Главная » Двигатель своими руками

Самый мощный бесколлекторный двигатель своими руками



ГЕНЕРАТОР ИЗ ДВИГАТЕЛЯ СВОИМИ РУКАМИ

С разбора CD-rom скопилось уже некоторое количество бесколлекторных двигателей постоянного тока (это те, что крутят диск). И место вроде много не занимают, но на глаза попадаются часто. Наконец принял решение, что надо уже как-то с ними определиться.

Итак, это бесколекторный двигатель постоянного тока, положение ротора в нём отслеживается тремя датчиками Холла, управляется при помощи микросхемы драйвера ВА6849FP (регулировка оборотов). В теории всё просто, а вот на практике впечатления могут зашкалить уже от одного обозрения платки на которой движок собственно и установлен.

Поэтому не стал вникать в назначение многочисленных выводов шлейфа, а просто взял и располовинил двигатель, и увидел его статор. Однако полный обзор печатной платы был по прежнему недосягаем. Осознав, что без жертв не обойтись, отпаял провода (3 штуки) идущие с обмоток статора на плату, а затем сложил – переломил вдвое плату вместе с металлической пластиной крепления.

Освобождённый статор плюхнулся на стол и опять же в позновательных целях был незамедлительно размотан. Теперь могу сообщить, что мотор имел три обмотки (фазы) соединённых методом звезда , но вполне возможен вариант когда они могут быть соединены методом дельта .

Схема сборки

Электродвигателя конечно не стало, но вместе с ним не стало и робости перед неизведанным, ибо и неизведанного теперь не было. На фото проводники образуют обмотки и заканчиваются выводами. Соединения обмоток отличаются, но электрическая сущность больших изменений не претерпевает. Относительно толстые провода обмоток статора навели на мысль, что с этого движка можно получить неплохой ток, будь он использован в качестве генератора, да ещё если и несколько вольт напряжения выдаст, то возможно счастье !

Остановился вот на такой схеме снятия с электродвигателя, впрочем, теперь уже генератора, вырабатываемого им электрического тока. Данная схема была собрана и опробована со следующими номиналами электронных компонентов: С1 – 100 мкФ х 16 В, все шесть диодов 1N5817.

Было бы интересно опробовать и такую схему, но пока руки не дошли . Как более совершенный вариант - поставить на выход стабилизатор .

Для дальнейших действий был взят ещё один электродвигатель и приведён в должное состояние для подключения и крепления. Шестерёнки (зубчатая пара) с передаточным отношением 1:5 от китайского фонарика – жучка .

Всё было смонтировано на подходящее основание. Важным в этой операции является правильно взять межцентровое расстояние зубчатых колёс и установить их оси вращения в единой пространственной плоскости.

Схема собрана, вновь обращённый генератор к тесту готов.

При интенсивном, но без мазохизма, вращении большого зубчатого колеса пальцами рук напряжение легко достигает отметки в 1,7 вольта (без нагрузки).

При подключении нагрузки, лампочки на 2,5 В и 150 мА, сила тока достигает 120 мА. Лампочка вспыхивает в пол накала.

Видео - работа под нагрузкой

Возьму на себя смелость заявить, что даже данный конкретный двигатель возможно использовать в качестве ветрогенератора способного вырабатывать электрический ток в достаточном количестве для зарядки одного аккумулятора ААА напряжением 1,2 В и ёмкостью до 1000 мА включительно. Прошу обратить внимание на то фото, которое показывает монтаж шестерён на основании. На правую сторону большого зубчатого колеса так и проситься установка ещё одного моторчика. Кинематическая схема будет такой: одно ведущее колесо вращает два ведомых. Возможности удваиваются, реальным становиться собрать повышающий преобразователь и заряжать даже аккумуляторы мобильных телефонов. Вопросами добычи электричества занимался Babay .

Началось всё с очередного посещения модельного магазина. Перечитав кучу всякой инфы по бесколлекторным двигателям, решил и я приобщиться к этому чуду техники.

После разборки 5 CD - ROM -ов и 3 видеомагнитофонов нарисовалась такая вот картина:

· материал для эксперимента - моторчик привода диска от CD-ROM-а или от блока видеоголовок.

· статор должен иметь не менее 9-полюсов (зубов)

· магниты требуются сильные, и легкие.

толщина железа статора у движков CD - ROM была всего 4 мм что очень мало, пришлось отложить их до лучших времен.

От видиков моторы выглядели посолиднее и железо у них потолще да и ротор у них вращается на подшипниках. В общем решил переделать именно такой мотор.

На всякий случай: ротор - это то что крутиться, на нем магниты; статор- то что не крутиться, на нем обмотки….

Конструктивные особенности движков очень разные. Поэтому в этой статье даются общие рекомендации по переделке таких двигателей с минимальными затратами в 3 фазные авиамодельные двигатели.

После разборки двигателя отсоединяем статор от пластины, на которой он крепится (вариантов крепления очень много и поэтому я не привожу технологию. В моём случае статор прикручивается тремя шурупами). Отсоединив статор, аккуратно удаляем с него намотку, стараемся не повредить заводскую лакировку.

Перемотку статора ведут медным проводом, диаметром 0.4mm - 0.5mm. На каждый полюс мотаем от 17 до 20 витков.

Чем меньше витков, тем больше обороты, большее количество витков позволяет получить более высокий вращающийся момент. Изоляция провода должна остаться неповрежденной – это критично, иначе ваш двигатель не будет работать.

Проверка качество намотки производится мультиметром. Провод НЕ ДОЛЖЕН быть сломан или с поврежденной изоляцией. Сопротивление обмоток должно быть примерно одинаковым. Провода обмотки не должны быть закорочены между собой или на статор (в случае повреждения изоляции). Если вы не уверены, что нет повреждений или «коротыша» - снимайте намотанный провод и мотайте еще раз. Соедините, закрепите и пропаяйте выводы обмоток. Сопротивление обмоток

0,1-0,14 ом на фазу.

Далее необходимо соединить обмотки между собой. Есть два варианта. Первый - звезда , второй - дельта , какой вариант выбрать дело вкуса. С намоткой «звезда» двигатель будет иметь более высокий вращающий момент, меньше оборотов в минуту и будет «есть» меньше. Намотка «дельта» даст более горячий двигатель с более высокими оборотами в минуту и большим КПД, но будет иметь больший «аппетит» и будет греться больше. Намотка «звезда» «тяжелее» для работы контроллера.

Ну, в общем, статор готов, осталось теперь придумать, как его крепить к нашим летательным аппаратам.

Я решил эту проблему простым способом. просто удалив лишнее железо с корпуса.

На получившееся крепление устанавливаем пластмассовую пластину и подшипники.

Далее устанавливаем вал. В моём случае втулка на одном из концов вала оказалась слишком большой. поэтому, для облегчения конструкции, пришлось обточить её на токарном станке.

Далее на пластмассовую пластину прикручиваем перемотанный статор.

В принципе. прикрутив ротор можно подсоединить и проверить двигатель. если всё сделано правильно должно всё заработать. Но для получения хороших результатов необходимо заменить магнитное кольцо на более лёгкие и мощные магниты.

Размеры магнитов должны выбираться исходя из размеров ротора и статора, толщина исходя из толщины уже существующего магнита на роторе моторчика, необходимо чтоб оставался зазор. Далее, берем родной ротор и всеми правдами и не правдами выковыриваем из него магнитное кольцо. Оно может быть из пластика, а может и из пермаллоя, это типа прессованного порошка железа, в общем, варианты есть, и надо смотреть по обстановке, главное удалить это кольцо.

Возьмите 12 магнитов и разложите их в одну полоску на столе, получилось? Тогда берем 2 маркера разного цвета и все четные метим одним цветом, нечетные - другим. Теперь аккуратно по одной штучке, не переворачивая, именно так как они лежали примагничиваем внутрь ротора, то есть внутри они тоже должны чередоваться и лежать в той же последовательности, что на столе. Зазор между магнитами должен быть абсолютно одинаковым. Как можно это сделать: устанавливая магниты в стакан, прокладывайте их тонкими кусочками бумаги одинаковой толщины, если один из зазоров получился больше, то увеличьте толщину бумаги. Не пожалейте времени, чтобы сделать эту работу.

Ну а теперь аккуратненько капаем по капельке клея на место стыка ротора и магнита, под каждый магнитик по капельке. ждем минут 10 и так пока не приклеим все магнитики. Ещё раз обращаю ваше внимание на то что зазор между магнитами должен быть АБСОЛЮТНО ОДИНАКОВЫМ.

После просыхания клея устанавливаем ротор на прежнее место и пробуем включать.

Наверное, конкурировать с именитыми брэндами не нужно стараться, да и не выйдет это в домашних условиях, без применения станочного парка, но на поле прийти и сказать, что это я сам сделал, своими руками, очень приятно.

В инете достаточно много написано по поводу характеристик коллекторных и бесколлекторных моторов. Поэтому просто скажу своё мнение: вес мотора получился достаточно маленький, КПД бесколлекторного мотора все же выше чем коллекторного, и у бесколлекторного нет щеток, которые постоянно подгорают.

А раз выше КПД то на том же комплекте батарей можно летать больше и дольше.

Бесколлекторник своими руками

Здравствуйте. Всем доброго времени суток и всех с Новым годом! Хочу вам представить работу Бесколлекторный двигатель , которая была подготовлена для участия в конкурсе мной и моими учениками станции юных техников.
Изготовление бесколлекторного электродвигателя является актуальным, так как данные двигатели для авиа- и других моделей производят только в зарубежных странах, стоимость таких двигателей очень высока.
Этот двигатель был эксперементальным, на модель его так и не поставили, он так и остается выставочным экспонатом. Но были изготовлены другие двигатели, которые мы сейчас используем на моделях.
Использование заготовки, отлитой в муфельной печи, неодимовых магнитов, взятых с DVD-проигрывателей, CD-приводов, автомагнитол, вала вместе с подшипниками, взятых от старого видеомагнитофона,провода ПЭВ-2 1,05 позволили нам создать легкий, мощный и высокооборотистый бесколлекторный электродвигатель, который имеет следующие технические характеристики:
- масса двигателя: 190 грамм
- высота двигателя без вала: 40
- диаметр: 52 мм
- диаметр вала двигателя:6 мм
- количество используемых элементов питания при тестировании:3S-6S Li-Po
Цель разработки: изготовление двигателя с высоким КПД стоимостью изготовления ниже, чем приобретенный в магазине. Учитывая, что один двигатель - это лучше чем испорченный видеомагнитофон и десяток убитых CD- DVD-приводов, DVD- проигрывателей, так как весь этот хлам на станцию юных техников везут кучами, да и детишкам есть что покрутить.
Главное преимущество - отсутствие вращающихся контактов и переключающихся контактов вообще - а это главный источник потерь в электродвигателях на постоянных магнитах.
Как уже говорилось ранее, для изготовления данного двигателя нам потребовалась заготовка, которую мы отлили в муфельной печи. Получилась заготовка 60 мм в диаметре и 100мм высотой. На токарно-винторезном станке ТВ-4 обработали и выточили корпус двигателя. Так как чертежей не было, оттолкнулись от статора, который у нас имелся и от подшипников,плюс неодимовые магниты, зазор между магнитами и статором должны быть минимальными на сколько это возможно. Это скажется на мощности двигателя. Размеры магнитов должны выбираться исходя из размеров ротора и статора, толщина исходя из толщины уже существуещего магнита на роторе моторчика. Магниты должны быть установлены с чередованием полюсов S-N-S-N-S. Мы взяли 14 магнитов и разложили их в одну полоску на столе. Взяли 2 маркера разного цвета и все четные пометили одним цветом, нечетные - другим. Затем аккуратно по одной штучке, не переворачивая, именно так как они лежали приклеили их внутрь ротора.
Проверка качества намотки производится мультиметром. Провод не должен быть сломан или с поврежденной изоляцией. Сопротивление обмоток должно быть примерно одинаковым. Провода обмотки не должны быть закорочены между собой или на статор (в случае повреждения изоляции).
P.S. Если покупать все комплектующие - это может и невыгодно, но в нашем случае материал для сборки просто лежал без дела. Это списанные из других школ компьютеры, пылящиеся в подвале, сгоревшие DVD-проигрыватели, морально устаревшие автомагнитолы. И это все все в дело.

Вознаграждение автору

Вознаграждение за каждый плюс

Средний рейтинг статей за декабрь - 94

Оплаченный рейтинг - 142

Сообщество считает, что это — хорошая статья.

Загрузка отзывов. Пожалуйста, подождите.

Своя литейка это класс.Даже удивительно что отливка без раковин. Станки - прекрасно (лиш-бы дети на них работали).
Статья получше стала, но опять хило. Мелочей много а сути опять нет. Весто технических данных - габариты и вес. А хотелось-бы знать: размеры статорного железа, количество витков, расчетные(и выдерживаемые) токи, быстроходость(кv), потребляемая мощность, отдаваемая мощность (хотя-бы в виде тяги на каком-либо винте). Понятно что это выставочный образец (в основном для отчета), но даже на выставке с данными смотрелось-бы солиднее. А для детей - опыт работы с электроприборами.
Железо, конечно, не фонтан - отверстие в сердине большое а обмотки маленькие, но, как говориться Нахаляву и. .

один из воспитанников кружка за станком

Автору +1 за работу с детишкми и др. Только я не понял откуда взялся статор.Он по законам физики для большего КПД должен состоять из множества пластин звездочек по типу сердечника трансформатора с диэлектриком в прослойку (если можно так сказать). Я вот не пойму как с этим то порешали.

Вот пока есть такие руководители и их ученики, моделизм будет жить! (нет ничего лучше, чем сделанное своими руками)

видели бы вы восторг ребят, когда металл, который плавили 2 недели назад, неделю назад обрабатывали на станке вдруг ожил и все закрутилось.

Модель бесколлекторного двигателя достойна выставки НТТМ. Но не более. Ни о каком высоком КПД речи быть не может. Судя по фото регулятор вот такой http://www.parkflyer.ru/68466/product/114274/ или http://www.parkflyer.ru/68466/product/449074/ http://www.parkflyer.ru/68466/product/449074/. При весе 171 гр. такой мотор http://www.parkflyer.ru/68466/product/104096/ развивает 570 Вт 12В (3S) / 815 Вт 15В (4S), или ему подобные. Респект и уважуха всем участникам проекта!

всё мне нравится, только есть одна накладочка. общаюсь с бывшим руководителем СЮТа, а он рассказывал технологию изготовления таких вот трудоёмких железяк.
Суть в следующем:
Руководитель и один-два мальчика постарше делают основную часть работы, объясняют технологию, мальчик бегает, шкурки подаёт, красит, шлифует, а потом такой вот пионэр идёт на выставочку, и ему хлопают, хлопают! Вау, какой замечательный мальчик!

Был прецедент у нас: первоклассник, над которым учитель стоял и говорил что делаеть, чуть ли не руку направлял, сделал судомодель, которую не каждый восьмиклассник осилит (в той деталировке и аккуратности).

Мопораму однозначно этот пионер делал)

Источники: http://radioskot.ru/publ/raznoe/generator_iz_dvigatelja_svoimi_rukami/18-1-0-980, http://www.rc42.ru/publ/1-1-0-2, http://www.parkflyer.ru/blogs/view_entry/3613/

Комментариев пока нет!

Ваше имя *
Ваш Email *

Сумма цифр внизу: код подтверждения