Electroaimant, bobinage et tension.

[l'Eternel]

Bonjour à tous, mon projet est de faire léviter un petit objet métalique ( comme un écrou) à l'aide d'arduino et d'uelectroaimant.
Bon pour la partie arduino, on verra quand on y sera, je pense que ça sera pas simple, mais en programmation, on trouve toujours en y allant à taton.

Mon problème c'est l'éléctroaimant, il faudrait que je puisse en fabriquer un assez puissant ( plus il sera puissant plus il pourra soulever l'objet de loin, et plus l'effet sera impressionnant).

-Donc j'ai commander une bobine de fil de cuivre émaillé de 15/100, mais je ne sais pas quel materiau utiliser pour faire le corps de la bobine ( fer, acier, cuivre... ? quel est le meilleur ? ) ainsi que sa longueur et son diametre ( toujours dans un soucis d'optimisation).
-Mais surtout quel nombre de spire ? comment savoir quel tension lui donner ? Du 5 volt ( avec un chargeur de telephone portable) serait il suffisant ?
-Et comment bobiner ? on part d'une extrémité à l'autre pour faire les spires, mais après, reviens on directement à la premiere extrémité ou bien continue on le bobinage depuis la 2nd extrémité vers la 2eme ?
-----

[romulus123]

Bonsoir,

Le mieux est un noyau en acier.

Il faut que tu expérimentes, on ne peux pas connaître les caractéristiques qu'aura l'électroaimant par calcul avec si peu de données.

Ce qui compte le plus ce sont les A/Trs. Donc que tu fasses un électroaimant constitué de 150 spires et alimenté avec 50V et 20A ira aussi bien qu'un électroaimant constitué de 1000 spires mais alimenté sous 12V 1A...

Ceci n'est qu'un exemple

[l'Eternel]

Mais il n'y a pas de risque de faire trop de spire ?
Je veux dire, n'y a t il pas un moment ou il y aura trop de spire par rapport à mon alimentation ?

Et au sujet du bobinage en tant que tel ?

Merci de ta réponse !

[romulus123]

Mais il n'y a pas de risque de faire trop de spire ?
Je veux dire, n'y a t il pas un moment ou il y aura trop de spire par rapport à mon alimentation ?

Et au sujet du bobinage en tant que tel ?

Plus il y aura de spires, plus la résistance sera grande = intensité circulant dans la bobine sera faible.

Avec trop peu de spires, la résistance sera petite et donc intensité plus forte, échauffement, etc...

Pour le bobinage, tu fais comme tu a le plus facile, si possible en spires jointives.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mgduc]

Bonjours,

Pour le bobinage tu va de gauche à droite en alignant bien le fils et une fois au bout tu va de droite à gauche et une fois rendu au bout tu recommance. Chaque tour ce nomme des ampere tour donc pour savoir l'optimisation de la bobine il faux savoir combien d'ampere tu veux lui donner en tenant compte de la résistance du bobinage. Je ne me rapelle plus comment calculler le flux magnetique desoler, il faudrais que je ré-ouvre mes vieux livre mais ça te donne peutétre une idée.

[l'Eternel]

Et bien oui ca me donne une idée
Mais ça ne me dit pas le nombre de spire que je dois faire pour du 5V, 0,7 A par exemple, ni la puissance que j'obtiendrait en terme "d'aimentation" x)
Mais en gros je sais la longueure de fil à bobiner en fonction de l'amperage que je veux donner à l'electroaimant.
Enfin j'en sais déjà un peu plus !
merci à vous deux, en esperant qu'un expert en electroaimant puisse me répondre encore plus précisément ^^

[f6bes]

Bjr l'Eternel,
Google ne cache pas son savoir!
Sufffit de lui demander "...calcul champ magnétique d'un électro aimant.."
Comme par hazard je tombe sur une réponse déjà fournie ...par BES...le Monde est petit.
http://www.docstoc.com/docs/8945813/...-lectro-aimant
A+

[romulus123]

Bonjour mgduc,

Bonjours,

Pour le bobinage tu va de gauche à droite en alignant bien le fils et une fois au bout tu va de droite à gauche et une fois rendu au bout tu recommance. Chaque tour ce nomme des ampere tour donc pour savoir l'optimisation de la bobine il faux savoir combien d'ampere tu veux lui donner en tenant compte de la résistance du bobinage. Je ne me rapelle plus comment calculler le flux magnetique desoler, il faudrais que je ré-ouvre mes vieux livre mais ça te donne peutétre une idée.

Pour te rafraichir la mémoire :

A/tr = force magnéto-motrice

Pour calculer le flux magnétique (en Wéber) : Phi = B . S . Cos_alpha

B : Beta = induction magnétique ( en Tesla) : B = µ. N.I/L

Avec µ = perméabilité du circuit magnétique qui se calcule : µ = µ₀.µ_r et µ₀ = 4π×10^-7

[l'Eternel]

f6bes, ton lien ne fonctionne pas :/
Ensuite mon niveau d'étude scientifique s'arrete au BAC S ( je fais du droit maintenant.. rien à voir x) )
donc je ne sais pas si je vais avoir les connaissances adéquates, mais on va essayer
ET pour tout dire je n'avais même pas pensé à questionner google en ces termes !

[l'Eternel]

Pour ceux que ça intéresserais : http://fr.answers.yahoo.com/question...8084359AAhNcju

On trouve deux formules qui donnent la force de l'electroaimant.
Bon c'est pas exactement ce que je cherche mais c'est déjà ca.

Moi ce que je voudrais savoir c'est connaitre la longueur de fil, le nombre de spire à faire pour une voltage et un ampérage donné. De manière à avoir un rendement optimal bien sur.

Mais aussi cette question : vaut il mieux une bobine plus longue que son propre diametre, ou l'inverse ?

[romulus123]

Moi ce que je voudrais savoir c'est connaitre la longueur de fil, le nombre de spire à faire pour une voltage et un ampérage donné. De manière à avoir un rendement optimal bien sur.

Il faut faire des essais... Tu ne possède pas toutes les données pour pouvoir calculer la "force", etc...

[l'Eternel]

Je procéderais ainsi alors !
Je vous ferais parvenir mes résultat bien sur, toujours dans le cas ou ça interesserais quelqu'un

[invite5bc96a17]

Salut l'Eternel.

Une question me vient à l'esprit en lisant se que tu veux faire. Comment compte tu faire léviter ton objet? Car pour faire léviter un objet métalique avec un seul aimant il faut que tu fasse agire une force dans le sens contraire sinon ton objet sera irrémédiablement attiré vers ton aimant.

Pour les calculs tu peux regarder sur ce site j'ai jeté un coup d'oeil et il à l'air assez complet. http://physique.coursgratuits.net/magnetostatique/

a+

[f6bes]

Bjr carl17,
Hum il ne s'agit pas d'un AIMANT , mais d'un bobinage qui s'appele...électroaimant.
C'est pas tout à fait pareil...qu'un aimant.

Un systéme de lévitation avec UN électro aimant dont on rend variable son attraction :
http://d.nardi.free.fr/sphere.htm

Sur un AIMANT on ne peut agir sur l'attraction.
A+

[invite5bc96a17]

Salut f6bes.

C'est très juste, j'avais oublier ce détail important ^^

Je n'ai rien dit =p

Par contre il risque de devoir y aller pour le qualibrage, dors et déjà bonne chance.

a+

[calculair]

bonjour,

theoriquement on peut faire leviter une spire au dessus d'un electroaimant.
il faut sans doute prendre quelques precautions sur la geometrie de champ crée.

La loi de Lenz, fait que le courant induit dans la spire crée un champ repulsif.

Pour ameliorer le courant induit, pour faire ce genre de manip on utilise des courant HF ( 10 kHz à 100 kHz je pense )

[l'Eternel]

Donc j'ai fais cette bobine..
je ne saurais vous dire le nombre de spire...
tout ce que je puis vous dire c'est que la force d'attraction est minable.
il souleve un mini écrou à peut etre 3 mm.. alimenté en 9V..
Absolument insuffisant.
Je ne sais que faire!

Et effectivement il s'agit d'un electroaimant que je controlerais à l'aide d'un arduino et d'une interface de puissance.
Enfin faudrait il obtenir un electroaimant fonctionnel..

[f6bes]

Bjr à toi,
"....Je ne sais que faire!..."
Ben faut faire plus costaud, plus grand nombre de spires, tension plus élevée !!

Commençe par déterminer le poids que tu veux faire léviter !
Aprés tu passes au calcul!
J'ai VERIFIE le lien que je t'ai indiqué , pour moi il fonctionne .
http://www.docstoc.com/docs/8945813/...-lectro-aimant
Bon W E

[l'Eternel]

si j'augmente le nombre de spires en laissant la même tension, la puissance augmentera de toute façon ?

[f6bes]

Remoi,
A vérifier!
Tu augmentes le nombre de spires, tu augmentes donc la RESISTANCE, ce qui pour une
meme tension DIMINUE l'intensité !
Bon W E

[l'Eternel]

je parle de la force d'attraction de l'electroaimant, à une tension x, la force d'attraction est elle plus elevée pour un nombre de spire n ou n+1 ?
Ou faut il obligatoirement augmenter nombre de spire et tension de manière consécutive ?

[f6bes]

REmoi,
Bis répétitas : "ta force d'attraction" DEPENDS du nombre de tours et de l'intensité . On dénomme cela Ampére -tour.
Goto message #8 de Romulus !!
Reste qu'à ...essayer !
A+

[l'Eternel]

Je te remercie du temps que tu prends pour me répondre !
Mais si je comprends ce que tu me dis, tu ne réponds pas à ma question..
Enfin ma question est fermée.. augmente on la force d'attraction en n'augmentant que le nombre de spires et non la tension ?
Oui ou non ?
Et pour finir il n'y a pas d'accents en latin, mais je veux mettre le fait que tu perde ton latin sur le compte de l'exaspération que te cause ma possible incompréhension.
Sans aucune animosité bien sur !

[inviteb762a824]

Salut l'Eternel,
Oui, plus tu augmentes le nombre de spires, plus le champ augmente (et donc la force que ton électro-aimant pourra soulever). Idem si tu augmentes le courant (c'est d'ailleurs la façon de "réguler" tout le système). Je modifierai donc la phrase comme suit : à courant constant, on augmente l'attraction en augmentant le nombre de spires.
Le problème que signale f6bes est simple à comprendre : plus tu augmentes le nombre de spires, plus la résistance électrique augmente (le fil est plus long) et donc pour une tension identique le courant diminue, cela contre-balance l'effet de l'augmentation du nombre de spires.
La solution est donc soit d'augmenter aussi la tension pour garder le même courant, soit d'augmenter la section du fil de cuivre pour contre-balancer l'augmentation de la résistance. Mais attention à la dissipation de puissance dans la bobine, il y a une limite à tout !
Attention aussi aux pertes dans le fer (le noyau de ton électro-aimant), tu dois prendre garde à limiter les courants de Foucault en utilisant une géométrie et des matériaux appropriés sinon le rendement général du dispositif risque d'en souffrir grandement.
Enfin, coté asservissement (électronique ou informatique), il faut faire gaffe : la boucle doit être assez énergique car la force à réguler est inversement proportionnelle au carré de la distance entre ton mobile et l'électro-aimant.
Un truc intéressant : la revue Elektor s'est à plusieurs reprises intéressée au sujet, avec Google tu dois pouvoir retrouver les articles en question (mots clef : Elektor & lévitation)
A+

[mgduc]

Bizzard, Tout une grande conversation pour une conclusion que j'ais mensionner au tout debut, Je ne sais pas si c'est moi qui n'est pas clair mais on dirais que la conversation tourne en rond...

[l'Eternel]

Ah là j'ai tout compris !
Merci !
Du coup avec mon tas de spires en fil de 15/100 la resistance est enorme, donc la tension merdique et par conséquant le rendement de l'electroaimant est mauvais..
Pour le noyau.. j'ai pris l'acier d'un tournevis cassé.. C'est loin d'etre du fer doux.
Je vais me renseigner du coté de la revue Elektor !

[f6bes]

Ah là j'ai tout compris !
Merci !
Du coup avec mon tas de spires en fil de 15/100 la resistance est enorme, donc la tension merdique et par conséquant le rendement de l'electroaimant est mauvais..

Bjr à toi,
Calcule la. Tu risques d'etre surpris par sa FAIBLE résistance (reste à définir "énorme" et "faible"!!)
Tu touches à rien à ta bobine et tu appliques du 12 v..15 v...et ..tu vois !!
Bon W E

[l'Eternel]

J'essaye ça alors, je dois même avoir du 32V on va tenter..

[l'Eternel]

Si la bobine chauffe beaucoup, ça veut dire que je peux augmenter le nombre de spires non ?
Parce que en 32V, 1,2A ça chauffe serieusement.
Donc je me dit ( j'ai peut etre tord) que c'est parceque la tension est trop elevée et par conséquant je peut augmenter le nombre de spire, puisque ça augmenterais la résistance et donc baisserait la tension, tout en augmentant la " force d'attraction" ?

[mgduc]

C'est exact.