Putin ajutor ? ( Construcția unui levitron )

[Vizitator Scriptery]

Am avut o dorinta destul de mare, sa creez un levitron, am facut o "tentativa", care reusea sa tina o bila de otel de 15-30grame, cu o schema simpla, baza de pe un led ir, si o foto celula, 2 tranzistori (unul npn si unul pnp), proiectul a fost un succes, doar ca nu am fost multumit, l-am desfacut, si asa a ramas. (schema inca o am pentru cei interesati).

 

Acum dorinta mea majora este sa fac un levitron, care sa tina un magnet in aer, dar sa beneficieze si de o stabilizare, alcatuita cel mai probabil din 2 sau 4 hall sensori.

 

Am gasit asta pe YouTube:

 

Insa omul refuza sa ofere schema, si il si inteleg.

 

Ma poate ajuta cineva, cu sfaturi, si mai ok, o schema ?

[Vizitator AdiBarbu]

Asta chiar imi place. Pune o schema cu proiectul abandonat ca as vrea sa incerc si eu.

[Bandi Szasz]

Am si eu in gand sa fac un levitron. Acela din videoul postat are 4 magneti lipiti langa fiecare bobina care asigura forta necesara pentru a mentine magnetul rotund in stare de 'plutire' , apoi sunt patru electromagneti (sarma de 0.4 vro 20 - 30m bobinat in juru unui surub) pentru a stabiliza magnetul plutitor, cele 4 electromagneti sunt grupate a cate doi ( cele fata in fata ) legati in serie cu bobina inversata astfel incat in momentul alimentarii unu-l respinge si celalalt atrage. Cele doua grupuri sunt comandate de doua punti H ( cele doua mari integrate negre ) care mult mai posibil sunt drivere half-bridge pentru motoare astfel ofera posibilitatea schimbarii polaritatii electromagnetiilor.

 

Cand magnetul plutitor se deplaseaza in partea stanga atunci electromagnetul din partea stanga incepe sa-l respinga si electromagnetul din partea dreapa il atrage astfel magnetul plutitor se deplaseaza inapoi spre centru, cand trece de centru cu ajutorul puntii H se inverseaza polaritatea astfel incat electromagnetul din partea dreapta incepe sa-l impinga si cel stang sa-l atraga. Acelasi lucru se intampla cu cealalta pereche de electromagneti aflati sus si jos.

 

Detectarea magnetului plutitor este facuta cu 4 senzori hall liniari, schema prezentata in video probabil are niste divizoare facute cu rezistente care sa comande cele doua integrate, acelasi lucru se poate face si cu un uC care masoara cu ajutorul modulului ADC cei 4 senzori si cu niste calcule simple decide ce electromagnet ce trebuie sa faca. Ma gandesc ca in cazul folosirii unui uC acesta ar putea modifica pozitia in care sa fie mentinuta magnetul astfel incat am putea plimba putin magnetul si nu doar sa il tina intodeauna centrat.

 

Momentan eu inca astept magnetii de pe ebay, cand ma apuc de treaba daca mai e cineva interesat de un proiect similar o sa revin cu rezultatele obtinute.

Editat Decembrie 6, 2016 de bandi12

[puriu]

Am si eu o jucarie chinezeasca cu patru magneti cubici lipiti intre ei N-S-N-S, deasupra carora leviteaza o placuta dintr-un material diamagnetic (grafen). Aici respingerea si stabilitatea este naturala. La magnetii permanenti nu exista respingere stabila, exista tendinta naturala de rasturnare a magnetului mobil si atragerea acestuia.

O levitatie stabila a unui magnet permanent se manifesta numai deasupra unui supraconductor de dimensiune mai mare decat el. In interiorul unui supracondutor campul magnetic este in permanenta nul sau constant. Orice modificare a campului exterior este compensata automat printr-un curent indus care tinde sa o anuleze in interiorul supraconductorului. Deasupra unui supraconductor, un magnet permanent poate levita in orice pozitie.

Construtia din film, foarte ingenioasa, imita partial functionarea unui supraconductor. Campul magnetic in miezul fiecarui electromagnet este mentinut automat constant printr-o bucla de reglaj cu senzor Hall lipit undeva langa miez. Numarul electromagnetilor poate fi mai mare, dar nu mai mic de trei. Curentul in bobine are un singur sens, cel de respingere a magnetului mobil, dar il impiedica automat sa se rastoarne. Magnetii permanenti (de difuzor) lipiti in jurul electromagnetilor nu pot ridica magnetul mobil, doar il mentin in axul constructiei.

[validae]

Schema de la acel levitron este sigur postată undeva pe net, dar trebuie căutat mai amănunțit pentru ea.Cele mai multe sunt scoase prin reverse engineering după produse industriale, eventual modificate pentru a se potrivi cu bobinele disponibile.

[Bandi Szasz]

Deci spuneti ca acele drivere nu fac altceva decat sa pulseze curentul intr-un singur sens in functie de iesirea senzorului hall pentru a mentie un camp electromagnetic egal deasupra fiecarui bobine ?

 

Ma gandesc ca in acest caz nu are sens folosirea integratelor din punctul de vedere al pretului cand am putea obtine acelasi rezultat cu niste op-amp uri configurate ca comparatoare intre iesirea senzorului hall si o referinta externa obtinuta cu o rezistenta fixa si un semireglabil multitura pentru a ajusta valoarea referintei care sa comande niste npn-uri.

 

Am cautat destul de mult scheme si nu am gasit ceva similar, singura schema explicata a fost cea pe care am explicat-o mai sus, in schema respectiva se folosea un magnet permanent de tip inel de vro 10-15cm in diametru ( cele negre care se pot gasi si in microunde) iar in interiorul inelului arau plasati cele 4 bobine in configuratia mentionata de mine in postarea anterioara.

 

Eu ma gandeam sa formez un octagon format din magneti de neodium de dimensiunea 20x10x3mm iar in centru sa pun cele 4 bobine pe care m-am gandit sa le fac cu sarma de 0.4 infasurati pe un surub de 5 ca inaltime undeva in jurul a 2.5cm, ca lungimea bobinei in majoritatea schemelor gasite pe net se folosea in jur de 25m. Si mai apoi sa experimentez cu alimentarea acestora, in orice caz va trebuii sa mai caut ceva scheme sa nu comand acele drivere degeaba daca il rezolv cu niste op-amp uri pe care deja le am si niste npn uri.

Editat Decembrie 8, 2016 de bandi12

[Spitfire]

Intr-o carte din anii `50-`60 era o schema simpla care consta intr-o "stea"cu sase brate(trei bare de fier moale incrucisate la mijloc) cu sase bobine inseriate intr-un anume fel, electromagnetul cu 6 poli rezultat se alimenta la 220V~ si permitea levitarea unei cutii de crema de ghete la cca. 10 cm.

Nu sunt deloc sigur, dar imi pare ca asta e cartea(desi e mai recenta, iar cea de care imi amintesc parca avea coperti panzate...au trecut vreo 30 de ani de atunci), daca o are cineva poate verifica:

https://www.okazii.ro/e0a-o-iacob-experiente-de-fizica-a177412009

[Bandi Szasz]

Intradevar schema poate fi gasita pe internet, se pare ca doar cautarea in limba rusa da rezultate bune. Schema folosita in filmulet este luata de pe acest site rusesc http://mozgochiny.ru/electronics-2/samodelnyiy-levitron/. Intr-o versiune mai veche a circuitului prezentat in filmulet se poate vedea aici https://www.youtube.com/watch?v=U0z_b0bTC-c unde la un moment dat apropie camera de filmat pentru a arata circuitul si se pot observa cele doua TDA-uri si LM358-ul.

[puriu]

In versiunea veche, cei patru magneti erau mai puternici si puteau tine magnetul. Ampermetrul arata un curent mai mic, doar pentru a impiedica rasturnarea acestuia. In filmul de mai sus, curentul in gol este mic, dar creste mult cand trebuie sa tina magnetul si "incarcatura" acestuia.

Pentru drivere, cel mai simplu este folosirea unui operational sau comparator cvadruplu si a patru tranzistoare de putere, eventual Darligton. Pentru a nu disipa putere, ar trebui o comanda PWM.

[Bandi Szasz]

Pe stie-ul rusului este explicat pe la inceput conceptul de functionare si in figura 3 se poate observa ca electromagnetii care sunt fata in fata in momentul alimentarii creaza un camp magnetic inversat adica unu-l impinge si celalalt atrage prin urmare ar fi nevoie de punti H pentru a putea schimba polaritatea. Posibil sa mearga si separat in sensul ca doar un singur electromagnet sa impinga si celalalt care ar trebuii sa atraga sa nu fie pornit si sa faca toata munca un singur electromagnet. Pentru mentinerea magnetului plutitor am a pun 20 de bucati de magneti de neodium in forma de octagon pe doua nivele deci nu cred ca cei 4 electromagneti vor trebuii sa depuna mult efort pentru a mentine greutatea in afara de a stabiliza magnetul plutitor. Magnetul plutitor find una sau doua magneti de neodium cilindricali de 25x3mm.

 

La ce ma gandeam eu ca se poate face cu mai putine compontente in combinatia de respinge-atrage ar fi un driver full-bridge care va putea schimba polaritatea pentru cele doua perechi de electromagneti, senzorii hall sa fie cititi de un PIC care caluleaza pozitia magnetului plutitor, seteaza polaritatea necesara si pe pinul de enable a driverului sa dea comanda prin PWM in functie de cat de mult este deplasat magnetul din pozitia centrala. Ceva de genul acesta doar ca in loc de punte H facuta cu mosfeti sa pun un driver full-bridge L298N : http://www.torresballard.co.uk/levitron/

 

Si inca un filmulet foarte bine explicat cu ce face fiecare electromagnet in timp real afisat pe PC.

Editat Decembrie 9, 2016 de bandi12

[Vizitator]

http://www.epsicom.com/index.php?id=kit_produs_detalii&titlu=1612771313&search=Obiecte%20in%20suspensie%20-%20Levitatie%20magnetica

 

http://www.epsicom.com/pdf/pdfkitcolectie123.pdf

Editat Decembrie 14, 2016 de Vizitator