Электромагнитный левитатор своими руками

0 6

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

Электромагнитный левитатор своими руками

Думаю, многим хотелось бы хоть раз отключить силу гравитации и просто полетать — парить в воздухе без каких-либо приспособлений, крыльев и т.д. Увы, такое счастье доступно только космонавтам, на Земле же без гравитации просто не возможна жизнь. Однако, заставить парить в воздухе можно, если не человека, то хотя бы небольшой объект — весом до 30 грамм. Для этого существуют специальные устройства — левитаторы, которые могут работать по разным принципам, один из них — электромагнитный. Как понятно из названия, удерживаться в воздухе объект будет с помощью силы магнитного поля. Особой практической пользы такие устройства не несут — ведь «подвесить» парить можно только небольшие и лёгкие объекты, к тому же расстояние от соленоида до парящего объекта ограничивается всего парой сантиметров. Тем не менее, такое устройство может стать хорошим предметом интерьера, если придать ему «товарную» внешность — ведь сам по себе вид парящего в воздухе объекта завораживает. А кого-то незнающего может и вовсе ввести в ступор: здесь будет очень кстати высказывание «без знаний физики мир кажется волшебным», именно тот случай.

Электромагнитный левитатор своими руками

На картинке выше показана конструкция всего устройства. Состоит она из Г-образного основания, наверху которого закреплён электромагнит. На нижнем торце электромагнита располагается датчик холла, а ниже него, через воздушный зазор, будет «подвешен» сам левитирующий объект, к торцу которого приклеивается небольшой неодимовый магнит. Важной частью катушки является сам электромагнит (соленоид), его размеры показаны на картинке в дюймах. Он должен содержать довольно большое число витков — около 2 тысяч медным эмалированным проводом диаметром 0,2 — 0,3 мм. Такое большое число витков необходимо для того, чтобы сопротивление провода соленоида получилось в диапазоне 15-60 Ом, более низкое сопротивление приведёт к тому, что потребляемый соленоидом ток будет слишком велик. Наматываться соленоид должен на оправке, внутрь которой в дальнейшем можно будет вставить ферромагнитный сердечник, например, большой гвоздь.

Датчик холла должен быть линейный (аналоговый), приклеить его нужно точно на нижнюю часть сердечника соленоида, маркировкой вниз. При этом важно соблюсти положение датчика — ось его измерения должна быть максимально совмещена с осью самого сердечника соленоида. Чаще всего линейные датчики Холла имеют напряжение на выходе, равное примерно половине напряжения питания — если подносить к датчику магнит, напряжение на выходе будет либо увеличиваться, либо уменьшаться — в зависимости от того, каким полюсом магнит подносится к датчику. В данном случае необходимо выбрать такой датчик Холла, чтобы напряжение на выходе увеличивалось при поднесении южного полюса магнита. Соответственно и магнит, закреплённый на левитирующем объекта должен «смотреть» южным полюсом к датчику Холла. Можно поменять стороны магнита, соответственно придётся инвертировать и выходной сигнал с датчика.

Электромагнитный левитатор своими руками

Управлять работой соленоида будет операционный усилитель — электромагнит должен то включаться, то выключаться, поддерживая объект в воздухе и не давая ему ни упасть, ни примагнититься к сердечнику. Операционный усилитель можно использовать любой с напряжением питания 5В, например, LM358. Переменный резистор Р1 на схеме служит для настройки расстояния, на котором будет висеть объект. Настроить его нужно так, чтобы объект висел на достаточном расстоянии (1,5 — 2 см), но при этом уверенно держался в воздухе и не падал. Подстройка понадобится после каждой смены левитирующего объекта — разный вес требует разной настройки. Коммутировать соленоид будет транзистор, люда подойдут биполярные NPN структуры средней и большой мощности, например, КТ815 и его аналоги. Диод, стоящий параллельно катушке служит для защиты транзистора от выбросов самоиндукции, без него схему запускать нельзя. Напряжение питания схемы составляет 12В — от них напрямую питается катушка. Также на схеме установлен стабилизатор на 5В (микросхема LM7805, она же 78L05), от которого питаются операционный усилитель и датчик холла. Сам датчик холла имеет три выхода — два для питания (плюс минус) и один выход. Кстати, достать подходящий датчик Холла можно из ненужного компьютерного кулера, они содержатся внутри корпуса самого двигателя.

Электромагнитный левитатор своими руками

Электромагнитный левитатор своими руками

Чтобы заставить конструкцию работать стабильно могут потребоваться эксперименты — подбор положения переменного резистора на схеме, подбор веса объекта, мощности магнита, взаимного расположения всех частей конструкции. В качестве левитирующего объекта обязательно должно быть что-то с ферромагнитными свойствами — например, отрезок того же гвозя. Удачной сборки!

(Source)

Подборки: левитация левитатор Катушка Электроника Схема Микросхема Транзистор

Электромагнитный левитатор своими руками

Простой фонокорректор для винила своими руками

Источник

Оставьте ответ

Your email address will not be published.