I dag sammen med Roman, forfatteren af YouTube-kanalen "Open Frime TV", vil vi samle en platform-levitron.
Historien om oprettelsen af denne enhed begyndte tilbage i 2016. Så snublede forfatteren over en artikel fra "BrainChinov", og med hele mit hjerte fyrede jeg op for at gentage denne enhed.
Men ikke alt er så let. Det var ikke muligt for forfatteren at samle netop en sådan mulighed. Derefter begyndte han at lede efter et alternativ og fandt et på RadioKot.
Jeg downloadede signet, begyndte at forgifte og derefter samle enheden.
Men i sidste ende brød alt sammen. Seks måneder senere, måske lidt mere, begyndte forfatteren at mestre Arduino. Og ideen kom til ham at lægge en levitron på den. Med fornyet kraft stormede han i kamp, men igen skuffelse. Mange søvnløse nætter i kodeskrivning og samling var forgæves. Den opheftende magnet ville stadig ikke hænge, den blev trukket fra side til side, og det er det.
Efter nogen tid kom forfatteren over en anden artikel med en fuld beskrivelse, bestilte komponenter, begyndte at samles, viklede nye spoler, startede alt og igen mislykkedes. Forfatteren begyndte at tænke, hvorfor Levitron ikke startede og indså, hvad problemet var. Det viste sig, at alle sårspolerne havde en metalbase inde, og kraften, som magneten nåede kernen over, overskred reaktionen. På grund af dette skete sådan skidt. Som et resultat genviklede forfatteren spolerne, og der skete et mirakel - magneten fløj.
Glæde vidste ingen grænser. Forfatteren beundrede sit hjemmelavede produkt hele aftenen. Det var godt, baggrunden, men nu går vi direkte til forsamlingen. Lad os først kende enheden.
Så ved basen har vi permanente magneter, der skaber et magnetfelt i form af en kuppel. Helt øverst er der et punkt i ligevægt, på dette tidspunkt ser basismagneterne ud til at skubbe den opheftende magnet op, hvilket kompenserer for tyngdekraften. Men der er et "men", dette punkt er ekstremt ustabilt, og den opheftende magnet flyver konstant fra det.
Her hjælper elektromagneter og Hall-sensorer, som sporer magnetens position, og så snart den begynder at flyve væk fra punktet, tændes den tilsvarende elektromagnet og trækker den levende magnet tilbage til midten. Således foretager han svingninger i forskellige retninger, men med stor frekvens, og øjet ser det praktisk taget ikke.
Nå, regnede ud med teorien, lad os gå videre til praksis. Kredsløbets hjerne vil være Arduino Uno.
Til at begynde med ønskede forfatteren at bruge Arduino Nano, men brændte utilsigtet den og gav den forkerte spænding. Kredsløbsdelen er kredsløbsdriveren L298N.
Nå, sporingsdelen er 2 Hall sensorer placeret i midten af strukturen.
Lad os nu overvej enhedsdiagrammet, lad os starte med blokdiagrammet.
Diagrammet viser, hvad der er forbundet med, nu vil vi overveje hver blok separat. Hall-sensorerne er udstyret med en ekstra forstærker på LM324-chippen. Det forstærkede signal fra Hallene føres til den analoge indgang fra Arduinki.
Næste blok - Dette er driveren og spolerne. Om deres snoede lidt senere, men nu er det et rent skema.
Som du kan se, er alt forbundet elementært og uden problemer.
nu gå til forsamlingen. Som basis vil vi bruge en brødbræt. Det skal let reduceres og huller bores. Afstanden mellem hullerne er 40 mm.
Når vi har forberedt brødbrætmodellen, vil vi deltage i viklede spoler. Som nævnt tidligere var det i spolerne, der var problemet, da de alle havde en metalkerne. Tag en hætte til en sprøjtenål som base. Begrænsningerne for selve spolerne er lavet, som i de første versioner, af tekstolit.
Størrelsen på spolerne foran dig.
Alle afvikles i en retning. Antallet af drejninger 350, trådens diameter 0,44 mm. Jeg tror, at hvis du foretager 10 eller endda 20 procent ændringer i parametrene for viklingerne, ændres resultatet ikke.
Når spolerne er klar, skal du installere dem på brættet, som resten af delene. Nu er det nødvendigt at forbinde spolerne fra 2 stykker i serie, så når spænding på et par spoler tiltrækkes, tiltrækker en af dem, og den anden afviser på dette tidspunkt.
Med hensyn til placeringen af Hall-sensorer. De skal være strengt på aksen på deres spoler. Hvor de er placeret spiller ikke en rolle, alt justeres i indstillingerne.
Næste trin - tilslutning af alle elementer i et kredsløb og Arduino firmware. Du finder selve skitsen og alle billederne med skemaerne i projektarkivet.
Men efter firmwareproblemerne begynder. Permanente magneter kan ikke placeres i basen til justering. Da skitsen blev uploadet til Arduino, tager vi magneten, som skal ophæves og placeres over spolerne, hvor vi bevæger os over det sted, hvor levitationspunktet skal være, og vi skal mærke spolernes modstand.
Antag, at vi kører til venstre, det betyder, at spolerne udløses og trækkes til højre, hvis skyvekraften går i den forkerte retning, skal du bytte spolens udgange på føreren.
Nu er det tid til at installere magneterne på brættet. Magneter skal være neodym.
Generelt kan du bruge rektangulære magneter ved basen, men forfatteren besluttede at tage runde dem, da de er billigere og har et hul til montering. Vi installerer magneter i mellemrummet mellem spolerne. Den diagonale afstand mellem dem er 5,5 cm.
Nu tager vi en magnet, som vi vil suspendere og forsøge at placere den i midten af levitation. Det er vigtigt at gætte med magnetens vægt. Forfatteren gjorde dette, tog hovedmagneten og hængt små på den og fandt således balance. Men magneten i midten hang ikke længe, den blev konstant revet i en retning. Her hjælper indstillingsmodstande ved at rotere dem, du kan skifte ligevægtspunktet. Således justerer vi den stigende magnet.
Alt, installationen er afsluttet. Det gjenstår at arrangere alt dette smukt i sagen. En sådan kasse er velegnet til dette.
Men som det viste sig, har det meget tykke vægge, og vi har hver millimeter bogstaveligt talt værd at være dens vægt i guld. Derfor er det nødvendigt at skære et hul til spolerne i låget og fikse dem i flugt med huset.
Det resulterende hul i sagen måtte dækkes med noget. Og her kom en anden prototype perfekt op, det viste sig meget godt.
Driveren og Arduinka er placeret i sagen, og vi tager strømmen fra en ekstern adapter til 12V, 2A. Som et resultat blev designet ligner fabrikken modellen. På det kan du installere en slags dekorativ ting, såsom et fly eller en skrivemaskine, og nyde.
Det er alt. Tak for din opmærksomhed. Vi ses snart!
videoer: