Éléctraimant

Bonjour ,
Je suis débutant sur arduino . Dans le cadre d'un projet je souhaite fabriquer mes propres éléctroaimants , en enroulant des fils de cuivres . Voila je possède une carte arduin uno , un motor driver adafruit qui peut contrôler 4 moteur . Moi je souhaite relier des fils de cuivre au motor driver pour contrôler le courant circulant dans l'enroulement des fils de cuivre . Je me demandais si il n'y aurais aucun risque sur la carte , avec le fait d'enrouler des fils de cuivre et envoyer un courant dans ce file et puis quels précaution je devrais prendre ?
Merci d'avance.

Bonjour,
Moi pas comprendre problème et encore moins l'énoncé
Sorry

Merci beaucoup pour ta réponse ,ça m'aide beaucoup ,je pensais déjà alimenter l'éléctroaimant par l'arduino en 5 V pour voir d'abord .
. Il y aura aucun de risque de cramer l'arduino ?puisque j'enroule des files en spire les un sur les autres ,n'y aurait-il pas un court circuit ? car les files des cuivres sont dénudés biensur , est-ce vraiment sûr ? ( je m'excuse de mon ignorence ).
Je prendrais en compte la résistivité ,merci ,j'y avais pas pensé :slight_smile:

Je compte fabriquer quatre petits éléctroaimant avec des fils de cuivres ,c'est pour ça que j'ai eu l'idée du" motor drive" car je veux les commander de manières analogiques .
Merci d'avance :slight_smile:

Utilise du fil émaillé comme dans les transfo! Il est naturellement isolé sans sur-épaisseur (quelques microns).

Si mes souvenir ne sont pas trop pourris :
Un champ magnétique B dépend du champ électrique H
B = µo*µr*H (normalement c'est une expression vectorielle mais bon le forum ne permet pas le signe vecteur et cela ne change rien à ce qui suit).
µo : perméabilité du vide --> c'est une constante physique.
µr = perméabilité relative --> dépend du matériau magnétique.

Mes vieux souvenir ajoutent H = N*I
N : nombre de spires
I : courant qui traverse le bobinage

Pour calculer non pour estimer le nombre de spires que l'on peut mettre dans une carcasse : tu calcule la surface de la section de la carcasse, tu divises par la section du fil émaillé et tu obtiens une valeur inatteignable :grin: .

Il faut faire intervenir un coefficient de "foisonnement".
Avec de très bons bobineurs ou bobineuses (elles sont meilleures que les bobineurs) professionnels on prend un coefficient de 0,7 à 0,8.
Avec un amateur je pense que 0,5 serait plus prudent et déjà pas mal du tout.

Résistances de la bobine :
Là aussi ce ne sera qu'une estimation.
Pour commencer il faut savoir calculer la résistance du fil :
R = rho * (Longueur du fil /Surface de la section du fil).

rho est la "résistivité" du matériau.
Pour le cuivre on prend rho = 17* 10-9 ohm.mètre

Ensuite tu calcule la longueur de la spire moyenne (à mi hauteur de la carcasse), tu en déduis la résistance de la spire moyenne et tu multiplies par le nombre de spire pour obtenir la résistance du bobinage.

Cela va te permettres de choisir le diamètre du fil émaillé. Il va y avoir un compromis nombre de spire, diamètre du fil, résistance de la bobine donc le courant.
Attention seule la réalisation te permettra d'estimer le coefficient de foisonnement.

Merci beaucoup pour votre aide . étant donnée que je n'ai trouvé que des fils de 0.75 mm de diamètre j'ai donc une contrainte . Je vais essayer merci encore :slight_smile:

0.75 mm de diamètre

C'est Énorme !
Sauf à enrouler un très grand nombre de spires tu aura un courant énorme.

Je ne sais pas comment tu cherches mais bêtement sur Ebay j'ai trouvé un site en France, livraison entre le 18 et le 20 avril
prix autour de 15 €. Diamètres entre 0,1 mm et 1,12 mm
https://www.ebay.fr/itm/Fil-de-cuivre-emaille-bobine-de-100g-vernis-isole-diam-au-choix/171998132346?hash=item280be3387a:m:mxCxWB01cUya0NiFsyei3Eg

Avec ce site tu peux connaitre les diamètres normalisés courants et donc faire des évaluations.
Tu peux trouver moins cher mais ce sera en Chine avec des délais de livraisons d'un mois minimum.


Je me suis procuré une bobine de cuivre de 0,1 mm , je l'ai enroulée autour d'un petit capuchon en plastique . Le probème est qur je ne peux les reliée au sjie dpuisque le diamètre est trop petit ,je l'ai donc enroulée autoir de l'extremité d'n fils arduino que je relie au shield mais lorsque que je compile le programme . Rien ne se passe ,je ne sais pas quoi faire . Comme on peut relié une bobine ,contrôler une bobine ,je n'y arrive pas :frowning:

68tjs:
Si mes souvenir ne sont pas trop pourris :
Un champ magnétique B dépend du champ électrique H
B = µo*µr*H

B est plutôt appelé 'induction magnétique' (mesurée en Tesla) et H 'champ magnétique' (en Ampères par mètre). H est le champ magnétique associé au champ électrique E dans un champ ... électromagnétique. B décrit la densité de flux magnétique et décrit les effets à distance du champ H

Si la résistance du fil est trop faible, il suffit d'ajouter une résistance en série, non ?

Ne multiplie pas les posts. Je viens de te réponde sur l'autre.

Bonjour ,
Merci à vous d'avoir répondu :slight_smile: .
Le motor drive que je possède est le suivant :
https://www.makerfabs.com/Open-Hardware?product_id=394

Il s'agit d'un Channels L293D Motor Shield For Arduino .
Je l'alimente avec un câble secteur 9v 1A avec la prise jack de l'arduino.
Si mes calculs sont bon , j'ai mis en photo les courbes que j'ai tracée . Niveau théorie je me débrouille mais la pratique , je comprend pas Pourquoi cela ne marche pas , sans doute parce que le petit électroaimant que j'ai fait était un test et que je n'ai pas respecté mes calculs mais aussi j'ai l'impression que soit le fil est trop fin 0.1 mm pour que je le relie au shield (j'ai donc relié à une extrémité d'un fils arduino , je l'ai enroulé autour de l’extrémité du fils ) soit pour une raison que j'ignore , il est impossible d'envoyer un courant comme ça avec l'arduino . Pourtant il y a plein de vidéo sur youtube montrant un bobine de cuivre contrôlé avec une arduino . Pour qu'il ait un courant dans la bobine , je dois avoir un électroaimant ayant une résistance interne inférieur à celle de l'arduino , c'est bien ça ?
Je suis sûr que je m'y prend mal :frowning: , je suis pas doué dans la pratique .

est-il vraiment possible de faire passer un courant dans une bobine de cuivre et créer un champs magnétique ?

Capture.JPG

Capture2.JPG

Capture3.JPG

est-il vraiment possible de faire passer un courant dans une bobine de cuivre et créer un champs magnétique ?

Oui mais JAMAIS DIRECTEMENT à partir d'une sortie d'un arduino d'un microcontrôleur.
Il faut passer par une interface de puissance avec un transistor et une diode de roue libre.

Sans diode de roue libre tu as toutes les probabilités de tuer le transistor de sortie du microcontrôleur.

Règle basique : on ne raccorde JAMAIS un électroaimant (ou tout autre bobinages, relais compris) directement sur une sortie d'un microcontrôleur.

Si je peux donner mon avis personnel :
You tube = ramassis de conneries de personnes qui s'autoproclament expert mais qui en connaissent largement moins que toi.

Fil trop fin ?
Cela m'étonnerai mais il est impossible de te répondre sans connaître la résistance totale du fil.
L'as tu au minimum mesuré ? Ou l'as tu branché directement sans prendre aucune sécurité préalable.
As tu calculer la résistance d'un mètre de ce fil avec la formule que je t'ai donné ?

je dois avoir un électroaimant ayant une résistance interne inférieur à celle de l'arduino , c'est bien ça ?

Totalement faux
Tu dois avoir un électroaimant dans la résistance limitera le courant à une valeur tolérable par le système qui l'alimente (alim, transistor de puissance) JAMAIS une sortie de microcontrôleur.

@lesept
Je dirais que l'induction magnétique est un champ d'induction magnétique.
Quand au champ H il m'a toujours été présenté comme un champ électrique qui se mesure en Am.
Il me semble aussi qu'on peut l'exprimer en Vm-1 .
Mais c'est un domaine que passé le mode scolaire obligatoire je me suis évertué à ne regarder que de loin.

En tout cas pour les bobinages ce qui compte c'est H= NI et sa conséquence si on prend un fil plus fin, il sera plus résistif, le courant sera plus faible, mais on pourra bobiner plus de spires, donc au final on travaille à H "quasiment" constant pour une carcasse donnée.

Remarque sur la résistance en série :
Cela fonctionne mais le bobinage n'est pas optimisé --> l'énergie dissipée dans la résistance ne le sera pas dans le bobinage.

On pourrait croire que ce n'est que l'application d'une bête règle de 3 sauf que le coefficient de foisonnement (qualité du bobinage) n'est pas le même selon le diamètre du fil.
C'est pour cela que je parle d'essais obligatoires.

Merci d'avoir répondu :slight_smile:
D'accord je vais revoir toute la théorie ,je vois que je suis à côté de la plaque .
Concernant le fait qu'll ne faut pas relié directement un électroaimant ,je l'ai relié au moteur shield qui lui est composé de 4 ponts en H ,c'est à dire 4 hacheurs 4 quadrants qui lui est composé de diode et de thyristor , étant donné que en TP de science industrielle ,j'ai reussi à asservir un verin électrique à l'aide d'un seul hacheur 4 quadrant ,je me suis dit que je pourrais contrôler mon électroaimant mais non :smiley: ,j'ai tout faux .

Je vous remercie beaucoup de votre aide :slight_smile: .
C'est très très bien expliqué , je vous remercie beaucoup .
Maintenant je comprend mieux :slight_smile:

Avec mon expérience de bobinage (pots classiques ou réalisations vraiment tordues) je vais avoir du mal à donner des nombres avec des chiffres après la virgule, tous les résultats que je donnerai seront en virons.

Déjà voilà comment je présume que se présente la bobine sur laquelle tu enroule ton fil:

bobine.jpg

On défini la surface de la section de bobinage par sa largeur et sa longueur.
On défini aussi un diamètre moyen.
Et bien entendu le coefficient de foisonnement.

Au cas où tu n'aurais pas compris à quoi il correspond je précise : il te sera impossible de ranger les spires bien jointives sans perte de place, d'autre part on prend la surface d'un rectangle que l'on divise par la surface d'un cercle c'est théoriquement idiot.
C'est pour cela que c'est bien pratique de définir un coefficient de pertes qui résume le tout.

J'ai fais un calcul : (tous les calcul utilisent le mètre comme unité)
Bobine :
Je pose comme exemple :

  • Longueur de la section de la bobine : 2 cm = 2* 10-2 m
  • Largeur de la section de la bobine : 1cm = 10-2 m
  • Diamètre de la spire moyenne : 3*10-2 m
  • Surface de la section de la bobine : 2*10-4 m2
  • Diamètre du fil émaillé : 0,1 mm = 10-4 m

Je calcule :
Surface de la section du fil
S = PID2/4 = 3,11 10-8 m2

Périmètre de spire moyenne :
P =PID = 9,4 10-2 m

Nombre de spires :
N"théo" = surface de la section de la bobine/ surface du fil = 6422.
Avec foisonnement = 0,5 --> N spire = 3211.

Longueur du fil :
diamètre moyen* Nbre de spires = 9,4*10-2 * 3211 = 301 m

Résistance du fil :
R = rho * L/S = 17*10-9 * (301 / 3,11 10-8) = environ 165 ohms ce qui sous 5V donne un courant d'environ 30 mA

Note importante : j'ai détaillé le calcul pour que tu puisses le recommencer avec d'autres dimension de carcasse.

Densité de courant ?
La densité de courant se rapporte à l'échauffement.
La densité de courant J est égale au courant divisé par la surface de conduction.
C'est donc bien indirectement la résistance du fil qui est visée.
La résistance provoquant un échauffement par effet Joule -> P = RI2

Tout va dépendre de la qualité de l'émail --> son aptitude à ne pas se détériorer sous l'effet de la chaleur.
Un exemple pris sur RS montre un fil garanti jusqu'à 150 °, pour un fil provenant de chine on ne sait rien :slightly_frowning_face: mais ce type de fil n'étant pratiquement plus utilisé que dans les transformateurs cela m'étonnerai qu'il soit de mauvaise qualité..

Autre point important les électroaimants que tu construis seront-ils utilisés en continu ou par impulsion.
Si c'est par impulsion ils auront la possibilité de refroidir entre deux impulsions.

J'espère que maintenant si tu veux avoir une chance de réussir tu vas donner plus de renseignement sur tes carcasses de bobinages.

Je rappelle que la dextérité du bobineur est la variable la plus importante.

68tjs:
Avec mon expérience de bobinage (pots classiques ou réalisations vraiment tordues) je vais avoir du mal à donner des nombres avec des chiffres après la virgule, tous les résultats que je donnerai seront en virons.
... ;D
Je rappelle que la dextérité du bobineur est la variable la plus importante.

Bonsoir 68tjs

Et c'est un domaine ou la gent féminine avait une quasi exclusivité lorsque en France , ça bobinait encore "local" :grin:

J'ai vu ce genre d'ouvrieres
en atelier jusque vers 80/85 , à part un éventuellement "contremaitre " , c'etait "nanas" 100%

Merci d'avoir répondu . Je vais les alimenter en continu ,pour l'nstant je ne possède que 11 m de fils de cuivre de diamètre 0.1 mm . Je souhaite me débrouiller avec ça mais vu la lingueur du fils que je dois prendre pour faire un électroaumant ,c'est très peu moi qui voulais en faire 4 :smiley: ,ça risque d'être très dure .
Quant à la d'extérité je ferai de mon lieux :smiley:

AMHA avec 11 m tu ne fera même pas un électroaimant digne ce nom.

Mais bon comme tu ne veux pas dire comment et sur quoi tu bobines j'en reste là sur ce sujet.
Je me rend compte que le détail de mon calcul était inutile.

@ Artouste :
Pour avoir réalisé un certain nombre de prototype de bobinages HF (moins de 20 spires), en labo de dévevelopement, c'est à dire sans outillage, je peux dire que ce n'est pas inné et que les deux mains ne suffisent pas il faut aussi se servir des dents pour serrer le fret qui immobilise le fil.
Du fil de frettege "poissé" est un plus quasi obligatoire.

J'attend la suite ..............................

Merci d'avoir répondu
Je ne suis pas sûr sur quoi je vais bobiner . Je voulais faire des petit électroaimants ,je voulais enrouler des fils de cuivre autour d'un cylindre de fils de couture de diamètre 0,5 cm et hauteur 1 cm . Mais j'ai connaissance que c'est impossible merci