Как часто Вы роняете саморезы, при монтаже щитов автоматики?.. Вот и я, - периодически..
В статье пойдет речь о установке для намагничивания отвёрток. Нужно ли вам это в быту? Решайте сами..
Почему Франкенштейн? Ну судя по фото конечного устройства, по другому и не скажешь..
И так, в сети гуляет не так уж много схем для намагничивания чего либо. Мне удалось отыскать всего пару таких схем, одну из которых представляю ниже:
На рисунке выше представлена схема для намагничивания. Она не является сколько бы то не было сложной, но свои функции выполняет. Постараюсь вкратце рассказать как она работает:
1) На клеммы 1 и 2 подаётся напряжение переменного тока, номиналом 220В.
2) Через диоды Д1 и Д2, заряжается конденсатор С1, до напряжение примерно 250В.
3) R2 и R3, необходимы для выравнивания падения напряжения на диодах. В теории, их можно исключить из схемы.
4) R1, ограничивает ток заряда конденсатора, для того, чтобы исключить "ударный ток", т.к. в начальный момент, С1 разряжен, он имеет практически "нулевое сопротивление".
5) Паралельно с конденсатором С1, заряжается конденсатор С2, через сопротивление R4, что в свою очередь даёт время задержки заряда конденсатора С2, равное t = R4*C2 .
6) После того, как вся цепь конденсаторов зарядилась, по средствам кнопки Кн1, производится коммутация конденсатора С2 на первичную обмотку импульсного трансформатора ИТ.
7) За счёт коэффициента трансформации ИТ, равного ориентировочно 1:20 на вторичной обмотке трансформатора ИТ, возникает высоковольтный электромагнитный импульс, который в свою очередь подаётся на управление импульсной лампы ИФК-120.
8) В свою очередь, в этот момент за счёт подачи высоковольтного импульса на лампу ИФК-120, газ (внутри колбы лампы) ионизируется, что позволяет, за счёт разности потенциалов на электродах лампы, произойти разряду, который в свою очередь, и пропускает весь ток (всю энергию) накопленную в конденсаторе С1.
9) За счёт это вся энергия, которую коммутирует эта самая лампа ИФК-120, поступает на первичную обмотку рабочего трансформатора ТР1, что в свою очередь, во вторичной обмотке ТР1, вызывает Э.Д.С. энергия которого, и замыкается на одном витке индуктивности, которая и намагничивает "ваш" предмет. В нашем случае это отвёртка. Коэффициент трансформации рабочего трансформатора ТР1, ориентировочно 30:1 .
10) Диоды Д3 и Д4, необходимы для того, что в момент отпускания тока на первичной обмотке ТР1, за счёт свойств материала магнитопровода, происходит перемагничивание сердечника, и в этот момент вызывается Э.Д.С. самоиндукции. Но самоиндукция в этом случае (как таковая) нас не интересует, а интересует то, что в этот же момент, вторичная обмотка меняет свою полярность, что вызывает протекание тока в обратном направлении, а это меняет направление магнитного потока, нашего одного витка, который и намагничивает наш предмет. В конечном счёте, эти диоды, не позволяют этого сделать.. ну или другими словами, минимизируют этот эффект..
А теперь главное: конечно, Хабр не был бы Хабром, да и я не осмелился выкладывать материал, в связи с тем, если бы я не переделал схему.. не доработал..
Схему доработанную мной, можно наблюдать ниже:
Попробую, если не описать принцип работы схемы (т.к. указано выше), то хотябы пояснить, что изменилось..
1) Токаограничивающее резистор R1, был заменен на лампу накаливания. Что в свою очередь позволило:
a) Так, или иначе ограничить ударный ток заряда конденсатора С1.
b) Получить индикацию заряда этого самого конденсатора С1.
Дело в том, что при разряженном конденсаторе С1, мы имеем практически "нулевое" сопротивление этой цепи, - что позволяет лампе, в полной мере святится.
При достижении номинального заряда конденсатора С1, лампа не светится, что говорит нам о том, что конденсатор С1 (или батарея конденсаторов) зарядилась.
Вся это происходит "плавным" образом, и в оочию можно наблюдать как лампа медленно гаснет.
2) Я не стал заморачиваться с шунтирующим резисторами диодов, т.к. в наличии были мосты на 50А 1000В их и поставил.
3) Была добавлена кнопка, коммутирующая (разделяющая) заряд и разряд конденсатора (батареи конденсаторов) на контур. На мой взгляд, это правильно.
4) RC цепь, R12 и C12, необходима, для того, чтобы гасить искру (разряд если хотите) на контактах кнопки, чтобы не залипало, чтобы долго работало.. так делают.. и считайте это снаббер..
5) Конденсатор С1, был заменен на батарею конденсаторов С1-С10, для того, чтобы можно было в ручном режиме, динамически управлять энергией накапливаемой на ёмкостях.
6) Шунтирующие резисторы, на всех конденсаторах, нужны для их разряда. Для целей безопасности, если хотите..
7) Самое главное.. Газоразрядная лампа, была заменена на запираемый тиристор КУ202Н.. Что позволяет также разрядить батарею конденсаторов на первичную обмотку трансформатора. Замена, была произведена, в связи с тем, что у меня нет ИФК-120..
8) Самое интересное.. Была добавлена цепь, позволяющая переключиться между режимами: намагничивание и размагничивание..
9) Да, чуть не забыл.. в качестве рабочего трансформатора, был выбран трансформатор от микроволновой печи.
И так, фото самого устройства ниже:
Попробую объяснить нюансы, и дать небольшие рекомендации:
1) Самое главное, установка работает! Работает, но не так, как бы мне хотелось.. Возможные причины ниже..
2) Тиристора не нашел, поставил твердотельное реле, схема управления немного поменялась.. но я всеже бы поставил тиристор, на самом деле.. Не особо нравится как работает твердотельное реле.. да к тому же, в своем составе она имеет не тиристор, а симистор, + к тому там встроен снаббер который может давать колебания на контур первичной обмотки.. а это плохо..
3) Трансформатор взял от микроволновой печи.. это не плохо.. но всеже я бы уменьшил количество витков первичной обмотки, но увеличил немного сечение провода первички.
4) Родные магнитные шунты не убрал, с трансформатора, они сразу над первичной.. это есть плохо..
5) Сечение вторички взял 50 квадратов.. перегнул.. зачем столько??? Сечение индуктивности которая намагничивает 25 квадратов.. вот вторичку нужно было ей и мотать..
Итог:
1) Оно работает.. это уже хорошо..
2) Работает, не так как мне хотелось.. Магнитит, но не так сильно..
3) Возможно, если поправить рекомендации о которых я говорю, будет лучше..
Upd: Критика принимается! Готов выслушать ваше мнение..
Всем спасибо,
Комментарии (49)
IgorRJ
09.10.2024 19:12Ребятишки, ну уж запомните вы наконец-то, что "по средствам" - это в зависимости от толщины кошелька. А с помощью кого(чего)-нибудь - это "посредством".
Так-то я обычно молчу по теме граммарнаци, но оно копится-копится, да и выбешивает в конце-концов до состояния коммента.
Готов к минусам.
serafims
09.10.2024 19:12А где вы нашли такие прикольные патроны для ЛН? какой там цоколь?
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Не цоколь, лампа цельная с патроном.. это от микроволновки.. )) p.s.. напряжение ламп накаливания (там) 220В, как раз, то что нужно..
vesowoma
09.10.2024 19:12Похожи на Е14 польские или венгерские, помню такие, удобные ушки. Надо признать, что при стремной схемотехнике физическое исполнение данного прибора превосходное!
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Ну схемотехника не то чтобы стремная.. все на коленке.. в том числе и схема, минут за 40 наверное все разбросал.. А так, да.. улучшать, есть что..
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Мне всеже больше понравилось то, что отвязать кнопкой "заряд" от "разряда".. от оригинальной схемы.. по-моему логично.. на мой взгляд..
AndyLem
09.10.2024 19:12Вопрос не по теме. Под КДПВ стоит какая то странная подпись. Я очень сомневаюсь, что какой то сайт в зоне ру имел отношение к фильму 1939 года.
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Простите, вы о чем? Не понял..
AndyLem
09.10.2024 19:12(c) vivt.ru - кто эти люди и каким образом они связаны с фильмом Son of Frankenstein?
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Хз.. картинка, с этого сайта..
Франкенштейн - безумный доктор или человек науки?AndyLem
09.10.2024 19:12Еще раз. Картинка не с этого сайта. Картинка из фильма. То, что какой то сайт украл ее до вас, не делает этот сайт ее автором. Смените подпись на название фильма и вопрос будет закрыт.
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Скажите на что сменить.. Копирайт на Хабре, это источник информации.. так делают все.. я взял картинку, указал источник откуда взял.. в чем проблема? Не понимаю.. почему вас это так задело? Это что-то личное?.. спасибо
kalapanga
09.10.2024 19:12Сравнить бы ещё получившееся устройство с чем-нибудь типа такого: https://www.vseinstrumenti.ru/category/namagnichivateli-razmagnichivateli-otvertok-i-instrumenta-164032/
А то там устройства карманные, цены смешные и при этом отзывы в основном положительные.
Zhuikoff
09.10.2024 19:12Можно просто взять обычный китайский маленький самарий-кобальтовый магнитик и прилепить на отвёртку поближе к концу отвёртки. И не только отвертки. Но вот это все ведь не ради отвёртки?
kuzzdra
09.10.2024 19:12Есть готовые ;) С 2 дырками - сюда для намагничивания, сюда для размагничивания. Купил по приколу, снял видео, открыл диспут - деньги вернули ;)
alexhott
09.10.2024 19:12За то что делаете что-то своими руками - уважуха в наше время. Но видно что опыта еще мало.
Конденсатор будет заряжаться не до напряжения 250в а примерно до 310В. Это к тому что если дальше будете экспериментировать берите конденсаторы на 400в, а то электролиты могут весело взрываться, а большие могут и травмировать.
В живую не видел установку по намагничиванию ни разу, но в книжках обычно намагничиваемым изделием замыкали магнитопровод. Нужен ли там трансформатор - тоже большой вопрос. Попробуйте просто на П образном или U образном сердечнике намотать обмотку и отвертку прижать к торцам сердечника.
ЗЫ не стоит ждать что отвертка станет сильным магнитом, и разные отвертки могут по разному намагничиваться - сильно от материала зависит.zhogar Автор
09.10.2024 19:12Но видно что опыта еще мало.
Спасибо))
Конденсаторы заряжаются до напряжения 250 вольт, не больше не меньше.. проведено мультиметром..
Номинал ёмкостей (одной штуки) 470 мкФ х 450 вольт
Короткозамкнутый виток в таком контуре не нужен.. Весь смысл заключается в том, чтобы загнать как можно больше энергии (за короткий промежуток времени) в первичную цепь трансформатора.. Что в свою очередь индуцирует импульс Э.Д.С. во вторичной цепи трансформатора.. За счёт большого сечения провода вторичной цепи, плотность тока высокая, этот ток замыкается на индуктивности 1-2 витка, которая и вызывает сильный магнитный поток, который перемагничивание материал.. Доменная структура которого за счёт этого, изменяет свое направление (ориентацию), и на выходе мы получаем магнит..
Самое главное, в таком контуре, недопустить колебательного процесса, иначе ничего не получается.. в связи с этим, там и стоят диоды паралельно первичной обмотки конденсатора..
Из выше изложенного, как раз с этой целью и была добавлена возможность переключения на конденсатор, паралельно первичной обмотки трансформатора. Что в свою очередь вызывает колебательный процесс, и таким образом, позволяет размагничивать предметы..
Как-то так..
Aggle
09.10.2024 19:12Позанудствую: если Вы под "Ферро-Франкенштейном" имели в виду своё творение, то немного ошиблись: Франкенштейн, - это не само чудовище, а фамилия его создателя (на что, кстати, прямо указывает название фильма, кадр из которого взят в качестве КДПВ).
j_larkin
09.10.2024 19:12Последний пункт опроса является деструктивным, на мой взгляд. Мне статья понравилась, хочу продолжения, но проголосовал за последний пункт, так как просто забавно
ahdenchik
09.10.2024 19:12А может лучше не намагничивать, а встроить в отвёртку электромагнит и батарейное питание? Держать будет крепче
mpa4b
09.10.2024 19:12Отвёртки прекрасно намагничиваются магнитом из HDD. Прилепляется к нему отвёртка местом около ручки и продвигается до кончика.
Moog_Prodigy
09.10.2024 19:12Эксплуатирую подобные установки, обслуживаю их. ИФК это конечно, хорошо, но мощные тиристоры-таблетки - лучше. И запираемость там как собаке пятая нога, и цена не то чтобы очень. По сути это первая ступень разгона гаусс-пушки, и по параметрам полета условной гайки в катушке можно вычислить джоули, в эту катушку входящие :)
Кроме тиристоров используются и ртутные игнитроны. Очень красивые штуки что так, что в работе, но и очень дефицитные. У ИФК слишком высокое внутреннее сопротивление для нормального КПД всей установки. Нужно поднимать напряжение на максимум допустимого, обычно это не умножитель а трансформатор, но в принципе вопрос только в скорости заряда батареи конденсаторов. Их должно быть много в параллель, а не один здоровенный. Для снижения ESR, грубо говоря.
И еще применяются спец-оснастка для концентрации поля электромагнитов. Условно говоря, электромагнит может быть здоровенным, а надо намагнитить магнитную ловушку (используется в магнитных стойках для индикаторов) или иголку. В идеале зазоров между магнитопроводом и изделием быть не должно, поэтому эта оснастка еще и обжимается небольшим прессом.
zhogar Автор
09.10.2024 19:12Спасибо, за обратную связь! Кому ещё, как не вам знать как работают эти установки..
Я тут давиче на форуме читал, профф.оборудование, там все повеселее.. Общая ёмкость, порядка 50000 мкФ, и индукция на выходе, что-то там порядком.. уже не помню.. в общем в домашних условиях, лучше такое устройство не эксплуатировать.. ))
Что касается гаусс пушки, положил болтик М3 по-моему, на катушку.. зарядил конденсаторы, разрядил.. болтик сантиметров на 20, примерно подпрыгнул..
Ну все равно, мне не нравится:То что использую твердотельное реле.
То что сильно завысил сечение вторички.
То что мало общей ёмкости..
Соотношение витков рабочего трансформатора.. порядка 20:1.. по-моему не есть хорошо..
Касаемо последнего пункта, не подскажите, какое соотношение витков рабочего трансформатора? Первичка, и вторичка.. И какой мощности транс?
P.s.. я понимаю что установки разные, и трансформаторы разные.. но всеже.. есть какая то золотая середина?
Upd: И как борется с самоиндукции? Ещё к тому же, по-сути как один из комментаторов заметил.. нужно вводить магнитный зазор.. судя по всему для снижения остаточно индукции насыщения магнитопровода.. считаю это правильным.. а как дела обстоят в промышленных установках?
Спасибо
Moog_Prodigy
09.10.2024 19:12Я постараюсь ответить. Общая емкость - да, набирается кучей конденсаторов, я это указывал. Например, используются батареи из конденсаторов 200 мкф каждый, 400 штук ярусами. Поле в зазоре - порядка 5 Тл - в импульсе ( по другим оценкам до 10, но нечем измерить - веберметр только до 5 в наличии) . То есть можно заряжать конденсаторы хоть полчаса, потом кнопку нажал и намагнитил. Все металлическое, как и в случае с томографами - лучше убрать.
Обратный диод просто обязателен, если его не будет, то автоматически получается установка размагничивания - за счет затухающих колебаний в этом контуре. Кстати так иногда и реализовано для универсальности - намагничивающие установки могут также и размагничивать, фактически отключением этого диода. Но это самые простые, и этот режим можно сказать недокументирован. Он не размагничивает полностью и рекомендовать это я не могу.
Трансформаторов как таковых - нет (силовых) Напряжение для заряда конденсаторов идет через повышение напряжения через диодные удвоители сетевого. Можно в несколько раз. Оптимально - 900В. Но таких конденсаторов не напасешься, поэтому типичное 320 (выпрямленное из розетки, да). Это обычный диодный мост. Иногда есть смысл разменять емкость на напряжение - например в случае, когда некоторое изделие намагничивается само по себе, без внешнего поля своими же катушками. Но это редкий случай.
И про собственно индуктор-катушку. Мотается она шиной, исключительно из меди, сечение порядка 150 кв\мм и более. До 400 кв.мм. Без принудительного охлаждения, масса конструкции такова что при импульсном режиме оно даже на градус не нагревается. Конструкция магнитопровода контура намагничивания - частично набирается из магнитомягкого материала, как и обычный трансформатор. Но к изделию (то что нужно намагнитить) ставятся т.н "полюса". Вот если вы найдете в сети эскизы наковален для производства алмазов - это примерно так же выглядит, условно говоря они служат для концентрации магнитного поля в замкнутом обьеме. Смыкаются эти половинки полюсов с изделием через небольшой винтовой пресс, как тиски. Никаких зазоров! Для намагничивания зазоры не нужны. Зазоры используются в магнитных усилителях, и прочей трансформаторной братии на переменном токе. Намагничивание же простое как три копейки в теории, а нюансы я расписал. Такую установку можно вполне себе собрать дома, и габариты ее будут примерно с большой холодильник.
Есть еще нюансы. Зазоры - таки иногда бывают нужны, но подобное тянет на полноценный пост, чего в планах нет. Но в общем случае они не используются.
sim2q
09.10.2024 19:12Cерьёзный подход, тут уже и сверхпроводимость можно подтянуть :)
Но главное не переборщить, а то при пользовании такой отвёрткой можно получить помехи от наведёнки.zhogar Автор
09.10.2024 19:12)) Из этого вытекает много направлений, технического творчества, если можно так сказать.. и сверхпроводимость, и всякие ускорители частиц, и поезд на магнитной подушке, и намагничиватель реальных неодимов, и много ещё чего..
P.s.. я же выше в комментариях писал уже, что болтик М3 на рабочую индуктивность положил.. разрядил установку, болтик сантиметров на 20 подлетел наверное..
alcotel
09.10.2024 19:12Интересно, а как концентрация поля работает? Какой-то специальный материал сердечника? Ведь чтобы концентрация работала при 5-10 Тл, материал должен иметь магнитную проницаемость больше 1. А обычная трансформаторная сталь при 2 Тл уже насыщается.
Moog_Prodigy
09.10.2024 19:12Там вся фишка в этих "наковальнях", концентраторах магнитного поля. Их форма и материал. Что знаю - из того же материала делаются целевые изделия на этих же установках (целевые изделия - магниты), но могу ошибаться. По меньшей мере они сами по себе хорошие магниты, не неодим, но нечто близкое. Их тоже можно размагнитить. При работе они намагничиваются и имеют явные полюса. Я постараюсь узнать материал..
А ну да, и еще сечения магнитопроводов индуктора 10х10 сантиметров, есть меньше, есть и больше раза в 3. Тех, кто это все дело рассчитывал, уже давно нет.
vesowoma
Вы из 1990 года пишете? Зачем это [вырезано цензурой] использовать? 202 серия это был ужас, но и достать тогда было непросто с буквами М, Н
И это НЕзапираемый тиристор
КУ202Н, Тиристор незапираемый 10А 400В, СЗТП | купить в розницу и оптом
zhogar Автор
Какая схема.. такие и компоненты.. Вас услышал, спасибо за критику..
zhogar Автор
Прошу прощения, кстати вот вспомнил.. Разве практически не все тиристоры являются запираемыми устройствами? Введу своего ВАХ, графика, если можно так сказать..
zhogar Автор
Тобишь.. как бы.... что не так-то я сказал..
zhogar Автор
Опять таки.. Выдержка из Википедии..