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Electro aimant permanent ?



  1. #1
    Tomsk9

    Electro aimant permanent ?


    ------

    Bonjour,

    Je souhaiterai fabriquer un électroaimant Permanent. C'est en quelque sorte un électroaimant inversé :

    Le circuit est ouvert : il développe une certaine attraction
    Le circuit est fermé : il ne produit plus aucune attraction

    Exemple du commerce :
    http://www.mecalectro.com/4.aspx?Cat...dir=asc&page=2
    http://www.conrad.fr/ce/fr/product/5...f=searchDetail

    Je pense que c'est un électroaimant constitué d'un noyau au néodyme, et que la bobine envoie un champ magnétique de sens contraire.
    On peux voir, comme sur le lien Conrad, qu'un aimant ayant une adhérence de 720N peux être couper par seulement 15W... d'où mon intérêt pour ce système.

    Existe-t-il une formule permettant de déterminer le nombre de tour/ampères que doit avoir la bobine pour couper le champ magnétique d'un aimant permanent d'une certaine puissance ?

    Merci

    -----
    Dernière modification par Tomsk9 ; 18/08/2014 à 20h00.

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  3. #2
    ranarama

    Re : Electroaimant permanent

    Bjr. Oui mais ça implique de connaitre précisément la géométrie du circuit magnétique, sa perméabilité, la longueur d'un éventuel entrefer.

    Mais pourquoi se prendre la tête puisque il te donne U et P => tu fais P =U*I => tu as I
    Dernière modification par ranarama ; 18/08/2014 à 21h02.

  4. #3
    Tomsk9

    Re : Electroaimant permanent

    En effet, mais je voulais en fabriquer un moi même, avec un noyau au néodyme (si c'est effectivement la matière utilisé dans ce système).
    Je me demandais si je pouvais prévoir à l'avance la configuration de la bobine par rapport à ce noyau (aimant permanent).

    Une bobine suffisamment puissante pour bloquer momentanément l'aimantation du noyau.

  5. #4
    ranarama

    Re : Electroaimant permanent

    Dernière modification par ranarama ; 18/08/2014 à 21h25.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    DAUDET78

    Re : Electroaimant permanent

    Ca s'appelle une ventouse magnétique . Quand à la fabriquer .... tu cherches les emmerdes !
    J'aime pas le Grec

  8. #6
    ranarama

    Re : Electroaimant permanent

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Ca s'appelle une ventouse magnétique !
    oh le nom lol A priori je suppose que c'est la géométrie du solénoide qui devrais annuler le champ d'un aimant (vu que les lignes de champs sont dans la même directions), en les plaçant bout a bout, ou le solénoïde entoure l'aimant (?)
    Ha oui c'est pas faux dangereux les bobines c du genre énorme surtension => électrocution => mort
    Dernière modification par ranarama ; 18/08/2014 à 21h45.

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  10. #7
    Tomsk9

    Re : Electroaimant permanent

    Citation Envoyé par ranarama Voir le message
    oh le nom lol A priori je suppose que c'est la géométrie du solénoide qui devrais annuler le champ d'un aimant (vu que les lignes de champs sont dans la même directions), en les plaçant bout a bout, ou le solénoïde entoure l'aimant (?)
    Ha oui c'est pas faux dangereux les bobines c du genre énorme surtension => électrocution => mort
    Tu veux dire que je pourrais avoir un aimant au néodyme, suivis d'une barre de fer doux et que cette dernière entouré d'une bobine, pourrait faire barrage ?

  11. #8
    DAUDET78

    Re : Electroaimant permanent

    Citation Envoyé par Tomsk9 Voir le message
    Tu veux dire que je pourrais avoir un aimant au néodyme, suivis d'une barre de fer doux et que cette dernière entouré d'une bobine, pourrait faire barrage ?
    C'est pour faire quoi ?
    J'aime pas le Grec

  12. #9
    Tomsk9

    Re : Electroaimant permanent

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    C'est pour faire quoi ?
    C'est pour remonter un piston. Une fois la pièce mobile arrivé au niveau de l'électroaimant, je coupe le courant et la pièce mobile s'éloigne par répulsion. la finalité étant de comprimé de l'air sur une course de quelques centimètres.

  13. #10
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electroaimant permanent

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par ranarama Voir le message
    Ha oui c'est pas faux dangereux les bobines c du genre énorme surtension => électrocution => mort
    1mH sous 10A (un couple de valeurs assez délirant), ça fait 50mJ... Rien de bien dangereux (ca équivaut à 10µF sous 100V).

    Pour comparaison, un système de décharge automatique (=une résistance) est obligatoire sur les condensateurs à partir de 10J (de mémoire).
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  14. #11
    ranarama

    Re : Electroaimant permanent

    @Tomsk9 Oui c'est tout à fait ça.
    Un champ dans un sens + Un champ dans l'autre = pas de champ
    Mais faudrait faire des essais je sais pas du tout si c'est correct car au sujet des aimants je ne connait quasiment rien sur ces matériaux en particulier comment la force est lié au champ juste trouver ça sur wiki

    F = (B² S) / 2 µ

    signifiant annuler le champ équivaut à annuler la force

    cependant deux questions :
    - Est-ce que l'aimant est un matériaux ferro-magnetique pour que le champ inverse le pénètre sinon les lignes de champ ne seront qu'externe et alors est-ce que le champ interne suffit-t-il à maintenir une force => faut-il prevoir un surcout de champ inverse electromagnétique
    - Quid du risque de démagnétisation si le champ inverse est trop important

    en gros à mon niveau c'est un sujet d'ETUDE pas un projet réaliste sur le cour terme

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonsoir,

    1mH sous 10A (un couple de valeurs assez délirant), ça fait 50mJ... Rien de bien dangereux (ca équivaut à 10µF sous 100V).

    Pour comparaison, un système de décharge automatique (=une résistance) est obligatoire sur les condensateurs à partir de 10J (de mémoire).
    Super merci, oui le 10µF sous 100V c'est une sorte de farce et attrape pour étudiant en TP j'ai du lire ça quelque part
    Bon va falloir que j'apprenne à chiffrer le danger électrique plutôt que de réagir en mode parano comme j'en ai l'habitude. Je travaillerai ça demain les joules tout ça... si tu as un document sur ça ou un lien ça m’intéresse sinon pas de souci je sais googleler.
    Dernière modification par ranarama ; 18/08/2014 à 23h13.

  15. #12
    Zenertransil

    Re : Electroaimant permanent

    Bonsoir à tous,

    Citation Envoyé par ranarama Voir le message
    Super merci, oui le 10µF sous 100V c'est une sorte de farce et attrape pour étudiant en TP j'ai du lire ça quelque part
    Euh... à mon avis, c'était surtout un exemple complètement arbitraire pour donner un équivalent avec quelque chose d'un peu plus parlant (les inductances sont souvent méconnues). Inutile de s'inventer des soi-disant références pour essayer de montrer qu'on a de la culture...

    Sinon, je doute très très fort qu'il y ait des aimants permanents dans ces machins. Juste un ressort et un électroaimant bien placés! Donc pour la solution, retour au message #5 de Daudet... Ca évitera de partir dans des considérations aléatoires en réinventant la poudre! A noter qu'il existe plusieurs types : certains intègrent le ressort (ils peuvent tirer ou pousser), d'autres pas (ils ne peuvent que tirer). De même, la résultante développée au début de la course (en partant du repos, sans alimentation) est généralement bien plus faible que celle obtenue en fin de course (force de maintien), ce que l'on peut comprendre assez facilement, sans calculs : plus on se rapproche de l'(électro)aimant, plus la force d'attraction est importante! Et c'est évidemment quand on est collé contre qu'on a le maximum... Il convient donc de bien choisir ces paramètres en fonction de ce que l'on veut faire : ce n'est pas parce que l'effort au maintien est suffisant que le "décollage" sera possible!

    Sur le principe, c'est tout simple : un ressort exerce sur une pièce, guidée en translation le long d'un axe, un effort dans un sens, de norme F1. La bobine, quand elle est alimentée, génère un effort dans l'autre sens de norme F2, supérieure à F1. Tant que l'alimentation est coupée, c'est le ressort qui domine, mais à l'alimentation, la bobine prend le dessus. Si on choisit F2 = 2.F1, alors on a grosso-modo une force équivalente en tirant et en poussant (puisque l'inductance doit, en plus de fournir l'effort demandé dans le sens-là, compenser l'action du ressort). Le ressort est assez linéaire sur l'ensemble de la course, la bobine pas du tout... Ce qui rend la réalisation très délicate, et quasi-nécessairement empirique (ce qui n'est jamais économique).


    Bonne nuit!
    Dernière modification par Zenertransil ; 18/08/2014 à 23h34.
    Choisis un travail que tu aimes, et tu n'auras pas à travailler un seul jour de ta vie

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  17. #13
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    @ ranarama

    1. Les aimants au néodyme proviennent d'un alliage NdFeB (Néodyme Fer Bore). je pense ça devrait être bon, enfin je n'ai pas de grandes connaissances dans le domaine.

    2. Je n'arrive pas à trouver de docs claire sur ce sujet.

    Sinon je pense utiliser un aimant de 1.3 - 1.4 Tesla, il y a une courbe dans le fichier PDF que je ne comprend pas http://www.supermagnete.fr/data_sheet_S-35-20-N.pdf ça parle de désaimantation.

  18. #14
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    @Zenertransil

    "Magnétique lorsqu'aucun courant ne passe. La champ magnétique peut être neutralisé par une impulsion de courant. Idéal pour une utilisation intensive longue durée." Cf Conrad.

    je vois difficilement autre chose qu'un aimant permanent pour obtenir un tel effet, surtout pour de telles forces.

    Les électroaimants accompagnés de ressort, ce sont plutôt des électroaimants linéaire http://www.bms-industrie.com/menu-El...stemes-FR.html donc rien à voir.

    Je ne réinvente rien du tout, je cherche juste à fabriquer un électroaimant permanent pour des dimensions convenables, d'où ma question sur les différentes formules pour y arriver.
    Dernière modification par Tomsk9 ; 18/08/2014 à 23h47.

  19. #15
    Zenertransil

    Re : Electro aimant permanent ?

    Ah oui, j'avais mal compris! Mais tu aurais un croquis de ce que tu veux faire (comprimer de l'air?), parce que je ne vois pas en quoi ça peut être possible avec une ventouse magnétique et pas avec un électroaimant linéaire...

    Pour les formules, c'est une mise en équation trop complexe pour qu'on puisse dire "il te faut tant de tours, tant d'ampères et tant de millimètres" en un coup d'oeil, que je ne connais d'ailleurs pas dans sa totalité (mais ce n'est pas un problème, on trouve toujours).

    Des dimensions convenables? Tu veux donc faire plus petit qu'un modèle industriel pour la même force? Ou plus petit pour une force plus faible? Si c'est le deuxième cas, ça doit se trouver, si c'est le premier... Bonne chance!
    Choisis un travail que tu aimes, et tu n'auras pas à travailler un seul jour de ta vie

  20. #16
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    seulement un principe, rien n'est à l'échelle. C'est uniquement la partie magnétique.

    ###### lien supprimé

    la pièce mobile est au repos sur le schéma. j'ai besoin de plus de puissance au démarrage de droite à gauche.

    Je cherche à avoir la bobine la plus fine possible (au niveau du diamètre) pour avoir le plus de place possible pour un aimant de "grand" diamètre...
    Comme la portée d'un aimant équivaut environ à son diamètre.

    Mais bon avec l'idée de ranarama, je pense qu'il est préférable de placer un aimant derrière un "barrage" électromagnétique comme sur le schéma.
    Dernière modification par gienas ; 19/08/2014 à 07h16. Motif: Supprimé image externe. Elle doit être sur le forum

  21. #17
    ranarama

    Re : Electro aimant permanent ?

    Force d'adhérence ~ 38 kg oh la vache c baleze comme force pour seulement 120 g

    La composition c'est Néodyme (Nd ) 29 % - 32 % + Fer (Fe) 64,2% - 68,5 % principalement
    donc oui avec tout ce fer les lignes de champs sortant de la section du solénoïde traverserons en partie ce bidule, j'y crois moi.

    Interprétation de la doc :
    Deux points faibles : oxydation ça risque de rouiller si ton milieu est humide ; cassant donc évite La Poste si tu peux c'est des brutes
    Son point fort : iHc : Le champ coercitif de démagnétisation irréversible c'est l'excitation magnétique qu'il faut produire pour démagnétiser le matériau de manière irréversible soit ici 955 kA/m
    soit 27 A max.
    De plus la courbe de désaimantation doit parcourir des cycles d’hystérésis décroissant ce qui est une situation improbable donc en gros impossible à démagnétiser, sauf à le chauffer au point de curie mais bon 300°C tout de mm. Donc cette courbe en gros cela doit plutot représenter la 1ere aimantation bahh on s'en tape
    Rémanence Br : 1.35 T c'est la valeur du champ électromagnétique à destroy

    Ton boulot : trouver une tige solénoïde ferromagnétique de +- 35mm de diamètre.

    Je finirais demain avec l'application de la Loi de Boit-Savart, le meilleur pour la fin
    Dernière modification par ranarama ; 19/08/2014 à 01h19.

  22. #18
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    Merci ranarama,

    Je vais essayer de trouver une barre de 35 assez pur pour avoir la meilleure perméabilité possible.

    Sinon t'es vachement calé dans ce domaine, j'ai absolument rien compris à cette courbe pour ma part...
    Mais d'après tes explications l'aimant est quasi-indestructible sauf si il s'oxyde.

    Bonne nuit, à demain.

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  24. #19
    gienas
    Modérateur

    Re : Electro aimant permanent ?

    Bonjour à tous

    Les pièces jointes doivent être sur le serveur. Merci de présenter ce qui a été supprimé dans une nouvelle réponse.

  25. #20
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    @gienas
    Autant pour moi,
    Schéma :
    Nom : Electroaimant 2.jpg
Affichages : 135
Taille : 40,5 Ko

    @ranarama
    Je profite de ce nouveau post pour te demander si il est possible d'avoir une tige d'acier de 20 ou 25 mm au lieu de celle de 35 ? afin de contenir la bobine dans un maximum de 40mm.

  26. #21
    ranarama

    Re : Electro aimant permanent ?

    Concernant l'autre équation (B-S) qu'il te fallait, c'est bon je l'ai déduite
    par contre il faudra la programmer sur ordi et dimensionner la bobine par approximation successive, ou à la main quoi Je pourrais envoyer une photo ce soir.

    Ce qui manque le plus, c’est surtout une estimation de la valeur de la perméabilité magnétique de ces aimants.
    Peux-être est-ce déductible de cette fameuse courbe. Je n'y connais pas grand chose, juste un minimum de théorie magnéto-statique de 1ere année dont j'ai retenu quelques équations célèbre tout au plus et encore

    Citation Envoyé par Tomsk9 Voir le message
    @ranarama
    Je profite de ce nouveau post pour te demander si il est possible d'avoir une tige d'acier de 20 ou 25 mm au lieu de celle de 35 ? afin de contenir la bobine dans un maximum de 40mm.
    attention si tu diminues le volume de fer, tu diminues également le seuil de saturation magnétique, donc je le sens pas trop (ceci dit faut voir à quelle échelle ça joue je manque d'exp pour le dire).
    Maintenant si tu as une telle contrainte, il me semble qu'il y a un compromis à trouver entre le volume de bobine (section + nbre de spires), le courant et le volume du fer afin de sortir le max de champ (matériau non saturé ou pas ? to be or not to be satured ?).
    Tiens il serait pas inutile d’essayer de décrire ce pb sous forme mathématique
    Dernière modification par ranarama ; 19/08/2014 à 15h04.

  27. #22
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    @ ranarama

    Merci.

    J'ai trouvé sur Wikipédia (http://en.wikipedia.org/wiki/Permeab...mmon_materials) que les aimants au Néodyme ont une perméabilité μ [H/m]= 1.32×10−6. Ce qui apparemment assez loin du Fer.

    Étant donné que le noyau de la bobine sera fortement perméable, si j'augmente la longueur de ce dernier j'aurais plus de difficulté à le saturer. Et en même temps il conduira le champs magnétique de l'aimant jusqu'à la pièce mobile lorsque le courant sera coupé. est-ce juste ?

    Mais y a t-il énormément de perte de puissance avec un noyau perméable entre l'aimant et la pièce mobile ?

  28. #23
    ranarama

    Re : Electro aimant permanent ?

    Bsr.

    Ha je viens de voir ton image qui était bloquée avant et wow ton circuit est compliqué par rapport à ce que je pensais.
    Du coup ma formule ne sert plus à rien car je l'ai écrite dans le cadre d'une pauvre bobine tout seul (et dans l'air), je suis un peu deg
    Comme j'ai appris B-S je sais l'appliquer sur des géométries isolés mais sur tout ce bazar et surtout avec du fer c mort je pense, il faut tourner la page comme chantais Nougaro

    Sinon je pensais à une autre technique qui s’appelle le modèle d'Hopkinson et fonctionne avec du fer + des entrefers.
    Ceci dit comme ton circuit est ouvert, je me rappelle pas avoir étudié ce cas et je me demande si c'est encore faisable. J'espère qu'on puisse refermer son entrefer géométriquement infinie avec tout simplement sa longueur en air puisque les lignes de champs se referme autour de lui, ça me parait logique mais bon...

    Si quelqu'un peux confirmer mon hypothèse ... ? Qu'il n'hésite pas à contribuer, tu es le bienvenue

    Dsl je n'ai pas trouvé de réponses valables à tes questions par méconnaissance.
    Aussi tu pouvais décrire le fonctionnement de ton bazar en détail car j'y comprend que dalle, surtout le second aimant à droite c'est quoi, il y a donc deux aimants ? .. ou je suis bourré bon comme tu vois je suis paumé donc n'hésite à développer.
    Je t'ai envoyer un msg avec mon email en Message Privé @Futura si veut m'adresser de la doc et autres au cas ou cela exige + de confidentialité (recherche, entreprise).

    Sinon t'as une possibilité de chat vocal , Skype MSN etc... pour pouvoir échanger plus agréablement ?
    Dernière modification par ranarama ; 19/08/2014 à 21h22.

  29. #24
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    Du coup ma formule ne sert plus à rien car je l'ai écrite dans le cadre d'une pauvre bobine tout seul (et dans l'air), je suis un peu deg
    Désolé, j'aurais du te faire parvenir le schéma plus tôt.

    Il y a un aimant à droite, c'est celui dont le champ doit être coupé momentanément, d'où l’électroaimant devant. ensuite plus à gauche la pièce mobile qui est constituer d'un aimant pris en sandwich entre 2 tige d'acier. Enfin tout à gauche c'est un électroaimant.

    En fonctionnement :

    La pièce mobile est au repos (comme sur le schéma), l'électroaimant de gauche pousse la pièce mobile vers la droite. Dans le même temps l'électroaimant de droite fera barrage à l'aimant statique pour ne pas freiner la pièce. Une fois cette dernière arrivé à droite, l'électroaimant de gauche passe en attraction, et celui de droite n'est plus alimenté. Ce qui à pour effet de renvoyer plus violemment la pièce au retour qu'à l'aller.

    PS : j'ai bien reçu ton message privé
    Dernière modification par Tomsk9 ; 19/08/2014 à 21h47.

  30. Publicité
  31. #25
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro aimant permanent ?

    Bonsoir,
    quelque chose t’empêche-t-il d'utiliser un actionneur à crémaillère ou écrou-vis ?
    C'est bien plus simple à concevoir et à réaliser.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  32. #26
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonsoir,
    quelque chose t’empêche-t-il d'utiliser un actionneur à crémaillère ou écrou-vis ?
    C'est bien plus simple à concevoir et à réaliser.
    Bonsoir,

    J'ai besoin au retour d'un mouvement sec et rapide qui diminue légèrement au fur et à mesure de la course. Cet aller-retour doit pouvoir se faire rapidement (environ 20-30hz).
    A ma connaissance ça ne peux être réalisable que par un ressort ou 2 aimants en répulsion.

  33. #27
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Electro aimant permanent ?

    Bielle manivelle ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  34. #28
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    Ça doit pouvoir réagir en une fraction de seconde, avec parfois seulement 1 aller-retour, et d'autres fois 20-30 allers-retours.

    la bielle prendrait trop de temps je pense à se lancer, pour seulement une révolution, de plus elle devrait s’arrêter une fois la révolution effectué... sans délais.
    c'est pour cela que j'emploie un système purement linéaire.

  35. #29
    ranarama

    Re : Electro aimant permanent ?

    Bjr.
    20-30Hz Oula décidément je vais de surprise en surprise, sur ce topic on ne s'ennuie jamauis .
    Si tu m'avais dit clairement dès le départ que tu voulais construire une sorte de moteur linéaire électromagnétique, mon conseil aurait été de t'adresser à un bureau d'étude puisque ça demande des compétences top niveau (eq de maxwell, modélisation 3D, maillage, éléments finis) et cela m’étonnerai fort que tu prouves ça en bénévolat.
    Merci tout de même de m'avoir permis de réviser un peu mes cours, j'en avait grandement besoin et puis l'équation est trop mignonne je vais la garder précieux
    Je suis totalement dépassé à présent, je passe donc la main, bonne chance pour aboutir dans ton projet Tomsk9.
    Au revoir.

    Hors Sujet : J'en profite aussi pour passer mon SOS perso : si quelqu'un peut me refiler une démonstration du calcul de l'induction d'un solénoïde muni d'un noyau ferromagnétique (ou de la réluctance) via le théorème d'ampère je suis preneur (même dans 6 mois je prend)
    Dernière modification par ranarama ; 20/08/2014 à 00h59.

  36. #30
    Tomsk9

    Re : Electro aimant permanent ?

    Merci à toi

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