levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator " ( levitron )

hola que tal a todos y sean nuevamente a este pequeño blog, hoy les presento esta nueva entrada la cual trata de un circuito muy curioso y algo mágico ;) y es un levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator "

pero antes que es un levitador electromagnético:

un levitador electromagnético es un circuito o aparato electrónico capaz de mantener un objeto metálico suspendido o flotando el aire sin nada físico visible que lo sostenga

entonces que mantiene el objeto suspendido en el aire??

pues el objeto metálico solo se mantiene suspendido o levitando en el aire nada más y nada menos que por medio de una fuerza electromagnética generada por un electroimán, el cual es controlado por un circuito el cual detecta la posición del objeto metálico para controlar el nivel de potencia necesaria en el electroimán para mantener el objeto levitando y estable en una sola posición  

como detecta la posición del objeto levitante:

pues en esta versión la posición del objeto es detectada por medio de una barrera de luz infrarroja " IR " formada por un led IR y un foto transistor " IR " el cual cuando el objeto está por debajo de la barrera el circuito activa a máxima potencia el electroimán atrayendo el objeto levitante entonces cuando el objeto levitante es atraído obstruye la barrera IR y el circuito disminuye la potencia del electroimán para que el objeto solo baje un poco y se reestablezca la barrera IR una vez reestablecida la barrera IR el ciclo se repite miles de veces por segundo  para mantener el objeto levitante estable en una sola posición " por la velocidad en la que ocurre todo este proceso el ojo humano no es capaz de percibir las correcciones de posición del objeto levitante ya que este baja y sube muy rápido pero solo una milésimas lo que imperceptible para el ojo humano "

diagrama del levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator " ( levitron ):

como ven el circuito es muy sencilloy muy facil de realizar debido a que se requieren de muy pocos componentes los cuales son muy faciles de conseguir en mi caso todos estos componentes fueron reciclados de aparatos que ya no funcionaban

materiales :

• un amplificador operacional, este puede ser un LM358, un LM1458, un JRC4558, un TL072, un NJM4565 entre otros amplificadores operacionales con caracteristicas similares a los mencionados
• un mosfet, este puede ser un IRF3205, un IRF540, un IRFZ44, un IRFZ48 entre otros mosfets con caracteristicas similares a los mencionados 
• un pequeño disipador de calor para el mosfet
• un electroiman, este puede ser ya hecho o lo podemos hacer en casa, en caso de hacerlo en casa hay que bobinar sobre un tornillo 1200 espiras de alambre de cobre esmatado, mas adelante tendremos mas detalles de como hacerlo 
• un diodo FR107
• un diodo 1N4007
• un diodo LED infrarojo o " IR " 
• un foto diodo o un foto transistor infrarrojo o " IR " 
• dos diodos LEDs de cualquier color, el LED1 es para ayudar a ajustar la barrera de luz infrarroja IR, ademas con el podemos observar las correciones que hace el circuito para mantener el objeto metalico levitando establemente y el LED2 es para indicar cuando el circuito esta energizado 
• una resistencia de 4.7K
• dos resistencia de 22K
• una resistencia de 5.6K
• dos resistencia de 1K
• una resistencia de 270 OHM 2W
• un capacitor de 100NF
• un capacitor de 4.7UF a 25V
• un capacitor de 1000UF a 25V
• una pequeña PCB para montar todos los componentes 
• una fuente de alimentacion de 12 a 15 voltios DC con una corriente de 3 amperios, el consumo del circuito depende de las caracteristica del electroiman

electroimán :

bueno en mi caso el electroiman fue realizado en casa, pero ustedes pueden usar uno ya hecho ya sea de algun relet o de algun otro aparato

en mi caso el electroiman lo he realizado bobinando 1200 espiras de alambre de cobre esmaltado de 0.4mm sobre un tornillo de 10 centimetros de largo por 1 centimetro de diametro con una cabeza " la parte de la tuerca del tornillo " de 1.5 centimetro mientas mas pequeña esta cabeza el objeto levitante se mantendra mas centrado y sera mas facil hacerlo levitar

el tornillo no es muy critico ya que este puede ser mas largo o mas corto lo importante es que puedas bobinar todas las espiras de alambre de cobre esmaltado en el, y que sea de metal ferroso

mi electro iman ya terminado tiene una ipedancia de 5.5 OHM

pero usted puede ajustar a gusto el electriman ya sea para hacerlo mas potente o mas pequeño todo depende de tu creatividad

importante :

nunca deje mucho tiempo al levitador electromagnético encendido sin un objeto metalico levitando ya que el electroiman podria recalentarse ya que no esta diseñado para trabajar de manera continua con los 12 a 15 voltios de la alimentacion, no hay problema cuando hay un objeto levitando porque el consumo se reduce a un poco menos de la mitad por lo que no hay riesgo para el electroiman

aquí unas fotos del levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator " ( levitron )  " mi primera version " :

aqui en esta primeras fotos podran apreciar mi primera version de este levitador electromagnético 

como ven este es el circuito de control me quedo muy compacto pero si ustedes observan bien  el pequeño circuitoh e utilizado un mosfet SMD reciclado de una placa madre de PC porque no tenia un mosfet de tipo to220 el mosfet no es muy critico solo debe soportar el voltaje de alimentación del circuito  y la corriente máxima del electroimán
en mi caso el mosfet es un SPD50n03 que si ven la hoja de datos de este mosfet veran que es de 50 amperio y 30 voltio y el electroimán que he utilizado solo consume 3 amperio pico por lo que el mosfet esta mas que sobrado y ni siquiera se entibia en pleno funcionamiento   
en esta version he utilizado un amplificador operacional " OPAM " LM358

aqui como pueden observar el levitador electromagnético ya esta funcionando y podemos apreciar que esta levitando un una tuerca metalica sin problemas 

prueba de funcionamiento levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator " ( levitron ) " mi primera version " :

como ven esta fue la primera prueba de funcionamiento del circuito y funciona excelente  y como ven  estaba levitando una pequeña tuerca la cual se mantenía muy estable mientras estaba suspendida en el aire

aquí la segunda prueba de funcionamiento del circuito pero esta vez estaba levitando una pequeña tuerca con un pequeño cartel pegado en el cual estaba escrito mi nombre ( passtran sparkle )

esta es la tercera prueba de funcionamiento del circuito pero esta ves estaba levitando un dibujo
y es  de mi segunda personaje favorita y es ( fluttershy ) pero para poder levitar el dibujo tuve que usar ayuda de un pequeño imán de neodimio   pegado en la parte de arriba del tornillo que esta pegado al dibujo
ustedes se preguntaran porque uso un imán de neodimio ?
y la repuesta es que el dibujo era muy pesado para sostenerse por si solo con el tornillo por eso use el imán de neodimio pero era solo uno pequeñito para poder mantener el dibujo levitando
se puede usar imán de neodimio para aumentar la distancia entre el electro imán y el objeto a levitar o solo para levitar objetos mas pesado

aquí la cuarta prueba de funcionamiento   la cual realice con otro dibujo
y el dibujo era de mi personaje favorita  ( twilight sparkle ) 



como pueden ver el circuito funciona correctamente y levita muy bien manteniendo los objetos suspendidos en el aire muy estables

aquí unas fotos del levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator " ( levitron )  " mi segunda version " :

levitador electromagnético casero " homemade electromagnetic levitator " ( levitron ) realizado por uno de mis lectores  :

bueno ahora aquí les  traigo la prueba de funcionamiento de este mismo levitador electromagnético pero esta vez ha sido realizado por uno de mis amigo y el se llama  Gaston berton la única diferencia es que el ha usado un OPAM diferente al del diagrama y es el RC4560 

como pueden ver en los vídeo el  levitador electromagnético esta funcionando perfectamente y aunque los vídeos son cortos se puede ver que en cada prueba el ha usado un objeto metálico diferente pudiendo el  mini levitador magnético levitarlos  perfectamente y mantenerlos muy estables mientras lo  levita

si ya has leído hasta aquí de seguro   ya tienes un levitador magnético funcionando correctamente y levitando un objeto
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si mas que decirles les deseo todo lo mejor todo y a cada uno de ustedes
saludos y un gran abrazo