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Elettromagnete

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[1] Elettromagnete

Messaggioda Foto Utentediscovery90 » 26 dic 2019, 19:26

Salve ragazzi, colgo l'occasione per farvi tanti auguri di buone feste. Vi volevo chiedere, se abbiamo un relays che o per megno dire un elettromagnete, questo ogni volta che lo azioniamo e quindi chiude il circuito magnetico, questo produce corrente indotta nell'avvolgimento? Cioè quando questo sale produce corrente nell'avvolgimento come un magnete permanente, oppure essendo che il flusso è chiuso nel ferro essendo corazzato e il nucleo stesso non produce campo magnetico essendo ferro dolce questo non induce corrente nell avvolgimento? Grazie a tutti per le risposte
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[2] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 26 dic 2019, 19:55

Supponiamo di dare eccitazione allo stesso relè, una volta con l'ancoretta bloccata in posizione aperta e un'altra volta normalmente. Direi che nel secondo caso si manifesta una maggiore forza controelettromotrice, si immagazzina una maggiore energia magnetica e inoltre si produce lavoro meccanico, a spese di una maggiore durata del transitorio.
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[3] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto Utentediscovery90 » 27 dic 2019, 16:26

Ok, ma la forza contro elettromotrice la troviamo solo nel eccitazione e nel rilascio dell'alimentazione di questo relè (in continua). Però io vorrei capire, se il movimento di questa ancora produce corrente nello stesso avvolgimento che io ho eccitato come se fosse un magnete che si muove nel solenoide oppure se non produce corrente indotta essendo solo un ancoretta di ferro dolce. Da come ho capito, siccome ho una maggiore durata del transitorio non dovrebbe prodursi niente?
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[4] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto Utentelino9999 » 27 dic 2019, 17:13

La forza c.e.m si produce in corrente alternata, in continua durante apertura/chiusura di un circuito
induttivo, muovendo un magnete permanente vicino ad un solenoide, e in altri casi più specifici.
Nel tuo caso l'ancoretta non essendo un magnete permanente non fa nulla.
Ciao.
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[5] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto Utentediscovery90 » 27 dic 2019, 21:24

Grazie mille lino9999 allora è come pensavo.
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[6] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 28 dic 2019, 12:39

In realta` qualche effetto c'e`, ma non riesco a capire che cosa esattamente vuoi sapere, complice anche che parli di corrente indotta, mentre quella che viene indotta e` una tensione.

In ogni caso un effetto del movimento dell'ancora mi pare ci sia, come gia` diceva Foto UtenteEcoTan. Se muovi l'ancoretta "a mano", senza alimentare l'avvolgimento, non c'e` praticamente nessuna tensione indotta perche' l'ancoretta non e` magnetizzata.

Se invece applichi una tensione all'avvolgimento e l'ancoretta si muove, viene diminuita la riluttanza, il flusso e` diverso dal caso con ancora bloccata e quindi la tensione indotta varia. Fare i conti su cosa capita esattamente e` complicato, quasi quasi passerei :)
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[7] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 28 dic 2019, 15:06

Foto UtenteEcoTan secondo me non è stato precisissimo, ma il concetto è corretto: la variazione di energia magnetica qualcuno la deve fornire (o assorbire), e lo farà "chi" alimenta l'avvolgimento. Dal punto di vista dell'avvolgimento, la f.c.e.m. è semplicemente pari alla derivata del flusso concatenato. A corrente costante, rimane comunque la variazione di flusso dovuta alla variazione di riluttanza, come dice Foto UtenteIsidoroKZ.

Se l'elettromagnete ha un nucleo ferromagnetico (alta permeabilità relativa), come è normalmente, e si affaccia alla parte mobile (in "ferro" anch'essa) con una forma regolare (in pratica, se il traferro è sottile ed uniforme), si possono fare i conti con la riluttanza, abbastanza semplicemente.
Questo perché si può approssimare la variazione della riluttanza come proporzionale alla distanza tra le due parti. Da lì si può calcolare il flusso in funzione dell'ampiezza del traferro, per poi calcolarne la derivata in funzione della distanza tra le due parti (cioè l'ampiezza del traferro). Ovviamente, l'approccio ha qualche serio limite, ad esempio quando le due parti si toccano, la riluttanza tende a zero... :-)
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[8] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 29 dic 2019, 13:05

SandroCalligaro ha scritto:... Se l'elettromagnete ha un nucleo ferromagnetico ... e si affaccia alla parte mobile ... con una forma regolare (in pratica, se il traferro è sottile ed uniforme), si possono fare i conti con la riluttanza, abbastanza semplicemente....

Anche in quel caso non vedo come sia semplice, in quanto per la fcem non basta derivare l'induttanza rispetto alla distanza, ma rispetto al tempo

|e|=\frac{\text{d}\phi(t)}{\text{d}t}=i(t)\frac{\text{d}L(t)}{\text{d}t}+L(t)\frac{\text{d}i(t)}{\text{d}t}

e di conseguenza entrano in gioco: l'inerzia dell'ancora, la costante della molla, gli attriti (e quindi costanti di tempo meccaniche ed elettriche) ... e compagnia bella, :-)

Questa è una delle classiche "domandine" di Foto Utentediscovery90, difficili da capire come dice Foto UtenteIsidoroKZ e difficilissime da risolvere. :mrgreen:

Visto però che Foto Utentediscovery90 conosce FEMM e ha cominciato a studiare Lua, potrebbe cercare di impostare una bella simulazione da far poi elaborare a Scilab (vedi SciFEMM). ;-)
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[9] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto UtenteEdmondDantes » 29 dic 2019, 18:15

RenzoDF ha scritto:Anche in quel caso non vedo come sia semplice, in quanto per la fcem non basta derivare l'induttanza rispetto alla distanza, ma rispetto al tempo


Foto UtenteRenzoDF, vuoi concedergli una via di fuga ammettendo la linearità del sistema? :mrgreen: :mrgreen:

SandroCalligaro ha scritto:si possono fare i conti con la riluttanza, abbastanza semplicemente.

Bisognerebbe considerare anche la saturazione del ferro.
E' necessario assegnare il dominio di integrazione, le condizioni al contorno, il livello delle sollecitazioni e verificare se la quota parte di riluttanza variabile con il livello di saturazione sia trascurabile o meno. In ogni caso, comunque, dovremmo affrontare i "guai" messi in luce da Foto UtenteRenzoDF e Foto UtenteIsidoroKZ.
Senza contare che ogni variazione della geometria determina una variazione dell'induttanza. Insomma e' un Inferno.
Flussi dispersi? :mrgreen:

Anche se un po' lontano dal problema in oggetto, richiamo un articolo proposto altrove su EY da Foto UtenteRenzoDF:

T. Lubin, K. Berger, A. Rezzoug, Inductance and Force Calculation for Axisymmetric Coil Systems Including an Iron Core of Finite Length, Progress In Electromagnetics Research B, Vol. 41, 377–396, 2012.

solo per far comprendere il livello di difficoltà analitica e numerica che un dato problema presenta quando si desidera uscire fuori dagli schemi classici.


P.S.
Un disegno in FidoCadJ aiuterebbe molto...

P.P.S.
Dimenticavo: giocano un ruolo fondamentale gli aspetti meccanici quali accelerazioni, posizione, velocità e massa per le corrette definizioni di induttanza e di transitorio del sistema elettromeccanico.
Il Conte di Montecristo

Se non studio un giorno, me ne accorgo io. Se non studio due giorni, se ne accorge il pubblico.
La scienza non è democratica e le sue leggi non si decidono per alzata di mano.
Non seguo il metodo Montessori.
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[10] Re: Elettromagnete

Messaggioda Foto Utentediscovery90 » 29 dic 2019, 21:28

Ragazzi calma calma, non voglio farvi arrabbiare o altro




EDIT: Foto UtenteEdmondDantes
Ho recuperato per vie traverse :mrgreen: il post di Foto Utentediscovery90
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Ragazzi calma calma, non voglio farvi arrabbiare o altro :D . Prima rispondo a Renzodf, io non voglio entrare in calcoli che sicuramente non capirei, ma scusami se il fatto che voglio studiare un po' ti dà fastidio. Io voglio capire se cosa succede in un solenoide, e non ho trovato molto su questa cosa, cioè, se una volta alimentato un elettromagnete con armatura e nucleo di ferro questo nucleo che si muove produce corrente o tensione nel circuito elettrico. Capisco che può comportarsi come un trasformatore e variando il flusso magnetico cambia anche la corrente indotta. Però voglio capire se poi questo nucleo produce corrente nel circuito, per ora a me non interessa capire precisamente quanta. Però scusatemi la domanda non so come semplificarla,ma ci provo. Io ho questo elettromagnete in continua , quindi azionandolo in modo che il polo nord sia verso destra e il polo sud verso sinistra. Sulla sinistra dove si forma il polo sud è la zona dove il nucleo entra e si muove verso destra e li troviamo il polo nord, questo movimento nel caso fosse un magnete permanente produrrà corrente nel circuito, ma nel caso di elettromagnete se questo nucleo si comporta come magnete permanente allora produrrà corrente nel circuito, se non si comporta come magnete permanente non produrrà niente. Però il variare del flusso farà variare ad ogni spostamento del nucleo la f.c.e.m? E se invece questo nucleo nel momento in cui è azionato io lo spingo con una forza superiore a quella che lui ha, il nucleo avrà velocità maggiore? Oppure verrà rallentato perché produce corrente nel circuito e non avrà un velocità che dovrebbe avere in teoria? E ancora nello stesso caso, se io ho per dire 2 nm di forza del nucleo e lo spingo con altri 2 nm di forza, questo nucleo avrà una forza di 4 nm oppure siccome gli sto dando già io questa forza, lo forza dell'elettromagnete diminuisce? Scusami se mi dilungo, però sono domande che nessuno ha fatto da nessuna parte, e credo che se sono arrivato a fare queste domande qualcosa la sto cominciando a capire, grazie a tutti per la pazienza che avete. E comunque RenzoDF è colpa tua se seguo i tuoi consigli, femm lo sto studiando perché tu dici che è molto realistico e quindi seguo i tuoi consigli :D
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