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Vers STABILISATION ACTIVE & BOUSSOLE

Le Flyingmagnet©


De quoi s'agit-il ?

Un objet baptisé "Flyingmagnet", d'utilité pratico-pratique tout à fait nulle en apparence... sa fonction la plus évidente étant d'assumer sa fonction. Sa réalisation demande méticulosité et réflexion personnelle, il permet d'appréhender des comportements électriques, magnétiques et mécaniques inhabituels, ce qui pour quelque temps devrait ravir tout hobbyiste familier de l'électronique, du traçage - perçage - coupage - pliage - vissage - réglages, voire du modélisme, de plus cet objet comporte une dimension esthétique qui peut être mise en valeur suivant l'inspiration de chacun.



Présentation du Flyingmagnet©

C'est un objet magnétique constitué de deux jeux d'aimants permanents, contenus dans un tube en laiton d'environ 15x150 mm., flottant au dessus de la surface plane d'une base en aluminium comportant les dispositifs passifs (aimants permanents) et actifs de stabilisation (capteurs, servo contrôleur analogique, bobines de champs). la géométrie de ce montage est identifiée comme la N°1 parmis les 6 testées.
Le tout est complété par un transformateur adaptateur 16Vca.
Le captage de la position du flyingmagnet représenté sur la photo est de type optique par réflexion (1 capteur led/photo-transistor).
Dans le cas d'un captage de type hall les aimants contenus dans le flyingmagnet sont différents du dessin, 3 capteurs hall sont utilisés, la stabilité générale est plus "solide" que pour le modèle opto, de plus l'électronique est simplifiée.





Concept original
Lecture latérale de la position par capteur optique (réflection).
Embase de tests
Lecture latérale de la position par capteurs hall.
 le premier Flyingmagnet  Flyingmagnet remanié
Plus complexe pour le concept FLYINGMAGNET© Plus performant pour le concept FLYINGMAGNET©

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Avant d'aller plus loin ....

Stabilisation naturelle de suspension magnétique par le principe d'Archimède



Gabarit de test en géométrie N°0
Les critères définis dans la page suivante ne sont évidemment pas respectés.
La sphère (pleine d'eau) : D=68 mm, V=165 cm3,
poids émergé : environ 170 g
poids apparent maximum dans la plage de fonctionnement choisie : environ 70 g.
 Volume sphérique et Archimède  Suspension magnétique stabilisée par la loi d'Archimède
La sphère : pleine d'eau (poids nul à l'immersion complète) est positionnée sous l'objet en suspension.
La courbe de variation du poids de la sphère en fonction de la hauteur émergée prend l'avantage sur la courbe de la force d'attraction en fonction de la distance entre les aimants concernés.
Inversement : une sphère vide, équipée d'un aimant (géométrie N°5, page "tech") pourra être ancrée stablement au dessus d'une masse magnétique sans lien matériel. Ce n'est peut-être pas une bonne idée d'essayer ça dans un aquarium, les poissons pourraient perdre le Nord.
Les aimants néodymes :
sphére de 25,4 mm, disque 25,4 mm x 6,35 mm L'ajustement du centre de la plage de fonctionnement se fait par le coulissement du tube principal et du support de l'aimant porteur.
Distance entre aimants : environ 55 mm
La position stable montrée, permet une oscillation verticale de plus de 2 cm d'amplitude sans perte de contrôle (chute de l'aimant ou collage au plafond), l'amortissement est parfait!
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Stabilisation active de suspension magnétique par circuits de commande électronique



Deux valent mieux qu'un !
Sphère néodyme diam : 19,5 mm (3/4") et fragment néodyme recouvert d'èpoxy, distants d'environ 50mm (2").
Les 2 sphères sont suspendues et liées magnétiquement. Bouger l'une fait bouger l'autre, enlever l'une fait tomber l'autre.
La forme sphèrique n'est absolument pas obligatoire.
Lévitation magnétique de 2 aimants superposés & liés par leurs champs magnétiques Lévitation de 2 sphères néodyme de 12,5 mm, superposés et liés


La "boussole des fêtes"



Détermination des pôles d'un aimant :
Le pôle d'un aimant libre en rotation qui s'oriente vers le pôle Nord géographique, est défini comme le pôle Nord de cet aimant, et conséquemment ce pôle attirera la pointe sud de l'aiguille d'une boussole.

Note : ce test doit être mené à une bonne distance de l'aimant afin d'éviter l'inversion des pôles de la boussole!



Constitution de la boussole :
Sphère creuse en fer doux (boîte fantaisie de chocolats ...), suspendue magnétiquement et deux aimants sphèriques de 12,5 mm, pôles en série à 180°, positionnés sur l'équateur.

Le contrôle de stabilité utilise 2 bobines de champs (haut & bas), 1 aimant de 25x5mm à l'intérieur haut de la sphère, 1 aimant de 10x5mm à l'extérieur bas de la sphère et 2 aimants de 100x5mm superposés sur le haut du noyau de la bobine principale, (tous aimants "néodyme").
Le contrôleur est identique à celui utilisé dans les autres démos

L'hémisphère de l'aimant colorée en rouge, indique le pôle magnétique Nord de l'aimant qui pointe au Nord géographique.

La boussole en oscillation autour du Nord après avoir été perturbée :
Vidéo 270 Ko AVI - (wmv9) : clic sur l'image
mag_compass


Quelques liens vers des sites en français ou en anglais.


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Dernière mise à jour : 13 Jan 2018

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