[s] kleine Elektrospule mit überstehendem Ferritkern

[Chris345]

Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer kleinen Elektrospule mit einem aus der Spule herausragendem Ferrit- oder Eisenkern.

Das ganze Teil sollte recht klein sein (siehe Maße auf meiner schnell dahingemalten Zeichnung).

Ich möchte das Teil nutzen, um mittels einer Spannung kurzzeitig ein Magnetfeld aufzubauen um damit am Ferritkernende temporär ein kleines Stück magnetisierbares Metall festzuhalten. Das Magnetfeld sollte so stark wie möglich sein.

Im Idealfall soll in der fertigen Konstruktion das An- und Ausschalten automatisiert über einen Microcontroller (Arduino) erfolgen; falls die dort verfügbare Spannung (ich glaube 5V Ausgangsspannung) nicht für ein starkes Magnetfeld ausreicht würde ich das Teil auch einfach direkt mit einem 24V (oder 12V ?) Netzteil und zwischengelötetem Schalter manuell steuern.

Würde mich über Anregungen und Produkttips, falls es sowas nicht direkt gibt gerne auch Tipps zu Einzelspulen und Ferritstiften oder kleinen starken Spulen mit bündigem Metallkern) wirklich freuen.

Freundliche Grüße
Chris

http://i.imgur.com/moa9ddZ.png

 

[max]

Ich würde versuchen die Spule eines demontierten Kleinrelais anzupassen

 

[patois]

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Das Magnetfeld sollte so stark wie möglich sein.

Im Idealfall soll in der fertigen Konstruktion das An- und Ausschalten automatisiert über einen Microcontroller (Arduino) erfolgen; falls die dort verfügbare Spannung (ich glaube 5V Ausgangsspannung) nicht für ein starkes Magnetfeld ausreicht würde ich das Teil auch einfach direkt mit einem 24V (oder 12V ?) Netzteil und zwischengelötetem Schalter manuell steuern.

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Bei einem Magnetkern-Durchmesser von 5mm und einer Spannung von 5V für die Magnetspule kann man nicht wirklich ein starkes Magnetfeld erzeugen, zumal der Arduino (ATmega328) pro Ausgang max. 40mA Strom zuläßt.

Die Überlegung, dass man eventuell höhere Spannungen wie 12V oder 24V einsetzen könnte, geht in die richtige Richtung.

Setzt man sich mit der Magnetfeld-Erzeugung etwas intensiver auseinander, stößt man alsbald auf den Begriff "Ampèrewindungen", oftmals abgekürzt zu AW.

Im Ausdruck "Ampèrewindungen" sollte man sein Augenmerk auf das Wort "Ampère" richten. Man kann dann folgern, dass nicht nur eine hohe Spannung, sondern auch eine hohe Stromstärke zur Erzeugung eines starken Magnetfeldes erforderlich ist.

Auch die "Windungen" sind von Bedeutung, so dass man den Wickelraum der Spule über die ganze zur Verfügung stehende Kernlänge ausdehnen sollte.

Ist zwar in diesem Entwicklungsstadium noch nicht direkt von Bedeutung, aber man sollte auf jeden Fall die Funkenlöschung mittels Freilaufdiode einplanen!

"Magnetfeld so stark wie möglich" ist ein sehr vager Begriff, so dass wohl Magnetkreis-Berechnungen,
wie sie der Leser "oliralf" durchgeführt hat, hier eher nicht zur Diskussion stehen. :wink:

Greetz
Patois

PS: Eine detaillierte Beschreibung des Vorhabens würde einer optimalen Hilfestellung förderlich sein.

PS. PS: http://www.kriwanek.de/arduino/aktoren/ ... alten.html
Dieses Beispiel zeigt, wie man am Arduino eine Last (z.B.Magnetspule) an einer höheren Spannung betreiben kann.

 

[Octavian1977]

was ist stark?

Du mußt schon definieren ob Du damit die Costa Concordia bergen, oder Büroklammern festhalten willst.

 

[Chris345]

Hallo zusammen,

danke euch für die Antworten.

ok der Einfachheit halber lassen wir das controlling via Arduino erstmal weg. Wenn das Prinzip funktioniert sollte es ja möglich sein, dies anhand der von patois verlinkten Informationen dahingehend zu erweitern. An dieser Stelle vielen Dank für den Link patois!

Also tendiere ich zunächst einfach zu einem manuellen Array bestehend aus eben einer solchen Spulen/Ferritkern-Konstruktion, einem 24V (12V) Netzteil, einem Schalter und zum Schutz der Spule einer Freilaufdiode.

was ist stark?

Du mußt schon definieren ob Du damit die Costa Concordia bergen, oder Büroklammern festhalten willst.

Es geht schon um einen Metallstift in der Größe/Gewicht einer Büroklammer. Allerdings ist dieses Metall nicht sehr stark magnetisierbar weswegen ich einen starken Magneten brauche. Zudem wirkt der magnetischen Anziehungskraft eine mechanische Kraft entgegen, was zusätzliche magnetische Kraft erfordert.

Viele Grüße
Chris

 

[patois]

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Zudem wirkt der magnetischen Anziehungskraft eine mechanische Kraft entgegen,
was zusätzliche magnetische Kraft erfordert.

Viele Grüße
Chris

Kannst du wenigstens die mechanische Kraft in NEWTON angeben,
die von der magnetischen Kraft überwunden werden muss?

Greetz
Patois

 

[Chris345]

Hallo patois,

danke für dein Engagement.
es ist mir zum jetztigen Zeitpunkt nicht möglich, die Widerstandskraft in Newton zu errechnen/anzugeben. Dafür gibts in meinem Setup einfach zu viele unbekannte bzw herrscht eine zu hohe Variabilität.

Was ich aber machen kann/werde: Momentan übernimmt die Aufgabe, für die ich gerne die Elektrospule hätte ein kleiner Neodym Magnet. Diese Magnetkraft muss mindestens durch die Spule erreicht werden. Ich werde am Montag die magnetische Flussdichte mit einer Hall-Sonde bestimmen. Dieser Wert sollte mit der Spule mindestens erreicht werden.

Je mehr ich drüber nachdenke, desto pessimistischer bin ich, dass das mit einer Ferritkern-Spule in diesen Dimensionen diese Magnetkraft zu erreichen ist

 

[Chris345]

Hallo,

es sollten mit dem Konstrukt mindestens 70 mT erreichbar sein.Ist dies überhaupt realistisch?

Viele Grüße

 

[goon]

Hi Chris345,

Edit habe den Vorletzten Beitrag nicht gesehen

 

[patois]

Ein Vorschlag, der aber ein wenig OT ist ...

Hallo,

es sollten mit dem Konstrukt mindestens 70 mT erreichbar sein. Ist dies überhaupt realistisch?

Viele Grüße

Vielleicht einmal eine nicht ganz alltägliche Variante andenken?

Da der Übergang vom NEODYM auf einen Elektromagneten vermutlich dazu dienen soll, das Magnetfeld je nach den Erfordernissen aufbauen (einschalten) oder abbauen (abschalten) zu können, aber dies wohl im momentan vorgegebenen Rahmen (angestrebtes Kleinstvolumen) nicht realistisch zu sein scheint, sollte man eventuell einen anderen Weg beschreiten, um das Magnetfeld zu beeinflussen.

Es ist ja kaum etwas darüber bekannt, in welchem Rahmen das Projekt angesiedelt ist, -z.B. ein Schulversuch oder Ähnliches? -, was natürlich die Hilfestellung erschwert (viele Mißverständnisse möglich), aber trotzdem möchte ich eine Möglichkeit ins Spiel bringen für eine andersartige Lösung des Problems.

Ganz einfach ausgedrückt: Abschirmung als "Schalter"

Die Grundidee dieser Lösung ist das Abschirmen des "Schüttguts" vom Magnetfeld ...

Eine von verschiedenen Möglichkeiten wäre ein Abschirmblech zwischen NEODYM und Schüttgut zu schieben. Möglich wäre dies durch eine lineare Verschiebung des Abschirmblechs.

Eine andere Möglichkeit wäre das Abschirmblech mit einer Drehbewegung ein- und auszuschwenken.

Es ist nur so eine Idee, und ich weiß, dass sie ziemlich OFF-TOPIC ist. Vielleicht wird dadurch auch eine ganz andere Idee initiiert; das soll mir dann auch recht sein. :wink:

Greetz
Patois