Самодельные игрушки – электродвигатель своими руками

Недавно приобрёл дачный участок за городом. Уже всё обустрил – по новой залил бетон, для уюта сделал своими руками деревянные подделки, да и в общем украсил местечко. Приезжаю туда на выходные, праздники и по время отпуска. Иногда становится скучно, и не знаю чем заняться. В последнее время решил непрофессионально заняться инженерным делом, как ещё в детстве мечтал. Одной из первых работ как инженера-любителя стал самодельный электродвигатель. Мотор вышел небольшим, ведь собирал для себя в качестве развлекаловки, а не для хозяйственных целей, просто хотелось научиться. Так что, возможно, ждите в будущем статью как собрать профессиональный электродвигатель своими руками. А сейчас делюсь опытом о том, как сделать электродвигатель за 15 минут.

Для начала вспомним, что такое электродвигатель

Электродвигатель – устройство, в котором преобразуется электрическая энергия в механическую и наоборот на основе электромагнитной индукции.

Проще говоря: крутишь ротор (якорь) – получаешь электричество, подаёшь электричество – крутится ротор (якорь).

Состоит он из неподвижной части – стартера и подвижной и, как ранее было сказано, ротора (он называется якорем в электродвигателях постоянного тока, который мы сегодня и будем собирать, поэтому далее ротор будет называться якорем).

Но, поэкспериментировав – добавить несколько катушек, попробовать разные схемы их соединения, поставить постоянные магниты и увеличить размеры самого электродвигателя – можно получить двигатель, способный производить достаточное количество энергии для хозяйственных работ.

Внимание! Этот двигатель собирается в целях обучения, особой пользы из-за конструкции от него нет.

А теперь приступим к сборке.

Сборка

Для сборки несложного электродвигателя понадобится:

• Медная проволока (0,2 мм)
• Лист металла
• Изолента
• Металлическая проволока (спица от велосипеда) или что-то, что будет служить основой для ротора
• Фанера
• Болты
• Инструменты (паяльник, ножницы по металлу, клеевой пистолет, линейка и карандаш)

Небольшое уточнение: в примере собирается электродвигатель с двумя катушками из болтов и медной проволоки, такой двигатель имеет мёртвую зону и невысокую эффективность. Для исправления этого стоит использовать три или более катушек из магнитов вместо двух самодельных. Так двигатель лишается мертвой зоны, и его эффективность повышается до 60%.

Первый этап

Вырезаем из листа металла пластины размером 7 на 2,5 см и сверлим в центр пластин отверстие под металлическую проволоку, что будет служить осью.

Надеваем пластины на проволоку и фиксируем изолентой.

Концы оси получаться, скорее всего, крайне неровными, поэтому затачиваем их.

Сейчас небольшое отступление, про принцип работы электродвигателя. Подавая ток на накрученную медную проволоку, создаётся магнитное поле, которое притягивает якорь (ротор), при этом, если в тот момент, когда якорь ротор сравняются с магнитом, выключит ток, то якорь по инерции сделает небольшой оборот. Если постоянно угадывать этот момент, то можно заставить якорь вращаться беспрерывно.

Для того, чтобы в нужный момент включать и выключать ток был изобретён прерыватель тока. Мы сделаем его из небольшой металлической пластинки, закреплённой на оси и изогнутой на концах, и щётки (кусок медной нелакированной проволоки, к которому подключен контакт). Таким образом, так как ось и пластины металлические, через них будет проходить ток, и цепь будет замыкаться и размыкаться при их касании.

Второй этап

Чтобы не держать электродвигатель в руках изготовим корпус. Если у вас есть готовый, используйте его и можете пропустить этот этап.

А для тех, кто как я, не имеет подходящего корпуса, в этом этапе я расскажу, как его сделать из фанеры и металлических детаей.

Для этого берём фанеру, вырезаем кусок где-то 10 на 10 см. Проводим линию, что будет посреди одной из сторон. Ставим три отметки – две по краям, отступив где-то 1,5 см, и одна посреди линии.

Просверливаем большие отверстия по краям и небольшое в центре. Вырезаем из того же листа металла пластину 10 на 2,5 см, что будет служить магнитопроводом, обрезаем с меньшей стороны на глаз, чтобы поместились болты, что вставляются по краям. Накладываем пластину, продеваем болты, закручиваем гайки. Наглядно как должно получится на фото:

Далее берем металлическую рамку, если есть, если нет, делаем сами из того же листа металла. Чертёж прилагается:

Сверлим отверстия для саморезов и оси. Продеваем ось и прикручиваем к основе из фанеры. Вот, что должно получится:

Третий этап

На болт накручиваем небольшой слой бумаги, сверху которой 1-2 слоя изоленты. Это делается для того, чтобы было удобно снимать и одевать медную катушку. На эти слои наматываем медную проволоку. У меня проволока 0,2 мм, поэтому наматываю 500 витков.

Если вы не знаете какого диаметра у вас проволока, а специальных приборов для измерения нет, то возьмите простой гвоздь, намотайте на него, условно, 20 витков вашей проволоки, измерьте расстояние намотанной проволоки и поделите его. В моём случае 20 витков расстояние 4 мм, 4/20 и получаем 0,2 мм.

Необходимо сделать две такие катушки.

При изготовлении второй катушки, наматывайте проволоку в противоположную сторону. Это для того, чтобы в электродвигателе не образовались одинаковые полюса, ибо в таком случае якорь не будет крутиться и сам двигатель не будет работать.

После зачищаем концы катушек и собираем конструкцию. Из кусочка металла, отрезка медной проволоки и термоклея делаем щётку и щёткодержатель (прерыватель тока).

Далее спаиваем концы катушек параллельно. Главное – при спайке не перепутайте концы, дабы в катушках не было одинаковых полюсов, ибо двигатель не будет работать. После подсоединяем кабеля и тестируем наш самодельный электродвигатель.

Электромотор своими руками готов.

Наглядно как сделать простейший электродвигатель своими руками в следующем видео:

Что в итоге…

Электродвигатель интересная игрушка и весьма прост в изготовлении. Для его изготовления мы брали три железные пластины 7 на 2,5 см, пронизывали их по центру металлической проволокой (спицей от велосипеда) и скрепляли изолентой. После чего делали корпус из фанеры и металлических деталей. А на последнем этапе изготавливали катушки из медной проволоки и болтов (медная проволока 0,2 мм 500 витков), собирали конструкцию, параллельно спаивали катушки и подключали кабеля от блока питания.