Настоящий одноцилиндровый электродвигатель своими руками

Привет, Самоделкины!

Хочу вам показать, как сделать настоящий одноцилиндровый девяти вольтовой электродвигатель соленоидного типа своими руками из подручных материалов в домашних условиях.

Для этого потребуются следующие материалы и инструменты:

— медицинский шприц (в данной самоделке используется шприц объемом 20 мл);- изолированная медная проволока диаметром 0,45мм и длиной около 5м;- медная проволока диаметром 2,5 миллиметра;- неодимовые плоские магниты 2 штуки;- доска для изготовления деревянного основания;- термоклеевой пистолет;- тюбик супер клея;- батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.Начнем с изготовления основы нашего двигателя — электромагнитного цилиндра. Сделаем его корпус из медицинского шприца объемом 20 мл. Такой шприц можно приобрести не только в аптеке, но и в сервисных центрах или магазинах, которые занимаются продажей и обслуживанием оргтехники. Работники таких центров с помощью шприцов производят заправку картриджей струйных принтеров и как правило в основном используются шприцы нужного объема, а именно 20 мл. Берем шприц и первым делом извлекаем поршень, он не понадобится. С помощью ножовки отрезаем часть шприца (меткой служит деление 15 мл).Лишнее убираем в сторону, а с этой заготовкой продолжим работать.Далее понадобится тонкая медная изолированная проволока. В данной самоделке использовалась проволока длиной 5 метров с сечением 0,45мм. Её необходимо плотно намотать в одном направлении в несколько слоев на получившийся из шприца цилиндр. Концы проволоки скручиваем друг с другом таким образом. Обмотку фиксируем суперклеем.Затем понадобится толстая медная проволока из которой изготовим коленчатый вал и шатун.Сперва удалим изоляцию.Далее с помощью пассатижей придаем проволоке форму коленчатого вала.Из оставшейся части проволоки используя плоскогубцы изготовим следующую деталь — шатун. Для его изготовления необходимо изогнуть проволоку с обеих концов как показано ниже.Затем соединяем обе детали (шатун и коленчатый вал) вместе. Для фиксации шатуна на коленвале используются два кусочка изоляции от медной проволоки из которой изготавливались эти детали. Сперва необходимо надеть один кусочек изоляции, затем шатун и после этого еще один кусочек изоляции. Дальше понадобятся два неодимовых магнита такого диаметра чтобы они легко могли перемещаться внутри цилиндра.А так же понадобится деталь похожей формы (ее можно сделать например из дерева), которую горячим клеем крепим на магниты. После чего получившуюся деталь закрепляем следующим образом:Затем понадобится деревянное основание и две деревянные опорные стойки. Эти детали конструкции можно изготовить из любого материала, главное условие: он не должен проводить электрический ток. Но я считаю, что данную конструкцию проще всего изготовить именно из куска древесины (в данном случае доски), так как дерево очень доступный материал и довольно прост в обработке.На основании намечаем будущее расположение цилиндра и опорных стоек. Затем термоклеем фиксируем цилиндр на деревянной заготовке основания.Далее вставляем коленчатый вал в опорные стойки. Затем горячим клеем фиксируем стойки на основании согласно разметке. После чего используя небольшие кусочки изоляции ограничиваем перемещение вала в опорных стойках.На одну из сторон коленвала устанавливаем моховик. Он обеспечит более плавную работу двигателя.Затем понадобятся два контакта из медной проволоки, которые необходимо закрепить на основании с помощью самореза с широкой шайбой.После чего подключаем обмотку цилиндра к контактам. Перед подключением концы обмотки обязательно нужно очистить от изоляции (лака). Ну вот, электродвигатель готов. Приступим к тестированию. С помощью зажимов типа «крокодил» подключаем контакты двигателя к батарейку. На этом все. Благодарю за внимание.

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

10

Идея

7.8

Описание

10

Исполнение

Итоговая оценка: 9.27

Источник: https://USamodelkina.ru/10886-nastoyaschiy-odnocilindrovyy-elektrodvigatel-svoimi-rukami.html

Простой электродвигатель своими руками из подручных средств

Многие радиолюбители всегда не прочь смастерить какой-нибудь декоративный прибор исключительно в демонстративных целях.

Для этого используются простейшие схемы и подручные средства, особенно большим спросом пользуются подвижные механизмы, способные наглядно показать воздействие электрического тока.

В качестве примера мы рассмотрим, как сделать простой электродвигатель в домашних условиях.

Что понадобится для простейшего электродвигателя?

Учтите, что изготовить рабочую электрическую машину, предназначенную для совершения какой либо полезной работы от вращения вала в домашних условиях довольно сложно.

Поэтому мы рассмотрим простую модель, демонстрирующую принцип работы электрического двигателя. С его помощью вы можете продемонстрировать взаимодействие магнитных полей в обмотке якоря и статоре.

Такая модель будет полезной в качестве наглядного пособия для школы или приятного  и познавательного времяпрепровождения с детьми.

Процесс изготовления электродвигателя состоит из таких этапов:

• Намотайте на пальчиковую батарейку от 10 до 15 витков медной проволоки – это и будет ротор мотора. Можно использовать не только батарейку, но и любое круглое основание.
• Снимите намотку с батарейки, постарайтесь не сильно нарушать диаметр витков. Зафиксируйте всю катушку двумя диаметрально противоположными витками, как показано на рисунке ниже.
  Рис. 1: зафиксируйте обмотку витками
• При помощи мелкого наждака зачистите концы якоря электродвигателя. Ваша задача – удалить слой изоляции, так как через эти концы будет осуществляться токосъем.
• При помощи пассатижей согните две скрепки таким образом, чтобы получились круглые петли посредине скрепки. В качестве основания для перегиба петли можно использовать любой твердый предмет, к примеру, спичку.
  Рис. 2: согните скрепку
• Зафиксируйте скотчем обе скрепки на выводах пальчиковой батарейки, важно добиться плотного прилегания. Если нужно, намотайте несколько слоев скотча.
• Поместите в петли концы ротора, он же будет выступать и валом электродвигателя. Зачищенные концы провода должны располагаться на скрепках.
  Рис. 3: поместите ротор в петли
• Зафиксируйте под катушкой на поверхности пальчиковой батарейки постоянный магнит.

Простой электродвигатель готов – достаточно толкнуть пальцем катушку и она начнет вращательное движение, которое будет продолжаться до тех пор, пока вы не остановите   вал мотора или не сядет батарейка.

Рис. 4: запустите катушку

Если вращение не происходит, проверьте качество токосъема и состояние контактов, насколько свободно ходит вал в направляющих и расстояние от катушки до магнита. Чем меньше расстояние от магнита до катушки, тем лучше магнитное взаимодействие, поэтому улучшить работу электродвигателя можно за счет уменьшения длины стоек.

Одноцилиндровый электродвигатель

Если предыдущий вариант никакой полезной работы не выполнял в силу его конструктивных особенностей, то эта модель будет немного сложнее, зато найдет практическое применение у вас дома.

Для изготовления вам понадобится одноразовый шприц на 20мл, медная проволока для намотки катушки (в данном примере используется диаметром 0,45мм­), проволока из меди большего диаметра для коленвала и шатуна (2,5 мм),  постоянные магниты, деревянные планки для каркаса и конструктивных элементов, источник питания постоянного тока.

Из дополнительных инструментов понадобится клеевой пистолет, ножовка, канцелярский нож, пассатижи.

Процесс изготовления электродвигателя заключается в следующем:

• При помощи ножовки или канцелярского ножа обрежьте шприц, чтобы получить пластиковую трубку.
• Намотайте на пластиковую трубку тонкую медную проволоку и зафиксируйте ее концы клеем, это будет обмотка статора.
  Рис. 5: намотайте проволоку на шприц
• С толстой проволоки удалите изоляцию при помощи канцелярского ножа. Отрежьте два куска проволоки.
• Согните из этих кусков проволоки коленчатый вал и шатун для электродвигателя, как показано на рисунке ниже.
  Рис. 6: согните коленвал и шатун
• Наденьте кольцо шатуна на коленчатый вал, чтобы обеспечить его плотную фиксацию, можно надеть кусок изоляции под кольцо.
  Рис. 7: наденьте шатун на коленвал
• Из деревянных плашек изготовьте две стойки для вала, деревянное основание и ушко для неодимовых магнитов.
• Склейте неодимовые магниты вместе и приклейте к ним ушко при помощи клеевого пистолета.
• Зафиксируйте второе кольцо шатуна в ушке при помощи шплинта из медной проволоки.
  Рис. 8: зафиксируйте второе кольцо шатуна
• Вставьте вал в деревянные стойки и наденьте втулки для ограничения перемещения, сделайте их из кусочков родной изоляции провода.
• Приклейте статор с обмоткой, стойки с шатуном на деревянное основание, кроме дерева можете использовать и другой диэлектрический материал.
  Рис. 9: приклейте стойки и статор
• При помощи саморезов с плоской шляпкой зафиксируйте выводы на деревянном основании. Два контакта должны иметь достаточную длину, чтобы касаться вала электродвигателя – один выгнутой части, другой прямой.
  Рис. 10: точки касания вала
• Наденьте на вал с одной стороны маховик для стабилизации вращения, а с другой крыльчатку для вентилятора.
• Припаяйте один вывод обмотки электродвигателя к контакту колена, а второй к отдельному выводу.
  Рис. 11: припаяйте выводы обмотки
• Подключите электродвигатель к батарейке при помощи крокодилов.

Одноцилиндровый электродвигатель готов к эксплуатации – достаточно подключить питание к его выводам для работы и прокрутить маховик, если он находится  в том положении, с которого сам стартовать не может.

Рис. 12: подключите питание

Чтобы прекратить вращение вентилятора, отключите электродвигатель посредством снятия крокодила хотя бы с одного из контактов.

Электродвигатель из пробки и спицы

Также представляет собой относительно простой вариант самоделки, для его изготовления вам понадобится пробка от шампанского, медная проволока в изоляции для намотки якоря, вязальная спица, медная проволока для изготовления контактов, изолента, деревянные заготовки, магниты, источник питания. Из инструментов вам пригодятся пассатижи, клеевой пистолет, мелкий натфиль, дрель, канцелярский нож.

Процесс изготовления электродвигателя будет состоять из таких этапов:

• Обрежьте края пробки, чтобы получить две плоских поверхности, на которых будет располагаться провод.
• Просверлите сквозное отверстие в пробке и проденьте в него спицу. С одной стороны намотайте изоленту.
  Рис. 13: вставьте спицу и намотайте изоленту
• В торце пробки вставьте два отрезка проволоки и приклейте их.
• Намотайте обмотку ротора из тонкой проволоки в одном направлении. Сделайте перемотку якоря изолентой, чтобы витки в электродвигателе не распустились во время работы.
• Зачистите надфилем концы обмотки электродвигателя и выводы на пробке и соедините их.

Рис. 14: соедините концы обмотки и выводы

Для лучшего контакта можно припаять. Выводы следует согнуть так, чтобы они буквально лежали на спице.

Рис. 15: согните выводы

• Сделайте деревянное основание, две опоры для вала и две стойки для магнитов. Высверлите в опорах отверстия под спицу.
• Приклейте опоры на основание и вставьте в них ротор электродвигателя. Зафиксируйте подвижный элемент ограничителями, наиболее просто сделать их из изоленты.
  Рис. 16: установите вал на стойки
• Из двух концов проволоки изготовьте щетки для электродвигателя и зафиксируйте их саморезами на основании.
  Рис. 17: щетки для электродвигателя
• На стойки приклейте два магнита и разместите их с двух сторон от ротора с минимальным зазором.

Рис. 18: установите магниты

Наденьте крыльчатку вентилятора на вал и подключите к источнику питания – при протекании электрического тока по катушке произойдет магнитное взаимодействие с полем постоянных магнитов, благодаря чему и возникнет вращательное движение. Простейший электродвигатель готов, запитать его можно и от переменного тока в сети, но вместо батарейки вам придется использовать блок питания.

Видео инструкции в помощь

Источник: https://www.asutpp.ru/prostoy-elektrodvigatel-svoimi-rukami.html

Как изготовить электродвигатель своими руками — пошаговое описание как спроектировать и собрать простейший электромотор (120 фото и видео)

Электродвигатель — это сложное устройство, которое в 21 веке приносит большую пользу людям и используется повсеместно. Например, такие двигатели применяют на разных производствах, также они есть в каждом автомобиле и присутствуют во многих электронных игрушках для детей.

Их главный плюс заключается в том, что использовать его можно как для вращения, которое преобразуется в механическое движение, так и наоборот. Поэтому во многих европейских странах давно используются ветряные генераторы для получения электричества.

• 
• В этой статье мы поделимся с вами как можно изготовить простой прототип современного двигателя, а также расскажем как осуществляется обмотка якоря электродвигателя.
• 

Простой электрический моторчик

Асинхронный электродвигатель своими руками создать довольно сложно, так как это точная и идеальная конструкция. Катушки с поволокой должны в нем располагаться под уклоном в 120 градусов, так как особенность провоцирует вращение ротора.

1. В домашних условиях создать подобное не каждому под силу, именно поэтому мы расскажем вам об интересном способе изготовления простого электрического двигателя.
2. На простом прототипе мотора можно будет наглядно разобраться по какому принципу работают двигатели, и конечно мы не забыли фото самодельного электродвигателя.

Подготавливаем все необходимое

Для того чтобы изготовить электрический двигатель нам понадобится следующее:

• Небольшой магнит, желательно неодимовый.
• Изоляционная лента.
• 1 батарейка 1.5 Вольта.
• 2 булавки.
• Медная проволока диаметром 0.5 миллиметра.
• Медная проволока диаметром 1 миллиметр.
• Термоклей.
• Небольшой отрезок фанеры (10 на 10 см будет достаточно).
• Крышка от пластиковой бутылки.
• Канцелярский нож.

Намотка катушки

Возьмите проволоку (0.5 мм) и пробку от бутылки, проделайте сбоку крышки надрез глубиной 2 миллиметра. С усилием необходимо втиснуть в сделанный прорез проволоку для надежной фиксации.

На заводе обмотки создают работы, так как человек не сможет так идеально и быстро намотать проволоку. Процент погрешности на производстве очень небольшой, поэтому перемотка электродвигателей не осуществляется.

Вам не нужно делать много обмоток, а только одну, поэтому постарайтесь намотать ее как можно аккуратнее. Сделайте около 100 витков проволоки на крышку и снимите моток проволоку с крышки.

• Для того чтобы намотанные витки не распались, надо сделать 10 оборотов концов изнутри мотка, а затем против часовой стрелки обмотайте другим концом.

Далее понадобится проволока диаметром 1 миллиметр, небольшой отрезок 10 сантиметров. Согните отрезок ровно посередине и постоянными сгибаниями переломите его пополам, в таком случае у нас получится 2 равных отрезка.

Обмотайте вокруг созданной катушки сделав несколько оборотов и оставьте прямой конец 3 сантиметра. Также нужно сделать и с другого конца, затем постарайтесь на максимум откалибровать наш самодельный ротор.

1. Если этого не сделать, то в будущем она будет сильно прыгать, и от этого может плохо работать наш двигатель.

Создание платформы и установка контактов

Разогрейте клеевой пистолет в течение 10 минут, это нужно для того, чтобы у клея были хорошие свойства и он хорошо приставал к поверхности фанеры.

Возьмите кусок фанеры и сделайте по краям 4 капли, это в нашем случае необходимо для устойчивости платформы. Затем возьмите батарейку, выдавите клея на платформу и плотно прижмите ее до тех пор, пока клей не застынет.

В качестве контактов для катушки у нас будут выступать обычные булавки, их можно найти в любом магазине. Возьмите изоленту и прикрепите булавки таким образом, чтобы они располагались перпендикулярно к доске.

Если вы не уверены что она будет хорошо держать катушку из проволоки, то можно закрепить вдобавок термоклеем. Сверху на батарейку закрепите клеем небольшой магнит, если нее металлический корпус, то магнит сам прилепится к батарейке.

Завершающая сборка

Для того чтобы можно было произвести запуск, осталось только лишь все собрать в правильном порядке. Возьмите намотанную катушку и убедитесь что концы находятся на одной линии, сделать это можно с помощью линейки.

• Если все в порядке, то можно установить катушку в колечки булавок и немного стукнуть по катушке для придания вращения.
• Постарайтесь сделать плавный пуск электродвигателя, в противном случае можно погнуть проволоку и тогда вращаться наш самодельный моторчик не будет.

Если вы все правильно изготовили, то она будет долгое время вращаться, а именно до тех пор, пока не разрядится батарейка. Все, наш простейший электродвигатель готов!

Фото советы как изготовить электродвигатель своими руками

Вам понравилась статья? Поделитесь 😉  

Источник: https://electrikexpert.ru/kak-izgotovit-elektrodvigatel-svoimi-rukami/

Второй проект самодельного ДВС (хобби) — DRIVE2

Всем привет, вот решил поделится вторым проектом ДВС, проект уже построен давненько и чтото я не решался выкладывать его сюда да и честно чтото лень было. Вобщем после удачного первого мотора мне захотелось построить еще один но немного другой конструкции.

Изначально задумывался мотор не скоростной а медленно чавкающий на постоянных оборотах (буржуи называют их hit and miss).

Но с ходом разработки и постройки пришлось отказаться от чавкающего двигателя из за ряда проблем и основной проблемой стала — отсутствие собственного токарного станка (большого мне не надо, нужен маленький хоббийный типа ТВ16 или ему подобного либо школьный ТВ4 но таких в наших районах не продают или продают но неадекватно дорого, а платить 5к или более за транспортную с другого города что жаба душит да и станок надо самому смотреть состояние). Так вот неспешно был построен второй проект, описание всего процесса постройки можно почитать на форуме, прямая ссыль на тему — sam0delki.ru/viewtopic.php?f=44&t=611 здесь опишу кратко основные части и изменения в конкретно этом втором проекте относительно первого двс.

Сама схема в данном компрессоре не подходила к работе в виде мотора так как поршень и шатун там были литыми, но компрессоров у меня было много и я без труда подобрал к цилиндру нужный поршень.

Собственно он то мне и не давал покоя так как ка был изготовлен очень качественно (пара отличная, компрессия просто обалденная, плюс и материал — чугунная гильза и чугунный поршень — идеал для самоделки из за офигительного коэффициента скольжения чугуна по чугуну).

Компрессор

Снятый цилиндр и подобранный поршень (выглядывает)

Так, значит ЦПГ была уже готова, причем отличная. Далее ГБЦ, голову решил делать как и у предыдущего проекта из бронзы. На заводе добыл нужную болванку, и изготовил голову. Клапана также как и у первого проекта из саморезов. Клапана были притерты как и у настоящих двигателей с применением паст для притирки.

Отличия данной головы от предыдущей тут будет один управляемый клапан (выпуск) как у обычного четырехтактного мотора через коромысло и второй клапан будет полностью автоматическим (впуск, тут после того как все части ДВС будут собраны воедино надо будет «поиграться» с жесткостью клапанной пружинки и добиться правильной длительность впуска когда поршень будет двигаться к НМТ и открывать разряжением клапан преодолевая жёсткость пружинки) и второе отличие это свеча зажигания. В первом проекте она была диаметром 6мм и очень сложна в изготовлении (плюс очень хрупкая на кручение, можно легко поломать при заворачивании) тут же свеча уже по серьезнее — 8мм, техпроцесс изготовления тот же — стеклянный изолятор посаженный на эпоксидку и холодная сварка в качестве внешнего изолятора.

почти готовая ГБЦ

клапана

Свеча зажигания

Такс, что далее… а далее коленвал и его опора с подшипниками. Колено одноопорное — такое проще всего изготовить. Изначально, конечно, замахнулся на изготовление двухопорного колена но меня постигла неудача и на стадии сварки шатунной шейки колено очень сильно повело. Так что одноопорное.

Коленвал, шатуная и коренные шейки 6мм, ход 16мм

Опора и постель коренных подшипников сборная, многодетальная так сказать))) Постель подшипников это бронзовый боченок с плотной посадкой двух подшипников с торцов.

Опора была спаяна из стального листа в форме треугольника на вершине которого посадка под саму постель подшипников (она крепится болтом через нижнюю часть опоры).

На нижней плоскости опоры три отверстия два крайних под закладные гайки крепежа (м6 были припаяны изнутри) и среднее для шестигранного ключа которым затягивается ботл крепящий постель. По фото думаю будет понятней:

Постель из бронзы, подшипники и посадочная трубка под нее для вершины опоры.

опора в процессе пайки

Собранная опора вместе с коленвалом, на шестерню колевала пока не обращайте внимание, далее опишу их

И так, опишу привод ГРМ, привод распредвала в данном проекте (опять же отличительная особенность данного проекта от первого) осуществляется ремнем.

Ремень взял от электрорубанка, размеры компактные, зубцы правильной ГРМ-овской формы ширина 9мм, просто песня и всего за 200 рублей! Небольшая проблема встала при поиске зубчатых шкивов под данный ремень, я пошел по сложному пути и решил изготовить их самостоятельно, частично у меня это получилось, частично нет и пришлось закупать с китая. Вобщем шкивы нужны с соотношением 1к2 (два оборота коленвала — один оборот распредвала) вычислив необходимый диаметр шкивов чтобы получить нужное мне межцентровое расстояние (между коленом и распредвалом) я пришел к цифрам что мне надо шкивы на 20 и 10 зубьев. Изготовить решил из эпоксидной смолы, форму изготовил из отрезка ремня (для правильно профиля паза) и оправок выточенных на токарнике (чтоб отрезок ремня лек ровно ну и было сразу центральное отверстие).

оправки для последующей заливки эпоксидной

готовые шестерни

• Шестерни вышли отличные, но засада случилась с малой шестерней коленвала, при разворачивании центрального отверстия она дала трещину ввиду малого расстояния между впадиной зуба и отверстием, поэтому мне пришлось заказать данную шестеренку в Китае (хорошо хоть не дорого вышло порядка 200 рублей вроде).

Китайская шестерня из алюминия, нужный профиль зуба XL и нужное количество 10 зубьев, ЦО как и надо 6мм.

Маховик был изготовлен из шестерни редуктора (редуктор привода дверей лифтовой). Отдельно фото маховика нету, его увидите позже на фото всборе. Маховик массивный, диаметр 100мм, середина чугун, внешний обод когдато был шестеренкой а после обдирки стал декоративным элементом из бронзы.

Далее рассказывать про отдельные узлы смысла нет и сложно, лучше почитать на форуме весь ход работ. Тут лучше увидеть, была изготовлена станина двигателя — шлифованная толстая алюминиевая плита, части двигателя были прикручены к ней.

Также была спаяна и установлена опора распредвала (распредвал на подшипниках, один впаян наметво в опору ближе к цилиндру а второй съемный в собственной постеле).

Для должного натяжения ремня был изготовлен узел натяжения ремня, шестерня в нем кстати самодельная, нагрузки там нету так что подошла и она. Вобщем общий вид почти собранного двигателя на станине:

Почти собран

Далее расскажу о зажигании и о системе питания. Данные системы стандартны и мало отличаются от предыдущего проекта. Зажигание упрощено, оно также контактное но уже без блока коммутатора, использована катушка зажигания от мотоцикла ИЖ планета, контакты прерывателя модернизированные ВАЗ 2101, ну и конденсатор стандартный автомобильный, питание аккумулятор 12 вольт.

Прерыватель зажигания, постель подшипника распредвала, кулачек прерывателя. Все это установлено на свободном конце распредвала. Данная система имеет регулировки угла зажигания и расстояния между контактами прерывателя.

1. Зажигание заняло свое место в подставке (ее изготовил из старой тумбочки).

Сверху фрезеровал нишу под станину мотора на передней стороне отверстие под кнопку отключения питания

Внутри собственно сама катушка и конденсатор

• Система питания, как обычно карбюратор испарительной системы или как его называют самодельщики «бульбулятор» был изготовлен из дешевого флакона туалетной воды «Огурченая» путем обрезки горлышка и донышка, вклейки полученной колбы в выточенные крышки и установки штуцеров с регулировкой дополнительно подсоса воздуха (для регулировке качества топливной смеси и тем самым регулировки оборотов мотора).

готовый бак-карбюратор

1. Ну вот вроде бы и все основное рассказал, более подробно о некоторых нюансах читайте на форуме если интересно, а с меня фото готового проекта и естественно видео!

ГОТОВЫЙ ПРОЕКТ

ГОТОВЫЙ ПРОЕКТ

ГОТОВЫЙ ПРОЕКТ

Видео:

Всех проявивших интерес и прочитавших все это благодарю и удачи в Ваших хобби!

Источник: https://www.drive2.ru/b/1484419/

Как сделать электродвигатель своими руками

Рассмотрим отдельные аспекты конструирования. Не станем обещать изготовление вечного двигателя, по типу творения, приписываемого Тесле, но рассказ предвидится интересным.

Не станем тревожить читателей скрепками и батарейками, предлагаем поговорить, как приспособить уже готовый мотор под собственные цели. Известно, что конструкций масса, все используются, но современная литература базовые основы оставляет за кормой.

Авторы проштудировали учебник прошлого века, изучая, как сделать электродвигатель собственноручно. Теперь предлагаем окунуться в знания, составляющие базис специалиста.

Почему в быту часто применяются коллекторные двигатели

Коллекторный тип двигателя

Если брать фазу на 220В, принцип работы электродвигателя на коллекторе позволяет изготовить устройства в 2-3 раза менее массивные, нежели при использовании асинхронной конструкции. Это важно при изготовлении приборов: ручные блендеры, миксеры, мясорубки.

Помимо прочего, асинхронный двигатель сложно разогнать выше 3000 оборотов в минуту, для коллекторных указанное ограничение отсутствует.

Что делает устройства единственно пригодными для реализации конструкций центрифужных соковыжималок, не говоря уже о пылесосах, где скорость часто не ниже.

Отпадает вопрос, как сделать регулятор оборотов электродвигателя. Задача давно решена путём отсечки части цикла синусоиды питающего напряжения.

Это возможно, ведь коллекторному двигателю нет разницы, питаться переменным или постоянным током. В первом случае падают характеристики, но с явлением мирятся по причине очевидных выгод.

Работает электродвигатель коллекторного типа и в стиральной машине, и в посудомоечной. Хотя скорости сильно отличаются.

Сделать самостоятельно коллектор вряд ли удастся, но намотать заново и подобрать статор вполне реально. Заметим, что от числа секций ротора зависит скорость вращения (аналогично амплитуде питающего напряжения).

А на статоре лишь пара полюсов.

Наконец, при использовании указанной конструкции удаётся создать устройство универсальное. Работает двигатель без труда и от переменного, и от постоянного тока.

Просто на обмотке делают отвод, при включении от выпрямленного напряжения задействуют полностью витки, а при синусоидальном исключительно часть. Это позволяет сохранить номинальные параметры.

Сделать примитивный электродвигатель коллекторного типа не выглядит простой задачей, зато удастся целиком приспособить параметры под собственные нужды.

Особенности работы коллекторных двигателей

В коллекторном двигателе не слишком полюсов на статоре. Если говорить точнее, всего два — северный и южный. Магнитное поле в противовес асинхронным двигателям здесь не вращается. Вместо этого меняется положение полюсов на роторе.

Подобное положение дел обеспечивается тем, что щётки постепенно движутся по секциям медного барабана. Особой намоткой катушек обеспечивается должное распределение. Полюса словно скользят по кругу ротора, толкая его в нужном направлении.

Для обеспечения режима реверса достаточно поменять полярность питания любой обмотки. Ротор в этом случае называется якорем, а статор – возбудителем. Включать эти цепи допустимо параллельно друг другу либо последовательно.

Здесь условно показаны графики для двух случаев:

График изменения характеристик прибора

1. При параллельном питании возбудителя (статора) и якоря (ротора) коллекторного двигателя постоянным током его механическая характеристика почти горизонтальна. Это значит, что при изменении нагрузки на вал сохраняется номинальная частота вращения вала. Это применяется на обрабатывающих станках, где изменение оборотов не лучшим образом сказывается на качестве. В результате деталь вращается при касании её резцом резво, как при старте. Если препятствующий момент слишком возрастает, происходит срыв движения. Двигатель останавливается. Резюме: если хотите двигатель от пылесоса применить для создания металлообрабатывающего (токарного) станка, предлагается обмотки соединить параллельно, ведь в бытовой технике доминирует иной тип включения. Причём ситуация объяснима. При параллельном питании обмоток переменным током образуется слишком большое индуктивное сопротивление. Указанную методику следует применять с осторожностью.
2. При последовательном питании ротора и статора у коллекторного двигателя появляется прелестное свойство – большой крутящий момент на старте. Такое качество активно используется для страгивания трамваев, троллейбусов и, вероятно, электропоездов. Главное, что при увеличении нагрузки обороты не срываются. Если запустить в таком режиме коллекторный двигатель на холостом ходу, скорость вращения вала будет расти безмерно. Если мощность мала – десятки Вт – беспокоиться не стоит: сила трения подшипников и щёток, возрастание токов индукции и явление перемагничивания сердечника вкупе затормозят рост на конкретном значении. В случае промышленных агрегатов либо упомянутого пылесоса, когда его двигатель извлекли из корпуса, повышение скорости идёт лавинообразно. Центробежная сила оказывается столь велика, что нагрузки способны разорвать якорь. Поосторожнее при запуске коллекторных двигателей с последовательным возбуждением.

Коллекторные двигатели с параллельным включением обмоток статора и ротора отлично поддаются регулировке. За счёт внедрения реостата в цепь возбудителя удаётся значительно поднять обороты. А если такой присоединить в ветвь якоря, вращения, напротив, замедлится. Это массово используется в технике для достижения нужных характеристик.

Конструкция коллекторного двигателя и связь её с потерями

При конструировании коллекторных двигателей принимаются во внимание сведения, касающиеся потерь. Выделяются трёх видов:

• Электрическими принято называть тепловые потери при движении токов по проводникам. Для снижения указанной величины обмотки выполняются из меди, имеющей наименьшее удельное сопротивление из доступных материалов. Понятно, что лучше взять серебро, а золото – просто отлично, но это слишком дорого. Тепловые потери зависят от сечения. Нельзя выбирать толщину проводников слишком малой. С этой точки зрения она ограничивается рассеиваемой мощностью, не меньше реально присутствующей в двигателе. Иначе обмотка сгорит. Слишком толстые проводники из меди, впрочем, сделают двигатель громоздким и тяжёлым, плюс – дорогим. Важное дополнение: двигатели обязаны сопровождаться средствами защиты. Уместны термопредохранители или реле, находятся в свободной продаже. А значения срабатывания выбираются ниже температуры выгорания обмотки (изоляции). Обычно 135 градусов Цельсия. Технические данные на предельные температуры проводов приводятся в характеристиках (data sheet).
  Коллекторы
• Магнитные потери возникают в сердечнике якоря. Кажется, логично сделать из стали, но это недопустимо. Он изготавливается из изолированных друг от друга пластин, как сердечник трансформатора. В противном случае вращающийся в магнитном поле статора металл станет подобен индукционной кухонной плитке. Листы разделены слоем лака. Используется специальная электротехническая сталь с повышенным содержанием кремния. Это приводит к увеличению удельного сопротивления материала, что вызывает снижение значений вихревых токов. Наконец, сталь берётся мягкой и специально обработанной для снижения остаточного магнетизма. Если двигатель работает на постоянном токе, корпус и статор допустимо изготавливать из сплошных кусков металла. Когда работа идёт от сети 220В или 380В, прилегающие детали выполняются листовыми с разделением послойно посредством лака.
• Про механические потери уже говорилось выше. Они служат паразитным эффектом, вдобавок уберегают маломощный коллекторный двигатель с последовательным возбуждением от выхода из строя. Благодаря тому, что обороты не выйдут за предел по скорости.

Обычно при питании коллекторного двигателя переменным током используется последовательное включение обмоток. В противном случае выходит слишком большое индуктивное сопротивление.

К сказанному добавим, что при питании коллекторного двигателя переменным током вступает в роль индуктивное сопротивление обмоток. Поэтому при одинаковом действующем напряжении частота оборотов понизится. Полюса статора и корпус уберегаются от магнитных потерь.

В необходимости этого легко убедиться на простом опыте: питайте маломощный коллекторный двигатель от батарейки. Его корпус останется холодным. Но если теперь подать переменный ток с прежним действующим значением (по показаниям тестера), картина изменится.

Теперь корпус коллекторного двигателя начнёт греться.

Эскиз сбора статора в поперечном срезе и сбоку

Потому даже кожух стараются собрать из листов электротехнической стали, клепая либо склеивая при помощи БФ-2 и аналогов. Наконец, дополним сказанное утверждением: листы набираются по поперечному срезу.

Часто статор собирается по эскизу, показанному на рисунке. В этом случае катушка наматывается отдельно по шаблону, потом изолируется и надевается обратно, упрощая сборку.

Что касается методик, проще нарезать сталь на плазменном станке, и не думать о цене мероприятия.

Проще найти (на свалке, в гараже) уже готовую форму для сборки. Потом уже намотать под неё катушки из медной проволоки с лаковой изоляцией. Заведомо диаметр подбирается больше. Вначале готовую катушку натягивают на первый выступ сердечника, потом на второй.

Прижимают проволоку так, что по торцам остаётся небольшой воздушный зазор. Считается, подобное не критично. Чтобы держалось, у двух крайних пластин острые углы срезаются, оставшаяся серёдка отгибается наружу, отжимая торцы катушки.

Это поможет собрать двигатель по заводским меркам.

Часто (особенно в блендерах) находится разомкнутый сердечник статора. Это не искажает форму магнитного поля. Раз полюс единственный, особой мощности ожидать не приходится.

Форма сердечника напоминает букву П, между ножками литеры в магнитном поле вертится ротор. Под устройство сделаны кругообразные прорези в нужных местах. Подобный статор нетрудно собрать самостоятельно из старого трансформатора.

Это проще, нежели сделать электродвигатель с нуля.

Сердечник в месте намотки изолируется стальной гильзой, по бокам – диэлектрическим фланцами, вырезанными из любого подходящего пластика.

Источник: https://VashTehnik.ru/elektrika/kak-sdelat-elektrodvigatel-svoimi-rukami.html