Electroiman

Objetivo

Construcción e implementación al kit Butiá de un actuador electroimán. La motivación se basa en dos ejes:

• Aportar al kit Butiá con un nuevo actuador.
• Dar una herramienta útil para que los competidores de la competencia robótica sumo 2015 puedan resolver el desafío básico.
  
  

Integrantes

• Bruno Michetti - brunomichettileites@gmail.com
• Gabriel Amaral - gamaral.fing@gmail.com
• Romina Brown - rominabrownlatierro@gmail.com
  
  

Tutor

• Rodrigo Dearmas - dearmas@fing.edu.uy.
  
  

Fundamento teórico

Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica, desapareciendo en cuanto cesa dicha corriente.
Siempre que tengamos una corriente eléctrica se presentará un campo magnético; a éste fenómeno se lo conoce como inducción. El campo generado por una sola corriente es muy pequeño, sin embargo cuando tenemos dos o más corrientes paralelas los campos magnéticos generados por éstas se suman y crean un campo mayor. Se conoce como embobinado a un arreglo de múltiples vueltas de un cable conductor alrededor de un cuerpo sólido, de modo que genere un campo magnético considerable. Entre más paralelas, mejor pegadas estén las vueltas del cable, más fuerte será el campo que generemos. También influirá la intensidad de la corriente que tengamos.
La principal ventaja de un electroimán sobre un imán permanente es que el campo magnético puede ser rápidamente manipulado en un amplio rango, controlando la cantidad de corriente eléctrica. Sin embargo, se necesita una fuente continua de energía eléctrica para mantener el campo.
Dentro de la bobina se crean corrientes inducidas cuando ésta está sometida a un flujo variable. Estas corrientes son llamadas corrientes de Foucault y en general, son indeseables puesto que calientan el núcleo y provocan pérdida de potencia.

Materiales y procedimiento

Para el circuito:

• Transistor NPN TIP 122 x1
• Resistencia de 1 kΩ x1
• Resistencia de 390 Ω x1
• Resistencia de 120kΩ x1
• Conector RJ45 hembra x1
• Diodo 1N4007 x1
• Led x1
• Bornera de 2 pines x2

Para el electroimán:

• Clavo de 4mm de diámetro y 8 cm de largo
• 4 pilas de 1.5 V
  
  

¿Para qué utilizamos el Relé?

Para manipular el efecto magnético de nuestro dispositivo utilizaremos un Relé (relay). Es un dispositivo que consta de dos circuitos diferentes: un circuito electromagnético y un circuito de contactos al cual aplicaremos el circuito que queremos controlar. Cuando la corriente atraviesa la bobina, produce un campo magnético que magnetiza un núcleo de hierro dulce (ferrita). Este atrae al inducido que fuerza a los contactos a tocarse y se prende la lamparita en el caso del diagrama. Cuando la corriente se desconecta vuelven a separarse. Teniendo en cuenta que el electroimán se utilizará en un kit robótico, decidimos utilizar un Relé, que servirá de "llave", es decir, a través de dicho Relé controlado por software, activaremos o desactivaremos el electroimán. En conclusión, por medio del mismo programa que controla al Butiá, podremos controlador a su actuador electroimán.

Decidimos usar el actuador Relé, que fue implementado en un curso anterior. Ir a documentación

En la siguiente imagen, P sería el actuador Relé conectado a la placa USB4Butiá que será el componente encargado de activar, desactivar al electroimán, es decir el componente que controla el pasaje de energía.