Этот вариант похож на предыдущий, за исключением того, что для изготовления ротора используется импровизированная ткань в форме винной пробки, а вместо четырех маленьких магнитов используются два больших с дополнительными деревянными опорами.
Как изготовить электродвигатель своими руками — пошаговое описание как спроектировать и собрать простейший электромотор (120 фото и видео)
Промышленные двигатели — это сложные технические устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую. Их широкое применение в бытовых и промышленных приборах обусловлено конструкторской и технической мыслью многих людей. Электродвигатель, собранный автодидактами из подручных материалов, вряд ли получит такое же широкое распространение, как промышленная модель. Тем не менее, он подходит в качестве учебного пособия, наглядно демонстрирующего принцип работы электродвигателя.
Построить асинхронный двигатель своими руками довольно сложно, так как это точная и совершенная конструкция. Катушки с обмоткой должны быть расположены под углом 120 градусов, так как эта особенность заставляет ротор вращаться.
Поскольку не каждый может построить нечто подобное в домашних условиях, мы хотели бы познакомить вас с интересным способом создания простого электродвигателя.
С помощью простого прототипа электродвигателя можно легко понять принцип, по которому работают моторы, и, конечно, мы не забыли про фото самостоятельно собранного электродвигателя.
Читайте также: Подключение амперметра через трансформатор тока принципиальная схема
Изготовляем рамку
Рама необходима, потому что электродвигатель — это устройство, которое нельзя держать руками. Рама изготовлена из фанеры.
Подготавливаем все необходимое
Чтобы собрать электродвигатель, нам понадобится следующее:
- Небольшой магнит, желательно неодимовый.
- Изоляционная лента.
- 1 батарейка 1.5 Вольта.
- 2 булавки.
- Медная проволока диаметром 0.5 миллиметра.
- Медная проволока диаметром 1 миллиметр.
- Термоклей.
- Небольшой отрезок фанеры (10 на 10 см будет достаточно).
- Крышка от пластиковой бутылки.
- Канцелярский нож.
Как сделать простейший электродвигатель своими руками?
Многие радиолюбители всегда готовы построить декоративное устройство для демонстрационных целей. Для этого используются простые схемы и самодельные устройства, особенно востребованы движущиеся механизмы, которые могут наглядно продемонстрировать действие электричества. В качестве примера рассмотрим, как собрать простой электродвигатель в домашних условиях.
Помните, что в домашних условиях довольно сложно собрать работающий электродвигатель, который выполняет полезную работу, вращая вал. Поэтому мы рассмотрим простую модель, демонстрирующую принцип работы электродвигателя. Вы можете использовать его для демонстрации взаимодействия магнитных полей в обмотке якоря и статора. Такая модель может быть полезна как пособие по контролю в школе или как веселое и развивающее занятие для детей.
Для изготовления простейшего самодельного электродвигателя вам понадобится обычная пальчиковая батарейка, кусок медного провода с эмалевой изоляцией, постоянный магнит размером не больше батарейки и пара скрепок. Из инструментов вам понадобятся плоскогубцы, наждачная бумага или другие абразивные инструменты и изолента.
Сборка электродвигателя состоит из следующих этапов:
- Намотайте на пальчиковую батарейку от 10 до 15 витков медной проволоки – это и будет ротор мотора. Можно использовать не только батарейку, но и любое круглое основание.
- Снимите намотку с батарейки, постарайтесь не сильно нарушать диаметр витков. Зафиксируйте всю катушку двумя диаметрально противоположными витками, как показано на рисунке ниже.
- При помощи мелкого наждака зачистите концы якоря электродвигателя. Ваша задача – удалить слой изоляции, так как через эти концы будет осуществляться токосъем.
- При помощи пассатижей согните две скрепки таким образом, чтобы получились круглые петли посредине скрепки. В качестве основания для перегиба петли можно использовать любой твердый предмет, к примеру, спичку.
- Зафиксируйте скотчем обе скрепки на выводах пальчиковой батарейки, важно добиться плотного прилегания. Если нужно, намотайте несколько слоев скотча.
- Поместите в петли концы ротора, он же будет выступать и валом электродвигателя. Зачищенные концы провода должны располагаться на скрепках.
- Зафиксируйте под катушкой на поверхности пальчиковой батарейки постоянный магнит.
Простой электрический мотор готов к работе — просто нажмите пальцем на катушку, и она начнет вращаться, пока вы не остановите вал мотора или не разрядится батарейка.
Если он не вращается, проверьте качество токоприемника и состояние контактов, свободу перемещения вала в направляющих и расстояние катушки от магнита. Чем меньше расстояние между магнитом и катушкой, тем лучше магнитная связь, поэтому производительность двигателя может быть улучшена за счет уменьшения длины лучей.
Одноцилиндровый электродвигатель
Если предыдущий вариант не справлялся с полезной работой из-за своих конструктивных особенностей, то эта модель будет немного сложнее, но найдет практическое применение в вашем доме. Для его создания вам понадобится одноразовый шприц объемом 20 мл, медная проволока для намотки катушки (в данном примере диаметр 0,45 мм), медная проволока большего диаметра для коленчатого вала и шатуна (2,5 мм), постоянные магниты, деревянные планки для каркаса и элементов конструкции, а также источник постоянного тока.
Другие необходимые инструменты — клеевой пистолет, ножовка, нож и плоскогубцы.
Конструкция электродвигателя выполняется следующим образом:
- При помощи ножовки или канцелярского ножа обрежьте шприц, чтобы получить пластиковую трубку.
- Намотайте на пластиковую трубку тонкую медную проволоку и зафиксируйте ее концы клеем, это будет обмотка статора.
- С толстой проволоки удалите изоляцию при помощи канцелярского ножа. Отрежьте два куска проволоки.
- Согните из этих кусков проволоки коленчатый вал и шатун для электродвигателя, как показано на рисунке ниже.
- Наденьте кольцо шатуна на коленчатый вал, чтобы обеспечить его плотную фиксацию, можно надеть кусок изоляции под кольцо.
- Из деревянных плашек изготовьте две стойки для вала, деревянное основание и ушко для неодимовых магнитов.
- Склейте неодимовые магниты вместе и приклейте к ним ушко при помощи клеевого пистолета.
- Зафиксируйте второе кольцо шатуна в ушке при помощи шплинта из медной проволоки.
- Вставьте вал в деревянные стойки и наденьте втулки для ограничения перемещения, сделайте их из кусочков родной изоляции провода.
- Приклейте статор с обмоткой, стойки с шатуном на деревянное основание, кроме дерева можете использовать и другой диэлектрический материал.
- При помощи саморезов с плоской шляпкой зафиксируйте выводы на деревянном основании. Два контакта должны иметь достаточную длину, чтобы касаться вала электродвигателя – один выгнутой части, другой прямой.
- Наденьте на вал с одной стороны маховик для стабилизации вращения, а с другой крыльчатку для вентилятора.
- Припаяйте один вывод обмотки электродвигателя к контакту колена, а второй к отдельному выводу.
- Подключите электродвигатель к батарейке при помощи крокодилов.
Электродвигатель из пробки и спицы
Это также относительно простой вариант импровизированной конструкции, для которой вам понадобится пробка от шампанского, изолированный медный провод для намотки якоря, вязальная спица, медный провод для изготовления контактов, изоляционная лента, деревянные бруски, магниты и источник питания. Вам понадобятся следующие инструменты: плоскогубцы, клеевой пистолет, пилка для ногтей, дрель и ножницы.
Изготовление электродвигателя состоит из следующих этапов:
- Обрежьте края пробки, чтобы получить две плоских поверхности, на которых будет располагаться провод.
- Просверлите сквозное отверстие в пробке и проденьте в него спицу. С одной стороны намотайте изоленту.
- В торце пробки вставьте два отрезка проволоки и приклейте их.
- Намотайте обмотку ротора из тонкой проволоки в одном направлении. Сделайте перемотку якоря изолентой, чтобы витки в электродвигателе не распустились во время работы.
- Зачистите надфилем концы обмотки электродвигателя и выводы на пробке и соедините их.
Для лучшего контакта можно припаять провода. Провода должны быть согнуты так, чтобы они буквально лежали на балке.
- Сделайте деревянное основание, две опоры для вала и две стойки для магнитов. Высверлите в опорах отверстия под спицу.
- Приклейте опоры на основание и вставьте в них ротор электродвигателя. Зафиксируйте подвижный элемент ограничителями, наиболее просто сделать их из изоленты.
- Из двух концов проволоки изготовьте щетки для электродвигателя и зафиксируйте их саморезами на основании.
- На стойки приклейте два магнита и разместите их с двух сторон от ротора с минимальным зазором.
Установите крыльчатку на вал и подключите ее к источнику питания — электрический ток, проходящий через катушку, взаимодействует с магнитным полем постоянных магнитов и производит вращательное движение. Это простейший электродвигатель, который также может работать на переменном токе, но вместо аккумулятора необходимо использовать источник питания.
Делаем электродвигатель своими руками
Промышленные двигатели — это сложные технические устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую. Их широкое применение в бытовых и промышленных приборах обусловлено конструкторской и технической мыслью многих людей. Электродвигатель, собранный автодидактами из подручных материалов, вряд ли получит такое же широкое распространение, как промышленная модель. Тем не менее, он подходит в качестве учебного пособия, наглядно демонстрирующего принцип работы электродвигателя.
Принцип работы электродвигателя
Для практических целей необходимы теоретические знания. Законы физики гласят, что на проводник с током, находящийся в магнитном поле в виде рамки, действует сила, которая заставляет рамку вращаться. Если добавить еще один кадр под определенным углом или изменить направление текущего кадра, вращение будет непрерывным. В электродвигателе задача статора — генерировать магнитное поле, а вращающаяся рамка заменяется ротором или якорем.
Самодельные электродвигатели отличаются различными материалами, используемыми в качестве заготовок для ротора и статора. Мы представляем несколько вариантов таких импровизированных двигателей.
Электродвигатель из жестяной банки от «Пепси-Колы»
Для изготовления такого самодельного электродвигателя вам понадобятся следующие материалы и инструменты:
- пустая алюминиевая банка от газированного напитка, которая послужит основой для ротора;
- катушка от швейной машинки;
- медная изолированная проволока диаметром около 0.35 мм, длиной примерно 10 метров;
- деревянная дощечка толщиной 10–15 мм, по габаритам в соответствии с размерами банки от «Пепси-Колы»;
- 4 (четыре) круглых постоянных магнита в виде тонких пластинок, которые будут создавать магнитное поле вместо статора;
- металлическая вязальная спица;
- два небольших деревянных бруска размерами 15×15×60 мм;
- короткий брусок в виде кубика с размером стороны 15 мм;
- медная проволока толщиной 1.0 мм для изготовления контактов;
- для фиксации катушки потребуется саморез 3.5×30 мм, а для закрепления контактов — саморезы 2×15 мм (3 шт.) и 3 широких шайбы под них;
- источник питания 12 В;
- тюбик суперклея;
- штангенциркуль и чертилка для разметки;
- маркер для нанесения точек разметки;
- ручная электрическая дрель;
- мультиметр для проверки наличия контакта;
- набор отверток, нож для зачистки, пассатижи, бокорезы и возможно другой инструментарий для монтажа электрической проводки.
Порядок проведения работ
Мы рекомендуем выполнять работу в следующем порядке.
- Вручную аккуратно намотаем медную проволоку на катушку. Обязательно фиксируем концы.
- По центру деревянной дощечки закрепляем намотанную катушку, которая уже превратилась в электромагнит, с помощью длинного самореза.
- Размечаем с помощью маркера места нахождения постоянных магнитов, как на изображении:
- Наклеиваем на обозначенные места магниты, соблюдая при этом их полярность.
- С помощью дрели сверлим по центру банки отверстия под ось (вязальная спица).
- Устанавливаем в эти отверстия спицу.
- В деревянных брусках 15×15×60 мм с одного из краев сверлим отверстие под спицу.
- Закрепляем с помощью клея на деревянной дощечке конструкцию ротора с деревянными брускам (подставками).
- На спицу (ось ротора) дополнительно устанавливаем брусок в виде кубика, при этом его ребро должно совпадать с осью установки магнитов.
- Из медной проволоки толщиной 1.0 мм изготавливаем управляющие контакты, один конец которых закрепляем на деревянном основании. Расстояние между контактами подбирается таким образом, что вращаясь, кубик должен их замыкать при касании ребра.
- Контакты электромагнита зачищаются и подключаются к части контактов толстой медной проволоки, закрепленной на деревянном основании.
Намотка катушки
Возьмите проволоку (0,5 мм) и крышку от бутылки и сделайте надрез глубиной 2 мм в боковой части крышки. Плотно вдавите проволоку в паз, чтобы закрепить ее.
Завод наматывает проволоку, потому что человек не может намотать ее так идеально и быстро. Коэффициент ошибок при производстве очень низок, поэтому двигатели не нуждаются в перемотке.
Вам не нужно делать много витков, достаточно одного, поэтому постарайтесь намотать его как можно аккуратнее. Поместите около 100 витков провода в крышку и выньте катушку провода из крышки.
Чтобы катушки не разматывались, нужно сделать 10 витков концами внутрь катушки, а затем намотать другой конец против часовой стрелки.
Затем вам понадобится проволока диаметром 1 мм, небольшой кусок длиной 10 см. Согните отрезок ровно пополам и сломайте его непрерывным сгибом посередине так, чтобы получилось 2 равных отрезка.
Создание платформы и установка контактов
Нагревайте клеевой пистолет в течение 10 минут, чтобы убедиться, что клей обладает хорошими свойствами и хорошо прилипает к поверхности фанеры.
Возьмите кусок фанеры и сделайте 4 углубления по краям, в нашем случае это необходимо для устойчивости платформы. Затем возьмите батарею, прижмите клей к платформе и крепко прижмите, пока клей не затвердеет.
В качестве контактов для катушки мы будем использовать обычные штыри, которые можно найти в любом магазине. Возьмите скотч и закрепите штыри так, чтобы они были перпендикулярны платформе.
Если вы не уверены, что моток проволоки будет хорошо держаться, вы можете закрепить его горячим клеем. Поместите небольшой магнит на батарею. Если батарея металлическая, магнит прилипнет к самой батарее.
Завершающая сборка
Теперь вам остается только собрать все в правильном порядке, чтобы можно было запустить. Возьмите катушку и с помощью линейки убедитесь, что концы выровнены.
Если все в порядке, можно положить катушку на колеса и осторожно постучать по ней, чтобы она повернулась.
Старайтесь запускать двигатель осторожно, иначе кабель может перекрутиться, и наш самодельный двигатель перестанет вращаться.
Если вы построили его правильно, он будет вращаться долгое время, пока не разрядится батарея. Вот и все, наш рудиментарный электродвигатель готов!
Классическая цепная или ременная передачи
Этот принцип чаще всего используют «самоделкины» из-за визуальной «чистоты» и широкого ассортимента необходимых компонентов обычных велосипедов. В качестве двигателей часто используются электродвигатели от бытовых приборов (например, стиральных машин) или электромобилей.
Читайте также: Электростатическое поле внутри заряженного проводника и вблизи его поверхности. Проводник во внешнем электростатическом поле. Электрическая емкость одного проводника.
Что можно сказать о недостатках такого движения?
- Надо сразу отметить, что переделка велосипеда таким способом потребует от владельца достаточно глубоких знаний механики и высоких технологических навыков.
- Еще одним недостатком является шумность системы с таким видом передачи, но в дорожных условиях это вряд ли кому-то доставит существенные неудобства.
- Доработка связана с некоторыми изменениями в конструкции рамы, что может снизить ее прочностные характеристики. Во всяком случае, не рекомендуется проводить подобные работы на велосипедах с карбоновыми или алюминиевыми рамами – только на стальных.
Однако недостатки перевешиваются рядом преимуществ:
- Этот тип передачи – самый экономичный и эффективный из всех существующих.
- Существует возможность использования ступенчатого переключения передач, привычного для большинства велосипедистов. Это позволит в значительной степени увеличить ресурсы аккумуляторов, выбирая оптимальный режим в зависимости от трафика движения или рельефа трассы.
- Как правило, подобный тип передачи позволяет использовать уже установленные на велосипеде узлы, что не приводит к значительному увеличению общего веса. Кроме того, экономичность системы дает возможность применять двигатели и аккумуляторы меньшей массы.
- Наибольшие скоростные показатели также показывают велосипеды именно с такой передачей.
Однако производитель велосипедов не забыл, что на рынке существуют и готовые комплекты для электровелосипедов. Однако производители не забыли и о велосипедистах — существуют готовые комплекты для покупки электронного велосипеда. Самые популярные комплекты производятся в Тайване.
Они выпускаются в различных вариантах — с велосипедной цепью или с передачей мощности через дополнительную цепь с одной или двумя дополнительными звездочками.
Системы оснащены электродвигателем мощностью от 360 до 1500 ватт, с напряжением питания 24 или 36 вольт. Для управления работой двигателя используются электронные контроллеры, обычно встроенные в двигатели мощностью до 500 Вт. Все необходимые крепления, визуальный контроль и ручное управление приводом включены.
Любой человек с умелыми руками может легко установить электродвигатель.
Общий вес велосипеда составляет 3-4 килограмма, но скорость, которую он может развить, весьма впечатляет — 40 километров в час и более.
Завершающая сборка
Теперь вам остается только собрать все в правильном порядке, чтобы можно было запустить. Возьмите катушку и с помощью линейки убедитесь, что концы выровнены.
Если все в порядке, можно положить катушку на колеса и осторожно постучать по ней, чтобы она повернулась.
Старайтесь запускать двигатель осторожно, иначе кабель может перекрутиться, и наш самодельный двигатель перестанет вращаться.
Если вы построили его правильно, он будет вращаться долгое время, пока не разрядится батарея. Вот и все, наш рудиментарный электродвигатель готов!
Как сделать ветрогенератор на 220В своими руками: пошаговое описание изготовления самодельных ветряков (схемы, проекты, фото и видео)
Как выбрать хороший генератор для дома — лучшие модели и варианты выбора генератора для частного дома (115 фото)
Как выбрать конденсатор для электродвигателя: запуск трехфазного двигателя и правильный подбор конденсатора (схемы, 90 фото и видео)
Фото советы как изготовить электродвигатель своими руками
