выбор материала сердечника для электромагнита, электромагнит с минимальным временем отпускания Опции

[Major]

Необходимо сделать маломощный электромагнит с минимальным временем отпускания.
Величина индукции при удержании 70-100 мТл (вычислена исходя из требуемой тяговой силы).
Величина индукции при "гарантированном отпускании" - 5-10 мТл.
Время отпускания 10-100мкс.
Период повторения - одна секунда.
С магнитным железом дел особо не имел и стала проблема выбора материала для сердечника.

Обмотка предполагается одна. управление биполярным источником напряжения(тока).
Электромагнит постоянного тока (по индукции все проходит).
Пусть якорь притянут к сердечнику и неподвижен (проще для оценки).
Если использовать классическое размыкание обмотки, то время спадания тока в обмотке будет экспоненциальным и зависит от удельного сопротивление материала. Возможно использование отрицательного размагничивания электромагнита в момент выключения до достижения величины напряженности -Hc.
Брать электротехническую сталь вроде не желательно, низкое удельное сопротивление. Но если использовать биполярный источник, то можно вливать встречный ток, нейтрализуя короткозамкнутые витки.
Если использовать биполярный источник то можно ли согнать поле в стальном сердечнике с 100 мТл до 10 мТл за 10мкс?
Есть ли какие-то механизмы, из-за которых надо выбрать феррит или другой материал (кроме электротехнической стали) в качестве сердечника?

[Methane]

Необходимо сделать маломощный электромагнит с минимальным временем отпускания.
Величина индукции при удержании 70-100 мТл (вычислена исходя из требуемой тяговой силы).
Величина индукции при "гарантированном отпускании" - 5-10 мТл.

Нет смысла связываться со сталью, если так мало мало. Источник тоже не нужен. Просто разомкните обмотку, и все. Чем больше будет ЭДС обратной индукции, тем быстрее поле спадет.

[Major]

"Нет смысла связываться со сталью" - можно детальнее? Делать без сердечника (сердечник не ферромагнетик)?

[Methane]

"Нет смысла связываться со сталью" - можно детальнее? Делать без сердечника (сердечник не ферромагнетик)?

Можно и без. Просто Bmax обычно 0.2... 0.45 мТ для ферритов. К стати, а что вы будете магнитить? У того что магнитить будете быстро намагниченость спадет?

[Tanya]

Время отпускания 10-100мкс.

Оценка ускорения дает (две длины/время в квадрате) довольно большие такие числа...

[Major]

"Можно и без. Просто Bmax обычно 0.2... 0.45 мТ для ферритов. К стати, а что вы будете магнитить?"
Якорь наверное будет ферромагнитным, с высоким удельным сопротивлением.
Совсем без сердечника устану мотать витки, даже плохенькое железо их уменьшит в сто раз. Но плюс мю=1 в том что нет коэрцитивной силы.

"Оценка ускорения дает (две длины/время в квадрате) довольно большие такие числа..."
Оценка ускорения чего? В простой постановке пусть якорь неподвижен и присоединен к сердечнику через зазор (пусть нулевой).
В случае работы противодействующей силы время только уменьшится.

У меня выбор либо железо, либо феррит.
С ферритом хорошо, мотать мало надо. При мю=2000, достаточно напряженности ~100А/м. Но при этом (для N27) коэрцитивная сила равна 20 А/м. Как можно оценить остаточную намагниченность если известно рабочее поле удержания? Иначе получается что при снятии тока у меня напряженность измениться в пять раз (без учета времени).

Железо вроде все хорошо (можно Hc<1) витков побольше и напряженность поля выше (отношение Hw/Hc большое). Но за счет низкой проводимости получается высокое время спадания тока в катушке при размыкании обмотки.

Возможно я напридумывал себе больше чем есть на самом деле, поэтому и спрашиваю совета.

[Tanya]

"Оценка ускорения дает (две длины/время в квадрате) довольно большие такие числа..."
Оценка ускорения чего? В простой постановке пусть якорь неподвижен и присоединен к сердечнику через зазор (пусть нулевой).
В случае работы противодействующей силы время только уменьшится.

Думаю иначе. И Вы задумайтесь, почему времена срабатывания реле лежат в миллисекундном диапазоне.
Ускорение того, что движется.
Посчитайте еще силу (через давление).

[Microwatt]

Да. основной "тормоз" не поле, а чистая механика. Убрать ток в контуре RCD-демпфером, стабилитроном можно на порядок быстрее, чем двигается по механике якорь возвратной пружиной.