Champ d'excitation d'un electroaimant à noyau plongeur

[maxpeigne]

Bonjour,

Je souhaite réaliser un electro-aimant à noyau plongeur (fait maison).

Je veux qu'il développe une force d'environ 10N, donc avec F = (B² * S) /(2 * µ0) je trouve un champ magnétique de 514,3 mT ( pour S j'ai pris la section du noyau à 5,5mm de diametre, mais dans le cas d'un noyau plongeur j'aimerai deja que vous me confirmez que cette expression est valable).
Maintenant j'aimerai en déduire le champ d'excitation, avec B=µ0*µr*H, mais dans le cas d'u noyau plongeur comment dois-je faire étant donné que mon noyau (donc mon µr) évolue dans le temps?

Merci de votre aide.
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[LPFR]

Bonjour.
Il n'est pas simple de calculer B ou H dans le cas d'un noyau plongeur, car le circuit magnétique change. Ça, en dehors du fait que le µ_r lui même dépend d'un peut tout et d'autres choses encore.
La formule B = µH n'est valable que dans le milieu lui même: dans le noyau avec le bon µ, ou dans l'air avec µ_o.
Faites-nous un schéma (à main levée) avec des côtes, pour voir si on trouve des approximations raisonnables.
Au revoir.

[maxpeigne]

Merci de votre réponse, voici mon "cahier des charges":

Voici mes impératifs:
- type traversant,
- Encombrement maximal: 14mm x 15mm,
- Longueur de la bobine 60mm au maximum, éventuellement 80mm,
- le noyau pourra faire 4 à 6mm de diamètre,
- ils devront soulever: 150grs pour les uns, et 250grs pour les autres,
- Ils devront fonctionner de préférence sous 12 volts continus,
- La durée de maintien maximale devrait être exceptionnellement de l'ordre de 6 secondes, mais généralement de 1/4 à 1 seconde de manière répétitive,
- le déplacement du noyau avec la charge précitée devra être de 8 à 10mm.

Ceci est-il possible, ou c'est de l'utopie ?

Le but final est d'activer des petits automates (marionnettes).
J'espere que cela suffira.

[LPFR]

Bonjour.
Un calcul à la louche demande un produit nI (nombre de tours par courant) de l'ordre de 10 000, ce qui semble impossible dans cet encombrement.
Je vous suggère de regarder du côté des moteurs électriques. On en fait des très petits et puissants (comme ceux que l'on met dans les petits hélicoptères de salon) et qui ne sont pas très chers. Le moteur entrainerait une crémaillère pour avoir un mouvement linéaire.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[maxpeigne]

Un grand merci pour ce conseil, effectivement un petit moteur électrique semble mieu adapté.

Mais pour allé au bout des choses, pouvez vous, grossierement, expliquer les grandes lignes de calcul de ce champ d'excitation?

[LPFR]

Re.
J'ai simplement calculé le nI qu'il faudrait pour avoir le bon B. Et le B, à partir des forces et de la section du plongeur. (B²S/(2µo)). Et nI avec l'approximation grossière des solénoïdes longs.
Le tout avec le µ du vide, car c'est la diminution de l'énergie de la partie "vide" par le plongeur qui "crée" la force.
Le calcul est très peu précis. Mais le résultat est sans ambiguïté et sans espoir. Je pense que l'on a un rapport 100 avec ce qui est réalisable.
A+