Cómo “extender linealmente” la fuerza de un solenoide

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Para un proyecto de mascota mío, estoy interesado en encontrar un solenoide tubular cuya fuerza se propague linealmente en una longitud más larga. El proyecto se basa en IA y utiliza un controlador programado (y sensores) para alimentar varios solenoides (la pregunta es para un solenoide) rápidamente para "agarrar" algo que cae verticalmente, desde abajo, esto silenciosamente (hecho) pero también un poco más suavemente (el problema). Actualmente, mientras la programación parece funcionar, el prototipo de prueba con dos solenoides no tiene control. Básicamente, la fuerza de los solenoides va desde 0/1 [aún no se intentó controlar la corriente].

Compré y probé en la red, algo así como

pero la fuerza es básicamente 0/1 ... lo que significa que la fuerza crece exponencialmente en una distancia corta.

Idealmente, la fuerza sería linealmente distribuida en una longitud que yo decido. Por lo tanto mi pregunta

  

Preferiblemente con un solo solenoide, cómo elegir / seleccionar el núcleo y los cables para distribuir la fuerza en una longitud más larga (es decir, no un crecimiento exponencial)

Si son necesarios 2 o más solenoides, explique cómo los organizaría para alcanzar dicho resultado (aunque es preferible 1).

Nota : si eso ayuda, la corriente aplicada al solenoide se puede controlar con precisión desde un chip.

    
pregunta Ring Ø

3 respuestas

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La fuerza de un solenoide es una función tanto de su posición como de la corriente. Si tiene retroalimentación de posición, debería poder controlar la corriente para lograr una fuerza casi constante en una parte de su recorrido.

Dicho esto, hay actuadores lineales que no involucran motores rotativos con engranajes o tornillos. Son básicamente motores BLDC lineales, y pueden ser muy rápidos. El inconveniente es que son bastante caros y requieren un controlador relativamente complejo.

    
respondido por el Dave Tweed
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Los solenoides no funcionan de esa manera porque los campos magnéticos no funcionan de esa manera.

Para obtener una fuerza lineal constante independiente de la posición, es posible que haya un piñón y cremallera accionados por un motor. Algunos mecanismos de bobina de voz pueden ser bastante constantes en la fuerza con la posición también, especialmente si la retroalimentación de posición se puede usar para ajustar la corriente de la unidad.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Es posible tener algún control intermedio de solenoides de empuje / tracción como este mediante el uso de señales PWM muy cuidadosamente controladas. La forma más fácil de encontrar la función de rampa es probablemente de prueba y error.

    
respondido por el bigjosh

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