Как сделать моторчик в домашних условиях. Электродвигатель своими руками

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.

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

{ ArticleToC: enabled=yes }

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.

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

Всё еще не знаете, чем развлечь детей? Тогда попробуйте провести эксперимент с магнитным моторчиком! Кажется, что это нельзя сделать в домашних условиях. Но вы удивитесь, возможности создать двигатель из простых предметов, которые всегда найдутся под рукой. В данной статье вы найдете схему моторчика, а также подробную инструкцию по сборке.

Как сделать моторчик – необходимые материалы

Чтобы собрать своими руками простой моторчик, вам понадобятся такие предметы и инструменты:

• Проволока. Для поделки возьмите медную проволоку с диаметром не больше 1 мм. и длиной 80 см. Старайтесь придерживаться этого размера, так как более длинная проволока не сможет вращаться от одной батарейки.
• Наждачная бумага. Выбирайте ее с меньшей зернистостью, так как вам придется зачищать срезы проволоки. Более мелкая наждачная бумага облегчит для вас работу.
• Батарейка. Вам понадобится одна батарейка мощностью в 1,5 Вольта. Вы можете использовать как обычное устройство, так и аккумулятор.
• Канцелярские скрепки. Всего вам необходимо две штуки. Они будут выступать в роли держателей катушки, поэтому выбирайте скрепки большого размера и из прочного металла.
• Скотч. Для эксперимента лучше всего воспользуйтесь малярным скотчем, так как он имеет бумажную основу и обладает более сильным липким слоем.
• Магнит. Возьмите небольшую часть магнита. Он должен быть по диаметру меньше, чем кольцо из проволоки и ширины батарейки.
• Картон. Плотный картон будет выступать в роли основания, к которому вы прикрепите моторчик. С помощью него вы сможете переносить поделку.
• Вспомогательные материалы. Дополнительно подготовьте кусачки и простой карандаш или ручку.

Когда все инструменты и предметы подготовлены, вы можете приступать к сборке конструкции магнитного моторчика.

Как сделать моторчик – ход работы

• Если у вас проволока находится в мотке, тогда отщипните кусачками длину заготовки в 80 см. Из нее необходимо сделать кольцо с несколькими витками. В качестве основы воспользуйтесь поверхностью батарейки. Один край выровняйте и через 3-5 см. начните накручивать проволоку на батарейку. Второй край так же оставьте свободным и ровным.

• Кольцо из проволоки будет представлять собой катушку, поэтому края завяжите на узел. Но при этом оставьте небольшую часть свободной. Сделайте ее ровной. Вот что у вас должно получиться.

• Концы проволоки тщательно зачистите при помощи наждачной бумаги. Для удобства одной рукой придерживайте заготовку, а другой обрабатывайте край проволоки.

• После обработки одного края вы получите проволоку светлого оттенка. Таким же способом зачистите второй конец провода.

• Далее вам понадобится две больших скрепки и карандаш.

• Подцепите карандашом один конец скрепки и разверните его в противоположную сторону от основания. При этом у вас должна получиться небольшая петелька в центре заготовки. Один край скрепки приложите к батарейке так, чтобы ее внутренняя часть сгиба была расположена вокруг выступа.

• Таким же способом приложите вторую скрепку и зафиксируйте на батарейке при помощи малярного скотча. Затем положите заготовку на картон и закрепите липкой лентой как показано на картинке.

• Над батарейкой поместите кольцо из проволоки. Свободные края проденьте в петельки на скрепках. Старайтесь не сгибать проволоку. Если это произошло, то обязательно выровняйте ее.

• Магнит положите сверху батарейки, но под кругом из проволоки. Когда магнит пристанет, кольцо должно само закрутиться. В случае, если круг не начал крутиться, слегка подтолкните его рукой. Вот и всё, самый простой электрический моторчик готов к эксперименту!

Важно! Не оставляйте на длительное время бездействовать устройство. В это время батарейка с катушкой будут нагреваться, что приведет к неисправности прибора.

Всего за полчаса вы сможете сделать своими руками магнитный моторчик. При этом вам понадобятся самые простые материалы, которые всегда найдутся дома. Удивите друзей!

О том, как сделать более сложную модель простого моторчика, вы сможете увидеть на видео:

А что вы делаете, когда отключают электричество в темное время суток? Скорее всего, зажигаете свечи и проводите вечер в ожидании подачи электроэнергии. А можно провести это время с пользой. Например, осветить комнату при помощи обычного магнита и проволоки, который позволит работать лампе без электричества. Или сделать мотор, который сможет работать автономно.

Электромагнитный двигатель своими руками

Данный самодельный электродвигатель легко изготовить из подручных материалов в домашних условиях. Стоит отметить, что такое устройство можно использовать не только в качестве наглядного примера, но и по прямому назначению, например прикрепив к ротору вентилятор.

Для изготовления понадобится:

• Спица;
• Тонкие металлические пластины;
• Болты с гайками;
• Медная проволока;
• Кусок фанеры.

Из металлического листа толщиной 0,2 мм, вырезаем 5 прямоугольных пластин 40 на 15 мм. Во всех пластинах поделываем по центру отверстия и одеваем их на подготовленную спицу. Далее необходимо зафиксировать пластины между собой изолентой.

Для лучшего вращения ротора, концы спицы затачиваются, тем самым обеспечивается наименьший контакт с поверхностью.

Затем, на оси необходимо закрепить самодельный прерыватель тока, который выполняется из металла, из которого сделаны пластины. Размеры прерывателя 3 на 1 см. Данная пластина складывается пополам и надевается на ось.

Далее, изготавливаем основание из фанеры. Для этого на куске фанеры размерами 50 на 50 мм, просверливаем три отверстия (два для болтов по краям и одно по центру для установки ротора). Из металлической пластины изготавливаем П – образный держатель для верхней части ротора. И в нем просверливаем по центру отверстие.

После этого, для изготовления статора, вырезаем из металла три пластины, которые будут соединять болты в нижней части конструкции и проделываем в них по два отверстия для болтов. Надеваем данные пластины на болты, а боты вставляем в отверстия на деревянной площадке.

Далее, болты обматываются изолентой, и на нее наматывается медная проволока 500 витков. На одном из углов деревянной конструкции, крепится держатель для прерывателя контакта. К катушкам подключается электричество напряжением 12 Вольт.

Как правильно сделать моторчик из батарейки

Данный электромотор, носит скорее демонстрационный характер. Для того чтобы изготовить простейший мотор потребуется некоторое количество времени и подручные материалы.

Основные элементы:

• Батарейка 1,5 В;
• Небольшой магнит;
• Булавки;
• Скотч;
• Пластилин.

В первую очередь, необходимо изготовить катушку, которая и будет выступать в качестве ротора. Для этого наматываем эмалированную медную проволоку вокруг батарейки (6 витков). Концы проволоки продеваем в получившуюся катушку и фиксируем узелками.

Для придания жесткости конструкции, лучше использовать проволоку сечение не менее о,5 мм.

Откусываем пассатижами концы катушки (они должны получиться примерно по 4 см). Один конец зачищаем от лака полностью, а второй только с одной стороны (он будет выступать в качестве прерывателя).

Далее, используя скотч, крепим булавки к контактам батарейки. Для этого нужно просто приложить булавки и обмотать батарейку скотчем. Затем, на батарейку при помощи пластилина производится установка магнита.

В ушки булавок вставляем катушку. В данной катушке образуется магнитное поле, за счет которого происходит вращение подвижного элемента конструкции. Если вращения не происходит, поменяйте контакты катушки местами.

Магнит от динамика, медная проволока и лампа для изготовления светильника

Самым простым способом привести в рабочее состояние люминесцентную лампу, является помещение ее в электромагнитное поле обычного магнита, который используется для работы в старых советских динамиках.

Устройство состоит из:

• Круглый магнит;
• Медная проволока.

Для изготовления данного устройства, в первую очередь необходимо извлечь магнит из динамика. Далее, используя молоток не применяя большой силы легкими ударами отбить металлические пластины с магнита.

Обратите внимание! Если пластины не отходят от магнита, можно замочить его на некоторое время в растворителе.

После того, как с магнита сняты пластины, необходимо его очистить от загрязнений. Для этого используйте обычную тряпку или ветошь.

Далее, производится изготовление обмотки. Для этого берется кусок медной проволоки в изоляции. Длины проволоки должно быть достаточно, чтобы сложить ее пополам и обмотать магнит пятью витками. Двойной конец проволоки продевается в получившееся ушко из проволоки.

После того как магнит обмотан, в центральную часть магнита вставляется обычная люминесцентная лампа. Данную конструкцию можно оснастить декоративными материалами и использовать как автономный светильник.

Лучшие самоделки из магнита

Применение магнитов в повседневности настолько широко, что перечисление всех займет много времени. Но так как, многие являются скорее развлекательными, подробнее остановимся на перечислении широко применяемых.

Магниты используют:

• При монтажных работах;
• Мытье окон;
• В качестве держателей.

В первую очередь стоит отметить, что поиск магнитов не очень сложное занятие. Магниты небольших размеров, вы сможете найти в старых наушниках. Более мощные неодимовые магниты можно извлечь из старых жестких дисков компьютера.

Предположим, что вы работаете с деревянной конструкцией. В одной руке вы держите молоток, а в другой элемент данной конструкции. В данном случае держать охапку гвоздей не совсем удобно. Для этого, нужно просто поместить в нагрудный карман магнит и приклеить к нему гвозди.

Бывают ситуации, когда приходится закручивать саморезы в труднодоступных местах, в которых придержать саморез не представляется возможным. Для этого, просто крепите магнит на металлической части отвертки. Намагниченная отвертка позволяет держаться болту или саморезу самостоятельно.

Если приклеить небольшие магниты к компьютерному столу (в любом удобном месте), то можно использовать их в качестве держателей для различных USB или других видов проводов. Для этого на провода одеваются небольшие пружины (можно использовать пружины от ручек), которые и являются металлической примагничивающейся конструкцией.

Сила притяжения магнита зависит не только от его размеров, но и от времени его эксплуатации.

В качестве составного элемента декора, магниты можно использовать в качестве крепежных элементов пазла располагающегося на дверце холодильника. Для этого берется любая фотография, которая расчерчивается на определенные элементы. К каждому элементу при помощи обычного клея приклеивается небольшой магнит. Фото разделяется на составные элементы. После этого собирается на двери холодильника в виде пазла.

Что можно сделать из батарейки (видео)

Для того чтобы собрать практически вечный электродвигатель в домашних условиях, достаточно смекалки и обычных знаний в области электротехники. Что в ряде случаев несомненно вам пригодится.

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?

Сборка инвертора