Помогите рассчитать соленоид? Опции

[Serj777]

Добрый день.

Помогите рассчитать размеры соленоида, а точнее его магнитопровода?
Мне необходимо сделать соленоид у которого будет рабочий ход сердечника 2-3мм, но сила нужна до 100кг. Еще есть ограничение внешнего диаметра в 40мм.
Конструктив магнитопровода я придумал такой - К нижней части(дно) прикручиваем катушку частью от центра, вставляем конструкцию в трубу и роль сердечника выполняет верхняя часть(похожая на гвоздь).

Как рассчитать оптимальные параметры: a, b, c, d, j? Какие должны быть пропорции сердечника внутри катушки?

[SSerge]

Для грубой оценки (сверху) можно просто посчитать величину BH/2 = B²/2µ₀.
Это не только плотность энергии магнитного поля, но и давление пондеромоторных сил в среде.
Для поля 1 Тесла получается что-то около 4 кг на квадратный сантиметр, при 2 Теслах будет вчетверо больше, но такое поле уже не во всяком железе удаётся получить.
И проблема перегрева обмотки при длительной работе - тоже будет.

[Serj777]

Для грубой оценки (сверху) можно просто посчитать величину BH/2 = B²/2µ₀.
Это не только плотность энергии магнитного поля, но и давление пондеромоторных сил в среде.
Для поля 1 Тесла получается что-то около 4 кг на квадратный сантиметр, при 2 Теслах будет вчетверо больше, но такое поле уже не во всяком железе удаётся получить.
И проблема перегрева обмотки при длительной работе - тоже будет.

Длительных удержаний не будет. Главное чтобы дернул силой до 100кг.

Простое "гвоздевое" железо мягкая сталь 10 сталь 20 вроде дает 1.5-1.7 Тл.
Но в таких размерах (40мм диаметр) даже 50кГ мне кажется проблематичным. Это площадь зазора должна быть 15-20см.кв, т. е под катушку ничего не остается.

Железо токарь само собой возьмет из кучи обрезков железяк. Максимум если попросить, магнитиком поводит, чтоб по своим субъективным оценкам выбрать самый магнит кусок.

По шпиенским фотографиям из-за границы, там диаметр внешний 35-40мм, длинна примерно 60мм, вес сердечника 9-20 граммов, сопротивление катушки 1,5 Ома. Принцип действия ударный. Внешний магнитопровод имеет больше функцию защиты катушки, чем магнитопровода(возможно он просто экран из алюминиевой трубки).

=====================

На шпиенских фото стоят по питанию два конденсатора по 22000*16.
Визуально они занимают 30мм*30мм*40мм*2шт = 72 см кубических, при 44000мкФ и токе 4,5*2А=9А
Я думаю что я наберу пачку SMD на две стороны печатной платы.
Например EEVFK0J332Q 3300мкФ, 6,3В, ток 1.1А, диаметр 12,5мм под поверхностный монтаж. На каждую из сторон платы поставлю я их по 10 штук и получу 3300*10*2=66000мкФ при токе (1,1*10*2)-%просадки на стабилитроне, в общем при том же объеме занимаемого места я получаю около 20 ампер.

Сообщение отредактировал Serj777 - Nov 7 2010, 12:16

[Tanya]

Длительных удержаний не будет. Главное чтобы дернул силой до 100кг.

По шпиенским фотографиям из-за границы, там диаметр внешний 35-40мм, длинна примерно 60мм, вес сердечника 9-20 граммов, сопротивление катушки 1,5 Ома. Принцип действия ударный. Внешний магнитопровод имеет больше функцию защиты катушки, чем магнитопровода(возможно он просто экран из алюминиевой трубки).

Может, попробовать в таком случае Gauss Gun.. Вместо железа - алюминий или медь.
А что Вы делаете?