实验简易磁悬浮

shsyf

咱新来的,ID是拼音字头,意思是上海***,  让人一看就明白了这家伙E文肯定不会好....这厢有礼了,还请各位多多关照.
好象一年前就发现这儿有四轴机了.才知道有个叫阿莫的论坛不简单. 本人倒是熟悉电机驱动和DC变换的,只是一时忙不到那上面去.
兔年伊始,阴错阳差的搭上了飞轮电池. 可是不懂磁轴承,赶紧补课磁悬浮,竟然又找到阿莫这儿来了.可见阿莫这个论坛是真正的不简单!

前两天学习中多了两句嘴,被老鸟编排了,咱一看那是功勋卓著的大功臣级别的,  什么话也不说了. 理解的要执行,不理解的也要执行......

学习和实验正进行中,能搬上来的尽量搬上来.该回避的咱自己适度把握.  总之,多少要有点贡献.还得要确保自成系统.

shsyf

凑合着先上张图, 废光盘的利用.


(原文件名:006.JPG)

shsyf

薄薄的强磁片,两边各一片,吸上就行了, 拆拆装装改改移移,极方便,真正的立竿见影.

只是同一面极性要一致.   上图中有2张样子,其实只要一张带磁片.  

另一张空片.可以盖在磁片上面作保护的.   

实验中,强磁一不小心就会“失控”,就会撞坏.   有片保护盖着,可以减少意外事件.

shsyf

回复【2楼】wil920
顶楼主，快上大餐呀！
-----------------------------------------------------------------------

谢谢捧场! 谢谢!

这一阵这个磁版比较冷清,还能来看看的,都该是铁杆网友了.

咱虽然自以为基础还可以,毕竟后学新进,还得与时俱进,逐步体现.呵呵.

shsyf

谢谢楼上朋友, 谢谢!
····················

今天出去办了点事,本主题没什么进展.

不过咱可以务虚.“实实在在”的务虚.   
只要咱说的有道理,也能算贡献啊.  
也不一定非要现在就先出实物.才能说话有真理,对吧. 嘻嘻.


话说本坛普遍在用的射极输出全桥.好象是从磁动力论坛辗转过来的.
好象本坛曾经有一位大侠怀疑过电路不正常,但只说了一句,没引起回应,也就没了下文......

咱今天来定量的说说这个电路的损失有多大.
为了确凿,刚刚特意测了一下手头的324运放.压降有1.82V.
再加上输出管的e,b压降0.7V,  共2.52V.
全桥对角导通, 要通过2只管子和2只运放.
合计:  2.52·2=5.04V,  只算5V好了.

电源总电压12V.  减去5V压降, 有效电压仅7V.
这样的输出级算个什么名堂呢?        可是大家都在用.
很可能不少厂家的正式产品,也难免这个套路.

正常情况的压降应该是(全导通时,)每边压降不大于0.2V,两边不大于0.4V, 对12V而言,才可以忽略这点损失.

耗电事小,不一定有人在乎,
效率低了,出力就小, 调整力度就小......
导致了浮空高度打折扣了,效果不好,就事大!


打了多少折呢?
7/(12-0.4)=0.603    六折!
六折倒过来,就是1.66倍.   
输出功率与电压平方成正比.  
那么1.66·1.66=2.72倍.

按功率计就是:  1/2.72

按电流计:就是1/1.66
······
以上是理论推导.  有实物的朋友可以实际测量.

你可以把浮子故意推歪,让电路工作在大负荷状态.

再去测量线圈两端的电压.  

这是真材实料了!    有多少伏?

再测电源输出是多少伏.

两者之差就是损失.  总压降大于0.4V的都可以视为不正常!

······

怎样改正呢?   以后找机会再说.

shsyf

回复【5楼】hrmdadi
嘿嘿，，我是新来的，，在坛里泡了好几天了，，正在淘宝上买磁铁和骨架呢
-----------------------------------------------------------------------

建议你买薄而大的钕片,比如直径20,厚2mm的圆片,多片拼出底座,
不要买普磁的大磁环.

理由:天机不可泄漏.半年或一年后,自然见分晓.(暂时只好冒充算卦的了,见谅.)

shsyf

回复【9楼】hrmdadi
举手，，我有反对意见。
您说的折扣指的是上臂和下臂的ibe,,我认为对ice不会造成多大影响，每个管子超过1v的基极电压足够ice饱和导通的了。
-----------------------------------------------------------------------
欢迎欢迎! 先欢迎你!   欢迎说理!
超过1V肯定能导通! 这点无疑义.

问题是环境己经无法饱和导通了!

12V电源,运放低了1.8V,还剩10.2V.   eb输入再扣0.7V,还剩9.5V.  以上2.5V都被箝位了,  
也就是输出上管在9.5V时,be结压差仅0.7V.   己经不可能1V了.


你输出管还可能再跑到9.5V以上去吗? 请仔细想想.      因为电源只有一个12V.

如果前级独立供电,且再高几伏,比如前级17V,后级12V,就没以上问题了. (也没有余量).

有想不通的,可以再举手.

shsyf

图上省略了运放的供电也是12V.

1  先看运放.  运放上半部饱和导通时,压降为1.82V.    先确认该点电压(输出电压)最大为10.2V.

2  再看输出上管, 关键是被接成了射极输出类型,一切就因此在这儿被玩完了!  
   be开通必须从0.7V起. e又必须低于b, 而b又接在运放输出端的最高10.2V上.
   所以,末级输出点(e点),最高只可能达到10.2-0.7=9.5V.
   
   这时上管压降被迫维持在2.5V.只好发热.  也无法出全力.
   该管明明可以有0.2V以下低饱和压降的自身指标,却因设计缺陷,只好徒呼奈何.   就好象良将遇到了昏君.也只好表现得象饭桶.

   这里,因果关系必须理顺, 运放是因,射极输出是果. 所以,射极只好跟随,也有俗称叫“射跟”的.
   
   射极输出器只放大电流,不放大电压(实际还要扣除0.7V开通电压).

3  这种电路是会有一定迷惑性.  但快2年了,也该纠正了.  当时的领头羊错了,大家都跟着错了.

4  为什么此类作品的线圈都远远高出磁面, 其实是与电路输出太小有关.        
   线圈也太不给力了. 硬原因应该是电路没发挥好.

shsyf

回复【14楼】hrmdadi

(原文件名:未命名.jpg)
引用图片
呵呵，对于第一个问题，我想 能不能在运放后面先跟一个射随器，再接功率管呢，这样的话，上管基极能够获得最大接近12v的电压。
-----------------------------------------------------------------------
不对.不对.
再多加一个射跟的作用是再多减去一个0.7V.....最后的结果是把9.5V更向下变成8.8V了:  )

记住,“射跟”的输出电压永远比输入低0.7V(硅管).   
就算单独提高“射跟”的供电,也无济于事.

过去搞音频放大器时,曾有人把 运放 用正负15V供电,(因为不能再高了,再高要坏掉了).
后面的输出级用正负18V,正负24V,正负30V的都有......令人郁闷的是,无论再怎样提升后级电压,竟然对提升输出功率毫无贡献.

几十年过去了,时至今日,居然在某些电子网站上,还能见到有人帖了个射跟的音频功放图,却还在说:要提升功率,就加大后级电压云云......

其实,前级正负15V的,后级就该正负12V. 再高也白费. 还要多增散热片和多耗电.

要改进此类电路,至少有五种以上的办法. 我可以找一种切实点的,推荐上来.

至于线圈问题,提得很好! 很关键,是最短板!
但这方面,不是我能在理论上丫丫的.  就只好以后在实践中慢慢摸索.

shsyf

回复【15楼】andyhuang
不错，讲解的很好。线圈不给力是肯定的，悬浮的高度和稳定度都还有待改进。
-----------------------------------------------------------------------

所以说,磁动力论坛黄二的图是有缺陷的.这己经可以肯定.

而阿莫那时推荐研究的380元的性能好的样品,据公布的电路图来看,同样存在缺陷.

可以这样认为:
尽管完善的输出电路并不是难事.(音频放大上,几十年前,早就解决了).
但目前公开的磁悬浮电路,并没有达到应有的要求.

shsyf

回复【18楼】hrmdadi
哎，，瞧我这脑子，，犯了和最初一样的错误，，还是没转过弯来，，让我再想想------
-----------------------------------------------------------------------

你很动脑子,没真正想通就决不放手,  对的!

提供你一个思路:  
1  把黄二图上的原大功率对管先换成8550和8050对管.再在各自的C极串入电阻(是新增的该级负载电阻). 两e极相连接虚地.

2  把换下的原大功管在后面再加一级作输出.  
   要倒过来了,不再射极输出,  要两c极相连作输出.  两e极分别依极性接正和负.  两基极就分别挂在上一级的新增负载电阻上.

大致思路是这样,细节你自己应该有能力把握的. 这样的电路,已倒相,管压降有望单边低于0.2V.  (具体要依管子自身指标).


己成品改制时,由于输出相位被反转,要相应变换反馈点.

shsyf

回复【20楼】andyhuang
回复【17楼】shsyf  
用音频功放做效果应该不错，有时间试试看。
记得有激光振镜用3886做的，效果很好
-----------------------------------------------------------------------
我特意查了下LM3886, 这个芯片本身,并不负责解决这个问题.
音频功放主要用于放大正弦波,关键是注重音质.并不是太关注效率和功率最大化.

所以,尽管当年有一部分人己经注意到了音频放大器中射极输出的问题,但并没有引起大多数人的注意.
相反,随着时间的推移,爱好者中注意到这种现象的人,却越来越少.

shsyf

查了一下TIP41和42.  hfe约30--75.  
IC  6A时  饱和压降有1.5V    并不优秀.  好在本例中,被2.5V掩盖.

另外,LM324,正常工作电流也就20ma,峰值40-50ma.  因此,用324直驱TIP41或42,  显得捉襟见肘, 不但没有余量,更显驱动不足.

记得有谁说过线圈好象是5欧多的.四只共二串再二路合并计算,还是等效于5欧.  
现在又有朋友说总电流是1.4安.   那么估算一下,有效电压就是7V.     也符合咱前面的推导.

而且这1.4安还是平均值.  峰值就该有2A了.  

2A的ic 即使由50倍的管子推动,ib也会要40ma.就算分2路推动,每路也需要20ma.

何况,实际上,饱和推动的惯例要求.  Ib 不得小于1/10 Ic.  
那么2A平分成2路.每路1000ma, 1/10饱和推动,也需要100ma峰值.  而324仅50ma峰值.   

就是说,324直推TIP41或42,驱动明显不足.

shsyf

所以,尽管解决“射跟”问题可以用好几种方法.

比如提升前级电压,
或者同级自举,
再或者改共集为共射,
也还可以让运放分相输出,等等......

但这些都无法回避驱动不足的问题.

所以,
对于已有成品的最好的改进办法是加一级放大兼倒相(用8050和8550就够了).

更强劲的设计就是改用mos. 10A时,压降不大于0.1V,并不是难事.   就有望把浮子打出高度来.

不过,悬浮高度 与 电磁功率(还仅仅只是调整功率) 间的关系是很可怕的.  二次方肯定打不住, 三次方不知怎样.

shsyf

回复【24楼】hrmdadi

(原文件名:未命名.jpg)
引用图片
按照共集电极输出的思路，我又画了一遍，，不知道这个行不行??
-----------------------------------------------------------------------

对! 就是这样.   (这是共发射极的集电极输出).  

黄二的图经此一改,就没有了缺陷,也驱动强劲. 就没什么缺点了.  

唯一不足是TIP41和42的饱和压降还大了点.
Ic6A的时候会有1.5V损失.
Ic3A的时候,估计约0.6V损失.      

而现在制成品的水平,Ic还在1A峰值附近.
改进后,同等条件下,Ic将上升到1.6A峰值.功率可提升到2.56倍.                 
但离3A和6A还远,还有上升空间可供继续升级.

不用再担心用了磁动力论坛的图了.

shsyf

找到一种可以解决“射跟”问题的前级IC:  IR2104内部图


(原文件名:2104a.jpg)

shsyf

外部连接图


(原文件名:2104.jpg)

shsyf

从上图中的Vb和Vs之间有一只电解电容.    这就是“自举电容”.

上面有D在给电解单向充电. (只进不出).

由于该电解站在输出中点Vs上,
所以,无论中点作任何变动.  Vb始终可以比Vs高出相当于Vcc的电位.
从而确保输出上管能够可靠饱和导通.   也就是当输出上管饱和导通时,Vb的电位可以高于上管的供电电位.

这就是以“自举”方式解决“射跟”问题的经典案例.

shsyf

应该说是自举申压可以超过了输出级的供电电压.  不管这个输出供电是多高.  
该IC最高适应电压是600V的后级供电.

这个设计很好的,要不然咱也不会找来做范本.
首先,上下输出管不必异极配对,统统同极就行了.   (异极对管的选择范围并不大).

这里其实存在2个电源.  
一个是前级电源Vcc,假设15V
一个是后级电源.电压可以在10--600V之间按需选取.
输出中点Vs在后级电源的上下限变动. 开关管饱和压降可以只有0.1V.

由Vcc供电的Lo负责推动输出下管.
由Vb供电的Ho负责推动输出上管.  

Vb靠自举电解蓄电.

自举电解蓄电靠Vcc经D充电.
只有当输出中点Vs低于Vcc时,D才导通对电解充电.  充电时段很短,但够用了.

假设后级供电600V, 当Vs达到599.9V时,  Vb还有近15V(14V), Vb踩在Vs上. 总计就是614V.
这里的VB就是专门给上管饱和的必要条件.

有了自举电容的存在,这个上管,看似共集的射极(源极)输出,其实己经是共射的集电极(漏极)输出了, 和下管的共射电原理是完全一样的.

shsyf

继续.

一:
黄二电路目前的表现为:  
80ma维持,1400ma纠偏.  按有效电压7V计.维持为0.56W(单路0.28W),纠偏为10W(单路5W).  单路峰值电流 维持56ma,纠偏1000ma .

二:
黄二电路加8050和8550后,有望拓展为:
133ma维持,2324ma纠偏.按有效电压11.6V计.维持为1.5W(单路0.75W),纠偏为27W(单路13.5W).单路峰值 维持电流93ma,纠偏16200ma .

三:(纠偏与维持的功率比例:由原来的17:1改为14:1.)   
重新设计MOS开关的自举电路. 己有的4只5.2欧线圈不变.电压改为24V供电.  可望达到:

330ma维持,4648ma纠偏.按有效电压11.8V计.维持为7.8W(单路3.89W),纠偏为108W(单路54W).单路峰值 维持电流232ma,纠偏3253ma .

······

百瓦级的调整电路. 维持耗电约9W.  为的就想浮得更高点.

本题废光盘制作简易实验装置, 就想试试百瓦级调整的效果.

丫丫归丫丫,最终还得看实效.      不过,埋头拉车和抬头看路,都不可少.

shsyf

回复【35楼】hrmdadi

不提倡用磁环的理由,要半年或一年后才能公布.
············
钕磁比不过普磁,主要还是因为钕磁太小了.你在正面用2片(甚至3片),反面一片,会再浮高一些.
反面那片属于“临时工具”,不能计入“成本”.

shsyf

回复【37楼】hrmdadi
果然，，在正面添加一层磁片，浮子浮空高度提升到3.5cm。。
那么，按照这样推算，，是不是将磁片再加多一些，将内径再扩大一些，推力会无限提高呢？？
毕竟现在市场上能买到的普磁都不是很大，且重量和体积都不占优势。
-----------------------------------------------------------------------
哈哈!  你的“野心”一点也不比咱小!

磁体大了浮力当然可以大.   
但电路成功前,好磁铁应优先在浮子上.

有74直径,厚9,重290克的浮子,好象要75元.号称N40的.  合258元/公斤.  好象贵了点.
················

皇冠信誉*超强带孔磁铁圆环*强力磁铁，磁钢74*9，孔14毫米. 一口价 68.00元 ...
store.taobao.com/.../view_shop-2a35dce1f501200eb8d46af3330e4c14.htm - 网页快照

shsyf

当然4mm的劲大点,至少没有隔镀层.     但2mm的可以灵活啊.

距离太远也会够不到的.

······
在电路没有大功率之前.   底盘效果好于2公分的. 都是无用功.  统统要退后.

追求2公分以上的,都是在为以后的需求着想.
······
同等条件下, 把浮子换强了,会发现又明显更高了.

浮子大了,又为加大线圈直径找到了理由.(创造了条件).

shsyf

回复【41楼】hrmdadi
目前我的线圈是高2cm，内径1.4，外径3.2  我打算用0.5的线绕满，，，之后在中孔的底部塞一个钕磁柱，先弄出来看看效果。
不过明天又要出差了。。。哎，，要等到一星期后才能动手了。。。。

-----------------------------------------------------------------------

咱丫丫线圈,再丫丫霍尔,.....每一样都弄清楚了,也要一星期.   
谋定而后动,不能急,尽量不做无用功.

shsyf

回复【42楼】3243166
楼主 我也在弄磁悬浮，碰到了一些问题。就是浮子放上去 感觉有很快的震动 ，但是就是无法浮起来，更别说强行推歪了。。。不知道是哪里出了问题。。能加一下你qq么 ，请教一下？？？我的qq 453569822。。很纠结啊 这个星期就要交上去了。
-----------------------------------------------------------------------

在另外个帖上己回复过了.

shsyf

谢谢楼上二位支持!
······
在本论坛就找到了2104驱动mos的电路,有自举,还是24V供电的,
只要把电机改成线圈,输入端改接过来就行了.   配原来的四只5欧的线圈,就可以有110瓦的最大输出.


(原文件名:MOSFET_Motor_Driver_01.gif)

下面的逻辑电路不用去管.

shsyf

咱手头没有2104,  正在整一个分立元件方案.

再了解一下线性霍尔,就可以动手了.

shsyf

你没有说VB对VS是否有电压,也就是自举电容两端.

shsyf

回复【54楼】eleday
把电源电压提高不就得了，324可以到30v吧！！！！
-----------------------------------------------------------------------
前面己经说过了,  从理论上说,提高前级电压,是克服“射跟缺陷”的方法之一.

但是,
你认为324能输出多大电流呢?   
你又希望后级能输出多大电流呢?
还有后级会需要多大的推动电流呢?

shsyf

回复【52楼】liuqishigou
-----------------------------------------------------------------------
我找个内部图和外部图看下.

shsyf

回复【57楼】liuqishigou   
-----------------------------------------------------------------------
调好了，波形出来了 ，谢谢哈，嘿嘿
-----------------------------------------------------------------------
恭喜!    我下了份2110的中文资料还没来得及帖上来呢.

shsyf

回复【59楼】wxfhw
-----------------------------------------------------------------------
您好,请问您是曾在无锡工作过的吗?   

我是根据您的ID和曾偶尔见过您和老头的对话的帖子,估计了您的年令,才有此一问的.   
道歉在前了,问错了莫怪啊.

shsyf

回复【62楼】liuqishigou
-----------------------------------------------------------------------

你很仔细,应该的.

由于线圈电感量小,12V电压又低,管子耐压余量大.只要有二极管在,问题不大.

24V时要多当心点.

shsyf

场管当然不用啦.   但耐压余量别太小.   小了就得加保护.   

输入不要太简单,   串并电阻和稳压管的, 没必要省.

shsyf

回复【68楼】hrmdadi
-----------------------------------------------------------------------
这两天手头忙了点.     大功率输出级还没完成.

线性霍尔还没看过.   可以尝试拆出单只霍尔, 搭个简单测验电路,看看5cm左右有无反应.  
只要有一点点,就可以加大放大倍数.

实在不行,就只好再找更灵敏的线性霍尔,  我以前找到过,好象是SS打头的.

shsyf

确认3cm之外就出阈值了?

还有磁铁,要用原浮子试.     

也可以考虑换更强的磁铁作将来的浮子.

我再找找SS.

shsyf

SS495
http://www.sinocomopto.com/Upload/PicFiles/2008.2.27_10.13.41_5940.pdf

shsyf

http://www.ourdev.cn/bbs/bbs_content.jsp?bbs_sn=1120846&bbs_page_no=1&search_mode=4&search_text=shsyf&bbs_id=9999

今天才发现08年就有人搞了分立件的全NH前级. 可以借用于磁悬浮.

shsyf

钕磁片来代替环磁放在线圈顶端......还会嫌太强。  

要适度降低磁片,去适应线圈的磁力.

shsyf

回复【76楼】dkld_720
三个星期即将过去，等待中。？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？
-----------------------------------------------------------------------
咱已经有过理论贡献了.  这不是明明白白的摆着吗?  你应该能感应到.

本帖中己经明确的指出了本分论坛在分立件H桥输出中存在的射跟问题.  

比依样画葫芦的重复一个存在缺陷的设计,不是要好吗?  

至少,从本帖开始,有点基础的爱好者,已经可以有意识的主动克服这个缺陷了.

······
可以预告,这个帖子会向2个方向进化.
1  电磁功率增大至100W以上. 以增加悬浮高度.
2  另外再开发一种低成本的小型简化示教方案,看看能否把成本控制到15元一套. 让中小学生也可能玩玩.

3  还有这方面的重大创新,因为涉及到申报专利,目前不便公开.  可能要到一年后再公告.

前两项会在本帖根据实际进展同步实时披露.  但时间上随机,不作任何承诺, 毕竟只是业余爱好.太当真了会太累.  望见谅.

shsyf

回复【78楼】hrmdadi
哈哈，，能不能透漏一下外面直径1米来长的大地球底座是咋弄的，那东西平时功率150w，纠偏时最高1000w。

-----------------------------------------------------------------------
那种直径一米的,与我无关,所以只能是猜想.  但也是可以推理得八九不离十.

就是功率比黄二那种大了约100倍.   比我设想的那种,大了约10倍.

按照电磁功率正比于悬浮高度的4次方计, 再结合线圈也可以跟进加大的因素. 实际就要不到4次.
凡功率加大10倍,就可能浮空加1倍,或增加重量.

目前的开关器件,推动几个千瓦,还是小事,性价比可以很高.

shsyf

回复【80楼】hrmdadi
问题是，我做的试验品调整好了以后，目前两路线圈上的电压都不超过0.5v。换成功率加一起也不过1w.   
也就是说，用这种永磁体托起永磁体，线圈纠偏的方式，实际上线圈出力是很小的。搞不懂那个正常工作时150w电能都耗在哪里了？？
-----------------------------------------------------------------------
这里以前提供的12V供电的分立件电路,  维持都不到1W, 纠偏最大都不到10W.

可以这样理解:
平时线圈上得到的是最大幅度7V的峰值锯齿波,(是指己调试到最佳状态时,  调试不当时可能会只有比如5V).
7V的峰值,不可能显示出7V读数,    一般的电表也不可能准确显示脉动电压.  所以,0.5V也是不作数的.

也就是说,当线圈确定后, 峰值电压就决定了峰值电流,峰值电流又决定了线圈的电磁作用力距离.  
与电表的电压读数几乎无关,  这时读数的大小只是显示了峰值电压的作用时间,
维持时,峰值时间短, 平均电压就低,   纠偏时,峰值时间长,平均电压就高,   
但作用距离都一样.  与消耗功率几乎无关.
······
理论清楚了,就可以指导实践了, 就是必须加大峰值电流,才可以加大作用距离.

适当提高供电电压肯定是最简单有效的办法.  不是己经有人把12V提到15V了吗.

如果升到24V,就必需动电路了.  线圈不变也不合算.

要想实现150W维持,就应该至少按1500W总功率来设定峰值电流.计算出相应的电压.(暂假设线圈不变).

shsyf

一圈线圈的性质类似并联,只能是填谷,
并不能增加峰值. 也就无法增加距离.或者说效果极小.   

有效增强磁力线的是安匝数,   也就是电流和匝数.

shsyf

2A的没用了.  黄二电路什么都不动,只要加电压到15V,也可以近2A了.

我的目标是Nmos全桥,  那么5A,10A或100A,都属同一个级别了,只要愿意用.

shsyf

回复【84楼】hrmdadi
-----------------------------------------------------------------------
加大线圈就不必16倍的驱动功率了.  

8-10倍的倍率,要轻松多了.

shsyf

回复【85楼】hrmdadi
-----------------------------------------------------------------------
再补充一下,音频功放往往不在意自举.

shsyf

回复【91楼】mlnet
楼主，您是开发飞轮电池的么？国内的飞轮电池能否上万转了？
-----------------------------------------------------------------------
国内的飞轮电池还没有商品, 都还在实验室.

清华最早,十年多前就达到了4万多转/分.  不过还不是磁悬浮轴承. 只是铜套油膜润滑,再加永磁力御载部分重力.

shsyf

回复【94楼】zhaoran
-----------------------------------------------------------------------
近一个月因为手头有点正事没忙完, 还不会一心二用,
这个N桥己经好久没认真考虑了.  可能要到5.1才能动手了.

IRF150是老管,内阻还是比较大的,记得好象是40A.耐压有100或120V.

shsyf

回复【93楼】zhaoran
-----------------------------------------------------------------------
集成功率管的那种,  如果不特意留出引脚,  是没法加自举的.

主要还是对小电流的兴趣不大.

还有,连前级都不想用ic.

只想有个简洁明快的分立件N桥.    别人设计的虽然也找到了,但还没有仔细看过.

shsyf

初步设想暂定24V单电源供电.  手头正好有不少75N05之类的导阻比较低的N管.
两个自举,两路光耦,可能比较简洁.   这类电路对速度无要求.

实验后如果能确认可改成变压器驱动(就怕频率太低玩不转).
就可以省了自举和光耦.

shsyf

回复【99楼】zhaoran
-----------------------------------------------------------------------
大致就是这个意思了.  阻容的具体数值可另定.

1  有一处原则性错误:  光耦后面的射跟不可以这样接的. 自己把自己限制了,Q3和Q4的输出会低于5V,变动更小于5V.

2  H桥就是可以改变输出极性的.

3  速度要求不高,是指这类对实物纠偏的响应,用不上高速,可以忽略对这方面的指标.

4  IRF840 IRF150 都是可以用的,区别只是输出电流的能力不同.

5  5V门压的mos, 你要给出具体电压,电流要求,可以更有针对性.

6  下路的前级电源应并上大容量电解, 因为还要给上路自举供能. 电压取15-18V左右, 自举的余量可大点.  栅极也还能安全.
   具体可从24V处获取.加稳压.

7  5V的电源可以取消.

shsyf

回复【100楼】zhaoran
----------------------------------------------------------------------

因为永磁和电磁各自有它们自己的磁场, 强度不一,具体也不知.

所以就只有在调试时才能确定他们各自离浮子的距离.

shsyf

总算能有几天空了. 爭取有点实质性进展.

想到了这个东东,就又琢磨着要简约了.  省一个电阻也是好的啦,职业病了.

嘿嘿,这个磁悬浮又不是电池带动的,反正是电网供电,那么非要H桥干吗?   电压又不高,耐压不是问题.
把电源弄成中心抽头的,或电解分压的,或倍压整流的,正负电源,多不了几个成本,
就可以只用半桥工作了,就可以省一半输出电路.  
呵呵,就应该这样优化.  工作量也小了.    忙也忙得不冤枉啦.

还可以......不加第三只霍尔,也能顺带达到加霍尔的目的.     看来,以前的设计确实太初级.

shsyf

这几天搭了个电路,根据输出的电磁力效果来判断,     
现有条件下,悬浮高度番一倍不会有问题,也就是约4-5cm.(永磁真的成瓶颈了,再远就要大幅投入强磁了).
峰值功率也不过40W,  平均功率约3W.

可是,传感器也成问题了,远了感应不过来,还得再想办法.

shsyf

回复【108楼】hrmdadi
-----------------------------------------------------------------------
又专门在线圈上体验了一天. 再结合改造电路, 己经有证实过的巧妙方案了.
可以把电磁作用力再扩展到8-10cm了.
原先最短的短板己经可以变得最容易实现了,成本也不高.
线圈也不需要用太多铜和占太大体积.

至此,下推式上悬浮结构的技术矛盾己经变了.
新的短板己经变成了永磁体的有效作用距离和传感器的作用距离了.

永磁体的作用距离,只能是实打实的硬指标,  
无法巧夺天工,只有靠成本硬生生的堆出来, 不可能再有技术性的上升空间了.

唯一还能爭取的是传感器.
1  高灵敏霍尔是首选,作用距离能有多远现在还心中无数.
2  也想过用玩具激光头作传感器,但还没有想过具体细节.   也不想用太复杂和不实惠的方案.
3  是否还有其他巧妙的传感方案? 现在还没有方向. 悬空远了,除激光外,很难精确定位,灵敏感应,和可靠捡拾.

shsyf

回复【110楼】iamseer
-----------------------------------------------------------------------
这个不难解决.  可以在磁体表面包复够用的不太厚的缓冲层.

shsyf

回复【112楼】hrmdadi
-----------------------------------------------------------------------
眼前最近的一步,只好先从用足霍尔的距离做起.

激光测距用在这儿太复杂了.  宁可从光斑纠偏入手还简单点.

shsyf

说来惭愧, 本帖是3月18号开始发的.  本人首先是思想,然后才是实干.  
离有图有真相的要求有点远.    咱不希罕图片和视频,  咱只认理由.  
祟尚的是“灵感一闪”和“一语道破天机”以及“茅塞顿开”等等境界.
又坚信理论指导实践,需要酝酿充分了再动手.


到今天才刚刚真正接触了线性霍尔.      
以前接触过的都是开关型自锁的.灵敏度低,触发位移量大.

春节后也胡乱买过十只线性霍尔.米粒不到一点点大的贴片,上面只标出一个阿拉伯字和一个E文字母.连引脚定义也不好查.
好在从老式软驱上拆到的是线性霍尔.  刚刚试过了,4cm动作可以分辫.

还有一项实验, 就是4cm的信号放大过程中,会不会受线圈强烈变动的磁场反馈干扰. 如果再实验通过,  就可以先上4cm悬浮的图了.

嘿嘿,10cm电磁作用力的底气,己经领先于国内高校的相关研究了.  
关于磁悬浮球体,上海大学也有论文的.但没见新意.

shsyf

回复【116楼】hrmdadi
实际上，单只霍尔在只受到一个方向磁力的时候灵敏度可以达到5cm，，但是在两面同时受到磁力的时候，这个距离要打折扣。。
-----------------------------------------------------------------------

很谢谢你特意的经验提示,  领情了,  谢谢!

根据以前别人描述中流露的只字片言中,我也感到会有这种缺陷存在的可能.己准备了应对措施,只是还没证实能否克服并通过,  
应该有90%的把握.
今明两天可见分晓.

shsyf

我用的霍尔在原电路里是3只串了用的,   分到单只电压较低.
现在把霍尔上的电压从1V多提升到3.5V.  
电流就到了20ma,己经略微能感到一点点发热了,不能再加压了.
这时,能够在6cm的高度上可靠分辨+-20mV的变量.

找了手头现存最好的磁铁,发现只能支持到2.5cm的高度.
今天就去买. 乘这几天还有点空.

shsyf

回复【119楼】andyhuang
我试了好几种霍尔都没有达到理想的效果。难道就没有其它方法可以替代的吗？
-----------------------------------------------------------------------
我在上一帖中己经说过,
把软驱中拆的,不知名的那种4脚线性霍尔,有效分辨距离拉到6cm远了.  
因为有四脚,其中两脚是互为反相输出,加起来,灵敏度就更高.

三脚的3503, 见hrmdadi的帖子.

其他方法肯定可以有,  但麻烦程度和成本,  加的就不是一点点了.

shsyf

回复【121楼】JQ_Lin
-----------------------------------------------------------------------
谢谢你了.

咱得赶紧有图有真相.

shsyf

上周六才又去买了点磁铁,好贵,钕磁涨了2倍.  市场指导价由春节后的原170元/公斤,到了500元/公斤.

设计了一个浮盘,浮空高度(空盘)可达11cm,
再加浮一杯水(普通大小的家用常见玻璃杯,估计连杯约1斤左右),浮空高度下降为8cm.
永磁场支撑强度,己验证通过.

后面的工作就是电磁力, 传感器等等的配套了.   咱也酝酿的差不多了.

这是尽可能提升指标的方案.   己经不简易了.离本主题有点远了.

······
简易的也稍带着在进展,  暂定浮空3-5cm左右为指标, 以尽可能的降低成本为目的.试图找到能够普及的应用.
······

还需要时间, 但己经进入倒计时. 不会要太久了.

以后会以图为主,但是只公布结果,  不会再过多谈论理论了.   
理论方面的丫丫,前面己经不少了,就是沿着这条道,不断的学习掌握,再不断的发明创新......一直到有所成果.

本人的观点,理论比实践更重要.  活跃的思维再辅以一定的功底, 也许打酱油的也会碰巧摸到了门.

shsyf

回复【129楼】zhanggli
期待中，没发现新图哦，shsyf，什么时候回来啊
-----------------------------------------------------------------------
年底前没什么空了,爭取春节期间上个图. 给本主题作个了结.

在磁路和电路方面成果还是不小的,大磁铁和强磁都可以不用,还浮得更高. 能赶上老外的水平了.
但由于实在想不出来有什么实用意义,
就没什么动力了.