Elektromagneten für "Projekt Magnetschwebe-Kugelbahn&qu

[feichtm]

Hallo,
bin ein absoluter Kugelbahnfreak und möchte ein "Magnetschwebe-Kugalbahn" bauen.

Das soll so funktionieren:
- Stahlkugeln (14mm Durchmesser, ca. 12g je Kugel) werden über eine Reihe von Elektromagneten eine schiefe Ebene (auf einer Schiene 1m, Höhenunterschied 45cm) hochgezogen. Die Elektromagneten werden "wie ein Lauflicht" eingeschalten. Die angeschalteten Magneten ziehen dabei die Stahlkugeln an. Die Lauflichtfunktion werde ich wahrscheinlich über eine Microcontrollerschaltung realierung, da ich hier einfach Änderungen einstellen kann.

Den Elektromagneten kommt dabie die Schlüsselrolle zu. Hierzu wäre ich für Realierungstipps dankbar.

Kriterien:
- möglichst wenige starke Magneten
- Spannung 12V, möglichst geringe Ströme

Wo kann ich geeignete Magnete kaufen?
Wie kann ich die Magnete selbst bauen?
Welches Material nehme ich für die Schiene?

Danke für euere Hilfe!
MFeicht

[the_playstat]

Wenn die Kugeln, der Magnet schweben soll, empfehle Ich Nyobdynmagneten.
Z.B.
http://www.supermagnete.de
http://www.powermagnetshop.de
Eventuell funktioniert sogar ein Schlitten / Fahrzeug aus pyrolytischem Graphit, das auf den Magneten ohne Strom schwebt.
Dieses ließe sich mit sehr geringem Aufwand auf der Magnetschiene beschleunigen.
http://www.dreamtime24.de/product_info.php/info/p1_Diafluxx-classic.html/XTCsid/0b0c9e5c846bcc186617e4664bfe5cfa

Wenn Du mit Elektromagneten arbeiten willst, würde Ich Sie nicht mit Relais sondern per MOSFET ansteuern.

[feichtm]

Magnetschwebe-Kugelbahn ist etwas missverständlich . Die Stahlkugeln müssen nicht schweben. Es reicht, wenn diese auf der Bahn rollen....

[the_playstat]

Ach so. Dann reichen ein paar billige Spulen + Eisenstäbe und ein paar Mosfets. Z.B. aus ein paar billigen Relais oder einer Weichenumschaltung von Modelbahnen, ...

[Besserwessi]

Fertige Magneten dafür zu finden wird schwierig. Besonders der Übergang von einem Magneten zu nächsten ist schwierig. Auch die Forderung nach möglicht wenigen Magneten wird nicht ganz einfach. Im Prinzip solten die magnete ähnlich Hufeisenmagneten sein, die zur Kugel hin offen sind. Spulen könnte man wie gesagt von relais oder aus dem Modelbau finden, oder halt selber wicheln.

Die einfachere Lösung wäre einen Permanentmagneten unter der Ebene mechanisch zu verschienen (bzw. auf einem Band umlaufen zu lassen).

[Hubert.G]

Wie lang soll denn die Bahn sein? Die Kugeln sollen ja möglichst gleichmässig rollen. Ich könnte mir vorstellen unter die Bahn einen groben Kamm aus Eisen zu machen. Um die Kammzähne wickelst du dann die Spulen. Wenn du die Spulen dann fortlaufend mit Strom versorgst, sollten die Kugeln mitlaufen.

[recycle]

Magnetschwebe-Kugelbahn ist etwas missverständlich . Die Stahlkugeln müssen nicht schweben. Es reicht, wenn diese auf der Bahn rollen....

Und ich vermute mit den Elektromagneten sollen die Kugeln nur einen kleinen Stück der Bahn betrieben werden, nämlich ein Stück bergauf, um den restlichen Weg dann bergab zu rollen, richtig?

Bei Pollin gibt es "Zugmagnete:
http://www.pollin.de/shop/detail.php?pg=NQ==&a=Mzg2OTU2OTk=

In Bezug auf deinen Anforderungen passt bei denen allerdings erst mal nur, dass sie für 12V und mit 95 Cent relaltiv billig sind.

Sie brauchen mit 2,6A relativ viel Strom, aber den muss man ja immer nur ganz kurz einschalten.

Der Bolzen ist lose und wird bei einschalten recht kräfig reingezogen. Wie man auf der Pollin-Seite sehen kann, steht er dann allerdings noch recht weit raus. Mit dem ende des Bolzens kann man dann zwar leichtere Metallteile anziehen, für deine Kugelbahn dürfte das so aber nicht ausreichen.

Die Frage ist, ob man die Magnetkraft verstärken kann, indem man statt dem originalen Zugbolzen einen kürzeren Bolzen aus einem geeigneten Material reinsteckt.

Das weiss ich leider nichts und hab auch nichts geeignetes gefunden um es auszuprobieren.

[Besserwessi]

Der Zugmagnet hat leider ein Feld das, dann wenn der Kern drin ist fast nur im inneren verläuft. Das ist auch sinnvoll, denn dadurch wird die Umgebung nicht gestört und man kriegt die meiste Kraft. Als "normaler" Elektromagnet sind die aber kaum brauchbar. Für die Kugelbahn könnte man damit höchstens mit dem Bolzen der Kugel einen Stoßgeben.

[feichtm]

Danke erst mal für alle Beiträge!

Ich habe eine Skizze in Powerpoint erstellt.

Kernthemen sind die Magnete.
- Reicht die Stärke? Bzw. wie weit dürfen die Elektromagnet auseinandersein?

Über einen Microcontroller würde ich die Magnete kurz anschlaten ("Lauflicht"). Eine weieter Frage die sich da stellt ist:
Brauche ich eine Regelung durch Sensoren (z.B. Lichtschranke), damit die Kugeln wirklich rollen... Wenn ich ohne Sensoren das aufbauen und die Magneten zu schnell anschalte würden die Kugeln evtl. nicht rollen...

Gruss,
MFeicht

[Besserwessi]

Wenn die Kugeln sich nicht zu sehr unterscheiden, wird man keine Regelung brauchen. Ein Poti zum einstellen der Geschwindigkeit sollte reichen. Ein Lichschranke oder ähnliches um zu erkennen ob überhaupt eine Kugel da ist könnte sinnvoll sein, ist aber nebensächlich. Wie Weit die Kugeln mit einem Magneten kommen hängt von der Form ab. Wenn das Ganze symetrisch ist, werden kaum mehr als 1-2 cm pro Magnet gehen. Mit zulaufenden Polen vielleicht 5 cm. Eine Eben als unterlage ist dabei eher ungünstig, eine der Kugel angepasste Rinne wäre besser, denn das Magnetfeld müßte weniger weit durch die Luft.
Als Anordnung könnten man 2 etwas versetzte Reihen mit Elektromagneten nehmen. In der einen Reihe läuft der Südpol, in der einderen Reihe der Nordpol durch. Die Kugel wird dann immer zwichen einem Nord und Südpol bleiben und man hätte eine einigermaßen kontinuierlichen Bewegung, denn der Abstand innerhalb einer Reihe könnte recht klein sein.