Elektromıknatıs hesabı

[z]

Diyelimki elektromıknatıs tasarlayacaksınız. Kaldırmak istediğiniz ağırlık için kaç turluk bir bobin saracaksınız ve bobinden ne kadarlık akım akıtacaksınız. Hesaplamak istermisiniz?

www.cncdesigner.com/wordpress/?p=10311

[Sozuak]

İstemezük...

[z]

Aki yogunlugu 20 Bin Gauss olan kenarlari 10mm olan kup seklinde bir miknatisimiz var.

Bu miknatisin kutuplarindan birisine 5 mm kalinliginda kenarlari 20x20 mm olan demir parcasi yaklastiriliyor ve miknatisimiz bu demir parcaya yapisiyor.

Miknatis ve demir parcayi birbirinden dik olarak uzaklastirmak icin ne kadarlik kuvvet uygulamak gerekir?

[Sozuak]

Farklı metal alaşımlarının aynı mıknatısa verdikleri tepkinin eşit olmadığı durumlarda bu olay hesaplamadan ziyade ölçmeye dayanmaz mı? Referans alınan metalin bir değeri olmalı bence.

[z]

Tek problemimiz bu olsun. Istedigin demir malzemeyi sec. Yada ben vereyim demir malzemenin mu degeri 5000,  ozgul agirligi da 7.8 gr/cmkup olsun.

[Yuunus]

miknatis ile metal arasindaki mesafeyi kalinligini bildimiz bir plastik malzeme kullansak olmaz mi, aksi halde kaldiracagi maksimum agirlik yerine sanki kopma kuvvetini hesaplamis olacagiz, cunki kaldirilacak her metalin yuzeyi miknatisla tam opusmeyebilir.

[z]

Tamam dedigin gibi olsun.

[Yuunus]

hocam sabit miknatisin olusturdugu kuvveti vermemisin ama
https://tr.m.wikipedia.org/wiki/Mıknatıs
https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/a012652720ee5f1f48cab9a5affd118e6159a80d

[SB7]

-Manyetik eşdeğer devresini çıkarıp çözmeye çalıştım ama olmadı. Kapalı bir devre olmadığı için kaçak akıların hesaba katılması gerekiyor. Şeklin boyutları önem kazanıyor bu yüzden. Manyetik eşdeğeri için d uzunluğunda bir çubuğun 0-d arası Q hesaplanması gerekli.  (O yoldan yapamadım )

Şöyle bir yaklaşımda bulundum kaçak akılar ihmal ve yaklaştırılan şekilden bağımsız:




Mıknatısın Mr değerinin çok büyük olduğunu düşünürsek çok küçük bir F kuvveti çıkıyor.Bana mantıksız bir sonuç gibi geldi yanlış çözüm galiba. Çözümü merak ediyorum @z hocam

[z]

@Yuunus teşekkürler.

Kafamı karıştıran bir konu vardı. O da çözüldü.

Bu durumda bir mıknatıs, demir malzemeye yapışmışsa mıknatısı dik şekilde demirden ayırmak için gerekli kuvvet nasıl hesaplanır merak ediyorsanız;

http://www.cncdesigner.com/wordpress/?p=10379

[SB7]

@z hocam yaklaşan manyetik malzemenin boyu, manyetik geçirgenliği neden etkili parametreler olmuyor? Çözümde eksik birşeyler var sanki . Çözümleri de aynı anda atmışız galiba

[z]

B dediğimiz akı yoğunluğu mıknatısın tam göbeğindeki akının yoğunluğu değil. Mıknatısdan çıkıp, demire girdiği yüzeydeki akının yoğunluğu.

Dolayısı ile B demirin boyutlarındaki değişimden etkileniyor. Zaten son bağıntıya bakarsan orda x hava aralığı mesafesi yok. X relüktans değeri içinde kaybolmuş durumda. Relüktansı da Fi içinde yok ettik. Fi de B içinde yok oldu.(hapsoldu)

Şöyle diyip elimizdeki demir kütle mıknatısın tüm akısını emebiliyorsa bu durumda mıknatısın tam orta kesitindeki akı aynen demirden de akıyor diyebiliriz. Yok demir malzememiz o kadar da iyi mağnetik özelliklere sahip değilse bu durumda mıknatıs akısının bir kısmı demire uğramadan diğer kutba ulaşıyor demektir bu durumda B değerimiz küçük olacaktır.

Dolayısı ile mıknatısın B değerini kullanacaksak demir malzemenin yeterince büyük mağnetik iletenliğe sahip olduğunu kabul etmemiz gerekiyor.

Bugünlerde bu işlere fazla takmış durumdayım ve mağnetik devre tasarımımın çok önemli olduğunu iyi anladım. Örneğin https://www.picproje.org/index.php/topic,80639.msg618778.html#msg618778 de incelediğim voice coil'den dün küçük bir akım akıttığımda inanılmaz bir itme kuvveti ile karşılaştım.

Halbuki geçmiş yıllarda bu düzenekteki mıknatısdan belki 10 kat daha fazla çekim gücüne sahip mıknatısla benzer düzeneği yaptığımda bu denli yüksek itme/çekme kuvveti elde edememiştim.

Sorun tamamen magnetik devre tasarımımda imiş.

Dolayısı ile motor/selenoid vs tasarımları da başlı başına bir işmiş.

Bu tecrübelerden sonra ev elektriğini karşılamak üzere rüzgar jenaratörü yapmak için mıknatıslar alıp bobin saran hesapsız iş yapan meraklı arkadaşların bu çabalarına gülümsüyorum.

[SB7]

Anlaşıldı hocam. Ben gidiş yolunu belirlerken elektromıknatıs yerine sürekli mıknatıs getirilirse ne olur sorusu üzerine yoğunlaştım. Aynı kapıya çıkıyormuş, hatam Mr değerini hesaba katmak olmuş.Hava aralığı gibi düşünüp Mr değerini hesaba katmamak gerekiyormuş(Hx=Bx/Mo). Sonuçta oluşan kuvvet hava aralığında oluşacak. Mr değerini silince 2.yol olarak çözüm olabilir.

[z]

https://www.researchgate.net/publication/268393013_MATLAB_GUI_TABANLI_ELEKTROMIKNATIS_DEVRE_TASARIMI_VE_ANALIZI/fulltext/54b7dd3f0cf28faced6092d0/MATLAB-GUI-TABANLI-ELEKTROMIKNATIS-DEVRE-TASARIMI-VE-ANALIZI.pdf

[SB7]

Hocam paylaştığınız makaleye göre z(hava aralığı sayısı olan) kuvvetle doğrudan ilişkili. O halde mıknatısın iki ucundan yaklaştırınca 2 katı kuvvet mi elde etmiş oluyoruz?
Biraz abartıp mıknatısın 4 köşesine veya çember şeklinde fazla kutup(hava aralığı) oluşturunca kuvvet artıyor mu?

Ayrıca sayfa 124 denklem 2 de ∑Hxl nin de eklenmesi durumu için bu iki şekli yorumlayabilir misiniz?