реклама на сайте
подробности

 
 
> 6 соленоидов, можно ли силу просто на 6 умножить?
alexPec
сообщение Apr 15 2011, 17:49
Сообщение #1


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Всем добрый день, есть вопрос.
У одного цилиндрического соленоида с сильным ниобиевым (или неодимовым не помню) магнитом пусть есть сила F, с которой он втягивает магнитный сердечник при некотором токе. При этом слой обмотки вокруг магнита считаем относительно тонкий (на порядок меньше диаметра цилиндра магнита). Так вот вопрос возник такой: если расположить 6 таких соленоидов рядом вертикально, т.е. как соты, при пропускании через каждый такого же тока будет ли суммарная сила в 6 раз больше (ни или хотя бы с точностью 20%, с допусками на потери какие-нибудь, неучтенки и т.д.). Смущает то, что у магнитов сильное поле, толщина обмотки небольшая, от магнитного поля она не экранирует, не будут ли магнитные поля (как магнитов так и обмоток) значительно снижать силу каждого соленоида и как следствие итоговую силу? Если будут снижать, то может кто подскажет оптиматьное расположение соленоидов (чтоб итоговую силу максимизировать)?

Попытался изобразить, думаю понятно будет о чем речь.

Заранее благодарен.
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
 
Start new topic
Ответов
AlexeyW
сообщение Apr 15 2011, 18:41
Сообщение #2


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



К сожалению, чтобы максимизировать силу, придется раздвигать соленоиды на расстояние порядка их длины. Иначе внутреннее поле каждого соленоида будет гаситься внешним полем остальных.
Есть, правда, второй предельный случай - когда длина соленоидов много больше, чем диаметр пачки из шести, сила тоже будет примерно в шесть раз больше. Но это совершенно аналогичноодному соленоиду с сечением в шесть раз больше.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexPec
сообщение Apr 15 2011, 20:08
Сообщение #3


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Цитата(AlexeyW @ Apr 15 2011, 22:41) *
К сожалению, чтобы максимизировать силу, придется раздвигать соленоиды на расстояние порядка их длины. Иначе внутреннее поле каждого соленоида будет гаситься внешним полем остальных.
Есть, правда, второй предельный случай - когда длина соленоидов много больше, чем диаметр пачки из шести, сила тоже будет примерно в шесть раз больше. Но это совершенно аналогичноодному соленоиду с сечением в шесть раз больше.

А экранировать влияние соседних нельзя?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Methane
сообщение Apr 16 2011, 04:06
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 615
Регистрация: 12-01-09
Из: США, Главное разведовательное управление
Пользователь №: 43 230



Цитата(alexPec @ Apr 15 2011, 23:08) *
А экранировать влияние соседних нельзя?

Можно, конечно. И мне почему-то кажется что это у вас уже сделано. Если соленоиды не вы делали.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexPec
сообщение Apr 16 2011, 08:00
Сообщение #5


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Цитата(Methane @ Apr 16 2011, 08:06) *
Можно, конечно. И мне почему-то кажется что это у вас уже сделано. Если соленоиды не вы делали.

Нет, пока только все на бумаге, исключительно мысли, догадки. А экранируют я так понимаю, ферромагнетиком? Какой лучше?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Apr 16 2011, 08:39
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(alexPec @ Apr 16 2011, 12:00) *
Нет, пока только все на бумаге, исключительно мысли, догадки. А экранируют я так понимаю, ферромагнетиком? Какой лучше?


Не экранировать, а замкнуть магнитное поле. У вас зазор где будет?


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexPec
сообщение Apr 16 2011, 08:51
Сообщение #7


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Цитата(Oldring @ Apr 16 2011, 12:39) *
Не экранировать, а замкнуть магнитное поле. У вас зазор где будет?

Традиционно, между обмоткой и сердечником (магнитом). А располагать обмотки конечно желательно вплотную.

Вообще вопрос лучше наверно так поставить: можно ли в том же объеме несколькими соленоидами получить силу больше чем одним соленоидом? Пусть технологически это будет сложнее (ну там наматывать больше, экраны какие-нибудь и т.д.) Иначе проще действительно поставить один.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Oldring
сообщение Apr 16 2011, 09:04
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 3 041
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 874



Цитата(alexPec @ Apr 16 2011, 12:51) *
Традиционно, между обмоткой и сердечником (магнитом). А располагать обмотки конечно желательно вплотную.


Традиционно - это когда силовые линии магнитного поля выходят из торца сердечника. И там зазор, ширина которого изменяется при перемещении сердечника.


--------------------
Пишите в личку.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexPec
сообщение Apr 16 2011, 09:15
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Цитата(Oldring @ Apr 16 2011, 13:04) *
Традиционно - это когда силовые линии магнитного поля выходят из торца сердечника. И там зазор, ширина которого изменяется при перемещении сердечника.

Вы имеете ввиду конструкцию типа магнитного пускателя? Но ведь там не получится плавно тянуть, т.е. силу воздействия менять. Как то такие системы всегда резко срабатывают, пускатель ведь нельзя плавно подвести к контактам. А соленоидом думал можно. Или я где-то недопонял?

UPD:Кстати, а может подскажет кто (или еще лучше экселский файл какой даст) как оценить ток, необходимый для преодоления некоторой силы (создаваемой пружиной) магнитной системы типа пускателя? Можно ведь сделать десять систем с сердечниками типа пускателя, но с разными зазорами, тогда можно следить с дискретностью 10%.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexeyW
сообщение Apr 16 2011, 18:27
Сообщение #10


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



Цитата(alexPec @ Apr 16 2011, 13:15) *
UPD:Кстати, а может подскажет кто (или еще лучше экселский файл какой даст) как оценить ток, необходимый для преодоления некоторой силы (создаваемой пружиной) магнитной системы типа пускателя? Можно ведь сделать десять систем с сердечниками типа пускателя, но с разными зазорами, тогда можно следить с дискретностью 10%.

Сила определяется по энергии поля - точнее, ее разности внутри просто соленоида и внутри сердечника

Цитата(Oldring @ Apr 16 2011, 13:04) *
Традиционно - это когда силовые линии магнитного поля выходят из торца сердечника. И там зазор, ширина которого изменяется при перемещении сердечника.

Вблизи торца поле достаточно неоднородно, при замыкании зазора сила меняется многократно. Лучше длинный соленоид, торец рабочего тела в котором находится внутри, в области однородного поля.

Цитата(alexPec @ Apr 16 2011, 12:51) *
Вообще вопрос лучше наверно так поставить: можно ли в том же объеме несколькими соленоидами получить силу больше чем одним соленоидом? Пусть технологически это будет сложнее (ну там наматывать больше, экраны какие-нибудь и т.д.) Иначе проще действительно поставить один.

Безусловно, можно, но эффективность падает. А почему бы Вам просто не увеличить ток или плотность намотки одного соленоида? (конечно, если не превышать индукцию насыщения, но для неодимовых это получить не так просто)

Сообщение отредактировал AlexeyW - Apr 16 2011, 18:29
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexPec
сообщение Apr 16 2011, 19:26
Сообщение #11


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Цитата(AlexeyW @ Apr 16 2011, 22:27) *
Безусловно, можно, но эффективность падает. А почему бы Вам просто не увеличить ток или плотность намотки одного соленоида? (конечно, если не превышать индукцию насыщения, но для неодимовых это получить не так просто)

Интересна возможность уменьшения размеров. Плотность намотки не увеличишь, или надо менять сечение провода в меньшую сторону, но тогда ток максимальный падает, греется больше. Ток тоже нельзя увеличить - греется. Вобщем с соленоидами я так понял лучше всего один - самое эффективное.

А если конструкцию ступенчатого срабатывания делать (как описывал выше), т.е. не соленоид, а катушка (ну то есть несколько катушек) с ферромагнитным сердечником, который замыкается ферромагнетиком - такой вопрос возникает: при каком немагнитном (воздушном) зазоре между сердечником с катушкой и замыкающим элементом сила притяжения ферромагнитного замыкающего элемента будет больше силы соленоида с магнитом?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AlexeyW
сообщение Apr 17 2011, 15:55
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 988
Регистрация: 3-11-10
Пользователь №: 60 636



Цитата(alexPec @ Apr 16 2011, 23:26) *
при каком немагнитном (воздушном) зазоре между сердечником с катушкой и замыкающим элементом сила притяжения ферромагнитного замыкающего элемента будет больше силы соленоида с магнитом?

Вообще, при любом. Существенно больше - при зазоре порядка диаметра сердечника и менее, причем сила будет нелинейно возрастать при уменьшении зазора. То есть, если у Вас необходимый рабочий ход намного меньше зазора - такое усиление применить можно, а если сравним или больше - то не получится из-за нелинейности силы.

Кстати, кажется, хорошего эффекта можно достигнуть, сложив соседние соленоиды в противоположной полярности - без какого-либо экранирования.

Сообщение отредактировал AlexeyW - Apr 17 2011, 15:57
Go to the top of the page
 
+Quote Post
alexPec
сообщение Apr 17 2011, 21:44
Сообщение #13


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 284
Регистрация: 9-04-06
Пользователь №: 15 968



Цитата(AlexeyW @ Apr 17 2011, 19:55) *
Вообще, при любом. Существенно больше - при зазоре порядка диаметра сердечника и менее, причем сила будет нелинейно возрастать при уменьшении зазора.


Правильно ли я понял: если есть катушка, надетая на Ш-образный сердечник, и замыкающий эл-т для этого сердечника, то при зазоре (между сердечником и замыкающей пластиной) порядка внутреннего диаметра катушки эта система при одном и том же токе будет давать бОльшую силу притяжения, чем система из катушки и постоянного магнита в качестве сердечника (при тех же габаритах) ? Вопрос уже не о линейности, а какая система будет иметь бОльшую силу притяжения при одинаковых параметрах. Т.е. считаем, что нужно просто переместить замыкающий эл-т (в случае Ш-образного сердечника) или магнитный сердечник (во случае с соленоидом) на фиксированное расстояние порядка внутреннего диаметра катушки.

А располагать соседние в противоположных направлениях - тоже такая мысль была, но ведь 3 и более соседних не располложить все в противоположных направлениях.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_TSerg_*
сообщение Apr 29 2011, 17:18
Сообщение #14





Guests






Цитата(alexPec @ Apr 18 2011, 01:44) *
Правильно ли я понял


У Вас какой-то малосвязанный дилетантнский поток мысли..
Что лучше, что больше, что сильнее - Вы ж не в детском саду.
Поставьте перед собой инженерную задачу и начните считать, включая вопросы оптимизации.
Кроме того, соленоид - это просто катушка для создания электромагнитного поля.
Что внутри него (магнетики или магниты) - определяется особенностями применения этого поля.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Сообщений в этой теме
- alexPec   6 соленоидов   Apr 15 2011, 17:49
|- - AlexeyW   Цитата(alexPec @ Apr 18 2011, 01:44) Прав...   Apr 18 2011, 19:32
||- - alexPec   Спасибо AlexeyW! Теперь попробую поизобретать...   Apr 18 2011, 20:23
||- - AlexeyW   Цитата(alexPec @ Apr 19 2011, 00:23) Спас...   Apr 19 2011, 18:26
|- - alexPec   Цитата(TSerg @ Apr 29 2011, 21:18) У Вас ...   Apr 30 2011, 12:39
- - stells   магнитное поле постоянное? переменное? частота?   Apr 16 2011, 08:10
|- - alexPec   Цитата(stells @ Apr 16 2011, 12:10) магни...   Apr 16 2011, 08:35
- - Methane   Мне кажется что вам нужно http://en.wikipedia.org/...   Apr 17 2011, 02:49
- - Schulz_K   А вы изучали, есть ли аналогичные устройства ? Нас...   Apr 29 2011, 13:48
- - Methane   Цитата(Schulz_K @ Apr 29 2011, 16:48) А в...   Apr 29 2011, 15:50


Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 22nd July 2025 - 23:33
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01541 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016