Induttori e magnete - nessuna vibrazione

Stavo cercando di creare un dispositivo in grado di vibrare - quindi ho preso un induttore, circa 220 uH 22 uH, ho inserito corrente pulsata a 12 V (~ 10 Hz) e ho inserito un magnete al neodimio - mi aspettavo di sentire una vibrazione di 10 Hz di un magnete nelle mie mani quando tenendolo a 1 mm dall'induttore - ma non ho sentito nulla.

Ho provato 2 magneti diversi, il risultato è lo stesso.

Cosa ho sbagliato? Ciò è dovuto al fatto che il mio induttore è "animato"?

L'induttanza e la frequenza sono quasi certamente totalmente inadatte al livello di azionamento fornito. A meno che tu non stia fornendo migliaia di ampere di azionamento (a quale stadio avresti bisogno di occhiali di saldatura per visualizzare l'induttore), allora hai bisogno di una disposizione diversa.

La corrente attraverso un induttore ideale aumenterà linearmente con il tempo quando viene applicata una tensione costante.

• I = V xt / L

Qui

L = 220 uH = 2.2E-4

t = 1/2 ciclo da 10 Hz = 0,05 = 5E-2 secondi

V = 12 Volt

• I = Vt / L = 12 x 5E-2 / 2.2E-4 = 2727 Amp

La maggior parte degli alimentatori disponibili non è in grado di supportare questo tipo di corrente :-).

Per un funzionamento a circa 10 Hz è necessario un valore di induttanza MOLTO maggiore. L'induttore potrebbe non essere fisicamente molto più grande, ma avrà un numero molto grande di giri relativamente. Per un induttore fisicamente molto piccolo il filo diventerà molto fine, la resistenza sarà alta e la resistenza inizierà a svolgere un ruolo molto significativo.

Per utilizzare l'induttore esistente a livelli di potenza e corrente sensibili, è necessario aumentare sostanzialmente la frequenza e gli impulsi risultanti non potrebbero essere rilevati come vibrazioni. Ad esempio, per ridurre la corrente di picco a ~ = 2,7A sarebbe necessario un funzionamento a 10 kHz.

Iniziare a sperimentare in quest'area il modo più semplice è probabilmente quello di smantellare un piccolo relè. Questo di solito avrà un nucleo laminato, DC gestisce correnti nell'intervallo da 10 a mA a 100s di mA e produrrebbe forze "pull in" che sono evidenti.

Si noti che è possibile utilizzare un "pezzo polare" caricato a molla per ottenere vibrazioni meccaniche. Il tuo magnete fornirà successivamente attrazione e repulsione nei cicli successivi. Poiché il magnete verrà anche attratto dal materiale del nucleo, potrebbe essere necessario utilizzare una molla se si desidera ottenere forze di attrazione e repulsione approssimativamente simmetriche.

* COMMENTI AGGIUNTI *

Esistono numerosi commenti su altre risposte. Credo che la forma del core di base sia OK ma che il materiale e gli amp-turn siano sbagliati. Così -

Inizia con il distacco di quasi ogni piccolo relè secondo il mio suggerimento. Hanno fatto il lavoro di ottimizzazione del nucleo e usando filo MOLTO fine e molti giri e ....

Una volta provato, provalo tu stesso. L'anima che stai usando può funzionare con molte molte spire del filo più fine che puoi trovare MA idealmente vuoi un nucleo con MOLTA più alta "permeabilità". Ciò aumenterà notevolmente la tua induttanza per un determinato prodotto a giro di ampere. Un nucleo di fili di ferro morbido funzionerebbe molto bene. Anche polvere di metallo (ferro).

Cosa vuoi vibrare, quanto pesa ? Un motore a vibrazione di un vecchio telefono cellulare è una possibile soluzione? Può far muovere un telefono da 100 g mentre giace su un tavolo.

Se vuoi farlo con la bobina e il magnete, l'energia è troppo bassa (vedi il calcolo sotto). Il neodimio produce i magneti permanenti con il flusso più elevato, e forse questo non è il problema qui, e nemmeno il nucleo della bobina, ma pensa a un altoparlante . Pulsare 12V in un 8$\Omega$l'altoparlante può essere sentito e ascoltato. Quindi qual è la differenza? Per iniziare con il numero di giri . Sono necessari molti giri su una bobina per avere una resistenza di diversi ohm. Nella tua bobina questo può essere limitato (vuoi una bassa resistenza in una bobina!), Quindi il campo sarà meno forte. Ma ancora più importante: accoppiamento magnetico tra magnete e bobina. In un altoparlante questo è ottimale: il nucleo della bobina = il magnete. Non puoi avere di meglio. Potrebbe essere necessario posizionare la bobina molto vicino al magnete per avere delle vibrazioni, ma questo ovviamente limiterà l'ampiezza delle vibrazioni.

modifica (dopo la correzione del valore dell'induttanza)
Solo per divertimento ho deciso di fare anche dei calcoli. Ho scelto un 22$\mu$Bobina H simile a quella della tua domanda di riferimento. A 10Hz l'induttanza sarà molto più bassa della resistenza della bobina, quindi prima cerchiamo quest'ultima. La scheda tecnica dice 0.13$\Omega$. Quindi la reattanza:$X_L = 2 \pi f L = 2 \pi \times 10 \times 22\times10^{-6} = 1.4m\Omega$. Questo è solo l'1% della resistenza, quindi la ignoreremo.$I = \frac{12V}{0.13 \Omega } = 92A$. Molto meno del valore di Russell, ma ancora troppo per l'alimentazione (a meno che non si usi un saldatore). Supponendo che la tensione dell'alimentatore collassi difficilmente si inserisce energia nella bobina.
nota: questo calcolo presuppone una corrente sinusoidale. In realtà sarà più un'onda quadra, e quindi il modo di calcolare di Russell è migliore. (Almeno in teoria. In pratica Russell ignora un fattore che è$10^2$ più grande del suo valore calcolato, mentre Steven ignora un fattore$10^2$ inferiore al suo valore calcolato.)

Gli induttori possono essere di qualsiasi tipo di 3-5.

• Progettato per essere privo di perdite con percorso magnetico chiuso
• Spalancato per dissipare, emette campo magnetico quando saturo
• Nucleo dell'aria aperto
• Nucleo d'aria chiuso
• Progettato con perdite deliberate per assorbire energia CA, con nucleo in ferrite conduttiva e emissioni molto ridotte

Il tuo induttore è probabilmente l'ultimo tipo. Quindi non c'è molto campo attorno all'induttore.

Modifica: dopo il debug. La causa è che l'induttore ha un'induttanza troppo bassa perché l'esperimento fornisca una forza notevole.