PWS Magneetzweeftrein

Je koopt daar niet zomaar elektromagneten voor denk ik. Het kernmateriaal van de elektromagneet is net zolang als de ja baan is. Voor in de trein kan je kezen voor elektromagneten of permanente magneten.

Als je een hele korte baan bouwt kan je de baan van permanente magneten bouwen en enkel de trein van elektromagneten voorzien. Om een lange baan te voorzien met permanente magneten is duurder daar de elektromagneten te stoppen.

Zoek eens op lineaire motor want dat is hetgeen wat je dan gaat maken.

kort in en uit schakelen van elektromagneten via een relais denk ik.

Zo snel kunnen relais niet eens schakelen. En de hoogste snelheid die ze halen gaan ze snel van kapot.

Daar zal je het beste een FET voor gebruiken. En omdat je de spanning steeds moet ompolen heb je daar een hoop hele of halve H-brugge voor nodig

http://prosje.be/Projects/BelastingSchakelen.html#BSHB1

Hier een voorbeeld van een aantal H-bruggen.

Voor meer info zoeken op
Lineaire motor
H-brug, H bridge

mocht je het iets kleiner willen aanpakken dan echt een zwevende trein: als je bijvoorbeeld een modelspoor wagontje neemt (wat bij voorkeur soepel over de rails glijdt), je plaatst hier een sterke permanente magneet in (met de ene pool naar onder, de ander naar boven) en je plaatst onder (of boven, hangt van je constructie af) een stel electromagneten, dan kan je het treintje laten rijden door omstebeurt de magneten aan te zetten. treintje gaat naar de eerste magneet, die gaat uit en de volgende gaat aan, treintje gaat daarheen, die magneet gaat uit enz.
die magneten kan je sturen met FET's en bijv. je paralelle poort. als je bijvoorbeeld de magneten in acht groepen verdeeld (de magneten boven de baan zijn dus: 1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3 enz.), en omstebeurt de groepen aanschakelt, dan stuur je dat vrij eenvoudig aan met je paralelle poort. kan je ook nog even kijken hoe dat alles het beste werkt. hoe zorg je er voor dat de trein vloeiend rijdt? kan je een willekeurige snelheid kiezen?

Bij een echte magneettrein "stuwen" de magneten de trein voor zich uit, vergelijk dat met een golf dat een bootje voor zich uit drukt.
Op hetzelfde moment wordt de hoogte van de trein geregeld door de magneten en wordt er voor gezorgd dat de "golf" altijd "achter" de trein blijft om te voorkomen dat wanneer deze plots zou versnellen, deze onder de trein doorschuift. Wil je dit ook allemaal zo mooi maken, heb je dus een hele kluif. Maar denk dat je met een stel permanente magneten de trein best op een eenvoudige manier kunt laten zweven, moeilijk wordt het om deze ook voort te stuwen, eenvoudig aan en uit zetten van een (elektro)magneet gaat niet zonder meer werken omdat de trein bij verkeerde timing de baan zal raken. Je aandrijving moet dus synchroon met de positie van de trein gaan.
Is dit eigenlijk wel een begrijpelijk verhaal ?

[edit] zo dus:
http://www.iabg.de/transrapid/technik/antrieb/index_de.php

Leuke opdracht. Ik denk dat je toch zelf iets moet bouwen.
Een lineaire motor is precies dat principe wat jij nodig hebt.
Alleen ik denk dat het school budget het niet toe staat om er een te kopen.
Ze zullen er ook goed koper zijn, maar ik heb er eens naar geinformeerd en dat was ook een kwaliteits motor. Prijs rond de 4000 euro. Dus ik zou zelf wat maken.

Kort antwoord op je vraag: Nee, niet haalbaar.

Kijk eens naar onderstaande link:
http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=461702

Deze mensen hebben een korte lineaire motor gebouwd voor een schoolopdracht.

Op 9 september 2010 01:11:35 schreef gradtje:
... Maar denk dat je met een stel permanente magneten de trein best op een eenvoudige manier kunt laten zweven, ...

Nee, dat kan niet; je kunt niet met alleen permanente magneten iets stil laten zweven.
Dat kan alleen als je het voorwerp 'opsluit' (zoals in een buis, of tussen twee wandjes), of als het voorwerp tolt (Levitron).

Je sluit het ding toch op ? Je kunt de magneten toch zo plaatsen dat in de "rails" de magneten wat verder naar buiten zijn geplaatst, maar gericht naar binnen. En dat je dan de trein in dit ahw holle magneetveld zet. Maar je kunt het ook eenvoudig laten en de magneten gewoon plat leggen en de rest oplossen door geleiders aan de zijkant. Beetje creatief blijven...

[Bericht gewijzigd door Henry S. op donderdag 9 september 2010 18:36:01 (32%)]

Je kan wel degelijk met enkel permanente magneten een trein laten zweven. Het gaat dan wel om supergekoelde varianten: http://www.youtube.com/watch?v=TeS_U9qFg7Y

Dit experiment kan je vrij eenvoudig nabootsen. Om er dan ook echt een schoolproject van te maken kan je de permanente magneten van de baan veranderen door elektromagneten en zo proberen de trein vanzelf vooruit te krijgen. Zoals eerder gezegd: je zal een hoop (halve) h-bruggen nodig

http://www.youtube.com/watch?v=TeoBmnaZ3_c
Een soort van zweeftrein (die ik werkend heb gezien)
T'idee is wel mooi, maar kan verbeterd worden.
Oa door solid state relais te gebruiken ipv relais.

Op 9 september 2010 13:27:36 schreef Gyrbo:
Je kan wel degelijk met enkel permanente magneten een trein laten zweven. Het gaat dan wel om supergekoelde varianten ..

Dat is een leuk filmpje!
Maar de supergeleider gedraagt zich bij lange na niet als een permanente magneet. Kijk maar: om het treintje OP de baan te drukken heb je extra kracht nodig, maar om hem HOGER te trekken heb je óók kracht nodig. Dat is heel anders dan bij gewone afstoting tussen permanente magneten.

Op 9 september 2010 13:16:32 schreef gradtje:
Je sluit het ding toch op ? Je kunt de magneten toch zo plaatsen dat in de "rails" de magneten wat verder naar buiten zijn geplaatst, maar gericht naar binnen. En dat je dan de trein in dit ahw holle magneetveld zet.

Als je dat lukt, kom ik je persoonlijk een biertje (of een ander glaasje naar keuze) brengen als je het werkend met alleen permanente magneten kunt laten zien. Over aandrijving hebben we het dus niet hè, alleen zweven is genoeg.

Het voortstuwen van de trein ga ik alleen theoretisch beschrijven waar mijn practicum over gaat is het laten zweven van de trein boven en aan de zijkant van de rails.

Want ik heb het gelezen met een lineare inductiemotor en ik weet dat het allemaal erg mooi en vet is maar ook ingewikkeld.

Nou is mijn vraag hoe snel ik een Solid State Relais kan laten schakelen? Volgens wikipedia:

De nulpuntschakelaar zorgt voor een in- en uitschakelvertraging, deze kunnen relatief groot zijn: maximaal ½ van de periode (bij een frequentie van 50hz is de vertraging maximaal: (1/50)/2 = 10ms.

Dus als ik het goed begrijp is een schakelsnleheid van 20 ms mogelijk.
Als je dan om te beginnen de magneten van de baan om de 20 ms de normale magneten (met vaste polen) van de trein laat aantrekken en afstoten moet het lukken om de trein te laten zweven en dan hetzelfde aan de zijkanten?

En om de trein stiltelatenstaan zet je er een stuk hout voor en achter...

ik denk dat je toch echt beter FET's kunt gebruiken dan een solid state relais. FET's zijn goedkoper, en beter geschikt voor jouw toepassing. als je de electromagneten alleen aan en uit wil zetten is 1 FET genoeg, als je ze ook wil ompolen heb je er 4 nodig.

Op 9 september 2010 14:39:30 schreef Oplichter:
Nou is mijn vraag hoe snel ik een Solid State Relais kan laten schakelen? Volgens wikipedia:
[...]

Dus als ik het goed begrijp is een schakelsnelheid van 20 ms mogelijk.

Daar gaat men uit van een SS voor wisselspanning, daar zul je niet veel aan hebben. Op gelijkspanning kun je ze een keer inschakelen maar gaan ze niet meer uit. Er zijn ook SS's speciaal voor DC, die kunnen veel hogere frequenties aan, meest ergens tussen de 100 en 300Hz.

Op hetzelfde moment wordt de hoogte van de trein geregeld door de magneten en wordt er voor gezorgd

Er is een set elektromagneten die de hoogte regelt. En een andere set die de aandrijving regelt.

In een lineaire motor speelt het probleem van zweven helemaal niet omdat dat geregelt wordt met kogelgelagerde geleiders. Maar een lineaire motor is dan weer ingewikkelt omdat je daar heel heel erg kleine stapje mee wilt maken.
Voor een trein zijn kleine stapjes niet zo belangrijk, als is een enkel stap een meter zou niet uitmaken. Enkel is een meter wel erg veel voor een elektromagneet om over aan te trekken.

zou het niet makkelijk zijn om een hangende zweeftrein te maken. dan kan je een stalen strip nemen als rails, en electromageneten in de trein. met een pid regelaar o.i.d zou je continu de afstand kunnen meten tussen trein en rails en daar de elecmagneten mee sturen.

Misschien kun je zoiets met een arduino in elkaar knutselen.

Of dit allemaal mogelijk is weet ik niet hoor, het is maar een ideetje.

Succes!

Michiel

Kan je dan via een FET een schakeling aan en uitzetten? En dat je via een parallelle poort van de pc de schakeling in en uitschakelen. Ik weet niet wat het voltage is dat uit een communicatiepoort komt en ik weet niet welk voltage van de elektromagneet ik ga schakelen.

Is er eigenlijk bij een elektrische magneet geen tijd voor nodig dat de Polen draaien?

Heeft iemand een schema waar ik dan de parallelle poort moet + & - aansluiten en waar de stroomkring onderbrekigen?

Nee, dat kan niet; je kunt niet met alleen permanente magneten iets stil laten zweven.
Dat kan alleen als je het voorwerp 'opsluit' (zoals in een buis, of tussen twee wandjes), of als het voorwerp tolt (Levitron).

Ik zou eerst voor een kapitaal magneten moeten kopen om mijn punt te maken... Dus je zult toch echt met een doos vol dure cognaq oid moeten aankomen Maken we dr samen ook eentje kapot.

Ik begrijp alleen niet waarom je er zo van overtuigt bent dat het niet zou werken.

Op 9 september 2010 22:08:00 schreef Oplichter:
Kan je dan via een FET een schakeling aan en uitzetten? En dat je via een parallelle poort van de pc de schakeling in en uitschakelen. Ik weet niet wat het voltage is dat uit een communicatiepoort komt en ik weet niet welk voltage van de elektromagneet ik ga schakelen.

Is er eigenlijk bij een elektrische magneet geen tijd voor nodig dat de Polen draaien?

Heeft iemand een schema waar ik dan de parallelle poort moet + & - aansluiten en waar de stroomkring onderbrekigen?

Een FET is een soort van transistor. Deze is gemaakt om dingen in en uit te schakelen.

Vergeet die parallelle poort/PC maar, zal veel te traag zijn. De reactiesnelheid op wijzigingen (latency) is veel te hoog omdat windows er tussen komt.

Een object magnetisch laten zweven is op zich niet zo moeilijk. Je kan van die wereldbollen kopen die zweven. Het principe is hetzelfde. De moeilijkheid is deze in beweging krijgen.

Op zich is het project wel interessant, en als je er in slaagt zal je een hoop geleerd hebben. Het probleem is dat de kans op slagen mij vrij klein lijkt. Het is een combinatie van wiskunde, fysica, elektronica en programmeren. Als een van deze wat zwak is ga je alleen maar gefrustreerd raken.

Op 10 september 2010 00:14:27 schreef gradtje:
[...]

Ik zou eerst voor een kapitaal magneten moeten kopen om mijn punt te maken... Dus je zult toch echt met een doos vol dure cognaq oid moeten aankomen Maken we dr samen ook eentje kapot.

Ik begrijp alleen niet waarom je er zo van overtuigt bent dat het niet zou werken.

Meneer Earnshaw heeft dat in 1842 wiskundig bewezen. Google er maar eens op.

ps: gradtje kun je mij een emailtje sturen? Ik heb blijkbaar geen werkend email adres van je.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Levitron
conclusie: ding valt als hij stopt met draaien. Probleem zou opgelost zijn als je een magneet met maar één pool neemt.

Nee, dat is nu juist het mooie (hoewel onhandige) aan dat theorema. Het geldt ook voor monopolen. Je kunt ook geen elektrisch geladen bolletje laten zweven boven elektrisch geladen andere dingen.

Als het niet zulk vochtig weer was, zou je het kunnen proberen. In ieder geval goedkoper dan met magneten.

Het bewijs komt erop neer dat er, in drie dimensies, altijd tenminste één richting is waarin de boel niet stabiel is. Met andere woorden, je kunt met het veld geen 'holte' of 'put' creëren - alleen maar een zadelvlak: hol in de éne richting, maar bol in de andere richting.
Met een steuntje (door geleiders bijvoorbeeld) in de onstabiele richting kan het wel.
En supergeleiders gedragen zich anders, waardoor het theorema niet geldt. Daarmee gaat het ook.

Ik heb het vroeger vaak geprobeerd. En altijd wist de magneet zich er weer uit te draaien, en vloog keihard tegen de buitenkant van de constructie, of draaide zich in de lucht om en bleef daarna onwrikbaar onderin de grote magneten vastzitten.

Maar dit is allemaal enigszins OT; een zweeftrein is te bouwen, alleen moet je (net als bij het zwevende wereldbolletje) continu meten en regelen.

dus die wiki pagina over de levitron is onzin. Want daar spreken ze wel over een put: "Op die manier kan de sterkte van het magneetveld in een klein gebied op de top van het veld iets kleiner worden dan onmiddellijk daaromheen.".

Maar goed, genoeg OT, nu weer OT.

Ik ga zaterdag beginnen met het testen van FETS's en hoevaak de stroom word in en uit geschakeld. Heb de onderdelen al gehaald dus nu eens gewoon wat proberen.

I'll keep you in touch