Цилиндрический линейный электродвигатель постоянного тока , Нужна помощь Опции

[Roma_Brest]

Всем Здравствуйте.
Сам я технолог по металлообработке и не сильно шарю в электроприборах, поэтому прошу помощи у Вас.
Хотелось бы создать цилиндрический линейный электродвигатель постоянного тока со следующими характеристиками: напряжение не более 12В; перемещение штока 100...150 мм; диаметр неодимовых магнитов 10 мм, длина 20 (возможно лучше другие?, но диаметр хотелось бы не более 10мм); перемещение штока простое с максимально возможной скоростью из точки А в точку В, возврат в А под действием пружины.
Из того что смог найти в интернете, эта картинка:

До чего дошел сам: фото + пояснение:

1. Катушки (обозначены w, v, u,) я разделил на блоки. Получилось 4 блока по три катушки.
2. Для перемещения штока необходимо подать напряжение на соответствующие катушки: 1v (катушка v в 1-ом блоке) 3v (катушка v в 3-ем блоке); далее 1u 3u; 2w 4w; и так далее...
Далее у меня возникли следующие вопросы:
1. Правильно ли я все делаю?
2. Нужны ли эти проставки между магнитами? Я так понял, что они должны быть из немагнитного материала?
3. Как будут соотносится длина магнита и длина катушки?
4. Как изготовить катушки: толщина провода; количество витков; нужны ли буферы между катушками; мотать все катушки в одном направлении или в разном; какой провод использовать (материал, с диэлектриком или без) и т.д.?
5. И самое главное: Как будет выглядеть схема управления данной конструкцией? Здесь у меня шансов разобраться совсем нет.
6. Если кто сможет примерно сказать какое усилие будет на штоке?
Заранее благодарю Всех откликнувшихся!

[Костян челябинск...]

Ну тогда гидравлика или пневматика в помощь. Электроклапан то подключить сможете?

[Гость_Гость сочувствующий_*]

Ну тогда гидравлика или пневматика в помощь. ...

Я с такими вещами мало дела имел, стало интересно. У ТС одно из требований - " ... И циклов перемещение-возврата где-то 700...800 в мин ...", гидравлика или пневматика смогут обеспечить такую частоту перемещений?

[eugevict]

Я с такими вещами мало дела имел, стало интересно. У ТС одно из требований - " ... И циклов перемещение-возврата где-то 700...800 в мин ...", гидравлика или пневматика смогут обеспечить такую частоту перемещений?

Разумеется нет.
Расчет эл.магнита есть в любом "букваре", но при заданных ТУ это уже совсем другой уровень.
По лин.эл.дв.-на обмотку должно подаваться пульсирующее напряжение, что бы получить бегущее поле, плюс оно должно автоматически меняться во времени с отключением пройденных секций, потом реверс, пружиной там не обойдешься, значит нужно эл.торможение, определение позиционирования и т.д. мда..., однако.
В принципе на современной элементной базе электроники это вопрос не такой уж и сложный.
Но вопрос технически интересный.
Roma_Brest - а эта штука случаем не переносная с питанием от батарейки ? И длина этого "стукача" чем то ограничена ?

[Roma_Brest]

Разумеется нет.
Расчет эл.магнита есть в любом "букваре", но при заданных ТУ это уже совсем другой уровень.
По лин.эл.дв.-на обмотку должно подаваться пульсирующее напряжение, что бы получить бегущее поле, плюс оно должно автоматически меняться во времени с отключением пройденных секций, потом реверс, пружиной там не обойдешься, значит нужно эл.торможение, определение позиционирования и т.д. мда..., однако.
В принципе на современной элементной базе электроники это вопрос не такой уж и сложный.
Но вопрос технически интересный.
Roma_Brest - а эта штука случаем не переносная с питанием от батарейки ? И длина этого "стукача" чем то ограничена ?

На этом сайте Эта же тема мне подсказали, что я совсем забыл про механику и колебания. Поэтому усилия для заданной частоты будут довольно большие.
Для наглядности, представьте АК (Принцип работы), но в котором нужно заменить силу газов на усилие, создаваемое электромагнитом.
Поэтому изменим ТУ: забудем про 700...800 циклов в минуту и попробуем получить максимальное усилие на штоке. Если вернуться к примеру с АК то масса "затворной рамы со штоком" будет 0,8 кг. Длина перемещения L=0,1 м.
Если есть желание поломать голову, буду благодарен за помощи. Если что еще не учел, будем исправляться.

[eugevict]

Эта же тема[/url] мне подсказали, что я совсем забыл про механику и колебания. Поэтому усилия для заданной частоты будут довольно большие.
Поэтому изменим ТУ: забудем про 700...800 циклов в минуту и попробуем получить максимальное усилие на штоке. Если вернуться к примеру с то масса "затворной рамы со штоком" будет 0,8 кг. Длина перемещения L=0,1 м.
Если есть желание поломать голову, буду благодарен за помощи. Если что еще не учел, будем исправляться.

А как Вам помочь если Вы не отвечаете на вопросы ?
По имеющимся данным можно сказать, что эту штуку сделать можно и это будет правдой или сделать нельзя и это то-же будет правда.
Вопрос о механике был заложен в моем предыдущем ответе: "потом реверс, пружиной там не обойдешься, значит нужно эл.торможение".
А вообще надо составить реальное ТУ, и начать: что это такое и каковы условия эксплуатации.
P.S.
Вам бы лучше удалить ваш последний пост или подкорректировать.

[Roma_Brest]

А как Вам помочь если Вы не отвечаете на вопросы ?
По имеющимся данным можно сказать, что эту штуку сделать можно и это будет правдой или сделать нельзя и это то-же будет правда.
Вопрос о механике был заложен в моем предыдущем ответе: "потом реверс, пружиной там не обойдешься, значит нужно эл.торможение".
А вообще надо составить реальное ТУ, и начать: что это такое и каковы условия эксплуатации.
P.S.
Вам бы лучше удалить ваш последний пост или подкорректировать.

А какое реальное ТУ я могу составить сейчас? То что я сейчас описываю - это, скажем так, первый этап эксперимента. Что это такое: если грубо - я возьму кусок трубы, запихну туда магниты, вставлю это все в другой кусок трубы, с намотанными на нее катушками, поставлю это все на стол (на какой-нибудь кронштейн), прикручу к штоку с магнитами "затворную раму", подключу через схему (которую предстоит сделать) элемент питания и попробую определить силу, с которой будет двигаться шток (как - это уже мой проблемы). Все, что я хочу услышать здесь, это как заставить двигаться этот шток с максимально возможным усилием, используя магниты диаметром максимум 10 мм, на длину минимум 0,1м.
Не могу понять для чего нужно эл. торможение. Пусть упрется в какой-нибудь ограничитель или в концевой выключатель.
По моему схема работы АК максимально точно описывает конструкцию; нужно лишь представить, что газоотводная трубка - это статор, а поршень - это ротор, курок - переключатель.
В последствии это может заменить кусок кинематики оборудования. Но для начала сделать хотя бы это.

[eugevict]

А какое реальное ТУ я могу составить сейчас? То что я сейчас описываю - это, скажем так, первый этап эксперимента. Что это такое: если грубо - я возьму кусок трубы, запихну туда магниты, вставлю это все в другой кусок трубы, с намотанными на нее катушками, поставлю это все на стол (на какой-нибудь кронштейн), прикручу к штоку с магнитами "затворную раму", подключу через схему (которую предстоит сделать) элемент питания и попробую определить силу, с которой будет двигаться шток (как - это уже мой проблемы). Все, что я хочу услышать здесь, это как заставить двигаться этот шток с максимально возможным усилием, используя магниты диаметром максимум 10 мм, на длину минимум 0,1м.
Не могу понять для чего нужно эл. торможение. Пусть упрется в какой-нибудь ограничитель или в концевой выключатель.

В последствии это может заменить кусок кинематики оборудования. Но для начала сделать хотя бы это.

А теперь вообще не понятно зачем нужны магниты, достаточно изготовить шток из цельного куска стали и намотать одну катушку на всю длину корпуса.
Фирма Мицубиси, запустившая в производство лин.эл. пост. тока с ротором из набора магнитов, как раз их и использует для точного позиционирования при котором необходим эл.тормоз.

Сообщение отредактировал eugevict - 12.1.2017, 19:07

[Roma_Brest]

А теперь вообще не понятно зачем нужны магниты, достаточно изготовить шток из цельного куска стали и намотать одну катушку на всю длину корпуса.

Какое усилие на штоке тогда мы получим? С магнитами, наверное, усилие будет больше (цель - приблизится к 70...80 Н, но не ставьте их в ТУ, попробуем посмотрим). Длина перемещения; с ней возникли вопросы, так как человек, с которым я общался, сказал что для простой катушки (соленоида) такая длина (0,1м) слишком большая, возникают краевые эффекты, температура обмотки. Это все с его слов. Ну и не забываем про источник питания в 12В.
Наверное я Вас уже запутал, но не думал, что возникнет столько вопросов.

Сообщение отредактировал Roma_Brest - 12.1.2017, 18:53