Calcolo Potenza in Kg Solenoide
Salve a tutti
Mi servirebbe avere la/le formula/e per calcolare quante spire deve avere una bobina e che sezione di filo debbo usare; questa deve avere un certo diametro interno (5 o 10 cm) e deve avere una forza di 350 kg circa. Mi servirebbe sapere quanto deve stare all'interno un elemento di ferro (fe320) per essere risucchiato all'interno (questo a sua volta deve passare dal suo interno prima di essere risucchiato con forza dentro pertanto la bobina deve essere cava ovvero permeabilità magnetica dell'aria) e che tensione usare 12 o 24 V DC oppure 220 V AC (eccitando l'induttore tramite uno o più condensatori) e quanta corrente. L'eccitazione dell'induttore deve avvenire da un minimo di 1 ad un un massimo di 100 volte al secondo (per quest'ultimo punto ho supposto di usare la corrente continua dato che penso che caricare e scaricare 100 volte al secondo uno o più condensatori si difficoltoso).
Se volessi regolare la forza devo regolarne la corrente o la tensione.
Il tutto deve lavorare h 24 e 365 gg l'anno.
Capisco che sono un bel po' di informazioni da elaborare e penso che abbiate intuito che non ho molta dimestichezza con l'elettromagnetismo.
Ho provato a leggere il manuale di G. RIPPO però data la mia ignoranza in materia non riesco a capire quali formule utilizzare e sopratutto come convertire il valore di linee di forza in kg o newton.
Ho fatto degli esperimenti con del filo di rame per impianti elettrici (so che non è la soluzione corretta ma solo per fare delle prove) sezione del filo 4 mmq numero di spire 100 sovrapposte (50 x 2). collegandola ad una batteria da 12 V 80A la bobina si surriscalda (questo è ovvio perché il filo non è adatto) però non ho sufficiente forza. Ho raddoppiato il numero di spire e non è cambiato quasi nulla (cosa diversa se invece creo una elettrocalamita vale a dire con del ferro dolce nel mezzo aumentando il numero di spire mi è aumentata la forza attrattiva (ma non è la soluzione che mi serve).
So che devo armare il solenoide con una anima di ferro che pensavo di farlo spesso 1,5 cm di spessore ma non vorrei che fosse esagerato.
Ho visto come calcolare le linee di forza H per la lunghezza e la corrente (che come detto nel manuale non tiene conto della circonferenza) ho supposto pertanto che il valore debba essere moltiplicato per la superficie del solenoide. Però il valore in linee di forza come lo converto in Newton o kg/comunque?
H (linee di forza per comunque)= (1.25 * Numero di spire * ampere) / Lunghezza solenoide
Successivamente però c'è la formula 0,8 * H (linee di forza per comunque) * lunghezza solenoide per calcolare le amperspire che non riesco a capire cosa sono :è forse la corrente per spira? perché se provo a utilizzare la formula con il valore di H trovato in precedenza moltiplicato per la lunghezza trovo un valore di amperspire che non c'entra nulla con il numero di spire che avevo nella prima formula e così vado nel pallone.
A me non interessa la forza in campo B (almeno penso) perché l'eccitazione del solenoide deve avvenire per il tempo necessario affinché il nucleo di ferro entri dentro.
Il mio nucleo deve passare completamente attraverso il solenoide cavo (che pensavo di avvolgere su un tubo di pvc o teflon la cui permeabilità magnetica penso sia ininfluente), ed essere attirato solo quando questo raggiunga la posizione finale. Per spiegarmi meglio facendo riferimento alla figura centrale nella pagina 120 del file di G. Rippo, il nucleo c si trova nella posizione finale dove deve essere risucchiato per arrivare sino alla fine/inizio della bobina ed essere rieccitata solo quando il nucleo si ritroverà nella posizione di partenza come in figura.
Deve essere cava perché il nucleo deve essere collegato ad un'asta di alluminio o bronzo quindi il nucleo sarà la lunghezza del solenoide più i cm necessari per rimanere al suo interno per essere risucchiato (ho supposto che 2 o 3 cm siano sufficenti).
Per quanto riguarda calcoli di corrente e di conseguenza trovare la sezione del filo penso di non avere problemi dato che ho una minima infarinatura di corrente.
Le misure non le so ancora dato che si tratta di un progetto in via di sviluppo.
Ho supposto un diametro interno (escluso supporto di avvolgimento) di 50 mm (non so se facendolo di 30 mm il risultato sia migliore la misura per me non cambia) e 70 mm di lunghezza (misura presunta ma ovviamente può essere aumentata se necessario) per la bobina, avevo supposto di utilizzare filo da 1 mmq 24 volt e 10 ampere di corrente (sinceramente avevo pensato anche di raddrizzare con un ponte di Graetz la 220 V e dare un solo ampere dato che la potenza elettromagnetica del solenoide aumenta con il quadrato della tensione e proporzionalmente alla corrente, almeno se ho capito bene).
Il nucleo di ferro dovrebbe essere tanto quanto il diametro interno del supporto di avvolgimento del solenoide (qualche micron in meno) e di lunghezza di 50 mm sempre ( misura presunta, i 20 mm in più della bobina sono per fare in modo che a fine corsa il nucleo sia dentro a quest'ultima per essere risucchiato; come già citato sopra).
La forza di 350 kg sono semplicemente dovuti al fatto che ho modificato il mio progetto iniziale dove volevo utilizzare un elettromagnete in commercio che ha proprio tale forza di tenuta (ovviamente a traferro = 0) il diametro totale di tale magnete è di 100 mm e 45 mm di spessore eccitati da 24 V continui e quasi un ampere di corrente.
Ho supposto che avrei potuto ottenere uno forza simile o se inferiore almeno mi servirebbe sapere quanta forza posso imprimere al pistone d'alluminio o bronzo (se necessario posso allungare la bobina con conseguente aumento delle spire e di conseguenza forza).
L'ideale per me era poter avere una forza di repulsione di almeno 150 kg con traferro 10 mm utilizzando un magnete permanente al neodimio, ma ho provato a costruire un elettromagnete (con forza per distacco del ferro di circa 80 kg provati fisicamente) al quale ho posto davanti un magnete al neodimio (di Hard Disk) che veniva sempre attratto (forse perché troppo sottile) anche se invertivo la polarità dell'elettromagnete; invece con due elettromagneti uguali identici la forza di attrazione sopracitata non era la stessa in repulsione (che risultava meno di 2 kg).
Grazie comunque per le risposte e chiedo scusa per la mia ignoranza.
Mi servirebbe avere la/le formula/e per calcolare quante spire deve avere una bobina e che sezione di filo debbo usare; questa deve avere un certo diametro interno (5 o 10 cm) e deve avere una forza di 350 kg circa. Mi servirebbe sapere quanto deve stare all'interno un elemento di ferro (fe320) per essere risucchiato all'interno (questo a sua volta deve passare dal suo interno prima di essere risucchiato con forza dentro pertanto la bobina deve essere cava ovvero permeabilità magnetica dell'aria) e che tensione usare 12 o 24 V DC oppure 220 V AC (eccitando l'induttore tramite uno o più condensatori) e quanta corrente. L'eccitazione dell'induttore deve avvenire da un minimo di 1 ad un un massimo di 100 volte al secondo (per quest'ultimo punto ho supposto di usare la corrente continua dato che penso che caricare e scaricare 100 volte al secondo uno o più condensatori si difficoltoso).
Se volessi regolare la forza devo regolarne la corrente o la tensione.
Il tutto deve lavorare h 24 e 365 gg l'anno.
Capisco che sono un bel po' di informazioni da elaborare e penso che abbiate intuito che non ho molta dimestichezza con l'elettromagnetismo.
Ho provato a leggere il manuale di G. RIPPO però data la mia ignoranza in materia non riesco a capire quali formule utilizzare e sopratutto come convertire il valore di linee di forza in kg o newton.
Ho fatto degli esperimenti con del filo di rame per impianti elettrici (so che non è la soluzione corretta ma solo per fare delle prove) sezione del filo 4 mmq numero di spire 100 sovrapposte (50 x 2). collegandola ad una batteria da 12 V 80A la bobina si surriscalda (questo è ovvio perché il filo non è adatto) però non ho sufficiente forza. Ho raddoppiato il numero di spire e non è cambiato quasi nulla (cosa diversa se invece creo una elettrocalamita vale a dire con del ferro dolce nel mezzo aumentando il numero di spire mi è aumentata la forza attrattiva (ma non è la soluzione che mi serve).
So che devo armare il solenoide con una anima di ferro che pensavo di farlo spesso 1,5 cm di spessore ma non vorrei che fosse esagerato.
Ho visto come calcolare le linee di forza H per la lunghezza e la corrente (che come detto nel manuale non tiene conto della circonferenza) ho supposto pertanto che il valore debba essere moltiplicato per la superficie del solenoide. Però il valore in linee di forza come lo converto in Newton o kg/comunque?
H (linee di forza per comunque)= (1.25 * Numero di spire * ampere) / Lunghezza solenoide
Successivamente però c'è la formula 0,8 * H (linee di forza per comunque) * lunghezza solenoide per calcolare le amperspire che non riesco a capire cosa sono :è forse la corrente per spira? perché se provo a utilizzare la formula con il valore di H trovato in precedenza moltiplicato per la lunghezza trovo un valore di amperspire che non c'entra nulla con il numero di spire che avevo nella prima formula e così vado nel pallone.
A me non interessa la forza in campo B (almeno penso) perché l'eccitazione del solenoide deve avvenire per il tempo necessario affinché il nucleo di ferro entri dentro.
Il mio nucleo deve passare completamente attraverso il solenoide cavo (che pensavo di avvolgere su un tubo di pvc o teflon la cui permeabilità magnetica penso sia ininfluente), ed essere attirato solo quando questo raggiunga la posizione finale. Per spiegarmi meglio facendo riferimento alla figura centrale nella pagina 120 del file di G. Rippo, il nucleo c si trova nella posizione finale dove deve essere risucchiato per arrivare sino alla fine/inizio della bobina ed essere rieccitata solo quando il nucleo si ritroverà nella posizione di partenza come in figura.
Deve essere cava perché il nucleo deve essere collegato ad un'asta di alluminio o bronzo quindi il nucleo sarà la lunghezza del solenoide più i cm necessari per rimanere al suo interno per essere risucchiato (ho supposto che 2 o 3 cm siano sufficenti).
Per quanto riguarda calcoli di corrente e di conseguenza trovare la sezione del filo penso di non avere problemi dato che ho una minima infarinatura di corrente.
Le misure non le so ancora dato che si tratta di un progetto in via di sviluppo.
Ho supposto un diametro interno (escluso supporto di avvolgimento) di 50 mm (non so se facendolo di 30 mm il risultato sia migliore la misura per me non cambia) e 70 mm di lunghezza (misura presunta ma ovviamente può essere aumentata se necessario) per la bobina, avevo supposto di utilizzare filo da 1 mmq 24 volt e 10 ampere di corrente (sinceramente avevo pensato anche di raddrizzare con un ponte di Graetz la 220 V e dare un solo ampere dato che la potenza elettromagnetica del solenoide aumenta con il quadrato della tensione e proporzionalmente alla corrente, almeno se ho capito bene).
Il nucleo di ferro dovrebbe essere tanto quanto il diametro interno del supporto di avvolgimento del solenoide (qualche micron in meno) e di lunghezza di 50 mm sempre ( misura presunta, i 20 mm in più della bobina sono per fare in modo che a fine corsa il nucleo sia dentro a quest'ultima per essere risucchiato; come già citato sopra).
La forza di 350 kg sono semplicemente dovuti al fatto che ho modificato il mio progetto iniziale dove volevo utilizzare un elettromagnete in commercio che ha proprio tale forza di tenuta (ovviamente a traferro = 0) il diametro totale di tale magnete è di 100 mm e 45 mm di spessore eccitati da 24 V continui e quasi un ampere di corrente.
Ho supposto che avrei potuto ottenere uno forza simile o se inferiore almeno mi servirebbe sapere quanta forza posso imprimere al pistone d'alluminio o bronzo (se necessario posso allungare la bobina con conseguente aumento delle spire e di conseguenza forza).
L'ideale per me era poter avere una forza di repulsione di almeno 150 kg con traferro 10 mm utilizzando un magnete permanente al neodimio, ma ho provato a costruire un elettromagnete (con forza per distacco del ferro di circa 80 kg provati fisicamente) al quale ho posto davanti un magnete al neodimio (di Hard Disk) che veniva sempre attratto (forse perché troppo sottile) anche se invertivo la polarità dell'elettromagnete; invece con due elettromagneti uguali identici la forza di attrazione sopracitata non era la stessa in repulsione (che risultava meno di 2 kg).
Grazie comunque per le risposte e chiedo scusa per la mia ignoranza.
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