Электромагниты, соленоиды, катушки. Нужен Ликбез! :dont_know

[dimka01]

Добрый день. Нужен небольшой ликбез.
Я ни разу не радиолюбитель, максимум могу вспомнить из школы закон Ома. То-есть все, связанное с цифровым вкл и выкл для меня просто и понятно, а вот аналоговая электрическая часть для меня пока темный лес.
Хочу поиграть с электромагнитами, соленоидами и помотать простые двигатели на 3D печатной раме и поуправлять этим с помощью Arduino. Без каких-то прикладных задач
Ну и так как я чайник, побаиваюсь сжечь что-нибудь просто не правильно выбрав сопротивление той-же катушки или допустив ещё какие очевидные для понимающих косяки.
В попытках курить теорию я уже совсем запутался ибо ее очень много и при этом не всегда понятно что из этого действительно нужно.

В общем имею, кроме Arduino:
-Мотор шилд на L293d на 4 канала 4.5-36V макс 0,6A
-Батарейки крона на 9V для внешнего питания...
-Простейший мультиметр
-Катушку медной проволоки в лаке 0,63мм и катушку 0,2мм
-Очень поверхностное понимание электромагнетизма и желание в нем немного разобраться

Ну и собственно глупые вопросы:
Как правильно рассчитать сопротивление катушки, чтобы не выйти за допустимые пределы контроллера?
Как я понял по закону ома катушки не считают
И вообще как рассчитать предельный по мощности электромагнит или соленоид(габариты, количество витков и т.д.) для батарейки на 9V, имеющейся проволоки и возможностей данного Н-моста?
Как правильно зачищать проволоку от лака?
И что мне ещё надо знать, чтобы ничего не поломать?

Камни не кидайте, зато я программист хороший))

[Maykill]

как посчитать и сделать
viewtopic.php?f=3&t=6779
зачищают кто как
наждачной бумажкой, лезвием,скальпилем и просто ножом

[6ф1]

Вот только 'крона' - не лучший выбор. Один дрыг соленоида. Шесть штук АА за те же деньги.

[YS]

Как правильно рассчитать сопротивление катушки, чтобы не выйти за допустимые пределы контроллера?

Во-первых, не подключать катушку напрямую к контроллеру. Впрочем, у вас для этого уже есть motor shield.

Потом, если вы хотите сделать электромагнит, то там все просто и по закону Ома, потому что в установившемся режиме постоянного тока катушка ничем не отличается от резистора. Единственно что, зашунтируйте свой соленоид диодом вроде 1N4004/1N4007 в полярности, обратной приложенному напряжению (ну и тогда не прикладывайте обратной полярности к этой конструкции, проследите, чтобы H-мост не включался в такой режим). Это спасет схемы управления от противо-ЭДС, которая возникнет при выключении катушки.

А так все просто: чем больше витков намотаете, тем сильнее магнит будет. Если работать на напряжении 5 В (только не питайте это чудо напрямую от USB или выхода питания Ардуино), то, с учетом озвученных характеристик motor shield, я бы не делал сопротивление катушки меньше 10 Ом. Несложно посчитать, что при использовании провода диаметром 0.2 мм его длина должна составлять не менее восемнадцати метров, что составляет примерно 573 витка на оправке диаметром 10 мм.

[dimka01]

Спасибо, за ответы

Предложенную ветку выкурил, многое прояснилось , но реально намотал после цифры 10 Ом
Вроде все понятно и так было, а сжечь, потом заказывать и ждать железки неохота.

Короче намотал на 16-17 Ом, получилось около 1500 витков, у меня меньше 10мм сердечник.
Все магнитит и меняет полярность как надо, драйвер жив. Но пока не было времени особо эксперементировать только подключил/проверил/отключил.
Конечно для примагничивания железок электромагнит на таких токах слабоват, но для взаимодействия с постоянными магнитами - вполне.
На выходных начну играться со всякими соленоидными двигателями

Добавлено after 9 minutes:

YS писал(а):

Потом, если вы хотите сделать электромагнит, то там все просто и по закону Ома, потому что в установившемся режиме постоянного тока катушка ничем не отличается от резистора. Единственно что, зашунтируйте свой соленоид диодом вроде 1N4004/1N4007 в полярности, обратной приложенному напряжению (ну и тогда не прикладывайте обратной полярности к этой конструкции, проследите, чтобы H-мост не включался в такой режим). Это спасет схемы управления от противо-ЭДС, которая возникнет при выключении катушки.

В установившемся режиме - по закону Ома, а если я захочу менять полярность катушки с высокой частотой? Что это поменяет в расчетах и параметрах катушки?
На сколько я понимаю в Motor Shield и так должна быть какая-то защита от противо-ЭДС, иначе как бы он работал с теми же двигателями....
Зашунтировать и вообще брать в руки паяльник для меня пока рановато

И если нельзя менять полярность, это очень ограничивает возможные применения(

[YS]

При приложении переменного напряжения к катушке начинает работать индуктивная составляющая ее сопротивления. Соответственно, ток окажется меньше, чем был бы в случае приложения постоянного напряжения.

Внимание: уравнение Z = 2πfL, про которое вы неизбежно прочтете, работает только для синусоидальных токов и напряжений. В случае, например, прямоугольного напряжения необходимо использовать основное уравнение для индуктивности (U = L(dI/dt)), и там все немного по другому.

Рекомендую вам пока не заморачиваться всем этим, и оценивать только предельный ток, который будет в режиме постоянного напряжения. Если система способна выдержать катушку на постоянном токе, то на переменном точно выдержит.

Я не знаю, какой у вас motor shield, так что сказать, что там с защитой, не могу.

[dimka01]

YS писал(а):

Рекомендую вам пока не заморачиваться всем этим, и оценивать только предельный ток, который будет в режиме постоянного напряжения. Если система способна выдержать катушку на постоянном токе, то на переменном точно выдержит.

Ну если так, то мне этого достаточно.

YS писал(а):

Я не знаю, какой у вас motor shield, так что сказать, что там с защитой, не могу.

Я думал что защита от противоЭДС подразумевается на любом мотор шилде

Шилд вот такой.

Судя по картинке имеются только конденсаторы и резисторы и с другой стороны в "интернетах" пишут, что L293d больше любит плавную раскрутку и останов двигателей иначе греется.

Уже подумываю купить шилд понадежнее и держащий бОльшие токи, что-нибудь хотя бы на L298

Еще раз спасибо