Промышленные электродвигатели — это сложные технические устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую. Широкое применение в бытовом и промышленном оборудовании обеспечивалось конструкторской и технологической мыслью многих людей. Электродвигатель, собранный мастерами — самоучками из подручных материалов вряд ли найдет такое же распространение как промышленные образцы. Однако в качестве учебного пособия, наглядно демонстрирующего принцип работы электродвигателя, вполне подойдет.
Принцип работы электродвигателя
Для практического изготовления требуется наличие теоретических знаний. Законы физики говорят о том, что если в магнитное поле поместить проводник с электрическим током в виде рамки, то на него будет действовать сила заставляющая рамку вращаться. Если добавить еще одну рамку под углом или менять направление тока, то вращение будет непрерывным. В электродвигателе функции создания магнитного поля выполняет статор, а вращающуюся рамку заменяет ротор или якорь.
Примеры электродвигателей сделанных мастерами — самоучками
Самостоятельно изготовленные электромоторы отличаются различными подручными материалами, применяемыми в качестве заготовок для ротора и статора. Представляем некоторые варианты таких самоделок.
Электродвигатель из жестяной банки от «Пепси-Колы»
Для такой самоделки понадобятся следующие комплектующие материалы и инструменты:
- пустая алюминиевая банка от газированного напитка, которая послужит основой для ротора,
- катушка от швейной машинки,
- медная изолированная проволока диаметром около 0.35 мм, длиной примерно 10 метров,
- деревянная дощечка толщиной 10–15 мм, по габаритам в соответствии с размерами банки от «Пепси-Колы»,
- 4 (четыре) круглых постоянных магнита в виде тонких пластинок, которые будут создавать магнитное поле вместо статора,
- металлическая вязальная спица,
- два небольших деревянных бруска размерами 15×15×60 мм,
- короткий брусок в виде кубика с размером стороны 15 мм,
- медная проволока толщиной 1.0 мм для изготовления контактов,
- для фиксации катушки потребуется саморез 3.5×30 мм, а для закрепления контактов — саморезы 2×15 мм (3 шт.) и 3 широких шайбы под них,
- источник питания 12 В,
- тюбик суперклея,
- штангенциркуль и чертилка для разметки,
- маркер для нанесения точек разметки,
- ручная электрическая дрель,
- мультиметр для проверки наличия контакта,
- набор отверток, нож для зачистки, пассатижи, бокорезы и возможно другой инструментарий для монтажа электрической проводки.
Порядок проведения работ
Рекомендуем выполнять работы в следующей последовательности.
- Вручную аккуратно намотаем медную проволоку на катушку. Обязательно фиксируем концы.
- По центру деревянной дощечки закрепляем намотанную катушку, которая уже превратилась в электромагнит, с помощью длинного самореза.
- Размечаем с помощью маркера места нахождения постоянных магнитов, как на изображении:
- Наклеиваем на обозначенные места магниты, соблюдая при этом их полярность.
- С помощью дрели сверлим по центру банки отверстия под ось (вязальная спица).
- Устанавливаем в эти отверстия спицу.
- В деревянных брусках 15×15×60 мм с одного из краев сверлим отверстие под спицу.
- Закрепляем с помощью клея на деревянной дощечке конструкцию ротора с деревянными брускам (подставками).
- На спицу (ось ротора) дополнительно устанавливаем брусок в виде кубика, при этом его ребро должно совпадать с осью установки магнитов.
- Из медной проволоки толщиной 1.0 мм изготавливаем управляющие контакты, один конец которых закрепляем на деревянном основании. Расстояние между контактами подбирается таким образом, что вращаясь, кубик должен их замыкать при касании ребра.
- Контакты электромагнита зачищаются и подключаются к части контактов толстой медной проволоки, закрепленной на деревянном основании.
После подключения источника питания 12 В двигатель может работать.
Электродвигатель из винной пробки и спицы
Этот вариант похож на предыдущий, только для изготовления ротора применяется подручный материал в виде винной пробки и вместо четырех небольших магнитов два более крупных с дополнительными под них деревянными опорами.
Процесс изготовления ротора из винной пробки производится следующим образом.
- Торцы винной пробки подрезаются до ровных площадок.
- Сверлиться в середине торцов пробки отверстие под спицу. С одного края на спицу наматывается изолента.
- В торце пробки вставляются две медные проволоки толщиной 1.0 мм, фиксируются клеем.
- Выполняется обмотка пробки тонкой медной проволокой в одном направлении, как показано на изображении:
- Места соединения толстой и тонкой медных проволок зачищаются и крепятся (лучше припаять).
Далее процесс сборки практически ничем не отличается от предыдущего варианта и получается электродвигатель своими руками с ротором из винной пробки.
Показаны лишь самые известные из множества подобных самоделок.