Bonjour au forum,
Je suis à la recherche d'une formule qui permette de calculer la saturation magnétique du mumétal en fonction de son épaisseur. Malgré mes fouilles sur la toile, je n'ai rien trouvé...
Auriez-vous une solution ?
Merci d'avance !!
Bonsoir,
voir peut être là.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Bonsoir,
la saturation magnétique s'exprime en termes de densité de flux. L'épaisseur va donc permettre de diluer le flux total et de diminuer la densité de flux, mais elle va aussi diminuer la réluctance de ton pseudo circuit magnétique : il n'y a pas de formule directe. Ce que tu cherches, c'est en fait de connaître la densité de flux au sein de ton mumetal en fonction de l'excitation et de la géométrie de ton circuit. Une méthode simple et très efficace, c'est les EF :
http://www.femm.info/wiki/HomePage
Merci jiherve pour ton lien. Il donne effectivement plusieurs formules en fonction de la forme du blindage (boîte ou cylindre) : http://mumetal.co.uk/2009/05/27/shie...ation-formula/
Cependant mon modèle est différent.
J'ai acquis 2 aimants cylindriques de cette forme http://www.supermagnete.fr/S-35-20-N que j'ai mis en répulsion sur un axe horizontal. L'un des 2 aimants est fixe, il ne bouge pas. Quant au second, il est libre, ce qui fait que si je le rapproche avec le doigt de l'aimant fixe, il résiste à son rapprochement. Lorsque j'enlève mon doigt, alors l'aimant mobile est propulsé en arrière, dans le sens opposé de l'aimant fixe. Pour l'instant, rien de nouveau.
Imaginons maintenant que l'on place une plaque de mumétal entre les 2 aimants. Alors le champs magnétique produit par chacun des aimants est dévié dès lors qu'il entre en contact avec le mumétal. Ainsi, si l'on reproduit le schéma précédent, il est possible de rapprocher l'aimant mobile de l'aimant fixe plus facilement, voire de les faire se "coller" (entrefer compris, mais y en a t-il un ?) à la plaque de mumétal.
Dans ce dernier état, la distance entre les 2 aimants serait de 5 mm maximum (n'ayant pas trouvé sur le web d'épaisseur de plaque de mumétal plus grande).
Cependant, j'ai lu que si la plaque de mumétal était saturée, alors le flux magnétique des aimants passerait en partie à travers, comme pour une éponge gorgée d'eau.
Mon objectif est de connaître le flux magnétique maximal de chacun des aimants qui permettrait de rapprocher les aimants de telle sorte que chacun soit "collé" à la plaque de mumétal sans que cette dernière régurgite du flux.
A ton avis, est-ce qu'une des formules permet de calculer cela ?
phuphus, merci pour ta réponse. Le logiciel que tu proposes permet peut-être de calculer cela, mais son utilisation m'est compliquée. Ma description ci-dessus te permet-elle de me guider un peu dans son utilisation ?
Un grand merci à vous deux ^_^
Bonsoir Goo69,
quel est exactement ton problème ? Optimiser un encombrement ou bien un coût ? Tu peux arriver à faire ce que tu décris très facilement avec une brave tôle, et cela sera moins cher que du mumétal. Je pense même que la tôle sera moins épaisse que le mumétal pour cette fonction, puisque de l'acier doux commence à saturer vers 1,5T contre deux fois moins pour le mumétal. Le flux tiré de l'aimant est pratiquement invariable entre fer et mumétal, puisque le gros de ton circuit magnétique, ce sont les lignes de flux qui se rebouclent dans l'air.
Tu as un moyen simple de majorer l'épaisseur dont tu as besoin. Dans ton circuit, l'aimant va débiter moins que son Br (densité de flux rémanent). En supposant qu'il débite Br, tu majores son flux et tu surdimensionnes ta plaque, mais ça te donne une idée.
Supposons donc que le flux d'un seul aimant est égal à sa densité de flux rémanent (Br) multipliée par la surface de l'aimant en contact avec la tôle. Tout ce flux passe dans la tôle par une surface cylindrique au droit des parois de l'aimant. Tu peux facilement calculer la hauteur de ce cylindre (= la demi-épaisseur de ta tôle) en te situant à la limite de la saturation. Le tour est joué !
Si tu veux optimiser ton design, alors là en effet FEMM est indispensable. Si ça te tente d'aller dans cette voix, donne-moi toutes les données :
- dimension des aimants
- grade
- caractéristique de ton mumétal
et je te ferai un premier modèle, que tu pourras modifier simplement pour optimiser l'épaisseur de ta plaque.
Un énorme merci pour cette ouverture phuphus !! Si en plus de saturer moins vite que le mumétal l'acier doux est moins épais, alors c'est du bonheur !!Envoyé par phuphus
Voici la fiche des caractéristiques des 2 aimants : http://www.supermagnete.fr/data_sheet_S-35-20-N.pdf
Leur Br respectif est de 1,37T. Il faudrait donc empiler 2 plaques d'acier doux de saturation à 1,5T pour prendre un peu de marge.
Tu confirmes ?
Donc si je te suis, flux = 1,37T x (35mm/2² x pi) = 1.318 (unité ?)
Comment t'y prends-tu pour calculer la hauteur de la tôle ?
C'est SUPER sympa de ta part !
. dimension d'un aimant : diamètre 35mm et hauteur 20mm
. grade : N45
. peut-on partir plutôt sur ta proposition d'acier doux, puisque le mumétal sature bien trop tôt ?
Encore merci phuphus pour tes précieux conseils !!!!!
Bonjour.
Rassurez-nous: vous n'êtes pas en train de construire un "moteur magnétique" ou un mobile perpétuel ?
Parce que j'ai du mal à deviner à quoi pourrait servir votre dispositif.
Au revoir.
Merci pour votre remarque. J'ai bien d'autres choses à faire de ma vie que de chercher un mouvement perpétuel !
Quant à la description détaillée du modèle, je pense que, pour l'instant, ce n'est pas indispensable. Ca avance bien pour l'instant grâce à jiherve et phuphus !
Bonsoir,
Tu as donc un flux total par aimant qui sera forcément inférieur à 1.318 milliwebers. Pour se reboucler, ce flux passe par la tôle, et comme il y a conservation du flux alors la surface cylindrique au droit de l'aimant doit pouvoir encaisser ce flux total. L'aire de cette surface est :
A = pi * 0.035 * h
avec h demi-hauteur de la tôle séparant les deux aimants. Pour t'en convaincre, il suffit de faire un dessin.
La densité de flux sur cette surface cylindrique est égale au flux total divisé par la surface (je mets de côté les subtilités vectorielles, et je suppose que tout le flux est radial au travers de cette surface) :
B = flux / A
B = flux / (pi*0.035*h)
Si la saturation est à 0.7T (mumetal), alors :
h = 1.318 / (1000*0.7*pi*0.035)
h = 17mm
Soit une tôle de 34mm d'épaisseur
Si la saturation est à 1.5T (acier doux), alors :
h = 8mm
Soit une tôle de 16mm d'épaisseur.
Je rappelle que ces valeurs sont des valeurs très largement majorées, dans la réalité l'aimant doit débiter à peine la moitié de son flux rémanent, et la condition de saturation pour la non répulsion doit être exagérée. On doit donc pouvoir s'attendre à trouver des épaisseurs autour de 10mm.
Je te mets en pièce jointe 2 modèles, un pour de l'acier doux et l'autre pour du mumetal. A chaque fois, je me suis placé à la limite entre répulsion et attraction (donc si tu réalises les géométries de ces modèles, tu auras l'impression que tes aimants ne sont tout simplement pas aimantés lorsqu'il sont au contact de la pastille intermédiaire), donc en prenant des épaisseurs plus faibles tu auras répulsion et des épaisseurs plus fortes tu auras attraction.
Je trouve les épaisseurs suivantes :
- Acier doux (0.1% de carbone) : 8.2mm pour avoir l'équilibre
- Mumetal : 10.6mm pour avoir l'équilibre
Pour la compréhension et la modif des modèles, je te laisse faire par toi-même un tutoriel FEMM (il y en a plein sur le site, il me semble), et te référer au manuel.
Enjoy
