¿Cómo disminuir la reactancia de un electroimán?

Si está conduciendo la bobina con (digamos) un transistor, tendrá un diodo a través de la bobina para evitar que las transmisiones de emergencia destruyan el transistor. Sin embargo, esto hace que el tiempo de apagado sea bastante largo, por lo que puede considerar, como una opción simple. , utilizando un diodo zener en serie con el diodo de protección. Esto quema la energía almacenada mucho más rápidamente.

  

Si tuviera que agrupar 4 hilos de cable magnético y enrollar el haz 500   vueltas (500 x4 = 2000 vueltas) y luego conecte cada cable en paralelo,   luego ajuste la tensión para que la corriente en cada cable aún sea 0.6,   ¿Eso mejoraría el tiempo de respuesta del imán (reduciendo el   impedancia y por lo tanto la reactancia de cada bobina individual)?

Tienes que mantener los giros de amperios de la misma manera para producir la misma fuerza mecánica, por lo tanto, 500 giros x 2.4 amperios = 2000 giros a 0.6 amps. En otras palabras, es un poco más simple de lo que propones, pero puedes hacerlo a tu manera para reutilizar el cable.

Force = \ $ (N \ cdot I) ^ 2 \ cdot 4 \ pi 10 ^ {- 7} \ cdot \ dfrac {A} {2g ^ 2} \ $

• F = Fuerza
• I = Actual
• N = Número de vueltas
• g = Longitud del espacio entre el solenoide y el metal magnetizable
• A = Área de solenoide / electroimán

La reducción de giros en un factor de 4 (independientemente del número de devanados paralelos) reduce la inductancia en 16 (relación de giros al cuadrado), por lo que su velocidad de respuesta mejora en un factor de 16. Esto supone el mismo núcleo y geometría de los devanados en ese núcleo (que estoy seguro en este ejemplo será cierto). Por lo tanto, si solo deseaba reducir la inductancia (1/4 del tiempo de respuesta), reducir a la mitad los turnos a 1000 funcionaría y solo requiere de 1.2 amperios.

Da un par de pasos hacia la energía, esto te permitirá despejar los detalles de giros, voltios, inductancias, etc.

Cuando el imán está encendido y opera a su flujo de diseño, habrá una cierta cantidad de energía almacenada en el campo magnético.

Si está feliz de cambiar el campo lentamente, así que cambie la cantidad de energía almacenada lentamente, entonces solo necesita una pequeña cantidad de energía. Para cambiarlo rápidamente, necesitas una gran cantidad de energía. La potencia es la tasa de cambio de la energía.

La potencia es voltios veces la corriente. Ahora, desafortunadamente, el cable de cobre tiene resistencia, y esto confunde un poco la situación, porque también necesitamos energía para empujar la corriente a través de la resistencia del cable de cobre. Sin embargo, simplifiquemos por un momento e imaginemos que tenemos un solenoide superconductor, como un imán de MRI. Al igual que una vaca esférica en un vacío amado por los físicos, esto nos permite concentrarnos en las partes importantes.

Cambiar el campo rápidamente requiere mucha potencia, por lo que hay más voltios en cualquier corriente dada. Si modifica los devanados y necesita más corriente para producir el campo (reduzca la inductancia), necesitará menos voltios para desplazar el campo a la misma velocidad, y viceversa .

Para cualquier electroimán dado, gire lo más rápido posible usando el máximo voltaje de accionamiento que puede alcanzar. Esto podría estar limitado por el voltaje de ruptura de sus devanados, dispositivos de conmutación o fuente de alimentación. Para hacer crecer el campo, necesitas suministrar energía. Para desplazar el campo hacia abajo, está extrayendo energía, por lo que puede generar el voltaje al pasar la corriente a través de una resistencia, no necesita una fuente de alimentación.

Si el rango de voltaje que puede manejar es limitado, y aún no está en su límite de corriente, puede mejorar la velocidad de giro si rebobina su imán para usar más corriente, obviamente limitado por la corriente máxima que puede tolerar. Esto reducirá el voltaje necesario para obtener la misma potencia de giro.

Finalmente, ¿qué hay de esa molesta resistencia al cobre? Significa que tiene que suministrar energía para mantener el imán encendido, y que su aumento demora más tiempo, y su reducción es más rápida. No altera las conclusiones generales de que más poder de giro significa cambios de campo más rápidos.