Induktion und magnetische Aufhängung

[Peefke]

Hallo,

dank Googel bin ich auf dieses Forum gestoßen.
Zunächst: ich habe leider keine Ahnung von Elektronik und was da sonst noch dazu gehört.
Also verdreht bitte nicht gleich die Augen nach dem Lesen dieser Frage:

Ist es möglich ein über Induktion geladenes Element magnetische Aufzuhängen? Oder funktioniert dann die Induktion nicht mehr?
Wie nah darf man dieser Technik mit einem Magneten kommen?
Falls der Magnet den Stromfluss nicht stört, würde diese auch durch den Magneten geleitet werden?

Die Antwort darf gerne kurz und knapp sein (, da -wie schon erwähnt- ich ein Doofi auf dem Gebiet bin).

Also ganz großen Dank im Voraus.
Grüße vom Peefke

[BernhardS]

Hallo

ein über Induktion geladenes Element

leicht machst Du es einem nicht.
Da ist wohl ein Metallteil, eine Spule die die Induktion erzeugt und ein Magnet ???in welcher Anordnung auch immer........

Falls mit geladen elektrisch aufgeladen gemeint ist: Ja, freilich. Auch geladene Teile werden vom Magneten angezogen.

Die Frage ob der Magnet die Induktion stört oder die Induktion den Magneten ist so nicht zu beantworten. Was genau meinst Du mit der Induktion ?

Der Strom darf in gewissen Grenzen auch durch den Magneten fließen. Irgendwann wird der Magnet dann geschwächt, dazu braucht man aber schon etwas kräftigeren Stromfluss.

Bernhard

[Peefke]

Hallo Bernhard,

danke für deine Nachricht. Vielleicht sollte ich kurz erklären was ich eigentlich vor habe:

ich möchte Sensoren über Induktion aufladen (sprich: sie sollen so ihren Strom erhalten). Dieser Technikblock ist magnetisch auf einer Station befestigt.
Wenn ich sie in Benutzung nehme, werden sie über einen Magneten an der Kleidung befestigt. Die Induktion soll der Energiezufuhr dienen und der Magnet der Befestigung an einem Objekt.
Ist das möglich? Oder behindert sich da irgendetwas?
Der Magnet darf natürlich nicht elektrisch aufgeladen werden – da er vom Menschen berührt wird!!!

Freue mich auf eine Antwort.
Hoffe ich habe die Problemstellung jetzt besser erläutert.
Grüße vom Peefke

[BernhardS]

Hallo,

das ist ja recht harmlos. Das bißchen Wechselfeld für eine induktive Energieübertragung tut dem Magneten nichts.

Bei der induktiven Energieübertragung kommt es jetzt darauf an, ob diese mit "leeren" Spulen oder mit einem Ferritmaterial in den Spulen gedacht ist.
Das Ferritmaterial kennt eine Sättigung für die Stärke des Magnetfeldes. Im Extremfall wird die Sättigung schon vom Magneten alleine bewirkt und es kann keine Energie mehr übertragen werden. Das ist aber ein bißchen theoretisch.
Ist die induktive Energieversorgung ein fertiges (gekauftes) System?

[Peefke]

Hallo Bernhard,

na das sind doch mal gute Nachrichten.

Dieses Gerät welches ich mir hier ausdenke, ist rein theoretischer Natur. Ich bin angehender Industriedesigner und denke mir nette Spielerein aus, worauf dann die Gestaltung folgt (– eventuell noch ein einfacher Dummy mit Kabeln und Akkus). Um dies jedoch so realistisch zu halten wie es nur geht, muss ich mich immer mal wieder mit Themenbereichen auseinandersetzen, von denen ich nur wenig Ahnung habe.
Also unter diesen Voraussetzungen sollte es eine auf dem Markt existierende Induktion sein. Eine weitere Voraussetzung soll sein, dass sie so klein ist, dass sie in einen Kopfhörer (einen großen: genauer in den Kopfreifen) rein passt. Und wenn es dann keine Probleme zwischen Technik, Mensch und Magnet gibt – ist alles super.
Kennst du da zufällig einen Anbieter, oder hast du einen Link wo ich so was finden könnte?

Super Cool, dass du mir hilfst!
Grüße vom Peefke

[BernhardS]

Hallo,

Firmennamen sind im Forum ein bißchen ein Grenzfall.
Wenn aber jemand auf dem Gebiet bekannt ist, nennen wir ihn zum Beispiel Wampfler, dann könnte man seinen Namen nennen und Du könntest schauen ob er eine Homepage hat.

Bernhard

[anders]

Elektrische Zahnbürsten und Rasierer, deren Akkus in der Halterung mittels induktiver Kopplung aufgeladen werden, gibt es schon lange, aber hier:

Und wenn es dann keine Probleme zwischen Technik, Mensch und Magnet gibt – ist alles super.

wird es bestimmt Probleme geben.

Wenn du einen Kopfhörer mit einer brauchbaren Leistung, sagen wir 10mW, versorgen willst, müsstest du den ganzen Raum mit einem ziemlich starken elektromagnetischen Feld erfüllen.
Da dieses Feld nicht vollständig in dem Raum bleibt, gibt es mit Sicherheit Probleme mit unzulässiger Störstrahlung, u.a. geregelt im Gesetz über die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMVG).
Außerdem drohen Personen mit Herzschrittmachern ernste Gefahren, da derartig starke Felder zu Fehlfunktionen führen können.
Auch für gesunde Personen gibt es Grenzwerte für nichtionisierende Strahlung, und wahrscheinlich genügt dieses Feld sogar, um über kurz oder lang magnetische Datenträger wie Musikkassetten, Computerdisketten und EC-Karten zu löschen.

[Peefke]

Hallo,

hm – na das möchte ich ja nicht so gerne...
Die Induktion soll für zwei Sensoren (Beschleunigung und Ausrichtung) sowie Bluetooth sein. Diese befinden sich am KH, werden zur Nutzung von ihm getrennt. Der KH speist seine Energie über ein Kabel.

Die Zahnbürsten, Rasierer und so sind mir bekannt. Wie das alles genau technisch funktioniert und was es für Bestimmungen gib, ist doch immer ne andere Geschichte ... und so bin ich dann letztendlich hier gelandet.

Eine blöde Frage hätte ich da noch:
Ist es möglich durch einen „Air-core transformer“, einen Magneten und einem Leistungs-MOSFET auf den Akku in dem Sensorenblock zu verzichten? Oder benötige ich da noch eine Drossel oder Kernspeicher?
Im Netz bin ich auf eine Bauanleitung von einer „Propeller Clock“ gestoßen. Hier befindet sich auf dem schnell bewegenden Arm kein Akku (nicht wie in der Zahnbürste). Oder so wie beim RFID Prinzip.... Ich würde gerne bei dem Sensor Block auf Akkus versichten. Er wird jedoch ca. 20cm vom Kopfhörer entfernt in Betrieb genommen und das für ca. 30 Min.

Grüße vom Peefke

(Bernhard: Danke für die Umschreibung)

[anders]

Wenn der Kopfhörer über Kabel mit Energie versorgt wird, weshalb kannst du den anderen Kram nicht auch so speisen ?

Induktive Kopplung über 20cm kannst du getrost vergessen, wenn du nicht riesige Spulen verwendest.
Selbst Solarzellen funktionieren besser, aber auch da brauchst du eine Menge Licht, wie schon der Dichter wusste: Die Sonne schien ihm aufs Gehirn, da nahm er seinen Sonnenschirm....
Gerade Bluetooth wird nicht gerade zimperlich mit der Energie umgehen.

Bei einer optischen Lagedetektion könntest du auch Reflektoren verwenden. Die brauchen überhaupt keinen Strom, sondern nur eine stationäre Fernsehkamera.

[Peefke]

Da dies ein rein theoretischer Ansatz ist, möchte ich Kabel dafür nicht andenken – die schränken in der Bewegungsfreiheit ein.
Stimme dir aber zu, dass es die einfachste und gesündeste Lösung wäre. Der theoretische Ansatz dient der Gestaltung und
der praktische Ansatz Kabel und Akku zur Energie- und Datenübertragung zu verwenden dient dem Ausprobieren.

Trotzdem: Versorge ich den Sensorblock mit Induktivität (Selbstinduktion) und einer Drossel (oder ist die Drossel die Selbstinduktion
– wiki widerspricht sich da etwas) (theoretisch) ausreichend? Voraussetzung ist, dass alles schön klein und leistungsfähig genug ist (...)
oder fehlt da was – oder gibt es was besseres (Kernspeicher???)?

Grüße vom Peefke

[anders]

oder fehlt da was – oder gibt es was besseres (Kernspeicher???)?

Du meinst vermutlich einen Kernreaktor.
Den kannst du evtl. demnächst günstig in Brunsbüttel bekommen.

[Peefke]

Hm – ein Kernreaktor ja auch mal was Exotisches....ein interessanter Ansatz. Ja, O.K.: Kernspeicher speichert Daten – keine Energie – sorry. Ich habe es einfach nicht drauf und stehe hier auch etwas unter Druck.
Aber lieber Anders, du erzählst hier was nicht geht (herzlichen Dank: auch das ist wichtig zu hören!) Könnte man mir aber vielleicht die Frage beantworten ob das oben beschriebene so funktionieren könnte. Ich möchte keine genaue Beschreibung wie was genau funktioniert oder so. Sondern eher so was wie: Nimm n Magnet (Kopfhörerrahmen), ne Induktionsspule und ne Drossel (Sensorblock) und dann kann das theoretisch funktionieren. Dat reicht. Oder nimm n air-core transformer und n Magneten im Sensorblock und ab geht’s... Ob das nun eine SMD Induktion ist oder irgendetwas anderes, wäre eine extrem nette Zusatzinformation, aber nicht unbedingt notwendig. Oder einen Link, wo so was in der Richtung mal beschrieben wird.

Es tut mir extrem leid, dass ich ungenau bin, von nichts eine Ahnung habe und dann auch noch alle möglichen Begriffe verwechsle. Ich komme halt aus einer anderen Fachrichtung. Da ich noch die Freiheit besitze konzeptionell zu arbeiten, darf ich kleine, teuer Bauteile verwenden, die vielleicht gerade erst auf den Markt gekommen sind. Bevor ich aber doch soweit abdrifte und den 200nm dicken Akku der Waseda-Universität in Japan benutze, würde ich doch gerne etwas näher in der Gegenwart mich bewegen. Also: Kopfhörer + Sensorblock; Sensorblock soll über Induktion geladen werden. Die Größe des SB sollte 44x25x15mm nicht übermäßig überschreiten. Was brauche ich dafür?

Dank im Voraus,
Grüße vom Peefke

[BernhardS]

Hallo,

du erzählst hier was nicht geht

bei Raumschiff Enterprise gab es mal die Szene:
Die Gesamtsituation war extrem ungünstig, geschätzte Restlebenszeit im einstelligen Minutenbereich. Lösungsansatz von Spock: wenn man der Wert der Gravitationskonstante verändern würde..........

Konkret: Du hast diese Induktivgeschichte als Übertragungsverfahren vorgegeben. Du hast die Entfernung vorgegeben und Bauteile deren Energiebedarf in etwa abzuschätzen ist.
Nun die nüchterne Erkenntniss: Mit dem vorgegebenen Verfahren kann diese Energiemenge nicht über diese Entfernung übertragen werden, zumindest nicht mit sinnvollem Aufwand. Dabei sind medizinische und rechtliche Aspekte noch nicht betrachtet.

Du musst einen Parameter abändern:

- das Verfahren
- die Entfernung
- den Energiebedarf

Am gescheitesten wäre ein Energiespeicher, also ein Akku. Überwinde Dich.

Bernhard

[Peefke]

O.K. also ist ein Energiespeicher in Form eines Akkus der Weg zum Glück. Hier wäre es aber möglich diesen über Induktion unbedenklich zu laden?

Damit muss ich dann wohl leben.
Trotzdem danke.
Grüße vom Peefke

[BernhardS]

Hallo,

über Induktion unbedenklich zu laden

klar.
Um in der Systematik zu bleiben: Du verringerst den Abstand, konkret: Du legst/hängst das Teil aufs Ladegerät.

Damit muss ich dann wohl leben

Musst Du nicht. Das einzige was Du in der Industrie musst, ist immer Kontakt mit der Produktion halten.
Es gibt eine Reihe von Alternativen. Grundsätzlich könnte man z.B. den Energiebedarf für Sensorik und Übertragung auf ein geradezu unglaublich geringes Maß drücken. Diese Energiemenge könnte man aus induktiver Übertragung, Solarzellen, Kopfbewegung des Trägers und was weiß ich zusammensammeln.
Nur, das ist ein eigenständiges Entwicklungsprojekt.

Gruß, und trotzdem viel Erfolg für den Entwurf

Bernhard