Jak zrobić prosty silnik elektryczny w dziesięć minut. Silnik elektryczny zrób to sam: instrukcje montażu domowego mechanizmu


2 lutego 2012 o 16:02

Jak zrobić silnik elektryczny w 15 minut

  • Zrób to sam lub zrób to sam

Obserwowanie zmieniających się zjawisk jest zawsze interesujące, zwłaszcza jeśli sam uczestniczysz w tworzeniu tych zjawisk. Teraz złożymy prosty (ale faktycznie działający) silnik elektryczny, składający się ze źródła zasilania, magnesu i małej cewki drutu, który wykonamy sami.

Istnieje sekret, który sprawi, że ten zestaw przedmiotów stanie się silnikiem elektrycznym; sekret, który jest zarówno sprytny, jak i zadziwiająco prosty. Oto czego potrzebujemy:

Bateria lub akumulator 1,5 V.

Uchwyt ze stykami do akumulatora.

Magnes.

1 metr drutu z emaliowaną izolacją (średnica 0,8-1 mm).

0,3 metra gołego drutu (średnica 0,8-1 mm).



Zaczniemy od nawinięcia cewki, części silnika, która będzie się obracać. Aby cewka była wystarczająco gładka i okrągła, nawijamy ją na odpowiednią cylindryczną ramkę, np. na baterię AA.

Pozostawiając 5 cm wolnego drutu na każdym końcu, nawijamy 15-20 zwojów na cylindryczną ramę.

Nie próbuj nawijać szpuli szczególnie ciasno i równomiernie; niewielki stopień swobody pomoże szpuli lepiej zachować swój kształt.

Teraz ostrożnie wyjmij cewkę z ramy, starając się zachować powstały kształt.

Następnie owiń kilka razy luźne końce drutu wokół cewek, aby zachować kształt, upewniając się, że nowe cewki mocujące są dokładnie naprzeciw siebie.

Cewka powinna wyglądać tak:


Teraz czas na sekret, czyli funkcję, która sprawi, że silnik będzie działał. Jest to tajemnica, ponieważ jest to technika subtelna i nieoczywista i bardzo trudna do wykrycia podczas pracy silnika. Nawet ludzie, którzy dużo wiedzą o działaniu silników, mogą być zaskoczeni wydajnością silnika, dopóki nie odkryją tej subtelności.

Trzymając szpulę pionowo, umieść jeden z wolnych końców szpuli na krawędzi stołu. Ostrym nożem usuń górną połowę izolacji, pozostawiając dolną połowę w emaliowanej izolacji.

Zrób to samo z drugim końcem cewki, upewniając się, że gołe końce drutu są skierowane do góry na dwóch wolnych końcach cewki.

Jaki jest sens tej techniki? Cewka będzie spoczywać na dwóch uchwytach wykonanych z gołego drutu. Uchwyty te zostaną przymocowane do różnych końców baterii, tak aby prąd elektryczny mógłby przejść z jednego uchwytu przez cewkę do innego uchwytu. Ale stanie się to tylko wtedy, gdy gołe połówki drutu zostaną opuszczone w dół, dotykając uchwytów.

Teraz musisz wykonać podporę dla cewki. Są to po prostu cewki z drutu, które podtrzymują cewkę i pozwalają jej się obracać. Wykonane są z gołego drutu, ponieważ oprócz podtrzymywania cewki muszą dostarczać do niej prąd elektryczny.

Po prostu owiń każdy kawałek gołego drutu wokół małego gwoździa i masz żądaną część silnika.

Podstawą naszego pierwszego silnika elektrycznego będzie uchwyt akumulatora. Będzie to odpowiednia baza bo kiedy zainstalowany akumulator będzie wystarczająco ciężki, aby zapobiec drganiom silnika elektrycznego.

Złóż pięć elementów razem, jak pokazano na rysunku (najpierw bez magnesu). Umieść magnes na akumulatorze i delikatnie popchnij cewkę...


Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, KOŁĘT ZACZNIE SZYBKO SIĘ OBROTOWAĆ! Mamy nadzieję, że u Ciebie, podobnie jak w naszym eksperymencie, wszystko zadziała za pierwszym razem.

Jeśli silnik nadal nie działa, dokładnie sprawdź wszystkie połączenia elektryczne. Czy bęben obraca się swobodnie? Czy magnes jest wystarczająco blisko (jeśli nie, zainstaluj dodatkowe magnesy lub uchwyty na drut)?

Po uruchomieniu silnika jedyne, na co należy zwrócić uwagę, to to, że akumulator się nie przegrzewa, ponieważ prąd jest dość wysoki. Po prostu usuń cewkę, a łańcuch zostanie zerwany.
Dowiedzmy się dokładnie, jak nasze najprostszy silnik elektryczny. Kiedy prąd elektryczny przepływa przez drut dowolnej cewki, cewka staje się elektromagnesem. Elektromagnes działa jak zwykły magnes. Ma biegun północny i południowy i może przyciągać i odpychać inne magnesy.

Nasza cewka staje się elektromagnesem, gdy goła połowa wystającego drutu cewki dotyka gołego uchwytu. W tym momencie przez cewkę zaczyna płynąć prąd, cewka ma biegun północny, który jest przyciągany do bieguna południowego magnesu trwałego, i biegun południowy, który jest odpychany od bieguna południowego magnesu trwałego.

Zdjęliśmy izolację z górnej części drutu, gdy cewka stała pionowo, tak aby bieguny elektromagnesu były skierowane w prawo i w lewo. Oznacza to, że bieguny zaczną się przesuwać, aby znaleźć się w tej samej płaszczyźnie z biegunami leżącego magnesu, skierowanymi w górę i w dół. Dlatego cewka obróci się w stronę magnesu. Ale w tym przypadku izolowana część drutu cewki dotknie uchwytu, prąd zostanie przerwany, a cewka nie będzie już elektromagnesem. Obróci się dalej pod wpływem bezwładności, ponownie dotknie nieizolowanej części uchwytu i proces będzie się powtarzał, aż do wyczerpania się prądu w akumulatorach.

Jak przyspieszyć obroty silnika elektrycznego?

Jednym ze sposobów jest dodanie kolejnego magnesu na górze.

Przyłóż magnes, gdy cewka się obraca, a wydarzy się jedna z dwóch rzeczy: albo silnik się zatrzyma, albo zacznie się szybciej obracać. Wybór jednej z dwóch opcji będzie uzależniony od tego, który biegun nowego magnesu będzie skierowany w stronę cewki. Pamiętaj tylko, aby przytrzymać dolny magnes, w przeciwnym razie magnesy będą skakać do siebie i niszczyć delikatną konstrukcję!

Innym sposobem jest umieszczenie na osi cewki drobnych szklanych koralików, co zmniejszy tarcie cewki o uchwyty, a także lepiej wyważy silnik elektryczny.

Istnieje wiele innych sposobów na ulepszenie tej prostej konstrukcji, ale osiągnęliśmy główny cel - zmontowałeś i w pełni zrozumiałeś, jak działa prosty silnik elektryczny.

Do podstawowego silnika elektromagnetycznego potrzebna jest bateria AA, dwie spinacze do papieru, drut emaliowany o średnicy 0,5 mm, klej lub taśma, plastelina do mocowania konstrukcji do stołu, mały magnes, który nie powinien być ani za duży, ani za mały. Rozmiar magnesu powinien odpowiadać w przybliżeniu średnicy cewki. Kup je w tym sklepie.

Jak zrobić prosty silnik.

Zegnij spinacze biurowe. Wykonaj podstawową cewkę o 6-7 zwojach z drutu izolowanego emalią. Końce drutu przymocuj do szpuli za pomocą węzła i zdejmij izolację z jednego końca na całej długości, a drugiego na całej długości, ale tylko z jednej strony.
Zabezpiecz zaciski akumulatora klejem lub innym materiałem. Umieść magnes na górze baterii. Połóż cały zespół na stole i zabezpiecz go. Umieść szpulkę tak, aby jej końce dotykały spinacza swoimi odsłoniętymi bokami. Kiedy prąd przepływa przez drut, powstaje pole elektromagnetyczne, a cewka staje się elektromagnesem. Magnes należy ustawić tak, aby bieguny magnesu i cewki były takie same, wówczas magnes trwały i cewka elektromagnesu będą się odpychać. Siła ta powoduje obrót cewki już na samym początku obrotu, gdyż jeden koniec jest odizolowany na długości tylko jednego boku, chwilowo traci kontakt i pole magnetyczne zanika. Pod wpływem bezwładności cewka obraca się, kontakt zostaje przywrócony i cykl rozpoczyna się od nowa. Jak widać, wykonanie prostego silnika własnymi rękami jest dość proste! opisuje bardziej szczegółowo, jak wykonać prosty silnik, co omówiono powyżej.

Cały montaż silnika magnetycznego na filmie

Uproszczony model silnika wykonany z akumulatora i drutu

Istnieje wiele rodzajów silników elektrycznych i można je klasyfikować według różnych kryteriów. Jednym z nich jest rodzaj dostarczanej do nich energii elektrycznej. Możemy rozróżnić silniki prądu stałego i prądu przemiennego.

Jednym z pierwszych silników prądu stałego był dysk Faradaya, który podobnie jak wiele silników był maszyną odwracalną. Po dostarczeniu energii mechanicznej wytwarzał energię elektryczną (generator jednobiegunowy).

Dzisiaj zbudujemy prosty, ale działający model silnika prądu stałego.

Przybory

Materiały potrzebne do wykonania zabawki można znaleźć w każdym domu. Potrzebujemy:

Niewielka ilość drutu w emalii o średnicy 0,3-0,6 mm
R6 – bateria 1,5 V
Magnes może być mały
Materiały pomocnicze: cyna, kalafonia, kawałek drutu i część uniwersalnej płytki drukowanej dla wersji „deluxe”
Oczywiście potrzebna nam będzie także lutownica z rezystancją lub rezystancją transformatora.

pracujemy

Emaliowane przewody należy owinąć wokół akumulatora, tworząc mały okrąg, który będzie służył jako uzwojenie silnika. Następnie końcami drutu owiń uzwojenie, aby się nie rozwinęło.

Aby przygotować wirnik, należy jeszcze usunąć emalię izolacyjną z końców drutu, który będzie służył jako oś. Dodatkowo jeden z nich będzie także prymitywnym włącznikiem. Dlatego jeśli z jednej strony usuniemy całe szkliwo, z drugiej strony musimy to zrobić tylko z jednej strony, u góry lub u dołu:

Najłatwiej to zrobić, umieszczając wyprostowany koniec drutu na płaskiej powierzchni, np. na blacie, a następnie zeskrobując żyletką emalię z wierzchu. Przypominam, że drugi koniec należy zaizolować na obwodzie!

Na koniec wyprostuj oś tak, aby wirnik był jak najbardziej wyważony.

Następnie wykonaj dwie małe obręcze (łożyska), w których będzie się obracał wirnik. Średnica felgi powinna wynosić około 3mm (najlepiej użyć gwoździa nawijanego).

Kawałki drutu z łożyskami należy przylutować do akumulatora. Następnie sklejamy go w mały magnes tak, aby jeden z jego biegunów był skierowany do góry. Wszystko powinno wyglądać mniej więcej tak:

Jeśli teraz włączysz wirnik, powinien on obracać się z dużą prędkością wokół własnej osi. Czasami wymagany jest niewielki rozruch wstępny poprzez delikatne obracanie wirnika, aż „wskoczy” na miejsce. Ten model silnika elektrycznego wykonany podczas tej akcji można zobaczyć na filmie:

Możemy wykonać również trwalszą wersję tej fizycznej zabawki. Użyłem dużego magnesu ze starego głośnika, który podłączyłem do uniwersalnego płytka drukowana z fragmentami przewodów. Przylutowane są do niego również sztywniejsze wsporniki. Bateria pastylkowa 4,5 V znajduje się pod płytką, a pod nią znajdują się kable dostarczające napięcie do wsporników. Widoczna z prawej strony zworka pełni funkcję przełącznika. Projekt wygląda następująco:

Praca tego modelu jest również pokazana na filmie.

Jak i dlaczego to działa?

Cały żart opiera się na wykorzystaniu siły elektrodynamicznej. Siła ta działa na każdy przewodnik, przez który przepływa prąd elektryczny, gdy jest umieszczony w polu magnetycznym. Jego działanie opisuje reguła lewej ręki.

Kiedy prąd przepływa przez cewkę, działa na nią siła elektrodynamiczna, ponieważ znajduje się w polu magnetycznym wytworzonym przez cewkę magnes trwały. Siła ta powoduje, że cewka obraca się, aż do przerwania prądu. Wynika to z faktu, że jedna z osi, przez którą dostarczany jest prąd, jest izolowana tylko na połowie obwodu. Chociaż siła już nie działa, cewka wykonuje drugą połowę obrotu ze względu na swoją bezwładność. Trwa to do momentu, gdy oś zmieni się w swoją izolowaną stronę. Obwód zostanie zamknięty i cykl się powtórzy.

Prezentowany silnik elektryczny to prosta, ale efektowna zabawka fizyczna. Brak jakichkolwiek sensownych zastosowań praktycznych sprawia, że ​​gra jest bardzo przyjemna.

Miłej i pouczającej rozrywki!

Nadal nie wiesz jak zapewnić zabawę swoim dzieciom? W takim razie spróbuj eksperymentu z silnikiem magnetycznym! Wydaje się, że w domu nie da się tego zrobić. Ale będziesz zaskoczony możliwościami stworzenia silnika proste obiekty, który będzie zawsze pod ręką. W tym artykule znajdziesz schemat silnika, a także szczegółowe instrukcje na montażu.

Jak zrobić silnik - niezbędne materiały

Aby złożyć prosty silnik własnymi rękami, będziesz potrzebować następujących przedmiotów i narzędzi:

  • Drut. W przypadku tego statku weź drut miedziany o średnicy nie większej niż 1 mm. i 80 cm długości Staraj się trzymać tego rozmiaru, ponieważ dłuższy drut nie będzie mógł się obracać na jednej baterii.
  • Papier ścierny. Wybierz drobniejsze ziarno, ponieważ będziesz musiał oczyścić przecięcia drutu. Drobniejszy papier ścierny ułatwi Ci pracę.
  • Bateria. Będziesz potrzebować jednej baterii 1,5 V. Można używać zwykłego urządzenia lub baterii.
  • Spinacze do papieru. W sumie potrzebujesz dwóch. Będą one pełnić funkcję uchwytów na szpulki, dlatego wybieraj duże spinacze do papieru wykonane z wytrzymałego metalu.
  • Scotch. Do eksperymentu najlepiej użyć taśmy maskującej, tak jak ma to miejsce podstawa papierowa i ma mocniejszą lepką warstwę.
  • Magnes. Weź mały kawałek magnesu. Powinien mieć mniejszą średnicę niż pierścień z drutu i szerokość akumulatora.
  • Karton. Gruby karton posłuży jako podstawa, do której przymocujesz silnik. Dzięki niemu możesz przenosić statek.
  • Materiały pomocnicze. Dodatkowo przygotuj przecinaki do drutu i prosty ołówek lub długopis.

Po przygotowaniu wszystkich narzędzi i przedmiotów możesz rozpocząć montaż konstrukcji silnika magnetycznego.

Jak zrobić silnik - postęp prac

  • Jeśli twój drut jest w motku, za pomocą przecinaków do drutu odetnij długość 80 cm od przedmiotu obrabianego. Musisz zrobić z niego pierścień z kilkoma zwojami. Użyj powierzchni akumulatora jako podstawy. Wyrównaj jedną krawędź i po 3-5 cm rozpocznij nawijanie drutu na akumulator. Drugą krawędź pozostaw wolną i równą.


  • Druciany pierścień będzie działał jak cewka, więc zawiąż krawędzie w supeł. Ale jednocześnie zostaw małą część wolną. Zrób to równo. To właśnie powinieneś dostać.


  • Dokładnie oczyść końce drutu za pomocą papier ścierny. Dla wygody trzymaj przedmiot jedną ręką, a drugą obrabiaj krawędź drutu.


  • Po przetworzeniu jednej krawędzi otrzymasz jasny drut. Odizoluj drugi koniec drutu w ten sam sposób.


  • Następnie będziesz potrzebować dwóch dużych spinaczy do papieru i ołówka.


  • Za pomocą ołówka chwyć jeden koniec spinacza i obróć go w kierunku przeciwnym do podstawy. W takim przypadku powinieneś dostać małą pętlę na środku przedmiotu obrabianego. Umieść jedną krawędź spinacza na akumulatorze tak, aby go część wewnętrzna fałda znajdowała się wokół występu.


  • W ten sam sposób przymocuj drugi spinacz do papieru i przymocuj go do akumulatora za pomocą taśma maskująca. Następnie umieść blankiet na kartonie i zabezpiecz go taśmą klejącą, jak pokazano na rysunku.


  • Załóż druciany pierścień na akumulator. Włóż wolne krawędzie w pętelki spinaczy biurowych. Staraj się nie zginać drutu. Jeśli tak się stanie, pamiętaj o wyrównaniu.


  • Umieść magnes na górze baterii, ale pod kręgiem drutu. Gdy magnes się przyklei, pierścień powinien sam się obracać. Jeśli okrąg nie zacznie się kręcić, popchnij go lekko ręką. To wszystko, najprostszy silnik elektryczny jest gotowy do eksperymentów!


Ważny! Nie pozostawiaj urządzenia bezczynnie przez dłuższy czas. W tym momencie bateria i cewka nagrzeją się, co doprowadzi do nieprawidłowego działania urządzenia.

W ciągu zaledwie pół godziny możesz wykonać silnik magnetyczny własnymi rękami. Jednocześnie będziesz potrzebować najwięcej proste materiały, który zawsze będzie w domu. Zaskocz swoich znajomych!

Jak zrobić bardziej złożony model prostego silnika, możesz zobaczyć na filmie:

Rozważmy poszczególne aspekty projektowania. Nie obiecujemy produkcji maszyny perpetuum mobile, podobnej do rodzaju twórczości przypisywanej Tesli, ale spodziewamy się, że historia będzie interesująca. Nie będziemy zawracać czytelnikom głowy spinaczami i bateriami; sugerujemy porozmawiać o tym, jak dostosować gotowy silnik do własnych celów. Wiadomo, że struktur jest wiele, wszystkie są używane, ale literatura współczesna pozostawia podstawowe podstawy. Autorzy przestudiowali podręcznik z ubiegłego wieku, ucząc się, jak własnoręcznie wykonać silnik elektryczny. Teraz zapraszamy Cię do zanurzenia się w wiedzę, która stanowi podstawę specjalisty.

Dlaczego silniki komutatorowe są często stosowane w życiu codziennym?

Jeśli weźmiemy fazę 220 V, zasada pracy silnika elektrycznego na kolektorze pozwala na produkcję urządzeń 2-3 razy mniej masywnych niż przy zastosowaniu konstrukcji asynchronicznej. Jest to ważne przy produkcji urządzeń: blendery ręczne, miksery, maszynki do mielenia mięsa. Między innymi trudno jest rozpędzać silnik asynchroniczny powyżej 3000 obr/min; dla silników komutatorowych nie ma takiego ograniczenia. Co sprawia, że ​​urządzenia te jako jedyne nadają się do realizacji projektów sokowirówek odśrodkowych, nie mówiąc już o odkurzaczach, w których często prędkość nie jest mniejsza.

Znika pytanie, jak wykonać regulator prędkości silnika elektrycznego. Problem został już dawno rozwiązany poprzez odcięcie części cyklu sinusoidy napięcia zasilania. Jest to możliwe, ponieważ dla silnika komutatorowego nie ma znaczenia, czy jest zasilany prądem przemiennym, czy DC. W pierwszym przypadku charakterystyka spada, ale zjawisko jest tolerowane ze względu na oczywiste korzyści. Silnik elektryczny typu komutatorowego pracuje i pralka i w zmywarce. Chociaż prędkości są bardzo różne.

Łatwo też to odwrócić. Aby to zrobić, zmienia się polaryzacja napięcia na jednym uzwojeniu (jeśli dotkniesz obu, kierunek obrotu pozostanie taki sam). Kolejnym problemem jest to, jak zrobić silnik o podobnej ilości komponenty. Jest mało prawdopodobne, że będziesz w stanie samodzielnie wykonać kolektor, ale przewinięcie go i wybranie stojana jest całkiem możliwe. Należy pamiętać, że prędkość obrotowa zależy od liczby sekcji wirnika (podobnie jak amplituda napięcia zasilającego). Ale stojan ma tylko kilka biegunów.

Wreszcie, korzystając z określonego projektu, możliwe jest stworzenie urządzenia uniwersalnego. Silnik bez problemu pracuje zarówno na prądzie przemiennym, jak i stałym. Po prostu dotykają uzwojenia; po włączeniu całe zwoje są wykorzystywane z wyprostowanego napięcia, a gdy napięcie jest sinusoidalne, wykorzystywana jest tylko część. Pozwala to na zapisanie parametrów nominalnych. Wykonanie prymitywnego silnika elektrycznego typu komutatorowego nie wygląda na proste zadanie, ale będziesz w stanie całkowicie dostosować parametry do własnych potrzeb.

Cechy działania silników komutatorowych

W silniku szczotkowym nie ma zbyt wielu biegunów na stojanie. Mówiąc dokładniej, są tylko dwa - północny i południowy. Pole magnetyczne kontra silniki asynchroniczne Tu się nie obraca. Zamiast tego zmienia się położenie biegunów na wirniku. Taki stan rzeczy zapewnia stopniowe przesuwanie się szczotek wzdłuż odcinków miedzianego bębna. Specjalne uzwojenie cewek zapewnia odpowiednią dystrybucję. Bieguny wydają się ślizgać wokół wirnika, popychając go w pożądanym kierunku.

Aby zapewnić tryb odwrotny, wystarczy zmienić polaryzację zasilania dowolnego uzwojenia. Wirnik w tym przypadku nazywany jest twornikiem, a stojan nazywany jest wzbudnicą. Obwody te można łączyć równolegle lub szeregowo. A wtedy charakterystyka urządzenia zacznie się znacząco zmieniać. Jest to opisane na podstawie właściwości mechanicznych. Spójrz na załączony rysunek, aby zwizualizować to, co jest twierdzone. Oto warunkowo pokazane wykresy dla dwóch przypadków:

  1. Kiedy wzbudnica (stojan) i twornik (wirnik) silnika komutatorowego są zasilane równolegle z jego prądem stałym właściwości mechaniczne prawie poziomo. Oznacza to, że gdy zmienia się obciążenie wału, znamionowa prędkość obrotowa wału zostaje utrzymana. Jest to stosowane w maszynach przetwórczych, gdzie zmiany prędkości nie mają najlepszego wpływu na jakość. Dzięki temu część obraca się w momencie dotknięcia noża tak szybko, jak na początku. Jeśli moment utrudniający zbytnio wzrośnie, ruch zostanie zatrzymany. Silnik zatrzymuje się. Podsumowanie: jeżeli chcemy wykorzystać silnik z odkurzacza do stworzenia maszyny do obróbki metalu (tokarki), proponuje się połączyć uzwojenia równolegle, gdyż w sprzęt AGD dominuje inny typ inkluzji. Co więcej, sytuacja jest zrozumiała. Gdy uzwojenia są zasilane równolegle prądem przemiennym, powstaje zbyt duża reaktancja indukcyjna. Technikę tę należy stosować ostrożnie.
  2. Kiedy wirnik i stojan są zasilane szeregowo, silnik komutatorowy ma wspaniałą właściwość - wysoki moment obrotowy na starcie. Jakość ta jest aktywnie wykorzystywana do poruszania się tramwajami, trolejbusami i prawdopodobnie pociągami elektrycznymi. Najważniejsze jest to, że gdy obciążenie wzrasta, prędkość nie spada. Jeśli uruchomisz silnik komutatorowy w tym trybie na biegu jałowym, prędkość obrotowa wału ogromnie wzrośnie. Jeśli moc jest mała - dziesiątki W - nie ma się czym martwić: siła tarcia łożysk i szczotek, wzrost prądów indukcyjnych i zjawisko odwrócenia namagnesowania rdzenia spowodują łącznie spowolnienie wzrostu do określonej wartości. Na wszelki wypadek jednostki przemysłowe czy wspomniany odkurzacz, gdy jego silnik zostanie wyjęty z obudowy, obroty rosną jak lawina. Siła odśrodkowa okazuje się tak duża, że ​​obciążenia mogą złamać kotwicę. Należy zachować ostrożność podczas uruchamiania silników komutatorowych ze wzbudzeniem szeregowym.

Silniki komutatorowe z równoległym połączeniem uzwojeń stojana i wirnika mają duże możliwości regulacji. Wprowadzenie reostatu do obwodu wzbudnicy umożliwia znaczne zwiększenie prędkości. A jeśli podłączysz go do gałęzi twornika, przeciwnie, obrót zwolni. Jest to szeroko stosowane w technologii w celu osiągnięcia pożądanych właściwości.

Konstrukcja silnika komutatorowego i jego powiązanie ze stratami

Projektując silniki komutatorowe, uwzględnia się kwestie strat. Istnieją trzy typy:


Zazwyczaj przy zasilaniu silnika komutatorowego prądem przemiennym uzwojenia są połączone szeregowo. W przeciwnym razie powstaje zbyt duża reaktancja indukcyjna.

Do powyższego dodajemy, że gdy silnik komutatorowy zasilany jest prądem przemiennym, w grę wchodzi reaktancja indukcyjna uzwojeń. Dlatego przy tym samym efektywnym napięciu prędkość będzie się zmniejszać. Bieguny stojana i obudowa są zabezpieczone przed stratami magnetycznymi. Konieczność takiego działania można łatwo zweryfikować proste doświadczenie: Zasilanie silnika szczotkowego małej mocy z akumulatora. Jego ciało pozostanie zimne. Ale jeśli teraz złożysz wniosek AC z tym samym wartość efektywna(według testera) obraz się zmieni. Teraz obudowa silnika komutatora zacznie się nagrzewać.

Dlatego próbują nawet złożyć obudowę z blach stali elektrotechnicznej, nitując ją lub sklejając za pomocą BF-2 i analogów. Na koniec uzupełnijmy to, co zostało powiedziane, stwierdzeniem: arkusze są montowane wzdłuż przekroju. Często stojan jest montowany zgodnie ze szkicem pokazanym na rysunku. W tym przypadku cewkę nawija się osobno według szablonu, następnie zaizolowuje i ponownie zakłada, co ułatwia montaż. Jeśli chodzi o metody, łatwiej jest ciąć stal na maszynie plazmowej i nie myśleć o kosztach imprezy.

Łatwiej już znaleźć (na wysypisku śmieci, w garażu). gotowa forma do montażu. Następnie cewki wiatrowe drut miedziany Z izolacja lakieru. Oczywiście wybiera się większą średnicę. Najpierw gotową cewkę naciąga się na pierwszy występ rdzenia, a następnie na drugi. Dociśnij drut tak, aby na końcach pozostała niewielka szczelina powietrzna. Uważa się, że nie jest to krytyczne. Aby utrzymać go na miejscu, odcina się ostre rogi dwóch zewnętrznych płytek, pozostały rdzeń wygina się na zewnątrz, dociskając końce cewki. Pomoże to zmontować silnik zgodnie ze standardami fabrycznymi.

Często (szczególnie w blenderach) występuje otwarty rdzeń stojana. Nie zniekształca kształtu pole magnetyczne. Ponieważ jest tylko jeden biegun, nie można oczekiwać dużej mocy. Kształt rdzenia przypomina literę P; wirnik obraca się pomiędzy ramionami litery w polu magnetycznym. Dla urządzenia wykonano okrągłe szczeliny we właściwych miejscach. Samodzielne złożenie takiego stojana ze starego transformatora nie jest trudne. Jest to łatwiejsze niż tworzenie silnika elektrycznego od zera.

Rdzeń w miejscu uzwojenia jest izolowany stalową tuleją, a po bokach - kołnierzami dielektrycznymi wyciętymi z dowolnego odpowiedniego tworzywa sztucznego.

Obserwowanie zmieniających się zjawisk jest zawsze interesujące, zwłaszcza jeśli sam uczestniczysz w tworzeniu tych zjawisk. Teraz złożymy prosty (ale faktycznie działający) silnik elektryczny, składający się ze źródła zasilania, magnesu i małej cewki drutu, który wykonamy sami.

Istnieje sekret, który sprawi, że ten zestaw przedmiotów stanie się silnikiem elektrycznym. Sekret, który jest zarówno sprytny, jak i zadziwiająco prosty. Oto czego potrzebujemy:

    Bateria lub akumulator 1,5 V.

    Uchwyt ze stykami do akumulatora.

  • 1 metr drutu z emaliowaną izolacją (średnica 0,8-1 mm).

    0,3 metra gołego drutu (średnica 0,8-1 mm).

Zaczniemy od nawinięcia cewki, części silnika, która będzie się obracać. Aby cewka była wystarczająco gładka i okrągła, nawijamy ją na odpowiednią cylindryczną ramkę, np. na baterię AA.

Pozostawiając 5 cm wolnego drutu na każdym końcu, nawijamy 15-20 zwojów na cylindryczną ramę.

Nie próbuj nawijać szpuli szczególnie ciasno i równomiernie; niewielki stopień swobody pomoże szpuli lepiej zachować swój kształt.

Teraz ostrożnie wyjmij cewkę z ramy, starając się zachować powstały kształt.

Następnie owiń kilka razy luźne końce drutu wokół cewek, aby zachować kształt, upewniając się, że nowe cewki mocujące są dokładnie naprzeciw siebie.

Cewka powinna wyglądać tak:


Teraz czas na sekret, czyli funkcję, która sprawi, że silnik będzie działał. Jest to tajemnica, ponieważ jest to technika subtelna i nieoczywista i bardzo trudna do wykrycia podczas pracy silnika. Nawet ludzie, którzy dużo wiedzą o działaniu silników, mogą być zaskoczeni wydajnością silnika, dopóki nie odkryją tej subtelności.

Trzymając szpulę pionowo, umieść jeden z wolnych końców szpuli na krawędzi stołu. Za pomocą ostrego noża usuń górną połowę izolacji, pozostawiając dolną połowę w izolacji emaliowanej.

Zrób to samo z drugim końcem cewki, upewniając się, że gołe końce drutu są skierowane do góry na dwóch wolnych końcach cewki.

Jaki jest sens tej techniki? Cewka będzie spoczywać na dwóch uchwytach wykonanych z gołego drutu. Uchwyty te zostaną przymocowane do różnych końców akumulatora, tak aby prąd elektryczny mógł przepływać z jednego uchwytu przez cewkę do drugiego uchwytu. Ale stanie się to tylko wtedy, gdy gołe połówki drutu zostaną opuszczone w dół, dotykając uchwytów.

Teraz musisz wykonać podporę dla cewki. Są to po prostu cewki z drutu, które podtrzymują cewkę i pozwalają jej się obracać. Wykonane są z gołego drutu, ponieważ oprócz podtrzymywania cewki muszą dostarczać do niej prąd elektryczny.

Po prostu owiń każdy kawałek gołego drutu wokół małego gwoździa i masz żądaną część silnika.

Podstawa naszego pierwszego Silnik elektryczny będzie miał uchwyt na akumulator. Będzie to odpowiednia podstawa, ponieważ z zamontowanym akumulatorem będzie wystarczająco ciężka silnik elektryczny nie drżał.

Złóż pięć elementów razem, jak pokazano na rysunku (najpierw bez magnesu). Umieść magnes na akumulatorze i delikatnie popchnij cewkę...


Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, KOŁĘT ZACZNIE SZYBKO SIĘ OBROTOWAĆ! Mamy nadzieję, że u Ciebie, podobnie jak w naszym eksperymencie, wszystko zadziała za pierwszym razem.

Jeśli silnik nadal nie działa, dokładnie sprawdź wszystkie połączenia elektryczne. Czy bęben obraca się swobodnie? Czy magnes jest wystarczająco blisko (jeśli nie, zainstaluj dodatkowe magnesy lub uchwyty na drut)?

Po uruchomieniu silnika jedyne, na co należy zwrócić uwagę, to to, że akumulator się nie przegrzewa, ponieważ prąd jest dość wysoki. Po prostu usuń cewkę, a łańcuch zostanie zerwany.