Wie man Spulen für einen Solenoid richtig wickelt?

Ich muss einen kleinen Elektromagneten "Solenoid?" Etwa 3 cm hoch und 2 bis 5 cm breit bei 5 V / 0,5 A. Dieser Magnet wird in eine Tischglocke gesteckt, sodass er den Klöppel nach unten zieht und die Glocke läutet. Ich habe fertige Magnete gefunden, die herausdrücken, aber nicht ziehen.

Ich versuche also, meinen eigenen Magneten herzustellen und habe verschiedene Arten von Schrauben, Nägeln und Bolzen mit verschiedenen Drahtarten umwickelt. Und jetzt habe ich ein Problem mit der Präzision bemerkt :) Ich kann eine massive Spule wickeln und es wird funktionieren, aber wie wickle ich eine kleine, aber leistungsstarke Spule?

Ich kann nicht wirklich eine Laienerklärung finden, welcher Durchmesser des Kernkabels zu verwenden ist und wie viele Wicklungen. Im Allgemeinen ist das Feld umso stärker, je mehr Windungen ich lese.

Ich habe einen Artikel gefunden, in dem jemand sagt, dass die Wicklungen in die gleiche Richtung gewickelt werden sollten (Schicht im Uhrzeigersinn, Schicht im Uhrzeigersinn ... usw.), um ein wirklich stärkeres Solenoid zu erzeugen, aber alle Artikel sagen, dass sie nur hin und her gewickelt werden (Magnet?)

Kann jemand allgemein vorschlagen, welche Art von Kernmaterial und welcher Durchmesser am besten geeignet sind, und wenn die Spulen in die gleiche Richtung gewickelt werden, hilft dies tatsächlich. Gibt es auch einen Unterschied, in welche Richtung die Enden zeigen oder geben beide Seiten dasselbe Feld aus?

Im Moment habe ich PCB mit 3 1000uf Kappen parallel zur Spule, die von einem Transistor angesteuert wird. Ich werde aTiny verwenden, das den Transistor in etwa 0,2 Sekunden auslöst, und ich benötige einen Stoß magnetischer Kraft, um die Klappe nach unten zu ziehen und sofort loszulassen.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab}

-BEARBEITEN

Dies ist ein Projekt, bei dem jemand mit USB-Strom arbeitet und seine eigene Spule aufwickelt. Verwendet er einen Darlington-Transistor? Beeinflusst das die Spule irgendwie? Ich habe nur einen normalen Transistor. Die Lücke dort muss ungefähr 1,5 ~ 2 cm betragen, damit der Klöppel die Glocke schlagen kann. Ich habe die gleiche Glocke. Er rechnet damit, dass er 2 m Kabel verwendet hat, um die Spule aufzuwickeln ... Ich habe 3,5 m verwendet und sie viel viel sauberer gewickelt als seine.

• BDX53B Darlington-Transistor
• 1 x 2200uf 10 V Kappe

Youtube

-EDIT2

Am Ende habe ich einen 5-V-Magneten verwendet. Entfernte 2 Kondensatoren und benutzte das Druckende des Solenoids, um die Klappe herauszuwerfen. Und DING! Es wirkt wie ein Zauber. Ich habe keine Ahnung, wie der Typ diesen Elektromagneten dazu gebracht hat, die Klappe herunterzuziehen ?!

Nebeneinanderliegende Wicklungen, die Strom in entgegengesetzte Richtungen leiten, heben das Magnetfeld auf. Sie müssen den Elektromagneten so wickeln, dass der Strom in allen Windungen der Spule in dieselbe Richtung fließt. Es gibt kein vernünftiges Argument dafür, anders zu handeln.

Die Stärke des Magnetfelds hängt von der Anzahl der Windungen und dem Amperefluss ab. Bei der gleichen Anzahl von Windungen, die auf einen längeren Elektromagneten gewickelt sind, verringert sich das Feld mit der Länge des Elektromagneten.

Dies sind Ihre einzigen Möglichkeiten, außer Supraleiter zu verwenden! Weniger Windungen können durch einen höheren Strom oder eine kürzere Magnetlänge (Stapelwindungen) ausgeglichen werden.

Hier ist ein Taschenrechner, mit dem Sie die Feldstärke abschätzen können. Er verwendet einen Feldwert namens Permeabilität. Dies bedeutet, dass Sie verschiedene Materialien prüfen und eines auswählen können, das die höchste Festigkeit bietet, ABER für Haushaltsspulen, bei denen ein Stück Eisen in Ordnung ist.

Sie können auch den Durchmesser der Spule eingeben.

Verwenden Sie einen Weicheisenkern anstelle von "Schrauben, Nägeln und Bolzen", bei denen es sich wahrscheinlich um Stahl handelt. Die hohe Permeabilität hilft dabei, den Magnetfluss von Ihrer Spule zu konzentrieren. Am besten mit Lackdraht aufwickeln, dies ist blanker Draht, der mit einer Isolierbeschichtung versehen ist.

Kunststoffbeschichteter Draht ist zu dick, um einen guten Elektromagneten zu bilden. Der gesamte Isolatorbereich schwächt die Wirkung Ihrer Spule ab. Verwenden Sie keinen blanken Draht, da der Strom über die Spulen (kurz) fließt und nicht spiralförmig. Holen Sie sich die Spirale so eng wie möglich gewickelt und die gesamte Spule sollte in die gleiche Richtung (im Uhrzeigersinn) spiralförmig.

Ihr "kleiner" Mikroprozessor wird wahrscheinlich Hilfe beim Spulenantrieb benötigen. Woher bekommen Sie 0,5 A? Suchen Sie online nach Motortreiberschaltungen, die diese Last senken können. Kondensatoren allein helfen nicht. Stellen Sie sicher, dass Sie eine Flyback-Diode haben, um den Fahrer zu schützen.

Natürlich sind alle Windungen auf der Spule eines Elektromagneten in die gleiche Richtung.

Das "Hin und Her" bezieht sich auf die Verteilung der Wicklungen entlang der Länge der Spule. Eine Spule, die viele Drahtwindungen benötigt, kann in Bezug auf das Muster der Wicklungsverteilung sehr sauber und systematisch oder zufällig gewickelt werden.

Es ist nicht wirklich wichtig; Unterschiede im Wicklungsmuster bestehen im Bereich des audiophilen Korkschnüffelns in Bezug auf Induktoren, die Audio übertragen. Einige E-Gitarristen blicken zum Beispiel auf maschinengewickelte Tonabnehmer und bestehen darauf, dass sie eine andere Reaktion als bei handgewickelten Tonabnehmern hören können (handgewickelt bedeutet, dass eine Maschine zum Drehen der Spule und Zählen der Anzahl der Umdrehungen verwendet wird, aber eine Person den Draht von Hand vorschiebt und das Wicklungsmuster steuert).

Selbst wenn es wahr wäre, dass das Wicklungsmuster bei Audiosignalen für die Herstellung eines Elektromagneten von Bedeutung ist, kommt es nur auf die Anzahl der Windungen und deren Querschnittsfläche an, nicht auf das Wicklungsmuster.

Zusätzlich zu anderen oben genannten Vorschlägen müssen Sie, um einen leistungsstarken Elektromagneten ohne Kern oder mit Kern herzustellen, den Weg von Tesla in Verbindung mit der Kondensatorwicklung gehen!

Im Übrigen meine ich mit Tesla Bifillar oder Trifillar, Quadfillar oder Hexfillar entweder in nebeneinander gerollter Form oder in sphärischer Form nebeneinander.

Bifillarwicklung bedeutet, dass zwei Litzen aus beschichtetem Kupferdraht verwendet werden und die Enden einer der beiden in der SERIE nicht parallel verbunden werden. Wenn Sie also 4 Litzen verwenden, verbinden Sie 3 Litzen in Reihe usw. Der Kondensatorwicklungsstil impliziert, dass Sie Ihre Litzen so perfekt wie möglich nebeneinander legen und jede Wicklungslage mit einem passenden Isolator wie Mylar oder Plastikband oder sogar trennen Stoffband.

Jeder auf diese Weise hergestellte Magnet oder E.Magnet ist unabhängig von seiner Größe immer enorm leistungsfähig, da Sie den Magneten so konditioniert haben, dass er beim Einschalten mehr Leistung aus der Luft oder Strahlungsenergie erhält.