[Analogique] Electro-aimant en mode alternatif
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Electro-aimant en mode alternatif



  1. #1
    jeanfredo

    Electro-aimant en mode alternatif


    ------

    Bonjour,

    Je souhaite utilisé un électro-aimant en alternatif. C'est à dire que je souhaite le contrôler via une signal sinusoïdal -10-10V
    Le problème que j'ai est le suivant : Ma sortie analogique (BNC 50ohm) ne sort que 60mA en courant alors qu'il faudrait plutôt 2-3 A pour que l'électro-aimant soit réellement efficace.
    Comment pourrais-je résoudre ce problème?
    Un amplificateur de courant? Quel type?
    Y en a-t-il des commerciaux qui feront bien le travail?

    Merci beaucoup
    Jean

    -----

  2. #2
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour,

    Pour quelle fréquence ?
    Pour quelle tension (loi d'ohm incluant la réactance de la bobine) ? Il faudrait confirmer que les +/-10V que tu annonces sont compatibles avec les 2-3A demandés.

    Est-il indispensable d'utiliser un signal sinusoïdal ? un signal carré (donnant un courant ~triangulaire) ne suffirait-il pas ? Ce serait très probablement plus simple.
    Dernière modification par Antoane ; 29/03/2017 à 10h36.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  3. #3
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour Antoane,

    Ce serait pour des fréquences entre 100 et 15kHz.
    Voila le type d'électro-aimant que j'utilise : http://www.conrad.fr/ce/fr/product/5...FYY_Gwod7i0Cxg

    il me faut un signal sinusoidal parce que je l'utilise avec un oscillateur mécanique

    Merci encore

  4. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Pour avoir 3A avec un sinus de 10 V peak dans une bobine à 15kHz, quelle doit être la valeur max de l'inductance ?
    La datasheet ne donne pas de valeur, mais je dirais que, à la louche, cet électro-aimant fait ~1mH.

    Le noyau est en fer doux, les pertes par courants de Foucault à 15 kHz vont être énormes.

    Il me semble que ce composant est prévu pour 1.4W, de puissance dissipée, soit ~100mA_rms. Avec 2A_rms, il risque de rapidement cramer.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    quelle doit être la valeur max de l'inductance ? Tu me poses une colle ...

    J'expose mieux mon souci (peut être que ce que je pensais comme une solution n'est pas la bonne)
    Je veux exciter un oscillateur mécanique de manière magnétique avec l'électro aimant, je dois donc l'alimenter avec une tension sinusoïdal maxi 10 V peak.
    Quand j'utilise mon générateur de tension alternative (provenant d'une électronique dédié à cela) la force magnétique reste très faible et est quasi insuffisante pour mettre en résonance mon oscillateur.
    J'en est déduis que cela provenait du faible courant que délivrait mon générateur mais peut être existe-t-il une bien meilleure solution.

  7. #6
    antek

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Citation Envoyé par jeanfredo Voir le message
    Je veux exciter un oscillateur mécanique de manière magnétique avec l'électro aimant, je dois donc l'alimenter avec une tension sinusoïdal maxi 10 V peak.
    Je ne vois pas à priori la relation de cause à effet.
    Quel est cet oscillateur, un pendule ?

  8. #7
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour Antek

    Pour exciter un oscillateur, dans mon cas un diapason, dont le déplacement sera de la forme cos ou sin, je dois lui fournir une force de la même forme

  9. #8
    antek

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Citation Envoyé par jeanfredo Voir le message
    Pour exciter un oscillateur, dans mon cas un diapason, dont le déplacement sera de la forme cos ou sin, je dois lui fournir une force de la même forme
    Non, on lui apporte une "pichenette" d'énergie à sa fréquence de résonnance.

  10. #9
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour,

    Un diapason a un fort coefficient de qualité, il est donc possible de transitoirement l'exciter avec tout un ensemble de fréquences incluant la fréquence de résonance puis de laisser faire :
    - le diapason va vibrer à toutes les fréquences de l'excitation pendant un "certain temps" t°, mais toutes les vibrations en dehors de la fréquence de résonance vont rapidement être atténuée ;
    - les pertes à la fréquences de résonance étant faibles, le diapason va continuer à osciller à cette fréquence pendant un certain temps t1, beaucoup plus long que t°.

    C'est le principe qu'utilisent les musiciens : ils envoient un dirac sur le diapason en lui donnant un coup sec, puis écoutent les oscillations faiblement amorties pendant le temps t1.


    Cette méthode est la plus simple mais si tu veux travailler en régime permanent, ta proposition est effectivement la bonne.

    quelle doit être la valeur max de l'inductance ?
    L'impédance de l'inductance vaut Z~Lw, avec w=2πf la pulsation. Si le courant vaut Î en valeur crête, la tension à appliquer vaut (en valeur crête) : V=ZÎ=LwI.
    Pour une inductance de 1mH et un courant de 3A, cela donne V=1e-3*3*π*15e3~120 V -- sans compter les autres inconvénients que j'ai cité.
    C'est réalisable, mais loin d'être trivial. Si il est possible de travailler avec une excitation transitoire et d'étudier le régime libre, c'est mieux

    Peux-tu fournir un schéma de la mécanique que tu souhaiterais mettre en œuvre ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  11. #10
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    En fait je souhaiterais maintenir le diapason en oscillation entretenu, c'est pourquoi j'ai besoin d'une force extérieur qui maintient constante son amplitude d'oscillation

    En attaché un schéma du montageNom : diapasonFS.jpg
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  12. #11
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour,

    Tu veux travailler uniquement à la fréquence de résonance ou pouvoir balayer tout le spectre ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  13. #12
    jiherve

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonsoir
    2 A à 15KHz dans 1mH , il faudra cracher 2A @190V cela devient sérieux!
    Antoane tu as oublié le 2 qui vient avec PI! à 3A cela fait 280V eff et pas loin du KW .
    J'ai commis quelques ampli de balayage linéaire pour CRT mais jamais aussi costauds, il faut au moins +-400 volt d'alim, la cour des grands!
    Donc probleme pris à l'envers : d'abord estimer la quantité d’énergie nécessaire qui doit être en fait très faible car cette technique était celle utilisée par les selecteurs à lame vibrantes qui firent le bonheur des radio modélistes jusque dans les années 50/60
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  14. #13
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour,

    Je vais travailler avec des diapasons dont les fréquence de résonance seront différentes et comprises entre 100 et 15kHz.
    Il faudra que je balaye la fréquence pour trouver précisément leur fréquence de résonance ainsi que suivre leur variation de fréquence de manière dynamique.

    Encore une fois, mon diagnostique est que la sortie de mon générateur ne me permet pas d'atteindre une force électromagnétique suffisante
    J'avais pensé que c'était le courant qui était trop faible mais il existe peut être une autre solution.
    En voyez-vous une autre?

    Merci

  15. #14
    antek

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Citation Envoyé par jeanfredo Voir le message
    Encore une fois, mon diagnostique est que la sortie de mon générateur ne me permet pas d'atteindre une force électromagnétique suffisante
    J'avais pensé que c'était le courant qui était trop faible mais il existe peut être une autre solution.
    Elle est définie par le courant et le nombre de spires, donc l'inductance (toutes choses égales par ailleurs).

  16. #15
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Oui c'est sans doute cela.
    Mes constantes : Un électro-aimant qui est ce qu'il est. Un générateur qui me sort -10-10 V avec 60mA. Cela ne me donne pas une force suffisante.
    Comment puis-je faire pour qu'a partir de ces instruments je puisse délivrer une plus grande force? Avec quel outil electronique?

    Merci

  17. #16
    antek

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Citation Envoyé par jeanfredo Voir le message
    Avec quel outil electronique?
    Un amplificateur !
    Tu peux essayer avec un ampli audio, mais à mon avis c'est moins simple que ça en à l'air, la difficulté étant d'imposer une variation rapide de courant.
    J'essaierais d'envoyer du carré à la place du sinus avec un ampli de bonne bande passante vers les aigus, mais attention aux oscillations !
    Dernière modification par antek ; 31/03/2017 à 11h23.

  18. #17
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Oui bien sur, vous auriez une référence d'un ampli qui semblerait convenir?

  19. #18
    antek

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Citation Envoyé par jeanfredo Voir le message
    Oui bien sur, vous auriez une référence d'un ampli qui semblerait convenir?
    Non.
    De la récup pour ne pas dépenser dans un truc qui risque de ne plus être utilisé.
    (chez moi j'ai du stock . . .)

  20. #19
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour,
    Citation Envoyé par jeanfredo Voir le message
    Je vais travailler avec des diapasons dont les fréquence de résonance seront différentes et comprises entre 100 et 15kHz.
    Il faudra que je balaye la fréquence pour trouver précisément leur fréquence de résonance ainsi que suivre leur variation de fréquence de manière dynamique.
    en fonction de quel paramètre (température...) ?

    Merci JRV pour la rectification.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  21. #20
    paulfjujo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    bonjour,


    il suffit peut_etre d'appliquer simplement un choc sur le diapason
    ex: gache electrique 12V ou via un servomoteur de radiocommande
    et de mesurer sa frequence propre de resonnance avec un
    microphone ..carte son .. logiciel Audacity
    ou analyse FFT.

  22. #21
    jeanfredo

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Antoane,

    Ce sera en fonction de tous types d'interactions entre le diapason et son environement extérieur ( poids suplementaires, contact).

  23. #22
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro-aimant en mode alternatif

    Bonjour,

    Dans ce cas, je reste sur l'idée qu'il sera plus simple de faire un traitement au coup par coup plutôt qu'en continu :
    - mise en mouvement du diapason (via une pichenette -- ou, plus formellement : un dirac) ;
    - étude des oscillations libres.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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