Саморобний електродвигун. Створення саморобного електричного двигуна для човна. Виготовлення переривника струму

Завжди цікаво спостерігати за явищами, що змінюються, особливо якщо сам береш участь у створенні цих явищ. Зараз ми зберемо найпростіший (але реально працюючий) електродвигун, що складається з джерела живлення, магніту та невеликої котушки дроту, яку ми самі і зробимо.

Існує секрет, що змусить цей набір предметів стати електродвигуном; секрет, який одночасно розумний і надзвичайно простий. Ось що нам потрібно:

1,5В батарея чи акумулятор.

Утримувач із контактами для батареї.

Магніт.

1 метр дроту з емалевою ізоляцією (діаметр 0,8-1 мм).

0,3 метри неізольованого дроту (діаметр 0,8-1 мм).



Ми почнемо з намотування котушки, тієї частини електродвигуна, яка буде обертатися. Щоб зробити котушку достатньою рівною та круглою, намотаємо її на відповідному циліндричному каркасі, наприклад, на батарейці типорозміру АА.

Залишаючи вільними по 5 см дроти з кожного кінця, намотаємо 15-20 витків на циліндричному каркасі.

Не намагайтеся особливо щільно і рівно намотувати котушку, невеликий рівень свободи допоможе котушці краще зберегти свою форму.

Тепер обережно зніміть котушку з каркаса, намагаючись зберегти отриману форму.

Потім оберніть кілька разів вільні кінці дроту навколо витків для збереження форми, спостерігаючи за тим, щоб нові скріплювальні витки були навпроти один одного.

Котушка має виглядати так:


Зараз настав час секрету, тієї особливості, яка змусить двигун працювати. Це секрет, тому що це вишуканий та неочевидний прийом, і його дуже складно виявити, коли двигун працює. Навіть люди, які багато знають про роботу двигунів, можуть бути здивовані здатністю двигуна працювати, поки не виявлять цю тонкість.

Тримаючи котушку вертикально, покладіть один із вільних кінців котушки на край столу. Гострим ножем видаліть верхню половину ізоляції, залишаючи нижню половину емалевої ізоляції.

Виконайте те саме з другим кінцем котушки, спостерігаючи за тим, щоб неізольовані кінці проводу були спрямовані вгору у двох вільних кінців котушки.

У чому сенс цього прийому? Котушка лежатиме на двох тримачах, виготовлених із неізольованого дроту. Ці утримувачі будуть приєднані до різних кінців батареї, так, щоб електричний струм міг проходити від одного утримувача через котушку до іншого утримувача. Але це відбуватиметься лише тоді, коли неізольовані половини дроту будуть опущені вниз, торкаючись власників.

Тепер необхідно зробити підтримку для котушки. Це просто витки дроту, які підтримують котушку та дозволяють їй обертатися. Вони виготовлені з неізольованого дроту, оскільки крім підтримки котушки вони повинні доставляти їй електричний струм.

Просто оберніть кожен шматок неізольованого дроту навколо невеликого цвяха – і отримайте потрібну частину двигуна.

Підставою нашого першого електродвигуна буде утримувач батареї. Це буде підходяща база, тому що при встановленій батареї вона буде досить важкою для того, щоб електродвигун не тремтів.

Зберіть п'ять частин разом, як показано на знімку (спочатку без магніту). Покладіть зверху акумулятора магніт і акуратно підштовхніть котушку.


Якщо все зроблено правильно, КАТУШКА ПОЧНЕ ШВИДКО ОБЕРТАТИСЯ! Сподіваємося, що у Вас, як і в нашому експерименті, все почне працювати з першого разу.

Якщо мотор не запрацював, ретельно перевірте всі електричні з'єднання. Чи обертається котушка вільно? Чи достатньо близько розташований магніт (якщо недостатньо, встановіть додаткові магніти або підріжте дротяні тримачі)?

Коли двигун запрацює, єдине, на що потрібно звернути увагу - щоб не перегрівся акумулятор, оскільки струм досить великий. Просто зніміть котушку – і ланцюг буде розірвано.
Давайте з'ясуємо, як працює наш найпростіший електродвигун. Коли по дроту будь-якої котушки тече електричний струм, котушка стає електромагнітом. Електромагніт діє як стандартний магніт. Він має північний та південний полюс і може притягувати та відштовхувати інші магніти.

Наша котушка стає електромагнітом тоді, коли неізольована половина котушки, що виступає, стосується неізольованого тримача. У цей момент по котушці починає текти струм, у котушки виникає північний полюс, який притягується до південного полюса постійного магніту, і південний полюс, який відштовхується від південного полюса постійного магніту.

Ми знімали ізоляцію з верхньої частини дроту, коли котушка стояла вертикально, тому полюси електромагніту будуть спрямовані вправо та вліво. А це означає, що полюси почнуть рухатися, щоб розташуватися в одній площині з полюсами магніту, що лежить, спрямованими вгору і вниз. Тому котушка повернеться до магніту. Але при цьому ізольована частина дроту котушки торкнеться тримача, струм перерветься, і котушка більше не буде електромагнітом. Вона провернеться по інерції далі, знову торкнеться неізольованої частиною тримача і процес повториться знову і знову, поки батареї не скінчиться струм.

Як можна змусити електромотор обертатися швидше?

Один із способів – додати зверху ще один магніт.

Піднесіть магніт під час обертання котушки, і станеться одне з двох: або двигун зупиниться, або почне обертатися швидше. Вибір одного з двох варіантів залежатиме від того, який полюс нового магніту буде спрямований до котушки. Тільки не забудьте притримати нижній магніт, бо магніти стрибнуть один до одного і зруйнують тендітну конструкцію!

Інший спосіб - посадити на осі котушки маленькі скляні намистинки, що зменшить тертя котушки об утримувачі, а також краще збалансує електродвигун.

Існує ще багато способів удосконалення цієї простої конструкції, але основна мета нами досягнута – Ви зібрали та повністю зрозуміли, як працює найпростіший електродвигун.

Для елементарного електромагнітного мотора потрібні батарейка АА, дві канцелярські скріпки, емальований провід діаметром 0,5 мм, клей або скотч, пластилін для кріплення конструкції до столу, невеликий магніт, який має бути не надто великим і не надто маленьким. Розмір магніту має бути приблизно з діаметр котушки. Купують їх у цьому магазині.

Як зробити простий двигун.

Зігніть скріпки. Зробіть елементарну котушку в 6-7 витків із ізольованого емаллю дроту. Кінці дроту зафіксуйте на котушці вузликом і зачистіть один кінець від ізоляції на всю його довжину, а другий також по всій довжині, але тільки з одного боку.
Закріпіть скріпки на батареї клеєм або іншим матеріалом. Покладіть зверху батареї магніт. Встановіть всю збірку на столі та закріпіть. Встановіть котушку так, щоб її кінці торкалися скріпки зачищеними сторонами. Коли по дроту побіжить струм, виникає електромагнітне поле і котушка стане електромагнітом. Магніт слід покласти так, щоб полюси магніту та котушки були однаковими, тоді постійний магніт і котушка-електромагніт будуть відштовхуватися один від одного. Ця сила повертає котушку на самому початку повороту через те, що один кінець зачищений по довжині тільки з одного боку, він на мить втрачається контакт і магнітне поле зникає. По інерції котушка повертається, знову відновлюється контакт і цикл знову розгортається. Як бачите, зробити найпростіший моторчик своїми руками дуже просто! докладніше описано, як зробити простий мотор, про який йшлося вище.

Вся збірка магнітного двигуна на відео

Спрощена модель двигуна з батарейки та дроту

Існує багато типів електродвигунів, і їх можна класифікувати за різними критеріями. Один з них – це тип електроенергії, яку він поставляє. Ми можемо розрізняти двигуни постійного та змінного струму.

Одним з перших двигунів постійного струму був диск Faraday, який, як і багато двигунів, був реверсивною машиною. Після постачання механічної енергії він виробив електрику (однополярний генератор).

Сьогодні ми збираємося побудувати найпростішу, але робочу модель двигуна постійного струму.

Матеріали

Матеріали, необхідні виготовлення іграшки, можна знайти у кожному будинку. Нам потрібно:

Невелика кількість дроту в емалі діаметром 0,3-0,6 мм
R6 – батарея 1,5 В
Магніт може бути невеликим
Допоміжні матеріали: олово, каніфоль, фрагмент дроту та частина універсальної друкованої плати для «розкішної» версії
Звичайно, нам також потрібен паяльник із опором чи опором трансформатора.

Ми працюємо

Емальовані дроти повинні бути намотані на батарею, створюючи невелике коло, яке буде обмоткою двигуна. Потім з кінцями дроту оберніть обмотку так, щоб вона не розвивалася.

Щоб крильчатка була готова, ви все одно повинні видалити ізолюючу емаль на кінцях дроту, яка буде віссю. Крім того, один із них також буде примітивним комутатором. Тому, якщо, з одного боку, ми видаляємо всю емаль, з іншого боку, ми повинні робити це тільки з одного боку, зверху чи знизу:

Найпростіший спосіб зробити це – помістити випрямлений кінець дроту на плоске повітря, наприклад, на стільницю, а потім очистити емаль зверху за допомогою леза для гоління. Нагадую, що інший кінець має бути ізольований по периметру!

Нарешті, випряміть вісь так, щоб робоче колесо було якомога збалансованішим.

Потім зробіть два невеликі обручі (підшипники), в яких ротор обертатиметься. Діаметр обода повинен бути близько 3 мм (найкраще використовувати цвях для намотування).

Шматки дроту із підшипниками необхідно припаяти до батареї. Потім ми склеїмо з нього невеликий магніт, щоб один із його полюсів був спрямований вгору. Все це має виглядати приблизно так:

Якщо тепер увімкнути ротор, він повинен обертатися з високою швидкістю навколо своєї осі. Іноді потрібен невеликий попередній пуск, обережно обертаючи ротор, доки він не защемнеться. Цю модель електродвигуна, виконану під час цієї дії, можна побачити на відео:

Ми також можемо зробити міцнішу версію цієї фізичної іграшки. Я використовував великий магніт зі старого динаміка, який я прикріплював до універсальної друкованої плати із фрагментами дротів. Також до нього припаяні жорсткіші кронштейни. Плоска батарея 4,5 знаходиться під пластиною, а також під нею знаходяться кабелі, які забезпечують напругу на кронштейнах. Видимий з правого боку перемички функціонує як перемикач. Дизайн виглядає так:

Ця модель також зображується на відео.

Як і чому це працює?

Весь жарт заснований на використанні електродинамічної сили. Ця сила діє на кожен провідник, через який тече електричний струм, поміщений у магнітне поле. Його дія описана у правилі лівої руки.

Коли струм проходить через котушку, електродинамічна сила діє неї, оскільки вона перебуває у магнітному полі, створюваному постійним магнітом. Ця сила змушує котушку обертатися доти, доки струм не буде перерваний. Це з тим, що з осей, якими подається струм, ізольована лише з половині периметра. Хоча сила більше не працює, котушка виконує другу половину обертання через свою інерцію. Це триває доти, доки вісь не перетвориться на свою ізольовану сторону. Схема буде закрита і цикл повториться.

Представлений електродвигун - проста, але ефективна фізична іграшка. Відсутність будь-яких розумних практичних програм робить гру дуже приємною.

Отримуйте задоволення та інформативну розвагу!

Наявність двигуна на човні значно полегшує життя його власнику. Однак бензинові двигуни видають багато шуму та споживають велику кількість ресурсів. Альтернатива такому виду рушійної сили електромотори. Це тихі агрегати, що працюють на дешевій електриці і трохи поступаються бензиновим човновим двигунам в ефективності пересування. Такий варіант двигуна обійдеться дешевше, тим більше можна зробити електромотор на човен своїми руками.

У назві "електромотор" криється суть пристосування, яке їм позначається. Під електромотором для човнів мається на увазі агрегат, що приводить у рух плавальний засіб за рахунок руху лопатей. Його дія ґрунтується на фізичних законах. Особливістю електромоторів є ресурс, який вони споживають для виконання своїх функцій.

Сьогодні у всьому світі поширені мотори для човнів, що працюють на паливі. Електромотор для човна на відміну від подібних агрегатів працює за рахунок споживання електрики, а не бензину. Серед деяких власників човнів поширена думка про низьку ефективність таких пристроїв. Однак воно помилкове. При правильній конструкції електромотор здатний забезпечити силу тяги, достатню для пересування плавального засобу по воді нормальної швидкості.

Крім того, саморобний двигун має цілу низку переваг, наприклад:

  1. Кінцеві витрати на створення такого пристрою будуть значно нижчими від ринкової вартості заводських бензинових двигунів і електромоторів.
  2. Чинне в країні законодавство, що охороняє природу, суворо регламентує використання електричних двигунів для човнів. На саморобні агрегати ці правила не поширюються.
  3. Пристрій працює практично не видаючи шуму. Ця риса буде особливо корисна рибалкам, адже будь-які гучні звуки можуть злякати потенційний улов.
  4. Електрика коштує дешевше, ніж паливні матеріали. Крім того, пристрої, оснащені двигунами внутрішнього згоряння, споживають незрівнянно більше ресурсів, ніж саморобні електродвигуни.
  5. Власник човна може самостійно підібрати відповідну для нього потужність агрегату. Основою саморобного двигуна є дриль або інші пристрої. Саме від їхньої потужності залежать характеристики майбутнього двигуна. Який пристрій вибере майстер, такими будуть показники електродвигуна.

Створити саморобний електромотор досить легко. Досить чітко дотримуватися інструкцій. Однак знадобляться певні матеріали та інструменти. Проблем із доступом до них бути не повинно. Більшість необхідних інструментів вже є в запасі у будь-якого господаря. Всі матеріали можна знайти у вільному продажу у торгових точках. Нескладно знайти й креслення, необхідних проведення робіт.

Матеріали та інструменти

При підборі обладнання необхідно звернути увагу на дві речі: потужність та напруга. Ці параметри є основоположними, і від них залежить якість роботи готового електромотора. Потужність залежить від вибраного дриля (за основу в даному випадку береться саме цей інструмент), тому в першу чергу необхідно підібрати це обладнання.

При підборі дриля необхідно орієнтуватися на його потужність. Цей показник повинен перевищувати сто п'ятдесят Ват. Брати інструмент із меншими характеристиками не варто. У такому випадку готовий пристрій не буде ефективно працювати в воді, що рухається (тобто, плавати з таким агрегатом по річці не вийде). Найкраще використовувати акумуляторний перфоратор.

Перфоратор оснащується реверсом, має кілька режимів роботи. Ця обставина важлива для двигуна, який рухатиме плавальний засіб, оскільки він дозволить у майбутньому контролювати швидкість роботи електродвигуна.

Другий важливий параметр – напруга. Не слід використовувати батареї на вісімнадцять Вольт. Їх важко знайти і коштують вони дорого. Найкращим вибором буде дриль, що працює під напругою десять або дванадцять вольт. Такий акумулятор коштує порівняно дешевше, і, що найголовніше, його набагато легше знайти у продажу.

Після вибору оптимального обладнання можна збирати матеріали. Для створення двигуна необхідно попередньо придбати:

  1. Електричним дрилем, який виконуватиме функцію мотора.
  2. Струбцинами, за допомогою яких кріпиться дриль.
  3. Редуктор. Можна використовувати елемент від болгарки, якщо передбачається встановлення двигуна на транці човна.
  4. Круглими трубками діаметром двадцять міліметрів.
  5. Профільованими трубами (20*20 мм).
  6. Круглим металевим прутом. Він буде використаний для створення валу електродвигуна.
  7. Листовим металом, з якого будуть виготовлені гвинти.

Також знадобляться деякі інструменти:

  • ножиці для різання металу;
  • апарат для зварювання;
  • болгарка;
  • електричний дриль з набором свердл;
  • самонарізи з шуруповертом, якщо при створенні двигуна буде використовуватися дерево.

Після того, як всі елементи будуть зібрані, можна починати створювати човновий електромотор своїми руками. Уся процедура складається з кількох етапів. Починати роботу слід зі створення підйомного механізму крильчатки. Для того, щоб майбутній пристрій працював нормально, рекомендується ретельно дотримуватись інструкцій, наведених нижче.

Створення електромотора

Як вже було сказано раніше, починати робити електромоторчик своїми руками потрібно зі створення підйомного механізму для крильчатки. Він дозволить піднімати цей елемент над водою. Для його створення необхідно приварити трубку з металу до заздалегідь підготовлених струбцин.

На цю трубку потрібно спочатку прикріпити основу (каркас, що має вигляд піраміди, спрямованої меншою основою в напрямку води). На великій основі кріпиться станина, на нижній край приварюється ще одна трубка. На станині встановлюється підшипник. Через нього та трубку, приварену знизу, необхідно пропустити вал.

Як вал можна використовувати трубку або дріт. Однак перший варіант більш вдалий:

  • по-перше, на трубку можна буде прикріпити підшипники (на обох кінцях), що зменшить силу тертя;
  • по-друге, бажано, щоб цей вал був тонким, але міцним. У випадку дроту доведеться використовувати виріб великого діаметру.

Після того, як усі дії закінчено, можна переходити до наступного етапу. Наступний крок – встановлення редуктора та пропелерів.

Редуктор/пропелер

З боків валу рекомендується прикріпити редуктори. Бажано заздалегідь створити їх самостійно, орієнтуючись на параметри електричного двигуна. Однак цей процес може тривати дуже багато часу. Тому можна придбати пристрій або використовувати редуктори, встановлені на болгарці.

Залежно від конкретного двигуна може знадобитися один або два редуктори. При виборі пристрою необхідно орієнтуватися на одне основне правило – бажано, щоб число, що передає, було невеликим. Оптимально, якщо редуктор буде здатний знижувати обороти вп'ятеро. Це забезпечить нормальний перебіг плавального засобу.

Нижній редуктор потрібний для горизонтального монтажу гвинта. Якщо використовується редуктор від такого інструменту, як болгарка, достатньо затиснути його в патроні від дриля. Як пропелер також можна використовувати елементи інших пристроїв. Якщо такого немає, можна зробити саморобний гвинт. Для цього необхідно:

  1. Вирізати квадрат (довжина однієї сторони – 30 сантиметрів).
  2. Просвердлити в центрі отвір.
  3. Зробити прорізи по діагоналі (відстань між прорізами має бути щонайменше п'ять сантиметрів).
  4. Лопастям, що утворилися, необхідно надати округлий вигляд. Важливо, щоб розмір лопатей був однаковий, інакше можливе виникнення сторонніх вібрацій.

Закріпити пропелер на валу можна за допомогою болта та гайки. Саме для цього у центрі металевого листа робився отвір.

Останні доопрацювання

Далі необхідно з'єднати редуктор з мотором, тобто з дрилем. Зробити це просто – достатньо затиснути редуктор у патроні дриля, як уже було сказано раніше. Якщо база не збігається з розміром дриля, необхідно використовувати додаткову трубку.

Трубку необхідно щільно надіти на вал. Щоб останній не обертався у ній, потрібна надійна фіксація. Забезпечити її можна, проробивши наскрізний отвір у трубці та валу. Далі обидва елементи необхідно зафіксувати шпилькою. Така фіксація запобігатиме обертальним рухам валу.

Після того, як пристрій буде готовий, саморобний човновий електромотор необхідно перевірити. Достатньо набрати води у ванну та запустити електромотор у ній. Якщо тиск відчувається рукою, двигун працює нормально. Можна кріпити його до судна та проводити перевірку у водоймі.

Управління двигуном та інші конструктивні варіанти його створення

Хоча електромотор і готовий, проте він поки що не здатний проводити повороти. Щоб не повертати за допомогою весел, в конструкцію необхідно внести невеликі доробки. Досить приробити до центральної частини кріплення болт, на який потім надіти трубу. Це дасть можливість проводити повороти шляхом зміни положення бази і, відповідно, електромотора.

До бази можна приварити ще одну ручку, вивівши на неї регулятор, який відповідає за подачу струму на двигун. Доцільно використовуватиме реостат. Однак у такому випадку доведеться трохи змінити сам дриль, з'єднавши мотор, розміщений у її корпусі, з реостатом. Це дозволить створити більш функціональну конструкцію.

Шуруповерт як двигун

Існує кілька способів, як можна зробити електродвигун. Замість дриля допустиме використання шуруповерта. За конструкцією він майже не відрізняється від пристрою з дрилем. Відмінною рисою виробу є нижча вартість обслуговування. Так, одного акумулятора на дванадцять Вольт буде достатньо шестигодинної роботи пристрою. Однак доведеться пожертвувати швидкістю руху через меншу потужність.

Для того щоб плавальне судно рухалося швидше, можна використовувати гвинти з великим кроком. Крім того, як і в попередньому випадку, електромотор на основі шуруповерта можна оснастити ручками, які полегшать керування.

Електромотор із тримера

Відмінно підійде для цієї мети й тример. Процес створення двигуна при використанні даного пристрою значно полегшиться. Єдине, що потрібно буде зробити майстру - вкоротити довжину пристрою і приробити до нього гвинт. Необхідності у кріпленні редуктора немає.

Також не потрібно допрацьовувати управління та систему, що відповідає за живлення двигуна. Єдина проблема, яка може зустрітися на шляху – проблема кріплення пристрою до човна. Особливо до надувної. Але й вона вирішувана.

Як електромотор можна використовувати агрегати, за рахунок яких працюють склоомивачі, або ж простий електричний мотор. В останньому випадку можуть виникнути труднощі з живленням, оскільки стандартні мотори працюють за рахунок змінної напруги двісті двадцять Вольт. Проблема вирішується встановленням інвертора.

Таким чином, власник плавзасобу може створити електромотор для човна своїми руками. Особливих умінь для цього не потрібне. Слід лише придбати необхідні матеріали та підготувати деякі інструменти. Як двигун рекомендується використовувати дриль потужністю понад сто п'ятдесят Ват. Такий показник дозволить рухатися на човні як при воді, що стоїть, так і по річці.
Крім дриля, можна скористатися тримачем або звичайним електричним двигуном. Ще один варіант – електромотор на основі шуруповерта. Такий пристрій є дешевшим в обслуговуванні, однак можуть виникнути проблеми зі швидкістю переміщення плавального засобу.

Завжди цікаво спостерігати за явищами, що змінюються, особливо якщо сам береш участь у створенні цих явищ. Зараз ми зберемо найпростіший (але реально працюючий) електродвигун, що складається з джерела живлення, магніту та невеликої котушки дроту, яку ми самі і зробимо.

Існує секрет, що змусить цей набір предметів стати електродвигуном; секрет, який одночасно розумний і надзвичайно простий. Ось що нам потрібно:

1,5В батарея чи акумулятор.

Утримувач із контактами для батареї.

Магніт.

1 метр дроту з емалевою ізоляцією (діаметр 0,8-1 мм).

0,3 метри неізольованого дроту (діаметр 0,8-1 мм).



Ми почнемо з намотування котушки, тієї частини електродвигуна, яка буде обертатися. Щоб зробити котушку достатньою рівною та круглою, намотаємо її на відповідному циліндричному каркасі, наприклад, на батарейці типорозміру АА.

Залишаючи вільними по 5 см дроти з кожного кінця, намотаємо 15-20 витків на циліндричному каркасі.

Не намагайтеся особливо щільно і рівно намотувати котушку, невеликий рівень свободи допоможе котушці краще зберегти свою форму.

Тепер обережно зніміть котушку з каркаса, намагаючись зберегти отриману форму.

Потім оберніть кілька разів вільні кінці дроту навколо витків для збереження форми, спостерігаючи за тим, щоб нові скріплювальні витки були навпроти один одного.

Котушка має виглядати так:


Зараз настав час секрету, тієї особливості, яка змусить двигун працювати. Це секрет, тому що це вишуканий та неочевидний прийом, і його дуже складно виявити, коли двигун працює. Навіть люди, які багато знають про роботу двигунів, можуть бути здивовані здатністю двигуна працювати, поки не виявлять цю тонкість.

Тримаючи котушку вертикально, покладіть один із вільних кінців котушки на край столу. Гострим ножем видаліть верхню половину ізоляції, залишаючи нижню половину емалевої ізоляції.

Виконайте те саме з другим кінцем котушки, спостерігаючи за тим, щоб неізольовані кінці проводу були спрямовані вгору у двох вільних кінців котушки.

У чому сенс цього прийому? Котушка лежатиме на двох тримачах, виготовлених із неізольованого дроту. Ці утримувачі будуть приєднані до різних кінців батареї, так, щоб електричний струм міг проходити від одного утримувача через котушку до іншого утримувача. Але це відбуватиметься лише тоді, коли неізольовані половини дроту будуть опущені вниз, торкаючись власників.

Тепер необхідно зробити підтримку для котушки. Це просто витки дроту, які підтримують котушку та дозволяють їй обертатися. Вони виготовлені з неізольованого дроту, оскільки крім підтримки котушки вони повинні доставляти їй електричний струм.

Просто оберніть кожен шматок неізольованого дроту навколо невеликого цвяха – і отримайте потрібну частину двигуна.

Підставою нашого першого електродвигуна буде утримувач батареї. Це буде підходяща база, тому що при встановленій батареї вона буде досить важкою для того, щоб електродвигун не тремтів.

Зберіть п'ять частин разом, як показано на знімку (спочатку без магніту). Покладіть зверху акумулятора магніт і акуратно підштовхніть котушку.


Якщо все зроблено правильно, КАТУШКА ПОЧНЕ ШВИДКО ОБЕРТАТИСЯ! Сподіваємося, що у Вас, як і в нашому експерименті, все почне працювати з першого разу.

Якщо мотор не запрацював, ретельно перевірте всі електричні з'єднання. Чи обертається котушка вільно? Чи достатньо близько розташований магніт (якщо недостатньо, встановіть додаткові магніти або підріжте дротяні тримачі)?

Коли двигун запрацює, єдине, на що потрібно звернути увагу - щоб не перегрівся акумулятор, оскільки струм досить великий. Просто зніміть котушку – і ланцюг буде розірвано.
Давайте з'ясуємо, як працює наш найпростіший електродвигун. Коли по дроту будь-якої котушки тече електричний струм, котушка стає електромагнітом. Електромагніт діє як стандартний магніт. Він має північний та південний полюс і може притягувати та відштовхувати інші магніти.

Наша котушка стає електромагнітом тоді, коли неізольована половина котушки, що виступає, стосується неізольованого тримача. У цей момент по котушці починає текти струм, у котушки виникає північний полюс, який притягується до південного полюса постійного магніту, і південний полюс, який відштовхується від південного полюса постійного магніту.

Ми знімали ізоляцію з верхньої частини дроту, коли котушка стояла вертикально, тому полюси електромагніту будуть спрямовані вправо та вліво. А це означає, що полюси почнуть рухатися, щоб розташуватися в одній площині з полюсами магніту, що лежить, спрямованими вгору і вниз. Тому котушка повернеться до магніту. Але при цьому ізольована частина дроту котушки торкнеться тримача, струм перерветься, і котушка більше не буде електромагнітом. Вона провернеться по інерції далі, знову торкнеться неізольованої частиною тримача і процес повториться знову і знову, поки батареї не скінчиться струм.

Як можна змусити електромотор обертатися швидше?

Один із способів – додати зверху ще один магніт.

Піднесіть магніт під час обертання котушки, і станеться одне з двох: або двигун зупиниться, або почне обертатися швидше. Вибір одного з двох варіантів залежатиме від того, який полюс нового магніту буде спрямований до котушки. Тільки не забудьте притримати нижній магніт, бо магніти стрибнуть один до одного і зруйнують тендітну конструкцію!

Інший спосіб - посадити на осі котушки маленькі скляні намистинки, що зменшить тертя котушки об утримувачі, а також краще збалансує електродвигун.

Існує ще багато способів удосконалення цієї простої конструкції, але основна мета нами досягнута – Ви зібрали та повністю зрозуміли, як працює найпростіший електродвигун.

Вам знадобиться

  • - Утримувач для батареї з контактами;
  • - магніт;
  • - Акумулятор або батарея розміру АА;
  • - 1 метр дроту з емалевою ізоляцією, діаметром 0,8-1 мм;
  • - 0,3 метри неізольованого дроту, діаметром 0,8-1 мм.

Інструкція

Почніть роботу зі створення електродвигуна з намотування котушки. Для цього вам потрібен провід, що має емалеву ізоляцію. Намотуйте провід рівними витками. Зробити це досить складно, тому використовуйте основу, наприклад акумуляторну батарею. 5см дроту з кожного кінця залиште вільним. Намотайте близько 20 витків на основу, що використовується. Намотування не повинно бути дуже щільним, але в той же час і надто вільне намотування не підійде. Зніміть котушку з каркаса. Зробіть це дуже обережно, намагаючись не пошкодити намотування. Залишені вільними кінці дроту закрутіть навколо отриманих при намотуванні витків. Це потрібно для того, щоб котушка зберігала форму. Витки, які отримують при намотуванні, розташуйте точно навпроти один одного. Близько 1см дроту залиште. За рахунок цих кінців котушка розміщуватиметься на власниках. Для покращення роботи електродвигуна зачистіть ізоляцію на кінцях дроту, з якого зроблена котушка. Тут є невелика хитрість. Видаліть ізоляцію лише з одного боку кожного з кінців. Наприклад, тільки з верхньої половини кінців дроту. Нижня частина має залишитися ізольованою. Найголовніше, уважно стежте, щоб ізольовані краї були внизу біля обох кінців котушки. Тримачі, на яких буде розташована котушка, зробіть із дроту без ізоляції. Зовні вони є провід, перегнутий навпіл, з петлею. У цю петлю вставлятимуться залишені при намотуванні котушки кінці. Шматок дроту довжиною 15см просто перегніть навпіл, обернувши при цьому в середині навколо цвяха. Основу електродвигуна виготовте з утримувача для акумуляторної батареї. Він має певну вагу та утримає ваш двигун від вібрації під час роботи. Тепер приступіть до збирання двигуна. Приєднайте до акумулятора тримачі. Вставте його у тримач батареї. Помістіть котушку на утримувачі. На акумулятор покладіть магніт. Котушка почала обертатися? Отже, все зроблено правильно.

Якщо ви хочете зупинити роботу електродвигуна, зніміть котушку з утримувачів. Так ви розімкнете ланцюг, і робота двигуна припиниться.

Джерела:

  • як зробити електродвигун своїми руками

www.kakprosto.ru

Як зробити електродвигун своїми руками

Розглянемо деякі аспекти конструювання. Ми не обіцяємо зробити вічний двигун, на кшталт того, який приписують авторству Тесла, але дещо цікаве все ж таки розповімо. Також не будемо турбувати читачів різними скріпками та батарейками, а натомість пропонуємо поговорити про те, як можна пристосувати вже існуючий мотор під свої цілі. Відомо, що конструкцій багато, і всі вони використовуються десь, але сучасна література такі базові основи залишає за кормою. Тому ми проштудували підручник минулого століття на предмет того, як зробити електродвигун своїми руками, і тепер пропонуємо поринути у такі знання, які становлять базис для будь-якого фахівця.

Чому в побуті часто застосовуються саме колекторні двигуни

Колекторний тип двигуна

Якщо брати одну фазу на 220В, то принцип роботи електродвигуна на колекторі дозволяє зробити пристрої в 2-3 рази менш потужні, ніж було б при використанні асинхронної конструкції. Це дуже важливо при виготовленні таких приладів як ручні блендери, міксери різного роду і навіть м'ясорубки. Але також асинхронний двигун складно розігнати вище 3000 оборотів за хвилину, тоді як для колекторних таке обмеження відсутнє. А це робить їх єдино придатними для реалізації конструкцій центрифужних соковитискачів, не кажучи вже про пилососи, де швидкість часто анітрохи не нижче.

І відпадає питання, як зробити регулятор обертів електродвигуна. Завдання давно вирішене шляхом відсічення частини циклу синусоїди напруги живлення. Це стає можливим, тому що колекторному двигуну немає різниці, харчуватися змінним чи постійним струмом. У першому випадку падають характеристики, але з цим миряться через очевидні вигоди. Ось чому працює електродвигун колекторного типу і в пральній машині, і посудомийній. Хоча швидкості там дуже різняться.

Дуже просто отримати і реверс. Для цього просто змінюється полярність напруги на одній з обмоток (якщо торкнутися обидві, то напрям обертання залишиться тим самим). Інше вже питання – як зробити двигун, який має стільки складових частин. Ми трохи поговоримо на цю тему, хоча зробити своїми руками колектор навряд чи вдасться комусь, а ось намотати його заново і підібрати статор цілком реально. Слід відразу помітити, що саме від числа секцій ротора і залежить швидкість обертання (як і від амплітуди напруги живлення). Тоді як на статорі лише два полюси.

Нарешті, саме при використанні цієї конструкції вдається створити універсальний пристрій. Працює двигун без проблем і від змінного, і постійного струму. Просто на обмотці роблять відвід, і при включенні від випрямленої напруги задіяні всі витки, а при синусоїдальному лише частина їх. Це дає змогу зберегти номінальні параметри. Ми не сказали б, що зробити примітивний електродвигун колекторного типу буде простим завданням, зате можна цілком і повністю пристосувати параметри під свої потреби. А це велика справа, тому що навряд ми зайнялися таким завданням, щоб подивитися, як крутиться мідна спіралька навколо батарейки ААА.

У колекторному двигуні зазвичай небагато полюсів на статорі. Якщо говорити точніше, то їх і зовсім два – північний та південний. Магнітне поле на противагу асинхронним двигунам тут не обертається. Натомість змінюється положення полюсів на роторі. Такий стан справ забезпечується тим, що щітки поступово рухаються секціями мідного барабана. Особливим намотуванням котушок забезпечується належний розподіл. Полюси ніби ковзають по колу ротора, штовхаючи його в потрібному напрямку.

Ось чому для забезпечення режиму реверсу достатньо змінити полярність живлення будь-якої обмотки. Ротор у разі називається якорем, а статор – збудником. Вся принадність полягає в тому, що включати ці ланцюги можна як паралельно один до одного, так і послідовно. І від цього значно змінюватимуться характеристики приладу. Це все описується так званими механічними характеристиками, погляньте на малюнок, що додається, щоб мати уявлення, про що йде мова. Тут досить умовно показані графіки для двох випадків:


Графік зміни характеристик приладу

  1. При паралельному живленні збудника (статора) та якоря (ротора) колекторного двигуна постійним струмом його механічна характеристика майже горизонтальна. Це означає, що з зміні навантаження на вал практично зберігається номінальна частота обертання вала. Це застосовується на обробних верстатах, де зміна оборотів не найкраще позначилася б на якості. В результаті деталь обертається при торканні її різцем так само жваво, як і при старті. Але якщо перешкоджаючий момент занадто зростає, відбувається зрив руху. Двигун зупиняється. Для нас з усього цього потрібно витягти таке: якщо хочете двигун від пилососа застосувати для створення металообробного (токарного) верстата, слід обмотки з'єднати паралельно. Оскільки в побутовій техніці якраз домінує інший тип включення. Але це зроблено не так. При паралельному живленні обмоток змінним струмом утворюється дуже великий індуктивний опір. Тому цю методику слід застосовувати з обережністю.
  2. При послідовному живленні ротора і статора у колекторного двигуна з'являється чарівна властивість - великий момент, що крутить, на старті. Така якість активно використовується для стругування трамваїв, тролейбусів та, швидше за все, електропоїздів. Головне, що зі збільшенням навантаження обороти не зриваються. Зате якщо запустити в такому режимі колекторний двигун на холостому ходу, швидкість обертання валу зростатиме безмірно. Якщо потужність мала - десятки Вт - турбуватися нема про що: сила тертя підшипників і щіток, а також зростання струмів індукції та явище перемагнічування сердечника разом загальмують зростання на якомусь значенні. Але у випадку промислових агрегатів або того ж пилососа, коли його двигун витягли з корпусу, підвищення швидкості йде лавиноподібно. В цьому випадку відцентрова сила настільки велика, що навантаження можуть розірвати якір. Будьте обережні під час запуску колекторних двигунів із послідовним збудженням.

Колекторні двигуни з паралельним включенням обмоток статора та ротора відмінно піддаються регулюванню. За рахунок застосування реостату в ланцюг збудника можна істотно підняти обороти. А якщо такий же приєднати у гілку якоря, то обертання, навпаки, сповільниться. Це широко використовується у техніці для отримання потрібних характеристик.

Конструкція колекторного двигуна та зв'язок її із втратами

При конструюванні колекторних двигунів слід брати до уваги деякі відомості щодо втрат. У цьому випадку вони бувають трьох видів:


Читайте також: Як підключити розетку із заземленням

Зазвичай живлення колекторного двигуна змінним струмом використовується послідовне включення обмоток. Бо інакше виходить занадто великий індуктивний опір.

До сказаного можна додати, що з живленні колекторного двигуна змінним струмом входить у роль індуктивне опір обмоток. Ось чому при тому самому діючому напрузі частота оборотів знизиться. Крім того, полюси статора і корпус потрібно буде якось уберегти від магнітних втрат. У необхідності цього можна переконатися на простому досвіді: живіть малопотужний колектор від батарейки. Його корпус залишиться холодним. Але якщо тепер подати змінний струм із тим самим чинним значенням (тобто за показаннями тестера), то картина зміниться. Тепер корпус колекторного двигуна почне грітись.

Ескіз збору статора в поперечному зрізі та збоку

Ось чому навіть кожух намагаються зібрати із листів електротехнічної сталі. Клеп її або склеюючи за допомогою БФ-2 або його аналогів. Зрештою, доповнимо це ще одним твердженням: листи набираються по поперечному зрізу. Дуже часто статор збирається за ескізом, показаним на малюнку. У цьому випадку котушка намотується окремо за шаблоном, а потім ізолюється та надягає на своє місце. Це допомагає спростити складання. Що стосується методик, то найпростіше було б нарізати сталь на плазмовому верстаті, і краще не думати про те, скільки це обійдеться.

Найпростіше знайти (на звалищі, в гаражі тощо) вже готову форму для складання. А потім уже намотати під неї котушки з мідного дроту з лаковою ізоляцією. Для цього свідомо діаметр має бути більшим. Спочатку готову котушку натягують на один виступ осердя, після чого на інший. Потім притискають дріт так, що на торцях залишається невеликий повітряний зазор. Вважається, що це критично. Щоб усе це трималося, біля двох крайніх пластин гострі кути зрізаються, а серце, що залишилося, відгинається назовні, віджимаючи торці котушки зовні. Це допоможе зібрати двигун так, як це заведено робити на заводах.

Читайте також: Як повісити люстру

Дуже часто (особливо в блендерах) можна знайти розімкнутий сердечник статора. Не спотворює форму магнітного поля. Але оскільки полюс лише один, то на особливу потужність у цьому випадку чекати не доводиться. Форма осердя нагадує букву П, між ніжками якої в магнітному полі крутиться ротор. Під нього виготовлені колоподібні прорізи в необхідних місцях. Подібний статор кожен може зібрати самостійно з якогось старого трансформатора. Це простіше, ніж зробити електродвигун своїми руками з нуля.

Сердечник у місці намотування ізолюється сталевою гільзою, а з боків – діелектричними фланцями, які можна вирізати з будь-якого відповідного пластику.

vashtehnik.ru

Чи складно зробити своїми руками електродвигун?

Щоб зрозуміти, як зробити своїми руками електродвигун, потрібно згадати, як він влаштований та як працює.

Якщо слідувати інструкції крок за кроком, не так складно зробити електродвигун самому. Двигун послужить для ваших проектів.

Витрати виготовлення електродвигуна будуть мінімальними, оскільки зробити своїми руками електродвигун можна з підручних коштів.

Матеріали

Насамперед, запастися потрібно необхідними матеріалами:

  • болтами;
  • спицею велосипедною;
  • гайками;
  • ізолентою;
  • дротом мідним;
  • металевою пластиною;
  • супер-і термоклеєм;
  • фанерою;
  • шайбами.

Не обійтися і без таких інструментів:

  • електродрилі;
  • ножа канцелярського;
  • плоскогубців;
  • верстата шліфувального;
  • молотка;
  • ножиць;
  • паяльника;
  • пінцету;
  • шила.

Процес виготовлення

Починати роботу з виготовлення електродвигуна своїми руками потрібно з виготовлення п'яти пластин, в яких потім потрібно просвердлити отвір по центру за допомогою електродриля і надіти на вісь - велосипедну спицю.

Щільно притиснувши пластини одна до одної, слід їх кінці зафіксувати ізолентою, обрізавши надлишки канцелярським ножем. Якщо осі виявилися нерівними, їх треба ув'язнити.

При проходженні через котушку електроструму остання створює магнітне поле навколо себе, яке не відрізняється від поля звичайного магніту, але зникає, коли струм відключають. Властивість це можна використовувати, щоб металеві предмети притягувати і відпускати, включаючи і вимикаючи струм.

Як експеримент можна зробити ланцюг, що складається з кнопки та електромагніту, який включати та відключати допоможе ця кнопка.

Ланцюг живиться від блока живлення комп'ютера 12В. Якщо вісь із пластинами встановити поруч із електромагнітом і включити струм, то вони будуть притягуватися та однією зі сторін повертатися до електромагніту.

Якщо струм спочатку включити, а вимкнути його в момент, коли пластини максимально близько підійшли до електромагніту, то вони пролетять його за інерцією, зробивши оборот.

Якщо момент постійно вгадувати, і включати струм, вони будуть обертатися. Для того щоб зробити це в потрібний момент, необхідний переривник струму.

Виготовлення переривника струму

Знову знадобиться невелика пластина, яку закріпити потрібно на осі, притиснувши плоскогубцями, щоб кріплення було надійним. Як це має виглядати, зрозуміти допоможе відео:

Відео: Як зробити електродвигун

Один із контактів підключають до металевої пластини, а зверху на неї встановлюють вісь. Оскільки вісь, пластина і переривник металеві, то ними йтиме струм. Торкаючись контактом переривника, ланцюг можна замикати та розмикати, що дозволить електромагніт підключати у потрібний момент та відключати.

Конструкція, що вийшла, зроблена своїми руками, називається в електродвигунах постійного струму якорем, а нерухомий електромагніт, що взаємодіє з якорем, - індуктором.

Якір у двигунах змінного струму називається ротором, а індуктор – статором. Назви часом плутають, але це неправильно.

Виготовлення рамки

Її потрібно зробити, щоб конструкцію електродвигуна не тримати руками. Матеріал для виготовлення основи – фанера.

Індуктор своїми руками

У фанері зробимо два отвори під болт М6 завдовжки 25 мм, на яких розмістимо пізніше котушки електродвигуна. На болти накрутимо гайки і виріжемо три деталі для з'єднання болтів (опори).

У опор дві функції: на них спиратиметься вісь якоря електродвигуна, зробленого своїми руками, друга - вони будуть служити магнітопроводом, який з'єднає болти. Під них слід зробити отвори (на око, оскільки особливої ​​точності це не вимагає). Пластини з'єднують разом і ставлять знизу, притискаючи болтами. Надівши на болти котушки отримуємо якийсь підковоподібний магніт.

Для закріплення у вертикальному положенні якоря електродвигуна потрібно зробити рамку з листового металу (скоба). У ній свердлимо три отвори: один діаметр осі і два з боків під шурупи (для кріплення).

Виготовлення котушок

Щоб зробити їх, знадобиться смужка з картону та тонкого паперу (див. розміри на кресленні). Вийнявши болт із основи, намотуємо на нього товсту смужку в 4-5 шарів, зафіксувавши 2 шарами ізоленти. Тримається смужка досить щільно. Акуратно знімаємо її, щоб намотати дріт.

Після того, як дріт намотаний, дістанемо пінцетом папір зсередини, обрізаємо зайві шари, щоб на болт котушка одягалася легко. Відрізаємо у котушки зайве з урахуванням того, що зверху та знизу ще будуть щічки, необхідні для того, щоб при експлуатації електродвигуна не сповзав дріт. Так само робимо своїми руками другу котушку і переходить до виготовлення щічок.

Як зробити своїми руками щічки?

Товстий папір кладемо на гайку, а болтом зверху пробиваємо отвір. Зробити це просто. Надівши потім папір на болт, зверху ставимо шайбу і вирізаємо, попередньо обвівши її олівцем. Виходить вона формою аналогічної шайбі.

Усього потрібно таких деталей зробити 4 шт., щоб встановити на болт зверху та знизу. На верхню щічку накручуємо гайку, підклавши металеву шайбу і фіксуємо обидві щічки термоклеєм. Каркас, зроблений своїми руками, готовий.

Тепер залишилося намотати на нього дріт (500 витків) лакований діаметром 0,2 мм. Початок і кінець дроту скручуємо, щоб не розмотувати. Розкрутивши гайку, видалимо болт - залишається красива маленька котушка.

Кінці дроту звільняємо від лаку, використовуючи канцелярський ніж, лудимо, встановлюємо на болт. Те саме зробити потрібно з другою котушкою.

Щоб на осі пластини та переривник струму не прокручувалися, їх рекомендується приклеїти суперклеєм.

Тепер послідовно з'єднаємо котушки, щоб перевірити роботу електродвигуна. Плюс підключаємо на початок обмотки (з боку капелюшка болта). За допомогою ковзного контакту знаходимо положення, в якому електродвигун працює максимально ефективно.

Контакти такі називають електродвигунами щітками. Щоб останні не тримати руками, потрібні щіткотримачі, що приклеюються на суперклей, змастивши олією місця тертя осі.

З'єднавши котушки паралельно, збільшимо струм (оскільки котушки мають опір), отже, зросте потужність електродвигуна. Тобто уявити котушки можна як опору.

А при їх паралельному з'єднанні їх сумарний опір зменшується, отже, зростає струм. При послідовному з'єднанні, все відбувається з точністю до навпаки.

А якщо збільшується струм через котушку, то і магнітне поле більше, а якір електродвигуна сильніше притягується до електромагніту.

Відео: Електродвигун за кілька хвилин



Схожі статті

2024 parki48.ru. Будуємо каркасний будинок. Ландшафтний дизайн. Будівництво. Фундамент.