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?

[injener]

Может стоит просто купить управляемый клапан?

[Serj777]

Может стоит просто купить управляемый клапан?

А есть такой, который мне нужен?

Завалялась тут программка, может полезна будет...
Как то считал подобное, но по-моему для диам.40 100 кГ - многвато.

Спасибо.

Да, нашел книгу Л.А. Казаков "электромагнитные устройства РЭА" "Радио и Связь" 1991
Прежде чем обсуждать детали конструкции, давайте обратим внимание, что приведенные там данные по серийным электромагнитам диаметром порядка 40мм неутешительны. Тяговые усилия из в районе 8-12кГс при ходе якоря 2мм. И необходимые мощности тоже 10-15Вт

8-12кг/10-15Вт и это на постоянку с учетом что не перегреется и т.д.
Я могу отдать свой импульс(5-250мсек) мощностью 100-200Вт. При учете того что импульс не чаще чем раз в пол минуты и не 24 часа в сутки. А 100-200 раз в неделю.

Ориентировочная схемка питания


C R1, стабилитроном и конденсатором понятно. Поливик и R2 я подберу.
Какими должны быть R3 и D1?
Сопротивление катушки соленоида стараюсь сделать минимальным, дабы все работало от маленького напряжения. По факту сопротивления соленоида, выбираю напряжение питания.


Сообщение отредактировал Serj777 - Nov 7 2010, 11:44

[Microwatt]

Какими должны быть R3 и D1?
Сопротивление катушки соленоида стараюсь сделать минимальным, дабы все работало от маленького напряжения. По факту сопротивления соленоида, выбираю напряжение питания.

Диод нужно выбирать исходя из рабочего напряжения на обмотке и ее максимального тока. Резистор последовательно увеличивает быстродействие на отпускание. В предельном случае его вообще можно не ставить.
А насчет сопротивления обмотки, боюсь, батарейками напрямую не получится. Вам нужно от батареек зарядить накопительную емкость напряжением хотя бы вольт 50, а потом уже это подавать на клапан. Иначе, мощности не хватит.

[Serj777]

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

Электро открывалку клапана для пневматической винтовки.

Диод нужно выбирать исходя из рабочего напряжения на обмотке и ее максимального тока. Резистор последовательно увеличивает быстродействие на отпускание. В предельном случае его вообще можно не ставить.
А насчет сопротивления обмотки, боюсь, батарейками напрямую не получится. Вам нужно от батареек зарядить накопительную емкость напряжением хотя бы вольт 50, а потом уже это подавать на клапан. Иначе, мощности не хватит.

По диоду, если напряжение меньше 10вольт, а ток 20-40ампер. Диод шотки пойдет(25в/50А)? А при таких пораметрах, как подобрать резистор? Что за предельный случай.

Батарейки не напрямую и не через DC-DC преобразователь. Я схемку выше выкладывал.

Я думаю что закажу штук 10 конденсаторов EEUFM1A472L 4700мкФ/10В, у них максимальный рабочий ток 3,75А диаметр 12,5мм. Заряжать всю пачку буду через резистор. На выходе будет 9 вольт, а батарея 47000мкФ 37,5А. Должно хватить. А не хватит буду думать. У буржуев от батарейки работает, без преобразователя.

[Microwatt]

По диоду, если напряжение меньше 10вольт, а ток 20-40ампер. Диод шотки пойдет(25в/50А)? А при таких пораметрах, как подобрать резистор? Что за предельный случай.

Я думаю что закажу штук 10 конденсаторов EEUFM1A472L 4700мкФ/10В, у них максимальный рабочий ток 3,75А диаметр 12,5мм. Заряжать всю пачку буду через резистор. На выходе будет 9 вольт, а батарея 47000мкФ 37,5А. Должно хватить. А не хватит буду думать. У буржуев от батарейки работает, без преобразователя.

нужно принять во внимание, что диод этот будет работать в режиме очень редких импульсов и очень небольшой длительности. Поэтому, его можно брать на ток раз в 10 меньше предельного. В вашем случае 3-5 амперный.
Резистор, если Вас время отпускания в 10-20мс устроит, можно вообще не ставить. Это считается по току, сопротивлению обмотки и ее индуктивности. Энергия магнитного поля должна при выключении вернуться в обмотку и рассосаться через диод в тепло. Ток мы менять не можем, какой был в обмотке, такой и останется. А вот время его спада до нуля определится мощностью рассеивания. Если добавить резистор, то на нем упадет дополнительное напряжение. Вплеск на диоде будет более высоковольтным, но намного короче.
Конденсаторы запасают энергию квадратично от напряжения. Поэтому в размерах конденсатор, запасающий 1 Дж на 5 вольтах и на 50 отличаются очень заметно. К тому же, Вы не сумеете скоммутировать большой ток так же успешно , как меньший при большем напряжении.
Ладно, экспериментируйте...