Как сделать мощный электродвигатель своими руками. Электродвигатель своими руками: инструкция по сборке самодельного механизма

Сделать электромотор из того, что под руками вовсе не сложно.

Идею такого мотора я подсмотрел на сайте www.crafters.ucoz.ru Как видно на фото вверху для мотора нам понадобится скотч, пара булавок, магнит, батарейка и кусок медной проволоки.

Вместо обычной батарейки лучше взять аккумулятор потому как заряда батарейки для такого электромотора хватит не надолго. Возьмите медную проволоку и намотайте 30-50 витков вокруг батарейки.

Концы проволоки закрепите на противоположных краях получившегося ротора, они будут являться осью. Их можно завязать узлом.

Оба конца проволоки очистите от лаковой изоляции наждачной бумагой или ножом.

Теперь возьмите батарейку, скотч и булавки, прикрепите булавки скотчем в контактам батарейки, в ушки булавок вставьте приготовленный медный ротор.

ВНИМАНИЕ! В этот момент контур нашего ротора замыкает контакты батарейки и держать эту конструкцию в "спокойном" положении долго не рекомендуется! Электролит батарейки может сильно нагреваться, поэтому не делайте ротор меньше 30 витков, чем больше тем лучше (больше сопротивление). Теперь под ротор на батарейку положите магнит, он сам "прилипнет" к батарейке. Ротор начнет быстро вращаться.

Ротор не должен касаться магнита и даже лучше будет если магнит будет на расстоянии 5-10 мм от ротора. Попробуйте магнит в разных положениях, повращайте его, попробуйте отнести его подальше от медного ротора, добейтесь максимальной скорости вращения.

Это простейший пример электромотора, его схему мы не раз проходили в школе на уроках физики, но почему-то нам ни разу не показывали этой простой и интересной конструкции:) Смотрим видео как работает этот самодельный моторчик.

[видео утеряно сервисом rutube]

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.
жняя 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.
   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.

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

Интересные материалы:

Как собрать простейший электродвигатель в домашних условиях?

Мы продолжаем открывать для Вас новые полезные электронные самоделки и сегодня расскажем о том, как сделать двигатель из батарейки, медной проволоки и магнита. Такой мини электродвигатель может использоваться, как подделка на столе у домашнего электрика. Собрать ее довольно просто, поэтому если Вам интересен данный вид занятий, далее мы предоставим подробную инструкцию с фото и видео примерами, чтобы сборка простейшего моторчика была понятной и доступной каждому!

Шаг 1 – Подготавливаем материалы

Чтобы сделать самый простой магнитный двигатель своими руками, Вам понадобятся следующие подручные материалы:

• батарейка на 1,5 Вольта;
• рабочий держатель с контактами для пальчиковой батареи (как на фото ниже);
• небольшой магнит;
• кусок эмалированной медной проволоки, диаметром 1 мм (для сборки потребуется не более 80 см);
• 30 см неизолированного провода, диаметром 1 мм.

Подготовив все нужные материалы можно переходить к сборке вечного электродвигателя. Сделать маленький электрический моторчик в домашних условиях не сложно, в чем Вы сейчас и убедитесь!

Шаг 2 – Собираем самоделку

Итак, чтобы инструкция была для Вас понятной, лучше рассмотрим ее поэтапно с картинками, которые помогут визуально понять принцип работы мини электродвигателя.

Сразу же обращаем Ваше внимание на то, что Вы можете по-своему изобрести конструкцию самодельного маленького двигателя. Для примера ниже мы Вам предоставим несколько видео уроков, которые, возможно, помогут Вам сделать свою версию двигателя из батарейки, медной проволоки и магнита.

Что делать, если самоделка не работает?

Если вдруг Вы собрали вечный электродвигатель своими руками, но он не вращается, не спешите расстраиваться. Чаще всего причиной отсутствия вращения мотора является слишком большое расстояние между магнитом и катушкой. В этом случае Вам нужно всего лишь самому немного подрезать ножки, на которых держится вращающаяся часть.

Вот и вся технология сборки самодельного магнитного электродвигателя в домашних условиях. Если Вы просмотрели видео уроки, то наверняка убедились, что сделать двигатель из батарейки, медной проволоки и магнита своими руками можно разными способами. Надеемся, что инструкция была для Вас интересной и полезной!

Это будет полезно знать:

autofluids.ru

Особенности и преимущества устройства

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.

Кто бы мог подумать, что простейший инвертор можно сделать без применения транзисторов, микросхем и сложных схем. В прошлый раз я показывал . Как оказалось это не единственный способ построить инвертор. Я покажу как можно преобразовать электрическую энергию с постоянного напряжения 12 В до 220 В переменного тока.

Что понадобится?

Повышающий трансформатор. Естественно, раньше он работал как понижающий, но мы будем использовать его наоборот. Такие трансформаторы можно найти в приемниках, электронных часах, старых магнитофонах.

Сборка инвертора

Фактически наша схема состоит всего из трех частей включенных последовательно друг другу. Это трансформатор, включенный в цепь низкоомной обмоткой (высокоомная обмотка - это выход инвертора). Элементы питания - аккумуляторы или батареи. И коммутирующий элемент, в роли которого будет использован электрический моторчик, который можно вынуть из сломанных детский игрушек.

Вот сам моторчик. Просто так его в цепь не вставить - он не будет производить коммутацию. Нам его необходимо доработать.

Для этого разбираем моторчик.

Снимаем заднюю чать, перед этим отогнув держатели.

Нужно доработать якорь. Заключается это в том, чтобы отключить одну обмотку от контактов. Для этого обрываем проволочки одной любой обмотки.

Собираем мотор.

После такой доработки мотор не сможет полноценно крутиться, так как одна обмотка будет выключена. Но если его запускать рукой, то мотору хватает мощности чтобы поддерживать вращение. А отсутствие одной обмотки будет периодически разрывать цепь питания между элементами питания и трансформатором, куда последовательно и включен моторчик.
Включаем в цепь.

К выходу трансформатора подключаем мультиметр. Затем включаем питание. Бывает, что моторчик сам запускается, но обычно нет. Тогда запускаем вал рукой, легонько его крутнув.

Инвертор работает! Показания мультиметра прыгают от нуля и примерно до 250 В. Это нормально, так как это технический инвертор для питания примитивных устройств.

Пробуем подключить зарядное устройство. Все отлично работает - телефон заряжается.

Подключаем лампочку - лампа светит.

Конечно, о качестве преобразуемой энергии говорить не приходиться, но в сложных жизненных ситуациях такая поделка вполне может и пригодиться.

Многие любители рыбалки на «большой воде» предпочитают устанавливать моторы на лодки. Лодочный электромотор своими руками сделать довольно просто и экономически выгодно. Это вызвано большой (можно даже сказать и запредельной) стоимостью современных лодочных двигателей. Цена на некоторые сопоставима со стоимостью автомобиля. Приобретать же старый лодочный мотор, который часто использовался, невыгодно. Стоит он немало, однако для приведения его в рабочее состояние потребуется много сил и средств.

Лодочный электромотор можно приобрести как в специализированном магазине, так и изготовить своими силами из различных устройств и инструментов.

Принципы работы электродвигателей

Несмотря на развитие техники и производства, лодочный мотор остается довольно дорогой вещью, которую не каждый обладатель маломерного судна может себе позволить. Нижний ценовой предел стоимости нового мотора составляет около 30 000 рублей, тогда как верхний может достигать таких же цифр, только в долларах. Поэтому самодельный электромотор для лодки на базе электродвигателей от различных бытовых устройств является хорошим решением, которое сэкономит средства. Кроме того, вами будет приобретен хороший опыт в конструировании.

Электродвигатели имеют ряд преимуществ перед другими видами моторов:

1. Электродвигатель – самый распространенный тип двигателя, который можно найти практически повсеместно.
2. Они издают мало шума при работе (по сравнению с двигателями внутреннего сгорания), что особенно важно на рыбалке.
3. Они безопасны в эксплуатации. Низкая вероятность возгорания, не взрываются.
4. Дешевизна. Асинхронные электродвигатели – самые дешевые движки, которые существуют.

Недостатки электромоторов:

1. Электродвигатель боится воды, соответственно, он не должен находиться в воде и его не должно заливать.
2. Скорость при плавании на лодке с мотором должна составлять порядка 7-10 км/ч под нагрузкой. Поэтому минимальная мощность двигателя должна быть минимум 1,75-2 л.с.
3. Следует заранее подумать об источниках питания. Поскольку электродвигатель требует электричества, следует заранее приобрести аккумуляторы и приготовить место в лодке под их установку. При наличии средств можно приобрести генерирующую солнечную панель, которую можно установить сверху аккумуляторов и подключить к ним. Важно: солнечная панель не должна быть единственным источником энергии, она должна работать в связке с аккумуляторами (которые могут быть и единственными источниками энергии). Следует учесть вес батарей (они довольно тяжелы) и после их установки не перегружать лодку.
4. Определиться с условиями эксплуатации. Например, скорость вполне естественно упадет, если плыть против течения или волны, а также при сильном встречном ветре. Важно определить цель установки движка. Если основная цель – плыть “наперегонки” с другими лодками, то электродвижок для этой цели не подойдет. В случае плавания при неблагоприятных условиях (ветер, волна, течение) следует взять движок с запасом по мощности.

Когда сформулированы необходимые технические требования, можно переходить к реализации проекта. Начать стоит с расчетов.

Как рассчитать параметры

Первое, на что следует обратить внимание при расчете мощности двигателя, это перевод единиц измерения из одной системы в другую. Часто при расчете мощности силовой установки на лодках используют лошадиные силы, а мощность всех электродвигателей указывается в ваттах. Для перевода ватт в л.с. следует помнить, что 1 кВт = 1,36 л.с. или 0,74 кВт = 1 л.с.

Для расчета мощности следует обратиться к ГОСТ 19105-79. Чтобы рассчитать мощность, следует измерить длину ватерлинии, килеватость, высоту борта и максимально возможную массу лодки (масса лодки + масса всех пассажиров + масса двигателя, блоков питания + масса оборудования и снаряжения). Для большинства лодок подойдет формула 1 л.с. на 25 кг массы. Для лодок-плоскодонок, ПВХ и глиссирующих, формула расчета – 1 л.с. на 35 кг массы. Для примера рассмотрим вариант с двухместной лодкой из ПВХ.

Масса лодки составляет порядка 25 кг. Вес 2 взрослых человек: 80х2 = 160 кг. Масса мотора, аккумуляторов около 20 кг. Кроме того, вес снаряжения порядка 15 кг. В итоге имеется: 25 + 160 + 20 + 15 = 220 кг. Мощность мотора равна 220/35 = 6,3 л.с. Переведем лошадиные силы в ватты: 6,3*0,74 = 4,66 кВт.

Ёмкость аккумуляторной батареи рассчитывается по формуле: P/(Uх0,7), где 0,7 – коэффициент заряда батареи (т.к. зарядить батарею на 100% не получится). Собственно, для 5 кВт и 12 вольт питания требуется 5000/(12х0,7) = 595 А*ч. Округлим до 600. Этот аккумулятор обеспечит работу движка в течение 1 часа. Если нет аккумулятора такой емкости, то можно взять 2 по 300 А*ч, 3 по 200 А*ч или 6 по 100 А*ч и соединить их параллельно. Если требуется обеспечить работу двигателя на более длительное время, то полученные ампер-часы умножаем на количество рабочих часов.

Необходимые материалы

Когда расчеты произведены, нужно подготовить все необходимые инструменты и материалы. Для изготовления мотора понадобятся:

1. Электродвигатель. Его можно демонтировать с различных бытовых инструментов или приобрести в мастерских по ремонту бытовой техники. Могут быть использованы движки от шуруповерта, дрели, болгарки, дисковых пил и т.д. Если мощность выбранного движка менее необходимой (например, если брать движок шуруповерта), то следует взять 2 или 3 штуки одинаковой мощности от нескольких шуруповертов. Подключать несколько штук следует параллельно, при этом необязательно их монтировать на одном кронштейне.
2. Аккумуляторы. Подбирают по ампер-часам. Как это сделать, описано выше.
3. Материалы для кронштейна. Могут быть любые. Рекомендуется взять трубы ПВХ, поскольку они дешевы, прочны и легко обрабатываются.
4. Редуктор. Можно использовать от бытовых приборов или приобрести отдельно.
5. Винт (пропеллер). Можно снять со старого советского вентилятора (модели с винтами из стали) или изготовить самому.
6. Регулятор скорости. На подобное судно не имеет смысла его установка, однако при желании стоит приобрести механический.
7. Струбцины. Несколько штук для крепления кронштейна к лодке.
8. Расходные материалы: клей, саморезы, шурупы, скотч и т.д.

Как проводятся работы

Первое, что следует сделать, крепление к лодке. Его делают из струбцин, к которым приваривают зажимы под ПВХ трубы так, чтобы зажим струбцины осуществлял крепеж к борту лодки. В зажимы должна вставляться ПВХ-труба, внутри которой будет находиться вал. Длина трубы зависит от высоты борта и должна обеспечивать погружение винта ниже ватерлинии (желательно с запасом в 10-15 см) и поднять двигатель на высоту, не доступную для волн. Диаметр трубы должен обеспечить свободное движение вала. В качестве вала можно использовать любой стержень (желательно из нержавейки) с просверленными отверстиями по концам. Такой передаточный вал можно посадить на вал двигателя и на ось винта без передаточных звеньев. При этом важно загерметизировать нижний конец трубы втулкой.

Далее нужно заняться подводной частью. Следует использовать трубу ПВХ большего диаметра (желательно тройник), в которой устанавливается редуктор с валом пропеллера. Крепить ее к стойке нужно пайкой, чтобы обеспечить герметичность стыковки. Концы трубы с установленным редуктором герметизируются втулками или толстым слоем силикона (первое предпочтительно).

Выход вала винта следует герметизировать. Далее нужно соединить верхний и нижний редукторы валом.

На завершающем этапе делают конструкцию для установки двигателя и редуктора (верхнего). Конструкция для установки двигателя должна быть герметичной со стороны воды (чтобы двигатель не залило), а со стороны лодки должны быть вентиляционные отверстия и подвод питания. Ее размеры и форма зависят от размеров двигателя и способов его крепления.

На таком моторе смело можно выходить на спокойную воду или в штиль на море.

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.

← Вернуться