Электродвигатель своими руками: Настоящий одноцилиндровый электродвигатель своими руками. Как и что можно сделать из моторчика от игрушки или бытовой техники Как сделать самой без моторчика

Содержание

Вечный двигатель своими руками

Вечный двигатель — воображаемое неограниченно долго действующее устройство, позволяющее получать большее количество полезной работы, чем количество сообщённой ему извне энергии (вечный двигатель первого рода) или позволяющее получать тепло от одного резервуара и полностью превращать его в работу (вечный двигатель второго рода).

Вечный двигатель все-таки существует?

По представленной ниже схеме, была разработана реальная и вполне работоспособная модель вечного двигателя.

На схеме представлено более упрощенное соединение работающих элементов, а именно, соединение якорей двигателя и генераторов и единого агрегатного вала, в реальном исполнении применялась ременная передача.

Генератор и электродвигатель был зафиксирован таким образом, чтобы при запуске электродвигатель мог одновременно вращать генераторные валы.

Чтобы создать макет двигателя использовался обычный автомобильный аккумулятор и такой же электрогенератор 1 со стандарным 12 в напряжением.

Генератор 2, относительно генератора 1 был сделан меньше размером, тем самым он вырабатывает меньше рабочей энергии и снижает нагрузку на электродвигатель.

Для вечного двигателя использовался обычный двигатель от шлифовальной машины, который может работать без перегрева может вращать якоря генератора в пределах от 2000-5000 об./мин., так он может работать как и с нагрузкой, так и с добавлением дополнительным генератором меньшей нагрузки. Усиливает или обеспечивает переменным током преобразователь МАП «Энергия», который получает входную энергию от аккумулятора.

Преобразователь или усилитель тока «Энергия» увеличивает напряжение поступающего тока от аккумулятора, со стандартных переменных 12в до 220в. Уже преобразованный постоянный ток обеспечивал работу электродвигателя с потребляемой мощностью 1200 Ватт.

Схема «вечного двигателя»

В электрическую цепь, с помощью проводов соединяются: Генератор 1, аккумулятор, электродвигатель и усилитель. Энергия, которая поступает от аккумулятора усиливается, преобразуется до 220В, а от усилителя переменный ток поступает к электродвигателю, который в свою очередь начинает вращать валы якорей, одновременно двух генераторов, а уже сами генераторы начинают вырабатывать электрический ток.

При том, что генератор 1 начинает вырабатывать постоянный ток 12 в и подзаряжает аккумулятор, а потребности потребиля, то есть уже целевой ток для населения будет обеспечивать генератор 2.

После запуска механизма накопленная энергия аккумулятора абслютно не тратится, за счет непрерывной подзарядки, тем и обеспечивается непрерывная цепь работы.

Ранее ЭлектроВести писали, что бельгийская компания CMB официально объявила о начале тестового производства водородных двигателей мощностью 1 МВт. Новая система была разработана в рамках проекта BeHydro совместно с крупнейшим производителем двигателей ABC Engines. Новый двигатель будет применяться в первую очередь в судоходстве, но технология может быть легко адаптирована и масштабирована под самых разных потребителей, включая больницы, железные дороги и центры обработки данных. Максимальная мощность одного агрегата может достигать 10 МВт.

По материалам: electrik.info.

Перемотка электродвигателей своими руками — поиск и устранение причин поломки в домашних условиях (инструкция + 100 фото)

Во многих бытовых приборах сегодня используются электродвигатели. Главная их особенность в том, что они работают асинхронно. Это позволяет держать постоянную частоту вращения ротора даже при меняющихся нагрузках.

Все выпускаемые электродвигатели имеют разные конструктивные особенности. Каждая модификация может отличаться по количеству полюсов, типу ротора, и других составных частей. Технология перемотки электродвигателей делается по общему принципу, в некоторых нюансах могут быть различия.

Если устройство вышло из строя, то нужно обратиться в мастерскую. При ее отсутствии можно попытаться сделать перемотку двигателя в домашних условиях. Желательно иметь для этого необходимые навыки, но в целом этот процесс не такой сложный на вид.

«Движки» имеют два типа обмотки:

  • статорная;
  • роторная.

Если учесть, что конструкция и размеры устройств разные, можно дать общую инструкцию для перемотки двигателей. Остановимся на тех, которые используются в бытовых приборах и питаются от переменного тока.

Инструменты и приспособления

Для того чтобы самостоятельно осуществить перемотку якоря электродвигателя своими руками, потребуется наличие следующих инструментов и приспособлений.

  1. Мультиметра или индикатора напряжения, а также лампы 12 В (мощность не более 40 Вт), мегомметра.
  2. Обмоточного провода, его диаметр должен быть точно такой же, как и на вышедшем из строя электродвигателе.
  3. Картон диэлектрический толщиной 0,3 мм.
  4. Электрический паяльник.
  5. Толстые хлопчатобумажные нити.
  6. Эпоксидная смола или лак.
  7. Наждачная бумага.

Прежде чем начинать проводить работы, необходимо точно установить поломку. Для этого необходимо визуально осмотреть электродвигатель и проверить, идёт ли на коллектор напряжение. Осуществить диагностику кнопки запуска, прозвонить ее с помощью мультиметра. Только в том случае, если цепь питания полностью исправна, необходимо разбирать электродвигатель и заниматься его ремонтом.

Как прозвонить


Для качественной диагностики статора болгарки, следует выполнить полную разборку электроинструмента с целью устранения всех других конструктивных элементов, включая ротор, чтобы обеспечить свободный доступ ко всем его частям. На первоначальном этапе необходимо выполнить визуальный осмотр. Для более полной картины обязательно следует выполнить проверку наличия дефектов с помощью электрических приборов. Какими приборами и как прозвонить статор болгарки, подробно описано по ссылке «Как прозвонить статор болгарки».

Подготовка к перемотке

Прежде чем приступать к работе, необходимо изучить инструкцию по перемотке электродвигателей. Своими руками если это делать, потребуется не менее 4 часов, и это только на перемотку якоря. Перед началом ремонта необходимо выполнить следующие действия.

  1. Посчитать число пазов на якоре.
  2. Пересчитать количество ламелей на коллекторе.
  3. Определить, с каким шагом произведена намотка. Чаще всего укладываются катушки в начальный паз, после чего в седьмой, а крепится на первом.

Также иногда используется сброс влево или вправо. Если происходит намотка со сбросом вправо, катушка уходит вправо от начала обмотки. Например, если в якоре 12 пазов, шаг намотки 1-6 и сброс производится вправо, закладывается обмотка в первом, после чего в восьмом и проводится крепление во втором пазах. Все эти моменты обязательно необходимо учитывать, иначе после ремонта окажется, что электродвигатель вращается в другую сторону.

Направление намотки и начальный паз

Для того чтобы осуществить перемотку эл. двигателей в бытовых условиях, необходимо запоминать, записывать, либо же фотографировать каждый этап проведения работ. Это существенно облегчит ремонт, позволит избежать неточностей при сборке. Чтобы определить направление намотки и начальный паз, необходимо найти катушку, не прикрытую другими. Именно она является последней.

В том случае, если обмотка уложена вправо, то начальный паз находится справа от крайней катушки. Именно отсюда и необходимо начинать укладку провода. Только таким образом можно добиться максимально точной намотки, очень близкой к заводской. Если исходная обмотка симметрична, в ней укладываются попарно катушки, то начальных пазов будет два. Найти их можно точно так же, как и в прошлом случае.

Алгоритм разборки и изготовления статора перфоратора Макита 2450,2470

Вот последовательность при изготовлении статора перфоратора Макита 2450:

  1. Извлечение из корпуса статора в сборе.
  2. Удаление старой обмотки, определение направления намотки, диаметра провода.
  3. Намотка новых катушек согласно собранным данным по шаблонам.
  4. Подготовка изоляции на новые катушки.
  5. Изоляция новых катушек.
  6. Установка готовых катушек в пазы сердечника или намотка катушек в самом сердечнике.
  7. Подпайка выводов к концам катушек.
  8. Бронирование обмоток новых катушек.
  9. Пропитка намотанных катушек.
  10. Сборка статора.

Особенности

Мастеру обязательно нужно узнать, сколько витков провода уложено в одном пазу и во всей катушке. Для этого необходимо катушку, расположенную сверху, отделить и посчитать, сколько в ней витков. Если необходимо, то производите разборку при помощи газовой горелки. Число витков в пазу напрямую зависит от:

  • числа ламелей на коллекторе;
  • количества пазов на якоре.

После подсчёта необходимо подготовить коллектор, демонтаж его не требуется. Для этого нужно просто измерить значение сопротивления между корпусом и ламелями.

Сопротивление должно быть в пределах 200-250 кОм. После этого необходимо полностью демонтировать старый проводник, для этого удаляете обмотку. Тщательно защищаете все пазы и корпус якоря. Нагар, заусеницы, обязательно шлифуете при помощи наждачной бумаги. После этого из картона необходимо нарезать прямоугольные отрезки, соответствующие размерам пазов в якоре.

Намотка нового провода

После этого можно приступать к намотке новых проводников. Схема обязательно должно быть такой же, как и на заводской. Начинайте укладку с начального паза, соблюдайте сброс и шаг намотки. Крепеж производится при помощи хлопчатобумажных ниток непосредственно у коллектора. Синтетические нитки не рекомендуется применять, так как они подвержены горению.

После завершения всех работ необходимо проверить обмотки на межвитковое замыкание и обрывы. Если нет поломок, то необходимо нанести эпоксидную смолу или лак на обмотку. Чтобы ускорить процесс, необходимо якорь поместить в духовку, установив температуру в ней 80 градусов. Сушка должна проводиться не менее 20 часов.

Балансировка ротора

Для того чтобы электроинструмент после ремонта работал максимально эффективно, потребуется сделать балансировку. Так как все работы выполняются в домашних условиях, обязательно следует соблюдать определенные рекомендации. Перемотка электродвигателя своими руками выполняется довольно просто, намного сложнее окажется произвести балансировку.

  1. Подберите два стальных лезвия. Они должны быть ровные и гладкие.
  2. Эти лезвия обязательно устанавливаются параллельно и крепятся к жесткому основанию.
  3. Между ними необходимо соблюдать расстояние, которое равно размеру ротора.
  4. Размещаете на этих стальных лезвиях ротор и наблюдаете, как он перемещается.
  5. Обязательно якорь начнёт проворачиваться, наиболее тяжелая часть окажется снизу.
  6. Нужно сместить центр тяжести к оси ротора, закрепляя на нем грузы.

После балансировки якорь должен быть неподвижным.

Для того чтобы уравнять стороны ротора, необходимо навесить на нем небольшие грузики, изготовленные из пластилина. Только после того, как достигнете равновесия, необходимо снять пластилиновые грузики, взвесить их, припаять металл. После этого обязательно перепроверьте балансировку.

Особенности проверки асинхронных моторов

Асинхронные двигатели могут быть одно- и трехфазными. Существуют особенности проверки этих машин.

  1. У однофазных асинхронников у пусковой обмотки сопротивление больше, чем у рабочей. Проверить это можно при помощи любого мультиметра.
  2. Между обмотками и корпусом электродвигателя сопротивление должно быть большим.
  3. В трехфазных моторах у всех обмоток одинаковое сопротивление.

Чтобы узнать более точные параметры двигателя, нужно прочитать информацию, которая находится на его корпусе. На нем имеется пластина со всеми параметрами работы, а иногда даже со схемами соединения обмоток.

Осмотр двигателя

В случае поломки следует извлечь двигатель из бытового прибора. Очистив составные элементы, проводится внешний осмотр обмоток. Главное точно определить, где произошел пробой. Иногда случается так, что сгорают роторная и статорная обмотки. И тогда нужно их полностью заменить.

Когда возникает неисправность, внутри корпуса двигателя повышается температура. Это приводит к нарушению изоляции на всех элементах. Поэтому, в ремонте электродвигателя заменяются обмотки, и изоляционные покрытия.

Разборка асинхронного мотора

Прежде чем осуществлять перемотку статора асинхронного электродвигателя, необходимо его полностью разобрать. Для этого потребуется использовать съемник, так как крышки установлены на подшипниках очень плотно. Старайтесь все работы проводить как можно аккуратнее, чтобы не допустить разрушение крышки и не повредить обмотку.

Короткозамкнутые роторы очень редко ломаются, поэтому при ремонте его трогать не нужно. Потребуется менять только обмотки на статоре. В том случае, если присутствует почернение на проводах, это говорит о поломке в двигателе. Все соединения в асинхронных двигателях практически незаметны, так как они очень хорошо изолированы, ведь произведен крепеж бандажом.

Состав компонентный

Статор электромашин может быть либо постоянным магнитом, либо электромагнитом. Если он представляет собой электромагнит, то катушку, которая его активирует, называют обмоткой возбуждения. Катушки имеют металлический сердечник, усиливающий магнитное поле.

Сердечник катушки может быть либо железным, либо алюминиевым. Чтобы уменьшить потери нагрузки в двигателях, производители в качестве проводящего материала в обмотках всегда используют медь. Алюминий из-за его меньшей электропроводности может быть альтернативным материалом в двигателях с дробной мощностью, особенно когда двигатели используются достаточно короткие периоды.

Для информации.

Статор состоит из стальной рамы, охватывающей полый цилиндрический сердечник (состоящий из слоев кремниевой стали). Эти слои должны уменьшать гистерезис и потери вихревых токов.

Удаление обмотки

После разборки обязательно удалите старую обмотку. Для этого потребуется при помощи острого ножа срезать все верёвки и избавиться от клея. Провода максимально очищаются от грязи, электрические соединения при этом не разрушаете. Желательно производить фотографирование всех соединений, чтобы при сборке сделать всё правильно. Обязательно составляете схему соединения всех обмоток, можно использовать для этого справочники.

Затем необходимо выбить колья, изготовленные из текстолита или дерева, которые находятся внутри пазов статора. После этого демонтировать прокладки, освобождая провода. Найдите крайний провод, отведите его к середине статора, он должен полностью отклеиться от обмотки. После этого разматываете следующий виток, до тех пор, пока полностью не освободите паз.

Материал изготовления

Статор обычно изготавливается из кремниевой стали, называемой электротехнической сталью. Существует несколько марок стали, в зависимости от количества кремния в материале. Это позволяет создавать различные материалы с электромагнитными свойствами и применять их для разных целей.

Электротехническая сталь предоставляет собой листы толщиной от 0,1 мм до 1 мм, но может быть и в виде более толстых листов. Обычно на так называемых низковольтных двигателях (до 1000 В) используют листы, имеющие толщину 0,5 мм.

Листы из электротехнической стали пробивают, затем укладывают на оправку. Технологически процессы центрирования и ориентации листов должны обеспечивать решение двух основных задач: ограничить в заданных пределах перемещение листов на плоскости по двум координатным осям и вращение листов вокруг оси сердечника. Для этого зажимают и склеивают вместе стопку листов и подвергают сварке. После сварки конструкция готова к обмотке.

Намотка провода

Способов перемотки статора асинхронного электродвигателя существует несколько, но при выборе любого из них обязательно запоминаете каждый шаг при разборке. Это позволит облегчить ремонт, причём, значительно. Для намотки потребуется медный провод в лаковой изоляции, его сечение должно быть таким же, как и на ремонтируемом электродвигателе.

Убедитесь в том, что на корпусе и магнитопроводе электродвигателя отсутствуют повреждения. После этого необходимо изготовить гильзы, установить их в пазы на статоре. Чтобы не заниматься подсчетом количества витков, не определять толщину, прочность и термостойкость материалы для изготовления гильз, можно воспользоваться справочной литературой. Для этого необходимо узнать тип и модель асинхронного мотора.

Все работы в специализированных мастерских производятся на станках. Автоматом производится даже подсчет числа витков. Но как в домашних условиях перемотать электродвигатель, если таких условий нет? Придётся всё считать самостоятельно, либо же брать все данные из сервисной книжки к электродвигателю.

Сборка электродвигателя

Чтобы собрать двигатель следует поставить ротор на место и наживить необходимое количество болтов. Все крепления ставить не нужно, собираем для замера токов в цепи.

Замерять токи каждой фазы необходимо прибором «токовые клещи». Токи должны быть равны по трём фазам и соответствовать табличным данным.

После проведения испытаний вращения двигателя и проверки работы на холостом ходу, разбираем мотор снова.

Производим покрытие статора лаком. Когда пропитались обмотки и заполнились все пустоты, статор размещают в подвешенном состоянии на длительное время. Лишний лак должен стечь и высохнуть в течение 3 часов на открытом воздухе. Можно просушить покрытые детали в печи.

Просушив двигатель, проводим сборку электродвигателя, проверяем ещё раз сопротивление изоляции. Затем осуществляем проверку токов на холостом ходу.

  1. Не рекомендуется перемотанный двигатель сразу включать в полное напряжение. Сначала подвергают запуск через трансформатор — понижающий. Электродвигатель должен слабо начать вращение, отсутствие дыма и запахов подгорания свидетельствует об исправной работе.
  2. Если замечены какие-то отклонения в работе, следует выявить причину на неработающем моторе. Только после этого повторив проверку при помощи трансформатора, следует включать на полное напряжение.

В итоге получили перемотанный электродвигатель.

Рекомендации специалистов по перемотке

  • При определении неисправности двигателя необходимо помнить, что в довольно в частых случаях, когда сопротивление изоляции упало и имеет какие-то малые значения, двигатели достаточно очистить от грязи и просушить от накопленной влаги применяя печку, называемой «тепловой пушкой».
  • В редких случаях возможен ремонт старой изоляции: если произошло короткое замыкание из-за вибрации и место соприкосновения под фланцами. Поможет зачистка изоляции, её восстановление и залить лаком.
  • При прозвонке установлено межвитковое замыкание? Сопротивление одной обмотки ниже чем других. Определяется омметром. Можно попытаться определить нужный виток. Для этого придётся перекусывать провода между витками и определять сопротивление каждого.
  • В редких случаях можно извлечь испорченный виток, заменить на новый, спаять концы и проверить на стенде. Такие же шаги можно использовать при коротком замыкании.
  • Перематывать виток на шаблон необходимо равномерно, заполняя провод к проводу, без перекосов, без нахлестов, согласно размерам статора. Иначе есть риск при сборке не вставить ротор. Сечение и марка проводов должно соответствовать оригиналу.

Далее, следует залить обмотку специальным лаком. Обязательно перед заливкой надо проверить вращение двигателя с помощью трансформатора. Потом под полным напряжением. Эта проверка исключит возможность испорченного материала.

Использование поверенных приборов для определения параметров двигателя: сопротивления и тока холостого хода. При проверке в схеме питания двигателя должна стоять исправная защита, настроенная выше двух третьих номинального тока.

Практически все электродвигатели, установленные в различных моделях бытовых приборов, являются асинхронными. Одно из преимуществ такого технического решения в том, что изменение нагрузки никак не отражается на частоте вращения. Во многом этим и обусловлена популярность таких моделей.

Промышленность выпускает различные модификации этих устройств, которые имеют конструктивные отличия в исполнении составных частей – разное количество полюсов, ротор или короткозамкнутый, или фазный (значительно реже), и ряд других. Но общий принцип ремонта электродвигателей остается неизменным, разница может быть только в отдельных нюансах.

В случае поломки эл/двигателя простейший способ восстановления его работоспособности – обратиться в мастерскую. Однако не в каждом населенном пункте «частники» смогут выполнить эту работу качественно, если, конечно, вообще за нее возьмутся. Поэтому нередко возникает дилемма – выкинуть его в мусорный ящик или попробовать перемотать самостоятельно.

Учитывая разнообразность конструкций и габаритов «движков», а также то, что все они имеют как статорную, так и роторную обмотки (для эл/двигателей постоянного тока – якорную), изложим только порядок действий по перемотке электродвигателей своими руками и общие рекомендации по этому вопросу. Остановимся на двигателе переменного тока, так как именно такие изделия чаще всего входят в состав различных бытовых приборов и агрегатов.

Внешний осмотр

Необходимо, частично разобрав двигатель, произвести очистку всех составных частей и определить, в чем собственно дело. Одновременное выгорание и роторной, и статорной обмоток происходит довольно редко. Поэтому и следует понять, какой из них придется заниматься.

Но здесь нужно учесть, что резкое повышение температуры внутри механизма в момент возникновения неисправности сопровождается нарушением изоляционного покрытия на всех составных частях. Поэтому ограничиваться одной лишь перемоткой нельзя. Следовательно, придется уточнить, что еще необходимо будет сделать и какие материалы приготовить.

Читать также: Usb в com порт

Определение параметров провода

Можно попробовать найти соответствующую информацию в интернете (намоточные данные). Часто люди делятся личным опытом, как они ремонтировали эл/дрель, фен своей жене, насосную станцию на даче и так далее. Но нужно понимать, что это должна быть ТОЧНО ТАКАЯ ЖЕ модель, иначе не факт, что после ремонта ваша станет работать.

На практике же обычно приходится все вопросы выяснять непосредственно при осмотре. Даже если двигатель выгорел довольно сильно, то всегда можно найти участок, на котором обмотка более-менее сохранилась. В этом месте нужно все тщательно очистить для того, чтобы можно было пересчитать все проводки в «укладке». Все, что нам нужно – определить количество витков и сечение провода.

Заботиться о целостности провода, естественно, смысла нет. Поэтому подойдет все, что поможет удалить нагар и частицы расплавленного лака – бензин, спиртосодержащие жидкости и тому подобное. Как вариант – произвести обжиг (горелка, костер и так далее). Главное – результат.

Обмотка выступает за габариты «железа». На той ее части, которая цела и пригодна к осмотру, срезается (срубается, спиливается) верхушка. Подходящий инструмент подбирается в зависимости от толщины провода, но нужно иметь в виду, что он довольно мягкий (медь). Наша задача – добиться того, чтобы одну часть намотки можно было «распушить». Тогда и число проводков посчитать несложно, и сечение их замерить.

Подготовка «железа»

Основой и ротора, и статора служит специальная сталь. При внешнем осмотре на них иногда можно обнаружить небольшие вмятины или заусеницы. Такие места необходимо аккуратно обработать или «мягким» надфилем, или мелкой «наждачкой», не повреждая металл.

Подбор провода

В идеале он должен быть точно таким же. Но это не всегда получается. Следовательно, придется использовать материал с другим сечением, который занимает в соответствующей таблице соседнюю позицию. При этом нужно вспомнить закон Ома и учесть, что с уменьшением диаметра провода его сопротивление возрастает.

Значит, нужно будет изменить и число витков, например, вместо 350 наматывать 400 или 320. Возможно, такое решение – «на глазок» – приведет к некоторому снижению мощности. Тем, для кого это принципиально, придется произвести точные расчеты, тем более что все исходные данные есть – номинал напряжения питания (220 В), сечение имеющегося провода, габариты «железа», на которое он будет наматываться (значит, общая длина проводника).

Изготовление обмотки

Это делается при помощи шаблона. Его несложно изготовить самостоятельно, из плотного картона или фанеры. Главное – правильно снять все размеры с «железа». Намотку провода лучше делать на специальном станке, который не является дефицитом и стоит копейки. Такое приспособление можно смастерить и самому, из подручного материала. Как выглядят станок и шаблон, ясно из рисунка.

Если делать намотку вручную, на это уйдет времени значительно больше, да и есть вероятность того, что можно ошибиться в количестве витков. Кроме того, работая с тонким проводом, его легко порвать, а с толстым – уложить неплотно, что вызовет трудности при постановке обмотки на место из-за увеличения ее габаритов.

Установка обмотки

Ничего сложного в этом нет, необходимо лишь соблюдать аккуратность. После укладки изоляции в пазы по месту «сажается» изготовленная «катушка» (такие «гильзы» изготавливаются из материалов категории «диэлектрик»). Как они ставятся, понятно из рисунка.

Следует избегать любого повреждения не только провода, но и его внешней изоляции (лаковое покрытие). В некоторых случаях целесообразно использовать специальное приспособление – «трамбовку». С ее помощью обмотка «уплотняется» в посадочных пазах. Все фазные катушки надежно изолируются друг от друга.

Пропитка

Она делается с целью изоляции всех токоведущих частей. Рекомендовать какой-то конкретный состав смысла нет, так как в продаже имеется большой ассортимент соответствующей продукции. Но вот кое-что посоветовать стоит.

Все лаки делятся на 2 категории. Одни не требует температурного воздействия, так как просыхают естественным путем. Для других необходима термическая обработка. На производстве с этим проблем нет, так как используются специальные печи. А вот как просушить лак в домашних условиях, придется подумать.

Проверка эл/двигателя

После того, как просушка закончена, нужно убедиться в том, что он готов к включению. Что необходимо? «Прозвонить» все обмотки, по очереди, чтобы выяснить, нет ли где обрыва или «неконтакта» в местах соединений. Кроме того, нужно замерить сопротивление между катушками и на корпус (удостовериться в отсутствии КЗ).

И только после этого можно проверять изделие в работе.

Включение

Для проверки работоспособности двигатель не следует сразу же запитывать от источника 220 В. Сначала нужно проверить его работоспособность через понижающий трансформатор. Если ротор, хоть и «вяло», но крутится и эл/двигатель не греется, не дымит, значит, все сделано правильно.

После включения в промышленную сеть (220) целесообразно замерить потребляемый устройством ток. В паспорте на изделие такие данные есть. В случае чрезмерного отклонения измеренной величины от «номинала» необходимо разбираться с вероятной причиной.

Практические советы

  • В процессе намотки провода на шаблон нужно укладывать его равномерно, «виток к витку». Наложения проводков друг на друга, с «перехлестом», следует избегать. Иначе полученная катушка просто не поместится в месте установки из-за увеличенных габаритов.
  • Еще в процессе разборки эл/двигателя необходимо обратить внимание, как и чем выполнена изоляция внутренних частей (например, фазных катушек), по какой схеме они соединены («треугольник», «звезда») и так далее. Это поможет произвести правильную сборку, так как ее придется делать «один в один». Не стоит надеяться на память. Надежнее все это «зарисовать», с указанием всех особенностей инженерного решения.
  • Если пришлось сдать «движок» в ремонт, то следует поинтересоваться, какие в мастерской применяются пропиточные составы и есть ли соответствующее оборудование для просушки обмоток.

В принципе, ничего особо сложного в самостоятельной «перемотке» эл/двигателя нет. Следует только вспомнить азы электротехники и учесть вышеприведенные рекомендации. Тогда не придется платить за дорогостоящий ремонт (а в мастерской, как правило, «накручивают» смету) или приобретать другую бытовую технику вместо отправленной в утиль.

Завершение намотки

После того как уложите все обмотки в пазах, необходимо вставить между катушками изоляторы. Бандаж необходимо проводить на тыльной стороне статора. Проводите нить через все петли, старайтесь при этом стягивать все изоляторы и провода. Добейтесь того, чтобы изоляционные пластины не соскользнули со своих мест.

Обязательно по завершению выполнить диагностику всей обмотки, после чего прогреть статор и нанести специальный лак. Статор обязательно нужно полностью погружать в лак. Именно так сможете добиться максимальный механической прочности обмоток, ведь заполните пустоты и пазы. На этом перемотка электродвигателя своими руками окончена, можно приступать к эксплуатации.

Видео

Когда речь заходит о перемотке статора, в подавляющем большинстве случаев, подразумевается ремонт инструмента. В качестве примера выполнения означенного процесса можно привести перемотку статора на болгарке.

Означенный процесс по замене обмоток в одной из частей электрического двигателя можно осуществить и бытовых условиях. Объяснить это можно полным повторением сгоревшей обмотки. То есть, выбирается точно такой же проводник, с точно такой же изоляцией.

Ниже представлены самые распространенные причины, которые так или иначе могут привести к выходу статора из строя:

  • разрыв обормотки в результате перенапряжений;
  • электрическое замыкание соседних витков;
  • частично выгоревшая обмотка;
  • нарушение изоляции.

Как правило, присутствует сразу несколько симптомов из означенного списка. Также наблюдается выход оборудования из строя, при существенном увеличении нагрузки на инструмент.

Любое нарушение эксплуатационных правил, технически может привести к поломке инструмента. Однако, если самое худшее произошло, это не означает, что придётся покупать новую болгарку.

Ведь значительно дешевле осуществить замену электрической обмотки (или сгоревшей её части) и продолжить эксплуатацию оборудования.

Действительно, перед тем, как осуществить перемотку, необходимо подготовить статор. Для этого предварительно укладывают его в раскалённое масло. В результате изоляция (нередко используется электротехнический лак) размягчается.

Удаление выполняется при помощи металлической щётки.

После удаления становится понятно, каким проводом была осуществлена намотка на заводе. С отрезком этого провода идём на рынок и покупаем в точности такой (по техническим характеристикам).

Естественно, запрещается менять металл проводника. То есть, если обмотка была выполнена медным проводом, не стоит выбирать более толстый, но алюминиевый. Наша задача – максимально достоверно восстановить выгоревшую обмотку.

Перемотку статора болгарки в настоящее время можно сделать и самостоятельно. Для этого нужно запастись только необходимыми знаниями. При наличии у мастера необходимых инструментов, навыков проведения ремонтных работ и определенного объема знаний в области электротехники, вопрос о том, как своими руками устранить неисправность этого инструмента решается достаточно легко.

Как сделать точило из электродвигателя


В советское время электродвигатель являлся дефицитным товаром. Его не считали предметом первой необходимости, поэтому поставки велись только для производств, выпускающих на их базе множество различной техники. Заполучить мотор можно было из старого пылесоса, насоса и прочих изделий. В свободной продаже были лишь слишком мощные модели, неудобные в использовании. Домашние мастера приспособились делать точило из электродвигателя своими руками, существенно расширяя перечень доступных методов обработки в домашних условиях. Этими приспособлениями был оборудован практически каждый гараж.

Перечислим преимущества, по которым лучше изготовить собственное устройство:

  • Вы получаете возможность регулировать мощность, обороты и использовать более доступные для покупки промышленные камни.
  • Стоимость готового точила будет примерно в 2 раза больше, чем образец, собранный собственными руками.
  • Производители редко ставят на свои изделия хорошие электромоторы. Намного проще подобрать двигатель, обладающий лучшими характеристиками. Ведь он является основой устройства.

Подбор электродвигателя

Здесь можно лишь дать общий свод рекомендаций, полезных при выборе. Мощность и габариты напрямую зависят от размеров используемых наждачных кругов. Слабый двигатель не сможет раскрутить маховик, а при остановке момент инерции будет негативно воздействовать на центровку вала. Обычно это не больше 2.5 кВт. Большая мощность не нужна в быту, иначе непроверенные камни может просто разрывать от центробежной силы.


Ещё одним определяющим фактором при выборе является наличие достаточно длинного выносного вала. Чтобы определить отсутствие биения, придётся подключить регулятор напряжения, запустить двигатель, а затем снижать обороты. Неровное вращение будет хорошо видно без специальных приборов. Также желательно покупать новый электромотор, иначе бывшие в активном использовании силовые установки сильно расшатываются. Для большинства видов обработки, кроме полировки, достаточно 3000 оборотов в минуту.

Как собрать электрическое точило

Дадим ряд общих рекомендаций, но универсальной схемы сборки не существует. Эти подсказки позволят быстро подобрать решение для имеющегося у вас в распоряжении электродвигателя:

  1. Если имеющаяся модель не имеет креплений в виде проушин, то придётся использовать гибкие хомуты, захватывающие концевые крышки через резиновую подложку. Иначе со временем вибрация протрёт металл. Обычно для этого выбирается стальная полоса, толщиной не менее 1 мм.

  2. Кнопка включения в бытовых условиях нужна крайне редко. Лучше использовать силовую вилку и надежный шнур. Так вы обезопасите себя от случайного включения после отключения света и прочих неприятностей. Кнопка нужна только для подстраховки.
  3. Чтобы надеть круг на вал, необходимо нарезать на нём резьбу, установив опорную шайбу и прижимную гайку. Они должны затягиваться против направления вращения, чтобы обеспечить защиту от раскручивания в момент начала движения.
  4. Чтобы избежать резкого рывка и износа, можно оснастить схему устройством плавного пуска. Она снижает напряжение, увеличивая его в течение определенного отрезка времени.

  5. Не пытайтесь приспособить трехфазный мотор под бытовые нужды. Это крайний вариант, нежелательный для использования. В неумелых руках и без знания нюансов, схема может быть опасна для жизни.

Если вы подумывайте приобрести б/у двигатель, то лучше об этом не думать вовсе. Недорогое и качественное изделие можно купить в нашем интернет-магазине. Вы не можете посмотреть внутрь и точно определить износ обмоток. При правильной эксплуатации электродвигатель может служить практически вечно, но неизвестно что с ним делал предыдущий хозяин. Лучше не рисковать своим здоровьем и деньгами.

восстановление коллектора электродвигателя своими руками

Содержание

  1. Что такое коллекторный электродвигатель
  2. Предварительная проверка коллекторного электродвигателя
  3. Возможные неисправности коллекторного электродвигателя
  4. Проверка коллекторного электродвигателя мультиметром

В большинстве бытовых устройств (пылесосах, стиральных машинах, мясорубках, фенах, инструментах и т.д.) применяется коллекторный электродвигатель. Как и любой агрегат, он может выйти из строя. Ремонт коллекторных электродвигателей можно осуществить в домашних условиях, не прибегая к помощи специалистов. Для этого достаточно знать, что они собой представляют, и иметь хотя бы минимум опыта.

Что такое коллекторный электродвигатель

Двигатель такого типа – это чаще всего синхронный агрегат, подключающийся к источнику питания 220В, и состоящий из:

  • статора;
  • ротора;
  • щеточно-коллекторного узла;
  • подшипников.

Все детали заключены в корпус.

Предварительная проверка коллекторного электродвигателя

Если устройство не работает, прежде всего убедитесь, что проблема заключается в самом двигателе. Для этого:

  • Проверьте, идет ли напряжение на прибор. Включите его в другую розетку (возможно, ремонта требует источник тока).
  • Осмотрите шнур на предмет обрыва.
  • Проверьте, не потерян ли контакт у кнопок включения и управления, нет ли механических повреждений.

При отсутствии неполадок в этих деталях разберите прибор. Воспользуйтесь инструкцией, которую производитель обязательно включает в паспорт.

Возможные неисправности коллекторного электродвигателя

Иногда даже люди, знакомые с устройством механизма, слабо представляют, как проверить коллекторный электродвигатель. Ниже мы расскажем обо всех возможных неисправностях и способах их выявления и устранения.

  • Нарушение контактов. На него указывает активное искрение.
  • Межвитковое замыкание (замыкание обмоток в коллекторе). Оно также вызывает искрение.
  • Износ щеточно-коллекторного узла. При этом он чернеет и появляется искрение. Обычно проблема решается путем замены старых элементов на новые. Чтобы снять узел, отодвиньте фиксатор и открутите крепежный болт (в зависимости от модели двигателя).
  • Потемнение контактной части коллектора. Часто достаточно зачистить его мелкой наждачной бумагой.
  • Образование канавки в месте контакта щеток с коллектором. Необходимо выполнить проточку узла на станке.
  • Износ подшипника. Эту неисправность можно определить по усиленной вибрации корпуса во время работы двигателя и биению патрона. В этом случае требуется замена подшипника.
  • Касание якорем статора. Иногда хватает замены якоря, но в некоторых случаях придется заменить и якорь, и статор.
  • Сбой управления на микроконтроллере. Установка нового микроконтроллера – оптимальное решение проблемы.
  • Выгорание или обрыв обмоток. Обратите внимание на их цвет и целостность. Почернение всего корпуса обмоток или их части указывает на выгорание, обрыв легко определяется при визуальном осмотре. В этом случае требуется их замена или перемотка.
  • Графитовая пыль в пространстве между ламелями. Вашему прибору просто нужна прочистка.
  • Выгорание изоляции проводов. На эту проблему укажет характерный запах.

Во всех вышеуказанных случаях восстановление коллектора электродвигателя своими руками вполне возможно при наличии необходимых запчастей и инструментов. Только если у вас нет опыта в перемотке обмоток, лучше обратиться в соответствующий сервис. После устранения неполадок соедините все детали в обратном порядке.

Проверка коллекторного электродвигателя мультиметром

Допустим, визуальный осмотр не дал результатов – на первый взгляд все узлы целы, обрывы не обнаружены, запах горелого отсутствует. В этом случае проведите проверку прибора и его элементов с помощью специального прибора – мультиметра. Процесс состоит из нескольких этапов:

  • Установите на приборе режим измерения сопротивления до 200 Ом.
  • Прозвоните попарные выводы обмоток статора на ламели. Значения сопротивления должны быть одинаковыми.
  • Проверьте корпус якоря и ламели. В идеале значение сопротивления стремится к бесконечности.
  • Прозвоните выводы обмоток. Если сопротивление отсутствует в одном или нескольких контурах, двигатель неисправен.
  • Проверьте цепь между корпусом статора и выводами обмотки. При наличии пробоя на корпусе эксплуатация агрегата невозможна.
  • Прозвоните ротор, расположив щупы тестера на коллекторе на максимальном удалении друг от друга. Когда мультиметр покажет значение, слегка проверните ротор до момента соединения щупов со следующей обмоткой. Таким образом проверьте все обмотки. Если значение сопротивления в каждом контуре одинаково или отличается очень незначительно, узел исправен.

Не стоит сразу нести в починку или выбрасывать «забарахливший» прибор, как это предпочитают делать многие. Вы сэкономите средства, если будете знать, как восстановить коллектор электродвигателя самостоятельно. Процесс не слишком сложен и занимает не так уж много времени, а механизм сможет прослужить еще долго.


Перемотка электродвигателя сделать самому своими руками в домашних условиях

Если у вас хотя бы раз была электрическая пила или другой подобный инструмент, то вы наверняка должны знать о том, как порой сложно бывает отыскать и устранить возникшую неисправность. И беда тут не только в том, что поломки сложно диагностировать, а в невозможности купить необходимую деталь. Именно поэтому многие домашние умельцы нередко идут на риск, самостоятельно их устраняя. В этой статье мы расскажем, как выполняется перемотка электродвигателя (своими руками).

Выводим переменные

Сперва нужно будет подсчитать количество ламелей и пазов. Выведем переменную К, указывающую отношение ламелей к пазам. Предположим, что первых ровно 48, тогда как вторых – 24. Делим 48 на 24, получаем значение: К=2. Затем следует узнать направление укладки, намоток, их сброс, шаг и первый ламель.

Направленность укладки

Направление укладки несложно определить, просто посмотрев на нее. К слову, не смотрите на предельную простоту этого совета: если вами впервые делается перемотка электродвигателя своими руками, то об этой мелочи вполне можно забыть. Представьте свои чувства в том случае, если в конце работы выяснится, что ее придется полностью переделывать!

Шаг обмотки

Шаг выявляют, взглянув на первую верхнюю катушку. Считаем, что одна из ее сторон лежит в первом пазу. Внимательно считаем, сколько пазов отделяет ее от противоположной стороны, включив в расчет и этот первый паз. Предположим, что вы насчитали шесть штук. Таким образом, при правосторонней укладке шаг будет равняться 1-6; при левосторонней укладке (при наличии 12 пазов) — 1-8.

Смещение первой ламели

Закончив с этим делом, выясним, насколько смещена первая ламель относительно первого паза. Положите двигатель прямо, проведя вдоль него мысленную линию. Обозначим ее буквой Z. Желательно не полагаться при этом на свою память, а внимательно все записывать и зарисовывать, чтобы в последующем не возникало любопытных ситуаций. Сразу предупредим, что перемотка электродвигателей в домашних условиях – дело непростое, будьте крайне внимательны!

Определяем первый паз

Чтобы определить первый паз, вам понадобится специальный прибор, а также переменный ток на 3В. Как его изготовить, мы расскажем чуть ниже.

При левосторонней укладке он будет располагаться чуть правее, в пазе, где лежит последняя катушка. Как-нибудь отметьте его. К помеченному вами месту прикладываем наше самодельное устройство, подавая напряжение на две соседних ламели. Маркером сразу же метим те, на которых хоть как-то отклоняется значение миллиамперметра.

Напомним, что для примера мы выявили значение: К=2. Таким образом, прибор должен показать отклонение на двух парах ламелей, а отметки должны быть на трех ламелях. В противном случае необходимо поменять паз. Если прибор отклоняется на большем числе пар, то это прямое свидетельство наличия замыканий между витками в катушках конкретной группы.

Направление сброса

И вновь нам пригодится наш самодельный прибор. Не меняя тех ламелей, на которые нами подавалось напряжение, аккуратно сместите шаг вправо или влево. Отклонение в каком-либо из этих направлений свидетельствует и о соответствующем сбросе.

Направление намоток

Исходя из направления намотки последней катушки, определяем общее его значение. К примеру, если самый верхний провод выходит из левого паза, то и намотка левонаправленная.

Количество витков

Количество витков легко найти по формуле: Wk=Wn/K/2. Здесь Wn равняется количеству витков в одном пазе.

Описание самодельного прибора

Как мы и обещали, приводим порядок сборки соответствующего прибора, который поможет вам перемотать электродвигатель. Если у вас есть хоть какие-то электротехнические навыки, изготовить его будет совсем несложно. Для начала подбираем любой подходящий сердечник, наматывая на него подходящий тонкий провод.

Ширина этого сердечника не должна быть больше 0,2 см, а толщина стенки – 4-5 мм. Можно взять для этого парочку простых обрезков шинки 5х40, длина которых не больше 5 см, а между ними ввернуть втулку 15 мм, сжав всю конструкцию на болт. В таком случае обмотку удобно расположить на каркасе вокруг вышеупомянутой втулки. Миллиамперметр же, самую важную часть прибора, вы можете взять от любого старого советского магнитофона. После проведения всех вышеозначенных мероприятий, перейдем к снятию обмотки с якоря. Итак, с чего начинается перемотка электродвигателя? Своими руками вам предстоит удалить старую обмотку.

Удаление старой обмотки

Чаще всего вам не удастся обойтись без отжига якоря для удаления с него старой обмотки. Разумеется, перед этим вам нужно будет удалить коллектор. Лобная часть самой намотки должна быть удалена только после обжига. Делается это при помощи качественного зубила. Тщательно удаляем все ее остатки. Удалив намотку, прокладываете освободившиеся пазы, пользуясь для этой цели электротехническим картоном.

В целях большей его сохранности можно подложить под картон электротехническую пленку. Особенно это касается тех случаев, когда выполняется перемотка асинхронных электродвигателей: на них приходится большая нагрузка, так что изоляция должна быть максимально хорошей.

Монтаж коллектора

Начиная перематывать якорь, коллектор лучше ставить сразу же. Не следует также медлить с припаиванием провода. После того как вы установите коллектор, обязательно измерьте сопротивление его изоляции между валом и самими ламелями. Используйте вышеупомянутый омметр на 500 В. Учтите, что показатели сопротивления не должны быть меньше 0,2 МОм.

Часть вала, которая расположена между коллектором и сердечником, обязательно нужно качественно изолировать. Для этой цели прекрасно подойдет небольшая пластмассовая трубка с подходящими размерами. Такие трубки следует поставить и с противоположной от вентилятора стороны. Итак, как же проводится перемотка электродвигателя своими руками?

Приступаем к перемотке якоря

Как следует помучившись со всеми вышеперечисленными процедурами, наконец-то приступаем к наиболее ответственной части нашей работы. Начинается перемотка якоря электродвигателя!

После снятия всех промеров и удаления остатков старой обмотки наматываем на катушки проволоку. Берем провод для перемотки электродвигателей диаметром 0.2 мм (это произвольная величина, все зависит от конкретной модели), припаиваем его к ламели №1. Пропускаем проволоку в первый же паз, пробросив его вокруг вала. С первого паза выводим провод в шестой (еще раз повторимся, что все делать нужно по вашим промерам), наматывая нужное нам количество витков. Припаиваем провод ко второй ламели, пробрасываем его в первый и шестой паз. Набрасываем нужное количество витков, припаиваем его к третьей ламели. Все, первая группа сделана.

Вторую группу мотать начинают с третьей ламели. Все делается аналогично вышеописанной процедуре. Если все сделано как следует, то конец первой катушки должен оказаться точно на первой ламели. Вот так делается перемотка обмотки электродвигателя.

Уложили провод? Аккуратно заверните картон, причем для полного исключения вырывания катушек не помешает вставить клинья. После этого можно заливать обмотки лаком, но лучше полностью погрузить их в лак. Просушивать следует при температуре строго 80-90 градусов по Цельсию (в духовке, на минимальном жаре). Через сутки у вас на руках окажется перемотанный вручную якорь, который при правильном исполнении вами всех вышеперечисленных инструкций будет работать не хуже «родного». Вот так выполняется перемотка якоря электродвигателя.

Сделал простой электродвигатель своими руками. Состоит всего из трех деталей и делается за 5 минут | Мастерская Самоделок

В своей мастерской я не только работаю с деревом и металлом, но также иногда делаю самодельные электродвигатели, которые получаются не хуже заводских и в разы дешевле.

Конечно, проще купить готовый электродвигатель, чем тратить много времени на его сборку, но тогда нет того самого чувства, когда твоя самоделка работает и приносит пользу.

Уже прошел год с момента сборки моего самодельного бесщеточного электродвигателя, но в сборке он сложноват, особенно при отсутствии инструмента и времени.

Статор моего самодельного мотора.

Статор моего самодельного мотора.

В данной статье я покажу, как сделать простой электродвигатель, который даст понимание принципа работы заводских вариантов, делается он за 5 минут и всего из трех деталей.

Первым делом понадобится магнит, я буду использовать неодимовый, так как давно заказывал целый набор из Китая. Стоят они недорого, но покупать их специально не обязательно, магнит можно найти, например, в маленьком динамике, который не жалко.

Неодимовые магниты.

Неодимовые магниты.

Далее понадобится проволока. В моем случае толстой проволоки не нашлось, поэтому пришлось использовать многожильный кабель, который я скрутил для большей плотности.

Из проволоки нужно сделать определенную фигуру, как показано на фото ниже. В центре делаем изгиб внутрь, а в нижней части скручиваем небольшое кольцо. (Листаем галерею).

Фигурка из проволоки.Кольцо должно свободно вращаться вокруг магнита.

Фигурка из проволоки.

Кольцо нужно сделать таким размером, чтобы оно свободно вращалось вокруг магнита с небольшим зазором.

Получилась такая фигурка из проволоки.

Получилась такая фигурка из проволоки.

Теперь можно собрать простой электродвигатель из получившихся деталей.

Цепляем магнит на минусовой контакт пальчиковой батарейки.

Цепляем магнит на минусовой контакт пальчиковой батарейки.

Далее просовываем фигурку из проволоки в батарейку и ставим центральную часть на плюсовой контакт.

Простой электродвигатель готов.

Простой электродвигатель готов.

Чтобы запустить электродвигатель достаточно слегка подтолкнуть проволоку в любую из сторон.

Для наглядности я снял ролик, где отчетливо видно, как работает самодельный моторчик. Нажмите на картинку для воспроизведения.

Запуск самодельного моторчика.

Запуск самодельного моторчика.

Видно, как проволока начинает раскручиваться вокруг батарейки. Работает это за счет того, что проволока выступает в данной конструкции, как электромагнит и при отталкивании от постоянного магнита, который закреплен внизу, она начинается вращаться. Принцип такой же, как и у полноценного электромотора.

Такой электромоторчик можно собрать со своими детьми, что будет весьма интересно, делается он за 5 минут и всего из трех деталей.

Кому понравилась статья, ставьте лайки, пишите комментарии и подписывайтесь на канал.

Как сделать электрический моторчик в домашних условиях. Электродвигатель своими руками. Обучающее пособие по основам. Изготовление токового прерывательного приспособления

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

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.

Легко сделать и реверс. Для этого меняется полярность напряжения на одной обмотке (если затронуть обе, направление вращения останется прежним). Иная задача – как сделать двигатель с подобным количеством составных частей. 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. И тогда начнут значительно изменяться характеристики прибора. Это описывается механическими характеристиками, взгляните на прилагающийся рисунок, чтобы представить утверждаемое. Здесь условно показаны графики для двух случаев:

  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:


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.

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.

Всегда интересно наблюдать за изменяющимися явлениями, особенно если сам участвуешь в создании этих явлений. Сейчас мы соберем простейший (но реально работающий) электродвигатель, состоящий из источника питания, магнита и небольшой катушки провода, которую мы сами и сделаем.

Существует секрет, который заставит этот набор предметов стать электродвигателем; секрет, который одновременно умен и изумительно прост. Вот что нам нужно:

1,5В батарея или аккумулятор.

Держатель с контактами для батареи.

Магнит.

1 метр провода с эмалевой изоляцией (диаметр 0,8-1 мм).

0,3 метра неизолированного провода (диаметр 0,8-1 мм).



Мы начнем с намотки катушки, той части электродвигателя, которая будет вращаться. Чтобы сделать катушку достаточной ровной и круглой, намотаем ее на подходящем цилиндрическом каркасе, например, на батарейке типоразмера АА.

Оставляя свободными по 5 см провода с каждого конца, намотаем 15-20 витков на цилиндрическом каркасе.

Не старайтесь особенно плотно и ровно наматывать катушку, небольшая степень свободы поможет катушке лучше сохранить свою форму.

Теперь аккуратно снимите катушку с каркаса, стараясь сохранить полученную форму.

Затем оберните несколько раз свободные концы провода вокруг витков для сохранения формы, наблюдая за тем, чтобы новые скрепляющие витки были точно напротив друг друга.

Катушка должна выглядеть так:


Сейчас настало время секрета, той особенности, которая заставит мотор работать. Это секрет, потому что это изысканный и неочевидный прием, и его очень сложно обнаружить, когда мотор работает. Даже люди, много знающие о работе двигателей, могут быть удивлены способностью мотора работать, пока не обнаружат эту тонкость.

Держа катушку вертикально, положите один из свободных концов катушки на край стола. Острым ножом удалите верхнюю половину изоляции, оставляя нижнюю половину в эмалевой изоляции.

Проделайте тоже самое со вторым концом катушки, наблюдая за тем, чтобы неизолированные концы провода были направлены вверх у двух свободных концов катушки.

В чем смысл этого приема? Катушка будет лежать на двух держателях, изготовленных из неизолированного провода. Эти держатели будут присоединены к разным концам батареи, так, чтобы электрический ток мог проходить от одного держателя через катушку к другому держателю. Но это будет происходить только тогда, когда неизолированные половины провода будут опущены вниз, касаясь держателей.

Теперь необходимо изготовить поддержку для катушки. Это просто витки провода, которые поддерживают катушку и позволяют ей вращаться. Они сделаны из неизолированного провода, так как кроме поддержки катушки они должны доставлять ей электрический ток.

Просто оберните каждый кусок неизолированного провода вокруг небольшого гвоздя – и получите нужную часть нашего двигателя.

Основанием нашего первого электродвигателя будет держатель батареи. Это будет подходящая база, потому что при установленной батарее она будет достаточно тяжелой для того, чтобы электродвигатель не дрожал.

Соберите пять частей вместе, как показано на снимке (вначале без магнита). Положите сверху аккумулятора магнит и аккуратно подтолкните катушку…


Если все сделано правильно, КАТУШКА НАЧНЕТ БЫСТРО ВРАЩАТЬСЯ! Надеемся, что у Вас, как и в нашем эксперименте, все заработает с первого раза.

Если все-таки мотор не заработал, тщательно проверьте все электрические соединения. Вращается ли катушка свободно? Достаточно ли близко расположен магнит (если недостаточно, установите дополнительные магниты или подрежьте проволочные держатели)?

Когда мотор заработает, единственное, на что нужно обратить внимание – чтобы не перегрелся аккумулятор, так как ток достаточно большой. Просто снимите катушку – и цепь будет разорвана.
Давайте выясним, как именно работает наш простейший электродвигатель. Когда по проводу любой катушки течет электрический ток, катушка становится электромагнитом. Электромагнит действует как обычный магнит. Он имеет северный и южный полюс и может притягивать и отталкивать другие магниты.

Наша катушка становится электромагнитом тогда, когда неизолированная половина выступающего провода катушки касается неизолированного держателя. В этот момент по катушке начинает течь ток, у катушки возникает северный полюс, который притягивается к южному полюсу постоянного магнита, и южный полюс, который отталкивается от южного полюса постоянного магнита.

Мы снимали изоляцию с верхней части провода, когда катушка стояла вертикально, поэтому полюса электромагнита будут направлены вправо и влево. А это значит, что полюса придут в движение, чтобы расположиться в одной плоскости с полюсами лежащего магнита, направленными вверх и вниз. Поэтому катушка повернется к магниту. Но при этом изолированная часть провода катушки коснется держателя, ток прервется, и катушка больше не будет электромагнитом. Она провернется по инерции дальше, вновь коснется неизолированной частью держателя и процесс повториться вновь и вновь, пока в батареях не кончится ток.

Каким образом можно заставить электромотор вращаться быстрее?

Один из способов – добавить сверху еще один магнит.

Поднесите магнит во время вращения катушки, и случится одно из двух: или мотор остановится, или начнет вращаться быстрей. Выбор одного из двух вариантов будет зависеть от того, какой полюс нового магнита будет направлен к катушке. Только не забудьте придержать нижний магнит, а то магниты прыгнут друг к другу и разрушат хрупкую конструкцию!

Другой способ – посадить на оси катушки маленькие стеклянные бусинки, что уменьшит трение катушки о держатели, а также лучше сбалансирует электродвигатель.

Существует еще много способов усовершенствования этой простой конструкции, но основная цель нами достигнута – Вы собрали и полностью поняли, как работает простейший электродвигатель.

Наличие двигателя на лодке значительно облегчает жизнь ее владельцу. Однако бензиновые двигатели издают много шума и потребляют большое количество ресурсов. Альтернатива такому виду движущей силы – электромоторы. Это тихие агрегаты, работающие на дешевом электричестве и незначительно уступающие бензиновым лодочным двигателям в эффективности передвижения. Такой вариант двигателя обойдется дешевле, тем более, можно сделать электромотор на лодку своими руками.

В названии «электромотор» кроется суть приспособления, которое им обозначается. Под электромотором для лодок подразумевается агрегат, приводящий в движение плавательное средство за счет движения лопастей. Его действие основывается на физических законах. Особенностью электромоторов является ресурс, который они потребляют для выполнения своих функций.

Сегодня во всем мире распространены моторы для лодок, работающие на топливе. Электромотор для лодки, в отличие от подобных агрегатов, работает за счет потребления электричества, а не бензина. Среди некоторых владельцев лодок распространено мнение о низкой эффективности подобных устройств. Однако оно ошибочно. При правильной конструкции электромотор способен обеспечить силу тяги, достаточную для передвижения плавательного средства по воде на нормальной скорости.

Кроме того, самодельный двигатель обладает целым рядом преимуществ, например:

  1. Конечные расходы на создание такого устройства будут значительно ниже рыночной стоимости заводских бензиновых двигателей и электромоторов.
  2. Действующее в стране законодательство, охраняющее природу, строго регламентирует использование электрических моторов для лодок. На самодельные агрегаты эти правила не распространяются.
  3. Устройство работает, практически не издавая шума. Данная черта будет особенно полезна рыбакам, ведь любые громкие звуки могут спугнуть потенциальный улов.
  4. Электричество стоит дешевле, нежели топливные материалы. Кроме того, устройства, оснащенные двигателями внутреннего сгорания, потребляют несравнимо больше ресурсов, нежели самодельные электродвигатели.
  5. Владелец лодки имеет возможность самостоятельно подобрать подходящую для него мощность агрегата. Основой самодельного мотора является дрель или другие устройства. Именно от их мощности зависят характеристики будущего двигателя. Какое устройство выберет мастер, такими будут показатели электродвигателя.

Создать самодельный электромотор довольно просто. Достаточно четко следовать инструкции. Однако понадобятся определенные материалы и инструменты. Проблем с доступом к ним быть не должно. Большая часть необходимых инструментов уже имеется в запасе у любого хозяина. Все материалы можно найти в свободной продаже в торговых точках. Несложно найти и чертежи, необходимые для проведения работ.

Материалы и инструменты

При подборе оборудования необходимо обратить внимание на две вещи: мощность и напряжение. Данные параметры являются основоположными, и от них зависит качество работы готового электромотора. Мощность зависит от выбранной дрели (за основу в данном случае берется именно этот инструмент), поэтому в первую очередь нужно подобрать это оборудование.

При подборе дрели необходимо ориентироваться на ее мощность. Данный показатель должен превышать сто пятьдесят Ватт. Брать инструмент с меньшими характеристиками не стоит. В таком случае готовое устройство не будет эффективно работать в движущейся воде (то есть, плавать с таким агрегатом по реке не получится). Лучше всего использовать аккумуляторный перфоратор.

Перфоратор оснащается реверсом, обладает несколькими режимами работы. Данное обстоятельство важно для мотора, который будет двигать плавательное средство, поскольку оно позволит в будущем контролировать скорость работы электродвигателя.

Второй важный параметр – напряжение. Не следует использовать батареи на восемнадцать Вольт. Их сложно найти и стоят они дорого. Лучшим выбором будет дрель, работающая под напряжением десять или двенадцать вольт. Такой аккумулятор стоит сравнительно дешевле, и, что самое главное, его гораздо легче найти в продаже.

После выбора оптимального оборудования, можно собирать материалы. Для создания двигателя необходимо предварительно обзавестись:

  1. Электрической дрелью, которая будет выполнять функцию мотора.
  2. Струбцинами, при помощи которых будет крепиться дрель.
  3. Редуктором. Можно использовать элемент от болгарки, если предполагается установка мотора на транце лодки.
  4. Круглыми трубками диаметром двадцать миллиметров.
  5. Профилированными трубами (20*20 миллиметров).
  6. Круглым металлическим прутом. Он будет использован для создания вала электромотора.
  7. Листовым металлом, из которого будут изготовлены винты.

Также понадобятся некоторые инструменты:

  • ножницы для резки металла;
  • аппарат для сварки;
  • болгарка;
  • электрическая дрель с набором сверл;
  • саморезы с шуруповертом, если при создании мотора будет использоваться дерево.

После того как все элементы будут собраны, можно начинать создавать лодочный электромотор своими руками. Вся процедура состоит из нескольких этапов. Начинать работу следует с создания подъемного механизма для крыльчатки. Для того, чтобы будущее устройство работало нормально, рекомендуется тщательно следовать инструкциям, предоставленным ниже.

Создание электромотора

Как уже было сказано ранее, начинать делать электромоторчик своими руками необходимо с создания подъемного механизма для крыльчатки. Он позволит поднимать данный элемент над водой. Для его создания необходимо приварить трубку из металла к заранее подготовленным струбцинам.

На эту трубку необходимо сначала прикрепить базу (каркас, имеющий вид пирамиды, направленной меньшим основанием в направлении воды). На большом основании крепится станина, на нижний край приваривается еще одна трубка. На станине устанавливается подшипник. Через него и трубку, приваренную снизу, необходимо пропустить вал.

В качестве вала можно использовать трубку или проволоку. Однако первый вариант более удачный:

  • во-первых, на трубку можно будет прикрепить подшипники (на обоих концах) что уменьшит силу трения;
  • во-вторых, желательно, чтобы данный вал был тонким, но крепким. В случае с проволокой придется использовать изделие большого диаметра.

После того, как все действия закончены, можно переходить к следующему этапу. Следующий шаг – установка редуктора и пропеллеров.

Редуктор/пропеллер

По бокам вала рекомендуется прикрепить редукторы. Желательно предварительно создать их самостоятельно, ориентируясь на параметры электрического двигателя. Однако данный процесс может занять очень много времени. Поэтому можно купить устройство или использовать редукторы, установленные на болгарке.

В зависимости от конкретного двигателя может понадобится один или два редуктора. При выборе устройства необходимо ориентироваться на одно основное правило – желательно, чтобы передающее число было небольшим. Оптимально, если редуктор будет способен понижать обороты в 5 раз. Это обеспечит нормальный ход плавательного средства.

Нижний редуктор необходим для горизонтального монтажа винта. Если используется редуктор от такого инструмента, как болгарка, достаточно будет зажать его в патроне от дрели. В качестве пропеллера также можно использовать элементы других устройств. Если такового нет, можно сделать самодельный винт. Для этого необходимо:

  1. Вырезать квадрат (длина одной стороны – тридцать сантиметров).
  2. Просверлить в его центре отверстие.
  3. Сделать прорези по диагонали (расстояние между прорезями должно быть не менее пяти сантиметров).
  4. Образовавшимся лопастям необходимо придать округлый вид. Важно, чтобы размер лопастей был одинаков, в противном случае возможно возникновение сторонних вибраций.

Закрепить пропеллер на валу можно при помощи болта и гайки. Именно для этого в центре металлического листа делалось отверстие.

Последние доработки

Далее необходимо соединить редуктор с мотором, то есть, с дрелью. Сделать это просто – достаточно зажать редуктор в патроне дрели, как уже было сказано ранее. Если же база не совпадает с размером дрели, необходимо использовать дополнительную трубку.

Трубку необходимо плотно надеть на вал. Чтобы последний не вращался в ней, нужна надежная фиксация. Обеспечить ее можно, проделав сквозное отверстие в трубке и валу. Далее оба элемента необходимо зафиксировать шпилькой. Такая фиксация предотвратит вращательные движения вала.

После того как устройство будет готово, самодельный лодочный электромотор необходимо проверить. Достаточно набрать воды в ванну и запустить электромотор в ней. Если давление ощущается рукой, двигатель работает нормально. Можно крепить его к судну и проводить проверку в водоеме.

Управление мотором и другие конструктивные варианты его создания

Хотя электромотор и готов, однако он пока не способен проводить повороты. Для того чтобы не поворачивать при помощи весел, в конструкцию необходимо внести небольшие доработки. Достаточно приделать к центральной части крепления болт, на который затем надеть трубу. Это даст возможность проводить повороты, путем изменения положения базы и, соответственно, электромотора.

К базе можно приварить еще одну ручку, выведя на нее регулятор, отвечающий за подачу тока на мотор. Целесообразно будет использовать реостат. Однако в таком случае придется немного изменить саму дрель, соединив мотор, размещенный в ее корпусе, с реостатом. Это позволит создать более функциональную конструкцию.

Шуруповерт в качестве мотора

Существует несколько способов, как можно сделать электромоторчик. Вместо дрели допустимо использование шуруповерта. По конструкции он почти не отличается от устройства с дрелью. Отличительной чертой изделия является более низкая стоимость его обслуживания. Так, одного аккумулятора на двенадцать Вольт будет достаточно для шестичасовой работы устройства. Однако придется пожертвовать скоростью движения из-за меньшей мощности.

Для того, чтобы плавательное судно двигалось быстрее, можно использовать винты с большим шагом. Кроме того, как и в предыдущем случае, электромотор на основе шуруповерта можно оснастить рукоятями, которые облегчат управление.

Электромотор из тримера

Отлично подойдет для этой цели и тример. Процесс создания мотора при использовании данного устройства существенно облегчится. Единственное, что необходимо будет сделать мастеру – укоротить длину устройства и приделать к нему винт. Необходимости в креплении редуктора нет.

Также не нужно дорабатывать управление и систему, отвечающую за питание мотора. Единственная трудность, которая может встретиться на пути – проблема крепления устройства к лодке. В особенности к надувной. Но и она решаема.

В качестве электромотора можно использовать агрегаты, за счет которых работают стеклоомыватели, или же простой электрический мотор. В последнем случае могут возникнуть трудности с питанием, поскольку стандартные моторы работают за счет переменного напряжения в двести двадцать Вольт. Проблема решается установкой инвертора.

Таким образом, владелец плавсредства может создать электромотор для лодки своими руками. Особых умений для этого не нужно. Следует только приобрести необходимые материалы и подготовить некоторые инструменты. В качестве мотора рекомендуется использовать дрель мощностью более ста пятидесяти Ватт. Такой показатель позволит двигаться на лодке как при стоящей воде, так и по реке.
Кроме дрели, можно воспользоваться тримером или обычным электрическим двигателем. Еще один вариант – электромотор на основе шуруповерта. Такое устройство более дешевое в обслуживании, однако могут возникнуть проблемы со скоростью перемещения плавательного средства.

Вам понадобится

  • — держатель для батареи с контактами;
  • — магнит;
  • — аккумулятор или батарея размера АА;
  • — 1 метр провода с эмалевой изоляцией, диаметром 0,8-1 мм;
  • — 0,3 метра неизолированного провода, диаметром 0,8-1 мм.

Инструкция

Начните работу по созданию электродвигателя с намотки катушки. Для этого вам нужен провод, имеющий эмалевую изоляцию. Наматывайте провод ровными витками. Сделать это достаточно сложно, поэтому используйте основу, например, аккумуляторную батарею. 5см провода с каждого конца оставьте свободными. Намотайте около 20 витков на используемую основу. Намотка не должна быть очень плотной, но в то же время и слишком свободное наматывание не подойдет. Снимите получившуюся катушку с каркаса. Сделайте это очень осторожно, стараясь не повредить намотку. Оставленные свободными концы провода закрутите вокруг полученных при намотке витков. Это нужно для того, чтобы катушка сохраняла форму. Витки, получаемые при намотке, расположите точно напротив друг друга. Около 1см провода оставьте. За счет этих концов катушка будет размещаться на держателях. Для улучшения работы электродвигателя зачистите изоляцию на концах провода, из которого сделана катушка. Здесь есть небольшая хитрость. Удалите изоляцию только с одной стороны каждого из концов. Например, только с верхней половины концов провода. Нижняя часть должна остаться заизолированной. Самое главное, внимательно следите, чтобы изолированные края были внизу у обоих концов катушки. Держатели, на которых будет расположена катушка, сделайте из провода без изоляции. Внешне они представляют собой провод, перегнутый пополам, с петлей. В эту петлю будут вставляться оставленные при намотке катушки концы. Кусок провода длиной 15см просто перегните пополам, обернув при этом в середине вокруг гвоздя. Основание электродвигателя изготовьте из держателя для аккумуляторной батареи. Он имеет определенный вес и удержит ваш двигатель от вибрации во время работы. Теперь приступите к сборке двигателя. К аккумулятору прикрепите держатели. Вставьте его в держатель для батареи. Поместите катушку на держатели. На аккумулятор положите магнит. Катушка начала вращаться? Значит, все сделано правильно.

Если вы хотите остановить работу электродвигателя, снимите катушку с держателей. Так вы разомкнете цепь, и работа двигателя прекратится.

Источники:

  • как сделать электродвигатель своими руками

www.kakprosto.ru

Как сделать электродвигатель своими руками

Рассмотрим некоторые аспекты конструирования. Мы не обещаем сделать вечный двигатель, наподобие того, который приписывают авторству Тесла, но кое-что интересное все же расскажем. Также не будем тревожить читателей различными скрепками и батарейками, а вместо этого предлагаем поговорить о том, как можно приспособить уже существующий мотор под свои цели. Известно, что конструкций много, и все они где-то используются, но современная литература такие базовые основы оставляет за кормой. Поэтому мы проштудировали учебник прошлого века на предмет того, как сделать электродвигатель своими руками, и теперь предлагаем окунуться в такие знания, которые составляют базис для любого специалиста.

Почему в быту часто применяются именно коллекторные двигатели

Коллекторный тип двигателя

Если брать одну фазу на 220В, то принцип работы электродвигателя на коллекторе позволяет изготовить устройства в 2-3 раза менее массивные, нежели было бы при использовании асинхронной конструкции. Это очень важно при изготовлении таких приборов, как ручные блендеры, миксеры различного рода и даже мясорубки. Но помимо прочего асинхронный двигатель сложно разогнать выше 3000 оборотов в минуту, тогда как для коллекторных такое ограничение отсутствует. А это делает их единственно пригодными для реализации конструкций центрифужных соковыжималок, не говоря уже о пылесосах, где скорость зачастую ничуть не ниже.

И отпадает вопрос, как сделать регулятор оборотов электродвигателя. Задача давно решена путём отсечки части цикла синусоиды питающего напряжения. Это становится возможным, потому что коллекторному двигателю нет разницы, питаться переменным или постоянным током. В первом случае падают характеристики, но с этим мирятся ввиду очевидных выгод. Вот почему работает электродвигатель коллекторного типа и в стиральной машине, и в посудомоечной. Хотя скорости там очень отличаются.

Весьма просто получить и реверс. Для этого просто меняется полярность напряжения на одной из обмоток (если затронуть обе, то направление вращения останется прежним). Другой уже вопрос – как сделать двигатель, у которого столько составных частей. Мы немного поговорим на эту тему, хотя сделать своими руками коллектор вряд ли кому-то удастся, а вот намотать его заново и подобрать статор вполне реально. Следует сразу заметить, что именно от числа секций ротора и зависит скорость вращения (равно как и от амплитуды питающего напряжения). Тогда как на статоре всего лишь два полюса.

Наконец, именно при использовании этой конструкции удаётся создать устройство универсальное. Работает двигатель без проблем и от переменного, и от постоянного тока. Просто на обмотке делают отвод, и при включении от выпрямленного напряжения задействуются все витки, а при синусоидальном только часть их. Это позволяет сохранить номинальные параметры. Мы бы не сказали, что сделать примитивный электродвигатель коллекторного типа будет простой задачей, зато можно целиком и полностью приспособить параметры под свои нужды. А это великое дело, потому что вряд ли мы занялись такой задачей, чтобы посмотреть, как крутится медная спиралька вокруг батарейки ААА.

В коллекторном двигателе обычно не очень много полюсов на статоре. Если говорить точнее, то их и вовсе два — северный и южный. Магнитное поле в противовес асинхронным двигателям здесь не вращается. Вместо этого меняется положение полюсов на роторе. Такое положение дел обеспечивается тем, что щётки постепенно движутся по секциям медного барабана. Особой намоткой катушек обеспечивается должное распределение. Полюса как бы скользят по кругу ротора, толкая его в нужном направлении.

Вот почему для обеспечения режима реверса достаточно поменять полярность питания любой обмотки. Ротор в этом случае называется якорем, а статор – возбудителем. Вся прелесть заключается в том, что включать эти цепи можно как параллельно друг другу, так и последовательно. И от этого будут значительно изменяться характеристики прибора. Это все описывается так называемыми механическими характеристиками, взгляните на прилагающийся рисунок, чтобы иметь представление, о чем идёт речь. Здесь достаточно 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 практически сохраняется номинальная частота вращения вала. Это применяется на обрабатывающих станках, где изменение оборотов не лучшим образом сказалось бы на качестве. В результате деталь вращается при касании её резцом столь же резво, как и при старте. Но если препятствующий момент слишком возрастает, то происходит срыв движения. Двигатель останавливается. Для нас из всего этого нужно извлечь следующее: если хотите двигатель от пылесоса применить для создания металлообрабатывающего (токарного) станка, то следует обмотки соединить параллельно. Поскольку в бытовой технике как раз доминирует другой тип включения. Но это сделано не просто так. При параллельном питании обмоток переменным током образуется слишком большое индуктивное сопротивление. Поэтому данную 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, скорее всего, электропоездов. Главное, что при увеличении нагрузки обороты не срываются. Зато если запустить в таком режиме коллекторный двигатель на холостом ходу, то скорость вращения вала будет расти безмерно. Если мощность мала – десятки Вт – беспокоиться не о чем: сила трения подшипников и щёток, а также возрастание токов индукции и явление перемагничивания сердечника вкупе затормозят рост на каком-то значении. Но в случае промышленных агрегатов или того же пылесоса, когда его двигатель извлекли из корпуса, повышение скорости идёт лавинообразно. В этом случае центробежная сила столь велика, что нагрузки могут разорвать якорь. Будьте осторожны 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 можно значительно поднять обороты. А если такой же присоединить в ветвь якоря, то вращения, напротив, замедлится. Это широко используется в технике для получения нужных характеристик.

Конструкция коллекторного двигателя и связь её с потерями

При конструировании коллекторных двигателей нужно принимать во внимание некоторые сведения, касающиеся потерь. В данном случае они бывают трёх видов:


Читайте также: Как подключить розетку с заземлением

Обычно при питании коллекторного двигателя переменным током используется последовательное включение обмоток. Потому что в противном случае получается слишком большое индуктивное сопротивление.

К сказанному можно добавить, что при питании коллекторного двигателя переменным током вступает в роль индуктивное сопротивление обмоток. Вот почему при одном и том же действующем напряжении частота оборотов понизится. Кроме того полюса статора и корпус нужно будет как-то уберечь от магнитных потерь. В необходимости этого можно убедиться на простом опыте: питайте маломощный коллекторный двигатель от батарейки. Его корпус останется холодным. Но если теперь подать переменный ток с тем же действующим значением (то есть по показаниям тестера), то картина изменится. Теперь корпус коллекторного двигателя начнёт греться.

Эскиз сбора статора в поперечном срезе и сбоку

Вот почему даже кожух стараются собрать из листов электротехнической стали. Клепая её или склеивая при помощи БФ-2 или его аналогов. Наконец, дополним это ещё одним утверждением: листы набираются по поперечному срезу. Очень часто статор собирается по эскизу, показанному на рисунке. В этом случае катушка наматывается отдельно по шаблону, а затем изолируется и надевается на своё место. Это помогает упростить сборку. Что касается методик, то проще всего было бы нарезать сталь на плазменном станке, и лучше не думать о том, во сколько это обойдётся.

Проще всего найти (на свалке, в гараже и т. п.) уже готовую форму для сборки. А потом уже намотать под неё катушки из медной проволоки с лаковой изоляцией. Для этого заведомо диаметр должен быть больше. Сначала готовую катушку натягивают на один выступ сердечника, после чего на другой. Затем прижимают проволоку так, что по торцам остаётся небольшой воздушный зазор. Считается, что это не критично. Чтобы все это держалось, у двух крайних пластин острые углы срезаются, а оставшаяся серёдка отгибается наружу, отжимая торцы катушки вовне. Это поможет собрать двигатель так, как это принято делать на заводах.

Читайте также: Как повесить люстру

Очень часто (особенно в блендерах) можно найти разомкнутый сердечник статора. Это не искажает форму магнитного поля. Но поскольку полюс лишь один, то особой мощности в этом случае ожидать не приходится. Форма сердечника напоминает букву П, между ножками которой в магнитном поле вертится ротор. Под него сделаны кругообразные прорези в нужных местах. Подобный статор каждый может собрать самостоятельно из какого-нибудь старого трансформатора. Это проще, нежели сделать электродвигатель своими руками с нуля.

Сердечник в месте намотки изолируется стальной гильзой, а по бокам – диэлектрическим фланцами, которые можно вырезать из любого подходящего пластика.

vashtehnik.ru

Сложно ли сделать своими руками электродвигатель?

Чтобы понять, как сделать своими руками электродвигатель, нужно вспомнить, как он устроен и как работает.

Если следовать инструкции шаг за шагом, не столь сложно электродвигатель сделать самому. Мотор послужит для ваших проектов.

Затраты на изготовление электродвигателя будут минимальными, поскольку сделать своими руками электродвигатель можно из подручных средств.

Материалы

Прежде всего, запастись нужно необходимыми материалами:

  • болтами;
  • спицей велосипедной;
  • гайками;
  • изолентой;
  • проволокой медной;
  • пластиной металлической;
  • супер- и термоклеем;
  • фанерой;
  • шайбами.

Не обойтись и без таких инструментов:

  • электродрели;
  • ножа канцелярского;
  • плоскогубцев;
  • станка шлифовального;
  • молотка;
  • ножниц;
  • паяльника;
  • пинцета;
  • шила.

Процесс изготовления

Начинать работу по изготовлению электродвигателя своими руками нужно с изготовления пяти пластин, в которых позже нужно просверлить отверстие по центру при помощи электродрели и надеть на ось — спицу велосипедную.

Плотно прижав пластины друг к другу, следует их концы зафиксировать изолентой, обрезав излишки канцелярским ножом. Если оси оказались неровными, их нужно заточить.

При прохождении через катушку электротока, последняя создает магнитное поле вокруг себя, которое не отличается от поля обычного магнита, но исчезает, когда ток отключают. Свойство это, можно использовать, чтобы металлические предметы притягивать и отпускать, включая и выключая ток.

В качестве эксперимента можно сделать цепь, состоящую из кнопки и электромагнита, который включать и отключать поможет эта кнопка.

Цепь питается от блока питания компьютера 12В. Если ось с пластинами установить рядом с электромагнитом и включить ток, то они будут притягиваться и одной из сторон поворачиваться к электромагниту.

Если ток сначала включить, а выключить его в момент, когда пластины максимально близко подошли к электромагниту, то они его пролетят по инерции, совершив оборот.

Если момент угадывать постоянно, и включать ток, они будут вращаться. Для того, чтобы сделать это в нужный момент, необходим прерыватель тока.

Изготовления прерывателя тока

Снова понадобится небольшая пластина, закрепить которую нужно на оси, прижав плоскогубцами, чтобы крепление было надежным. Как это должно выглядеть, понять поможет видео:

Видео: Как сделать электродвигатель

Один из контактов подключают к металлической пластине, а сверху на нее устанавливают ось. Поскольку ось, пластина и прерыватель металлические, то по ним будет идти ток. Дотрагиваясь контактом прерывателя, цепь можно замыкать и размыкать, что позволит электромагнит подключать в нужный момент и отключать.

Получившаяся вращающаяся конструкция, сделанная своими руками, называется в электродвигателях постоянного тока якорем, а взаимодействующий с якорем неподвижный электромагнит – индуктором.

Якорь в двигателях переменного тока называется ротором, а индуктор – статором. Названия порой путают, но это неправильно.

Изготовления рамки

Ее сделать нужно, чтобы конструкцию электродвигателя не держать руками. Материал для изготовления основания – фанера.

Индуктор своими руками

В фанере сделаем два отверстия под болт М6 длиной 25 мм, на которых разместим позже катушки электродвигателя. На болты накрутим гайки и вырежем три детали для соединения болтов (опоры).

У опор две функции: на них опираться будет ось якоря электродвигателя, сделанного своими руками, вторая — они будут служить магнитопроводом, который соединит болты. Под них нужно сделать отверстия (на глаз, поскольку особой точности это не требует). Пластины соединяют вместе и ставят снизу, прижимая болтами. Надев на болты катушки получаем некий подковообразный магнит.

Для закрепления в вертикальном положении якоря электродвигателя, нужно сделать рамку из листового металла (скоба). В ней сверлим три отверстия: одно по диаметру оси и два по бокам под шурупы (для крепления).

Изготовление катушек

Чтобы сделать их, потребуется полоска из картона и тонкой бумаги (см. размеры на чертеже). Вынув болт из основания, наматываем на него толстую полоску в 4-5 слоев, зафиксировав 2 слоями изоленты. Держится полоска достаточно плотно. Аккуратно снимаем ее, чтобы намотать проволоку.

После того, как проволока намотана, достанем пинцетом бумагу изнутри, обрезаем лишние слои, чтобы на болт катушка одевалась легко. Отрезаем у катушки лишнее с учетом того, что сверху и снизу еще будут щечки, необходимые для того, чтобы при эксплуатации электродвигателя не сползала проволока. Таким же образом делаем своими руками вторую катушку и переходит к изготовлению щечек.

Как сделать своими руками щечки?

Толстую бумагу кладем на гайку, а болтом сверху пробиваем отверстие. Сделать это легко. Надев затем бумагу на болт, сверху ставим шайбу и вырезаем, предварительно обведя ее карандашом. Получается она по форме аналогичной шайбе.

Всего нужно таких деталей сделать 4 шт., чтобы установить на болт сверху и снизу. На верхнюю щечку накручиваем гайку, подложив металлическую шайбу и фиксируем обе щечки термоклеем. Каркас, который сделан своими руками, готов.

Теперь осталось намотать на него проволоку (500 витков) лакированную диаметром 0,2 мм. Начало и конец проволоки скручиваем, чтобы не разматывалась. Раскрутив гайку, удалям болт – остается красивая маленькая катушка.

Концы проволоки освобождаем от лака, используя канцелярский нож, лудим, устанавливаем на болт. То же самое сделать нужно со второй катушкой.

Чтобы на оси пластины и прерыватель тока не прокручивались, их рекомендуется приклеить суперклеем.

Теперь последовательно соединим катушки, чтобы проверить работу электродвигателя. Плюс подключаем на начало обмотки (со стороны шляпки болта). При помощи скользящего контакта находим положение, в котором электродвигатель работает максимально эффективно.

Контакты такие называют в электродвигателях щетками. Чтобы последние не держать руками, нужны щеткодержатели, которые приклеиваются на суперклей, смазав маслом места трения оси.

Соединив катушки параллельно, увеличим ток (поскольку катушки обладают сопротивлением), следовательно, возрастет мощность электродвигателя. То есть, представить катушки можно как сопротивления.

А при их параллельном соединении их, суммарное сопротивление уменьшается, значит, возрастает ток. При соединении последовательном, все происходит с точностью до наоборот.

А, раз увеличивается ток через катушку, то и магнитное поле больше, а якорь электродвигателя сильнее притягивается к электромагниту.

Видео: Электродвигатель за несколько минут

Это видео для всех начинающих радиолюбителей экспериментаторов, которые хотели бы изготовить простой мини моторчик из доступных радиодеталей. Очень хороший способ, чтобы занять своего ребенка и приучить его к техническим знаниям. Будьте уверены, что ваш ребёнок проявит свои знания на уроках физики в школе.

Соберем простейший электромоторчик

Повторим старый школьный эксперимент. Что необходимо приготовить для самоделки:
Батарейка 2a. Эмалированный провод сечением 0,5 мм. Магнит. Две булавки, канцелярский скотч, пластилин. Инструмент. Для начала сделаем катушка. Наматываем ее из эмалированного провода. Делаем 6-7 витков вокруг батарейки. Концы провода фиксируем узелками. Теперь нужно правильно зачистить лак на катушке. Это важный момент -от правильности выполнения зависит работоспособность двигателя. Один конец полностью очищаем от изоляции. Другой – с одной стороны. Эта сторона должна совпадать с нижней частью катушки.

Фиксируем булавки на батарейке скотчем. Проверяем контакты тестером. Устанавливаем магнит. В данном случае слабенький. Поэтому приходится приподнять его ближе к катушке. Крепим конструкцию на столе пластилином. Нужно правильно поставить катушку. Когда оно установлена, зачищенные конце должны касаться булавки.

Принцип действия простейшего микро мотора

В катушке возникает магнитное поле. Получается электромагнит. Полюса постоянного магнита и катушки должны быть одинаковыми. То есть, они должны отталкиваться. Сила отталкивания проворачивает катушку. Один из концов теряет контакт и магнитное поле исчезает. По инерции катушка проворачивается. Снова появляется контакт и цикл повторяется.

Если магниты притягиваются, движок крутится не будет. Поэтому один из магнитов нужно будет перевернуть.

Запускаем моторчик. Можем немного придать практичности этому изделию. Прикрепим гипнотическая спираль на один конец катушки. Завораживает! Можно сделать знаменитой тауматроп с птичкой в клетке.


Канал “OlO”

Более продвинутый самодельный движок для изучения электромагнитных явлений


Видео “99%DIY”.


Нам понадобится винная пробка. Первым делом по центру проделываем отверстие. С двух сторон вырезаем небольшие плоскости. Вязальную спицу устанавливаем в отверстие. Фиксируем с помощью суперклея. На спицу наматываем изоленту. Два отрезка медной проволоки устанавливаем внутри пробки.

Понадобится для создания мини моторчика изолированная тонкая медная проволока. Мастер использовал длиной 5 м и диаметром 0,4 мм. Наматываем в 1-ом направлении на ротора двигателя. С выводов обмотки снимаем изоляцию. Подключаем провода к контактам. Фиксируем обмотку с помощью суперклея. Придаем контактам следующую форму. Ротор двигателя готов.



Теперь изготовим корпус. Для этого потребуется деревянное основание и два небольших бруска, в которых проделываем отверстия. Бруски и приклеиваем на основание. Устанавливаем ротор двигателя.

Из двух отрезков медной проволоки сделаем щётки мини моторчика.



Зачем понадобится два магнита. Приклеиваем на небольшие деревянные брусочки. Заготовки приклеиваем на основании, оставляя минимальный зазор между магнитами и обмоткой. Электродвигатель готов. А теперь переходим к тестированию.

Как можно заметить на снятом ролике, этот миниатюрный движок немало люфтит и не обладают большой мощностью. Но это не важно для такой самоделки, она предназначена для изучения электромагнитных явлений, которые проходят в школе зачастую поверхностно, без применения специальных опытов. Невозможно изучить предмет без наглядных и практических действий, особенно, когда вопрос касается электричество. Здесь воображение слабый помощник.
Однако, как вы могли заметить также, можно присоединить к валу моторчика какой-то привод. К примеру, вентилятор будет работать. Когда вы освоили этот видео урок, можно приступать к более продвинутым мотором. Для снижения трения используйте подшипники. Тогда коэффициент полезного действия устройства, созданного своими руками сможет поспорить с промышленными изделиями такого рода.

Создайте свой собственный электродвигатель

Цена: $ 19
Страницы: 161
ISBN: 978-91-633-6172-2
Опубликовано: 2010

Вы можете скачать электронную книгу сразу после совершения покупки.

Это практическое руководство, которое шаг за шагом описывает, как построить мощный электродвигатель способ «Сделай сам».Весь процесс строительства покрыт деталь с фотографиями, документирующими каждый шаг в пути.

Двигатель, изготовленный в соответствии с данными инструкциями. весит около 10 кг. Наружный диаметр 366 мм, а ширина около 120 мм, выходной вал и резьбовые монтажные стержни / болты в комплект не входят. Максимальная потребляемая мощность еще не определена. Двигатель, описанный в этой книге, непрерывно развивает мощность 7 кВт. импульсами до 18 кВт без видимых повреждений.

Двигатель может использоваться для приведения в движение легкого мотоцикла, меньшая лодка, сверхлегкий самолет и много других интересных творений.Двигатель — бесщеточный двухсторонний осевой. магнитный поток постоянный магнит 3-фазный переменный ток с воздушным сердечником воздух охлаждаемый датчик Холла, подключенный по схеме «треугольник». Уникальной особенностью этого двигателя является то, что он может быть построен в версии без датчика с раздельным статором, питаемым от 7 хобби ESC. Эта версия с разъемным статором может: в некоторых приложениях быть экономически привлекательным альтернатива версии с датчиком Холла, которая обычно питается от более дорогого датчика Холла зависимый контроллер.

Содержание

Часть 1: Общая информация о электродвигателях с осевым потоком, сделанных своими руками
Постоянные магниты
Структура статора
Структура ротора

Часть 2: Пошаговые инструкции по сборке
Покомпонентное изображение с названными частями
Изготовление инструмента для намотки катушки
Расчет длины медных проводов
Катушка обмотки
Создание статора и статора инструмент для ламинирования
Сборка роторов
Сборка и испытание двигателя

Часть 3: Разное
Список материалов и требований к инструментам
Где купить материалы в Интернете
Вдохновляющие фотографии
Технические чертежи

Просмотр книги

Вдохновляющие фото и видео

Конструкция двигателя, задокументированная в книге, привела к созданию двигателя, который используется в преобразовании электрического мотоцикла.

В первой части видео вы можете увидеть положение постоянных магнитов в сравнении с катушками электромагнита. Вторая половина фильма раскрывает некоторые проблемы, с которыми вы столкнетесь, если решите провести динамический тест с пропеллером и в то же время захотите задокументировать тест с помощью видеокамеры.

Экспериментальная бессенсорная версия электродвигателя.В этом ролике он питается от 7x HobbyCity super simple 100A 24V ESC.

На этом видео показана значительно более мощная версия мотора для кик-байков, около 500 Вт.

Если вас интересует сборка этого мотора, вы можете купить неотредактированную пошаговую инструкцию по сборке.

Простой однофазный бесщеточный двигатель.

Смотрите другие видеоролики об электродвигателях, сделанных своими руками, на нашем канале YouTube.

Дальнейшие разработки / испытания

Тест максимальной мощности с 11 элементами Thundersky 90Ah.

Настройке ESC 7x120A требуется помощь в определении направления вращения, поэтому добавляются пусковой двигатель и звездочка свободного хода.Пусковой двигатель управляется левой ручкой дроссельной заслонки и регулирует скорость до 5-6 км / ч. Правую ручку дроссельной заслонки, которая управляет ESC 7x120A, можно использовать на скоростях выше 3-4 км / ч.

Экспериментальный двигатель высокой эффективности и большой мощности. 840 параллельных прядей 0,05 мм по 3,9 м каждая. Намотать катушки было немного сложно, фотографии в видео подсказывают, как это сделать. Сопротивление фазы 3,5 мОм.Контроллер Келли на левой ручке дроссельной заслонки (датчик Холла) и 6x 180 A пик Hobbywing ПДУ ESC на правой рукоятке дроссельной заслонки (потенциометр Magura 5 кОм). Контроллер Келли действует как стартер.

Новый статор с воздушным сердечником, улучшенное охлаждение.

Ссылки по теме

Конструкция двигателя, задокументированная в книге, привела к созданию двигателя, который используется в преобразовании электрического мотоцикла.Для получения дополнительной информации: http://www.evalbum.com/3318.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос:

Обожаю вашу работу! Это очень вдохновляет. У меня есть один вопрос по теории мотора. Так как вы не используете матрицу Хальбаха, выиграет ли ваш двигатель от стальной задней пластины для магнитов, замыкающих магнитную цепь? Или, может быть, вы используете стальную заднюю пластину? Как вы думаете, насколько сильное поле между щелями вы можете получить со стальными задними пластинами? Заранее спасибо!

Ответ:

Стальная задняя пластина снижает обороты / об / мин для данной версии двигателя примерно на 20%, что позволяет создать еще более эффективный двигатель; это все в книге!

Вопрос:

Меня очень интересуют ваши планы по изготовлению двигателя с осевым потоком, однако я бы хотел построить двигатель, который мог бы выдерживать 20 кВт.Делает ли это ваш продвинутый дизайн, проиллюстрированный в ваших новых разработках?

Ответ:

Я не испытывал систематически двигатель в лаборатории, а скорее в реальных условиях, а именно в качестве тягового двигателя в преобразовании электрического мотоцикла. В этом случае двигатель выдерживает импульсную мощность 20 кВт примерно при 1500 об / мин. Я не ожидал, что двигатель будет выдерживать 20 кВт на низких оборотах в течение более длительного периода времени. Однако работа двигателя на более высоких оборотах позволит передавать больше мощности через двигатель без его перегрева.Это может быть достигнуто разными способами, либо за счет установки более высокого напряжения, либо путем намотки катушек в сторону более высоких оборотов в минуту / об. Также, конечно, есть возможность увеличить мотор.

Вопрос:
Хорошо, это потрясающе. У меня есть мельница, но нет токарного станка. Требуется токарный станок?

Ответ:
Нет, в этой сборке токарный станок не нужен. Есть две детали сборки, которые можно изготовить на токарном станке, но это не обязательно для достижения хорошего конечного результата.

Вопрос:
Я заинтересован в создании собственного электродвигателя для своего электромобиля. Однако у меня есть определенные параметры двигателя (крутящий момент и частота вращения), которых мне нужно достичь. Как правило, для этого применения требуется низкоскоростной двигатель с высоким крутящим моментом. Предоставляет ли ваша книга необходимую информацию для определения обмоток катушки на основе заданных характеристик двигателя (Kt и Kv)? Кстати, хорошая работа ……

Ответ:
В этой книге вы найдете приблизительный способ расчета правильной длины медного провода / катушки, для которой требуется определенное число оборотов / Вольт.В целом книга представляет собой практическую инструкцию по сборке и не охватывает основную математику. Однако в процессе создания электродвигателей я приобрел большой практический опыт, который я постарался изложить в письменном виде. Говоря об опыте, двигатель с осевым потоком воздуха с воздушным сердечником без надлежащей передачи не был бы моим первым выбором для двигателя с низким оборотом и высоким крутящим моментом.

Электромотор своими руками — Школа AstroCamp


Электрогенераторы преобразуют механическую энергию в электрическую.Электродвигатель делает обратное: он превращает электрическую энергию в физическое движение. Это преобразование возможно благодаря силе Лоренца .
Электричество — это просто движение электронов по петле, называемой цепью. Вы когда-нибудь замечали, как магниты могут отталкивать или притягивать предметы, не касаясь их? Когда цепь переносит электроны около магнита, магнитное поле толкает эти электроны в сторону.
Сила Лоренца наиболее велика, когда магнитное поле и токоведущий провод перпендикулярны друг другу.Электродвигатели используют это устройство для эффективного преобразования электрической энергии в механическое движение. В этом тоже легко убедиться! Все, что вам нужно, это магнитное поле и цепь, которая может свободно двигаться. В сегодняшнем эксперименте мы покажем силу Лоренца в действии с магнитом, батареей и отрезком провода.

Начните с установки отрицательного полюса батареи AA на сильный магнит. Магнитное поле, проверка; источник питания, проверьте. Придайте длине провода любую форму, которая может балансировать на положительном конце батареи, при этом касаясь магнита, образуя петлю из проводящих материалов.При наличии контура протекания электроны начинают двигаться, и вуаля! У вас есть ток, протекающий через магнитное поле. Ток и поле почти перпендикулярны друг другу в месте пересечения. Сила Лоренца отталкивает электроны и проводник, через который они проходят, в сторону.
Сформируйте провод так, чтобы он мог балансировать и вращаться на положительной клемме, а электромагнитный толчок вызывает вращение на время заряда аккумулятора. Электрическая энергия становится физическим движением.Поздравляем — вы только что создали мотор!

Автор: Скотт Альтон, Кэла Барри

Преобразование электромобилей: могу ли я построить свой собственный электромобиль?

Энтузиасты электромобилей уже много лет строят автомобили дома с переменным успехом. Среди тех, кого укусил самодельный электромобиль, есть такие знаменитости, как Mate Rimac, чьи ранние попытки электрифицировать BMW 3 серии для быстрого ускорения стали трамплином для того, чтобы в настоящее время играть важную роль в мировом бизнесе электромобилей.

В то время как одни ценят невероятное ускорение, другие соблазняются перспективой низких эксплуатационных расходов и нулевого выброса выхлопных газов, но до появления основной индустрии электромобилей, выпускающей серийно выпускаемые двигатели, аккумуляторы и контроллеры, домостроение продолжалось. быть чем-то интересным. Однако в настоящее время вы можете довольно легко забрать компоненты электромобилей из ряда источников, которые возникли в связи с спросом на услуги со стороны мировых автопроизводителей, и вокруг достаточно старых электромобилей, чтобы перепрофилировать их использованные батареи также было жизнеспособным вариантом.

По мере того, как переход на новые электромобили набирает обороты, о чем свидетельствуют недавние данные о продажах, рядом с ним быстро появляется еще одна тенденция. Его возглавило множество предприятий, созданных для преобразования классических и старых автомобилей с двигателем внутреннего сгорания на электроэнергию, либо в виде восстановленных моделей под ключ, либо путем предоставления комплектов запчастей для увлеченных домашних мастеров, которые могут поместиться дома в гараже.

В то время как цена на новые электромобили снижается, цена по-прежнему является серьезным препятствием для многих водителей, которые хотят перейти на электроэнергию.То же самое и с конверсионным рынком, который пока что, кажется, сосредоточен на дорогостоящих реставрациях, а не на помощи электромобилям в создании проектов с минимальными затратами. Как дорого? Это сложный вопрос, потому что очень многое зависит от объема традиционной работы, необходимой для оживления классики — например, обновления кузова и обивки — и это в первую очередь от покупки.

Если учесть инженерное дело, электронику и аккумуляторы, достаточно сказать, что конверсия «под ключ», вероятно, будет стоить от 30 000 фунтов стерлингов за классический Mini до сотен тысяч долларов за что-то более экзотическое.Однако по мере того, как новый рынок меняется, в последнее время было выпущено несколько отличных и немного более доступных электромобилей. Но если электрический Renault Twizy или SEAT Mii не совсем для вас, каковы ваши варианты?

Преобразование электричества может быть вашим ответом. Возможно, вы видели некоторые из невероятных преобразований классических автомобилей, представленных недавно, от таких как Electrogenic и Lunaz. И если они смогут сделать электрический Aston Martin DB6, наверняка многие люди смогут это сделать сами? Не совсем.Хотя это было сделано и есть компании, которые этим занимаются, полное и правильное преобразование электромобиля — это тот проект, за который вы должны взяться только в том случае, если у вас есть глубокое понимание автомобильной и электротехнической техники.

Другими словами, если вы читаете эту статью, чтобы узнать, как преобразовать электромобиль, то, вероятно, вам не стоит думать об этом самостоятельно. Тем не менее, процесс преобразования автомобиля с двигателем внутреннего сгорания в более экологичный электромобиль интересен и вполне возможен для людей с необходимыми навыками.

Преобразование электромобилей: как они работают?

Для начала нужно найти машину. Идеально подойдет что-нибудь легкое, так как дополнительный вес замедлит ваш электромобиль и уменьшит его запас хода. В идеале вам также понадобится что-то без усилителя руля или тормозов с усилителем, поскольку они приводятся в действие двигателем. Затем вам нужно удалить все, что связано с топливом: это означает избавиться от топливного бака, выхлопной системы, двигателя, стартера, радиатора, бака с охлаждающей жидкостью, топливопроводов и нескольких других компонентов.

Однако держитесь за трансмиссию: она понадобится вам, чтобы направить мощность от электродвигателя (их можно довольно дешево купить на вторичном рынке) на колеса. Вам также потребуется сделать «переходную пластину», чтобы выровнять двигатель и трансмиссию, и установить «муфту» для подключения вращательной силы двигателя к трансмиссии.

Тогда вам понадобится несколько аккумуляторных элементов. Подойдет горстка батарей на 12 В, или вы могли бы исследовать возможность взять готовую батарею из дешевого подержанного электромобиля, такого как Nissan Leaf или Renault ZOE.Имейте в виду, что, как и все другие компоненты, они должны быть надежно закреплены на месте. Другой ключевой компонент — это контроллер: он контролирует мощность, передаваемую между батареями и электродвигателем. Чем выше сила тока, тем быстрее и эффективнее будет преобразованный электромобиль, поэтому купите лучший из тех, которые вы можете себе позволить.

Это основные соображения. Если вы, скорее всего, будете водить машину в холодную погоду, вы можете подумать, как восполнить отсутствие обогревателя, который в обычном автомобиле использует избыточное тепло двигателя, чтобы поддерживать тепло в салоне, когда это необходимо.Без двигателя вам нужно будет найти другое решение для этого.

Могу ли я купить комплект для переоборудования электромобиля?

Если вам нужны запчасти, есть компании, которые предоставляют полный набор всего, что вам нужно. Например, на веб-сайте everything-ev.com есть ряд комплектов для переоборудования электромобилей, подходящих для автомобилей разного размера: они начинаются примерно от 6000 фунтов стерлингов и повышаются в цене в зависимости от того, насколько тяжелым в конечном итоге будет ваш автомобиль.

Другой вариант — это комплект Swindon Powertrain Classic Mini, который фактически является комплектом, который британская компания использовала при создании преобразованного Mini Swind E Classic.В комплект входит система силового агрегата HPD E Powertrain, установленная на оригинальном переднем подрамнике классического Mini с кронштейнами, специально разработанными для этой установки. Он также включает в себя специально разработанные внутренние кожухи шарниров, которые позволяют устанавливать стандартные узлы карданного вала Mini, и поставляется со стандартным дифференциалом (доступен дополнительный дифференциал повышенного трения).

Его можно использовать отдельно или в дополнение к ряду вторичных компонентов Swindon Powertrain, таких как аккумуляторная батарея 12 кВт · ч, контроллер двигателя, бортовое зарядное устройство и преобразователь постоянного тока в постоянный.Суиндон описывает его как «подходящий для энтузиастов классических автомобилей, специалистов или предприятий по переоборудованию, которые хотят электрифицировать классический Mini», и вам понадобится лучшая часть в размере 10 000 фунтов стерлингов, чтобы получить все, что вам нужно.

В ноябре 2021 года Ford объявил, что предложит двигатель, используемый в его электрическом внедорожнике Mustang Mach-E, в форме «ящика» (см. Выше) энтузиастам и компаниям, желающим провести модернизацию. Его можно купить в США у Ford Performance Parts за 3900 долларов США (примерно 2800 фунтов стерлингов на момент написания).

Нужно ли мне заполнять какие-то документы?

Да! У DVLA есть долгий и запутанный процесс регистрации «радикально измененных транспортных средств», который вы должны пройти, прежде чем ваш переделанный электромобиль будет допущен к проезду по дорогам общего пользования. Во-первых, вы должны следовать инструкциям DVLA по регистрации нового транспортного средства, предоставляя «отчет об осмотре транспортного средства» (известный как форма V627 / 1), свидетельство утверждения типа, если необходимо, оригинальное свидетельство о регистрации транспортного средства, квитанции для любых детали, использованные при переоборудовании, плюс фотографии автомобиля.

Балльная система используется для определения того, какой регистрационный номер получит ваш автомобиль. Вы должны соответствовать критериям по крайней мере для восьми из них в списке запчастей DVLA, чтобы сохранить исходный регистрационный номер, и пять из них должны быть присуждены за наличие немодифицированного шасси, монокока или рамы. Дополнительные баллы начисляются за наличие оригинальной подвески спереди и сзади (два балла), осей (два балла), трансмиссии (оси), рулевого управления (два балла) и двигателя (один балл).

Если вы не соответствуете этим критериям — или если вы сварили два автомобиля вместе в ходе переоборудования — вы должны получить одобрение типа, чтобы получить регистрационный номер с префиксом «Q». Для этого вам необходимо пройти процедуру индивидуального одобрения транспортного средства (IVA), которая предполагает тщательную проверку вашего транспортного средства у утвержденного DVSA поставщика «назначенных технических услуг». Вам также нужно будет предоставить документы в качестве доказательства.

Вдобавок ко всему, вам понадобится образец отчета стоимостью в сотни фунтов стерлингов и убедитесь, что вы заполнили правильную форму заявки.Короче говоря, преобразование электромобиля — это сложная задача, если вы еще не знакомы с правилами и процедурами Великобритании.

Может ли кто-нибудь переоборудовать для меня электромобиль?

Теоретически да. Есть ряд компаний, которые предлагают переделку электромобилей, хотя они, как правило, ориентированы на классические и высокопроизводительные автомобили. В последние годы особенно заметна тенденция к электрифицированной классике. Причина этого в том, что этот процесс очень дорогостоящий. Возьмем, к примеру, преобразование DB6 MkII Volante, которое Aston Martin разрабатывает: цена преобразования 4.0-литровая шестицилиндровая бензиновая трансмиссия на полностью электрическую, похоже, будет в районе 200000 фунтов стерлингов.

RBW — это небольшая британская фирма, которая также участвует в этом проекте, с планами построить серию из 30 электрифицированных МГБ, каждый из которых будет построен с использованием совершенно новых деталей и с электродвигателем мощностью 94 л.с. цены начинаются от 108 000 фунтов стерлингов. Компания разработала собственную платформу, которая может быть лицензирована другими фирмами для выполнения собственных преобразований.

Кроме того, есть оригинальная конверсия MINI, предлагаемая инженерной компанией Swindon Powertrain, упомянутой выше: это будет стоить вам все еще очень здоровенных 79 000 фунтов стерлингов.За эти деньги вы можете получить совершенно новую Tesla Model S Long Range и избавить себя от лишних хлопот. Если вы любите электромобиль, мы рекомендуем этот путь.

Сцена электронных велосипедов, сделанных своими руками, одержима скоростью и мощью

Джейкоб Пустильник построил свой первый электрический велосипед, когда ему было 17 лет, потому что он устал приходить в школу, весь в поту. Техас известен своей влажностью, но Пустильник жил всего в нескольких милях от своей школы в Хьюстоне и не хотел отказываться от своего верного горного велосипеда Trek.Сначала он подумал, что поставить ящик для молока на заднюю полку для его рюкзака будет достаточно, чтобы избавиться от ужасного пота на спине, но это было всего лишь полмерой. В конце концов он остановился на гораздо более сложном решении: переделать весь свой байк для работы на электродвигателе.

«Думаю, я только что знал об идее электрического велосипеда, но не очень много — просто они существовали», — сказал он.

Якоб Пустильник на своем электронном велосипеде, который он построил из набора. Фотография Мэри Канг для The Verge

Подумав пару месяцев, Пустильник сделал то, что сделал бы любой предприимчивый подросток, когда ему потребовались инженерные советы: он зашел на YouTube. Оттуда он нашел человека в Интернете, готового продать ему использованный комплект для переоборудования за 800 долларов — по сути, комплект для преобразования традиционного велосипеда в велосипед с батарейным питанием — со скидкой. За выходные он превратил свой горный велосипед хардтейл в электронный велосипед с дроссельной заслонкой, способный развивать скорость до 20 миль в час.Он больше не будет приходить в школу мокрым.

Создание собственного электровелосипеда может быть более доступным, чем покупка одного Комплекты для переоборудования

существуют уже много лет, но приобрели популярность, поскольку количество электронных велосипедов, проданных по всему миру, резко возросло. Кроме того, благодаря большему количеству инструкций и руководств, доступных на таких платформах, как YouTube, многие люди чувствуют, что могут получить навыки, необходимые для преобразования своих велосипедов на ходу. Существует множество типов комплектов, от комплектов колес до двигателей среднего привода, фрикционных или цепных комплектов.Но результат в целом один и тот же: превращение вашего велосипеда, приводимого в движение человеком, в велосипед с электронным наддувом.

Создание собственного электровелосипеда может быть более доступным, чем его покупка, особенно с большинством хороших электровелосипедов стоимостью от 1400 до 3000 долларов. По-настоящему дешевые комплекты можно купить примерно за 100 долларов или больше. Но здесь есть свои подводные камни. Недорогие комплекты часто порождают велосипеды, которым не хватает мощности и производительности. Найти и собрать собственную батарею может быть непросто, особенно для тех, у кого нет базовых навыков работы с электричеством и пайкой.И иногда вы можете потратить намного больше денег, чем планировали изначально.

Фотография Мэри Канг для The Verge Фотография Мэри Канг для The Verge Фотография Мэри Канг для The Verge

Пустильник сказал, что он был мотивирован сделать это сам отчасти из-за экономии денег — большинство электронных велосипедов, которые он интересовал, стоили более 2000 долларов, — но также и из-за чувства свободы.«Мне нравится иметь возможность повозиться с вещами», — сказал он. «И чтобы иметь возможность ремонтировать вещи самостоятельно, а не покупать дорогие OEM [изготовители оригинального оборудования] детали или ждать, пока кто-то другой это починит».

Для многих любителей электровелосипедов своими руками это просто хобби. Но есть также молчаливое понимание того, что если они проделают отличную работу и действительно добьются этой конверсии, они могут заработать некоторое влияние в социальных сетях, возможно, начнут выполнять заказы других людей — семьи, друзей, возможно, даже незнакомцев, — которые хотят купить один из их электронные велосипеды, и внезапно они могут оказаться у руля многомиллионной империи электронных велосипедов.

Именно это случилось с Майком Раденбо, основателем и генеральным директором компании Rad Power Bikes в Сиэтле. За последние пару лет компания Раденбо поднялась в верхние ряды производителей электронных велосипедов в США благодаря своей способности производить быстрые, веселые и доступные продукты. И все началось очень похоже на историю Якоба Пустильника, с того, что нужно было прийти в школу вовремя.

Майк Раденбо на оригинальном байке Rad Power. Фото: Rad Power

Раденбо построил свой первый электровелосипед, будучи подростком, выросшим в сельском городке Гарбервилль в Северной Калифорнии, где он и его семья жили «в некотором роде вне сети», — сказал он. Он находился в 16 милях от школы, но вместо того, чтобы продолжать тратить деньги на старую машину, которая все время ломалась, он решил построить электрический велосипед, взяв за основу свой горный велосипед.

Он провел много времени на онлайн-форумах, таких как Endless Sphere, где энтузиасты электронных велосипедов обмениваются советами и обсуждают.Но у него не было набора для переоборудования, чтобы облегчить трансформацию. Вместо этого он полагался на навыки, которые он приобрел в местном кузовном цеху, чтобы преобразовать беспорядок из запчастей для мотоциклов, моторы мопедов, которые он заказал из Японии, и другие мелочи, которые у него были, в электронный велосипед с дроссельной заслонкой на скорости 35 миль в час. . Все это было скреплено изолентой, зажимами для труб, эластичными шнурками — и, вероятно, изрядной дозой высокомерия.

«Первый был построен специально для меня»

«Первый был построен только для меня, — сказал он, — а следующие были созданы для молвы.Я начал продавать их на Craigslist и пробрался в местную газету с бесплатной рекламой, потому что я думаю, что тот человек, который там рекламирует, чувствовал себя плохо, пытаясь взимать плату с 16-летнего ».

Оригинальный байк Rad Power 2010 года выпуска. Фото: Rad Power Radwagon Rad Power из 2019 года. Фото Амелии Холовати Кралес / The Verge

И результаты были далеки от совершенства.«Детали не подходили друг к другу, и они не работали должным образом, потому что их просто вытащили с полки из других приложений», — вспоминает Раденбо. Датчики поджаривались, провода плавились, да и байк вообще разваливался. Это раскрывает главную и неприятную правду о самодельных электронных велосипедах: проект, задуманный для экономии денег, иногда может обойтись вам намного дороже, чем если бы вы только что купили что-то готовое.

«Вы в конечном итоге тратите много денег на получение надежного продукта, — сказал Раденбо, — когда вы идете по пути DIY.”

Другие производители электронных велосипедов тоже это обнаружили. Хун Цюань построил свой первый байк в своем гараже в Пало-Альто в середине 2010-х, а затем основал свою собственную компанию Karmic Bikes. Он утверждает, что создание собственного электровелосипеда как способ сэкономить может быть ошибочным, особенно если в итоге вы получите что-то дрянное, что противоречит цели.

«Они купят дешевый аккумулятор, дешевый мотор и поставят его на более дешевый велосипед», — сказал Куан. «Это нормально, если вы хотите это сделать, но вы не получите никакой производительности, вы не получите никакого запаса хода, вы не получите никаких реальных преимуществ от электронного велосипеда.”

Для тех, кто не заинтересован в экономии денег, импульс к созданию собственного электронного велосипеда, по-видимому, в основном связан с желанием ездить быстрее и дальше, чем позволяет большинство современных моделей. YouTube, Reddit и другие форумы переполнены строителями, хвастающимися своими мощными электровелосипедами, которые едут со скоростью мотоцикла.

Это серьезный акт, учитывая опасности, связанные с ездой на мотоцикле, изготовленном по индивидуальному заказу, который может соответствовать скорости Ducati. Конечно, есть много просмотров на YouTube, связанных с более крупными и смелыми электровелосипедами, которые обладают большей мощностью, чем должны.А когда вы строите что-то в своем гараже, ваша способность принимать правильные решения может быть заслонена усиленными голосами онлайн-комментаторов, побуждающих вас строить больше, двигаться быстрее и нарушать правила.

Пока не сделаешь и сразу пожалеешь. «Никогда больше!» один ютубер вскрикнул на видео, опубликованном в 2017 году. Его едва можно было услышать из-за порыва ветра после того, как он разогнался до скорости более 70 миль в час на самодельном электронном велосипеде, который он описывает как «самый опасный и небезопасный байк из когда-либо существовавших.”

«Ну, это нужно было сделать», — добавил он. «Я не был бы Тони, если бы делал это как обычно!» (Связаться с Тони, ютубером, для комментариев не удалось.)

Другие знают о ловушках и не боятся их. У Хави Эрнандеса, 39-летнего отца-домоседа, который живет в Южной Калифорнии, более 19 000 подписчиков на YouTube, где он публикует свои статьи под ником Javi’s Boom Tech. В основном он публикует видео о динамиках Bluetooth, но в последнее время он начал создавать свои собственные электровелосипеды.Его последний, который он называет «Cirkit», лучше всего можно описать как дань уважения минибайкам Taco 1970-х годов. Вертикальный руль, длинное сиденье-банан, рама в форме параллелограмма и зеленые акценты Day-Glo — заметный контраст с большинством самодельных электровелосипедов с их крысиным гнездом проводов и комично несовместимыми деталями.

Один из электровелосипедов Cirkit, созданных Хави Эрнандесом. Фото Javi Hernandez Фото Хави Эрнандеса

Эрнандес говорит, что ему помогал друг, которого он описывает как «Человек дождя электронных велосипедов», который научил его собирать батареи, контроллеры и другие необходимые детали.В частности, батареи было сложно построить с нуля. По его словам, аккуратное размещение десятков литий-ионных аккумуляторных элементов 18650 внутри блока, а затем подключение, точечная сварка и пайка всего вместе требуют большого мастерства.

«Это сердце и душа мотоцикла», — сказал Эрнандес. «Если батарея не может выдавать требуемую мощность, то не имеет значения, какая у вас есть, вплоть до контроллера и двигателя».

В конце концов, он получил двигатель мощностью 7000 Вт и аккумуляторную батарею на 70 вольт, способную обеспечить постоянный ток 300 ампер.Другими словами, «зверь», — сказал Эрнандес. Сравните это с грузовым велосипедом Rad Power Bikes, RadWagon, который имеет номинальную мощность 750 Вт и 48-вольтовый аккумулятор.

В итоге он получил двигатель мощностью 7000 Вт и аккумуляторную батарею на 70 В.

«Короче говоря, мы закончили работу над байком, и он разогнался с 15,16 миль в час до примерно 45 миль в час», — усмехнулся Эрнандес. «Маленькая ракета».

Большинство компаний, производящих электронные велосипеды, придерживаются американской системы классификации, которая ограничивает скорость до 28 миль в час для велосипеда класса 3.Но Эрнандес говорит, что любит путешествовать по Лос-Анджелесу на своем противоречащем правилам байке Cirkit. Недавно его остановили на красный свет, когда рядом подъехал мотоцикл. Они обменялись взглядами, и когда загорелся зеленый свет, Эрнандес выстрелил.

Хави Эрнандес с одним из своих электровелосипедов Cirkit. Фото: Хави Эрнандес

Он вспомнил, что переднее колесо только начало безумно визжать и извергать дым.Байкер рассмеялся. «Он не ожидал, что от этого крошечного велосипеда, который выглядит так, будто на нем должен ездить ребенок», — сказал Эрнандес.

Но Эрнандес не смутился. На самом деле, это далеко не так. «Это полный взрыв».

$ 3000 DIY электрический Mini Cooper — забавное исключение среди преобразований

Mini Cooper SE 2020 года предлагает полностью электрическую трансмиссию с завода, но YouTuber Рич Бенуа пошел другим путем к электрическому Mini.

Канал Бенуа Rich Rebuilds на YouTube приобрел популярность, сосредоточившись на реконструкции Tesla, но в последнее время его звезда расширилась.Как показано в серии видеороликов, он купил неработающий Mini Cooper поколения R53 и заменил его на электрическую трансмиссию по заявленной окончательной цене менее 3000 долларов.

Трансмиссия была собрана из частей, которые Бенуа добыл, включая электродвигатель, приобретенный в школьном магазине, контроллер со скидкой и некоторые аккумуляторные модули Chevrolet (установленные там, где обычно находятся задние сиденья).

Завершенный Mini показывает, что вы можете сделать с доступными, стандартными (или собранными) запчастями.По словам Бенуа, он развивает максимальную скорость более 100 миль в час и может разгоняться до 100 миль в час за 5,9 секунды. Дальность полета оценивается в 41 милю. Бенуа даже планирует участвовать в гонках Mini в «24 часах лимонов» — шутливой гонке на выносливость для дешевых автомобилей.

Тем не менее, предупреждаем, что большинство переоборудования обходится в районе от 20 000 до 30 000 долларов, не считая стоимости автомобиля, и с нижним пределом этой шкалы для тех, кто желает выполнить поиск запчастей и согласовать их собственный.

Бенуа тоже не типичный самоделок. У него есть мастерская (в которой демонтировали сломанный бензиновый двигатель Mini), и он имеет опыт переоборудования. Он также не включает затраты на рабочую силу. Судя по комментариям к видео, на конвертацию ушли месяцы работы.

Люди, не являющиеся любителями, могут захотеть рассмотреть совершенно новый Cooper SE. Если вы можете запросить полную федеральную налоговую льготу в размере 7500 долларов США, для начала это будет стоить менее 20000 долларов.

Посмотрите полную серию видеороликов, чтобы узнать больше о сборке электрического Mini от Бенуа.Его канал также является хорошей отправной точкой для советов по покупке подержанных автомобилей и выходу за пределы экосистемы Tesla. Бенуа также помог с прошлогодней «Truckla» переоборудованием Tesla Model 3 в пикап.

DIY Mini Electric Battery Car Project

Время проекта: 30-45 минут

Используя повседневные и переработанные материалы, вы можете создать этот автомобиль с батарейным питанием.

Узнайте, как создать простую схему с использованием двигателя постоянного тока, батареек AA и переключателя.

Для кузова этого автомобиля можно использовать практически любую тару. От коробок до бутылок — это проект, который делает переработку интересной.

Для изготовления этой машины вам понадобятся следующие материалы:

  • Пробки для бутылок
  • Деревянные шпажки / дюбеля
  • Соломка
  • Держатель батареи AA
  • Двигатель постоянного тока
  • Переключатель
  • Пластиковые шкивы (показаны белым)
  • Резинка

Для этого проекта вам не понадобится много инструментов, но вам понадобится кое-что самое необходимое.

  • Ножницы для жести
  • Лезвие для бритвы или ремесленный нож
  • Инструмент для зачистки проводов
  • Ножницы
  • Пистолет для горячего клея или супер клей

Рекомендуется использовать пистолет для горячего клея, но вы также можете использовать супер клей, если захотите.

Переверните коробку и приклейте к дну две соломинки. Убедитесь, что они максимально прямые.

Затем вам нужно вставить в соломинки деревянные шпажки или дюбели.Оставьте примерно на дюйм торчащим со всех сторон.

Как и в случае с кузовом автомобиля, для колес можно использовать самые разные детали. Если он круглый, то, вероятно, будет работать нормально. В этом проекте мы используем бутылку для спортивных напитков и будем отрезать дно. Пробки от бутылок тоже подойдут.

Когда у вас будут готовы колеса, вам нужно будет просверлить отверстие в центре. Определите диаметр ваших шпажек или дюбелей и просверлите отверстие такого же размера.

Прикрепите (3) колеса к осям и закрепите горячим клеем.Держите колеса прямо и вертикально, пока горячий клей остынет. Оставьте последнее колесо выключенным до шага 6.

Обрежьте лишнюю ось ножницами для жести или другим резаком. Обязательно используйте защиту для глаз, так как эти маленькие кусочки имеют свойство летать, когда их разрезают.

Для движения этой машины вам понадобятся 2 пластиковых шкива и резинка. Размер шкивов не имеет большого значения. Мы использовали шкив 1/2 дюйма для двигателя и 2-дюймовый шкив для оси.

Попробуйте провести эксперименты и посмотрите, что произойдет, если вы используете шкивы разного размера.

Определите диаметр вашей оси (деревянная шпажка) и просверлите отверстие такого же размера в середине большого шкива.

Наденьте большой шкив на ось, где будет находиться четвертое колесо.

С помощью горячего клея прикрепите шкив к оси, убедившись, что он остается прямым и вертикальным во время высыхания.

Так же, как со шкивом и другими 3 колесами, наденьте последнее колесо на ось и закрепите горячим клеем.

Переверните машину и убедитесь, что она катится без проблем.Приклейте держатель батареи к той стороне коробки, которая не имеет шкива на оси.

Установите малый шкив на вал двигателя.

Присоедините резиновую ленту к оси и шкиву мотора. Убедитесь, что шкив мотора выровнен прямо над шкивом оси, а затем приклейте мотор на место.

Убедитесь, что клеммы двигателя направлены вверх.

Подсоедините черный провод от держателя аккумулятора к одной из клемм на двигателе.

Подключите красный провод от держателя аккумулятора к другой клемме двигателя.Скрутите провод, чтобы закрепить его.

Красный провод разрезать пополам и зачистить оба конца.

Подключите красный провод от держателя батареи к среднему отверстию на переключателе.

Подключите красный провод от двигателя к отверстию на конце переключателя.

Приклейте выключатель и все незакрепленные провода к коробке. Если вы хотите более прочное соединение, вы можете припаять провода на месте.

Все, что осталось сделать, это добавить батарейки, щелкнуть выключателем и устроить гонку с друзьями.Повеселись !

Попробуйте поэкспериментировать с конструкциями новых автомобилей, используя различные материалы. Посмотрите, что вы можете сделать, чтобы машина ехала быстрее и прямее.

Напишите нам в Твиттере на @Makerspaces_com и покажите, какой оказалась ваша машина. Нам нравится видеть ваши проекты.

Hunstable Electric Turbine обещает гораздо больше мощности от электродвигателя сопоставимых размеров

За последние два года компании обещали электродвигатели с гораздо большей плотностью крутящего момента, измеряемой в киловаттах на килограмм.Avid заявил, что его двигатель Evo Axial Flux обеспечивает «одну из самых высоких полезной мощности и плотности крутящего момента среди всех двигателей электромобилей, доступных сегодня на рынке». Equipmake заявляет, что его двигатели развивают «лучшую в своем классе удельную мощность». Модель Yasa утверждает, что ее электродвигатели «обеспечивают наивысшую удельную мощность / крутящий момент, доступную в своей категории».

Войдите в Linear Labs, которая утверждает, что у нее есть двигатель, который всех превзойдет. Компания объявляет о своей Hunstable Electric Turbine (HET), возможно, с непреднамеренными оттенками Ayn Rand, « The Motor of the World .”

Компания сообщила Autoblog : «Определяющая характеристика этого двигателя [заключается] в том, что] при очень низких оборотах… [для] того же размера, того же веса, того же объема и того же количества энергии, потребляемой двигателем, мы будем всегда производят — как минимум, иногда больше, но как минимум — в два-три раза превышающий выходной крутящий момент любого электродвигателя в мире, и это достигается с высокой эффективностью во всем диапазоне крутящего момента и скорости ».

«Hunstable» исходит от двух руководителей: Фреда Ханстебла, инженера, который годами проектировал электрическую инфраструктуру для атомных электростанций в Соединенных Штатах; и Брэд Ханстейбл, сын Фреда и бывший технический предприниматель, который помог основать потоковый сервис Ustream, проданный IBM в 2016 году за 150 миллионов долларов.

Linear Labs начиналась как проект отца и сына по созданию линейного генератора, окружающего вал старомодной ветряной мельницы, который обеспечивал бы надежную электроэнергию (а также чистую воду) бедным общинам. Задача заключалась в разработке генератора, способного производить достаточную мощность за счет низкоскоростного возвратно-поступательного движения вала с высоким крутящим моментом. Брэд сказал, что его отец взломал код около четырех лет назад, что привело к «линейному генератору, производившему огромное количество электроэнергии из тихоходной ветряной мельницы.«Более того, прорыв был модульным, что привело к созданию семейства двигателей, на которое было выдано 25 патентов.

Что такое электрическая турбина Hunstable?

Электродвигатели

вступили во второй век, практически не изменившись с года. Никола Тесла запатентовал свое изобретение с современным трехфазным четырехполюсным асинхронным двигателем в период с 1886 по 1889 год. В то время как все двигатели состоят из одинаковых основных компонентов — катушек из медной проволоки. известные как обмотки и магниты — способ взаимодействия этих компонентов немного отличается.В двигателе с радиальным магнитным потоком один компонент вращается внутри другого — представьте, что маленькая банка вращается внутри более крупной стационарной. В конструкции с осевым потоком компоненты вращаются рядом друг с другом, как два маховика между центральной неподвижной пластиной.

Как правило, способ создать больший крутящий момент состоит в том, чтобы направить больший ток в двигатель или построить двигатель большего размера. Linear Labs нашла другой способ: объединив осевые и радиальные магнитные потоки в одном двигателе.

Иллюстрации Linear Labs

HET — это четыре ротора, окружающие статор.Центральный ротор вращается внутри статора, создавая один источник магнитного потока. Второй ротор вращается вне статора, создавая второй источник магнитного потока. Два дополнительных ротора расположены на левом и правом концах статора, по сути, образуя двигатель AF. Это еще два источника потока, всего четыре. По сути, это два концентрических радиальных двигателя с двумя осевыми.

Linear Labs утверждает, что все HET создают крутящий момент в направлении движения ротора. В рекламном видео Фред Ханстейбл сказал: «Мы называем это окружным потоком, что-то вроде туннеля крутящего момента.”

Создание большего крутящего момента в заданном объеме и движение всего этого крутящего момента в направлении движения ротора, как утверждает Hunstables, «в два-три раза больше крутящего момента для этого диапазона размеров по сравнению с любым другим двигателем. Неважно, что это за [двигатель], мы всегда будем его больше производить ».

Кроме того, за счет использования дискретных прямоугольных катушек, вставленных в полюса статора, HET требуется на 30% меньше меди, чем двигателю аналогичного размера. В конструкции также отсутствуют концевые обмотки — отрезки меди, которые лежат вне статора в типичном двигателе, генерируя бесполезное магнитное поле и тепло.

Иллюстрация Linear Labs

Что HET может означать для электромобилей будущего

На данный момент Linear Labs подписала сделки с производителем скутеров, со шведской фирмой, производящей системы электропривода Abtery , и с неназванной фирмой, проектирующей гиперкар, который будет выпущен в течение двух лет с использованием четырех HET. Тем не менее, Брэд Ханстейбл считает, что HET может найти применение в области электромобилей, поскольку крутящий момент HET достигается на оборотах, соответствующих конечному использованию.Современные электромоторы вращаются намного быстрее, чем колеса, поэтому в большинстве электромобилей используется редуктор для соединения двигателя, вращающегося со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту, с колесами, вращающимися со скоростью от 1 до 1800 оборотов в минуту. Если HET генерирует необходимый крутящий момент при оборотах, соответствующих скорости вращения колес, автопроизводитель теоретически может отказаться от понижающей передачи, уменьшив вес и повысив эффективность трансмиссии.

Брэд сказал, что испытания показали, что HET в конфигурации с прямым приводом работает в приложениях, обычно обслуживаемых понижающей коробкой передач 6: 1, и возможно, что передаточное число еще выше.По словам Ханстейбла, последующие эффекты могут быть значительными. Эта экономия веса — более низкая рабочая скорость HET означает меньшее количество и более легкую электронику, — заявляет компания — и повышение эффективности может быть использовано для уменьшения размера батареи и, следовательно, веса автомобиля, экономии денежных средств и позволяя производителю использовать более легкую -обязанные компоненты — возможно, достаточно, чтобы существенно повлиять на чистую прибыль, считает Ханстейбл.

HET также может взять на себя роль компонента, известного как повышающий преобразователь постоянного тока в постоянный, который используется в некоторых электромобилях в ситуациях, когда транспортному средству требуется обменять крутящий момент на мощность, например, во время резкого ускорения на скоростях шоссе.Поступая так, они используют дополнительную энергию, которую нельзя направить на дальность действия. В общем, электромобили, которые подчеркивают производительность, используют повышающий преобразователь, как Tesla Model S, а электромобили, которые подчеркивают эффективность, не используют, например Hyundai Ioniq EV. (Следует отметить, что некоторые гибриды, такие как гибриды Toyota и Lexus, используют повышающие преобразователи для ускорения «гусь».)

Linear Labs сообщает, что HET выполняет работу повышающего преобразователя постоянного / постоянного тока самостоятельно, изменяя относительное положение одного или нескольких из четырех его роторов, аналогично системе регулируемых кулачков на ДВС, изменяя положение в зависимости от потребности в нагрузке.Linear Labs утверждает, что сочетая в себе дополнительный крутящий момент, уменьшенный вес и сложность, возможную без коробки передач или повышающего преобразователя, и более легкие вспомогательные устройства, HET может увеличить дальность полета на 10%.

Производитель автомобилей говорит …

Ни один автопроизводитель не будет рассматривать претензии компании, о которой он никогда не слышал, о компонентах, которые никогда не использовались. Тем не менее, мы хотели получить комментарий OEM для сравнения с заявлениями Linear Labs. Мы связались с Chevrolet, Tesla и Hyundai. Только Hyundai согласилась на вопросы и ответы, которые связали нас с Джеромом Грегеуа, старшим менеджером завода по производству силовых агрегатов Hyundai Group, и Райаном Миллером, менеджером группы разработки электрифицированных трансмиссий Hyundai.

Грегеуа сказал, что OEM-производители так много инвестируют в аккумуляторы, потому что они «намного дороже, чем любые [другие] компоненты», а химический состав аккумуляторов позволяет добиться гораздо большей эффективности. Следовательно, «единственный способ достичь конкурентоспособных цен по сравнению с двигателями внутреннего сгорания или гибридами — это действительно снижать стоимость аккумуляторов».

Что касается двигателей, Миллер сказал: «Наше внимание и внимание отрасли к двигателям перешли на преобразователи двигателей на основе карбида кремния.Инвертор двигателя преобразует постоянный ток аккумуляторной батареи (DC) в переменный ток (AC), используемый для питания электродвигателей, обеспечивающих привод транспортного средства. При рекуперативном торможении инвертор двигателя делает обратное — преобразует переменный ток от двигателей обратно в постоянный ток для подзарядки батареи. Технология карбида кремния, которую IEEE назвал «Меньше, быстрее, прочнее», , как считается, позволяет примерно на 50% уменьшить объем инвертора.

Изображение предоставлено Hyundai

Миллер сообщил нам, что двигатель с постоянными магнитами в Hyundai Ioniq весит около 50 килограммов или 110 фунтов.Коробка передач, которая содержит главную передачу и дифференциал, весит около 70 фунтов. «Это не легкий, — сказал он, — потому что шестерни обычно стальные». Что касается объема, то коробка передач занимает около 70% объема мотора.

Мы спросили Грежеуа и Миллера, будет ли двигатель с прямым приводом, позволяющий отказаться от коробки передач, иметь огромное значение в стоимости или сложности трансмиссии. Сказал Грегеуа: «Мы думаем, что с точки зрения затрат коробка передач будет дешевле, чем два двигателя». Миллер добавил: «Сталь и алюминий очень дешевы.”

Один пример автопроизводителя не отрицает преимуществ Hunstable Electric Turbine, и Брэд Ханстейбл считает, что можно сэкономить. «Каждую трансмиссию можно спроектировать и спроектировать несколькими способами, — сказал он. — Но если у вас есть два двигателя, которые производят вдвое больший крутящий момент и вдвое меньше, чем один обычный двигатель, который должен использовать коробку передач, тогда нет никакого сравнения. HET побеждает. Конечно, для краткосрочного автомобиля массового спроса наиболее вероятным сценарием является включение одного двигателя непосредственно в дифференциал, при этом стандартная коробка передач все же устранена.”

А автопроизводители тратят деньги на улучшение своих двигателей. Honda улучшила электродвигатель в Accord Hybrid, использовав квадратные медные провода для обмоток статора и три магнита вместо двух на роторе. Говорят, что изменения добавили 6 фунт-футов крутящего момента и 14 лошадиных сил.

Иллюстрация Linear Labs

Первый иннинг

Мы спросили Брэда, сколько времени, по его мнению, пройдет, прежде чем мы увидим HET в такой машине, как Chevrolet Bolt.«Три или четыре, некоторые говорят, пять лет… У крупных компаний есть более длительные производственные циклы, [но] мы находимся в соглашениях о совместных разработках, мы проводим испытания с [автопроизводителями]».

В мире электромобилей было так много шарлатанов, что многие из прочитанных нами историй о HET заканчиваются тем, что комментаторы атакуют его, как гиены, выпотрошившие гну.

«В моторном отсеке много дыма и зеркал», — признал Брэд. «Отличие в этом: мы их построили.В конце концов, вы не можете спорить с тем, что построено прямо перед вами ».

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *