Bobinage électro-aimant

  • Auteur de la discussion Papy54
  • Date de début
Papy54
Papy54
Compagnon
18 Juin 2009
1 196
54 Nancy Lorraine
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour,
Je tente la réparation d'un électro-aimant de flèche de Simca5 de 1940.
L'ancienne bobine est complètement cramée.
J'ai débobiné au tour avec un compteur de tours (710 tours), ensuite rebobiné avec un fil émaillé de même Ø (4/10) en essayant de faire des spires jointives, mais je m'étonne qu'à l'origine, ni le moyeu en laiton, ni les couches (4) ne soient isolées entre elles.

J'ai refait à l'identique; mais je doute de la solidité de cette manière de faire.
Je voulais savoir si quelqu'un (Labobine) pouvait me conseiller sur la manière de procéder et sur la matière à utiliser pour isoler les couches ce qui évite les fils de se croiser avec un risque d'endommager l'émail et surtout faciliter le bobinage au changement de couche car le croisement est difficile à bien réaliser aux extrémités si on a pas un film séparateur. D'ailleurs, je ne suis pas très satisfait de ma réalisation.

J'avais pensé à du téflon de 1/10, mais il existe surement des matériaux moins onéreux.

IMG_0199.jpg
Ancienne bobine

IMG_0205.jpg
Début de rebobinage direct sur laiton

IMG_0207.jpg
Fin de rebobinage

IMG_0196.jpg
Contact reed

IMG_0203.jpg
Fin de déroulement
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
Bjr ,

Dans ce type de bobinage les couches ne sont pas separées par un isolant , surtout en tres basse tension .

Mais c'est vrai que manuellement c'est pratiquement impossible de faire des spires rangées avec du fil de ce Ø .
Sur les machines à bobiner pro le fil est guidé , un peu comme sur un tour pour les filetages .

Il y a un isolant et eventuellement un ecran entre le primaire et le secondaire sur un transfo , mais pas dans ce cas .
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
on voyait des transfo avec une couche de papier entre chaque couche de bobinage ... c'etait surtout utile avec des fils emmaillé ancien qui etaient moins solide que maintenant

les bobinage de moteur asynchrone 380V sont fait avec tout le fil en vrac sans precaution ... alors en 12V il n'y a aucunne question a se poser , on peut faire n'importe comment

le probleme arrive si les fils bougent et usent l'isolant a certain point de contact : solution classique : impregnation de vernis

pour un electro aimant aussi simple , si le bobinage a été fait avec le fils bien tendu ça ne doit pas bouger donc l'impregnation n'est pas indispensable
 
Labobine
Labobine
Modérateur
13 Mar 2009
3 559
F - 12000 RODEZ
Bonjour,
Vous allez peut être étonné de ma réponse, mais j'ai fait des dizaines pour ne pas dire des centaines de bobines en 40ans d'activité, sans isolant entre couche et pour des tensions autres qu'une bobine de simple électro-aimant. Le fil émaillé est du fil grade 2 (double couche) pour moteur alors que pour les transfos il est employé du simple couche.
Jamais aucune ne m'a grillé. Ce qui compte c'est surtout le chevauchement sur les côtés si on ne rempli pas bien contre la joue, de sorte qu'il y ni ait en contact la couche du dessous et pas la couche du dessous du dessous.
 
Papy54
Papy54
Compagnon
18 Juin 2009
1 196
54 Nancy Lorraine
  • Auteur de la discussion
  • #5
Labobine a dit:
Ce qui compte c'est surtout le chevauchement sur les côtés si on ne rempli pas bien contre la joue, de sorte qu'il y ni ait en contact la couche du dessous et pas la couche du dessous du dessous.
Merci à tous, et en particulier Labobine.
J'en conclus que je peux continuer sans changer de procédé.
La difficulté que vous décrivez, Labobine, est bien celle là.
Malgré que j'aie essayé de serrer au maximum en tassant les spires avec un petit tassau de bois, j'ai du recommencer 2 fois car à l'extrémité du 3°rang, le fil cherche à s'insinuer en dessous car les spires de la 2°couche arrivent à se resserrer un poil et il faut remplir par un tour supplémentaire à la fin du 3°rang, du coup, on n'est plus dans un "rangement" comme on voudrait.

Un vernis serait effectivement bienvenu pour rendre le fil bien immobile; je pourrais utiliser un verni de circuit imprimé en bombe entre chaque couche. Qu'en pensez-vous. Car je dois en refaire une autre.
Le courant est assez fort car la résistance de la bobine fait 3,3Ω une fois terminée. Ce qui fait pas loin de 4A sous 13V.

J'ai terminé la première pièce comme suit:.

IMG_0210_2.jpg
 
Labobine
Labobine
Modérateur
13 Mar 2009
3 559
F - 12000 RODEZ
re,
Pour les bobines plutôt "critiques", car parfois les joues étaient cassées, je mettais une coup d'antiflasch (au pinceau) à chaque couche ce qui me collait les spires et donc votre bombe de verni peut faire l'affaire.
 
J
Ju_bil
Nouveau
1 Avr 2010
13
Bonjour,
Une petite intervention si je peux me permettre : point de vue thermique ça semble un peu limite non?
4A dans 0.07mm² de cuivre , si je ne me suis pas gouré dans mon calcul ça va prendre autour de 10°par seconde, et le refroidissement ira beaucoup moins vite que ça.

Ju
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
4A x 13V = 52W ça fait beaucoup pour une petite bobine

cette bobine ne serait elle pas plutot prevue pour 6V ce qui diviserait la puissance par 4 donc 13W ce qui est plus raisonable
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
Bsr ,

C'est un vieux clignotant !! , donc avec un fonctionnement intermittant .
Et c'est du copiage , combien d'années a t-il fait ses preuves ?
 
Papy54
Papy54
Compagnon
18 Juin 2009
1 196
54 Nancy Lorraine
  • Auteur de la discussion
  • #10
Bonsoir,
Oui c'est beaucoup. C'est bien un fonctionnement 12V mais si on oublie de la couper ça crame. C'est la maladie de ce système.
Je rappelle que c'est l'électro d'une flèche de voiture.
Elle reste sous tension de l'ordre de 15 à 30 secondes max, le temps d'annoncer le changement de direction et d'amorcer le virage.

Il faut un fort courant car même à 50Km/H, le vent gène la montée et il faut une forte impulsion de l'électro car en plus il y a un bras de levier peu favorable.

peugeot-203-accessoires-fleches-direction.jpg
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
RE ,

Sur certains vehicules , ces indicateurs avaient un fonctionnement intermittant , par la coupure d'un contact en haut ??
 
Papy54
Papy54
Compagnon
18 Juin 2009
1 196
54 Nancy Lorraine
  • Auteur de la discussion
  • #12
JeanYves a dit:
Et c'est du copiage , combien d'années a t-il fait ses preuves ?
C'est bien du copiage. (nombre de tours et diamètre du fil). J'ajoute que malgré ce fort courant, le levage de la flèche n'est pas violent.
C'est une Simca 5 de 1940...mais la flèche est cramée depuis longtemps et l'obligation d'installer des clignotants fait que ce vieux dispositif n'a pas été réparé.
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
S'il y a de la place ?
, tu peux mettre un peu plus de spires , il devrait etre plus énergique .
 
cm53
cm53
Apprenti
1 Fev 2012
62
53 limite 72
bonsoir
bien au contraire il sera plus mou car vous augmentez le voltage de la bobine et vous n' avez que à peine 12 volts à lui fournir.
bonne soirée.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
quand on augmente le nombre de tour avec le même diametre de fils , ça ne change pas la force : ça diminue le courant ... mais il faut avoir de la place disponible pour une bobine plus encombrante

si on reduit le diametre du fil pour augmenter le nombre de tour dans le même encombrement , ça diminue la force
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
Desolé ,

l'induction augmente avec le nombre de spires ! , l'intensité va un peu diminuer , mais faiblement avec du fil de ce Ø , c'est ce que l'on cherchait aussi , plus haut !
donc ça vaut le coup d'essayer !!

B = 2 pi x 10-7 NI
 
Labobine
Labobine
Modérateur
13 Mar 2009
3 559
F - 12000 RODEZ
Re,
Je partage entièrement l'avis de CM53 (qui est aussi du métier je le signale)
Comme tous les enroulements ou bobines le nombre de tours est dicté par la nombre de tours par volt correspondant à la dimension du noyau, qui la dimension du noyau correspond à une certaine puissance de la bobine.
Si on augmente le nombre de tours, la bobine se trouve sous-voltée pour la même tension d'alimentation et donc la puissance est diminuée d'autant.
Quand à la section du fil elle correspond au nombre d'ampères/mm2 que peut supporter le fil et donc si on augmente la section on diminue les Amp/mm2 et la bobine va moins chauffer. Il est évident qu'avec le contraire la bobine va plus chauffer.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
il ne faut pas confondre bobine en alternatif et en continu

en continu si on multiplie le nombre de tour par 1,1 on multiplie la resistance par 1,1 , on divise le courant par 1,1 , mais avec le nombre de tour augmenté ça fait exactement le même effet magnetique

donc en courant continu quand on refait un electro aimant on peut augmenter le nombre de tour tant qu'il y a de la place disponible : plus on en met moins ça chauffe

en alternatif c'est diferent : l'inductance augmente avec le nombre de tour au carré , donc une augmentation de tour diminue la force
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
Moissan , t'as resumé , mais l'induction augmente !

S'il y a de la place , j'aurais ajoute 10 % de plus ( 70 spires ) , et fait l'essai de fonctionnement .
De toute maniere aucun risque ! , tu fais une sortie à 710 spires et tu continues .
 
J
Ju_bil
Nouveau
1 Avr 2010
13
Papy54 a dit:
Bonsoir,
Oui c'est beaucoup. C'est bien un fonctionnement 12V mais si on oublie de la couper ça crame. C'est la maladie de ce système.
Je rappelle que c'est l'électro d'une flèche de voiture.
Elle reste sous tension de l'ordre de 15 à 30 secondes max, le temps d'annoncer le changement de direction et d'amorcer le virage.

Il faut un fort courant car même à 50Km/H, le vent gène la montée et il faut une forte impulsion de l'électro car en plus il y a un bras de levier peu favorable.
15s avec +10°K/s par seconde ça fait déjà pas mal... même si mon calcul est pessimiste car il ne prend pas en compte l'augmentation de la résistivité du cuivre avec la température qui fera baisser un poil le courant ; mais ça joue à la marge.
Je peux vérifier mon estimation, mais l'ordre de grandeur ne me surprend pas.

Ju qui bobine aussi :o)
 
M
MARECHE
Compagnon
6 Fev 2011
2 823
Nancy
Bonjour,
Personnellement j'isole toujours un peu la carcasse avec un film polyester avant de bobiner une bobine pour le continu, car il apparait une impulsion à la rupture du circuit: l'énergie magnétique 1/2 LI2 ne disparait pas, elle devient 1/2 CV2 où C est la capacité répartie de la bobine, d'où une impulsion de quelques centaines de volts qui génère une étincelle dans l'interrupteur. Si le fil n'est pas trop bon ou un peu traumatisé on peut avoir assez vite claquage à la masse. Il faut toujours rester méfiant avec les inductances.
Salutations
 
Papy54
Papy54
Compagnon
18 Juin 2009
1 196
54 Nancy Lorraine
  • Auteur de la discussion
  • #22
JeanYves a dit:
B = 2 pi x 10-7 NI
Effectivement: la force de l'électro est proportionnelle au courant et au nombre de spires. Ce qui s'écrit:
B (ou F) = K.n.I
Avec:
n= nombre de spires
I= courant en A

En continu, pour prendre un exemple simple, en supposant qu'il y ait la place, si je double le nbre de spires,
- la résistance se trouve multipliée par 2,
- le courant est donc divisé par 2
Le produit n x I reste inchangé.
Par contre la puissance dissipée UI est divisée par 2. C'est l'intérêt d'augmenter le nbre de spires.

Mareche propose d'isoler avec un film de polyester.
Trouve -t-on facilement ce type de produit pour un amateur?

Labobine utilise de la peinture antiflash.
Je crois me rappeler que c''est la peinture utilisée à l'intérieure des carcasses de moteur?
Peut-on trouver facilement cette peinture?
 
JeanYves
JeanYves
Compagnon
28 Oct 2008
13 620
F - 56 Bretagne
Re ,

Apres un rapide calcul , c'est vrai qu'avec des spires supplementaires , l'augmentation de l'induction n'est pas vraiment significative ! Les Teslas sont tellement grands pour ces petites choses :-D

En fait c'est surtout interessant pour faire chuter le courant , et gagner sur l'echauffement .
 
J
Ju_bil
Nouveau
1 Avr 2010
13
Papy54 a dit:
JeanYves a dit:
B = 2 pi x 10-7 NI
...
En continu, pour prendre un exemple simple, en supposant qu'il y ait la place, si je double le nbre de spires,
- la résistance se trouve multipliée par 2,
- le courant est donc divisé par 2
Le produit n x I reste inchangé.
Par contre la puissance dissipée UI est divisée par 2. C'est l'intérêt d'augmenter le nbre de spires.
...
Pour la résistance c'est quand même une approximation car les spires des couches intérieures sont moins résistives que celles des couches externes (NB : proportionnel au diamètre).
Et elle font plus de champ.


Sinon isoler avec du kapton c'est effectivement très efficace (mais pas donné). Le souci c'est que cela réduit la proportion de fil dans le bobinage qui va amener une augmentation de l’échauffement...

Une soution assez intéressante serait peut être de remplacer le fil par quelque chose de pus résisitif non? Le laiton pourrait être pas mal : plus résisitif, capacité calorifique assez élevé, il est assez adapté non?

Ju bil
 
M
moissan
Compagnon
13 Mar 2012
11 794
FR-16 angouleme
plus resistif serait pire !

l'interet du ruban kapton est d'etre très solide , donc une epaisseur très fine suffit , on perd moins de place qu'avec un ruban adhesif ordinaire

bon aussi pour la finition : une couche de protection au dessus du bobinage : c'est une colle thermodurcissable : ça ne se decolle pas en chauffant
 
J
Ju_bil
Nouveau
1 Avr 2010
13
moissan a dit:
plus resistif serait pire !

l'interet du ruban kapton est d'etre très solide , donc une epaisseur très fine suffit , on perd moins de place qu'avec un ruban adhesif ordinaire

bon aussi pour la finition : une couche de protection au dessus du bobinage : c'est une colle thermodurcissable : ça ne se decolle pas en chauffant
Ici plus résistif c'est mieux du point de vue thermique. Et j'ai bien l'impression que thermiquement dans le cas présent on est vraiment limite.

R augmente avec rho

Comme on alimente en continu à tension fixée (12V)
I est en 1/R donc en 1/rho

L’échauffement joule est en I²xR ~ rho/rho² soit 1/rho

l’énergie dissipée va donc bien en 1/rho et décroit donc quand la résistivité augmente.
L'élévation de température dépend aussi de la chaleur spécifique, il faut en fait trouver le matériau ayant le Cp x rho le plus élevé.

Notons qu'ainsi on baisse aussi le courant donc la force d'attraction ce qui est moins favorable de ce point de vue. Si on peut compenser par un matériau magnétique c'est nettement mieux. A un tel point que je me demande si bobiner avec un fil d'acier ne serait pas un très bon moyen d'améliorer l’efficacité du truc. On perdrait en courant (rho assez élevé), la chaleur spécifique étant aussi plus importante que celle du cuivre cela réduirai l'élévation de température. Et du point de vue magnétique la permittivité magnétique de l'acier compenserai au moins en partie la perte de courant.

Pour l'isolation : le kapton en ruban adhésif est assez épais : plusieurs 1/10ème, comme le fil fait 0.3mm c'est beaucoup.
Le kapton est une matériaux assez fabuleux, mais ici je ne pense pas que son usage soit pertinent. Et comme le vernis G2 qui est sur le fil est largement suffisant pour tenir la faible tension, et qu'il supporte aussi des températures importante c'est à mon avis une précaution.

Ju bil
 
Papy54
Papy54
Compagnon
18 Juin 2009
1 196
54 Nancy Lorraine
  • Auteur de la discussion
  • #29
Ju_bil a dit:
Pour la résistance c'est quand même une approximation car les spires des couches intérieures sont moins résistives que celles des couches externes (NB : proportionnel au diamètre).
Et elle font plus de champ
Je suis d'accord, avec l'augmentation des couches la longueur des spires augmente et si le diamètre est doublé, la résistance/tour est doublée, donc, plus l'efficacité par couche diminue.
Ju_bil a dit:
....Sinon isoler avec du kapton c'est effectivement très efficace (mais pas donné).
5€ port compris pour un ruban de 20mm de large par 30m c'est pas tout à fait la ruine...
Ju_bil a dit:
Une solution assez intéressante serait peut être de remplacer le fil par quelque chose de plus résisitif nonl
Comme le dit Moissan, ce serait pire.
Il faut augmenter les A/Tours sans augmenter la résistance, il faudrait un fil moins résistant à section égale..donc du fil d'argent ou d'or.. mais on risquerait de me piquer la bagnole.. :sad:

@Moissan
J'ai mis 5€ dans le commerce pour commander le ruban et essayer au minimum pour l'enrouler à l'extérieur.
 
J
Ju_bil
Nouveau
1 Avr 2010
13
Papy54 a dit:
Ju_bil a dit:
....Sinon isoler avec du kapton c'est effectivement très efficace (mais pas donné).
5€ port compris pour un ruban de 20mm de large par 30m c'est pas tout à fait la ruine...
C'est juste.
J'ai eu ce reflex a cause des quantités que j'utilise dans les aimants que je bobine ou le coût du kapton devient conséquent vu la quantitée utilisée.
Ici c'est différent.
Papy54 a dit:
Ju_bil a dit:
Une solution assez intéressante serait peut être de remplacer le fil par quelque chose de plus résisitif nonl
Comme le dit Moissan, ce serait pire.
Il faut augmenter les A/Tours sans augmenter la résistance, il faudrait un fil moins résistant à section égale..donc du fil d'argent ou d'or.. mais on risquerait de me piquer la bagnole.. :sad:
Au contraire un fil d'or ou d'argent chaufferai d'avantage dans le cas présent.
R baisse I augmente, et Wjoule en I²/R augmente aussi.

Cf plus haut.

Ju bil
 
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