Как сделать мотор: Электромобиль своими руками

Трехфазный (380 В) генератор своими руками: пошаговая инструкция

Трехфазный (380 В) генератор своими руками: пошаговая инструкция

Генератор для дома, дачи или мастерской необходим для получения альтернативного электричества.

Если питание должно поступать и к однофазным, и к трехфазным приборам (инструментам, станкам), то нужен генератор трехфазный. Он способен запитать разную по фазности технику, как на 220 Вольт, так и на 380 Вольт – вот, что значит трехфазный генератор. Таким образом, при отсутствии тока в стационарной сети, вы сможете включать и перфоратор или дрель на 220В и бетономешалку на 380В, но только не одновременно, а поочередно. Трехфазный генератор – необходимое приобретение как для домашнего пользования, так и для производственных площадок.

Самодельный генератор, возможно ли это

Хоть электростанция трехфазная – агрегат весьма сложный, его можно собрать самостоятельно, изучив принцип работы генератора и имея доступные элементы и детали.

Для этого используется асинхронный электрический двигатель.

Принцип работы основан на всем знакомой динамо-машине – заставить ротор вращаться принудительно. Как работает трехфазный генератор? На основе асинхронного двигателя. Для того, чтобы этот мотор, не включенный в сеть, заработал в роли источника электричества, нужно передать на его якорь вращательный момент. Крутящий момент возникает от любой механической энергии.

Лучший способ, как сделать трехфазный генератор – задействовать двигатель внутреннего сгорания. Причем, вы можете создать не только бензиновый генератор, а экономный газовый или мощный дизельный. Для подключения к двигателю используют амортизирующую муфту, чтобы ротор вращался не рывками, а плавно.

Даже больше – детально разобравшись, что такое трехфазный генератор, вы поймете, что механическую энергию можно получить не только от ДВС, а от совершенно бесплатных носителей. Это значит, что можно использовать энергию речки или ветра (если природные условия содействуют).

В этом случае нужно собрать и установить турбину, ветряную или водяную. Получается отличная возможность сэкономить на оплате электроэнергии, получаемой от стационарной сети.

В некоторых населенных пунктах Украины для вращения ротора используют даже лошадей. Этот способ соорудить электрогенератор своими руками популярен среди определенных религиозных общин, которые принципиально не пользуются стационарным электричеством. Несколько запряженных коней вращают якорь, создавая нужную механическую энергию. Получается дешевая электроэнергия от живой конской силы.

Как работает генератор 380 Вольт собственного изготовления

При вращении ротора, в статоре возникает магнитное поле, формирующее ЭДС. Привод устроен так, что, если подсоединить к концам обмоток конденсатор, то по виткам начинает идти ток. Емкость конденсаторной батареи должна быть выше критического номинала, чтобы генератор был пригоден для активной нагрузки и выдавал симметричные трехфазные вольтажи.

Кроме этого показателя, на мощность электрогенератора влияет и двигатель, создающий крутящий момент, его конструкция и мощность.

Для продуцирования электричества 380 Вольт со стандартной частотой 50 Гц, скорость вращения якоря привода должна поддерживаться на определенном уровне. Магнитные силовые линии возникнут только при условии, что скорость выше асинхронной составляющей на коэффициент скольжения S (равен 2÷10 процентов) и соответствовать уровню синхронной частоты. В противном случае правильной синусоиды тока добиться невозможно, а ее искривление (скачки частоты) недопустимы, если подключаем к электростанции 380 Вольт приборы, оснащенные электрическими двигателями (дрели, перфораторы, болгарки, пилы). Если мотора нет, а только нагревательный ТЭН или лампа накаливания, то значение частоты и синусоида тока не настолько имеют значение.

Существует также вариант использования генераторов на 220 Вольт для оборотов электродвигателя. В этом случае, мы получаем самодельный трехфазный генератор из однофазного. Передача вращательного момента идет на якорь асинхронного трехфазного привода, в результате чего получается трехфазная сеть.

Какой асинхронный двигатель нужен: характеристики ротора и статора

Асинхронный трехфазный привод – основная база для генератора переменного тока. Очень часто такие моторы списываются на предприятиях, поэтому найти его можно за низкую цену или бесплатно. Обязательные условия выбора, какой у него ротор и статор:

• Ротор у такого движка может быть фазный или короткозамкнутый;
• Статор – с тремя отдельными медными обмотками. Соединение витков между собой допускается по типу «треугольник» или «звезда».

Устройство и принцип работы такого привода состоит в том, что ротор (якорь) – вращающийся элемент, статор – неподвижный. У них обоих основу составляют изолированные стальные пластины. На этих пластинах расположены пазы, в которых идут витки обмотки.

В статоре выходы витков нужно подсоединить в клеммную коробку и установить перемычки для соединения. Кабель для питания также устанавливают здесь.

К каждой фазе статора подсоединяются идентичные напряжения, смещенные на угол, который составляет примерно треть круга. Эти синхронные подводки отвечают за формирование тока в витках статора.

В роторе подключение зависит от особенностей его строения: фазный или короткозамкнутый.

1. Фазный ротор. У такого ротора витки обмотки аналогичны, как у статора. Их выходы нужно смонтировать на кольца, которые проводят контакт и соприкасаются со схемой запуска и прижимными щетками. Конструкция получается непростая, с ней нужно повозиться. К тому же нужно постоянно наблюдать за частотой вращения и смотреть, не разомкнулись ли контактные кольца, не отошли ли прижимные щетки. Поэтому лучше выбрать ротор короткозамкнутого типа. Или же сделать короткозамкнутый якорь из фазного ротора. Для этого концы обмотки не подключают к кольцам, а сочетают между собой – коротят.
2. Короткозамкнутый ротор. Как мы уже сказали, он более удобный для самостоятельного создания генератора, так как, в отличие от синхронного генератора, схема у него простая. Кольца-перемычки своими концами соединены и закорочены, подвижных прижимных щеток-контактов нет. Получается все очень просто и надежно, поэтому именно такой якорь и советуем выбирать для своей самоделки.

На что влияют схемы подключения

Схема трехфазного генератора в плане размещения обмоток на статоре мотора влияет на последующую работу устройства, определяет его технические характеристики.

• Электросхема соединения «звезда». Это стандартный тип соединения витков и очень популярный. Он самый практичный при подключении конденсаторной батареи. Ее присоединение можно выполнить:
• К двум обмоткам. В результате такой схемы асинхронные генераторы обеспечивают питание однофазным приборам (причем, двум группам) и трехфазным (одна линия). Клавиши выключателей для рабочего и пускового конденсатора – отдельные. 
• К одной обмотке (по такой же схеме). Получим одну однофазную линию. И одну трехфазную.
• Схема подключения «треугольник» применяется для переключения обмоток для получения однофазного питания.

На какие характеристики двигателя еще нужно обратить внимание

Для надежной и стабильной работы генератора, сделанного своими руками, важны определенные технические характеристики двигателя.

Они указаны на наклейке или же в паспорте (если он есть). Важные моменты, это:

• Класс защиты (обозначение IP). Чем меньше цифра – тем лучше корпус привода защищен о проникновения пыли и влаги.
• Мощность.
• Количество оборотов.
• Схема сочетания витков обмотки статора.
• Максимальные нагрузочные токи.
• Коэффициент полезного действия.
• Пусковой ток (коэффициент фи).

Все это следует выяснить, а если мотор старый и много лет использованный, то его нужно протестировать вольтметром, амперметром и «прозвонить» на предмет рабочего состояния.

Как просчитать мощность генератора

Чтобы работа самодельной электростанции была стабильной, нужно, чтобы ее номинальный вольтаж и мощность были одинаковыми в режимах генератора и электрического мотора. Перед тем, как выбрать конденсаторную батарею, нужно учесть:

• Реактивную мощность Q. Она равняется 2n*f*C*U2, где С – емкость конденсатора. Отсюда, нужная нам емкость С будет равна Q/2n*f *U2.
• Режим работы. Для того, чтобы в режиме холостого хода не возникала перегрузка обмоток и их перегрев, конденсаторные элементы подключают ступенчатым способом, в соответствии с нагрузкой.

Рекомендуемая нами марка пусковых конденсаторов – К78-17, с вольтажом 400 Вольт и выше. Допускаются и аналогичные по характеристикам металлобумажные элементы. Подключение их параллельное.

Батареи на электролите для переменного тока использовать не советуем. На них может работать генератор постоянного тока, а при переменном элементы электролитного конденсатора будут быстро выходить из строя.

Советы и рекомендации по соблюдению безопасности

Трехфазный вольтаж 380 Вольт – это большая опасность поражения человека и его смерти. Поэтому, безопасная эксплуатация самоделки – самое важное требование. Для ее гарантии необходимо выполнить такие условия:

1. Управление единым электрощитом, в состав которого входят:

• Измерительные приборы: вольтметр (с максимумом не ниже 500 Вольт), амперметр и частотомер.
• Выключатели для взаимодействия нагрузок (три клавиши). Одна из них включает питание непосредственно к потребителю, а две других отвечают за подключение конденсаторных элементов.
• Систему защиты – автовыключатель, который срабатывает при коротком замыкании или перегрузке по мощности. Сюда также входит и устройство защитного отключения, которое должно сработать, если фаза пробьет на корпус.

Надежное заземление к контуру земли. 

Система АВР. Для удобства работы и повышения безопасности, также советуем использовать автоматический ввод резерва. Он актуален, если вам нужно резервное питание в качестве генератора. Тогда он сможет самостоятельно включаться при исчезновении тока в стационарной сети, и так же автоматом отключаться при его появлении. АВР создают путем установки перекидного рубильника, который задействует все три фазы.

Советы по эксплуатации: какие трудности могут возникнуть

Частым проблемным явлением работы генератора является перегрузка по мощности. При ней идет интенсивный нагрев обмотки, пробой изоляции. Как следствие – поломка генератора. Возникает из-за:

• Неверного подбора емкости конденсаторной батареи;
• Подсоединения большого количества электротехники, суммарная мощность которой превышает номинальную мощность. 

О правилах подбора емкости и расчетах мы уже говорили выше. А по проблеме перегруза по мощности в генераторе на три фазы, нужно отметить еще некоторые нюансы при подключении однофазных потребителей:

• Потребителей с вольтажом 220 Вольт можно подключать только на одну треть общей мощности (к примеру, если ген выдает 6 кВт, то это только для приборов на 380 Вольт, а для однофазных будет только 2 кВт, не больше). Иначе, возникнет перегрузка. 
• Если у вашего генератора две однофазных линии, то вместе мощность по ним будет составлять 2/3 от общего показателя мощности. То есть, 6 кВт – это 4 кВт для однофазных, по 2 кВт на каждую фазу. Причем, при одновременном задействовании фаз, следите, чтоб нагрузка не отличалась от мощности до 10%, иначе возникнет явление «перекос фаз», и ток поступать не будет.

При работе важно следить за показателем частоты переменного тока. Если вы не встроили частотомер на общий электрощит, то на холостом ходу выходной вольтаж выше значения 380 Вольт (или 220 при подключении однофазных) на 4÷6 процентов.

чертежи, варианты сборок и рекомендации

У каждого начинающего или же опытного рыбака рано или поздно возникает желание заменить обыкновенную лодку на моторную. Покупка такого важного элемента, как мотор, является достаточно серьезной, поэтому не каждый мужчина сможет приобрести для себя подобную вещь. Оказывается, самодельный мотор достаточно просто сделать собственными руками из подручных приспособлений, имеющихся в наличии, но тех, которые уже не функционируют. Лодочный мотор своими руками по функциональности ничем не отличается от покупного, помимо ручного изготовления. Чтобы изготовить самостоятельно подобное изобретение нужно рассмотреть особенности и прочие важные нюансы, которые помогут в этом непростом деле.

У каждого начинающего или же опытного рыбака рано или поздно возникает желание заменить обыкновенную лодку на моторную. Покупка такого важного элемента, как мотор, является достаточно серьезной, поэтому не каждый мужчина сможет приобрести для себя подобную вещь. Оказывается, самодельный мотор достаточно просто сделать собственными руками из подручных приспособлений, имеющихся в наличии, но тех, которые уже не функционируют. Лодочный мотор своими руками по функциональности ничем не отличается от покупного, помимо ручного изготовления. Чтобы изготовить самостоятельно подобное изобретение нужно рассмотреть особенности и прочие важные нюансы, которые помогут в этом непростом деле.

Водометные типы двигателей и их преимущества

Огромной популярностью начали пользоваться так называемые водометные двигатели. В первую очередь это связано с их функциональностью. Для изготовления подобного водомета необходимо иметь двигатель совершенно любого образца и модели. При наличии возможности, можно подобрать такие варианты двигателей как Ветерок 8, Lifan, Дружба, Урал, Ханкай 6, Ямаха 5 и т.д. Независимо от того, какой вид станет основой для будущего мотора, он будет отлично справляться с поставленными перед ним задачами.

Ключевым преимуществом подобных двигателей выступает то, что у них нет незащищенных вращающихся составляющих, находящихся в воде. Поэтому его относят к категории наиболее безопасных. Работа такого мотора не нарушается под воздействием сторонних предметов, одними из которых могут выступать подводные водоросли. Наиболее подходящими водометы будут для таких мест:

• мелководные водоемы или же те, где глубина небольшая
• в той местности, где мелких участков очень много;
• в реках и озерах, где подводная растительность очень буйная;
• на водоемах, где имеются перекаты.

Можно с уверенностью сказать, что водометные моторы могут стать хорошей заменой для так называемого подвесного мотора, так как этот вид двигателей позволяет пройти без препятствий лодке там, где не сможет этого сделать прочий вариант мотора. Не менее важной особенностью водометного двигателя выступает то, что в заборной трубке имеется миниатюрная решетка, не позволяющая проникать вовнутрь всевозможным посторонним элементам. Единственное, чего можно ожидать, это попадание обыкновенного речного песка, но он не сможет привести к серьезным аварийным ситуациям.

Особенности изготовления собственными руками водометного мотора, предназначенного для лодки

В том случае, если вы желаете изготовить качественный двигатель водометного типа, то наилучшим базовым мотором может стать мотор бренда Ветерок. Ничего особенного в этом нет, так как именно этот мотор оснащен всеми необходимыми запасными элементами, которые могут понадобиться в процессе изготовления двигателя. Приобрести его можно практически в каждом рыболовном магазине или же в сети Интернет.

После того, как будет осуществлена модернизация приобретенного базового мотора, то вес водометного двигателя будет увеличен буквально на 1 кг, что не существенно для лодок любого типа. При правильном изготовлении мотора он сможет в последующем разгонять лодку до 25-30 км/час при грузоподъемности лодки в 450 кг. Для того, чтобы создать водометный двигатель из базового мотора нужно приобрести такие дополнительные элементы:

• мотор специального типа Ветерок, который оснащен фланцем;
• водосборник и его развертка;
• редуктор выпрямитель;
• сварочный аппарат;
• ступица;
• водостойкий клей;
• штуцеры;
• чертежи и схемы двигателя.

Важным нюансом перед тем, как сделать самодельный мотор, является то, что максимально ответственно нужно подойти к процессу подготовки. При безответственном подходе мотор может очень быстро выйти из строя. При выборе всех комплектующих элементов важно выбирать только надежные, чтобы мотор работал исправно.

Для обеспечения проходимости на поверхности воды и так называемой маневренности лодки в последующем, в водосборнике должно быть сделано специальное углубление. Также оно позволяет уменьшить показатели гидродинамического сопротивления. Это возможно сделать только благодаря тому, что передняя кромка, находящаяся в верхней части, располагается на 35 мм выше, нежели уровень лодочного дна.

Чтобы собственноручно собрать мотор нужно иметь самый обыкновенный редуктор. Его нужно посредством использования фланца закрепить на двигателе. После этого действия в руки следует взять металлическую заготовку, на которой нужно нарисовать развертку водосборника, так называемой обечайки и лопастей в количестве 6-ти штук.

С помощью гибридных вальцов и напильника необходимо изготовить заготовки, которые будут иметь максимально правильную форму. Для этого можно использовать оправку или сделать этот процесс вручную. Для того чтобы соединить между собой поперечные и продольные швы камеры водомета и водоотвода приступают к сварочным работам. Не стоит забывать о том, что в конструкции водомета также должна быть ступица, размещающаяся на самом бобышке готового изделия.

Как только водомет будет полностью готов, его вес должен составлять порядка 20-ти кг. В продаже чертежи водометов подобного типа встречаются очень редко. Поэтому его следует создать самостоятельно или же найти в просторах Интернета.

Изготавливаем регулируемый мотор электрического типа из дрели

У многих достаточно предприимчивых рыбаков возникает мысль создать собственный электромотор из дрели или же из шуруповерта. Их особенность состоит в том, что они также осуществляют свою деятельность на аккумуляторах, как и промышленные образцы. Чтобы изготовить подобное устройство собственноручно, компоновка для этого агрегата будет всегда одинаковой:

• в качестве источника питания нужно взять аккумулятор;
• в качестве двигателя будет выступать электромотор;
• для перемещения в будущем средства по воде необходимо взять гребной винт, оснащенный редуктором;
• блок управления будет давать возможность поворачивать лодку в процессе движения и следить за скоростью управления электрического мотора.

Все эти элементы, которые требуются для создания такого мотора, каждый мужчина может запросто найти в шуруповерте или же дрели. Если вы решите применить электродрель, то в будущем вы должны побеспокоиться о том, чтобы он размещался максимально далеко от поверхности воды. Если вода попадает хотя бы в небольшом количестве на блок управления, то это может сразу же остановить лодку в процессе движения посреди водоема.

Чтобы изготовить из дрели или же шуруповерта электрический мотор, важно позаботиться о подготовке таких важных инструментов и элементов, как:

• ножницы, предназначенные для резьбы по металлу;
• набор сверл и электродрель;
• аппарат для сварки;
• шлифовальные и отрезные круги вместе с болгаркой;
• для мотора нужно приобрести электродрель;
• чтобы закрепить мотор, в дальнейшем необходимы струбцины кустарного изготовления или же заводского типа;
• для закрепления мотора на так называемом транце лодки можно взять редуктор от такого устройства, как болгарка;
• трубки, предназначенные для соединения мотора и создания штанги;
• металлический круглый прут, который в последующем будет использован для вала мотора;
• для винта гребного типа можно взять листовой металл.

Процесс создания винта гребного типа

Каждый мужчина знает, что такое устройство, как дрель, функционирует на достаточно огромных оборотах, а они, как известно, для винта гребного типа выступают совершенно неприемлемыми. В такой ситуации необходимо сделать действие, которое позволит немного уменьшить обороты. Для этого устанавливается редуктор, который все обороты, передающиеся на винт, уменьшает хотя бы в несколько раз. Исходя из того, каким будет конструкционное решение будущего мотора, таких редукторов может понадобиться несколько. Основная задача верхнего редуктора состоит в том, чтобы понизить обороты к примеру с 2000 до 300 за минуту. Именно это позволит лодке нормально перемещаться по водоему. Использование нижнего редуктора предусмотрено для установки винта гребного вида в горизонтальном направлении.

Чтобы изготовить пропеллер, предназначенный для гребного винта, нужно на небольшом отрезке стали осуществить его разметку. Диаметр такого металлического листа не должен превышать 130-150 мм. Идеальным вариантом будет нержавейка, но в таком случае нужно приготовиться к тому, что работа с ней будет достаточно сложной. В центральной части квадрата из металла нужно просверлить небольшое отверстие, предназначенное для посадочного винта.

Прорези в диагональном направлении следует сделать так, чтобы по центру лист остался целым на 25-30 мм. Как только этот процесс будет осуществлен, можно переходить к процессу создания формы лопастей. Внешне они должны иметь округлый вид. Для того чтобы в процессе работы лопасти не осуществляли вибрацию, нужно следить за тем, чтобы при изготовлении их размер был одинаковым. После этого лопасти располагают друг к другу под определенным углом, и важно учитывать направление лопастей в процессе вращения.

Прочие устройства, используемые для создания лодочного двигателя

Способов для создания мотора на самом деле существует достаточно много, главное, правильно подойти к процессу подбора сопутствующих деталей и максимально подходящей базы. Помимо шуруповерта можно осуществить использование мотоблока или же триммера. Но наилучшие технические характеристики будет иметь лодочный мотор из бензопилы своими руками.

За счет того, что топливный расход в подобном виде мотора минимальный, зачастую его изготавливают именно из этого устройства. При этом бак будет иметь прозрачный вид. Самодельный винт, выступающий в качестве пропеллера, зачастую делают из дюраллюминия. Кромки должны быть тщательно заточены, а лопасти винта иметь изгиб в 10мм. Кольцевая насадка, которая обязательно используется для изготовления такого мотора, предназначена для того чтобы защитить лодку от повреждений в процессе работы.

С помощью переходников между собой нужно соединить винт и вал двигателя. Из газонокосилки нужно достать стартер. Используя предварительно подготовленный чертеж, можно приступать к созданию мотора из такого элемента, как триммер.

Мотор также можно соорудить из стартера, взятого с такого устройства, как мотоблок. Чтобы собрать четырехтактную модель, применяют топливную систему обыкновенного типа, но следите за тем, чтобы отличные показатели качества были именно у помпы, предназначенной для перекачки воды. Если имеется какой-нибудь старый двигатель, то с него можно снять так называемый дейдвуд.

Над таким элементом, как карбюратор нужно осуществить установку топливного насоса таким образом, чтобы не было ни малейшего соприкосновения с коромыслом. Для закрепления можно использовать фиксаторы. Коленчатый вал стоит закрепить непосредственно над шестерней в верхней части. Водяную помпу следует установить под дейдвуд. Для свободной работы нижнего штока можно воспользоваться рессорами.

Лодочный мотор, созданный из бензопилы

Лодочный мотор Москва 10, ремонт которого является несложным, можно изготовить весьма просто из такого устройства, как бензопила. Для его изготовления нужно взять винтовой механизм, так называемый редуктор и в обязательном порядке движок.

1. На место стрелы цепного вида, которая должна быть предварительно снята, нужно вмонтировать гребной винт.
2. Муфта требует доработки. Чтобы осуществить этот процесс, следует заменить пружину и выточить чашку, параметр которой будет немного меньше.
3. Крышку муфты и непосредственно саму чашку следует соединить между собой с помощью специально подготовленных скоб. Посредством использования шайб и винтов необходимо зажать скобы.
4. Планкой и винтом нужно закрыть соединительный штифт.
5. С помощью швеллера соединить двигатель совместно с валом.
6. Важно сделать так, что между чашкой муфты и так называемой рамой опорного типа оставалось небольшое отверстие.
7. Редуктор следует вмонтировать в другой стороне вала.

Как только между собой будут соединены вал и винт, в обязательном порядке стоит залить масло трансмиссионного образца. После этого сверху нужно поместить крышку и зафиксировать ее посредством использования герметика хорошего качества.

Особенности собственноручного изготовления подставки для лодочного мотора

Если у вас имеется лодка, оснащенная мотором съемного образца, то присутствие подставки в подобной ситуации просто необходимо. В первую очередь она предназначена для удобного хранения, легкого обслуживания и максимально комфортной транспортировки. Естественно, ее можно приобрести в магазине, но как показывает практика, изготовить ее собственными руками сможет абсолютно каждый мужчина. Все необходимые элементы для изготовления подобного сооружения можно самостоятельно подготовить из любого вида металла или же досок. В процессе обработки все-таки элементы из дерева будут на порядок предпочтительней, нежели металлические. При этом дерево так же, как и металл, способно выдержать на себе любой вес мотора.

Подобную стойку можно очень просто изготовить из досок двухдюймового типа. Опорные брусья, размещающиеся в нижней части, укрепляются к стойкам подобного сооружения, которые соединены между собой поперечиной. В направлении подвески лодочного мотора необходимо выпустить большой конец планки. Не стоит забывать о том, что у готовой подставки для мотора также должны быть подкосы. Их крепление происходит к основным опорам, размещенным на достаточно прочных петлях. С помощью двух металлических уголков их нужно закрепить в рабочем состоянии.

Полка с бортиками может быть создана для максимально удобного использования. На нее можно будет класть небольшие детали, инструменты и крепежи, которые нужны в конкретный момент. Для удобства также можно установить моторную планку под небольшим углом. Собрать подставку, предназначенную для хранения лодочного мотора, можно буквально за 1 вечер. Использовать ее можно абсолютно для любого типа двигателя для лодки.

Ключевым материалом для формирования будет выступать дерево. Для этого берут брусья, имеющие сечение 45х60 мм. Что же касается размеров, то нужно выбрать такие параметры: 45х250хх350 мм. Позаботьтесь о покупке шайб, болтов, гаек и необходимого крепления.

Со всех сторон вначале нужно хорошо обстругать брусья и собрать в пазы. Что же касается изготовления опорной доски, то сюда нужно брать только твердую древесину. На крепления необходимо собрать все детали. Чтобы прочность элементов была высокой, важно смазать их клеевым составом. Вначале нужно поперечные перекладины установить на опоры, после этого соединить между собой опоры со стойками. Как только клей подсохнет, следует установить доску. Как только все механические работы будут завершены, стойка может быть покрыта краской и теперь она готова к эксплуатации.

Лодочный мотор своими руками (видео)

Замена двигателя: какой можно поставить и как всё оформить

Как зарегистрировать машину с нестандартным мотором

Если автовладелец заранее знает, что хотя бы одна характери­стика нового двигателя не совпадёт с параметром штатного агрегата, он должен быть готов к длинной бюрократи­ческой процедуре, начать которую придётся задолго до того, как мотор будет установлен под капот.

Сначала нужно обратиться к экспертом за предвари­тельной оценкой, чтобы выяснить: можно ли в принципе «поженить» вашу машину с выбранным мотором? Например, такие услуги предо­ставляет Центр технической экспертизы ФГУП «НАМИ». В каждом регионе есть свои организации, которые должны получить аккреди­тацию на проведение подобных экспертиз и соответствующее свидетельство. Их список висит на сайте Федеральной службы по аккредитации, а также на сайте Евразийского экономического союза.

Автовладелец должен будет предоставить заявление, свой паспорт, СТС и ПТС, подтверждение собствен­ности на новый мотор, общее техническое описание авто­мобиля с указанием, какие изменения хочется внести. Если есть техническая документация (чертежи, расчёты), на основе которой планируется осуще­ствлять работы по замене, её тоже можно предоставить, но это не обязательно.

На основе всех документов комиссия экспертов может выдать отказ, если посчитает, что желаемый мотор невозможно поставить. Второй вариант: специ­алисты признают, что переделка не является измене­нием конструкции, напишут соответ­ствующее заключение и выдадут заявителю рекомендации, как поступать дальше.

Третий вариант: эксперты решат, что мотор поставить реально, но изначальная конструкция из-за этого изменится. Тогда вместе с заключе­нием выдадут список требований, а также работ, выпол­нение которых сделает новую конструкцию машины безопасной. Кроме того, владельца могут обязать получить серти­фикат соответ­ствия на двигатель. Его выдаст та же экспертная организация, если подать заявление на эту услугу.

В отдельном документе эксперты расскажут, сотрудники какой квали­фикации потребуются для пере­численных работ. Там же будут сформули­рованы доработки, которые разрешат сделать владельцу само­стоятельно. Такое заключение с 1 декабря 2020 года попадает в единый реестр, где привязы­вается к VIN автомобиля.

Дальше счастливому владельцу необходимо получить формальное разрешение на изменение конструкции, это бесплатно. Запрос на него можно подать через Госуслуги в любое терри­ториаль­ное подраз­деление ГИБДД. В допол­нение к заявлению понадобятся паспорт, ПТС, СТС и предвари­тельное заключение экспертов.

ГИБДД выносит решение по такому заявлению в течение трёх дней, а возможный отказ должен быть мотивирован. В случае положитель­ного ответа нужно будет ехать в сервис. Важно помнить, что сервис должен иметь серти­фикат, который подтвердит, что мотор меняли специ­алисты с той квалификацией, которую рекомендовали технические эксперты.

Завершив работу, сертифициро­ванный сервис должен выдать, помимо акта выпол­ненных работ, заявление-декларацию. В нём будут указаны изменения, внесённые в конструкцию машины. Они должны совпадать с тем, что пред­писывало предваритель­ное заключение экспертов. На те работы, которые владельцу разрешили выполнить само­стоятельно, он сам составляет аналогичную декларацию. Форма декларации есть в приложении к межгосудар­ственному стандарту о порядке оценки изменений в конструкции ТС.

Затем с заявлениями-декларациями владелец возвраща­ется в ту же организацию, что проводила предвари­тельную экспертизу, или выбирает другую. Доставить туда машину можно только на эвакуаторе – эксплуатация автомо­биля, чьё реальное техническое состояние не соответ­ствует прежним регистраци­онным данным, ещё запрещена. И так будет до получения новых регистраци­онных документов.

Теперь эксперты проведут техническую иденти­фикацию автомобиля и экспертизу его конструкции, сделают заключение о безопас­ности. По итогам всех исследо­ваний владелец получит протокол технической экспертизы. Если все работы выполнены правильно, эксперты укажут, что внесенные изменения соответ­ствуют действу­ющему техрег­ламенту. Если нет, предложат список доработок, после которых нужна будет повторная проверка.

С протоколом и декларациями о внесенных измене­ниях владелец отправ­ляется на пункт технического осмотра, где после проведения этой процедуры ему выдадут диагно­стиче­скую карту. При этом оператор обязан принять во внимание все внесённые в конструкцию изменения, если они подтверждены документами.

Дальше остаётся последний шаг — перереги­страция в ГИБДД. Для этого обязательно понадобится машина, поскольку инспектору будет необходимо её осмотреть. К ПТС и СТС, паспорту и квитанции об оплате госпошлины так же нужно приложить ещё несколько бумаг:

• предварительное заключение техэкспертизы,

• протокол финальной техэкспертизы,

• сертификат соответствия на мотор, если он есть,

• заявление-декларацию сервисного центра и копию его сертификации,

• новую диагностическую карту.

После изучения всех документов инспектор проверит, насколько соответствуют реальные изменения предписанным. И наконец-то выдаст новые ПТС и СТС.

асинхронный, синхронный или на постоянных магнитах?

Можно ли буксировать электромобили? Зависит от типа двигателя. Да, бывают разные. Если вы только собираетесь покупать электрокар, то знайте: до полной разрядки его лучше не доводить. И вот почему

Автомобили с двигателями внутреннего сгорания допускают буксировку. Если у вас механическая коробка передач, то это самое простое дело: ставите нейтраль в коробке передач или выжимаете сцепление – и ваш мотор оказывается физически отключен от колес, а машина превращается в обычную телегу: тяни не хочу.

С автоматами чуть сложнее, в них полного разрыва связи между колесами и мотором не предусмотрено. Но и они в режиме N позволяют буксировать машину на короткие расстояния и с невысокой скоростью.

Однако в инструкциях к электромобилям вы прочтете, что буксировка или не допускается вовсе, или, как в случае с современными моделями Tesla, допускается со скоростью не более 5 км/ч на расстояние не более 10 метров: иными словами, вы в праве только оттолкать сломанную машину на обочину.

А может ли быть иначе? Да, старые модели Tesla такое позволяли. Как и GM EV1 – легенда электрокаров 90-х годов прошлого века. Так в чем же дело? В типе электрических двигателей. Или, если уж говорить совсем правильно, электрических машин, так как в электромобилях эти устройства служат не только двигателями, но и генераторами. И на современных типах электрокаров встречается три типа таких устройств. Но для начала немного истории.

В 1821 году британский ученый Майкл Фарадей в своей статье впервые описал основные принципы преобразования электроэнергии в движение. Фарадей уже знал, что электрический ток, проходя через проволоку, создает магнитное поле. Закрученный в катушку, такой провод становится электромагнитом.

Он также знал, что противоположные полюса магнитов притягиваются, а одинаковые – отталкиваются. В электромагнитах же полярность зависит от направления движения тока, то есть ее можно быстро менять. И вот что придумал Фарадей. Берем магнит, который движется к другому. В последний момент полярность меняется, но рядом расположен третий магнит, к которому можно тянуться. Затем четвертый, пятый. Эти разнополярные магниты выстроены в линию. И если ее закольцевать, движение будет идти по кругу до тех пор, пока сквозь электромагниты идет ток и пока его направление не перестает меняться.

Чтобы понять, как это действует, представьте, что у вас в руках два школьных магнита в форме подковы или буквы U – помните, были такие. Если их повернуть друг к другу взаимоотталкивающимися полюсами, то они будут стремиться сделать полуоборот, чтобы снова друг к другу притянуться. А теперь представьте, что их полюса постоянно меняются местами: тогда они станут вертеться друг относительно друга. Это и есть электродвигатель.

Так впервые был описан принцип действия всех электромоторов в целом и самого древнего в частности: того, который работает от постоянного тока и использует с одной стороны постоянные магниты из намагниченного сплава, а с другой – переменные электромагниты. Это наш первый герой: мотор-генератор постоянного тока на перманентных магнитах.

Изобретения Фарадея были развиты его полседователями, в частности изобретателем электрической лампочки Томасом Эдисоном. Эдисон усовершенствовал генераторы постоянного тока и стал пионером в электрификации Нью-Йорка. В 1884 году на пороге его кабинета появился молодой сербский инженер. Звали иммигранта Никола Тесла.

Тесла предложил улучшить конструкцию Эдисона и попросил за работу 50 тысяч долларов – баснословная в те времена сумма. По легенде Эдисон согласился, но когда Тесла действительно существенно улучшил существующую модель, любимец Америки просто кинул безвестного сербского эмигранта.

Тесла рассердился и отправился к главному конкуренту, адепту переменного тока Джорджу Вестингаузу. Так началась «Война токов», окончательно проигранная постоянным током только в 2007 году, когда Нью-Йорк последним из городов перешел на ток переменный.

Генераторы Эдисона вырабатывали электричество с напряжением, близким к потребительскому: 100-200 вольт. Это удобно для домов, но его сложно передавать на большие расстояния из-за сопротивления проводов. Тут было два решения: увеличивать диаметр кабелей или повышать напряжение. Первый вариант позволял делать линии длинной 1,5 километра. Да, совсем немного. Второй вариант был невозможен из-за отсутствия в те годы эффективных способов повышения напряжения постоянного тока.

Однако еще в 1876 году русский ученый Павел Яблочков изобрел трансформатор, меняющий напряжение переменного тока. Подача энергии на большие расстояния перестала быть проблемой.

Но была другая проблема. Лампочкам Эдисона все равно от какого тока питаться: постоянного или переменного. А вот с электродвигателями сложнее: они в те годы требовали только постоянного. В 1888 году Тесла запатентовал в США асинхронный электрический двигатель переменного тока. Он же изобрел и синхронный генератор, впоследствии использованный и как двигатель. Это второй и третий герои нашей статьи.

Так поговорим же о них поподробнее

Если в детстве вам доводилось разбирать игрушечные электрические машинки, то вы должны помнить устройство их простейших двигателей. Для остальных напомним. Все применяемые в электромобилях моторы состоят из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.

В игрушечных машинах на статоре стоят постоянные магниты, а на роторе – электрические переменные. При вращении на них через специальные щетки подается постоянный ток от батареек, и их последовательное включение и обеспечивает движение.

Похожая конструкция встречается практически у всех электромобилей. С одним отличием: на роторе там стоят постоянные магниты, а на статоре, напротив, электрические и переменные. Так в том числе можно избавиться от щеток: одного из немногих элементов электродвигателя, который подвержен износу.

Преимущество моторов на постоянных машинах в том, что они легкие, компактные, мощные, эффективные, работают от вырабатываемого аккумуляторами постоянного тока… так, стоп! А какие недостатки?

Недостаток прост. Таким моторам не хватает тяги. Так перейдем же к асинхронным инверсионным моторам переменного тока.

Бородатый анекдот про умирающего мастера заваривать чай, который делился своим секретом словами «не жалейте заварки» – это прям притча про компанию Tesla. Вопреки расхожему мнению, ее основал не Илон Маск (он позже стал главным инвестором и владельцем), а Мартин Эберхард и его партнер Марк Тарпенинг.

Эти двое придумали немыслимое. Создать не тихоходный, эффективный и относительно дешевый электрокар, а дорогой, быстрый и клевый. Маск же первым идею оценил и быстро прибрал ее к рукам.

Имя компании Tesla не случайно. Одной из ее технических революций стало использование асинхронного двигателя без постоянных магнитов, работающего на переменном токе – того самого, который изобрел Никола Тесла. Эта конструкция дороже как сама по себе, так и благодаря необходимости в установке преобразователя постоянного тока от батареи в переменный для электродвигателя. Успешное решение данной задачи и стало первым из множества теперь уже легендарных прорывов «Теслы».

Благодаря мощному асинхронному мотору электрокары Tesla с самого начала были очень динамичным, что стало ключевой причиной роста их популярности. В таком моторе переменный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Оно вызывает индукцию в роторе, заставляя его вращаться чуть медленнее, чем вращение самого поля – поэтому двигатель и называется асинхронным. Если скорости вращения синхронизируются, поле перестает создавать в роторе индукцию, и он начинает замедляться, рассинхронизируясь обратно. Важно заметить, что собственно на ротор никакого электричества напрямую не подается.

Итак, есть еще третий тип электрического двигателя, который встречается в современных электромобилях: синхронный на электромагнитах. Он похож по устройству на двигатели с постоянными магнитами на роторе, только эти магниты – электрические. На них подается постоянный ток, так что полярность магнитов ротора остается неизменной. А вот полярность магнитов статора, напротив, меняется, что и обеспечивает вращение.

Такие синхронные моторы на электромагнитах славятся своей способностью обеспечивать стабильность оборотов и ставятся, обычно, на всякие установки вроде насосов. А еще… на электрокар Renault Zoe. Зачем? Честно сказать, найти быстрый ответ на этот вопрос не получилось. Можем лишь предположить, что это связано с лучшей способностью такого двигателя служить генератором, рекуперируя энергию торможения. Мотор на Zoe не самый мощный, а мощным генератором он быть обязан.

Так что же лучше? Большинство автоконцернов выбирает моторы на постоянных магнитах: они эффективнее. Tesla в первые годы настаивала на асинхронных моторах. Но потом… сделала ставку на двух моторную полнопривродную схему, в которой асинхронный мотор обеспечивает динамику, а двигатель на постоянных магнитах гарантирует низкий расход энергии при небольших нагрузках. И только Renault… ну вы поняли.

А теперь о том, что ждет нас дальше. При буксировке даже обесточенный двигатель на постоянных магнитах тут же начинает работать как генератор, что чревато перегревом и возгоранием энергосистемы электромобиля. В синхронных моторах Renault оставшейся магнетизм в роторе также способен вызвать индукцию в катушках статора, ну и пошло поехало – генерация тока, перегрев, пожар.

И только асинхронные двигатели, когда их статоры не под напряжением, не являются генераторами: их можно буксировать.

Так вот, современная тенденция такова. Моторы на постоянных магнитах становятся все мощнее и тяговитее, оставаясь самыми эффективными. Производители постепенно переходят на них. Но придумать, как машины с ними безопасно буксировать инженерам еще предстоит. Пока они декларируют принцип «Наши электромобили не ломаются и в буксировке не нуждаются». Но звучит не больно убедительно.

Вечный двигатель на магнитах — блог Мира Магнитов

Со времен обнаружения магнетизма идея создать вечный двигатель на магнитах не покидает самые светлые умы человечества. До сих пор так и не удалось создать механизм с коэффициентом полезного действия больше единицы, для стабильной работы которого не требовалось бы внешнего источника энергии. На самом деле концепция вечного двигателя в современном виде вовсе и не требует нарушения основных постулатов физики. Главная задача изобретателей состоит в том, чтобы максимально приблизится к стопроцентному КПД и обеспечить продолжительную работу устройства при минимальных затратах.

Реальные перспективы создания вечного двигателя на магнитах

Противники теории создания вечного двигателя говорят о невозможности нарушения закона о сохранении энергии. Действительно, нет совершенно никаких предпосылок к тому, чтобы получить энергию из ничего. С другой стороны, магнитное поле – это вовсе не пустота, а особый вид материи, плотность которого может достигать 280 кДж/м³. Именно это значение и является потенциальной энергией, которую теоретически может использовать вечный двигатель на постоянных магнитах. Несмотря на отсутствие готовых образцов в общем доступе, о возможности существования подобных устройств говорят многочисленные патенты, а также факт наличия перспективных разработок, которые остаются засекреченными еще с советских времен.

Норвежский художник Рейдар Финсруд создал свой вариант вечного двигателя на магнитах

К созданию подобных электрогенераторов приложили силы знаменитые физики-ученые: Никола Тесла, Минато, Василий Шкондин, Говард Джонсон и Николай Лазарев. Следует сразу оговориться, что создаваемые с помощью магнитов двигатели называются «вечными» условно — магнит теряет свои свойства через пару сотен лет, а вместе с ним прекратит работу и генератор.
 

Самые известные аналоги вечного двигателя магнитах

Многочисленные энтузиасты стараются создать вечный двигатель на магнитах своими руками по схеме, в которой вращательное движение обеспечивается взаимодействием магнитных полей. Как известно, одноименные полюса отталкиваются друг от друга. Именно этот эффект и лежит в основе практически всех подобных разработок. Грамотное использование энергии отталкивания одинаковых полюсов магнита и притяжения разноименных полюсов в замкнутом контуре позволяет обеспечить длительное безостановочное вращение установки без приложения внешней силы.

Антигравитационный магнитный двигатель Лоренца

Двигатель Лоренца можно сделать самостоятельно с использованием простых материалов

Если вы хотите собрать вечный двигатель на магнитах своими руками, то обратите внимание на разработки Лоренца. Антигравитационный магнитный двигатель его авторства считается наиболее простым в реализации. В основе этого устройства лежит использование двух дисков с разными зарядами. Их наполовину помещают в полусферический магнитный экран из сверхпроводника, который полностью выталкивает из себя магнитные поля. Такое устройство необходимо для изоляции половин дисков от внешнего магнитного поля. Запуск этого двигателя выполняется путем принудительного вращения дисков навстречу друг другу. По сути, диски в получившейся система являются парой полувитков с током, на открытые части которых будут воздействовать силы Лоренца.

Асинхронный магнитный двигатель Николы Тесла

Асинхронный “вечный” двигатель на постоянных магнитах, созданный Никола Тесла, вырабатывает электричество за счет постоянно вращающегося магнитного поля. Конструкция довольно сложная и трудно воспроизводимая в домашних условиях.

Вечный двигатель на постоянных магнитах Николы Тесла

«Тестатика» Пауля Баумана

Одна из самых известных разработок – это «тестатика» Баумана. Устройство напоминает своей конструкцией простейшую электростатическую машину с лейденскими банками. «Тестатик» состоит из пары акриловых дисков (для первых экспериментов использовались обычные музыкальные пластинки), на которые наклеены 36 узких и тонких полосок алюминия.
Кадр из документального фильма: к Тестатике подключили 1000-ваттную лампу. Слева – изобретатель Пауль Бауман
После того, как диски толкали пальцами в противоположные стороны, запущенный двигатель продолжал работать неограниченно долгое время со стабильной скоростью вращения дисков на уровне 50-70 оборотов в минуту. В электроцепи генератора Пауля Баумана удается развить напряжение до 350 вольт с силой тока до 30 Ампер. Из-за небольшой механической мощности это скорее не вечный двигатель, а генератор на магнитах.
 

Вакуумный триодный усилитель Свита Флойда

Сложность воспроизведения устройства Свита Флойда заключается не в его конструкции, а в технологии изготовления магнитов. В основе этого двигателя используются два ферритовых магнита с габаритами 10х15х2,5 см, а также катушки без сердечников, из которых одна является рабочей с несколькими сотнями витков, а еще две – возбуждающие. Для запуска триодного усилителя необходима простая карманная батарейка 9В. После включения устройство может работать очень долго, самостоятельно питая себя по аналогии с автогенератором. По утверждениям Свита Флойда, от работающей установки удалось получить выходное напряжение в 120 вольт с частотой 60 Гц, мощность которого достигала 1 кВт.

Роторный кольцар Лазарева

Большой популярностью пользуется схема вечного двигателя на магнитах на основе проекта Лазарева. На сегодняшний день его роторный кольцар считается устройством, реализация которая максимально близка к концепции вечного двигателя. Важное преимущество разработки Лазарева состоит в том, что даже без профильных знаний и серьезный затрат можно собрать подобный вечный двигатель на неодимовых магнитах своими руками. Такое устройство представляет собой емкость, разделенную пористой перегородкой на две части. Автор разработки использовал в качестве перегородки специальный керамический диск. В него устанавливается трубка, а в емкость заливается жидкость. Для этого оптимально подходят улетучивающиеся растворы (например, бензин), но можно использовать и простую водопроводную воду.
Механизм работы двигателя Лазарева очень просто. Сначала жидкость подается через перегородку вниз емкости. Под давлением раствор начинает подниматься по трубке. Под получившейся капельницей размещают колесо с лопастями, на которых устанавливают магниты. Под силой падающих капель колесо вращается, образуя постоянное магнитное поле. На основе этой разработки успешно создан самовращающийся магнитный электродвигатель, на которой зарегистрировало патент одно отечественное предприятие.

Мотор-колесо Шкондина

Если вы ищете интересные варианты, как сделать вечный двигатель из магнитов, то обязательно обратите внимание на разработку Шкондина. Конструкцию его линейного двигателя можно охарактеризовать как «колесо в колесе». Это простое, но в то же время производительное устройство успешно используется для велосипедов, скутеров и другого транспорта. Импульсно-инерционное мотор-колесо представляет собой объединение магнитных дорожек, параметры которых динамично изменяются путем переключения обмоток электромагнитов.

Общая схема линейного двигателя Василия Шкондина

Ключевыми элементами устройства Шкондина являются внешний ротор и статор особой конструкции: расположение 11 пар неодимовых магнитов в вечном двигателе выполнено по кругу, что образует в общей сложности 22 полюса. На роторе установлены 6 электромагнитов в форме подков, которые установлены попарно и смещены друг к другу на 120°. Между полюсами электромагнитов на роторе и между магнитами на статоре одинаковое расстояние. Изменение положения полюсов магнитов относительно друг друга приводит к созданию градиента напряженности магнитного поля, образуя крутящий момент.

Неодимовый магнит в вечном двигателе на основе конструкции проекта Шкондина имеет ключевое значение. Когда электромагнит проходит через оси неодимовых магнитов, то образуется магнитный полюс, который является одноименным по отношению к преодоленному полюсу и противоположным по отношению к полюсу следующего магнита. Получается, что электромагнит всегда отталкивается от предыдущего магнита и притягивается к следующему. Такие воздействия и обеспечивают вращение обода. Обесточивание элетромагнита при достижении оси магнита на статоре обеспечивается размещением в этой точке токосъемника.

Житель г.Пущино Василий Шкондин изобрел не вечный двигатель, а высокоэффективные мотор-колёса для транспорта и генераторы электроэнергии.

Коэффициент полезного действия двигателя Шкондина составляет 83%. Конечно, это пока еще не полностью энергонезависимый вечный двигатель на неодимовых магнитах, но очень серьезный и убедительный шаг в правильном направлении. Благодаря особенностям конструкции устройства на холостом ходу удается вернуть часть энергии батареям (функция рекуперации).

Вечный двигатель Перендева

Альтернативный движок высокого качества, производящий энергию исключительно за счет магнитов. База — статичный и динамичный круги, на которых в задуманном порядке располагается несколько магнитов. Между ними возникает самооталкивающая сила, из-за которой и возникает вращение подвижного круга. Такой вечный двигатель считают очень выгодным в эксплуатации.
Вечный магнитный двигатель Перендева

Существует и множество других ЭМД, схожих по принципу действия и конструкции. Все они еще несовершенны, поскольку не способны долгое время функционировать без каких-либо внешних импульсов. Поэтому работа над созданием вечных генераторов не прекращается.

Как сделать вечный двигатель с помощью магнитов своими руками

Понадобится:

•   3 вала
•   Диск из люцита диаметром 4 дюйма
•   2 люцитовых диска диаметром 2 дюйма
•   12 магнитов
•   Алюминиевый брусок

Валы прочно соединяются между собой. Причем один лежит горизонтально, а два другие расположены по краям. К центральному валу крепится большой диск. Остальные присоединяются к боковым. На дисках располагаются неодимовые магниты — 8 в середине и по 4 по бокам. Алюминиевый брусок служит основанием для конструкции. Он же обеспечивает и ускорение устройства.

Недостатки ЭМД

Планируя активно использовать подобные генераторы, следует соблюдать осторожность. Дело в том, что постоянная близость магнитного поля приводит к ухудшению самочувствия. К тому же для нормального функционирования устройства необходимо обеспечить ему специальные условия работы. Например, защитить от воздействия внешних факторов. Итоговая стоимость готовых конструкций получается высокой, а вырабатываемая энергия слишком мала. Поэтому и выгода от использования подобных конструкций сомнительна.
Экспериментируйте и создавайте собственные версии вечного двигателя. Все варианты разработок вечных двигателей продолжают совершенствоваться энтузиастами, а в сети можно обнаружить множество примеров реально достигнутых успехов. Интернет-магазин «Мир Магнитов» предлагает вам выгодно купить неодимовые магниты и своими руками собрать различные устройства, в которых бы шестеренки безостановочно крутились благодаря воздействиям сил отталкивания и притяжения магнитных полей. Выбирайте в представленном каталоге изделия с подходящими характеристиками (размеры, форма, мощность) и оформляйте заказ.

Электродвигатель как генератор – ООО «СЗЭМО Электродвигатель»

Всем известно, что работа электродвигателя – это преобразование электрической энергии в механическую. Удастся ли заставить его преобразовывать механическую энергию в электрическую, чтобы использовать электродвигатель как генератор? Благодаря действующему в электротехнике принципу обратимости это возможно. Но нужно четко знать принцип работы агрегата и создать условия, способствующие превращению.

Законы, позволяющие использовать асинхронный электродвигатель как генератор

В генераторе напряжение, обычно подаваемое с аккумулятора, возбуждает в обмотке якоря магнитное поле, вращение же обеспечивается любым физическим устройством. В электродвигателе возможность подачи напряжения на обмотку якоря не предусмотрена. Чтобы он не поглощал, а вырабатывал электроэнергию, магнитное поле необходимо создать искусственно.

В асинхронном двигателе вращающееся магнитное поле ротора «отстает» от поля статора, обеспечивая процесс перехода электроэнергии в механическую энергию. Следовательно, чтобы запустить обратный процесс, нужно сделать так, чтобы поле статора вращалось медленнее поля ротора, либо чтобы оно вращалось в противоположную сторону.

Способы переделки электродвигателя в генератор

Есть два способа «регулировки» магнитного поля статора.

Торможение реактивной нагрузкой

Сделать это можно с помощью мощной конденсаторной батареи. Включите ее в цепь питания двигателя, который работает в обычном режиме. Заряд, накопленный в батарее, будет в противофазе с зарядом, создаваемым питающим напряжением, что приведет к замедлению последнего. После этого двигатель вместо поглощения тока начинает генерировать его, отдавая в сеть.

Любой транспорт на электротяге работает именно благодаря этому эффекту – при «самостоятельном» движении под уклон механическая энергия не требуется, и конденсаторная батарея автоматически подключается к цепи питания. Вырабатываемая энергия подается в сеть, чтобы затем опять преобразоваться в механическую.

Самовозбуждение электродвигателя

Остаточное магнитное поле ротора может произвести ЭДС, достаточное для зарядки конденсатора. Вследствие этого возникает эффект самовозбуждения, что делает возможным переход двигателя в режим генерации электроэнергии. Непрерывность этого процесса обеспечивает конденсаторная батарея, подпитывающаяся от произведенного тока.

Этот способ является более действенным, и именно он подходит, если вы хотите применить асинхронный электродвигатель как генератор.

Что нужно знать, чтобы электродвигатель работал как генератор

При переделке двигателя в генератор следует учитывать следующие технические детали:

• Не пытайтесь использовать электролитические конденсаторы – они не пригодны для подключения в цепь. Вам нужны неполярные конденсаторные батареи.
• В трехфазных машинах конденсаторы могут включаться по схеме «треугольник» или «звезда». В первом случае величина напряжения на выходе выше, а во втором генерация начинается на меньших оборотах ротора. Выбирайте оптимальный для достижения вашей цели вариант.
• Однофазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором тоже могут генерировать электроэнергию. Запуск осуществляется с помощью фазосдвигающего конденсатора.

Поскольку определить необходимую величину емкости конденсаторной батареи невозможно, остается подбирать ее по весу – он должен быть равен весу двигателя или слегка превышать его.

Насколько эффективно использование электродвигателя в качестве генератора

У использования электродвигателя как генератора есть свои «плюсы»:

• Агрегат достаточно прост в обслуживании и экономичен, поскольку конденсатор получает энергию от остаточного поля ротора и от вырабатываемого тока.
• Практически отсутствуют «побочные» траты энергии на магнитные поля или бесполезный нагрев.

И «минусы»:

• Преобразованный в генератор двигатель чувствителен к перепадам нагрузки.
• Частота вырабатываемого тока часто нестабильна.
• Такой генератор не может обеспечить промышленную частоту тока.

Если в вашем случае преимущества перевешивают недостатки, то применение асинхронного генератора целесообразно.

Обкатка лодочного мотора — как сделать это правильно — Аква Мания

Покупая новый лодочный мотор, сразу настройте себя на то, что первые часы его работы вам придется подавлять в себе желание ездить так, как вам того хочется, и полностью посвятить это время обкатке. Полный процесс займет 60-100 часов, но самыми важными окажутся первые 10. Сотрудники сервисных центров утверждают, что сталкиваются с немалым количеством двигателей, “убитых” по причине игнорирования необходимости обкатки. Раз уж вы вложили деньги в надежный мотор от известного производителя, имеет смысл добросовестно придерживаться его рекомендаций относительно порядка обкатки, соотношения масла и бензина, режима нагрузки и т. д. Надо сказать, что обкатка в бочке, которую пытаются практиковать некоторые покупатели, — не вариант. Если вы не обкатаете силовой агрегат вовремя и с соблюдением рекомендаций производителя, в эксплуатации первыми пострадают поршневая группа и цилиндры. Проблем не избежать и с газораспределительной системой, и с подшипниками.

Обкатать новенький двигатель нужно, прежде всего, ради вашей собственной безопасности на воде. Правильная выполненная процедура гарантирует длительную бесперебойную эксплуатацию и максимально эффективную работу силового агрегата, в котором все движущиеся узлы и элементы смазаны и притерты. В общем, если хотите спать спокойно, осознайте неизбежность обкатки и приступите к ней сразу после покупки.

Обкатка лодочного мотора — как это должно происходить 

Процесс притирки узлов и деталей двигателя должен проходить на воде, когда мотор правильно и надежно закреплен на лодке. Делать это в бочке, непрестанно доливая воду, чтобы не допустить перегрева, просто глупо, поскольку на холостом ходу без нагрузки все эти действия фактически лишены смысла.

Детали нового мотора могут иметь неровности и шероховатости в допустимых производителем пределах. Притирка их происходит именно во время первого запуска. Необходимо выяснить, насколько хорошо редукторные шестерни и цилиндры с поршневыми кольцами, на которые придется нагрузка разной интенсивности, будут взаимодействовать между собой, насколько точно они прилегают, не присутствуют ли какие-либо отклонения в работе коленвала с подшипниками.

Можно ли ограничиться обкаткой в бочке с водой или вовсе обойтись без нее? Этот вопрос часто возникает у новичков, и ответ опытных специалистов однозначен. Они сравнивают процесс обкатки с закладыванием фундамента при возведении строения. Да, постройка может какое-то время удерживаться, но это будет недолго. Рано или поздно дом без фундамента рухнет. Вам хотелось бы оказаться под его обломками? Едва ли. 

Если у вас просто не хватает терпения пройти через многочасовой обкаточный цикл (желание сесть в лодку и поехать становится просто неодолимым), покупайте уже обкатанный двигатель или обратитесь в специализированный сервисный центр, оказывающий услуги такого рода.

Как обкатать лодочный мотор от отечественного или импортного производителя

Первые литры бензина отдельные спецы советуют выработать при минимальных нагрузках. Другие же (и их большинство) настаивают, что переходить на малые обороты можно только после десятиминутного холостого прогрева. При этом весь первый час работы двухтактника нужно каждые пару минут менять режим интенсивности для двигателя, то убавляя, то прибавляя газ. После часа такого “катания” нагрузка должна постепенно увеличиваться и так понемногу дорасти до максимума.

Производители четырехтактников дают несколько иные рекомендации:

• около 30 мин на минимальном газу после короткого прогрева на холостых оборотах;
• час на частоте вращения до 3000 об/мин;
• час — на 4000 об/мин;
• 5 часов в произвольном режиме, не включая максимум дольше, чем на 3-5 минут.

Переменный режим обкатки ПЛМ с постепенным наращиванием нагрузки практически все единодушно признают наиболее эффективным. Притирка происходит более качественно за счет улучшения доступа масла в области трения и интенсивного вымывания продуктов износа из мест наибольшего сопряжения. Обкатка современных высокотехнологичных двигателей в бочке не даст подобного результата.

Профессионалы считают притирку всех рабочих поверхностей окончательной только после 100 и более отработанных моточасов. Но на практике более стабильную работу двигателя вы сможете реально ощутить уже через 5-6 часов. 

Процесс обкатки лодочного мотора — все “можно” и “нельзя”

1. Счастливым обладателям новенького мотора в первый день на воде нечего рассчитывать на спокойный отдых или на комфортную ловлю рыбы. Посвятите день двигателю и этот труд будет сторицей возвращен вам.
2. Обкатка в бочке невозможна в принципе! Полноценная притирка деталей и узлов мотора может происходить только под нагрузкой, а не в холостую в емкости с водой. Притирка узлов лодочного мотора требует создания достаточно сложных условий. Не поддавайтесь соблазну упростить себе жизнь и осуществить все в “домашних условиях”. Выполнить это правильно и без лишних проблем можно только в одном месте — на лодочном причале.
3. Во время обкатки (а лучше и на весь период эксплуатации) используйте только оригинальные брендовые масла, к качеству которых высокотехнологичные современные лодочные моторы проявляют немалую чувствительность. Обратите внимание на индекс масла, прописанный в мануале от производителя, и купите такое же (от “родного” или другого солидного бренда). На масле должно быть написано — “Для водного транспорта”. От автомасел такой продукт отличается, как правило, способностью в полной мере сохранять эксплуатационные свойства при добавлении в масло влаги даже в большом количестве.
4. После завершения притирки узлов и деталей обязательно потребуется замена масла. Если вы заинтересованы в том, чтобы двигатель оставался на гарантии, обойдитесь без самодеятельности и выполняйте замену исключительно в авторизованном сервисном центре.
5. Экономить при смене масла абсолютно нецелесообразно, настолько мало требуемое его количество. Кроме того, применение специализированных масел на практике гарантирует вам приятный бонус — снижение расхода топлива на несколько процентов.
6. В отличие от своих сухопутных аналогов, лодочные моторные агрегаты функционируют преимущественно в тяжелом режиме. Доказано, что лучшие показатели моторесурса и надежности работы дает режим оптимальной мощности — 75% от максимума. При этом регистрируется максимальный КПД, а расход бензина достигает минимальных показателей. Стабилизация расхода топлива, кстати, позволяет судить о том, что активная фаза обкатки подходит к концу. 
7. Перед первым стартом брызните в цилиндр масло (наберите немного в шприц) и пару раз прокрутите маховик без свечи, отключив предварительно кабель аварийной остановки.
8. Приступайте к обкатке, не перегружая лодку.

Оптимальный режим обкатки, подходящий для большинства моторов

Еще раз напомним, что правильная притирка деталей и узлов мотора должна происходить только на воде, а не в бочке, как советуют некоторые умельцы. Универсальный режим, подходящий для агрегатов любого производителя (за редкими исключениями, указанными в инструкции к конкретному мотору) состоит из следующих этапов:

1. Заведите мотор и позвольте ему первые 10-15 минут поработать вхолостую. После первого старта и впоследствии периодически контролируйте струю системы охлаждения. Клубы сизого дыма из двухтактника не должны вас пугать — это результат излишка масла.
2. Целый час можно передвигаться, выжимая не более 40% мощности.
3. Следующий час — двигайтесь, выжимая 75% от полного газа.
4. Затем на протяжении 8 часов устраивайте “покатушки” в таком чередовании — полный газ на пару минут, полчаса на 75% газа, снова полный газ на короткий период и опять полчаса на трех четвертях мощности.
5. При выполнении обкатки зимой с увеличенным процентом масла в бензине скорее всего будет нужна чистка свечей зажигания или даже их придется заменить. Поэтому, если в мануале от производителя написано, что нужно увеличить количество масла, сразу ставьте более горячие свечи на период обкатки. Такая замена эффективно будет препятствовать слишком сильному образованию нагара.

В целом старайтесь относиться к своему мотору по-доброму, с теплом и заботой. Правильная обкатка — залог дальнейшей корректной работы сложного оборудования. Потратив на нее время и силы, вы приближаетесь к исполнению своей мечты — спустить моторную лодку на воду и на мощи всех лошадиных сил вылететь из акватории навстречу новым впечатлениям!

Как сделать двигатель постоянного тока

Что вы делаете:

1. Чтобы сделать пучок, несколько раз оберните концы проволоки вокруг петель, чтобы они удерживались на месте. Расположите концы так, чтобы они находились прямо напротив друг друга и выходили по прямой линии с обеих сторон пучка, чтобы образовалась ось. То, что вы только что сделали, называется арматурой .
2. Удерживайте созданный вами жгут проводов так, чтобы он лежал ровно у стены, а не к столу, и раскрасьте верхнюю сторону каждого конца провода с помощью маркера. Оставьте нижнюю сторону каждого провода оголенной.
3. Осторожно согните каждую скрепку, образуя небольшую петлю, обернув один конец вокруг небольшого предмета, например карандаша или ручки. При желании вместо скрепки можно использовать толстую проволоку и плоскогубцы. Будьте осторожны при использовании плоскогубцев.
4. Если вы используете держатель батареи, прикрепите скрепку для бумаг с обеих сторон и вставьте батарею. Если у вас нет держателя батареи, плотно оберните резинку по всей длине батареи. Вставьте скрепки так, чтобы каждая из них касалась одного из контактов, и они надежно удерживались резинкой.Прикрепите изогнутую сторону батареи к столу или другой плоской поверхности с помощью глины или липкой ленты.
5. Установите один неодимовый магнит на верхнюю часть батареи в центре. Поместите арматуру в петли для скрепок так, чтобы блестящая неокрашенная сторона касалась скрепок. Убедитесь, что он не касается магнита.
6. Если ваш двигатель не запускается сразу, попробуйте запустить его, покрутив жгут проводов. Поскольку двигатель вращается только в одном направлении, попробуйте вращать его в обоих направлениях.
7. Если двигатель по-прежнему не работает, убедитесь, что скрепки надежно прикреплены к клеммам аккумулятора. Вам также может потребоваться отрегулировать изолированный провод так, чтобы оба конца были прямыми, а жгут, который вы сделали, был аккуратным, с концами проводов прямо напротив друг друга.
8. При вращающемся двигателе удерживайте другой магнит над якорем. Что происходит, когда вы приближаете его? Переверните магнит и попробуйте еще раз, чтобы увидеть, что произойдет.

Что случилось:

Якорь – это временный магнит, получающий свою силу от электрического тока в батарее.Неодимовый магнит является постоянным, что означает, что он всегда будет иметь два полюса и не может потерять свою силу.

Эти две силы – электричество и магнетизм – работают вместе, чтобы вращать двигатель. Полюса постоянного магнита отталкивают полюса временного магнита, заставляя якорь повернуться на пол-оборота. Через пол-оборота изолированная сторона провода (часть, которую вы закрасили перманентным маркером) соприкасается со скрепками, останавливая электрический ток. Сила тяжести завершает поворот якоря до тех пор, пока оголенная сторона снова не соприкоснется, и процесс начнется заново.

Созданный вами двигатель использует постоянный ток или DC для вращения якоря. Магнитная сила может течь только в одном направлении, поэтому двигатель вращается только в одном направлении. Переменный или переменный ток использует тот же принцип потока электронов, но полюс вращается, а не в одном месте. Двигатели переменного тока часто бывают более сложными, чем двигатели постоянного тока, например, тот простой, который вы смогли сделать. В отличие от фиксированного двигателя постоянного тока, двигатели переменного тока могут переключать направление вращения.

(Сделанный вами двигатель постоянного тока может вращаться только в одном направлении, потому что его направление определяется полюсами постоянного магнита. Если вы перевернете магнит так, чтобы другой полюс был направлен вверх, это изменит направление вращения двигателя.)

Когда вы держите второй магнит над верхом якоря, он либо останавливается, либо заставляет двигатель вращаться быстрее. Если он остановился, это потому, что полюс находился в направлении, противоположном первому магниту, в некотором смысле компенсируя вращение якоря. Если он движется быстрее, одинаковые полюса первого и второго магнитов, которые отталкиваются друг от друга, вращают якорь быстрее, чем при использовании только одного магнита.

Строим больше, двигатели быстрее

Поэкспериментируйте с аккумуляторами более высокого напряжения, а также с более мощными магнитами. Вы также можете попробовать использовать керамические магниты. Один из вариантов, который, как мы обнаружили, работал хорошо, заключался в установке якоря на 4 керамических кольцевых магнита и подключении поддерживающих скрепок к батарее на 6 В.

Вы также можете попробовать увеличить размер якоря и количество катушек, чтобы сделать электромагнит более сильным. Будьте очень осторожны при использовании аккумуляторов с более высоким напряжением и оголенных проводов.Схема может выделять достаточно тепла, чтобы вызвать ожог, если провод удерживать слишком долго.

Больше проектов в сфере электроэнергетики:

Моторы, моторы, везде!

Без моторов ваш дом был бы без электричества! Двигатели переменного тока необходимы для генераторов электростанций, которые снабжают нас электричеством.

В автомобилях можно найти множество небольших двигателей для электрических стеклоподъемников, обогревателей, охлаждающих вентиляторов и дворников. Двигатели также можно найти повсюду в доме, особенно для тихоходных функций с высоким крутящим моментом.

В кухонных приборах, таких как блендеры и миксеры, используются электродвигатели. В большинстве стиральных и сушильных машин используется двигатель переменного тока, позволяющий вращаться в любом направлении. Небольшие двигатели постоянного тока можно найти в проигрывателях DVD или CD, а также в дисководе компьютера. Вибратор в вашем мобильном телефоне также работает благодаря крошечному двигателю постоянного тока.

Как собрать сверхпростой электродвигатель из уже имеющихся вещей

Хотите построить электродвигатель? Вероятно, вы могли бы найти практически все, что вам нужно для простого, у себя дома.Позвольте мне показать вам, как его построить и почему он работает.

Старт с магнитным проводом

Хорошо, это то, что вам может понадобиться купить. Магнитный провод выглядит как обычный медный провод, но имеет эмалевое покрытие. Это означает, что вы можете обернуть его катушкой, и стороны одного провода не будут создавать короткого проводящего пути к следующему проводу. Вместо этого ток будет двигаться по петле. Если вы не можете найти их дома, я предлагаю RadioShack или хозяйственный магазин. Убедитесь, что у вас достаточно толстая проволока, чтобы ее можно было согнуть и сохранить форму.

Первый шаг – обернуть магнитный провод вокруг круглого объекта, чтобы получилась катушка. Я использовал батарею типа D. Концы оставьте торчащими из круга, вот так.

Зачем заворачивать в круговую петлю? Основная идея состоит в том, что электрический ток создает магнитное поле. Вы можете увеличить силу этого магнитного поля, увеличив ток или сделав несколько петель. Поскольку нам нужен простой мотор, лучше сделать больше петель. Как много? Это не имеет значения.Попробуйте от пяти до 10 петель.

Переключение тока

Эта петля будет основной вращающейся частью электродвигателя. Однако, чтобы заставить это вращаться с помощью одного магнита, нам нужно изменить направление электрического тока. Фактически, наша конструкция просто будет включать и выключать ток вместо изменения направления. Сделаем это, сняв с провода часть эмалевой изоляции.

Возьмите что-нибудь острое – например, лезвие ножниц или канцелярское лезвие – и сотрите им эмаль с одной половины проволоки, выходящей из петли.

Когда эта петля находится на металлическом проводнике, ток будет течь через петлю. Когда петля переворачивается (так что она перевернута), она сядет на эмаль и больше не будет тока.

Размещение на держателе

Поскольку мы хотим, чтобы эта петля вращалась, мы должны поддерживать ее. Я использовал две скрепки, чтобы сформировать скобу для рук этой петли. Но будьте осторожны. Иногда встречаются скрепки с пластиковым покрытием. Они не будут работать, потому что пластик будет действовать как изолятор.Убедитесь, что вы используете обычные скрепки. Согните один из концов каждой скрепки так, чтобы она выходила прямо, затем приклейте скрепкой две скрепки к батарее D-элемента (C-элемент тоже подойдет).

Как сделать двигатель постоянного тока

Соберите инструменты и принадлежности

Вам понадобится блок из пенополистирола или дерева, на котором будет построен ваш двигатель. Нам посчастливилось иметь пластиковые витрины, которые хорошо себя зарекомендовали.

Ваш мотор будет питаться от одного мотора АА на 1,5 вольта!

Мы попробовали более дорогие неодимовые магниты, но обнаружили, что дисковые магниты размером с пятак или четверть работают нормально.

Если вы проводите мастерскую, хорошо иметь рабочий пример, который поможет каждому увидеть, как собрать двигатель.

Приступим – возьмем стальную проволоку. Отрежьте кусок провода длиной около 5 дюймов для одной стороны якоря (конструкции, которая удерживает медную катушку).

При использовании зажимного приспособления (мы опубликуем инструкции по изготовлению приспособления в ближайшее время до конца этого руководства) начните проволоку, вставив один конец в отверстие, отмеченное «начало» на стороне «1».

Следуя линии направления, отмеченной на зажимном приспособлении, зажмите начальный конец в отверстии и начните сгибать проволоку вокруг штифтов…

Продолжайте следовать линии. Попытайтесь согнуть проволоку поперек каждого угла резкими изгибами, следуя углам приспособления.

Продолжить сгибание. Вы можете видеть на этом изображении, что провод хочет изгибаться вверх. Плотно прижмите к штифтам и углам, и он должен сохранить свою форму. Когда дойдете до конца, вы обрежете лишнюю проволоку.

Теперь вы можете снять его с приспособления и согнуть проволоку под более острым и прямым углом.

Начните еще один кусок стальной проволоки с противоположной стороны (сторона «2») зажимного приспособления.Этот провод будет «отражать» первый провод.

Вы идете по тому же пути, только с противоположными поворотами. Согните верх и, следуя предыдущему направлению, обрежьте лишнюю проволоку.

Снимая вторую проволоку, заточите углы загибов. У вас должна быть возможность опустить их обоих, не перевернувшись. Вы можете видеть, где крючки будут удерживать медную катушку.

Теперь вы приклеите магнит на место.

Сделайте рулон ленты …

Прижмите рулон липкой ленты к магниту.

Глядя на пример (или эти фотографии), расположите магнит рядом с одной стороной блока пенопласта, но по центру с двух сторон.

Теперь возьмите один из согнутых проводов и поместите его вдоль одной стороны магнита, отцентрируйте крючок так, чтобы он проходил по воображаемой линии через центр магнита. Нам нужно, чтобы крючки были по центру, чтобы катушка была расположена.

Закрепите это изолентой. Прижмите ленту, чтобы проволока не двигалась.

Обмотайте другой крючок с противоположной стороны.Обратите внимание на то, как они выстроились в линию.

Далее нам понадобится медный провод. Отрежьте кусок 18 дюймов.

Вы будете использовать батарею, чтобы обернуть катушку. Из аккумулятора торчит около 2 дюймов провода, прижмите его к аккумулятору и начните наматывать его вокруг аккумулятора.

Сверните его, пока не останется около 2 дюймов.

Снимите его с батареи, затем протяните один конец через катушку и один раз оберните, чтобы удерживать этот конец на месте.

Внимательно посмотрите на катушку и оберните другой свободный конец на противоположной стороне катушки. Их нужно расположить по центру напротив друг друга, чтобы они уравновешивали друг друга.

Попытайтесь выпрямить обе стороны.

Положите катушку ровно и отшлифуйте только одну сторону (правую) одного конца провода, а затем отшлифуйте другой (левый) конец провода. Убедитесь, что шлифование происходит только с одной стороны двух концов проволоки.

Он должен выглядеть более блестящим на той стороне, которую вы отшлифовали от покрытия.

Снова загните концы крючков. Они будут касаться любой стороны батареи.

Обе стороны загнуты вверх, и вы можете видеть, что они слегка загнуты внутрь – поэтому они прижимаются к отрицательному и положительному полюсам батареи.

Вставьте аккумулятор между ними. Отрегулируйте / согните провода, чтобы они хорошо сидели, затем плотно примотайте их к батарее.

Опять же – они проведут ток от батареи к катушке. Приклейте их ПУСТО!

Теперь вы можете установить катушку на крючки. Отрегулируйте его так, чтобы он был сбалансирован и отцентрирован. Очень важно быть уверенным, что два конца катушки находятся по центру.

Также убедитесь, что ваша катушка НЕ ​​касается магнита – она ​​должна быть прямо над ним, чтобы она могла вращаться. Смахните его пальцем, чтобы покрутить …

Если вы сделали все соединения аккуратно и плотно … он может начать вращаться! Если нет, проверьте соединения аккумулятора и обратите внимание, вращается ли он в балансе. Отличная работа!

Как сделать простой электродвигатель

Электродвигатель, разобранный до мелочей, – это устройство, которое вращается магнитным полем.Все остальные биты чисто механические. Мы встретили человека, который утверждает, что изобрел простейший электродвигатель. Мы не уверены в его утверждении. Всегда будет лучший способ сделать самый лучший простой электродвигатель.

Биты, необходимые для изготовления очень простого электродвигателя

Простой электродвигатель Венделла Окея состоит из щелочной батареи на 1,5 В, винта для гипсокартона, небольшой дисковой неодимовой батареи и шестидюймового простого медного провода.

Угол наклона неодима немного сбил нас с толку, пока мы не поняли, что эти батареи широко используются в хобби, потому что они обладают мощным ударом.

А теперь давайте создадим простой электродвигатель!

Неодимовый аккумулятор Двигатель: Windell H. Oskay: GNU 1.2

Наша батарея будет «униполярной», потому что она использует постоянный ток и имеет два магнитных полюса.

Оставив науку в стороне, мы находим способ зажать аккумулятор в свободном пространстве так, чтобы положительный полюс был направлен вниз.

Далее прикрепляем дисковый неодимовый аккумулятор к головке самореза для гипсокартона. Затем касаемся кончиком винта плюсовой клеммы аккумулятора, и он там висит.

Почему? Это потому, что сила электромагнетизма проходит через винт. Наконец, мы прижимаем один конец медного провода к отрицательной клемме аккумулятора вверху. Затем слегка прикасаемся к магниту другим концом проволоки. Вуаля, мы сделали это! У нас есть простой электродвигатель, и о боже, смотри, как он крутится!

Неодимовая дисковая батарея плоская, поэтому ее магнитное поле ориентируется через ее плоские поверхности. Когда мы прикасаемся к нему проводом, электричество течет вниз по винту, сбоку через магнит и через провод к отрицательной клемме аккумулятора.Во время работы винт начинает вращаться. А у нас есть простой электродвигатель, который мы можем показать своим друзьям. Как это красиво.

Связанные

Мотор Фарадея: устройство электрического магнитного вращения

Как работает магнит

Изображение для предварительного просмотра: винты крупным планом

Ссылка для обмена видео: https://youtu.be/w2f6RD1hT6Q

Круглый и Круглый с простыми двигателями

1. Дайте определение термину «электродвигатель.”

Сообщите классу, что электродвигатель – это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую. Магнетизм играет важную роль в этом процессе. Объясните, что студенты собираются построить простой электродвигатель, который они будут использовать в эксперименте для проверки гипотезы. Во-первых, они примут участие в демонстрации частей двигателя.

2. Продемонстрируйте, что магниты имеют два полюса и что, когда два магнита сводятся вместе, эти полюса могут заставить объект двигаться.

Покажите магниты второго класса. Спросите: Что произойдет, если эти два магнита сблизить? (Магниты будут притягиваться друг к другу на противоположных полюсах, и они будут отталкиваться друг от друга на одинаковых полюсах.) Продемонстрируйте с помощью магнитов и попросите учащихся изложить свои наблюдения. Объясните: у магнитов есть два полюса, по одному с обоих концов, северный и южный. Когда противоположные полюса (север и юг) находятся рядом друг с другом, они притягиваются друг к другу. Когда одинаковые полюса находятся рядом друг с другом (например, север и север), они отталкиваются друг от друга. Для демонстрации прикрепите один магнит к задней части маленькой игрушечной машинки. Используйте второй магнит, чтобы заставить машину двигаться, держа столбы рядом друг с другом. Предложите учащимся попробовать передвинуть машину с помощью магнитов. Спросите: Будет ли машина двигаться, если держать друг напротив друга противоположные столбы? Попросите одного студента-добровольца провести демонстрацию.

3. Продемонстрируйте взаимосвязь между текущим электричеством и магнетизмом.

Покажите, что катушка с проволокой и гвоздь могут действовать как магнит, когда через провод проходит электричество.Поднимите гвоздь, чтобы все могли видеть. Спросите: Смогу ли я подбирать скрепки этим гвоздем? Будет ли это действовать как магнит? Прижмите гвоздь к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы не можете поднять скрепки, используя только гвоздь. Теперь вставьте гвоздь в катушку, которую вы создали перед уроком. Спросите: Смогу ли я поднять скрепки гвоздем, теперь, когда он обмотан металлической катушкой? Прижмите гвоздь с катушкой к скрепкам, чтобы продемонстрировать, что вы все еще не можете поднять скрепки. Объясните, что вы собираетесь превратить гвоздь и катушку в электромагнит с помощью батарейки.

Следуйте инструкциям в разделе «Настройка», чтобы создать электромагнит перед занятием. В классе поместите батарею ячейки D в держатель батареи ячейки D. Приклейте один конец провода к каждой клемме держателя батареи. Попросите класс предсказать, что произойдет, если вы будете держать гвоздь, завернутый в катушку и подключенный к батарее, рядом со скрепками. Держите гвоздь рядом со скрепками.Объясните, что теперь скрепки подбираются, потому что вы создали электромагнит, добавив электричество. Гвоздь намагничен, потому что через катушку течет электрический ток. Обязательно отсоедините провода от аккумулятора, чтобы он не перегрелся.

4. Объясните: электричество и магнетизм можно использовать для создания крутящего момента.

Объясните, что крутящий момент – это мера силы вращения. Продемонстрируйте крутящий момент для своего класса. Вызовите добровольца вперед и попросите ученика держать резинку за два конца.Вставьте пластиковую ложку в центр резинки и крутите ее, пока резинка не станет туго натянутой и перекрученной. Попросите класс предсказать, что произойдет, когда вы отпустите ложку. Отпустите ложку. Объясните, что при приложении кручения, скручивающего движения к резиновой ленте, была создана сила вращения, называемая крутящим моментом. Крутящий момент может использоваться для питания механических устройств, таких как роботизированные руки и системы мобильности, где шестерни используются для регулирования скорости, с которой этот крутящий момент применяется.Крутящий момент – это также сила вращения, которую вы используете, открывая бутылку с газировкой или используя гаечный ключ для ослабления или затяжки гайки.

Скажите классу, что крутящий момент может быть создан с помощью сил электричества и магнетизма – притяжения и отталкивания, проявляемых магнитами, свидетелями которых они были ранее. Объясните, что они будут строить в классе простой мотор, в котором используются эти принципы.

5. Учащиеся разрабатывают гипотезу о двигателях, слушают инструкции по технике безопасности, а затем конструируют простой двигатель для проверки своей гипотезы.

Спросите: Как можно использовать движение, создаваемое простым двигателем, для движения другого объекта? Напишите предложения студентов на доске. Продолжайте задавать вопросы, пока предложения не сведутся к одной проверяемой гипотезе, разработанной как класс. (Гипотеза приводится в разделе «Советы», если она вам нужна.) Объясните, что учащиеся построят простой мотор, который будет использовать в эксперименте для проверки этой гипотезы.

Перед тем, как раздавать материалы, скажите студентам, что они никогда не должны соединять положительную и отрицательную стороны батареи напрямую друг с другом с помощью провода или чего-либо еще, что является проводящим, так как это вызовет короткое замыкание и приведет к сильному нагреву батареи горячий и может привести к болезненному шоку. Кроме того, попросите студентов немедленно разобрать свой проект, если какая-либо часть станет горячей, а затем проинформируйте инструктора.

Разделите студентов на группы по 2-4 человека. Раздайте каждой группе памятку «Как построить простой двигатель » и рабочий лист «Научный метод ». Просмотрите с классом шаги в раздаточном материале «Как построить простой мотор», затем попросите каждую группу послать одного члена для сбора предметов, которые потребуются группе для создания мотора.Попросите каждую группу заполнить разделы с проблемами / вопросами и гипотезами в своем рабочем листе по научным методам. Студенты также будут записывать информацию о создании своего двигателя в разделе процесса. Следите за прогрессом каждой группы по мере ее создания. Спроектируйте фотогалерею «Построить простой двигатель», в которой, если необходимо, задокументирован каждый этап раздаточного материала «Как построить простой двигатель». Задавайте вопросы каждой группе и помогайте по мере необходимости.

6. Учащиеся планируют эксперимент, чтобы проверить свою гипотезу, используя простой мотор.

Когда все группы успешно построят свои двигатели, предложите им поделиться своим опытом с остальным классом. Затем, работая в группах, попросите учащихся разработать эксперимент, используя свои двигатели, чтобы проверить гипотезу, разработанную классом ранее. Попросите учащихся нарисовать схему эксперимента в своих группах, пометить свои рисунки и написать полное описание шагов, которые они должны были бы предпринять, в процедурной части рабочего листа «Научный метод».

7.Попросите группы поделиться своими описаниями экспериментов и обсудить в классе сходства и различия между всеми экспериментами для проверки одной и той же гипотезы .

Спросите: Что общего между экспериментами? Чем отличались эксперименты? Если позволяет время, организуйте демонстрацию, где группы могут изучить схемы экспериментов других групп. Предложите студентам представить, как двигатель может приводить в движение более крупные объекты, например робота. (Двигатели обычно используются для обеспечения движения механических структур робота; например, колеса для перемещения робота или руки для взаимодействия с окружающей средой.)

Как сделать самый простой электродвигатель

У вас есть один винт для гипсокартона, одна щелочная батарея на 1,5 В, шесть дюймов простого медного провода, один небольшой неодимовый диск-магнит и никаких других инструментов или расходных материалов. У вас есть 30 секунд, чтобы заставить электродвигатель работать со скоростью более десяти тысяч оборотов в минуту. Ты можешь сделать это? Как ни странно, да.

Давайте сделаем шаг назад. Самый распространенный тип электродвигателя – это щеточный электродвигатель постоянного тока. Это то, что вы найдете внутри практически всего, что движется (или трясется) и работает от батарей.Этот тип двигателя притягивает электромагнит к постоянному магниту. Когда они оказываются достаточно близко друг к другу, полярность тока, проходящего через электромагнит, меняется, так что теперь он отталкивает постоянный магнит и, таким образом, продолжает вращаться. Построить работающую модель довольно просто; Кристиан построил этот образец для своего третьего класса научного проекта.

Более простой, но двигатель (иногда продаваемый как «самый простой двигатель в мире») просто отключает ток на половину цикла, позволяя угловому моменту вращающегося якоря двигателя переносить его.В комиксе Make Magazine Volume 1 комикс Howtoons показывает, как сделать электродвигатель, который бы работал таким образом.

Ни один из этих двигателей не самый простой. Настоящий чемпион – униполярный мотор .

Готовы построить? Приступим:

Ингредиенты (слева направо): один ферромагнитный винт, один элемент батареи, несколько дюймов медной проволоки и магнит с неодимовым диском. Я использовал винт для гипсокартона, потому что он имеет плоскую головку и потому, что его легко определить, когда он вращается. Вместо этого можно использовать гвоздь. Батарея не обязательно должна быть определенного типа; Щелочная С-ячейка отлично работает и ее легко держать. Практически любой медный провод подойдет для этого приложения. Я использовал провод с частично зачищенной (и частично полосатой) красной изоляцией, которую легко увидеть на фотографиях. Чистая медь тоже подойдет.

Магнит пришел от светодиодного троса с севшим аккумулятором. Лучшими магнитами для этой работы являются дисковые неодимовые магниты с проводящим покрытием. Вы можете получить их из пластиковых игрушек или купить в ряде магазинов со скидками и излишками.

Установить винт на магнит, загнуть провод.

Прикрепите магнит к одному концу батареи. Слабый одноточечный контакт, который вы создаете, служит подшипником с низким коэффициентом трения. Мне нравится прикреплять его к концу кнопки, но другой конец тоже подойдет. (Если вы это сделаете, двигатель будет вращаться в противоположном направлении. Вы также можете изменить направление, перевернув магнит вверх стороной вниз.)

(Примечание для фанатов физики: чем тяжелее ваша магнитно-винтовая система, тем ниже будет трение, вплоть до того, что магнит станет недостаточно сильным, чтобы удерживать их.Это потому, что сила трения пропорциональна нормальной силе. Другими словами, обычно лучше более крупный магнит.)

Прижмите и удерживайте верхний конец провода к верхнему концу батареи, выполняя электрическое соединение между верхним концом батареи и проводом.

Итак: слегка прикоснитесь свободным концом провода к стороне магнита. Магнит и винт сразу же начинают вращаться. Мы можем разогнаться до 10 000 об / мин примерно за пятнадцать секунд.Будьте осторожны: винт и магнит могут легко вылететь из-под контроля, и вы, , не хотите, чтобы этот винт попал вам в глаз. Также обратите внимание, что некоторые компоненты, такие как провод, могут сильно нагреваться, пока вы это делаете. Надевайте защитные очки и руководствуйтесь здравым смыслом!

Короткометражный фильм (25 с): раскрутка двигателя (встроено ниже или перейдите на YouTube)

Хотите знать, что попробовать дальше? Вам также может понравиться этот проект, который посвящен созданию подобного типа двигателя, который вращает воду, вместо магнита.

---

Как это работает?

Когда вы касаетесь проводом сбоку от магнита, вы замыкаете электрическую цепь. Ток течет из батареи по винту, вбок через магнит к проводу и через провод к другому концу батареи. Магнитное поле магнита направлено через его плоские поверхности, поэтому оно параллельно оси симметрии магнита. Электрический ток течет через магнит (в среднем) в направлении от центра магнита к краю, поэтому он течет в радиальном направлении, перпендикулярном оси симметрии магнита.Если вы когда-то изучали физику, возможно, вы вспомните эффект, который магнитное поле оказывает на движущиеся электрические заряды: они испытывают силу, перпендикулярную как направлению их движения, так и магнитному полю. Поскольку поле расположено вдоль оси симметрии магнита, а заряды движутся радиально наружу от этой оси, сила действует в тангенциальном направлении, и поэтому магнит начинает вращаться. Аккуратный! Более подробное объяснение можно найти в конце этой статьи, посвященной магнитогидродинамическому униполярному двигателю.

Это называется униполярным двигателем, потому что вам никогда не нужно менять полярность какого-либо компонента двигателя во время работы, в отличие от других типов двигателей, которые мы описали. Впервые я узнал об этом типе двигателя из статьи Дэвида Кагана в журнале The Physics Teacher , февраль 2005 года. Оказывается, он существует дольше: он был изобретен в 1821 году Майклом Фарадеем. Несколько удивительно, но это больше, чем просто любопытство: двигатели этой конструкции в настоящее время разрабатываются для тихих и мощных приложений.

Заключительное примечание: Как мы измеряем скорость вращения двигателя?

Вы можете приобрести оптический тахометр за 20 долларов и меньше, предназначенный для использования с моделями самолетов. У меня есть модель LXPT31 от Tower Hobbies, которая ожидает увидеть воздушный винт с двумя лопастями. Я добавил две широкие черные полосы к магниту с помощью Sharpie, которые позволяют тахометру определять скорость вращения двигателя. Направив тахометр на магнит и раскрутив двигатель, мы смогли набрать скорость выше 10 000 об / мин после раскрутки в течение примерно пятнадцати секунд.Стильный.

HSC Physics: Как построить двигатель постоянного тока

Вам нужно создать двигатель постоянного тока для вашего практического применения HSC Physics? Обеспокоены тем, что ваш мотор будет работать без вращения? Ну не волнуйтесь! В этом посте гуру физики Том Диксон покажет вам, как построить двигатель постоянного тока.

Чтобы помочь вам запустить двигатель, мы написали пошаговое руководство, чтобы вы могли убедиться, что ваш эксперимент – это только крутящий момент, а не только разговоры!

Видео HSC по физике: Как построить двигатель постоянного тока

В этом видео я объясняю, как построить двигатель постоянного тока. Для этой практической оценки вам сначала необходимо получить следующие предметы:

• Немного алюминиевой фольги
• Катушка медного провода – для безопасности вам понадобится как минимум метр
• 2 жестких медных провода – они должны быть достаточно длинными, чтобы дотянуться до коммутатора, а также касаться основания
• 4 винта – Они используются для ваших угловых кронштейнов
• 2 шайбы
• 2 Электропроводящие винты – Они должны быть электропроводящим , чтобы вы могли обернуть вокруг них провода при подключении двигателя
• 2 шайбы
• Некоторые крепежные детали – Для удержания жестких проводов на месте
• Блок питания
• A прочный кусок дерева – он должен быть как минимум вдвое длиннее и шириной вашего мотора. Ваш мотор должен удобно разместиться на нем.
• Кусок пенополистирола – Пенополистирол должен быть широким, но не длинным; вам нужна система из короткого / толстого пенополистирола и змеевика. Для видео я вырезал кусочки из пенополистирола, пока он не стал подходящей формы и размера
• Набор сильных магнитов
• Кусок наждачной бумаги
• 4 угловых кронштейна ( 2 обычных и 2 с прорезями ) – Кронштейны с прорезями должны подходить для вашего ротора (т. Е. Размер прорези должен соответствовать заточенному карандашу, но он не должен проходить полностью).Они также должны быть достаточно высокими, чтобы пенополистирол не ударялся об основание при вращении устройства. Обычные угловые кронштейны должны быть такой же высоты, как и кронштейны с прорезями, чтобы прикрепленные к ним магниты были на высоте катушки ротора.
• 1 карандаш, заточенный с обеих сторон
• 1 отвертка (убедитесь, что у вас есть крестовая отвертка, если вы используете винты с крестообразной головкой)
• Мультиметр
• Ножницы Клейкая лента

Все необходимые детали и оборудование.

Как только вы все это соберете, вы готовы строить свой двигатель.

Позвольте мне показать вам, как:

Видео: Как построить двигатель постоянного тока

Как построить двигатель постоянного тока из Matrix Education на Vimeo.

Хотите получить больше уверенности в HSC Physics?

Опередите своих сверстников на семестровых курсах физики 12 класса. Если вы заполнили содержание еще до того, как его начнут преподавать в школе, вы лучше подготовитесь к школьным экзаменам.Узнайте больше о 12 классе физики.

Пошаговая инструкция по сборке двигателя постоянного тока

Если вы хотите следовать пошаговой инструкции, мы включили шаги по сборке двигателя ниже.

Шаг 1: Соберите базу катушки.

Во-первых, вам нужно построить базу катушки.

Для этого просуньте карандаш в пенополистирол. Убедитесь, что пена ложится примерно на четверть длины карандаша.

Вставьте карандаш примерно на четверть длины пенополистирола.

Теперь вы готовы украсить его медной спиралью.

Шаг 2: Оберните катушку вокруг основания катушки

Во-первых, вам нужно оголить конец провода, чтобы он эффективно проводил электричество. Для этого отшлифуйте концы наждачной бумагой.

Затем оберните медный провод вокруг основания. Оборачивая пенополистирол, я предпочитаю оборачивать с одной стороны, а затем с другой. Убедитесь, что обе стороны равномерно обернуты.

Помните, чем больше витков провода, тем больший крутящий момент будет генерировать ваш двигатель!

Шаг 3. Проверьте электрическое соединение провода

Теперь, когда вы обернули основу, проверьте провода с помощью мультиметра, настроенного на режим « beep» (это также называется «режим непрерывности» ).

Чтобы выполнить «звуковой сигнал», прикоснитесь каждым выводом мультиметра (убедившись, что он находится в режиме «звуковой сигнал») к другому концу катушки – вы слышите звуковой сигнал?

Если вы не слышите гудка, значит, соединение не работает. Концы нужно зашкурить дальше. Используйте наждачную бумагу, чтобы по-настоящему обработать концы проводов.

Протестируйте проволоку после дальнейшей шлифовки. Если они по-прежнему не ведут себя, наденьте их, пока они не начнут.

Шаг 4: Улучшите электрические соединения основания катушки

Отрежьте две полоски алюминиевой фольги примерно на 1.5 см шириной и достаточной длины, чтобы несколько раз обернуть концы проволоки.

Оберните концы фольгой. Убедитесь, что вы плотно обернули фольгу вокруг конца. Вы можете использовать липкую ленту, чтобы закрепить ее, но убедитесь, что вы используете только тонкий кусок и не мешаете электрическому соединению.

Будьте осторожны с наклеиванием липкой ленты

Шаг 5: Проверьте соединения

Теперь, когда мы построили основание, нам нужно дважды проверить соединения, чтобы убедиться, что они проводят.

Возьмите мультиметр и проведите еще один звуковой сигнал, чтобы убедиться, что провод работает.

Вы слышите звуковой сигнал? Да. Тогда вы готовы построить коммутатор .

Шаг 6: Сделайте коммутатор

Для этого вам понадобятся два куска алюминиевой фольги, чтобы обернуть пенополистирол и медную катушку. Вам нужно будет сделать два полукруга из фольги по всей длине вашей оси. Наклейте их поверх концов проводов. Затем приклейте это клейкой лентой к краю карандаша.

Необходимо правильно выровнять коммутатор и катушку.

Помните: когда катушка расположена горизонтально в положении максимального крутящего момента, ваш коммутатор должен находиться в электрическом контакте.

Вы хотите, чтобы два электрических контакта соприкасались при максимальном крутящем моменте.

Аналогично, когда катушка (а это катушка, а не пенополистирол) расположена вертикально, вы хотите, чтобы зазоры в коммутаторе были горизонтальными.

Убедитесь, что вы правильно установили катушку. Когда катушка расположена горизонтально, необходимо, чтобы коммутатор располагался горизонтально.

Чтобы построить коммутатор, выполните следующие действия:

1. Прикрепите провода к карандашу лентой рядом с катушкой. Убедитесь, что вы разместили каждый провод под тем местом, где будет проходить секция коммутатора . Провода должны быть приклеены вниз так, чтобы они находились на двух противоположных горизонтальных сторонах оси, когда катушка расположена горизонтально.

2. Согните первую полосу фольги нужной ширины и оберните ее вокруг одной стороны карандаша
3. Приклейте ее к верхней и нижней части карандаша, чтобы удерживать ее на месте
4. Согните второй кусок фольги и оберните вокруг него другая сторона карандаша.
5. Лента, которая тоже на месте

Теперь у вас должен быть карандаш, обернутый двумя полосками фольги и тонким промежутком между ними, идущим от кончика к пенопласту. Если вы не уверены, посмотрите снимок экрана ниже.

Зазор – это то, что позволяет двигателю создавать постоянного крутящего момента в том же направлении .

Шаг 7: Постройте статор (основание)

Статор является основанием двигателя. Статор – это слово, образованное от слов «неподвижный» и «ротор» по образцу «ротор».”

Ваш статор должен удерживать ротор на месте, пока он вращается.

Вам необходимо использовать угловые кронштейны с прорезями для осевого направления двигателя (т. Е. Длинной стороны, а не широкой стороны дерева).

1. Измерьте карандашом и отметьте дерево на подходящем расстоянии.
2. Затем прикрутите угловой кронштейн с прорезью винтами и шайбой. Оставьте их немного свободными, чтобы вы могли закрепить ротор карандаша.
3. Затем прикрутите обычные угловые скобы по краям доски посередине.
4. Вставьте карандаш в кронштейны с прорезями
5. Отрегулируйте положение кронштейна так, чтобы карандаш был закреплен, но мог вращаться
6. Затяните кронштейн с прорезями, чтобы он надежно встал на место

Теперь вы построили статор, вы готовы присоединить провода для тока.

Шаг 8: Присоедините провода к источнику питания

Теперь, когда у вас есть ротор и статор для вашего двигателя постоянного тока, вам нужно включить его. Как и у Железного человека без дугового реактора, ваш двигатель мало что будет делать, если он не будет включен.

1. Во-первых, вам нужно прикрепить два электропроводящих винта на стороне коммутатора вашего статора
2. Затем вам нужно обрезать концы жесткого провода и убедиться, что они чистые.
3. Оберните один конец каждый из обрезанных проводов вокруг каждого винта
4. Согните провод так, чтобы он касался щетки с коммутатором.
5. Закрепите провод зажимом или лентой, чтобы гарантировать, что он не смещается при вращении ротора. Вы же не хотите, чтобы крутящий момент от вращения расшатывал контакт.

Теперь ваш двигатель подключен, он готов к последним испытаниям.

Шаг 9: Проверьте соединения звуковым сигналом

Возьмите мультиметр и проверьте соединения звуковым сигналом, чтобы убедиться, что они работают.

Дважды проверьте коммутатор и соединение винтов с жестким электрическим проводом.

Шаг 10: Запустите двигатель

Теперь, когда вы построили ротатор и статор и собрали их вместе, вы готовы приступить к работе.

Сначала прикрепите магниты к обычным угловым кронштейнам.

Убедитесь, что между магнитами достаточно места для вращения ротора!

Затем прикрепите зажимы типа «крокодил» источника питания к токопроводящим винтам.

Включите питание. Не огорчайтесь, если он не запустится сам по себе; катушка тяжелая.

Если ваш мотор не вращается сам по себе – он может немного покачиваться – вам нужно немного подтолкнуть его, чтобы он заработал.

Поздравляем, вы только что построили свой первый двигатель постоянного тока!

Не позволяйте этим распространенным ошибкам испортить ваши результаты!

Теперь, когда вы построили двигатель, вам нужно знать, как его устранять, чтобы гарантировать, что он будет работать в течение дня.