Wenn Sie "von Milliwatt angetrieben" sagen, meinen Sie damit, dass die Spitzenleistung Milliwatt betragen muss, die durchschnittliche Leistung während des Betriebs Milliwatt betragen muss oder die durchschnittliche Gesamtleistung Milliwatt betragen muss? Oder nur ein Oberbegriff für "Ich habe keine Batterie mehr"?
TLW
Es bedeutet wirklich nur, dass es mit einer winzigen Batterie betrieben werden sollte. Ich hätte auch hinzufügen sollen, dass es jeweils nur für einige Sekunden aktiviert werden sollte, mit Stunden Pause dazwischen.
Augustzf
Antworten:
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Es hängt davon ab, wie viel Kraft Sie benötigen. Im Allgemeinen benötigen Sie ziemlich viel Strom, um selbst einen wirklich winzigen Magneten (Hunderte von Milliampere) zu betreiben, und Sie müssen diesen Strom halten, damit der Magnet (je nach Konfiguration) ein- oder ausgezogen bleibt. Die Kraft ist proportional zum Magnetfeld, das sich aus der Anzahl der Windungen und dem Strom durch die Spule ergibt. Daher benötigen Sie normalerweise ein gutes Stück Leistung, um einen Magneten zu betreiben. Sie können dies in FEMM ganz einfach simulieren, wenn Sie mit der Verwendung dieser Software vertraut sind.
Es gibt jedoch andere Optionen für wirklich kleine Linearantriebe als Magnetspulen. Viele Kameras verwenden wirklich sehr kleine Schrittmotoren zum Einstellen des Objektivfokus. Weitere Informationen finden Sie in diesem Beitrag . Ich habe diese Arten von Steppern schon einmal mit Leitspindeln auf AliExpress gesehen. Sie benötigen viel Strom, um zu schreiten. Sie müssen diesen jedoch nur in kurzen Stößen liefern, wenn Sie tatsächlich treten. Sie können also bei jedem Schritt eine große Tantalkappe aufladen und in die Schrittwicklungen und Ihre durchschnittliche Leistung entleeren Der Verbrauch könnte immer noch in Milliwatt liegen. Es wäre nicht schnell, aber wenn Sie nur eine begrenzte Leistung haben (z. B. wenn eine Knopfzellenbatterie oder ähnliches leer ist), sollte es funktionieren.
Schließlich gibt es elektropermanente Magnetaktuatoren, die als sehr kleine bistabile Magnetspulen und Schrittmotoren mit sehr geringer Leistung und sehr kleiner Leistung verwendet werden können. Ein elektropermanenter Magnet nutzt die Tatsache aus, dass AlNiCo-Permanentmagnete ziemlich leicht zu entmagnetisieren sind und NdFeB-Permanentmagnete sehr schwer zu entmagnetisieren sind. Der AlNiCo-Magnet wird in Reihe mit dem NdFeB-Magneten und den Eisenhaltern in einen Magnetkreis geschaltet. Durch Umdrehen der Feldrichtung des AlNiCo-Magneten mit einer Spule wird das Feld des NdFeB-Magneten entweder auf den Stromkreis beschränkt oder gezwungen, sich in der Luft zu bewegen, wodurch ein "schaltbarer" Permanentmagnet erzeugt wird.
Diese sind sehr cool, wenn sie als winzige Aktuatoren verwendet werden, aber sie sind im Handel nicht allgemein erhältlich, sodass Sie Ihre eigenen bauen müssten. Ara Knanians Doktorarbeit ist die beste Ressource, die ich für die Theorie und Konstruktion dieser Geräte gefunden habe.
Tolle Antwort, danke! Möglicherweise muss ich stattdessen winzige Stepper verwenden. Kraft ist hier kein wirkliches Problem, nur (lineare) Bewegung.
Augustzf
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@augustzf: hört sich gut an! Ich habe meine Antwort leicht aktualisiert, um die Funktionsweise des elektropermanenten Magneten zu erweitern, aber ich denke, ein Stepper ist wahrscheinlich die beste Wahl für etwas, das Sie von der Stange kaufen können.
Peter
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Sie können auch eine bistabile mechanische Verbindung bereitstellen, die die eine oder andere Position ohne Strom beibehält. So funktionieren automatische Urinale, die aus 4 AA-Zellen eine Lebensdauer von bis zu 10 Jahren erhalten.
WhatRoughBeast
Wenn man Reibung und Reibung im System reduzieren kann, kann man auch die benötigte Leistung reduzieren. In der Praxis ist dies schwierig.
Antworten:
Es hängt davon ab, wie viel Kraft Sie benötigen. Im Allgemeinen benötigen Sie ziemlich viel Strom, um selbst einen wirklich winzigen Magneten (Hunderte von Milliampere) zu betreiben, und Sie müssen diesen Strom halten, damit der Magnet (je nach Konfiguration) ein- oder ausgezogen bleibt. Die Kraft ist proportional zum Magnetfeld, das sich aus der Anzahl der Windungen und dem Strom durch die Spule ergibt. Daher benötigen Sie normalerweise ein gutes Stück Leistung, um einen Magneten zu betreiben. Sie können dies in FEMM ganz einfach simulieren, wenn Sie mit der Verwendung dieser Software vertraut sind.
Es gibt jedoch andere Optionen für wirklich kleine Linearantriebe als Magnetspulen. Viele Kameras verwenden wirklich sehr kleine Schrittmotoren zum Einstellen des Objektivfokus. Weitere Informationen finden Sie in diesem Beitrag . Ich habe diese Arten von Steppern schon einmal mit Leitspindeln auf AliExpress gesehen. Sie benötigen viel Strom, um zu schreiten. Sie müssen diesen jedoch nur in kurzen Stößen liefern, wenn Sie tatsächlich treten. Sie können also bei jedem Schritt eine große Tantalkappe aufladen und in die Schrittwicklungen und Ihre durchschnittliche Leistung entleeren Der Verbrauch könnte immer noch in Milliwatt liegen. Es wäre nicht schnell, aber wenn Sie nur eine begrenzte Leistung haben (z. B. wenn eine Knopfzellenbatterie oder ähnliches leer ist), sollte es funktionieren.
Schließlich gibt es elektropermanente Magnetaktuatoren, die als sehr kleine bistabile Magnetspulen und Schrittmotoren mit sehr geringer Leistung und sehr kleiner Leistung verwendet werden können. Ein elektropermanenter Magnet nutzt die Tatsache aus, dass AlNiCo-Permanentmagnete ziemlich leicht zu entmagnetisieren sind und NdFeB-Permanentmagnete sehr schwer zu entmagnetisieren sind. Der AlNiCo-Magnet wird in Reihe mit dem NdFeB-Magneten und den Eisenhaltern in einen Magnetkreis geschaltet. Durch Umdrehen der Feldrichtung des AlNiCo-Magneten mit einer Spule wird das Feld des NdFeB-Magneten entweder auf den Stromkreis beschränkt oder gezwungen, sich in der Luft zu bewegen, wodurch ein "schaltbarer" Permanentmagnet erzeugt wird.
Diese sind sehr cool, wenn sie als winzige Aktuatoren verwendet werden, aber sie sind im Handel nicht allgemein erhältlich, sodass Sie Ihre eigenen bauen müssten. Ara Knanians Doktorarbeit ist die beste Ressource, die ich für die Theorie und Konstruktion dieser Geräte gefunden habe.
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