inductance d'un electroaimant

[jctof]

Bonsoir à tous,

J'ai besoin d'alimenter une bobine d'electro-aimant mais je ne sais pas vraiment comment m'y prendre.
Je vais commencer avec un electroaimant standard disponible dans le commerce:
Ses caractéristiques sont:
Ø30mm
épaisseur 20mm
24V DC
5W

j'en déduis plusieurs choses:
une résistance de 120ohms,
un Ø de fil de 0.2mm
~4000 spires

Je souhaite alimenter la bobine par un signal carré (ou à peu près) dont le rapport cyclique, la fréquence (de 50 à 500Hz) et la tension sont réglables.

Pour "tirer" un maximum de l'electroaimant, je crois voir que je peux aller jusqu'à environ 100V (presque 1A) pendant 10s sans le faire fondre. (avant de le laisser refroidir sagement )

J'aimerai avoir une idée de la forme du courant, est-elle fonction de la tension, de la fréquence certainement ?
On peut peut-être calculer l'inductance mais alors là je ne sais pas faire

Et si quelqu'un avait une idée de montage pour faire çà...
Une alim à découpage d'ordinateur ??

Merci d'avance

Jctof
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[PIXEL]

hello ,
pour calculer l'inductance c'est mission impossible, surtout qu'elle va varier avec la position du noyau.

par contre ça se mesure.

toutefois je trouve ta manip assez capillotractée ! car 100V 1 ampère, chez moi ça fait 100 W; pour un bousin prévu pour en dissiper 5.... y va pas durer longtemps !

[jctof]

Bonjour Pixel,

Et comment çà se mesure ??

Sinon, les 100W possibles pendants 10s, çà correspond à une élévation de température de 35°C.

[PIXEL]

1) soit avec un inductancemétre , soit avec un GBF, un oscillo, et une résistance connue...

2) je ne sais pas d'où tu sors ces chiffres , et ça ne préjuge pas de l'augmentation de la température à l'INTÈRIEUR du bobinage , qui sera bien plus élevée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

L'inductance de cet électro-aimant va être assez élevée, probablement quelques centaines de mH.
Si tu donnes les caractéristiques géométriques exactes du bobinage et du noyau, il est possible de faire une estimation de l'inductance.

Vu la valeur élevée de la self, le courant sera triangulaire, assez faible, et décroissant avec la fréquence.
Si le noyau est massif, il y aura également une composante dissipative non-négligeable, qui deviendra peut-être prépondérante aux fréquences élevées.
Avec un ampli audio suffisamment puissant couplé à un générateur, tu pourrais l'alimenter (je ne vois pas trop à quoi ça va te servir).

[jctof]

Pixel,

j'obtiens les 35°C comme ceci:
Q=r.I².t = 120ohms x 0.9A² x 10s=860J

sans dissipation, je pense qu'on a:
dT=Q / ( masse x capacité thermique du cuivre )
soit 860J / (0.05kg x 385 J.kg-1.K-1) = 35K

je suis à coté ou alors c'est bien çà ?



Tropique,

merci pour ces indications, justement j'aimerai prévoir un peu la forme du courant, savoir si même à 500Hz il aura le temps d'atteindre sa valeur max compte tenu seulement de la résistance (je veux dire i max=k. U/r)

voilà les carcatéristiques de la bobine:
Ø28mm, longueur 16mm
dans une cage en fer (?) epaisseur 2 mm et noyau cylindrique central Ø10mm

comme je le disais au début, vu les 24V / 5W, je déduis que le fil fait 0.2mm de Ø et 4000 spires.

Sinon, qu'entends-tu par "composante dissipative non négligeable" ?

Merci d'avance.

[Tropique]

Avec ces données, j'estime la valeur en basse fréquence de la self à environ 300mH.
C'est purement indicatif, compte tenu des nombreuses inconnues du problème.
La composante dissipative, ce sont les pertes fer et assimilées (courants de Foucault dans le cuivre des enroulements).
Voici à titre d'exemple l'allure qu'aurait le courant pour une tension carrée de 100Vpp à 100Hz, compte tenu des données disponibles.
La puissance dissipée dans ce cas est de ~6W.

[Antoane]

Bonjour,
D'où vient la 1k ?


PS : "Au train ou vont les choses, les choses où vont les train vont cesser d'être des gares" Pierre Dac

[Tropique]

Bonjour,
D'où vient la 1k ?

Elle représente l'ensemble des pertes parallèles: pertes par hystérésis, viscosité magnétique et courants de Foucault dans le fer de l'armature, et courants de Foucault dans le cuivre de l'enroulement.
C'est une modélisation très sommaire, il faudrait beaucoup plus qu'une simple résistance pour modéliser ces pertes de manière valable, mais en l'absence d'autres informations, c'est un "educated guess" (également appelé "estimation pifométrique") basé sur l'expérience.

[Antoane]

Bien reçu, merci !


PS : "Le plus court chemin d'un point à un autre est la ligne droite, à condition qu'ils soient bien l'un en face de l'autre." Pierre Dac

[jctof]

Donc j'imagine quà 500Hz les pertes sont énormes.

Je vais repotasser un peu cette histoire d'inductance, merci pour ces indications déjà...

çà veut dire que j'ai interêt à travailler avec une bobine avec moins de spires, mais alors le courant devra être bien d'autant plus grand pour obtenir la même puissance ?

J'aime autant parce qu'alors je pourrais rester en basse tension (raisons de sécurité..) mais est-ce qu'il y a bien un autre interêt à cela ?

[Tropique]

Vu que la finalité de la chose reste mystérieuse, il est impossible de te répondre valablement.

[jctof]

Bonsoir,

Désolé, je n'ai pas pu participer au fil ces 2 derniers jours.

Tropique,

Merci pour ton étude (j'aimerai savoir me servir de ton logiciel de simulation, çà a l'air super),
la finalité mystérieuse c'est un truc bien spécial qui me tient à coeur de longtemps maintenant.
Je comprendrai que tu ne veuilles pas aller plus loin sans en savoir plus mais (sans doute par peur) je préférais ne pas en dire plus.
çà peut paraitre ridicule
J'espère que chacun comprendra quand même.

Dans mon dernier post, est-ce que je me trompe en pensant qu'avec une bobine moins bobinée (plus gros Ø de fil) mais avec plus de courant (pour une même puissance), il y aurai moins l'effet de de la bobine à contrer l'établissement du courant ? (signal plus carré)

Merci d'avance.

Jctof

[Tropique]

Le logiciel est gratuit, voir ici:
http://forums.futura-sciences.com/pr...coeoeoeoe.html
Il faut évidemment avoir une idée assez précise des données de base à lui fournir, si on veut des résultats réalistes. Il n'y a pas de miracles.

Fondamentalement, si tu mets moins de spires de fil plus gros, tu auras le même genre de difficultés: ce qui compte est la masse de cuivre en jeu.
La manière de la répartir a une importance pour le circuit de contrôle, il faut qu'elle soit adaptée, par exemple un circuit à tubes demanderait beaucoup de spires de fil très fin, mais si cette exigence est remplie, le niveau de difficulté est toujours le même:
C'est comme pour aller au sommet d'une montagne: selon que tu as une bicyclette, tes pieds ou un autre moyen, la différence d'énergie potentielle à vaincre sera toujours la même, mais certaines méthodes seront plus efficaces que d'autres.

[jctof]

Bonsoir,

Je me mets à LT Spice, çà a l'air vraiment bien.
Je n'arrive cependant pas à trouver la source de tension en signal carré, il y a une astuce ou alors il faut la chercher dans une librairie non fournie au départ ?

[Tropique]

Il n'y a pas de source spécifique d'une sorte de signal ou l'autre, il faut configurer une source de tension de manière adéquate.
Voici un exemple (enlever le .txt) que tu pourras ouvrir et éditer (right-click).

[jctof]

Merci beaucoup, j'essaye plein de trucs là !!