¿Qué tan rápido puede un pequeño electroimán cambiar su potencia?

3

Tengo la idea de tener un botón, que aloja dos imanes opuestos, de modo que se separen y proporcionen tensión al botón cuando lo presionas. Me gustaría que el botón tuviera dos pasos; por lo tanto, presiónelo un poco y reciba más presión del botón, y cuando supera un cierto umbral, libera la presión, permitiéndole presionar el botón por completo.

Quiero que la sensación sea como romper una cerilla frágil, no como doblar una barra de metal blando.

Entonces, mi pregunta es ... si puedo controlar el flujo de electricidad hacia los imanes, ¿qué tan rápido puede cambiar la fuerza entre los imanes? ¿Cambia tan rápido como la entrada eléctrica? ¿Se acumula y se ralentiza? ¿Es esto medible? ¿Hay alguna forma de aumentar la velocidad a la que el imán puede cambiar?

Editar

Solo para aclarar: no solo quiero tener un interruptor que pueda tener dos pasos. Quiero tener un interruptor que pueda modificarse programáticamente, para que la tensión coincida con un perfil definido en algún algoritmo arbitrario que regule la corriente. Me gustaría poder cambiar de perfil de forma instantánea y dinámica.

    
pregunta Billy Moon

3 respuestas

2

Esta es una idea interesante, ¿quieres hacer esta variable de umbral? Si no, me hubiera ido a por un interruptor mecánico que da el mismo efecto. A los electroimanes / inductores no les gustan los cambios en la corriente, por lo que el cambio no será instantáneo, probablemente será tan rápido que no podrás sentirlo. Podría acelerarlo un poco colocando un diodo de alta velocidad en los terminales del imán con polarización inversa, lo que ayuda a colapsar el campo magnético una vez que se desconecta la corriente.

    
respondido por el s3c
2

La bobina del electroimán propuesto tenderá a oponerse a cualquier cambio en la corriente a través de sí mismo, como lo es el comportamiento de cualquier inductor.

Para reducir el tiempo necesario para cambiar entre los perfiles de magnetización, aquí hay algunos puntos a tener en cuenta:

  • Use una unidad de voltaje más alto, con limitación de corriente. De esta manera, una mayor diferencia de potencial en los extremos de la bobina hace que la corriente cambie más rápidamente, y una vez que se logra la corriente deseada (y, por lo tanto, el campo magnético deseado), el limitador de corriente evita que la bobina se sobrecaliente. Este método se usa ampliamente en los controladores de motores paso a paso, por ejemplo, para hacer que los pasos sean más rápidos, sin exceder las clasificaciones de corriente de la bobina. El término "controlador de helicóptero" daría resultados de búsqueda adecuados.
  • Use el núcleo magnético más pequeño posible (hierro blando o cualquier material que se elija), y use una bobina de menor resistencia para que la mayor parte del campo magnético se deba a la bobina. Cuanto más grande sea el núcleo, más tiempo tardará en colapsar un campo magnético establecido en él. De manera equivalente, más tiempo tomará acumular suficiente intensidad de campo magnético en el ensamblaje. Piense en ello como una "inercia" magnética, similar a cómo una masa más grande toma más tiempo (o más energía) para moverse o detenerse. El inconveniente es que esto significará un mayor consumo de corriente por la bobina.

El problema sigue siendo, sin embargo, que debe haber un método para detectar cuándo se presiona el botón más allá del punto de inflexión, para determinar cuándo el campo magnético necesita colapsarse (un diodo rápido, como se menciona en otra respuesta) o invertido Solo un poco de detección e informática entrarán en cada botón solo para este propósito.

Un arreglo físico innovador podría simplificar esto y utilizarse para proporcionar la experiencia de pulsación de botón descrita:

En lugar de dos polos magnéticos opuestos cara a cara, con el electroimán opuesto al imán en el botón, considere lo siguiente:

Los imanes rectangulares en dos lados de la trayectoria de movimiento del botón son electroimanes, por lo que se puede controlar la intensidad de campo. El imán permanente redondo instalado en el botón tiene polaridad inversa a los electroimanes, es decir, la cara norte es hacia abajo en este ejemplo.

El botón enfrentaría una fuerte resistencia incluso hasta el punto en que el imán está alineado con los electroimanes. Tan pronto como el botón empuja más allá de eso, la oposición magnética está en la dirección opuesta, es decir, presionar el botón hacia abajo contra el resorte debajo. Cuando se suelta el botón y se retira la energía del electroimán, el resorte empuja el botón más allá de los electroimanes, a la posición de equilibrio superior.

Al variar la fuerza electromagnética, la elasticidad antes del punto de inflexión puede variar, y esto no necesita ninguna forma de detección de la posición del botón en relación con los electroimanes.

    
respondido por el Anindo Ghosh
1

Un ejemplo de un pequeño electroimán que interactúa con un imán permanente es un altavoz. Eso debería darle una idea de qué tan rápido puede cambiar la fuerza en una bobina pequeña y qué tipo de potencia necesita para conducirla, y posiblemente pueda piratear un altavoz barato para crear un prototipo.

    
respondido por el Pete Kirkham

Lea otras preguntas en las etiquetas