magnetisme

[Sophiante]

Lad mig starte med at nævne, at jeg er lidt flov over at stille dette spørgsmål, men magnetisme har aldrig været min stærke side.

Jeg planlægger en elektromagnet som skal opmagnetisere andre permanente magneter. Det foregår ved at påtrykke et magnetfelt som er kraftigere end den magnet som skal "oplades". Jeg kan læse mig til, at feltets varighed kan være ganske kort, i størrelsesordenen mS. Magneten består (naturligvis) af et anker med to poler og en kraftig kobbervikling. Spolen aflader en kondensator hvorved tiden er bestemt af kapaciteten og modstanden. En simulering med de valgte værdier giver 500V og en peak strøm på ca 300A, overstået på nogle få mS (jeg kender spolens modstand og selvinduktion men desværre ikke kondensatorens indre modstand).

Da jeg ikke ændrer retning på magnetfeltet har jeg hidtil tænkt at ankeret godt kan laves af alm. blødt jern. Nu bliver jeg imidlertid i tvivl, om ankeret alligevel bør laves af lamelleret jern på grund af den korte magnetpuls, hvad siger I?

[Bent Andersen]

Jeg har svært ved at forstå din brug af mS = millisiemens.

Bent.

[Sophiante]

Er det det store "S" der driller dig? Jeg mente nu millisekunder.

[Bent Andersen]

OK, ms.
Jeg er ikke ekspert på området, men mener at kunne huske at mætningspunktet (magnetisk) for blødt jern ligger langt under hvad der er nødvendigt for at kunne magnetisere en permanenmagnet ordentligt.
Det vil sige at i sidste ende bidrager jernet ikke, så du kan fra start af lave det hele som luftspoler. Eller søge andre materialer end blødt jern.

MvH,

Bent.

[harbst]

Jeg havde lavet en længere udredning, som desværre er blevet væk i cyberspace.
Det er hændt før at et indlægaldrig bliver registreret og gemt her på siden.
Er der andre, som har oplevet det samme,?
Inderst inde gnaver tvivlen jo. Fik jeg sendt det rigtigt afsted ?


Konklusionen var at metoden med en kondensatorudladning gennem spolen danner en dæmpeet vekselstrømssvingning, som ikke kan magnetisere.
Ohms lov brugt  med kondensatorspænding og modstand giver et meget forkert resultat.
 Der skal en jvnstrømskilde til, og strømmen skal holdes nogle sekunder.

Mætningen af jernet betyder at feltet i jernet ikke kommer over ca. 2 Wb/m2 . Special legeringer vil kun give en smule mere.

Laminering af jernet er ligegyldig, da det skal være jævnstrøm.
 
Geometrisk udformning er afgørende for at feltet kan koncentreres i det, der skal magnetiseres permanent. Det er denne del, som kaldes ankeret, og ikke den med viklingen.

[Sophiante]

Harbst,

Dine konklusioner afviger fra mine kilder (fra cyberspace naturligvis).
Fabrikker der laver magneter anvender professionelle maskiner som bevisligt aflader en kondensator over en elektromagnet (har ikke lige link til en sådan).
Der er ikke tale om vekselstrøm da en diode forhindrer en dæmpet svingning. Der er udelukkende tale om en strøm som stiger op hurtigt og derefter falder til nul lidt langsommere, i mit tilfælde indenfor 10ms (een puls).

Mit resultat er ikke kun baseret på ohms lov men simuleret i CAD system.

En kilde siger at magnetiseringen sker på microsekunder.....

Mit amperevindingstal er rimeligt sammenlignet med professionelle apparater, men jeg er i tvivl om hvilken jernkerne som kan klare at overføre denne ene (positive) magnet-puls til den permanente magnet.

PS: jeg har i årevis brugt systemet med held med en relativ lille spole, nu vil jeg blot forøge effekten ved at vikle en ny spole med flere vindinger og større kerne.

[harbst]

Med en diode (som kan holde ) med i kredsen , er sagen naturligvis en anden. Tiden til magnetisering må afhænge af materialet, som du vil magnetisere. Det sker ikke momentant. Men om det er mikro eller millisekunder  ved jeg ikke.

Husk at spærrespændingen skal være noget større end kondensatorens startspænding, og at kondensatoren skal være en bipolar type,
Strømmen i spolen vil vokse op og ophøre med at vokse når kondensatorspændingen er faldet til nul. Når kondensatoren er afladet vil al dens energi være blevet til magnetisk energi i jernet . Derefter vil kondensatoren blive opladet med modsat fortegn, indtil strømmen er faldet til nul. Herefter spærrer dioden og der sker ikke mere. Det ville præcis være en halv sinussvingning, hvis det var ideelle komponenter uden tab eller mætning.
Hvis der ikke var tab ville du genfinde al energien i kondensatoren.

Modstand i spolen , hvirvelstømme og hysterese i jernet giver tab.

Hvirvelstrømme kan du modvirke ved at laminere jernet. Hysterese ved at vælge rigtig jerntype. Koldvalset siliciumjern skulle være godt.
Det får du ved at slagte en gammel powertrafo.

Da du lavede den simulering huskede du vel at medregne vindingstal, jerntværsnit og mætningsfeltstyrken. Ellers duer beregningen ikke.

På grund af det bløde jerns mætning betaler det sig nok bedre at lægge spolen om det emne, der skal permanent magnetiseres, og så magnetisk kortslutte med er større tværsnit  blødt jern (anker)  af trafoblik. 
Det gælder om at minimere luftgab da reluktansen en meget større i luft.