Inductores e imán: sin vibraciones

Estaba tratando de hacer un dispositivo que pueda vibrar, así que tomé un inductor, unos 220uH 22uH, puse corriente pulsada de 12V a través de él (~ 10Hz) y puse un imán de neodimio; esperaba sentir la vibración de 10Hz de un imán en mis manos cuando sosteniéndolo a 1 mm del inductor, pero no siento nada.

Probé 2 imanes diferentes, el resultado es el mismo.

¿Que hice mal? ¿Se debe al hecho de que mi inductor está 'núcleo'?

La inductancia y la frecuencia son casi totalmente inadecuadas para el nivel de accionamiento proporcionado. A menos que esté proporcionando 1000 amperios de unidad (en qué etapa necesitaría gafas de soldadura para ver el inductor), entonces necesita una disposición diferente.

La corriente a través de un inductor ideal aumentará linealmente con el tiempo cuando se aplica un voltaje constante.

• I = V xt / L

aquí

L = 220 uH = 2.2E-4

t = 1/2 de ciclo de 10 Hz = 0.05 = 5E-2 segundos

V = 12 voltios

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

La mayoría de las fuentes de alimentación disponibles no son capaces de este tipo de corriente :-).

Para operar a alrededor de 10 Hz, necesita un valor de inductancia MUCHO mayor. El inductor puede no ser mucho más grande físicamente, pero tendrá un número muy grande de vueltas comparativamente. Para un inductor físicamente muy pequeño, el cable se volverá muy fino, la resistencia será alta y la resistencia comenzará a jugar un papel muy importante.

Para usar el inductor existente a niveles sensibles de potencia y corriente, necesitaría aumentar sustancialmente la frecuencia y los pulsos resultantes no podrían detectarse como vibración. Por ejemplo, para reducir la corriente máxima a ~ = 2.7A requeriría una operación a 10 kHz.

Para comenzar a experimentar en esta área, la forma más fácil es probablemente desmantelar un pequeño relé. Esto generalmente tendrá un núcleo laminado, DC opera corrientes en el rango de 10's de mA a 100s de mAs y produciría fuerzas de "atracción" que son notables.

Tenga en cuenta que puede usar una "pieza polar" cargada por resorte para obtener vibración mecánica. Su imán proporcionará sucesivamente atracción y repulsión en los ciclos posteriores. Como el imán también se sentirá atraído por el material del núcleo, es posible que aún necesite utilizar un resorte si desea una atracción aproximadamente simétrica y fuerzas de repulsión.

* COMENTARIOS AÑADIDOS *

Hay varios comentarios sobre otras respuestas. Opino que la forma básica del núcleo está bien pero que el material y los giros de amplificador están equivocados. Entonces -

Comience separando casi cualquier pequeño relé según mi sugerencia. Han hecho el trabajo de optimizar el núcleo y usar un cable MUY fino y muchas vueltas y ....

Una vez que lo sienta, pruebe el suyo. El núcleo que está utilizando PUEDE funcionar con muchas vueltas del cable más fino que pueda encontrar, PERO idealmente quiere un núcleo con MUCHA "permeabilidad" más alta. Esto aumentará en gran medida su inductancia para un producto de amperios a su vez. Un núcleo de alambres de hierro blando funcionaría muy bien. Polvo de metal (hierro) también.

¿Qué quieres vibrar, cuánto pesa ? ¿Es posible un motor de vibración de un viejo teléfono móvil ? Puede hacer que un teléfono de 100 g haga vibrar un movimiento mientras está acostado sobre una mesa.

Si desea hacerlo con la bobina y el imán, la energía es demasiado baja (consulte el cálculo a continuación). El neodimio produce los imanes permanentes de mayor flujo, y tal vez este no sea el problema aquí, y tampoco lo es el núcleo de la bobina, pero piense en un altavoz . Se pueden sentir y escuchar pulsos de 12V en un altavoz 8 . Entonces, ¿cuál es la diferencia? Para comenzar con el número de vueltas . Necesita muchas vueltas en una bobina para tener una resistencia de varios ohmios. En su bobina esto puede ser limitado (¡desea baja resistencia en una bobina!) Por lo que el campo será menos fuerte. Pero más importante: acoplamiento magnético entre imán y bobina. En un altavoz, esto es óptimo: el núcleo de la bobina = el imán. No puedes tener mejor que eso. Puede que tenga que colocar su bobina muy$\Omega$ cerca del imán para tener alguna vibración, pero esto, por supuesto, limitará la amplitud de la vibración.

editar (después de la corrección del valor de inductancia)
Solo por diversión, también decidí hacer algunos cálculos. Elegí una bobina de 22 H$\mu$ de aspecto similar a la de su pregunta como referencia. A 10Hz, la inductancia será mucho más baja que la resistencia de la bobina, por lo que primero buscamos la última. La hoja de datos dice 0.13 . Entonces la reactancia: . Eso es solo el 1% de la resistencia, por lo que vamos a ignorarlo. $\Omega$$X_L = 2 \pi f L = 2 \pi \times 10 \times 22\times10^{-6} = 1.4m\Omega$$I = \frac{12V}{0.13 \Omega } = 92A$. Mucho menos que el valor de Russell, pero aún es demasiado para su fuente de alimentación (a menos que use un soldador). Suponiendo que el voltaje de su fuente de alimentación se colapsa, difícilmente estará insertando energía en la bobina.
nota: este cálculo supone una corriente de onda sinusoidal. En realidad, será más una onda cuadrada, y entonces la forma de calcular de Russell es mejor. (Al menos en teoría. En la práctica, Russell ignora un factor que es mayor que su valor calculado, mientras que Steven ignora un factor menor que su valor calculado).$10^2$ $10^2$

Los inductores pueden ser de 3-5 tipos.

• Diseñado para ser sin pérdidas con ruta magnética cerrada
• Hueco para disiparse, emitir campo magnético cuando está saturado
• Núcleo de aire abierto
• Núcleo de aire cerrado
• Diseñado con pérdidas deliberadas para absorber la energía de CA, con núcleo de ferrita conductor y emisiones muy pequeñas.

Su inductor es probablemente el último tipo. Por lo tanto, no hay mucho campo alrededor del inductor.

Editar: después de la depuración. La causa es que el inductor tiene una inductancia demasiado baja para que el experimento proporcione una fuerza notable.