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Topic: Levitazione magnetica con arduino (Read 5087 times) previous topic - next topic

toti94

Ciao ragazzi,
Ho letto un topic molto interessante , non risolto purtroppo, su come far levitare un magnete grazie ad arduino.
il topic è questo: http://arduino.cc/forum/index.php/topic,36455.0.html
Sapreste darmi qualche dritta?
Ciò che fa levitare il magnete è un elettromagnete la cui forza di attrazione è determinata dal pin pwm di arduino giusto?
E' possibile creare un elettromagnete fai da te? perchè ho visto (su ebay) che il più economico costa 25 euro.
Volevo realizzare un semplice apparecchio come si vedono di solito nei negozi di gadget, tipo il mappamondo fluttuante.
Naturalmente se l'elettromagnete lo volessi mettere alla base invece di attirare il magnete lo devo respingere giusto?
Mi piacerebbe fare questo progetto, sapreste darmi una mano?
Grazie

astrobeed

#1
Jan 03, 2013, 07:39 am Last Edit: Jan 03, 2013, 07:47 am by astrobeed Reason: 1

Naturalmente se l'elettromagnete lo volessi mettere alla base invece di attirare il magnete lo devo respingere giusto?


Realizzare la levitazione magnetica è relativamente semplice solo se il magnete viene attratto da un elettromagnete posto sopra, questo perché il sistema forma una sorta di pendolo dove la gravità da fa da elemento stabilizzante e l'attrazione magnetica è il "filo" che sostiene la massa.
In tutti i casi è indispensabile il sensore di campo magnetico, che permette di rilevare la posizione dell'oggetto, per poter mantenere costante la distanza del magnete e serve anche un controllo pid che usa come feedback la misura del sensore magnetico.
Realizzare la cosa opposta, ovvero magnete in sospensione su elettromagnete è molto più complesso perché oltre a dover variare l'intensità del campo è necessario farlo ruotare per evitare che il magnete sospeso si giri e venga attratto invece che respinto.
Da notare che nel caso della levitazione con elettromagnete posto sopra è indispensabile che l'oggetto sospeso abbia una ragguardevole massa posto sotto il magnete in modo da evitare che possa ribaltarsi, questo porta ad innescare una naturale rotazione dell'oggetto su se stesso che viene sfruttata nel caso del classico gadget del mappamondo a levitazione magnetica.
L'elettromagnete è possibile autocostruirlo, basta un nucleo ferroso di idonee dimensioni e molte spire di filo di rame smaltato avvolto attorno, è un lavoro che deve essere fatto in modo preciso e con molta pazienza, oppure si può recuperare un elettromagnete di un campanello, il magnete è bene che sia di neodimio in modo che sia leggero.
Qui trovi varie informazioni sulla cosa e come realizzarla nel modo più semplice possibile, non serve un micro, sfruttando dei diodi IR per rilevare la posizione dell'oggetto sospeso e la soluzione ottimale tramite sensore di campo magnetico.

Nick85

oppure puoi smontare un motorino o una cassa di un impianto stereo

toti94

#3
Jan 03, 2013, 02:31 pm Last Edit: Jan 03, 2013, 04:39 pm by toti94 Reason: 1
Ok quindi è meglio mettere lelettromagnete sopra.
Nel post che ho linkato prima invece del sensore IR usa un sensore Hall, serve a misurare la distanza tra il magnete e loggetto sospeso?
Poi vedo dalla foto e dal video del link che mi ha dato astrobeed che l'oggetto che levita è un po' troppo vicino al magnete, si puo far levitare più in basso volendo vero?
Per quanto riguarda il filo di rame smaltato, posso prenderlo da dentro un motore per far vibrare i joystick no? tanto ne ho molti

toti94

Non mi piace fare doppi post ma.... nessuno saprebbe rispondermi?

ratto93

Per alzare pochi grammi hai bisogno di una certa potenza, per usare questa certa potenza devi usare del filo di uno spessore sufficiente, io ti consiglio di usare del filo da 0.9mm in sù sennò ci alzi solo gli spilli a meno che non lo alimenti con tensioni decisamente alte...

Più vicino sei più il campo megnetico è forte, più ti allontani scende ma il pezzo è anche più soggetto a "staccarsi" ovviamente xD

I sensori ad effetto di Hall non li conosco benissimo e poi bisognerebbe conoscere un modello in particolare ed approfondire comunque di norma funzionano così: se un campo magnetico li permea all'aumentare di quest'ultimo aumenta la tensione che danno in output o se sono digitali cambieranno il loro segnale...
Se corri veloce come un fulmine, ti schianterai come un tuono.

toti94

Mi conviene aprire il motore del joystick o no? XD

ratto93

Se corri veloce come un fulmine, ti schianterai come un tuono.

toti94

Astrobeed comunque per me quegli schemi di quei circuiti elettrici nellink che mi hai dato sono praticamente incomprensibili :S
Avete qualcosa da suggerirmi o rimando il progetto a quando capitò qualcosa?
Cioè la logica dell'elettromagnete a grandi linee non è difficile:
Le spire creano un campo magnetico sul pezzo di ferro su cui sono state avvolte, più sono le spire e più è sottile il filo, più potente è il campo magnetico che dipende naturalmente anche dall'alimentazione.
Se però l'elettromagnete è troppo lungo allora diminuisce il campo magnetico, sbaglio?
L'unico problema è far levitare l'oggetto invece di attirarlo fino all'elettromagnete :\

ratto93



Le spire creano un campo magnetico sul pezzo di ferro su cui sono state avvolte, più sono le spire e più è sottile il filo, più potente è il campo magnetico che dipende naturalmente anche dall'alimentazione.
Se però l'elettromagnete è troppo lungo allora diminuisce il campo magnetico, sbaglio?
L'unico problema è far levitare l'oggetto invece di attirarlo fino all'elettromagnete :\

Si sbagli.
L'intensità del campo elettromagnetico generato è proporzionale alla corrente che fluisce nelle spire l'ideale è avere una buona corrente che attraversa le spire ma sufficiente resistenza = numero di spire da non farlo sembrare un corto circuito, ora se fai una montagna di spire con del filo sottile mettiamo a 12v alzi appena uno spillo consumando poca corrente, se fai un decimo delle spire di prima usando del filo più grosso la corrente consumata sarà molta ma molta di più e con il crescere d'essa crescerà anche il peso che l'elettromagnete può sostenere.
Se corri veloce come un fulmine, ti schianterai come un tuono.

toti94

Quindi la forza del campo magnetico è inversamente proporzionale alla resistenza, quindi direttamente proporzionale alla corrente .... se ho capito bene
Ho una batteria da 9v che eroga sui 550 mA  (poco+ poco -), con 500/550 mA quante spire dovrei fare e con quale diametro di filo per ottenere un campo magnetico sufficentemente forte? ci sono delle formule per calcolare queste cose?

toti94

A quanto pare questo argomento non interessa  a molti  :~

ratto93

Mannaggia avevo da fare...
un poca di teoria:
http://it.wikipedia.org/wiki/Elettromagnete
http://it.wikipedia.org/wiki/Elettromagnetismo
Ora, datti una bella letta, poi procurati un tondo di FERRO (normalissimo ferro-polenta di scarsa qualità, è quello che va meglio x queste cose, le leghe raramente vanno bene quindi evitale).
Poi procurati alcuni metri di cavo di spessore di almeno 1 mm ma non supperiore ai 2mm e poi ti dico cosa fare, questi cavi li trovi o comprandoli o smontando vecchi trasformatori, induttori e/o avvolgimenti di motori di grossa potenza.
Se corri veloce come un fulmine, ti schianterai come un tuono.

astrobeed


  e poi ti dico cosa fare,


Quello che non devi fare è collegare l'elettromagnete alla 220  :smiley-mr-green:

toti94

#14
Jan 05, 2013, 09:09 pm Last Edit: Jan 05, 2013, 09:14 pm by toti94 Reason: 1
Ho preso del filo di rame da un vecchio trasformatore, il diametro è da 1mm (l'ho misurato) però con quello che ho fatto (foto) ricavo un campo magnetico pessimo, gli metto su una vitarella e la riesce a tenere per qualche millisecondo. L'ho alimentato con una batteria da 9v e poi con un caricatore che eroga 550mA ma non c'è stata alcuna differenza.
Ora è perchè ho fatto poche spire? perchè le ho fatte male? il filo l'ho avvolto su di un bullone di ferro ma non ho contato le spire

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