Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Безщеточные двигатели своими руками

Привычные всем аккумуляторные шуруповерты оснащены коллекторными электродвигателями с переключением тока в обмотках якоря при помощи щеток. Бесщеточные шуруповерты, в отличие от них, комплектуются бесколлекторными электродвигателями. Функции коллекторно-щеточного узла (КШУ) выполняются электронным узлом управления. Разница состоит в том, что он переключает ток в обмотках статора, а не ротора. Якорь же не имеет катушек. Для исключения из конструкции скользящих контактов его магнитное поле создается постоянными магнитами. Момент подачи тока в статорные обмотки определяется при помощи датчиков положения ротора (ДПР), которые работают на основе эффекта Холла.

Импульсы ДПР совместно с сигналом регулятора скорости вращения обрабатываются микропроцессором. Результатом обработки является формирование электрических импульсов, модулированных по ширине. Это так называемый сигнал ШИМ. Результирующая последовательность импульсов подается на усилители тока (инверторы). Их выходы связаны с обмотками статора. Инверторы, в соответствии с выходным сигналами микропроцессорного узла, коммутируют ток в катушках статора. Переменное магнитное поле, вызванное импульсами этого тока, взаимодействуя с постоянным магнитным полем ротора, приводит к вращению якоря.

Проблемы коллекторных двигателей

На фундаментальном уровне работа любого электродвигателя заключается в преобразовании электрической энергии в механическую. Существуют два основных физических явления, лежащих в основе устройства электрических машин:

  1. Электрические и магнитные поля взаимосвязаны. То есть каждый движущийся заряд создаёт магнитное поле и, соответственно, магнитные поля способны производить разность потенциалов.
  2. Магниты взаимодействуют между собой. Работа всех электродвигателей основана на взаимодействии магнитов. Одни из них постоянные, другие представляют собой катушку, в которой индуцируется магнитное поле прохождением через витки электрического тока.

Двигатель сконструирован таким образом, что магнитные поля, создаваемые на каждом из магнитов, всегда взаимодействуют между собой, придавая ротору вращение. Традиционный электродвигатель постоянного тока состоит из четырёх основных частей:

  • статор (неподвижный элемент с кольцом из магнитов);
  • якорь (вращающийся элемент с обмотками);
  • угольные щётки;
  • коллектор.

Такая конструкция предусматривает вращение якоря и коллектора на одном валу относительно неподвижных щёток. Ток проходит от источника через подпружиненные для хорошего контакта щётки на коммутатор, который распределяет электричество между обмотками якоря. Магнитное поле, индуцированное в последних, взаимодействует с магнитами статора, что заставляет статор вращаться.

Главный недостаток традиционного двигателя в том, что механический контакт на щётках невозможно обеспечить без трения. При увеличении скорости проблема проявляет себя сильнее. Коллекторный узел изнашивается со временем и, кроме того, склонен к искрению и способен ионизировать окружающий воздух. Таким образом, несмотря на простоту и дешевизну в изготовлении, подобные электродвигатели обладают некоторыми непреодолимыми недостатками:

  • износ щёток;
  • электрические помехи в результате искрения;
  • ограничения в максимальной скорости;
  • сложности с охлаждением вращающегося электромагнита.

Появление процессорной техники и силовых транзисторов позволило конструкторам отказаться от узла механической коммутации и изменить роль ротора и статора в электромоторе постоянного тока.

Как сделать вибродвигатель своими руками

Для создания более плотной массы бетона в основах под дом и других конструкциях из него, используются вибромоторы погружного или поверхностного типа, мощность которых составляет от 1 до 1,5 кВт, работа в сети 220 В. Чертежи вибромотора можно найти в свободном доступе на просторах интернета. Для его изготовления необходимы:

  1. Ручки для направления, удерживания, переноса устройства.
  2. Электродвигатель необходимой мощи.
  3. Эксцентриковый дебаланс.
  4. Кабель питания.
  5. Основания нужных габаритов.

Также потребуется прут из метала нужной длины, пластина из метала диаметром примерно 60 мм. К торцу прута или арматуры крепится пластина при помощи сварки, другой торец нужно обточить таким образом, чтобы была возможность закрепить его в хвостовой зоне перфоратора.

Механизм способен уплотнять бетон при помощи вращательных и поступательных движений. Пузыри воздуха, которые образуются в бетоне, удаляются быстро и без проблем. Положение вибратора нужно изменять каждые 2-3 минуты.

Вибромотор на 220 Вольт своими руками

Вибродвигатель данного типа работает при помощи воздействия на бетон через опорную поверхность действующего элемента.

Оборудование

Чтобы его изготовить необходимо следующее оборудование:

  • перфоратор малых размеров;
  • электродрель.
Читать еще:  Daewoo lanos какой двигатель лучше

Чтобы работа была качественной, хватит мощности на уровне 1–1,5 кВт.

Инструмент

Для конструкции с маневренным валом нужны:

  • дрель с электроприводом;
  • труба из нержавейки;
  • металлический трос в защитном кожухе;
  • ось из стали;
  • шарикоподшипники – 2 шт.

В трубе необходимо составить два подшипниковых узла, на внутренней обойме которых поставлен стержень из стали с эксцентриком.

Во время вращения вала появляется колебание насадки, и как результат, повышается плотность бетона.

Вибромотор своими руками для вибростола

Составляющие вибрационного стола:

  1. силовая металлическая конструкция наподобие рамы;
  2. столешница, зафиксированная на опорном станке;
  3. электропривод – вибродвигатель;
  4. пружины, которые нужны для взаимодействия площадки с рамой из стали;
  5. пульт управления, установлен на станке.

Плотность бетона достигается при соблюдении таких условий:

  1. понижение амплитуды вибрации;
  2. ритмичная вибрации площадки.

Чтобы этого достичь, нужно точно подогнать вес груза, установить координаты соединения привода, подобрать набор характеристик вибродвигателя. Мотор нужно аккуратно зафиксировать на раме механизма и подсоединить кабелем к пульту управления.

Один может устанавливаться на валу двигателя, а также функционировать автономно. Второй вариант предусматривает передачу крутящего момента при помощи ременной передачи.

Вибромотор на основе перфоратора

Он имеет простую конструкцию, изготавливается из таких деталей:

  • стержень из стали;
  • шайба торцевая.

Шайба крепится при помощи сварки в торце бруска, а его длина отвечает глубине формы. Работа устройства реализовывается при возвратно-поступательном ходе рабочего органа. Пика прикасается к дну на формы и влияет на бетонную массу, проявляя себя как ключ вибраций.

Электронаждак из УШМ

В качестве рабочих камней для этих целей желательно использовать легкие камни с небольшим диаметром. Фланец для крепления такого камня к болгарке лучше заказать у токаря: здесь очень важно, чтобы он был идеально сбалансирован на вале двигателя.

Перед тем как работать на таком станке, его следует хорошо закрепить хомутами к рабочему столу. Во время операции заточки важно использовать плотную одежду, которая надежно будет закрывать все части тела от возможных травм.

Особенности сдачи двигателей на лом

Электродвигатели помещены в алюминиевый корпус, произведены с применением медной обмотки, латунных и бронзовых щеток, втулок и шайб из цветных металлов. Металлолом моторов относят к классу разборного металлического мусора (вторчермета). Поэтому мелкие пункты приема неохотно скупают электродвижки и устанавливают минимальные цены, несмотря на высокое содержание ценных цветных металлов в обмотке двигателя и генератора.

Но перед тем, как вытащить медь из электродвигателя, учтите: металл, получаемый в результате разбора мотора, не является чистым. В нем содержатся специальные примеси, повышающие удельное сопротивление металла и ограничивающие пусковые токи генератора. Наличие примесей удешевляет металл, из-за чего стоимость металлолома во многих пунктах определяют по массе брутто. При расчете текущей стоимости учитывают также рыночную ситуацию, актуальную стоимость меди, черного металлолома и чугуна.

Втулка (фланец)

Втулка для посадки точильного камня является самым сложным узлом нашего аппарата. Еще эту втулку называют фланец. Что такое фланец? Это кусок металлической трубы, внутренний диаметр которой идеально подходит к валу электродвигателя и надежно фиксируется на нем. Наружный диаметр фланца должен совпадать (с небольшими погрешностями) с посадочным диаметром точильного диска. По наружному диаметру нарезана резьба для фиксации диска, резьба обязательно должна быть противоположной по отношению к направлению вращения вала. Другими словами, если вал электродвигателя вращается по часовой стрелке, то резьба должна быть левой. И наоборот, если вал крутится против часовой стрелки, то резьба на втулке должна быть правая, обычная. Именно поэтому чуть выше я советовал подключать мотор с вращением против часовой стрелки.

Если электромотор имеет фиксированное направление вращения (старого образца) по часовому направлению, то придется искать лерку под левую резьбу. Дело в том, что если направления резьбы и вращения вала будут совпадать, то очень высока вероятность раскручивания на ходу — точильный камень может запросто слететь во время работы и травмировать окружающих.

Читать еще:  Bmw двигатель m73 характеристики

Лучшим вариантом будет обратиться к знакомому токарю и заказать изготовление этой втулки. Обычно токарю достаточно лишь принести шкив от двигателя и сообщить посадочный диаметр точильного камня. Большинство современных камней имеет внутренний диаметр 32 мм. Но наш веб-ресурс не зря пестрит девизом «все своими руками» и вполне возможно изготовление фланца самостоятельно. Конечно, качество будет похуже, чем от профессионального токаря, но и специальных навыков или особого инструмента для этого не требуется.

Также подходящую втулку можно купить у Китайцев тык.

Итак, основой послужит металлическая труба «1/2» — полдюймовая водопроводная труба. По ГОСТ 3262-75 внутренний диаметр данной трубы составляет 15 мм., наружный — 21,3 мм. Наружный хорошо подходит под посадочный диаметр зачистного диска для болгарки (22 мм.), он вполне может пригодиться. Но самое главное — этот диаметр хорошо подходит для насадки под 32 мм., но об этом ниже. Внутренний же диаметр 15 мм. не подходит ни к какому валу электродвигателя и придется устранять это несовпадение.

Если вращение вала происходит против часовой стрелки, в качестве трубы можно взять сантехнический сгон с резьбой на «1/2». Если же направлением вала нет возможности управлять и он крутится по часовой стрелке, то резьбу придется нарезать самостоятельно леркой для левой резьбы. В любом случае, кусок трубы желательно подбирать без шва — снаружи шов не создаст особых проблем, а вот утолщение изнутри трубы будет способствовать биениям во время вращения.

Кусок трубы с резьбой необходимо обрезать по необходимой длине, чтобы резьба была с одной стороны. Внутренние края нужно обработать круглым напильником. Выбирая длину будущего фланца, нужно стараться делать его как можно короче, но чтобы все составные части поместились на нем. Стоит обязательно учесть болт фиксации — на валу может углубление или обрезанная грань, болт на втулке в этом месте не должен мешать другим деталям.

Как уже говорилось, резьба нужна только с одной стороны втулки, однако точильный камень должно что-то удерживать с противоположной стороны. Для этой цели хорошо подходит короткий отрезок полипропиленовой трубы 32 мм. обязательно с маркировкой SDR 6.0 (внутренний диаметр 21,2 мм.). Отрезок 1,5-2 см. нужно обрезать максимально ровно — от этого зависит, будет ли камень выписывать восьмерки во время вращения.

Кусок ППР-трубы нужно насадить на металлический сгон таким образом, чтобы до резьбы оставалось чуть меньше сантиметра — это место под зачистной диск для болгарки. Насадить пластиковую трубу на металлическую будет не так-то просто. Чтобы это сделать, нужно, во-первых, вооружиться какой-либо трубкой с диаметром больше, чем у металлического сгона и меньше, чем у пластикового отрезка — этой трубкой можно набить ППР-трубу на сгон. Во-вторых, сгон нужно раскалить, например на плите до температуры, вызывающей шипение воды. На раскаленную трубу забивается отрезок из ППР.

Для надежной фиксации фланца на валу, нужно просверлить отверстие под стопорный болт. Естественно, место под болт зависит от расположения углубления на валу. Хорошо, когда место отверстия совпадает с насаженной ППР-трубой — будет дополнительная фиксация. Возможно на валу вообще не будет места под болт фиксации, тогда это место выбирается произвольно и нужно постараться немного просверлить вал прямо через втулку, чтобы болт заходил в отверстие на несколько миллиметров. В самом фланце нарезается резьба под болт. Чтобы не резать резьбу, можно воспользоваться толстым саморезом с мелким шагом резьбы. Нарезав резьбу, болт или саморез обрезается до необходимой длинны — чтобы надежно упирался в вал мотора, но и слишком не торчал из втулки.

Теперь настал момент насаживать втулку на вал двигателя. Проблема в том, что обычно валы электродвигателей от стиральных машин производства СССР выпускались двух диаметров: 11 мм. и 14 мм. и цифры эти имели достаточно большие погрешности в виде десятых долей миллиметра. Например, на фото в этой публикации двигатель обладает валом 11,9 мм. Поэтому нужно искать способ увеличить диаметр вала до 15 мм.

Читать еще:  Tomahawk 9010 датчик температуры двигателя

В случае вала диаметром ≈11 мм., удобным решением будет кусок металлопластиковой трубы 16 мм. — наружный диаметр можно подточить прямо на валу двигателя до 15 мм. Да и пластик вообще хорошо насаживается механическим путем — лишнее просто сминается металлической трубой. Внутренний диаметр металлопластика около 12 мм. — если вал толще, то труба имеет свойство растягиваться, если вал слишком мал (что маловероятно), то дополнительная толщина добирается одним слоем изоленты или термоусадочной трубки. Отрезок металлопластиковой трубы нужно «натянуть» на вал с усилием, точнее даже забить — такого итога нужно добиться. Нужно не забывать про углубление на валу под фиксационный болт и найти способ пометить эту точку поверх металлопластика.

Когда отрезок МП надежно сидит на валу, можно включить двигатель и немного прошлифовать поверхность. Это важный момент: нужно не снять лишнего — металлический сгон должен с усилием забиваться поверх МП. Во время насадки стальной трубы нужно не потерять место фиксации болтом, и совместить отверстие на втулке с углублением на валу. Когда отверстие и углубление совмещены, МП-трубу нужно просверлить до вала двигателя прямо через отверстие во фланце. При набивании втулки на вал, чтобы не разбить резьбу, на нее нужно накрутить гайку. Когда фланец насажен, фиксируем его болтом (или саморезом). На включенном двигателе оцениваем наличие биений и качество центровки. Биения втулки не так страшны, нежели «восмирение» отрезка ППР — прямо на ходу его можно подровнять напильником.

В случае вала диаметром ≈14 мм., нужно заполнить расстояние всего около 1 мм. — добиться этого можно несколькими слоями термоусадочной трубки, лучше клеевой.

Когда втулка закреплена на моторе — самое сложное позади. Осталось лишь сделать насадку под «32-й» камень, надеть шайбы и накрутить гайку. Насадка делается из той же ППР-трубы 32 мм, с той разницей, что изнутри ее придется немного «подчесать» для свободного одевания на втулку. В качестве шайб отлично вписывается шайба М20 усиленная. Для гайки не удалось найти ничего лучше, чем сантехническая контрагайка. Обычная гайка М20 слишком большая по ширине и неуместна.

При пробном запуске всей сборки следует обращать внимание на биения и «восьмерки» камня, а не шайб и гайки — контрагайки достаточно кривые изделия, шайбы имеют небольшой люфт на внутреннем диаметре. Небольшие биения камня устраняются путем банальной его подточки, а восьмерки исправляются выравниванием ППР-отрезка, который выполняет роль упора.

Шаг 8. Проверка конструкции

Эскиз самолёта в боковой проекции

Эскиз самолёта в виде сверху

Эскиз самолёта в боковой проекции

Эскиз самолёта в виде сверху

Как только проектирование завершено, нужно проверить конструкцию. Для этого я сделал эскизы моей модели в масштабе 1:2. С помощью этого нового эскиза я сделал планерную версию своего самолёта из пенопластика. Изготовление прототипа началось с создания фюзеляжа в виде боковой проекции с рулем высоты. Затем в фюзеляже был вырезан паз под хвостовое оперение. Обратите внимание, что хвост установлен с отрицательным углом атаки, как и положено. Для стандартного исполнения самолёта с главным крылом впереди хвоста, это важно для устойчивости. Для того чтобы две части крыльев соединить вместе, я вклеил несколько частей провода в крыло и просунул его наполовину в противоположное крыло, а затем обвязал самолет упаковочной лентой и добавил кусок пластилина в носовую часть для баланса. Во время испытания модель показала себя хорошо, быстро выходила из сваливания и хорошо летала, поэтому я решил начать собирать полномасштабную модель.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector