Zeigen Magnetspulen EMF-ähnliche Motoren?

Ich habe gerade ein paar Flipper-Magnetspulen gekauft und damit experimentiert. Der Gleichstromwiderstand beträgt ungefähr 30 Ohm, sie werden bei ungefähr 30 Volt betätigt und sie halten bei ungefähr 6. Ich habe versucht, sie mit 10-A-Relais zu steuern, und festgestellt, dass das a-Relais manchmal einen Lichtbogen aufweist, obwohl ich Flyback-Dioden habe, also habe ich mir den Magneten angesehen Spannung mit einem Zielfernrohr. Eine Seite des Magneten ist über ein Relais und eine PTC-Sicherung mit der positiven Versorgung verbunden. Die andere Seite ist geerdet. Das Zielfernrohr befindet sich direkt über dem Magneten.

Es scheint, dass bei aktivem Magneten die Spannung auf über +200 Volt ansteigt. Nicht die Sperrspannung, die beim Loslassen eines Solenoids ohne Rücklaufdiode auftreten würde - Durchlassspannung. Ich würde vermuten, dass die Spule den Butzen effektiv magnetisiert und dass, wenn sich der Butzen dann in die Spule bewegt, eine Gegen-EMK erzeugt wird; Da die Spule mehr Kraftlinien kreuzt, wenn sie sich dem Butzen nähert, ist die Gegen-EMK nicht wie bei einem herkömmlichen Motor auf die Antriebsspannung beschränkt. Würde eine solche Gegen-EMK bedeuten, dass der Magnetstrom während des Hubs auf Null abfällt? Ist ein solches Verhalten typisch für Magnetspulen?

Wenn ein solches Verhalten typisch für Magnete ist, scheint es, dass die gesamte "nützliche" Energie, mit Ausnahme dessen, was zum Halten des Magneten erforderlich sein könnte (falls gewünscht), übertragen wird, bevor der Strom auf Null abfällt, und man könnte den Energieverbrauch senken enorm durch Beobachtung der aktuellen Nutzung. Ich würde vermuten, dass, wenn mechanische Faktoren verhindern, dass sich der Butzen schnell bewegt, der Strom möglicherweise nicht bis auf Null abfällt, aber wenn Sie darauf achten, dass die Ableitung des Stroms positiv-negativ-positiv wird, sollte dies immer noch eine identifizierbare "optimale Abschaltung" liefern. Punkt. Gibt es Solenoid-Treiberschaltungen, die dies ausnutzen? Sicherlich könnten Kontakte am Ende der Reise dazu beitragen, ein solches Verhalten zu erzielen, aber diese erhöhen die mechanische Komplexität. Sind vollelektronische Lösungen praktisch?

solenoid back-emf

— Superkatze
quelle

Alle Spulen und alle Geräte, die Spulen verwenden, haben eine Gegen-EMK. Es ist nur der Nebeneffekt einer Spule. Die Schnecke muss nicht einmal magnetisiert werden, damit dies funktioniert.

— AndrejaKo

Der von Ihnen beschriebene Effekt ist ungewöhnlich, aber möglicherweise sinnvoll. Ich habe noch nichts davon gehört, und ein schnelles Gargoyling durch Internetseiten gibt keinen Hinweis darauf, dass es sich um einen akzeptierten Effekt handelt. Es müsste sich darauf verlassen, dass der Anker fester als erforderlich angezogen wird, damit er in einen Modus wechselt, in dem er " Küste "nach Hause, wenn der Antrieb während des Hubs teilweise entfernt wurde. Überprüfen Sie Ihre Schaltung sorgfältig, überprüfen Sie die numerischen Ergebnisse und verwenden Sie einen Scopt, um sicherzustellen, dass Sie sich nichts vormachen. Patent it :-) :-)

— Russell McMahon

@AndrejaKo: Ein Induktor, der erregt ist, senkt zunächst die Spannung, die der angelegten Spannung entspricht, bis der Strom eine infinitesimale Zeit später zu fließen beginnt. Ich denke, man könnte das EMF zurückrufen. Ein sich nicht bewegender Induktor hat jedoch einen Strom, der monoton ansteigt, solange die angelegte Spannung positiv ist. Der Versuch, den Strom in einer solchen Induktivität zu reduzieren, führt dazu, dass der Spannungsabfall negativ wird. Meine Frage ist, ob es typisch ist, dass die Durchlassspannung an einem Magneten die Versorgungsspannung überschreitet, und ob dies bei der Steuerung ausgenutzt werden kann.

— Supercat

Dies ist eine sehr ähnliche Frage wie diese , und ihre Antwort könnte Ihnen auch helfen.

— Cerin

@Cerin: Ich habe in dieser Frage, Antwort oder dem verknüpften Blogeintrag nichts bemerkt, was erwähnte, ob die Bewegung der Schnecke das Verhalten des Magneten beeinflusst, was das Detail war, an dem ich besonders interessiert war. Gab es etwas, das ich vermisste? ?

— Supercat

Antworten:

Wenn sich der Butzen bewegt, kann es zu einem kleinen EMF-Effekt kommen. Ich bezweifle jedoch ernsthaft, dass dies die Ursache für die Hochspannung beim Schließen ist. Es kann andere Effekte geben:

Relaiskontakte prallen ab. Dies bedeutet, dass der Magnet auch während eines allgemeinen "Ein" -Betriebs mehrmals getrennt wird. Diese kurzen Unterbrechungen, die auftreten, nachdem sich ein Strom aufgebaut hat, können für kurze Zeit Hochspannung verursachen.
Klingeln. Es gibt unvermeidliche Kapazität im System über der Spule. Wenn die Spule eingeschaltet ist, ist dies wie das Erregen eines Tankkreises. Unter idealen Bedingungen kann dies insbesondere bei Kontaktsprung bis zur doppelten Eingangsspannung klingeln. In der Praxis ist der Gleichstromwiderstand eines Solenoids normalerweise groß genug, um das System gut genug zu dämpfen, und das R und L des Solenoids dominieren.
Es ist nicht wirklich da. Der Bereich zeigt Ihnen möglicherweise Dinge an, die bei Transienten und insbesondere bei schlechter Sondenerdung nicht wirklich passieren.

Ich weiß nicht genau, was passiert, außer dass ich ziemlich skeptisch bin, dass der EMF wirklich auf 200 V steigt. Ich mag es auch nicht, wenn die PTC-Sicherung in Serie ist, um diese Dinge zu testen. Versuchen Sie es kurzzuschließen und sehen Sie, was das bewirkt. Versuchen Sie auch, eine Sperrdiode sofort über den Magneten zu legen, nicht am anderen Ende eines Kabels oder auf der anderen Seite der PTC-Sicherung. Dies sollte eine schnelle Diode sein.

— Olin Lathrop
quelle

Ich würde erwarten, dass ein Relais-Kontaktsprung eher eine Vorwärts-EMK als eine Rückwärts-EMK verursacht. Ich hatte nicht daran gedacht, dass die Kapazität ein Klingeln verursachen könnte. das scheint eine definitive Möglichkeit zu sein. Ich habe eine 300-V-Diode direkt zwischen den Magnetklemmen, aber es ist wahrscheinlich keine besonders schnelle. Ich könnte die PTC-Sicherung kurzschließen, aber ich würde nicht glauben, dass dies große Auswirkungen haben würde. Die Zielfernrohrmasse ist an der negativen Magnetleitung und die Spitze an der positiven befestigt. Selbst wenn es einen "Transformator" -Effekt gäbe, sollte die Anzahl der Windungen in der Spule die eine "Umdrehung" der Erdungsclip-Schleife in den Schatten stellen.

— Supercat

Ich habe mir die Dinge etwas genauer angesehen und es scheint zu klingeln, wenn es um Kontaktsprünge geht. Es scheint ein wenig seltsam, dass das Klingeln viel weiter über dem Vorrat als unter dem Vorrat schwingen würde, und vielleicht spielte die Bewegung der Schnecke eine Rolle, aber ich denke nicht, dass ein solcher Effekt zuverlässig erscheinen würde. Drei der vier Ziffern haben Kontakte, die sich öffnen, wenn der Magnet aktiv ist. Ich hätte gerne einen Ansatz, der für alle vier Ziffern einheitlich funktionieren könnte, aber ich denke, meine beste Wette ist es, drei Ziffern mit den Kontakten zu arbeiten und dann einen Kontakt für die vierte zu finden.

— Supercat

Dies wird als transient bezeichnet. Transienten werden durch plötzliche Änderungen in Feldern verursacht.

Energie wird im Magnetfeld gespeichert. Die Spannung wird durch die zeitliche Änderung des Magnetfeldes verursacht. Wenn Sie den Stromkreis anschließen oder trennen, ändert sich das Feld und verursacht eine Spannung. Dieser Übergang kann zur späteren Verwendung in einem Kondensator gespeichert werden. Wenn Sie Eisen an einem Leiter vorbei bewegen, wird kein Strom erzeugt. Das Ändern eines Feldes in Bezug auf die Zeit wird.

Ein Kondensator ist der gleiche. Es speichert Energie im dielektrischen Feld. Die Stromstärke ist die Änderungsrate des elektrischen Feldes. Je schneller die Entladung ist, desto höher ist der Strom.

— Kuragari
quelle

Das Bewegen eines nicht magnetisierten Eisenstücks durch ein Feld erzeugt keinen Strom, das Bewegen eines magnetisierten Eisenstücks durch ein Feld jedoch. Wenn ein Magnet erregt wird, würde ich erwarten, dass das Eisen infolgedessen magnetisiert wird und dass eine solche Magnetisierung dazu führen könnte, dass es während seiner Bewegung einen Strom erzeugt, aber ich habe keine Ahnung, wie das tatsächliche Verhalten ist. Konzeptionell würde ich erwarten, dass der sich bewegende Butzen eine Spannung erzeugt, die dem Stromfluss entgegengesetzt ist, aber ich habe keine Ahnung vom tatsächlichen Verhalten.

— Supercat