Hogyan készítsünk elektromos motort saját kezűleg, kollektormodellek, jellemzők, építési utasítások

Előző

Tartalom:

  • Miért használják gyakran a kollektoros motorokat a mindennapi életben?
  • A kollektoros motorok működési jellemzői
  • A kollektormotor kialakítása és kapcsolata a veszteségekkel

Nézzük meg az építés néhány szempontját. Nem ígérjük, hogy olyan örök motort készítünk, mint amilyet a Tesla szerzőségének tulajdonítanak, de azért mesélünk valami érdekeset. Ezenkívül nem zavarjuk olvasóinkat különféle gemkapcsokkal és akkumulátorokkal, hanem azt ajánljuk, hogy beszéljünk arról, hogyan illesztheti a már meglévő motort céljaihoz. Köztudott, hogy sok konstrukció létezik, és mindegyiket használják valahol, de a modern irodalom ilyen alapvető alapokat hagy maga után. Ezért tanulmányoztuk a múlt század tankönyvét arról, hogyan lehet saját kezűleg elektromos motort készíteni, és most felajánljuk, hogy belemerüljön az ilyen ismeretekbe, amelyek minden szakember alapját képezik.

Miért használják gyakran a kollektoros motorokat a mindennapi életben?

Kollektor típusú motor

Ha egy fázist vesz fel 220 V-on, akkor a kollektoron lévő villanymotor működési elve lehetővé teszi, hogy az eszközöket 2-3-szor kevésbé masszívvá tegye, mint az aszinkron kialakítás esetén. Ez nagyon fontos az olyan eszközök gyártásánál, mint a kézi turmixgépek, különféle keverők és még a húsdarálók is. De egyebek mellett az aszinkron motort nehéz percenként 3000 fordulat fölé gyorsítani, míg a kollektoros motoroknál nincs ilyen korlátozás. Ez pedig csak a centrifugális facsaró konstrukcióinak megvalósítására alkalmassá teszi őket, a porszívókról nem is beszélve, ahol a fordulatszám sokszor a legkevésbé sem alacsonyabb.

És eltűnik a kérdés, hogyan készítsünk elektromos motor fordulatszám-szabályozót. A feladatot régen megoldották a feszültség szinusz ciklusának egy részének levágásával. Ez azért válik lehetségessé, mert a kollektormotornak nincs különbsége, hogy változó, illegyenáram. Az első esetben a jellemzők csökkennek, de ezt a nyilvánvaló előnyök miatt elviselik. Ezért működik a kollektor típusú villanymotor a mosógépben és a mosogatógépben is. Bár ott nagyon eltérőek a sebességek. (Lásd még: Hogyan készítsünk hosszabbítót saját kezűleg)

Nagyon könnyű visszafordítani. Ehhez egyszerűen változtassa meg az egyik tekercs feszültségének polaritását (ha mindkettőt megérinti, a forgásirány változatlan marad). Más kérdés, hogy hogyan lehet olyan motort készíteni, aminek annyi alkatrésze van. Kicsit beszélünk erről a témáról, bár nem valószínű, hogy bárkinek sikerülne saját kezűleg gyűjtőt készítenie, de teljesen lehetséges, hogy újra felcsavarja és felvegye az állórészt. Rögtön meg kell jegyezni, hogy a forgási sebesség a forgórész szakaszainak számától (valamint a feszültség amplitúdójától) függ. Míg az állórésznek csak két pólusa van.

Végül ennek a kialakításnak a használatával lehet univerzális eszközt létrehozni. A motor váltakozó és egyenáram okozta problémák nélkül működik. Egyszerűen egy csapot kell csinálni a tekercselésre, és egyenirányított feszültségről bekapcsolva az összes fordulat aktiválódik, szinuszosan pedig csak egy része. Ez lehetővé teszi a névleges paraméterek mentését. Nem mondanánk, hogy egyszerű feladat lesz egy primitív, kollektor típusú villanymotor elkészítése, de a paramétereket teljesen az Ön igényeihez igazíthatja. És ez nagy baj, mert nem valószínű, hogy ilyen feladatot vállaltunk volna, hogy megnézzük, hogyan forog egy rézspirál egy AAA elem körül.

A kollektoros motorok működési jellemzői

A kollektormotornak általában nincs sok pólusa az állórészen. Pontosabban, kettő van belőlük - északi és déli. Az aszinkron motorokkal ellentétben itt a mágneses tér nem forog. Ehelyett a pólusok helyzete a következőre változikforgórész Ezt az állapotot az a tény biztosítja, hogy a kefék fokozatosan mozognak a rézdob szakaszai mentén. A tekercsek speciális tekercselése biztosítja a megfelelő elosztást. Úgy tűnik, hogy a pólusok a rotor köre körül csúsznak, és a megfelelő irányba tolják azt.

Éppen ezért a fordított üzemmód biztosításához elegendő bármely tekercs tápegységének polaritását megváltoztatni. Ebben az esetben a forgórészt armatúrának, az állórészt pedig gerjesztőnek nevezzük. Az egész szépség abban rejlik, hogy ezek az áramkörök egymással párhuzamosan és sorosan is bekapcsolhatók. És ez jelentősen megváltoztatja az eszköz jellemzőit. Mindezt az úgynevezett mechanikai jellemzők írják le, nézd meg, melyik képről van képed, hogy miről beszélünk. Két eset grafikonja meglehetősen hagyományosan látható itt:

elektromos

Az eszköz jellemzőiben bekövetkező változások ütemezése

  • Ha a kollektormotor gerjesztője (állórész) és armatúrája (rotor) párhuzamosan egyenárammal van ellátva, mechanikai jellemzői szinte vízszintesek. Ez azt jelenti, hogy amikor a tengely terhelése megváltozik, a névleges tengelyforgási frekvencia gyakorlatilag megmarad. Ezt olyan feldolgozó gépeken alkalmazzák, ahol a fordulatszám változása nem befolyásolná a legjobban a minőséget. Ennek eredményeként az alkatrész olyan élénken forog, amikor egy vágóeszközzel megérinti, mint az elején. De ha az akadályozó momentum nagyon megnő, akkor a mozgás megszakad. A motor leáll. Nálunk mindebből a következőket kell tenni: ha a porszívó motorjával fémmegmunkáló (esztergályos) gépet akarunk létrehozni, akkor a tekercseket párhuzamosan kell bekötni. Mivel a háztartási gépeket egy másik típusú zárvány uralja. De ezt nem csak úgy csinálták. Ha a tekercseket váltakozó árammal párhuzamosan tápláljuk, túl nagy induktív ellenállás képződik. Ezért ezt a technikát óvatosan kell alkalmazni.
  • Nál nélA forgórész és az állórész szekvenciális táplálása a kollektormotorban mágikus tulajdonsággal rendelkezik - az induláskor nagy nyomaték. Ezt a minőséget aktívan használják a stragivaniya villamosokhoz, trolibuszokhoz és valószínűleg elektromos vonatokhoz. A lényeg az, hogy a terhelés növekedésével a fordulatok ne álljanak le. De ha ebben az üzemmódban alapjáraton indítja el a kollektormotort, a tengely fordulatszáma végtelenül nő. Ha a teljesítmény kicsi - több tíz W -, akkor nincs ok az aggodalomra: a csapágyak és kefék súrlódási ereje, valamint az áramok indukciójának növekedése és a mag újramágnesezésének jelensége együttesen gátolja a növekedést némileg. érték. De az ipari egységek vagy ugyanazon porszívó esetében, ha a motorját eltávolítják a házból, a fordulatszám növekedése lavinaszerű. Ebben az esetben a centrifugális erő akkora, hogy a terhelések eltörhetik a horgonyt. Legyen óvatos a soros gerjesztésű kollektormotorok indításakor.

    • Az állórész és a forgórész tekercselésével párhuzamosan beépített kollektormotorok tökéletesen szabályozhatók. A gerjesztő áramkörében egy reosztát bevezetése miatt a fordulatszámok jelentősen megemelhetők. És ha ugyanazt az armatúra ágához rögzítik, akkor a forgás éppen ellenkezőleg, lelassul. Ezt széles körben használják a mérnöki munkákban a kívánt jellemzők elérése érdekében.

    A kollektormotor kialakítása és kapcsolata a veszteségekkel

    A kollektoros motorok tervezésénél figyelembe kell venni néhány, a veszteségekkel kapcsolatos információt. Ebben az esetben három típusuk van:

    • A vezetékekben az áramok mozgása során fellépő hőveszteségeket elektromosnak szokás nevezni. Ennek az értéknek a csökkentése érdekében az összes tekercs rézből készül, amely a rendelkezésre álló anyagok közül a legalacsonyabb fajlagos ellenállással rendelkezik. Persze jobb lenne ezüstöt venni, és az arany is teljesen rendben van, de az túl sok lennekedves. A hőveszteség a keresztmetszettől is függ. Ezért nem lehet túl kicsi vezetékvastagságot választani. Ebből a szempontból a disszipált teljesítményre korlátozódik, amely nem lehet kevesebb, mint ami a motorban ténylegesen jelen van. Ellenkező esetben a tekercs megég. Másrészt a túl vastag rézvezetők nemcsak terjedelmessé és nehézzé tennék a motort, hanem meg is drágítanák. Ehhez a kérdéshez egy fontos adalékot tehetünk: egyetlen motor sem maradhat védelmi eszközök nélkül. Ezek különböző hőbiztosítékok vagy relék lehetnek. A pult felett megtalálhatóak. És a trigger értékeknek a tekercselés (szigetelés) kiégési hőmérséklete alatt kell lenniük. Általában körülbelül 135 Celsius fokot vesz igénybe. A vezetékek határhőmérsékletére vonatkozó műszaki adatok a jellemzőikben (adatlap) találhatók.

      Gyűjtők

    • Az armatúra magjában mágneses veszteségek lépnek fel. Logikusnak tűnik acélból elkészíteni, de ez elfogadhatatlan. Egymástól elszigetelt lemezekből áll. Akárcsak a transzformátor magja. Ellenkező esetben az állórész mágneses mezőjében forgó fém egy indukciós konyhai lemezhez fog hasonlítani. A lapokat egy lakkréteg választja el egymástól. Ezenkívül magas szilíciumtartalmú speciális elektromos acélt használnak. Ez az anyag fajlagos ellenállásának növekedéséhez vezet, ami az örvényáramok értékének csökkenését okozza. Végül az acélnak lágynak és speciálisan kezeltnek kell lennie a maradék mágnesesség csökkentése érdekében. Ha a motor egyenárammal működik, akkor teste és állórésze tömör fémdarabokból készülhet. De ha a munka 220 V-os vagy 380 V-os hálózatról érkezik, az összes szomszédos alkatrész lapokból készül, rétegenkénti elválasztással lakk segítségével.
    • A mechanikai veszteségeket már fentebb említettük. Nemcsak parazita hatásként szolgálhatnak,hanem a kis teljesítményű, soros gerjesztésű kollektormotor meghibásodás elleni védelmére is. Köszönhetően annak, hogy a fordulatok nem lépik túl a megengedett sebességet.

    Általában a kollektormotort váltakozó árammal táplálják, és a tekercseket egymás után kapcsolják be. Mert különben túl nagy az induktív ellenállás. (Lásd még: Hogyan készítsünk lámpát saját kezűleg)

    Az elmondottakhoz hozzá lehet tenni, hogy a tekercsek induktív ellenállása váltakozó árammal táplálva átveszi a kollektormotor szerepét. Éppen ezért azonos üzemi feszültség mellett a forgási frekvencia csökken. Ezenkívül az állórész pólusait és a házat valamilyen módon védeni kell a mágneses veszteségektől. Ennek szükségességét egy egyszerű kísérlettel ellenőrizhetjük: egy kis teljesítményű kollektormotort táplálunk akkumulátorról. Teste hideg marad. De ha most váltóáramot alkalmazol ugyanazzal az effektív értékkel (vagyis a tesztelő szerint), akkor a kép megváltozik. Most a kollektormotor háza elkezd felmelegedni.

    Az állórész szerelvény vázlata keresztmetszetben és oldalról

    Ezért még a burkolatot is elektroacél lemezekből próbálják összerakni. Szegecselés vagy ragasztás BF-2 vagy analógjai segítségével. Végül egészítsük ki ezt még egy állítással: a betűket keresztmetszetben írjuk be. Nagyon gyakran az állórészt az ábrán látható vázlat szerint szerelik össze. Ebben az esetben a tekercset a minta szerint külön feltekerjük, majd szigeteljük és a helyére tesszük. Ez megkönnyíti az összeszerelést. Ami a technikákat illeti, a legegyszerűbb az acélt plazmagépen vágni, és jobb nem gondolni arra, hogy ez mennyibe kerül.

    A legegyszerűbb (lerakóhelyen, garázsban stb.) kész formát találni az összeszereléshez. Aztán tekercsek rézhuzalt, alatta lakkszigeteléssel. Erre a szándékosan átmérőjéretöbbnek kellene lennie Először a kész tekercset a mag egyik vetületére húzzuk, majd egy másikra. Ezután a drótot úgy nyomják, hogy egy kis légrés maradjon a végein. Úgy gondolják, hogy ez nem kritikus. Hogy mindez megmaradjon, a két szélső lemeznél éles sarkokat vágunk, a középső többi részét pedig kifelé hajlítjuk, kívülről összenyomva a tekercs végeit. Ez segít a motor összeszerelésében, ahogy az a gyárakban megszokott.

    Nagyon gyakran (különösen a turmixgépekben) találhat nyitott állórészmagot. Nem torzítja a mágneses mező alakját. De mivel csak egy pólus van, ebben az esetben nem kell különösebb erőre számítani. A mag alakja a P betűhöz hasonlít, amelynek lábai között egy rotor forog mágneses térben. Alatta kör alakú rések készülnek a megfelelő helyeken. Egy régi transzformátorból bárki össze tud szerelni egy hasonló állórészt önállóan. Könnyebb, mint a semmiből saját kezűleg villanymotort készíteni.

    A magot a tekercselési ponton acél hüvely szigeteli, oldalt pedig dielektromos karimák, amelyek bármilyen alkalmas műanyagból vághatók.

    Következő

    Olvassa el továbbá: