Solenoid motor voor tuintractortje

@Lambiek,

Durven wij in dit verband ook na te denken over een spoel en kern in de plunjer om ook daar een elektromagneet te vormen?
Voor het snel ompolen moet de kern dan gemaakt zijn van statorblik.

Lambiek

Special Member

Op 22 mei 2022 19:30:03 schreef m.bouwer:
Durven wij in dit verband ook na te denken over een spoel en kern in de plunjer om ook daar een elektromagneet te vormen?

Nee, de plunjer wordt gemaakt van permanent magneten/magneet. Dus niet van metaal. Dat ompolen gebeurt dan bij je solenoid.

Je plunjer kun je bijvoorbeeld maken van een holle messing buis en die vul je met permanent magneten. Of je neemt permanent magneten met een gat er in en de bevestig je bijvoorbeeld op een RVS draadeind. Dat wordt dan je plunjer.

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 22 mei 2022 19:30:03 schreef m.bouwer:
@Lambiek,

Durven wij in dit verband ook na te denken over een spoel en kern in de plunjer om ook daar een elektromagneet te vormen?
Voor het snel ompolen moet de kern dan gemaakt zijn van statorblik.

Spoel in je plunjer gaat je denk ik niet veel winst opleveren en is ook niet nodig.
Een spoel is hetzelfde als er permanente magneet alleen die laatste kan je niet uitzetten.

Als je een spoel op de zuiger gaat maken dan moet je het ook omdraaien en dan moet de permanente magneet aan de buitenkant. Dan ben je eigenlijk exact een speaker aan het maken.

1,18 mm wikkeldraad ( met een weerstand van 1,56 ohm per 100 m ) met ongeveer 3 ohm weerstand past niet op de bestaande spoelvorm.

Ik heb nu een spoel lengte van 50 mm getekend met een kern van 40 mm inwendig.
Daarbij dacht ik de 204 m draad die geleverd gaat worden helemaal te gebruiken.

Bij een langere spoel krijg je meer de verhouding van bestaande solenoids.
Maar dan moet de slag ook weer groter worden.

Sine

Moderator

Kijk eens naar de vorm van de gemiddelde fabriekshefmagneet.

Dat zijn allemaal langwerpige spoelen, iets zegt me dat dat vast niet per ongeluk is.

Bij een langere spoel krijg je meer de verhouding van bestaande solenoids.
Maar dan moet de slag ook weer groter worden.

Ik zou niet weten waarom.

met ongeveer 3 ohm weerstand past niet op de bestaande spoelvorm.

Dat maakt eigenlijk ook niet zoveel uit. Het was meer een reken voorbeeld wat goed past bij je huidige voeding.

Krijg je er dus minder op is het geen probleem je kan er dan wel iets makkelijker een grote stroom in krijgen. Kortstondig moet tot ca 6A geen probleem zijn. Mag eventueel ook wat langer maar dat hangt dus ervanaf hoe snel het opwarmt. Je draad mag tot ca 200 graden dus met dingen goed in de gaten houden kom je daar niet zo snel aan.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 24 mei 2022 21:47:44 (19%)]

De slag wordt bepaald door push pull. 2x per omwenteling wordt de krukas aangedreven.

De plunjer moet telkens een heel eind door de spoel heen.
De trekkracht begint dan vanuit BDP tot bijvoorbeeld 100°

En vanuit ODP tot bijvoorbeeld 280° graden.
Dan heb je met een langere spoel toch een grotere slag nodig.

Als je er magneten in zet kun je 4x per krukas omwenteling aandrijven, dat is dus bijna de hele tijd.

Merk op dat de stroom verdubbelen idealiter zou resulteren in de dubbele kracht, maar in de praktijk is dat (veel) minder, vanwege verzadigings effecten, en tegelijkertijd worden de verliezen wel 4x groter, want die kwadratisch evenredig met de stroom.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 25 mei 2022 01:46:20 (56%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Dan heb je met een langere spoel toch een grotere slag nodig.

Om eerlijk te zijn weet ik dat ook niet. Weet alleen de de solenoid een pen aantrekt maar tot hoever hij de pen dan aantrekt of er weer uitschiet aan de andere kant weet ik niet.

Weet wel dat ik een keer had aangegeven om gewoon met een heel klein model dat soort dingen eerst eens uit te proberen voordat je gaat opschalen.
Nu heb je het al over 200 meter koper draad wat niet gratis is en met een klein model heb je bvan 20 meter draad al genoeg. Als je van je kleine model alle factoren die van invloed zijn zoals slaglengte, materiaal van de wand van de solenoid, luchtspleet, spanning,stroom enz hebt geoptimaliseerd zou je pas naar een groter model moeten gaan en dan weer alles optimaliseren.

Ook zou ik het kleine model in de plunjer magneten gaan zetten en deze op verschillende plaatsen in de plunjer en 1 of meerdere en minder sterke en sterkere magneten die gaan optimaliseren. En ook hier weer geld dat bij een klein model de kosten voor materiaal lager zijn.

Wat een leuk topic / experiment!

De eerlijkheid gebied te zeggen dat ik het ietwat gehaast lees dus als mijn opmerkingen al gepasseerd zijn dan is dat de reden.

Als eerste schoot mij de verstuiver / injector te binnen van een moderne dieselmotor. Op school heb ik geleerd dat die vanwege hun nog kortere en kritischer timing met "geweld" geopend worden. ik kan een heel verhaal napraten maar dit is een leuk stukje om even een idee op te doen;

https://www.mvwautotechniek.nl/common-rail/

Even naar onder scrollen naar grafiekje en daarboven staat wat info.

Het valt mij verder op dat ik zo snel nergens gelezen heb over het zo licht mogelijk houden van de drijfstang en zuiger, oftewel de op en neer gaan de onderdelen. Stel dat de zuiger 1000 KG weegt dan moet die 1000kg iedere ronde twee maal op gang gebracht en afgeremd worden.Dat kost een bult energie. Bovendien staat de zaak ongelooflijk te schudden en is de slijtage navenant. (overdrijven maakt de zaak duidelijk ;-) ) ik zou dus streven naar zo licht mogelijke onderdelen.

Nog even over de wikkelingen en het experimentele deel; zou TS iets hebben aan gebruikt elektroden lasapparaat van marktplaats? zit mooi pak koper in en je koopt zo'n ding voor een habbekrats.

Het afremmen en weer op gang brengen van die massa kost in principe geen energie; bij het afremmen wordt die overgedragen aan de krukas en bij het versnellen wordt die energie weer aan de krukas onttrokken.

Een injector wordt het een grote stroom open gestuurd, en vervolgens met een kleinere stroom open gehouden, maar dat is hier helemaal niet relevant, je moet arbeid leveren, niet iets vasthouden.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Nieuwe spoel met 190 windingen 0,9 draad en 0,7 ohm, die nog past in de bestaande behuizing.

Als volgende stap denk ik voor deze plunjer (diameter 22,7 mm) een spoel te maken met veel meer windingen en dan ook een grotere behuizing.

Nu eerst met kortstondig hogere ampèrages de kracht van de plunjer meten.

Als je er bijv. 12v op zet gaat dat maar heeel erg kort goed, stroom is meer als 17A. (en iets van 180W+ aan warmte om af te voeren)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Lang genoeg om te meten; het lijkt me handig om 2 series te doen, eerst met verschillende stromen bij dezelfde positie van de plunjer. Let op dat je de stroom instelt en niet de spanning; door opwarming veranderd de weerstand, en het is de stroom die belangrijk is voor de kracht.

Vervolgens kun je met een constante stroom de kracht meten bij verschillende posities van de plunjer. Als je voor beide experimenten een stuk of 5 datapunten in een grafiek zet, kun je daar waarschijnlijk een mooi verband zien.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Eerst kan ik meten met de stroom niet al te hoog.
Daarna spoel en ommanteling voor koeling in een waterbad leggen en kijken wat dan mogelijk is?

Als volgende stap denk ik voor deze plunjer (diameter 22,7 mm) een spoel te maken met veel meer windingen en dan ook een grotere behuizing.

Ik begin nu ook op het punt te komen om te gaan afhaken. Je negeert de opmerkingen over het kleine model eerst te optimaliseren steeds.
In de plunjer moet je geen spoel maken dat is nergens voor nodig een sterke magneet is daar exact hetzelfde maar dan zonder warmte ontwikkeling en dus beter.

Daarna spoel en ommanteling voor koeling in een waterbad leggen en kijken wat dan mogelijk is?

Nee zou ik niet doen. Water zit dan alleen aan de buitenkant maar niet binnen in de spoel. Binnen in de spoel kan bij hoge stromen de temperatuur heel snel stijgen.

Uit de formules kan je al halen dat bij het verdubbelen van de stroom de kracht ook verdubbeld maar dat de warmte in de spoel 4x groter gaat worden en dus onbeheersbaar.
De plunjer bestaat nu uit ijzer wat op een gegeven moment magnetisch gezien kan verzadigen dus daar zit ook een bovengrens. Om meer kracht te generen moeten er dus magneten in de plunjer komen.

Zelfs 'echte' solenoids halen nog geen 4cm max stroke (zie Ledex datablad)
Ze mogen 170W hebben, maar dan wel bij 10% duty-cycle...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

@ Benleentje,

Voor mijn gevoel ben ik juist steeds bezig met het optimaliseren van het kleine model.
Kun je zeggen waarom dat, ook al gezien de stappen die ik nu gemaakt heb, niet zo is.

Met de samenstelling 0,9 mm draad / 0,7 ohm spoel in de bestaande behuizing, heb ik de voeding ingesteld op 6 volt / 8 ampère.
Dat geeft 1500 gram duwkracht op de plunjer. De spoel wordt dan snel heet.

Met de behuizing met spoel erin ondergedompeld in water en 9 volt / 10 ampère erop is er een duwkracht van 2,5 kilo.

@ Arco,

De vraag is of je met "echte solenoids" een motortje kan maken waar je echt wat aan hebt. Aan het eind van hun slag hebben ze de grootste kracht.
Maar dan staat de krukas in BDP.

Het is toch veel gunstiger als de grootste kracht 2x vrijkomt en wel bij 90° van de krukas en bij 270°?

Kun je zeggen waarom dat, ook al gezien de stappen die ik nu gemaakt heb, niet zo is.

Dat kan je gewoon terug lezen.

8A is dan ook ver boven de door mijn geschatte maximum van 6A.
Maar dat hangt ook af van hoe lang je de spoel steeds inschakelt. Als je de inschakel tijd minimaliseert door p de juiste tijd in en uit te schakelen dan komt er ook een stuk minder warmte in de spoel.

Onderwater dompelen is leuk maar niet heel realistisch.

In een auto gebruiken ze toch ook waterkoeling? :-)

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lambiek

Special Member

Op 27 mei 2022 07:03:06 schreef rew:
In een auto gebruiken ze toch ook waterkoeling? :-)

In een PC ook. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Voor (direct) koelen van spoelen gebruik je olie...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Kunnen we zeggen dat de richting om te komen tot een solenoidmotortje met 100 Watt aan de krukas zich aftekent?

---2x per omwenteling een korte puls met een hoge stroom
---spoel met lage weerstand (vloeistof gekoeld)

Op 27 mei 2022 07:03:06 schreef rew:
In een auto gebruiken ze toch ook waterkoeling? :-)

IK had al eerder gezegd dat je met de uiteindelijke versie naar waterkoeling toe moet gaan, maar om een spoel nu domweg in een waterbad onder te dompelen vind ik onrealistisch.