Diy thiết bị bay điện từ

Đây thiết bị khinh công điện từ là một mát mẻ để xây dựng một dự án chống lực hấp dẫn đó là thú vị và thú vị để xem. Thiết bị có thể làm cho một thứ gì đó trôi nổi mà không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào có thể nhìn thấy được, nó giống như một vật thể đang bơi trong không gian hoặc không khí tự do. Để làm cho thiết bị này hoạt động, bạn cần phải hút một vật bằng nam châm điện, nhưng khi nó ở rất gần nam châm điện, nam châm điện sẽ ngừng hoạt động và vật bị hút sẽ rơi xuống do trọng lực và lại hút vật rơi trước khi nó rơi xuống. hoàn toàn do trọng lực và quá trình này vẫn tiếp tục. Dự án tương tự như Máy bay Âm thanh Siêu âm của chúng tôi, nhưng ở đây thay vì sử dụng sóng siêu âm, chúng tôi sẽ sử dụng sóng điện từ.

Bây giờ trở lại khái niệm, con người không thể bật và tắt nam châm điện vì quá trình chuyển đổi này phải diễn ra rất nhanh và trong một khoảng thời gian xác định. Vì vậy, chúng tôi đã xây dựng một mạch chuyển mạch, điều khiển nam châm điện để đạt được điện từ nổi.

Thành phần bắt buộc

S. không	Bộ phận / Tên thành phần	Loại / Mô hình / Giá trị	Định lượng
1	Cảm biến hiệu ứng hall	A3144	1
2	Transistor Mosfet	Irfz44N	1
3	Sức cản	330ohm	1
4	Sức cản	1k	1
5	Đèn LED báo hiệu	5mm bất kỳ màu nào	1
6	Diode	IN4007	1
7	26 hoặc 27 Gauge Magnet dây	0,41 đến 0,46 mm	1kg trở lên
số 8	Bảng Vero chấm	Nhỏ	1

Sơ đồ mạch Levitation từ tính

Bạn có thể tìm thấy toàn bộ sơ đồ về lực bay từ trường bên dưới. Như bạn có thể thấy, nó chỉ bao gồm một số thành phần thông thường có sẵn.

Các thành phần chính của mạch bay từ tính tự làm này là cảm biến hiệu ứng Hall và bóng bán dẫn MOSFET và một cuộn dây điện từ. Trước đây, chúng tôi đã sử dụng cuộn dây điện từ để xây dựng các dự án thú vị khác như cuộn dây Mini Tesla, súng cuộn dây điện từ, v.v.

Chúng tôi sử dụng Mosfet kênh N Irfz44N cho lần đầu tiên chuyển đổi và bật / tắt nam châm điện. Irfz44n / bất kỳ MOSFET kênh N nào hoặc bóng bán dẫn mạnh mẽ tương tự (NPN) có thể được sử dụng cho mục đích này, có khả năng xử lý dòng điện cao như TIP122 / 2N3055, v.v. Bóng bán dẫn Irfz44N được chọn vì nó thường được sử dụng với các dự án vi điều khiển hoạt động 5V và được dễ dàng có sẵn trên thị trường địa phương. Mặt khác, nó có khả năng xử lý dòng thoát 49A ở nhiệt độ 25 độ. Nó có thể được sử dụng với nhiều loại điện áp.

Đầu tiên, tôi đã thử nghiệm và kiểm tra mạch và toàn bộ dự án trên cấu hình 12 Volt, nhưng tôi thấy cuộn dây điện từ của tôi và MOSFET, cả hai đều trở nên cực kỳ nóng, vì vậy tôi phải chuyển về 5v. Tôi không nhận thấy bất kỳ sự khác biệt hoặc sự cố nào xảy ra, MOSFET và cuộn dây ở nhiệt độ bình thường. Ngoài ra, không cần tản nhiệt cho Mosfet.

Điện trởR1 được sử dụng để giữ cho điện áp chân cổng MOSFET ở mức cao (giống như điện trở kéo lên) để nhận được điện áp ngưỡng thích hợp hoặc điện áp kích hoạt. Nhưng khi nam châm neodymium ở gần cảm biến hiệu ứng Hall gắn ở trung tâm (ở giữa nam châm điện) hoặc nam châm neodymium nằm trong phạm vi của cảm biến hiệu ứng hall, mạch của chúng tôi sẽ cung cấp đầu ra âm cho chân cổng MOSFET. Kết quả là, điện áp pin / pin điều khiển giảm xuống, đầu ra pin xả MOSFET cho đèn LED chỉ báo và nam châm điện cũng giảm và nó bị vô hiệu hóa. Khi các vật thể được gắn với nam châm neodymium rơi hoặc rơi vì trọng lực, nam châm Neodymium sẽ thoát ra khỏi phạm vi cảm biến hiệu ứng Hall và bây giờ cảm biến hiệu ứng Hall không cung cấp bất kỳ đầu ra nào.Chân cổng MOSFETs trở nên cao và nhanh chóng được kích hoạt (đối với chân điều khiển điện trở R1 / chân cổng đã ở mức cao) cấp điện cho cuộn dây điện từ một cách nhanh chóng và hút vật thể được gắn với nam châm neodymium. Chu kỳ này tiếp tục, và các vật thể vẫn treo.

Điện trở R2 330ohm được sử dụng để phát sáng LED ở 5v (LED chỉ thị) và giới hạn dòng điện áp và dòng điện để bảo vệ LED. Diode D1 không là gì ngoài một diode chặn phản hồi được sử dụng trong mọi thiết bị cuộn dây giống như một rơle để chặn điện áp phản hồi ngược.

Xây dựng mạch bay từ tính

Bắt đầu bằng cách xây dựng cuộn dây cho nam châm điện. Đối với việc chế tạo Nam châm điện từ lỗ khí, trước tiên, bạn cần làm khung hoặc thân cho nam châm điện. Để làm điều đó, hãy lấy một cây bút cũ có đường kính khoảng 8mm đã có lỗ ở giữa (trong trường hợp của tôi, tôi đã đo đường kính theo thang Vernier). Đánh dấu chiều dài cần thiết bằng bút đánh dấu cố định và cắt thành khoảng 25mm chiều dài.

Tiếp theo, lấy một mảnh bìa cứng nhỏ / bất kỳ chất liệu giấy cứng nào, hoặc bạn có thể dùng plexiglass và cắt hai đoạn dây quấn có đường kính khoảng 25mm với một lỗ chính giữa như trong hình dưới đây.

Sửa chữa mọi thứ với sự trợ giúp của "feviquick" hoặc với sự trợ giúp của bất kỳ loại keo mạnh nào. Cuối cùng, khung sẽ trông như thế này.

Nếu bạn quá lười để chế tạo cái này, bạn có thể lấy một giá đỡ dây hàn cũ.

Khung nam châm điện đã sẵn sàng. Bây giờ chuyển sang chế tạo cuộn dây điện từ. Đầu tiên, tạo một lỗ nhỏ trên một bên của đường kính cuộn dây và cố định dây. Bắt đầu quấn nam châm điện và đảm bảo nó thực hiện khoảng 550 vòng. Mỗi lớp được ngăn cách bằng băng cello hoặc các loại băng khác. Nếu bạn rất lười làm nam châm điện của mình (trong trường hợp của tôi, tôi đã làm nam châm điện của mình cũng có lợi thế là làm việc với 5v), bạn có thể lấy nó ra từ rơ le 6 v hoặc 12 v, nhưng bạn nên cẩn thận rằng cảm biến hiệu ứng hội trường A3144 chỉ chấp nhận tối đa 5V. Vì vậy bạn cần sử dụng IC ổn áp LM7805 để cấp nguồn cho cảm biến hiệu ứng hall của bạn.

Khi cuộn dây nam châm điện có lõi không khí trung tâm của bạn đã sẵn sàng, hãy giữ nó sang một bên và chuyển sang bước 2. Sắp xếp tất cả các thành phần và hàn nó trên bảng Vero, như bạn có thể thấy trong hình ở đây.

Để cố định cuộn dây điện từ và thiết lập cảm biến hiệu ứng Hall, cần có giá đỡ vì sự căn chỉnh trạng thái của cuộn dây và thiết lập cảm biến là rất quan trọng để vật thể được treo ổn định đối với lực hấp dẫn. Tôi sắp xếp hai mảnh ống, bìa cứng và một mảnh nhỏ của vỏ dây PVC. Để đánh dấu độ dài cần thiết, tôi sử dụng bút đánh dấu cố định và để cắt, tôi sử dụng cưa tay và dao. Và cố định mọi thứ với sự trợ giúp của keo và Súng bắn keo.

Tạo một lỗ ở giữa vỏ bọc dây PVC và cố định cuộn dây với sự trợ giúp của keo. Sau đó, gấp cảm biến. Đặt vào bên trong lỗ của cuộn dây điện từ. Hãy ghi nhớ khoảng cách của vật treo (gắn nam châm neodymium) từ cuộn dây điện từ phụ thuộc vào mức độ đẩy cảm biến vào bên trong lỗ trung tâm của nam châm điện. Cảm biến hiệu ứng hội trường có khoảng cách phát hiện cụ thể, phải nằm trong phạm vi thu hút điện từ để treo các vật một cách hoàn hảo. Thiết bị bay điện từ tự chế của chúng tôi hiện đã sẵn sàng hoạt động.

Làm việc và Kiểm tra Mạch Levitation Từ tính

Cố định bảng điều khiển bằng bìa cứng bằng băng dính cả hai mặt. Lên dây độc đáo với khung đứng với sự trợ giúp của dây buộc cáp. Thực hiện tất cả các kết nối với mạch điều khiển. Đặt cảm biến bên trong lỗ trung tâm của nam châm điện. Điều chỉnh vị trí hoàn hảo của cảm biến hiệu ứng Hall bên trong nam châm điện và đặt khoảng cách tối đa giữa nam châm điện và nam châm neodymium. Khoảng cách có thể thay đổi tùy thuộc vào sức hút nam châm điện của bạn. Cấp nguồn cho nó từ bộ sạc di động 5V 1Amp hoặc 2Amp và thực hiện bài kiểm tra đầu tiên về cách hoạt động của dự án.

Hãy lưu ý cẩn thận một số điểm quan trọng về dự án bay điện từ này. Việc căn chỉnh cuộn dây và thiết lập cảm biến là điều cần thiết. Vì vậy cần treo các vật ổn định và thẳng hướng với lực trọng trường. Một hệ thống ổn định có nghĩa là một cái gì đó được cân bằng. Ví dụ, hãy xem xét một cây gậy dài được giữ từ trên xuống. Nó ổn định và treo thẳng xuống đối với trọng lực. Nếu bạn đẩy đáy ra khỏi vị trí thẳng xuống, trọng lực sẽ có xu hướng kéo nó trở lại vị trí ổn định. Vì vậy, từ ví dụ này, bạn hiểu rõ ràng việc căn chỉnh thẳng hàng của cuộn dây và cảm biến quan trọng như thế nào. Điều quan trọng là phải treo thẳng vật trong một thời gian dài mà không bị rơi, và đây là lý do tại sao chúng tôi làm giá đỡ cho dự án này. Để bạn hiểu rõ hơn,Tôi đã tạo một sơ đồ khối để cho thấy tầm quan trọng của việc treo ổn định và cách gắn cảm biến và cuộn dây để đạt được hiệu suất tuyệt vời.

• Muốn tăng khoảng cách treo vật khỏi nam châm điện thì phải tăng công suất và dải lực hút của nam châm điện và thay đổi cách bố trí / vị trí cảm biến.
• Nếu bạn muốn treo những vật lớn hơn, thì bạn phải tăng công suất điện từ. Để làm được điều đó, bạn cần phải tăng ĐO của dây điện từ và số vòng và cũng cần tăng số lượng nam châm neodymium gắn với các vật treo.
• Nam châm điện lớn hơn tiêu thụ nhiều dòng hơn và mạch của tôi hiện chỉ hoạt động trên 5V, nhưng trong một số trường hợp, có thể cần tăng điện áp tùy thuộc vào thông số cuộn dây.
• Nếu bạn sử dụng cuộn dây rơ le 12V hoặc bất kỳ cuộn dây điện từ mạnh nào có điện áp cao, đừng quên sử dụng bộ điều chỉnh điện áp LM7805 cho cảm biến hiệu ứng hội trường A3144.

Hình ảnh dưới đây cho thấy dự án của chúng tôi hoạt động như thế nào khi hoàn thành. Hy vọng bạn đã hiểu hướng dẫn và học được điều gì đó hữu ích.

Bạn cũng có thể xem toàn bộ hoạt động của dự án này trong video đính kèm bên dưới. Nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào, bạn có thể để lại trong phần bình luận bên dưới hoặc bạn có thể sử dụng diễn đàn của chúng tôi cho các câu hỏi kỹ thuật khác.