Come realizzare un motore elettrico in casa. Come assemblare un semplice motore elettrico a casa

Termini.

Per fare ciò avrai bisogno dei seguenti materiali e strumenti:
- siringa medica (questo prodotto fatto in casa utilizza una siringa da 20 ml);
- filo di rame isolato con diametro di 0,45 mm e lunghezza di circa 5 m;
- filo di rame con un diametro di 2,5 millimetri;
- magneti piatti al neodimio 2 pezzi;
- tavola per realizzare una base in legno;
- pistola per colla a caldo;
- un tubetto di supercolla;
- Batteria Krona con una tensione di 9 volt.

Cominciamo creando la base del nostro motore: il cilindro elettromagnetico. Realizziamo il suo corpo da una siringa medica da 20 ml. Tale siringa può essere acquistata non solo in farmacia, ma anche presso centri di assistenza o negozi che vendono e forniscono assistenza per apparecchiature per ufficio. I dipendenti di tali centri utilizzano siringhe per ricaricare le cartucce della stampante a getto d'inchiostro e, di norma, utilizzano principalmente siringhe del volume richiesto, ovvero 20 ml. Prendiamo la siringa e prima rimuoviamo lo stantuffo; non servirà. Usando un seghetto, tagliare parte della siringa (il segno è la divisione di 15 ml).

Mettiamo da parte l'eccesso e continueremo a lavorare con questo pezzo.

Successivamente avrai bisogno di un sottile filo isolato in rame. In questo prodotto fatto in casa è stato utilizzato un filo lungo 5 metri con una sezione trasversale di 0,45 mm.

Deve essere avvolto strettamente in una direzione in più strati sul cilindro ottenuto dalla siringa.

In questo modo attorcigliamo insieme le estremità del filo. Ripariamo l'avvolgimento con la supercolla.

Quindi avrai bisogno di un filo di rame spesso, dal quale realizzeremo l'albero motore e la biella.

Per prima cosa rimuoviamo l'isolamento.

Successivamente, utilizzando una pinza, diamo al filo la forma di un albero a gomiti.

Dalla parte rimanente del filo, utilizzando una pinza, realizzeremo la parte successiva: una biella. Per realizzarlo, è necessario piegare il filo ad entrambe le estremità come mostrato di seguito.

Quindi colleghiamo insieme entrambe le parti (biella e albero motore). Per fissare la biella sull'albero motore vengono utilizzati due pezzi di isolamento dal filo di rame da cui sono state realizzate queste parti. Per prima cosa devi mettere un pezzo di isolamento, poi la biella e poi un altro pezzo di isolamento.

Successivamente avrai bisogno di due magneti al neodimio di diametro tale da potersi muovere facilmente all'interno del cilindro.

Avrai anche bisogno di una parte di forma simile (può essere realizzata, ad esempio, in legno), che fissiamo ai magneti con colla a caldo.

Quindi sistemiamo la parte risultante come segue:

Quindi avrai bisogno di una base di legno e due montanti di supporto in legno. Queste parti di design possono essere realizzate con qualsiasi materiale, la condizione principale è che non conduca corrente elettrica. Ma credo che questo disegno sia più semplice da realizzare con un pezzo di legno (in questo caso una tavola), poiché il legno è un materiale molto conveniente e abbastanza facile da lavorare.

Sulla base di ciò, delineiamo la futura posizione del cilindro e dei montanti di supporto. Quindi utilizzare la colla a caldo per fissare il cilindro su una base di legno grezza.

Successivamente, inserire l'albero motore nei supporti. Quindi utilizzare la colla a caldo per fissare le cremagliere alla base secondo i segni.

Quindi, utilizzando piccoli pezzi di isolante, limitiamo il movimento dell'albero nei montanti di supporto.

Installiamo un volano su un lato dell'albero motore. Garantirà un funzionamento più fluido del motore.

Quindi avrai bisogno di due contatti in filo di rame, che dovranno essere fissati alla base utilizzando una vite autofilettante con una rondella larga.

Quindi colleghiamo l'avvolgimento del cilindro ai contatti. Prima del collegamento, le estremità dell'avvolgimento devono essere pulite dall'isolamento (vernice).

Un tempo, quando il re Hammurami viveva ancora, sosteneva che il tempo trascorso a pescare non è incluso nel calcolo della vita totale. Ciò è confermato anche dai tanti cittadini che amano trascorrere parte del loro tempo libero pescando.

In genere, la maggior parte dei pescatori possiede una barca. Molte imbarcazioni, soprattutto quelle moderne, sono dotate di motori a benzina. E una barca senza motore, soprattutto se devi pescare nelle acque di un grande lago, diventa un peso che richiede enormi costi, fatica ed energie per spostarsi. E qui hai sicuramente bisogno di un motore: benzina o elettrico, non importa.

Tuttavia, particolare attenzione va posta al motore elettrico perché:

quelli elettrici non necessitano né di petrolio né di benzina per funzionare, il che significa che non ci sono gas di scarico, il che non danneggia l'ambiente;
i motori elettrici sono di dimensioni più piccole, più leggeri e non occupano molto spazio. Ciò è vero soprattutto se si deve pescare lontano, ed ogni chilogrammo di peso in eccesso si fa sempre sentire;
sono molto più redditizi dal punto di vista economico rispetto ai loro omologhi a benzina;
i design moderni sono assemblati utilizzando parti moderne sviluppate utilizzando tecnologie moderne, quindi hanno la massima potenza con il minimo peso.

Ma queste affermazioni valgono solo se il proprietario della barca possiede già un motore elettrico e ha sperimentato appieno questi vantaggi. Ma cosa fare se non c'è? Ciò significa che devi farlo da solo.

Molti proprietari di barche intraprendenti utilizzano un trapano o un cacciavite che funziona a batterie, poiché la progettazione industriale del motore elettrico si basa sullo stesso principio. Il layout di base di tale unità è quasi lo stesso per tutti i modelli e si presenta così:

la batteria è la fonte di alimentazione;
il motore elettrico funziona come il motore di una barca;
un'elica con cambio è uno strumento di lavoro che consente alla barca di muoversi nell'acqua;
unità di controllo - è costituita da una manopola per ruotare la direzione del movimento e modificare la velocità di rotazione del motore elettrico.

Quasi tutti gli elementi possono essere trovati in un trapano elettrico o in un cacciavite. In questo caso, si dovrebbe tenere conto del fatto che i dispositivi industriali sono sigillati ermeticamente, il che consente ai componenti principali di trovarsi nell'acqua.

Se si utilizza un trapano elettrico, è consigliabile che venga posizionato lontano dall'acqua. Questo è l'unico problema, abbastanza serio, che richiede una soluzione tecnica. Il minimo spruzzo d'acqua sull'unità di controllo può danneggiarla, provocando l'arresto della barca.

Vantaggi di un tale modello

Se prendi un trapano elettrico, dovresti sempre ricordare che il suo valore principale è il motore e l'unità di controllo della velocità (pulsante). Scegliere un trapano o un avvitatore presenta alcuni vantaggi rispetto all’acquisto di un motore fuoribordo industriale:

In termini di prezzo, questo acquisto sarà molto più economico rispetto all'acquisto di un modello di fabbrica;
secondo la legge, è necessario rispettare i requisiti relativi alla potenza dei motori utilizzati su vari specchi d'acqua;
il trapano elettrico è alimentato da una batteria o da altra fonte di alimentazione con parametri adeguati;
Il trapano elettrico è facilmente riparabile, grazie alla disponibilità di un numero sufficiente di pezzi di ricambio sul mercato.

Quando si sceglie un trapano, è necessario tenere conto del fatto che è progettato principalmente per il funzionamento in modalità ciclica. Se il trapano è installato su una barca, è necessario contare di più su un ciclo di lavoro continuo. Ciò significa che è necessaria una riserva di potenza, altrimenti il trapano si surriscalda.

In questi casi, dovresti optare per una potenza di 150 W o più. La riserva di carica ti consentirà di lavorare con un'elica con un diametro di 130-150 mm. Inoltre, è necessario tenere conto del fatto che il peso totale della barca sarà di 300 kg, non di più. Possiamo supporre che questo sia il peso massimo.

Dovresti prestare immediatamente attenzione al fatto che trapani e cacciaviti sono disponibili con diverse tensioni operative, come 12 V, 14,5 V, 16 V, 18 V e 24 volt. Anche le batterie vengono prodotte per la stessa tensione. Eppure, la capacità delle batterie standard che azionano un trapano elettrico o un avvitatore nelle condizioni operative classiche non è sufficiente per garantire il necessario movimento della barca sull'acqua. A questo proposito, è meglio prestare attenzione alla batteria dell'auto, che ha una capacità molto maggiore. E poiché la batteria dell'auto sotto carico produce 12 V, è necessario selezionare un trapano con una tensione operativa di 12 V.

Naturalmente, puoi realizzare una batteria da un set di batterie prodotte per utensili elettrici per qualsiasi tensione, ma questo può essere molto più costoso.

Strumenti e materiali richiesti

Per un dispositivo del genere avrai bisogno delle seguenti parti:

trapano elettrico per motore;
morsetti per il montaggio del motore (trapano). Sono adatti sia quelli di fabbrica già pronti che quelli artigianali;
il cambio della smerigliatrice è adatto se il motore è installato sullo specchio di poppa della barca;
tubi tondi con diametro di 20 mm e tubi profilati 20x20 mm. Da essi verranno realizzati un'asta e un supporto per il motore (trapano);
un'asta rotonda di metallo da cui verrà realizzato l'albero del motore, nonché la lamiera per l'elica.

Per il lavoro potrebbero essere necessari i seguenti strumenti:

forbici metalliche;
saldatrice, anche se puoi farne a meno;
trapano elettrico e set di trapani;
smerigliatrice con mole da taglio e da macina;
se la struttura prevede legno, allora chiodi o viti (oltre al legno).

La presenza di un meccanismo di sollevamento semplifica radicalmente il funzionamento e la manutenzione dell'intero sistema, soprattutto perché ci sono casi in cui è urgentemente necessario sollevare l'elica. Di norma, un tale meccanismo controlla la posizione del motore elettrico su tutti i piani (verticale e orizzontale).

Come opzione, possiamo proporre il seguente design di tale meccanismo: il motore è fissato allo specchio di poppa della barca mediante morsetti fissati rigidamente alla piastra. I morsetti sono dotati di anelli attraverso i quali viene infilato il tubo e l'albero motore viene infilato attraverso l'asse saldato al centro del tubo. Ciò si traduce in un giunto articolato molto semplice in grado di fornire il normale controllo motorio.

Per quanto ne sappiamo, il trapano è progettato per eseguire fori e ha una velocità finale elevata, il che non è accettabile per supportare il funzionamento di un'elica, che funziona a velocità inferiori. Pertanto, per ridurre la velocità trasmessa all'elica, è necessaria l'installazione di un riduttore. A volte ne servono 2, a seconda delle soluzioni progettuali. Il cambio superiore dovrebbe ridurre la velocità di perforazione da 1500 a 200-300 giri, garantendo il normale movimento della barca.

Il riduttore inferiore viene utilizzato per l'installazione orizzontale dell'elica. Quando si utilizza un cambio da una smerigliatrice angolare, viene semplicemente bloccato nel mandrino del trapano.

La fabbricazione di un'elica inizia segnandola su un pezzo di lamiera d'acciaio. Come accennato in precedenza, il suo diametro non deve essere superiore a 130-150 mm. Puoi prendere un quadrato di metallo, di dimensioni 200x200 mm e di spessore 2,5-3,0 mm. Sarebbe meglio se fosse acciaio inossidabile, anche se è molto più difficile da lavorare. Come ultima risorsa, è possibile utilizzare la girante di un ventilatore di scarico dell'aria o di un sistema di raffreddamento dell'auto. Allo stesso tempo, è necessario tenere presente che il profilo della girante è progettato per funzionare con una massa d'aria. A questo proposito, dovrai iniziare a realizzarlo da solo.

Al centro del quadrato viene praticato un foro per la vite di atterraggio. Lungo le diagonali vengono realizzate delle asole in modo che la lastra rimanga intatta al centro fino a 25-30 mm. Successivamente, iniziano a formare la forma delle lame. In genere, hanno un aspetto arrotondato. In questo caso è necessario assicurarsi che le lame abbiano la stessa dimensione, altrimenti si verificheranno delle vibrazioni. Successivamente, le lame vengono leggermente ruotate di una certa angolazione. In questo caso è necessario tenere conto del senso di rotazione della lama.

Poiché la produzione avviene in casa e, come si suol dire, per non rompersi in acqua, è necessario eseguire dei test. Qualsiasi contenitore d'acqua adatto all'elica sarà adatto a questo scopo. Naturalmente maggiore è la capacità, meglio è. Come ultima risorsa, se possibile, si consiglia di uscire nella natura, in un fiume o in uno stagno e testarlo in azione senza installarlo su una barca.

Quando il motore è in funzione, è necessario osservare e sentire un flusso d'acqua diretto. Inoltre non si dovrebbero avvertire vibrazioni gravi. Se l'elica non funziona a piena potenza, è possibile modificarla aumentando l'angolazione delle pale.

Il sistema di controllo del motore viene modificato a seconda dei desideri del proprietario della barca. La cosa principale è che è conveniente da gestire. È meglio spostare il pulsante di controllo della velocità del motore in un luogo conveniente.

I seguenti componenti dovrebbero essere inclusi nei calcoli:

peso della barca completamente equipaggiata;
consumo energetico del motore elettrico;
corrente e tensione operativa.

Durante il processo di assemblaggio, è necessario prendere un dispositivo di misurazione elettrico e assicurarsi che la potenza del motore corrisponda alla potenza del carico. La potenza del motore deve superare la potenza del carico. È auspicabile che la potenza del motore si sovrapponga alla potenza del carico almeno del 20%.

Se la potenza del motore corrisponde alla potenza consumata dal trapano elettrico: se il consumo di energia, calcolato con la formula P = 12V x Ipot, corrisponde alla potenza dichiarata del motore (trapano elettrico), allora possiamo dire che tutto è fatto correttamente e il trapano elettrico può essere utilizzato come motore per una barca. Allo stesso tempo, non dovremmo dimenticare la riserva di carica del 20%. Sarà sicuramente necessario in caso di situazioni di emergenza.

Durante il processo di installazione, è meglio sperimentare con la girante per selezionare la corretta configurazione delle pale. Di norma, la loro forma influisce in modo significativo sull'economia del funzionamento del motore.

Utilizzo del motorino del lavacristallo

Alcuni proprietari che decidono di realizzare il proprio motore elettrico per una barca utilizzano vari motori a 12 V che vengono utilizzati a bordo dell'auto.

Tali motori sono perfetti per tali funzioni, se non altro perché sono progettati per funzionare con la batteria di un'auto. Nonostante ciò, necessitano di qualche miglioramento.

I proprietari di barche sperimentano costantemente e trovano soluzioni sorprendenti. L’alto costo dei progetti industriali li costringe a farlo. Di conseguenza è nata l’idea di installare un motore per tosaerba su una barca. Si tratta di motori con una potenza di circa 6 CV, progettati per il funzionamento a lungo termine sotto carico in varie condizioni. Un tale motore può essere adattato a una barca se si utilizzano vari pezzi di ricambio destinati alla riparazione dei motori delle barche sovietiche.

Motore della motosega Ural-2

Alcuni artigiani adattarono facilmente i motori delle motoseghe sovietiche come motori per barche. Un tempo veniva prodotto un numero enorme di motoseghe, la cui qualità deve essere discussa separatamente. Nonostante ciò, alcuni motori installati sulle barche servono ancora oggi. La cosa principale è calcolare tutto correttamente.

Applicazione del motore elettrico

Questa è una domanda molto interessante. L'uso dei motori AC convenzionali è stato discusso a lungo. Tali motori non hanno un meccanismo a spazzole, quindi sono molto facili da usare e da usare.

Ma ci sono alcuni fattori che devono essere presi in considerazione. Il primo fattore è la presenza di una tensione alternata di 220 V. In alternativa è possibile installare un inverter in grado di convertire una tensione continua di 12 V in una tensione alternata di 220 V.

Il secondo componente è la sicurezza, perché la tensione di 220 V è molto pericolosa per l'uomo, soprattutto sull'acqua. Ciò richiede misure speciali. Ma se intorno c’è l’acqua, è difficile anche solo immaginare in cosa dovrebbero consistere esattamente queste misure.

Esiste un'opzione quasi già pronta: questo è l'uso di un motore da un trimmer o da un decespugliatore. Qui è quasi tutto pronto, non resta che decidere la lunghezza del dispositivo e installare l'elica. Non è necessario un cambio superiore e non è necessario modificare il sistema di controllo o il sistema di alimentazione del motore.

Il compito principale è proteggere adeguatamente tale dispositivo sulla barca. Ciò è particolarmente vero se possiedi un gommone.

Conclusione

La produzione di tali strutture è disponibile solo per quei proprietari di barche che sono in costante ricerca creativa. D'altra parte, la maggior parte delle barche sono di proprietà di pescatori che sperimentano costantemente. Pertanto, non sarà difficile per loro realizzare le loro idee.

Naturalmente, le persone creative o le persone il cui budget familiare non consente loro di acquistare sia una barca che un motore sono impegnate nella produzione indipendente di vari progetti. Pertanto, alcuni pescatori usano ancora i remi e non se ne pentono. Sono soddisfatti solo del fatto di avere una barca, poiché esiste un'altra categoria di pescatori che non possiede una barca del genere. Amano pescare da riva e invidiano quei pescatori che hanno una barca, anche se senza motore.

Realizzare un motore elettrico con ciò che hai a portata di mano non è affatto difficile.

L'idea di un motore del genere mi è venuta sul sito www.crafters.ucoz.ru Come puoi vedere nella foto sopra, per il motore avremo bisogno di nastro adesivo, un paio di spilli, un magnete, una batteria e un pezzo di filo di rame.

Invece di una batteria normale, è meglio prendere una batteria perché la carica della batteria per un motore elettrico di questo tipo non durerà a lungo. Prendi il filo di rame e avvolgi 30-50 giri attorno alla batteria.

Fissare le estremità del filo ai bordi opposti del rotore risultante; serviranno da asse. Possono essere legati con un nodo.

Pulisci entrambe le estremità del filo dall'isolamento della vernice con carta vetrata o un coltello.

Ora prendi la batteria, il nastro adesivo e i perni, fissa i perni con nastro adesivo ai contatti della batteria, inserisci il rotore di rame preparato nelle orecchie dei perni.

ATTENZIONE! In questo momento, il circuito del nostro rotore chiude i contatti della batteria e non è consigliabile mantenere questa struttura in una posizione “tranquilla” per lungo tempo! L'elettrolito della batteria può diventare molto caldo, quindi non fare meno di 30 giri al rotore, più sono, meglio è (maggiore resistenza). Ora posiziona un magnete sotto il rotore della batteria, si “attaccherà” alla batteria stessa. Il rotore inizierà a ruotare rapidamente.

Il rotore non deve toccare il magnete e sarebbe ancora meglio se il magnete fosse ad una distanza di 5-10 mm dal rotore. Prova il magnete in diverse posizioni, ruotalo, prova ad allontanarlo dal rotore in rame, raggiungi la massima velocità di rotazione.

Questo è l'esempio più semplice di un motore elettrico, abbiamo seguito il suo circuito più di una volta durante le lezioni di fisica a scuola, ma per qualche motivo non ci è mai stato mostrato questo design semplice e interessante :) Guardiamo un video su come funziona questo motore fatto in casa.

[video perso da rutube]

Per comprendere il processo di realizzazione di un motore elettrico asincrono con le tue mani, dovresti conoscerne la struttura e il principio di funzionamento. Se segui le istruzioni passo passo, puoi realizzare tu stesso la struttura con costi minimi per i materiali, poiché durante l'assemblaggio vengono utilizzati mezzi improvvisati.

Preparazione dei materiali

Prima di iniziare il montaggio, è necessario assicurarsi di disporre dei materiali necessari:

nastro isolante;
termico e supercolla;
batteria;
diversi bulloni;
ha parlato della bicicletta;
filo in materiale di rame;
piastra metallica;
dado e rondella;
compensato.

È necessario preparare diversi strumenti, tra cui pinze, pinzette, coltello e forbici.

Produzione

Innanzitutto, il filo viene avvolto in modo uniforme. È avvolto con cura su una bobina. Per semplificare il processo, puoi utilizzare una base, ad esempio una batteria ricaricabile. La densità dell'avvolgimento non dovrebbe essere elevata, ma non è necessaria nemmeno la luce.

La bobina risultante deve essere rimossa dalla base. Fatelo con attenzione in modo che l'avvolgimento non venga danneggiato. Ciò è necessario per creare un regolatore di velocità per il motore con le tue mani. Il prossimo passo è rimuovere l'isolamento alle estremità del filo.

Nella fase successiva, realizzano con le proprie mani un convertitore di frequenza per il motore elettrico. Il design è semplice. Viene praticato un foro in 5 piastre con un trapano elettrico, quindi dovrebbero essere posizionati sul raggio della bicicletta, che viene preso come asse. Le piastre vengono pressate e fissate con nastro isolante, l'eccesso viene tagliato utilizzando un coltello da cancelleria.

Quando una corrente elettrica passa attraverso la bobina, il generatore di frequenza crea un campo magnetico vicino a sé, che scompare dopo che la corrente elettrica viene interrotta. Approfittando di questa proprietà, si dovrebbero attrarre e rilasciare le parti metalliche, accendendo e spegnendo la corrente elettrica.

Produzione di dispositivi di interruzione della corrente

Prendendo una piccola piastra, fissala all'asse, premendo la struttura con una pinza per affidabilità. Successivamente, realizzano l'avvolgimento dell'indotto del motore elettrico con le proprie mani. Per fare questo, devi prendere un filo di rame non verniciato.

Collegane un'estremità a una piastra metallica, installando un asse sulla sua superficie. La corrente elettrica passerà attraverso l'intera struttura, composta da una piastra, un interruttore metallico e un asse. Quando si contatta l'interruttore, il circuito viene chiuso e aperto, il che rende possibile collegare un elettromagnete e quindi spegnerlo.

Realizzare una cornice

Il telaio è necessario, poiché il motore elettrico non consente di tenere questo dispositivo con le mani. La struttura del telaio è realizzata in compensato.

Realizzare un induttore

Nella struttura in compensato vengono praticati 2 fori, successivamente qui viene fissata con bulloni la bobina del motore elettrico. Tali supporti svolgono le seguenti funzioni:

supporto dell'ancora;
svolgendo la funzione di un filo elettrico.

Dopo aver collegato le piastre, la struttura deve essere pressata con bulloni. Per garantire che l'ancoraggio sia fissato in posizione verticale, un telaio è costituito da una staffa metallica. Nella sua struttura sono praticati tre fori: uno di essi è uguale all'asse e due sono uguali al diametro delle viti.

Processo di creazione delle guance

Devi mettere la carta sul dado e fare un foro sulla parte superiore con un bullone. Dopo aver messo la carta sul bullone, nella parte superiore viene posizionata una rondella. In totale, dovrebbero essere fatti quattro di questi dettagli. Sulla guancia superiore si avvitano i dadi, sotto si posiziona una rondella e si fissa la struttura con colla a caldo. La struttura del telaio è pronta.

Successivamente, è necessario riavvolgere da soli il filo per i motori elettrici. L'estremità del filo viene avvolta sul telaio, torcendo le estremità del filo in modo che la bobina sia bella e presentabile. Successivamente, svitare i dadi e rimuovere il bullone. L'inizio e la fine del filo vengono puliti dalla vernice, quindi la struttura viene installata sul bullone.

Dopo aver realizzato la seconda bobina in modo simile, è necessario collegare la struttura e verificare come funziona il motore elettrico. La testa del bullone è collegata al positivo. Dovresti eseguire un avvio regolare del motore elettrico assemblato con le tue mani.

Dovresti prestare molta attenzione ai tuoi contatti. Prima di iniziare, dovresti controllare che siano collegati correttamente. La struttura deve essere incollata con la supercolla. All’aumentare della corrente aumenta la potenza del motore elettrico.

Se le bobine sono collegate in parallelo, la resistenza totale diminuisce e la corrente elettrica aumenta. Se la struttura è collegata in serie. quindi la resistenza totale aumenta e la corrente elettrica diminuisce notevolmente.

Passando attraverso la struttura della bobina si osserva un aumento della corrente elettrica, che porta ad un aumento delle dimensioni del campo magnetico. In questo caso il magnete elettrico attrae fortemente l'armatura del motore elettrico.

Se il design è assemblato correttamente, il motore elettrico funziona in modo rapido ed efficiente. Per assemblare un modello di motore elettrico, non sono necessarie abilità o conoscenze particolari.

Puoi trovare istruzioni dettagliate su Internet con foto in ogni fase. Approfittando di ciò, chiunque può assemblare rapidamente un motore elettrico da materiali di scarto.

Foto di motori elettrici con le tue mani

Consideriamo i singoli aspetti del design. Non prometteremo la produzione di una macchina a moto perpetuo, simile al tipo di creazione attribuita a Tesla, ma si prevede che la storia sarà interessante. Non disturberemo i lettori con graffette e batterie, suggeriamo di parlare di come adattare un motore già pronto per i propri scopi. È noto che esistono molti progetti, tutti utilizzati, ma la letteratura moderna lascia dietro di sé i principi di base. Gli autori hanno studiato un libro di testo del secolo scorso, imparando a realizzare un motore elettrico con le proprie mani. Ora ti invitiamo ad immergerti nella conoscenza che costituisce la base di uno specialista.

Perché i motori a collettore vengono spesso utilizzati nella vita di tutti i giorni?

Se prendiamo la fase 220 V, il principio di funzionamento del motore elettrico sul collettore ci consente di produrre dispositivi 2-3 volte meno massicci rispetto a quando si utilizza una struttura asincrona. Questo è importante quando si realizzano elettrodomestici: frullatori a immersione, mixer, tritacarne. Tra l'altro è difficile accelerare un motore asincrono sopra i 3000 giri/min; per i motori a collettore non esiste tale limitazione. Ciò rende questi dispositivi gli unici adatti alla realizzazione di progetti di spremiagrumi centrifughi, per non parlare degli aspirapolvere, dove la velocità spesso non è inferiore.

La domanda su come realizzare un regolatore di velocità del motore elettrico scompare. Il problema è stato risolto da tempo interrompendo parte del ciclo sinusoidale della tensione di alimentazione. Ciò è possibile perché per il motore a collettore non fa differenza se viene alimentato con corrente alternata o continua. Nel primo caso le caratteristiche calano, ma il fenomeno è tollerato per evidenti benefici. Il motore elettrico del tipo a commutatore funziona sia nella lavatrice che nella lavastoviglie. Sebbene le velocità siano molto diverse.

È facile anche invertire. Per fare ciò, cambia la polarità della tensione su un avvolgimento (se vengono toccati entrambi, il senso di rotazione rimarrà lo stesso). Un altro problema è come realizzare un motore con un numero simile di componenti. È improbabile che tu possa realizzare tu stesso il collezionista, ma è del tutto possibile riavvolgerlo e selezionare lo statore. Si noti che la velocità di rotazione dipende dal numero di sezioni del rotore (simile all'ampiezza della tensione di alimentazione). Ma lo statore ha solo un paio di poli.

Infine, quando si utilizza il design specificato, è possibile creare un dispositivo universale. Il motore funziona facilmente sia con corrente alternata che continua. Esercitano semplicemente un colpetto sull'avvolgimento; quando sono accesi, vengono utilizzate tutte le spire della tensione raddrizzata, mentre quando la tensione è sinusoidale, solo una parte. Ciò consente di salvare i parametri nominali. Realizzare un primitivo motore elettrico a commutatore non sembra un compito semplice, ma potrai adattare completamente i parametri alle tue esigenze.

Caratteristiche di funzionamento dei motori a commutatore

In un motore a spazzole non ci sono troppi poli sullo statore. Per essere più precisi, ce ne sono solo due: settentrionale e meridionale. Il campo magnetico, a differenza dei motori asincroni, qui non ruota. Cambia invece la posizione dei poli sul rotore. Questo stato di cose è assicurato dal fatto che le spazzole si muovono gradualmente lungo le sezioni del tamburo di rame. Lo speciale avvolgimento delle bobine garantisce una corretta distribuzione. I poli sembrano scorrere attorno al rotore, spingendolo nella direzione desiderata.

Per garantire la modalità inversa, è sufficiente cambiare la polarità dell'alimentazione di qualsiasi avvolgimento. Il rotore in questo caso è chiamato armatura e lo statore è chiamato eccitatrice. Questi circuiti possono essere collegati in parallelo tra loro o in serie. E poi le caratteristiche del dispositivo inizieranno a cambiare in modo significativo. Questo è descritto dalle caratteristiche meccaniche, dare un'occhiata al disegno allegato per visualizzare quanto sostenuto. Ecco i grafici mostrati condizionatamente per due casi:

Quando l'eccitatrice (statore) e l'armatura (rotore) di un motore a collettore sono alimentate in parallelo con corrente continua, la sua caratteristica meccanica è quasi orizzontale. Ciò significa che quando cambia il carico sull'albero, la velocità nominale dell'albero viene mantenuta. Viene utilizzato sulle macchine di lavorazione, dove le variazioni di velocità non hanno l'effetto migliore sulla qualità. Di conseguenza, il pezzo ruota quando viene toccato dalla taglierina, con la stessa rapidità dell'inizio. Se il momento ostacolante aumenta troppo, il movimento si blocca. Il motore si ferma. Riepilogo: se si desidera utilizzare il motore di un aspirapolvere per creare una macchina per la lavorazione dei metalli (tornio), si propone di collegare gli avvolgimenti in parallelo, poiché negli elettrodomestici prevale un diverso tipo di connessione. Inoltre la situazione è comprensibile. Quando gli avvolgimenti vengono alimentati in parallelo con corrente alternata si forma troppa reattanza induttiva. Questa tecnica dovrebbe essere usata con cautela.
Quando il rotore e lo statore sono alimentati in serie, il motore del commutatore ha una proprietà meravigliosa: coppia elevata all'avvio. Questa qualità viene utilizzata attivamente per lo spostamento di tram, filobus e, probabilmente, treni elettrici. La cosa principale è che quando il carico aumenta, la velocità non diminuisce. Se si avvia un motore a commutatore in questa modalità al minimo, la velocità di rotazione dell'albero aumenterà enormemente. Se la potenza è bassa - decine di W - non c'è da preoccuparsi: la forza di attrito di cuscinetti e spazzole, un aumento delle correnti di induzione e il fenomeno dell'inversione della magnetizzazione del nucleo rallenteranno insieme la crescita ad un valore specifico. Nel caso delle unità industriali o del citato aspirapolvere, quando il motore viene rimosso dall'alloggiamento, l'aumento di velocità avviene come una valanga. La forza centrifuga risulta essere così grande che i carichi possono rompere l'ancora. Fare attenzione quando si avviano motori a commutatore con eccitazione in serie.

I motori a commutatore con collegamento parallelo degli avvolgimenti dello statore e del rotore sono altamente regolabili. Introducendo un reostato nel circuito dell'eccitatrice è possibile aumentare notevolmente la velocità. E se ne attacchi uno al ramo dell'armatura, la rotazione, al contrario, rallenterà. Questo è ampiamente utilizzato nella tecnologia per ottenere le caratteristiche desiderate.

La progettazione di un motore a collettore e la sua connessione con le perdite

Quando si progettano i motori a collettore, vengono prese in considerazione considerazioni relative alle perdite. Ci sono tre tipi:

Tipicamente, quando si alimenta un motore a collettore con corrente alternata, gli avvolgimenti sono collegati in serie. Altrimenti ne risulta una reattanza induttiva eccessiva.

A quanto sopra aggiungiamo che quando un motore a collettore è alimentato da corrente alternata, entra in gioco la reattanza induttiva degli avvolgimenti. Pertanto, a parità di tensione efficace, la velocità diminuirà. I poli dello statore e l'alloggiamento sono protetti dalle perdite magnetiche. La necessità di ciò può essere facilmente verificata con un semplice esperimento: alimentare un motore a spazzole a bassa potenza da una batteria. Il suo corpo rimarrà freddo. Ma se ora applichi corrente alternata con lo stesso valore di corrente (secondo le letture del tester), l'immagine cambierà. Ora l'alloggiamento del motore del commutatore inizierà a riscaldarsi.

Pertanto, provano persino ad assemblare l'involucro da fogli di acciaio elettrico, rivettandoli o incollandoli utilizzando BF-2 e analoghi. Integriamo infine quanto detto con la seguente affermazione: i fogli sono assemblati lungo una sezione trasversale. Spesso lo statore viene assemblato secondo lo schizzo mostrato in figura. In questo caso la bobina viene avvolta separatamente secondo una dima, quindi isolata e rimontata, semplificando il montaggio. Per quanto riguarda i metodi, è più semplice tagliare l'acciaio su una macchina al plasma e non pensare al costo dell'evento.

È più facile trovare (in una discarica, in un garage) un modulo già pronto per l'assemblaggio. Quindi avvolgere le bobine di filo di rame con l'isolamento verniciato sotto di esso. Ovviamente il diametro viene selezionato più grande. Innanzitutto, la bobina finita viene tirata sulla prima sporgenza del nucleo, quindi sulla seconda. Premere il filo in modo che rimanga un piccolo spazio d'aria alle estremità. Si ritiene che questo non sia critico. Per mantenerlo in posizione, si tagliano gli angoli acuti delle due piastre esterne, si piega il nucleo rimanente verso l'esterno, premendo le estremità della bobina. Ciò aiuterà ad assemblare il motore secondo gli standard di fabbrica.

Spesso (soprattutto nei frullatori) è presente un nucleo dello statore aperto. Ciò non distorce la forma del campo magnetico. Dato che c’è un solo polo, non puoi aspettarti molta potenza. La forma del nucleo ricorda la lettera P; un rotore ruota tra le gambe della lettera in un campo magnetico. Gli slot circolari sono realizzati nei posti giusti per il dispositivo. Non è difficile assemblare da soli uno statore del genere da un vecchio trasformatore. Questo è più semplice che realizzare un motore elettrico da zero.

Il nucleo nel sito di avvolgimento è isolato con un manicotto in acciaio e sui lati con flange dielettriche tagliate da qualsiasi plastica adatta.