| |
 Управление мощным ЭЛЕКТРОМАГИТОМ. HELP !, Пожалуйста посоветуйте верное направление разработки. |
|
|
|
|
  Oct 27 2011, 06:38
|
Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 27-10-11
Пользователь №: 67 978
|
Время доброе, уважаемые специалисты.
Если не тяжело - поучаствуйте пожалуйста в выборе верного направления решения следующей задачи:
Требуется создать систему управления колокольным звоном.
Имеется настоящая колокольня и потребность проигрывать на ней треки в MIDI формате.
Пока идея примерно такая:
Программируемый контроллер типа ARDUINO принимает и расшифровывает пакеты MIDI от синтезатора. После - формирует сигналы для управления мощными соленоидами, якоря коих ударяют в колокола. (Все понимаем, что удары обязательно должны варьироваться по силе)
СТОИТ БОЛЬШОЙ ВОПРОС:
какой метод управления мощными соленоидами избрать ?
Быть может, лучше использовать мощные транзисторы (каскады транзисторов) Которые будут усиливать аналоговый или ШИМ сигнал от контроллера.
Быть может не использовать транзисторов, а каждый соленоид должен содержать по 5-10 обмоток и быть подключен через соответствующее количество штук реле, и, в зависимости от требуемой силы удара, будут включаться 1,2 или больше обмоток соленоида. ..?
Самый большой колокол в звоннице весит 5 тонн. Якорь соленоида для него должен будет весить около 5 кг, соответственно и катушка должна быть мощной. Стоит ли связываться в таком случае с переменным током и какие проблемы это сулит ?
Быть может у Вас есть какие-то действительно нормальные идеи на этот счёт, я буду рад их услышать))).
________________________________________________________________________________
__________________________________
Только прежде хочу заметить, что конструкция обязана быть в целом максимально проста и надежна, ибо ей под дождями и ветрами звонить годами без обслуживания на большой высоте.
С линейными шаговыми двигателями связываться не хочется ввиду их дороговизны (но ежели вы посчитаете этот выход оптимальным - можно и его рассмотреть накрайняк).
И ещё - я дилетант и возможно написал какую-то чушь, надеюсь, Вы в целом поняли что я хотел сказать. Если раздел для этого поста не подходящий - каюсь, на форуме новичок.
СпасиБо.
|
|
|
|
|
|
|
 |
Ответов
(45 - 58)
|
|
Nov 2 2011, 09:06
|
Гуру
Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802
|
Цитата(Herz @ Nov 2 2011, 10:45)  Нужно оценить это время по максимальной частоте ударов. А как Вы предлагаете регулировать амплитуду тока? Последовательным резистором? Максимальный темп можно принять что-то около 1/8 секунды. Для большого колокола и одна- полсекунды. По резистивному датчику тока сигналом с компаратора отключать ключ. Нарастание тока в катушке будет достаточно медленным и линейным. Цитата(Tanya @ Nov 2 2011, 11:24) И звук может быть противный.
С другой стороны, если импульсы попадут в резонанс, то может быть интересно. Но это трудно себе (мне) представить. Смутно вспоминаю из теории электромузыкальных инструментов... Да, резонанс колокола дает звук совершенно не колокольный. "Противный" в некотором смысле. Только механический удар порождает колокольный оригинальный спектр множества определенным образом затухающих колебаний. Причем, это не спектр из кратных гармоник, как у других инструментов.
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 2 2011, 09:38
|
Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 27-10-11
Пользователь №: 67 978
|
То есть колокол, грубо говоря, задрожит от подведённой к нему электрической энергии ? И получится как будто по нему стукнули ...
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 2 2011, 11:57
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 107
Регистрация: 29-05-10
Из: Пенза
Пользователь №: 57 619
|
Цитата(MaslovVG @ Nov 2 2011, 13:52) Поверхность колокола в месте воздействия нарастающего магнитного поля получит "удар" как от кувалды. Это требует экспериментальной проверки. При механическом ударе точка контакта молотка может по другому возбуждать верхние моды колебаний колокола за счет определенной продолжительности и специфики контактирования. Электромагнитный удар скорее всего будет ближе к возбуждению дельта-импульсом и соответственно с более богатым спектральным составом.
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 2 2011, 15:15
|
Группа: Новичок
Сообщений: 9
Регистрация: 27-10-11
Пользователь №: 67 978
|
Хе хе. . . как расколю колокол за полмиллиона. Будет моя посмертная диссертация)))
|
|
|
|
|
|
|
|
Nov 3 2011, 06:50
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 139
Регистрация: 17-08-07
Пользователь №: 29 855
|
Так начните не с колокола, а с чего поменьше, например, с рынды. Если Вы Брандмейстер, то у Вас обязательно должна быть рында, иначе какой же Вы Брандмейстер?  Вот на ней и пробуйте. Простейший электромагнит можно сделать из половинки U-образного сердечника от трансформатора, где-то ватт на 180-300, или аналогичного размера Ш-образный. Если намотать на него катушку на 80-150 витков (в Вашем случае диаметр провода 0.6 - 1.2мм наверное подойдет), то индуктивность будет 300-600 мкГн. Обработать торцы сердечника, чтоб они прилегали к боку рынды с зазором 0.1-0.5 мм. По схеме: количество энергии, запасаемой в конденсаторе должно быть равно энергии удара с поправкой на КПД процесса. Предположим, что будем бить молотком весом 1кг со скоростью 3м/с. Значит энергии надо 4.5Дж. КПД процесса дай бог 10%. Значит на конденсаторе надо накопить где-то 45Дж. Если заряжать его от 220В, то напряжение на нем 300В и требуемая емкость 1000мкф. Сначала подаем 220В, заряжаем конденсатор, выключаем сеть и отпираем тиристор. Если я еще как-то помню электродинамику, то стенка рынды в данном случае будет представлять из себя КЗ виток, направление тока в котором будет совпадать с направлением тока в обмотке, и, соответственно, притягиваться к обмотке, т.е. сердечнику.Осталось собрать схему и посмотреть что получится. Но лучше сначала обсудить это с человеком, который имеет практический опыт в разработке и использовании установок магнито-импульсной штамповки. Цитата Herz:
А что мешало? Да вот, темы такие не часто попадаются (и слава богу, что не часто).
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
|
|
Guest_@Ark_*
|
Nov 4 2011, 12:19
|
Guests
|
Я думаю, что топикстартеру пора заняться составлением технического задания на проект. Определить, наконец, какая сила (энергия) удара требуется для каждого колокола, из имеющихся в наличии. Попытаться ее рассчитать или оценить хотя бы. Возможно, экспериментально. Определиться с требуемым диапазоном регулировки силы удара и допустимой точностью. Задать максимально возможную частоту ударов для каждого из колоколов... Важно получить, хотя ориентировочные, но все же численные значения. И от них уже подбирать технические решения... Вполне возможно, что для различных колоколов придется применять различные конструкции. Для совсем малых - можно и электромагнитом ударить, для больших - возможно удобнее будет разгонять язык электромотором... В общем, для дальнейшего продвижения нужны уже конкретные цифры...
P.S. Наверное, стоит начать с измерения геометрических параметров и массы "штатных" языков колоколов. Определить длину маятника от точки подвеса до точки удара, как-то оценить расположение центра тяжести, замерить максимальную амплитуду колебаний... Из этого уже многое можно будет посчитать...
Сообщение отредактировал @Ark - Nov 4 2011, 12:20
|
|
|
|
|
|
|
|
Dec 3 2011, 07:27
|
Группа: Новичок
Сообщений: 1
Регистрация: 4-02-09
Пользователь №: 44 371
|
У электромагнитов основной недостаток - малый рабочий ход и резкая нелинейная зависимость усилия притяжения от расстояния между ярмом и якорем.
Идеальным был бы механизм как у привода головки винчестера.
Там развиваемое усилие мало зависит от положения, большой (в сравнении с электромагнитом) рабочий ход.
Для "настольной" колокольни можно просто купить дохлых винчестеров.
Сообщение отредактировал atomstrike - Dec 3 2011, 07:32
|
|
|
|
|
|
|
 |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|
