Как сделать электромоторчик в домашних условиях. Сложно ли сделать своими руками электродвигатель? Использование двигателя стеклоомывателя

Условиях.

Для этого потребуются следующие материалы и инструменты:
- медицинский шприц (в данной самоделке используется шприц объемом 20 мл);
- изолированная медная проволока диаметром 0,45мм и длиной около 5м;
- медная проволока диаметром 2,5 миллиметра;
- неодимовые плоские магниты 2 штуки;
- доска для изготовления деревянного основания;
- термоклеевой пистолет;
- тюбик супер клея;
- батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.

Начнем с изготовления основы нашего двигателя - электромагнитного цилиндра. Сделаем его корпус из медицинского шприца объемом 20 мл. Такой шприц можно приобрести не только в аптеке, но и в сервисных центрах или магазинах, которые занимаются продажей и обслуживанием оргтехники. Работники таких центров с помощью шприцов производят заправку картриджей струйных принтеров и как правило в основном используются шприцы нужного объема, а именно 20 мл. Берем шприц и первым делом извлекаем поршень, он не понадобится. С помощью ножовки отрезаем часть шприца (меткой служит деление 15 мл).

Лишнее убираем в сторону, а с этой заготовкой продолжим работать.

Далее понадобится тонкая медная изолированная проволока. В данной самоделке использовалась проволока длиной 5 метров с сечением 0,45мм.

Её необходимо плотно намотать в одном направлении в несколько слоев на получившийся из шприца цилиндр.

Концы проволоки скручиваем друг с другом таким образом. Обмотку фиксируем суперклеем.

Затем понадобится толстая медная проволока из которой изготовим коленчатый вал и шатун.

Сперва удалим изоляцию.

Далее с помощью пассатижей придаем проволоке форму коленчатого вала.

Из оставшейся части проволоки используя плоскогубцы изготовим следующую деталь - шатун. Для его изготовления необходимо изогнуть проволоку с обеих концов как показано ниже.

Затем соединяем обе детали (шатун и коленчатый вал) вместе. Для фиксации шатуна на коленвале используются два кусочка изоляции от медной проволоки из которой изготавливались эти детали. Сперва необходимо надеть один кусочек изоляции, затем шатун и после этого еще один кусочек изоляции.

Дальше понадобятся два неодимовых магнита такого диаметра чтобы они легко могли перемещаться внутри цилиндра.

А так же понадобится деталь похожей формы (ее можно сделать например из дерева), которую горячим клеем крепим на магниты.

После чего получившуюся деталь закрепляем следующим образом:

Затем понадобится деревянное основание и две деревянные опорные стойки. Эти детали конструкции можно изготовить из любого материала, главное условие: он не должен проводить электрический ток. Но я считаю, что данную конструкцию проще всего изготовить именно из куска древесины (в данном случае доски), так как дерево очень доступный материал и довольно прост в обработке.

На основании намечаем будущее расположение цилиндра и опорных стоек. Затем термоклеем фиксируем цилиндр на деревянной заготовке основания.

Далее вставляем коленчатый вал в опорные стойки. Затем горячим клеем фиксируем стойки на основании согласно разметке.

После чего используя небольшие кусочки изоляции ограничиваем перемещение вала в опорных стойках.

На одну из сторон коленвала устанавливаем моховик. Он обеспечит более плавную работу двигателя.

Затем понадобятся два контакта из медной проволоки, которые необходимо закрепить на основании с помощью самореза с широкой шайбой.

После чего подключаем обмотку цилиндра к контактам. Перед подключением концы обмотки обязательно нужно очистить от изоляции (лака).

Ну вот, электродвигатель готов. Приступим к тестированию.
С помощью зажимов типа «крокодил» подключаем контакты двигателя к батарейку.

Статья, опубликованная в журнале Юный Техник №3 за 1984 год. Об изготовлении миниатюрного электромоторчика. Дает представление о принципиальной конструкции электродвигателя, и опыт с которым можно браться за более миниатюрные модели.

Коллекторный микродвигатель, сконструированный Ю. Ереминым, был по тем временам (1935 год) выдающимся изобретением: ведь весил он всего 0,371 г! Работал от постоянного тока напряжением 4,5 В, а сделан был в основном из тонкой жести и проволоки от радионаушников.

На рисунках мы приводим размеры, указанные Ю. Ереминым. Свой первый миниатюрный двигатель вы можете сделать в два - три раза крупнее, а уже потом, приобретя навыки, можете браться и за двигатель поменьше.

Самая трудоемкая деталь двигателя - якорь (рис. 1А). Ось якоря сделана из никелиновой проволоки диаметром 0,3 мм (можно взять швейную иглу или булавку). Половинки якоря согните из тонкой жести. В середине каждой детали сделайте желобок. Для этого пропилите в деревянной планке неглубокую канавку, положите на нее полоску жести шириной 3 см, сверху проволоку диаметром 0,3-0,5 мм и ударьте молотком (рис. 1 Б), Потом сложите заготовки, впаяйте в них ось (предварительно пролудив ее) и отогните полюсные наконечники.Барабан коллектора можно аккуратно намотать из ниток, а чтобы они не распались, хорошо промажьте их клеем. Наружный диаметр барабана должен быть не более 2 мм. Ламели коллектора выгните на круглом стержне подходящего диаметра из медной фольги. Внутренние части якоря, где должна быть обмотка, покройте два-три раза нитролаком, чтобы не было замыкания на корпусе. В пазы якоря уложите 480 витков эмалированного провода диаметром 0,05 мм. Чтобы спаять такой тонкий провод, вам придется намотать на паяльник медную, заостренную на конце проволоку диаметром 1 мм (рис. 2).

Корпус статора согните тоже из тонкой жести. Его размеры приведены не рисунке 3. Намотайте на него 280 витков эмалированного провода диаметром 0,05 мм. С якорем статор соединяется последовательно. Как видите, конструкция держателей сразу намного упростилась (рис. 4).

Если коллектор, который делал Ю. Еремин, вам покажется трудоемким, сделайте другой, более простой, например, как на рисунке 5.

Из ниток с клеем сделайте два барабана и соедините их с обмоткой якоря, предварительно зачистив провод мелкой наждачной бумагой. На каждый барабан нанесите нитрокраской полоску. Полоски эти должны быть немного меньше полуокружности барабана. Располагаются они с противоположных сторон. Незакрашенные участки проволоки будут выполнять те же функции, что и ламели. Щетки расположите по обе стороны оси.

В 30-е годы микроэлектродвигатель Ю. Еремина не получил широкого распространения. Легко объяснить почему: в то время мало было микромеханизмов, да и с миниатюрными источниками тока было туго. В наше время микроэлектродвигатели используются во многих областях промышленности, например в часовой. Есть для них и миниатюрные источники тока.

И моделисты сегодня все чаше и чаще применяют крохотные электродвигатели.

Если вы захотите «оживить» миниатюрную модель-копию автомобиля, купленного в магазине игрушек, вспомните о двигателе Ю. Еремина.

ЮТ, № 3, 1984
А. Ильин. Рисунки М. Симакова

Вам понадобится

• - держатель для батареи с контактами;
• - магнит;
• - аккумулятор или батарея размера АА;
• - 1 метр провода с эмалевой изоляцией, диаметром 0,8-1 мм;
• - 0,3 метра неизолированного провода, диаметром 0,8-1 мм.

Инструкция

Начните работу по созданию электродвигателя с намотки катушки. Для этого вам нужен провод, имеющий эмалевую изоляцию. Наматывайте провод ровными витками. Сделать это достаточно сложно, поэтому используйте основу, например, аккумуляторную батарею. 5см провода с каждого конца оставьте свободными. Намотайте около 20 витков на используемую основу. Намотка не должна быть очень плотной, но в то же время и слишком свободное наматывание не подойдет. Снимите получившуюся катушку с каркаса. Сделайте это очень осторожно, стараясь не повредить намотку. Оставленные свободными концы провода закрутите вокруг полученных при намотке витков. Это нужно для того, чтобы катушка сохраняла форму. Витки, получаемые при намотке, расположите точно напротив друг друга. Около 1см провода оставьте. За счет этих концов катушка будет размещаться на держателях. Для улучшения работы электродвигателя зачистите изоляцию на концах провода, из которого сделана катушка. Здесь есть небольшая хитрость. Удалите изоляцию только с одной стороны каждого из концов. Например, только с верхней половины концов провода. Нижняя часть должна остаться заизолированной. Самое главное, внимательно следите, чтобы изолированные края были внизу у обоих концов катушки. Держатели, на которых будет расположена катушка, сделайте из провода без изоляции. Внешне они представляют собой провод, перегнутый пополам, с петлей. В эту петлю будут вставляться оставленные при намотке катушки концы. Кусок провода длиной 15см просто перегните пополам, обернув при этом в середине вокруг гвоздя. Основание электродвигателя изготовьте из держателя для аккумуляторной батареи. Он имеет определенный вес и удержит ваш двигатель от вибрации во время работы. Теперь приступите к сборке двигателя. К аккумулятору прикрепите держатели. Вставьте его в держатель для батареи. Поместите катушку на держатели. На аккумулятор положите магнит. Катушка начала вращаться? Значит, все сделано правильно.

Если вы хотите остановить работу электродвигателя, снимите катушку с держателей. Так вы разомкнете цепь, и работа двигателя прекратится.

Источники:

• как сделать электродвигатель своими руками

www.kakprosto.ru

Как сделать электродвигатель своими руками

Рассмотрим некоторые аспекты конструирования. Мы не обещаем сделать вечный двигатель, наподобие того, который приписывают авторству Тесла, но кое-что интересное все же расскажем. Также не будем тревожить читателей различными скрепками и батарейками, а вместо этого предлагаем поговорить о том, как можно приспособить уже существующий мотор под свои цели. Известно, что конструкций много, и все они где-то используются, но современная литература такие базовые основы оставляет за кормой. Поэтому мы проштудировали учебник прошлого века на предмет того, как сделать электродвигатель своими руками, и теперь предлагаем окунуться в такие знания, которые составляют базис для любого специалиста.

Почему в быту часто применяются именно коллекторные двигатели

Коллекторный тип двигателя

Если брать одну фазу на 220В, то принцип работы электродвигателя на коллекторе позволяет изготовить устройства в 2-3 раза менее массивные, нежели было бы при использовании асинхронной конструкции. Это очень важно при изготовлении таких приборов, как ручные блендеры, миксеры различного рода и даже мясорубки. Но помимо прочего асинхронный двигатель сложно разогнать выше 3000 оборотов в минуту, тогда как для коллекторных такое ограничение отсутствует. А это делает их единственно пригодными для реализации конструкций центрифужных соковыжималок, не говоря уже о пылесосах, где скорость зачастую ничуть не ниже.

И отпадает вопрос, как сделать регулятор оборотов электродвигателя. Задача давно решена путём отсечки части цикла синусоиды питающего напряжения. Это становится возможным, потому что коллекторному двигателю нет разницы, питаться переменным или постоянным током. В первом случае падают характеристики, но с этим мирятся ввиду очевидных выгод. Вот почему работает электродвигатель коллекторного типа и в стиральной машине, и в посудомоечной. Хотя скорости там очень отличаются.

Весьма просто получить и реверс. Для этого просто меняется полярность напряжения на одной из обмоток (если затронуть обе, то направление вращения останется прежним). Другой уже вопрос – как сделать двигатель, у которого столько составных частей. Мы немного поговорим на эту тему, хотя сделать своими руками коллектор вряд ли кому-то удастся, а вот намотать его заново и подобрать статор вполне реально. Следует сразу заметить, что именно от числа секций ротора и зависит скорость вращения (равно как и от амплитуды питающего напряжения). Тогда как на статоре всего лишь два полюса.

Наконец, именно при использовании этой конструкции удаётся создать устройство универсальное. Работает двигатель без проблем и от переменного, и от постоянного тока. Просто на обмотке делают отвод, и при включении от выпрямленного напряжения задействуются все витки, а при синусоидальном только часть их. Это позволяет сохранить номинальные параметры. Мы бы не сказали, что сделать примитивный электродвигатель коллекторного типа будет простой задачей, зато можно целиком и полностью приспособить параметры под свои нужды. А это великое дело, потому что вряд ли мы занялись такой задачей, чтобы посмотреть, как крутится медная спиралька вокруг батарейки ААА.

В коллекторном двигателе обычно не очень много полюсов на статоре. Если говорить точнее, то их и вовсе два - северный и южный. Магнитное поле в противовес асинхронным двигателям здесь не вращается. Вместо этого меняется положение полюсов на роторе. Такое положение дел обеспечивается тем, что щётки постепенно движутся по секциям медного барабана. Особой намоткой катушек обеспечивается должное распределение. Полюса как бы скользят по кругу ротора, толкая его в нужном направлении.

Вот почему для обеспечения режима реверса достаточно поменять полярность питания любой обмотки. Ротор в этом случае называется якорем, а статор – возбудителем. Вся прелесть заключается в том, что включать эти цепи можно как параллельно друг другу, так и последовательно. И от этого будут значительно изменяться характеристики прибора. Это все описывается так называемыми механическими характеристиками, взгляните на прилагающийся рисунок, чтобы иметь представление, о чем идёт речь. Здесь достаточно условно показаны графики для двух случаев:

График изменения характеристик прибора

1. При параллельном питании возбудителя (статора) и якоря (ротора) коллекторного двигателя постоянным током его механическая характеристика почти горизонтальна. Это значит, что при изменении нагрузки на вал практически сохраняется номинальная частота вращения вала. Это применяется на обрабатывающих станках, где изменение оборотов не лучшим образом сказалось бы на качестве. В результате деталь вращается при касании её резцом столь же резво, как и при старте. Но если препятствующий момент слишком возрастает, то происходит срыв движения. Двигатель останавливается. Для нас из всего этого нужно извлечь следующее: если хотите двигатель от пылесоса применить для создания металлообрабатывающего (токарного) станка, то следует обмотки соединить параллельно. Поскольку в бытовой технике как раз доминирует другой тип включения. Но это сделано не просто так. При параллельном питании обмоток переменным током образуется слишком большое индуктивное сопротивление. Поэтому данную методику следует применять с осторожностью.
2. При последовательном питании ротора и статора у коллекторного двигателя появляется прелестное свойство – большой крутящий момент на старте. Такое качество активно используется для страгивания трамваев, троллейбусов и, скорее всего, электропоездов. Главное, что при увеличении нагрузки обороты не срываются. Зато если запустить в таком режиме коллекторный двигатель на холостом ходу, то скорость вращения вала будет расти безмерно. Если мощность мала – десятки Вт – беспокоиться не о чем: сила трения подшипников и щёток, а также возрастание токов индукции и явление перемагничивания сердечника вкупе затормозят рост на каком-то значении. Но в случае промышленных агрегатов или того же пылесоса, когда его двигатель извлекли из корпуса, повышение скорости идёт лавинообразно. В этом случае центробежная сила столь велика, что нагрузки могут разорвать якорь. Будьте осторожны при запуске коллекторных двигателей с последовательным возбуждением.

Коллекторные двигатели с параллельным включением обмоток статора и ротора отлично поддаются регулировке. За счёт внедрения реостата в цепь возбудителя можно значительно поднять обороты. А если такой же присоединить в ветвь якоря, то вращения, напротив, замедлится. Это широко используется в технике для получения нужных характеристик.

Конструкция коллекторного двигателя и связь её с потерями

При конструировании коллекторных двигателей нужно принимать во внимание некоторые сведения, касающиеся потерь. В данном случае они бывают трёх видов:

Читайте также: Как подключить розетку с заземлением

Обычно при питании коллекторного двигателя переменным током используется последовательное включение обмоток. Потому что в противном случае получается слишком большое индуктивное сопротивление.

К сказанному можно добавить, что при питании коллекторного двигателя переменным током вступает в роль индуктивное сопротивление обмоток. Вот почему при одном и том же действующем напряжении частота оборотов понизится. Кроме того полюса статора и корпус нужно будет как-то уберечь от магнитных потерь. В необходимости этого можно убедиться на простом опыте: питайте маломощный коллекторный двигатель от батарейки. Его корпус останется холодным. Но если теперь подать переменный ток с тем же действующим значением (то есть по показаниям тестера), то картина изменится. Теперь корпус коллекторного двигателя начнёт греться.

Эскиз сбора статора в поперечном срезе и сбоку

Вот почему даже кожух стараются собрать из листов электротехнической стали. Клепая её или склеивая при помощи БФ-2 или его аналогов. Наконец, дополним это ещё одним утверждением: листы набираются по поперечному срезу. Очень часто статор собирается по эскизу, показанному на рисунке. В этом случае катушка наматывается отдельно по шаблону, а затем изолируется и надевается на своё место. Это помогает упростить сборку. Что касается методик, то проще всего было бы нарезать сталь на плазменном станке, и лучше не думать о том, во сколько это обойдётся.

Проще всего найти (на свалке, в гараже и т. п.) уже готовую форму для сборки. А потом уже намотать под неё катушки из медной проволоки с лаковой изоляцией. Для этого заведомо диаметр должен быть больше. Сначала готовую катушку натягивают на один выступ сердечника, после чего на другой. Затем прижимают проволоку так, что по торцам остаётся небольшой воздушный зазор. Считается, что это не критично. Чтобы все это держалось, у двух крайних пластин острые углы срезаются, а оставшаяся серёдка отгибается наружу, отжимая торцы катушки вовне. Это поможет собрать двигатель так, как это принято делать на заводах.

Читайте также: Как повесить люстру

Очень часто (особенно в блендерах) можно найти разомкнутый сердечник статора. Это не искажает форму магнитного поля. Но поскольку полюс лишь один, то особой мощности в этом случае ожидать не приходится. Форма сердечника напоминает букву П, между ножками которой в магнитном поле вертится ротор. Под него сделаны кругообразные прорези в нужных местах. Подобный статор каждый может собрать самостоятельно из какого-нибудь старого трансформатора. Это проще, нежели сделать электродвигатель своими руками с нуля.

Сердечник в месте намотки изолируется стальной гильзой, а по бокам – диэлектрическим фланцами, которые можно вырезать из любого подходящего пластика.

vashtehnik.ru

Сложно ли сделать своими руками электродвигатель?

Чтобы понять, как сделать своими руками электродвигатель, нужно вспомнить, как он устроен и как работает.

Если следовать инструкции шаг за шагом, не столь сложно электродвигатель сделать самому. Мотор послужит для ваших проектов.

Затраты на изготовление электродвигателя будут минимальными, поскольку сделать своими руками электродвигатель можно из подручных средств.

Материалы

Прежде всего, запастись нужно необходимыми материалами:

• болтами;
• спицей велосипедной;
• гайками;
• изолентой;
• проволокой медной;
• пластиной металлической;
• супер- и термоклеем;
• фанерой;
• шайбами.

Не обойтись и без таких инструментов:

• электродрели;
• ножа канцелярского;
• плоскогубцев;
• станка шлифовального;
• молотка;
• ножниц;
• паяльника;
• пинцета;
• шила.

Процесс изготовления

Начинать работу по изготовлению электродвигателя своими руками нужно с изготовления пяти пластин, в которых позже нужно просверлить отверстие по центру при помощи электродрели и надеть на ось - спицу велосипедную.

Плотно прижав пластины друг к другу, следует их концы зафиксировать изолентой, обрезав излишки канцелярским ножом. Если оси оказались неровными, их нужно заточить.

При прохождении через катушку электротока, последняя создает магнитное поле вокруг себя, которое не отличается от поля обычного магнита, но исчезает, когда ток отключают. Свойство это, можно использовать, чтобы металлические предметы притягивать и отпускать, включая и выключая ток.

В качестве эксперимента можно сделать цепь, состоящую из кнопки и электромагнита, который включать и отключать поможет эта кнопка.

Цепь питается от блока питания компьютера 12В. Если ось с пластинами установить рядом с электромагнитом и включить ток, то они будут притягиваться и одной из сторон поворачиваться к электромагниту.

Если ток сначала включить, а выключить его в момент, когда пластины максимально близко подошли к электромагниту, то они его пролетят по инерции, совершив оборот.

Если момент угадывать постоянно, и включать ток, они будут вращаться. Для того, чтобы сделать это в нужный момент, необходим прерыватель тока.

Изготовления прерывателя тока

Снова понадобится небольшая пластина, закрепить которую нужно на оси, прижав плоскогубцами, чтобы крепление было надежным. Как это должно выглядеть, понять поможет видео:

Видео: Как сделать электродвигатель

Один из контактов подключают к металлической пластине, а сверху на нее устанавливают ось. Поскольку ось, пластина и прерыватель металлические, то по ним будет идти ток. Дотрагиваясь контактом прерывателя, цепь можно замыкать и размыкать, что позволит электромагнит подключать в нужный момент и отключать.

Получившаяся вращающаяся конструкция, сделанная своими руками, называется в электродвигателях постоянного тока якорем, а взаимодействующий с якорем неподвижный электромагнит – индуктором.

Якорь в двигателях переменного тока называется ротором, а индуктор – статором. Названия порой путают, но это неправильно.

Изготовления рамки

Ее сделать нужно, чтобы конструкцию электродвигателя не держать руками. Материал для изготовления основания – фанера.

Индуктор своими руками

В фанере сделаем два отверстия под болт М6 длиной 25 мм, на которых разместим позже катушки электродвигателя. На болты накрутим гайки и вырежем три детали для соединения болтов (опоры).

У опор две функции: на них опираться будет ось якоря электродвигателя, сделанного своими руками, вторая - они будут служить магнитопроводом, который соединит болты. Под них нужно сделать отверстия (на глаз, поскольку особой точности это не требует). Пластины соединяют вместе и ставят снизу, прижимая болтами. Надев на болты катушки получаем некий подковообразный магнит.

Для закрепления в вертикальном положении якоря электродвигателя, нужно сделать рамку из листового металла (скоба). В ней сверлим три отверстия: одно по диаметру оси и два по бокам под шурупы (для крепления).

Изготовление катушек

Чтобы сделать их, потребуется полоска из картона и тонкой бумаги (см. размеры на чертеже). Вынув болт из основания, наматываем на него толстую полоску в 4-5 слоев, зафиксировав 2 слоями изоленты. Держится полоска достаточно плотно. Аккуратно снимаем ее, чтобы намотать проволоку.

После того, как проволока намотана, достанем пинцетом бумагу изнутри, обрезаем лишние слои, чтобы на болт катушка одевалась легко. Отрезаем у катушки лишнее с учетом того, что сверху и снизу еще будут щечки, необходимые для того, чтобы при эксплуатации электродвигателя не сползала проволока. Таким же образом делаем своими руками вторую катушку и переходит к изготовлению щечек.

Как сделать своими руками щечки?

Толстую бумагу кладем на гайку, а болтом сверху пробиваем отверстие. Сделать это легко. Надев затем бумагу на болт, сверху ставим шайбу и вырезаем, предварительно обведя ее карандашом. Получается она по форме аналогичной шайбе.

Всего нужно таких деталей сделать 4 шт., чтобы установить на болт сверху и снизу. На верхнюю щечку накручиваем гайку, подложив металлическую шайбу и фиксируем обе щечки термоклеем. Каркас, который сделан своими руками, готов.

Теперь осталось намотать на него проволоку (500 витков) лакированную диаметром 0,2 мм. Начало и конец проволоки скручиваем, чтобы не разматывалась. Раскрутив гайку, удалям болт – остается красивая маленькая катушка.

Концы проволоки освобождаем от лака, используя канцелярский нож, лудим, устанавливаем на болт. То же самое сделать нужно со второй катушкой.

Чтобы на оси пластины и прерыватель тока не прокручивались, их рекомендуется приклеить суперклеем.

Теперь последовательно соединим катушки, чтобы проверить работу электродвигателя. Плюс подключаем на начало обмотки (со стороны шляпки болта). При помощи скользящего контакта находим положение, в котором электродвигатель работает максимально эффективно.

Контакты такие называют в электродвигателях щетками. Чтобы последние не держать руками, нужны щеткодержатели, которые приклеиваются на суперклей, смазав маслом места трения оси.

Соединив катушки параллельно, увеличим ток (поскольку катушки обладают сопротивлением), следовательно, возрастет мощность электродвигателя. То есть, представить катушки можно как сопротивления.

А при их параллельном соединении их, суммарное сопротивление уменьшается, значит, возрастает ток. При соединении последовательном, все происходит с точностью до наоборот.

А, раз увеличивается ток через катушку, то и магнитное поле больше, а якорь электродвигателя сильнее притягивается к электромагниту.

Видео: Электродвигатель за несколько минут

В свое время, когда жил еще царь Хаммурами, он утверждал, что время, проведенное на рыбалке, в учет общего времени жизни не входит. Об этом утверждают и многие граждане, которые любят проводить часть своего свободного времени на рыбалке.

Как правило, большая часть рыболовов владеют лодкой. Многие лодки, особенно современные, укомплектованы бензиновыми двигателями. Да и лодка без мотора, особенно если приходится рыбачить на водных просторах большого озера становится обузой, которая требует огромных затрат, сил и энергии для передвижения. И здесь обязательно нужен мотор: бензиновый или электрический – без разницы.

И все же, особое внимание следует уделить электрическому мотору, потому что:

• электрические не требуют для своей работы ни масла, ни бензина, а значит, нет выхлопных газов, что не наносит вреда природе;
• электромоторы меньше по размерам, имеют меньший вес и не занимают много места. Особенно это актуально, если рыбачить приходится далеко, и каждый килограмм лишнего веса всегда ощущается;
• они намного выгоднее бензиновых собратьев в экономическом плане;
• современные конструкции собраны на современных деталях, разработанных по современным технологиям, поэтому при минимальном весе обладают максимальной мощностью.

Но эти утверждения имеют место в том случае, если владелец лодки уже имеет электромотор и ощутил подобные преимущества в полной мере. А что же делать, если его нет? Значит, его нужно сделать самому.

Многие предприимчивые владельцы лодок используют дрель или шуруповерт, которые работают на аккумуляторах, поскольку принцип работы промышленного образца электромотора основан на таком же принципе. Основная схема компоновки подобного агрегата практически одинакова для всех моделей и выглядит следующим образом:

• аккумулятор является источником питания;
• электромотор выполняет роль лодочного двигателя;
• гребной винт с редуктором является рабочим инструментом, обеспечивающим передвижение лодки по воде;
• блок управления – состоит из ручки поворота направления движения и изменения скорости вращения электромотора.

Практически все элементы можно обнаружить в электродрели или шуруповерте. При этом следует учитывать тот факт, что промышленные устройства имеют герметичное исполнение, что позволяет основным узлам находиться в воде.

Если использовать электродрель, то желательно, чтобы она располагалась подальше от воды. Это единственная проблема, довольно серьезная, которая требует технического решения. Малейшее попадание воды на блок управления способно вывести его из строя, что приведет к остановке лодки.

Достоинства подобной модели

Если брать электродрель, то следует всегда помнить, что основную его ценность составляют двигатель и блок регулирования оборотов (кнопка). Выбор дрели или шуруповерта, сопряжено с некоторыми достоинствами, по сравнению с покупкой промышленного лодочного мотора:

• по цене, это приобретение обойдется намного дешевле, чем покупка заводского образца;
• согласно законодательства, необходимо придерживаться требований, связанных с мощностью двигателей, используемых на различных водоемах;
• электродрель работает от аккумулятора или других источников электропитания с подходящими параметрами;
• электродрель легко поддается ремонту, благодаря наличию на рынке достаточного количества запасных частей.

Выбирая дрель, следует брать во внимание тот фактор, что она, в основном, предусмотрена для работы в циклическом режиме. Если дрель будет установлена на лодке, то нужно рассчитывать больше на непрерывный цикл работы. Это означает, что нужен запас мощности, иначе дрель будет перегреваться.

В таких случаях, следует останавливать свой выбор на мощности от 150 W и больше. Запас мощности позволит работать с гребным винтом диаметром 130-150 мм. Кроме этого, нужно учитывать, что общий вес лодки будет соответствовать 300 кг, не больше. Можно считать, что это предельный вес.

Следует сразу же обратить внимание на тот факт, что дрели и шуруповерты выпускаются на различное рабочее напряжение, такое как 12 V, 14,5 V, 16 V, 18 V и 24 вольта. На такое же напряжение выпускаются и аккумуляторы. И все же, емкости стандартных аккумуляторов, которые обслуживают работу электродрели или шуруповерта в классических условиях работы, не хватает, чтобы обеспечить необходимое движение лодки на воде. В связи с этим, лучше обратить внимание на автомобильный аккумулятор, который обладает гораздо большей емкостью. А поскольку автомобильный аккумулятор выдает под нагрузкой 12 V то и дрель следует выбирать с рабочим напряжением 12 V.

Естественно, что можно сделать батарею аккумуляторов из набора выпускаемых аккумуляторов для электроинструмента на любое напряжение, но это может обойтись гораздо дороже.

Необходимые инструменты и материалы

Для подобного приспособления понадобятся следующие детали:

• электродрель для мотора;
• струбцины для крепления мотора (дрели). Подойдут как готовые заводские, так и кустарного изготовления;
• редуктор от болгарки подходит, если мотор будет установлен на транце лодки;
• трубки круглые диаметром 20 мм и трубки, профилированные 20х20 мм. Из них будет сделана штанга и крепление для мотора (дрели);
• круглый прут из металла, из которого будет сделан вал мотора, а также листовой металл для гребного винта.

Для работы могут понадобиться следующие инструменты:

• ножницы по металлу;
• сварочный аппарат, хотя можно обойтись и без него;
• электродрель и набор сверл;
• болгарка с отрезными и шлифовальными кругами;
• если в конструкции предусмотрено дерево, то гвозди или саморезы (а также дерево).

Наличие подъемного механизма кардинально упрощает работу и обслуживание всей системы, тем более, что встречаются случаи, когда необходимо срочно поднять гребной винт. Как правило, подобный механизм управляет положением электродвигателя во всех плоскостях (вертикальной и горизонтальной).

Как вариант, можно предложить следующую конструкцию подобного механизма: на транце лодки крепится мотор с помощью струбцин, которые жестко фиксируются к пластине. Струбцины снабжены кольцами, сквозь которые продета трубка, а к приваренной по центру трубки оси продевается вал мотора. Получается очень простое шарнирное соединение, которое может обеспечить нормальное управление мотором.

Насколько известно, дрель предназначена для сверления отверстий и имеет высокие конечные обороты, что не приемлемо для обеспечения работы гребного винта, который работает на оборотах, более медленных. Поэтому, чтобы уменьшить обороты, передаваемые на винт, требуется установка редуктора. Иногда их нужно 2 штуки, в зависимости от конструкционных решений. Верхний редуктор должен понижать обороты дрели с 1500 до 200-300 оборотов, что обеспечит нормальный ход лодки.

Нижний редуктор служит для горизонтальной установки гребного винта. При использовании редуктора от болгарки, его просто зажимают в патроне дрели.

Изготовление пропеллера гребного винта начинают с разметки его на отрезке стального листа. Как уже было сказано выше, его диаметр должен быть не более 130-150 мм. Можно взять квадрат металла, размерами 200х200 мм и толщиной 2,5-3,0 мм. Лучше если это будет нержавейка, хотя она намного сложнее в обработке. В крайнем случае, можно использовать крыльчатку от воздушного вытяжного вентилятора или системы охлаждения автомобиля. При этом, следует учитывать, что профиль крыльчатки предназначен для работы с воздушной массой. В связи с этим, придется заняться ее изготовлением самостоятельно.

По центру квадрата сверлится отверстие под посадочный винт. По диагоналям делаются прорези так, чтобы по центру остался лист целым до 25-30 мм. После этого приступают к формированию формы лопастей. Как правило, они имеют округлый внешний вид. При этом нужно следить, чтобы лопасти имели одинаковый размер, иначе будут вибрации. После этого лопасти слегка разворачивают на определенный угол. При этом, нужно учитывать направление вращения лопасти.

Поскольку изготовление происходит в домашних условиях и, чтобы, как говорят, не обломаться на воде, следует провести испытания. Для этого подойдет любая емкость с водой, в которую поместится гребной винт. Естественно, что чем больше емкость, тем лучше. В крайнем случае, если имеется возможность, то рекомендуется выехать на природу, к речке или пруду и опробовать его в действии, не устанавливая на лодку.

При работе двигателя должна наблюдаться и ощущаться направленная струя воды. Кроме этого, не должно ощущаться серьезных вибраций. В случае, если гребной винт работает не в полную мощность, можно его доработать, увеличив угол наклона лопастей.

Система управления мотором дорабатывается в зависимости от пожеланий владельца лодки. Главное, чтобы управлять было удобно. Кнопку регулирования оборотов двигателя лучше вынести на удобное место.

В расчеты следует включить следующие составляющие:

• массу лодки в полном снаряжении;
• потребляющую мощность электродвигателя;
• силу тока и рабочее напряжение.

В процессе сборки следует взять электроизмерительный прибор и убедиться в соответствии мощности двигателя и мощности нагрузки. Мощность двигателя должна перекрывать мощность нагрузки. Желательно, чтобы мощность двигателя перекрывала мощность нагрузки, как минимум на 20 %.

При соответствии мощности двигателя мощности потребляемой электродрелью: если потребляемая мощность, вычисленная по формуле Р=12V x Iпот, соответствует заявленной мощности двигателя (электродрели), то можно сказать, что все сделано правильно и электродрель можно использовать в качестве мотора для лодки. При этом, не следует забывать о 20 % запаса мощности. Он понадобится обязательно, на случай нештатных ситуаций.

В процессе налаживания, лучше провести эксперимент с крыльчаткой, чтобы подобрать правильную конфигурацию лопастей. Как правило, их форма существенно влияет на экономику работы двигателя.

Использование двигателя стеклоомывателя

Часть владельцев, которые решили самостоятельно изготовить электромотор для лодки, применяют различные двигатели на 12V, которые используются на борту автомобиля.

Подобные двигатели прекрасно подходят для подобных функций, хотя бы потому, что они рассчитаны для работы от автомобильного аккумулятора. Несмотря на это, они требуют некоторой доработки.

Владельцы лодок постоянно экспериментируют и находят удивительные решения. Заставляет их это делать слишком большая стоимость промышленных образцов. В результате, родилась идея установки на лодку мотора от газонокосилки. Это двигатели, мощностью около 6 л.с., которые рассчитаны на длительную работу под нагрузкой в различных условиях. Подобный двигатель можно приспособить к лодке, если использовать различные запасные части, предназначенные для ремонта еще советских лодочных моторов.

Мотор от бензопилы «Урал -2»

Некоторые умельцы запросто приспособили моторы от советских бензопил, в качестве моторов для лодок. В свое время выпущено огромное количество бензопил, о качестве которых нужно говорить отдельно. Несмотря на это, установленные на лодки, некоторые моторы служат по сей день. Главное, правильно все рассчитать.

Применение электродвигателя

Это очень интересный вопрос. Об использовании обычных электродвигателей переменного тока разговоры ведутся давно. Подобные двигатели не имеют щеточного механизма, поэтому очень просты в работе и в эксплуатации.

Но здесь присутствуют некоторые факторы, с которыми приходится считаться. Первый фактор – это наличие переменного напряжения на 220 V. Как вариант, имеется возможность установки инвертора, который сможет преобразовать постоянное напряжение 12 V в переменное напряжение 220 V.

Вторая составляющая – это безопасность, ведь напряжение 220 V очень опасно для человека, тем более на воде. Это требует применения специальных мер. Но если кругом вода, то трудно даже представить себе, в чем именно должны заключаться эти меры.

Существует практически готовый вариант – это применение мотора от триммера или от мотокосы. Здесь практически все готово, остается лишь определиться с длиной устройства и установить гребной винт. Здесь не нужен верхний редуктор и не нужно дорабатывать систему управления и систему питания двигателя.

Основная задача состоит в том, чтобы подобное устройство надлежащим образом закрепить на лодке. Особенно оно актуально при наличии надувной лодки.

Заключение

Изготовление подобных конструкций доступно только тем владельцам лодок, которые находятся в постоянном творческом поиске. С другой стороны, большая часть лодок находятся у рыболовов, которые постоянно экспериментируют. Поэтому, осуществить свои задумки им не составит большого труда.

Естественно, что самостоятельным изготовлением различных конструкций занимаются творческие люди или люди, которым не позволяет семейный бюджет приобрести и лодку, и мотор к нему. Поэтому, часть рыболовов до сих пор ходят на веслах и не жалеют об этом. Они довольны лишь тем, что у них имеется лодка, так как существует еще одна категория рыболовов, у которых подобной лодки нет. Они с удовольствием ловят рыбу с берега и завидуют тем рыбакам, у которых имеется лодка, хотя и без мотора.

Магнитное поле создает подаваемый в катушку (соленоид) электрический ток. Поле же с определенной силой действует на поднесенный к нему магнит. Но и магнит с такой же силой действует на провод, по которому идет ток. На явлении взаимодействия электрического тока и магнита основана работа электрических двигателей (электромоторов).

Любой электродвигатель состоит из двух основных частей. Неподвижная создает магнитное поле - это статор, представляющий собой постоянный магнит или обмотку возбуждения, вращающаяся часть - ротор.

Как действует электродвигатель? Между полюсами постоянного магнита (статора) находится ротор - один виток провода: по нему протекает электрический ток. Такой виток с током создает магнитное поле.

Взаимодействуя с постоянным магнитом (статором), северный полюс витка (ротора) притянется к южному полюсу магнита, а южный - к северному. Если теперь изменить направление тока в витке, то расположение полюсов у ротора также изменится на обратное. Возле северного полюса статора окажется северный полюс витка, возле южного - южный. Возникнут силы отталкивания, и виток повернется на пол-оборота. Новое изменение направления тока вызовет поворот еще на пол-оборота и т. д.

Изменяет направление тока в обмотке ротора особое устройство - коллектор. Простейший коллектор - это металлическое кольцо, разделенное на две половины. С каждой половинкой кольца соединен один из концов обмотки ротора. К полукольцам прижимаются щетки - металлические пластины, соединенные с источником тока. Щетки переходят с одной половины кольца на другую, и направление тока в обмотке ротора изменяется. Поэтому он вращается непрерывно. Так действует электродвигатель постоянного тока.

А теперь предлагаем самим изготовить электромотор для движущихся моделей (рис. 1). Начните со статора. По рисунку 2 вырежьте 18 пластин из отожженной жести (например, консервной банки) толщиной 0,5-1 мм. В пластинах просверлите 4 отверстия Ø 2,5 мм: они понадобятся для стягивающих болтов. Далее скрепите все пластины вместе, обработайте напильником торцы статора, уделив особое внимание его внутренней поверхности. Ее диаметр должен быть равен 41 мм.

Рис. 1. Самодельный электромотор

В пакете просверлите еще два отверстия Ø 2,5 мм для крепления передней и задней накладок. Затем разберите статор, очистите каждую пластину от заусениц, покроите слоем шеллака или клея БФ-2 и снова соберите.

Обмотку возбуждения (катушку на статоре) намотайте проводом в эмалевой изоляции Ø 0,4-0,5 мм ПЭЛ или ПЭВ 0,4-0,5. На каркасе, склеенном из прессшпана, уложите 150 витков.

Сердечник ротора сделайте наборным из 18 отдельных пластин-дисков Ø 40 мм. В центре каждой пластины просверлите отверстие Ø 4 мм. Затем из листового железа толщиной около 2 мм сделайте два круглых шаблона. Немного отступя от края, просверлите в них на равном расстоянии друг от друга пять отверстий Ø 8 мм. Расширьте их с помощью круглого напильника до размеров, указанных на рисунке 2 (поз. 7).

Рис. 2. Детали электродвигателя: 1 - щеткодержатель, 2 - пружина, 3 - щетка, 4 - передняя накладка, 5 - промежуточная шайба, 6 - коллектор, 7 - ротор, 8 - вал, 9 - статор, 10 - шарикоподшипник № 3, 11 - катушка возбуждения, 12 - винт, 13 - задняя накладка.

Соберите все пластины на металлическом стержне с резьбой, а по краям установите шаблоны. С помощью тисков пакет туго стяните, закрепите гайками и обработайте на токарном станке или плоским напильником, доведя диаметр ротора до 39 мм. Просверлите отверстия для обмотки круглым напильником, расширьте по шаблонам.

Разберите ротор, аккуратно зачистите каждую пластину от заусениц и промойте в ацетоне. Затем покройте каждую пластину шеллаком или клеем БФ-2. Окончательно ротор соберите так, чтобы порядок пластин в нем остался прежним. Пластины ротора наденьте на стальную ось, выточенную на токарном станке. Туго стяните их между шаблонами с помощью гаек и поместите на час в горячую духовку.

После этого намотайте обмотку проводом ПЭЛ или ПЭВ 0,4-0,5. Укладку начните со стороны более длинного конца оси, сделав вывод длиной 50 мм. Первые 50 витков намотайте через первый лаз в третий (рис. 3). Конец провода не обрывайте, сложите, слегка скрутив, в виде петли. Затем этим же проводом намотайте еще 50 витков, но уже между вторым и четвертым пазами. Снова сделайте петлю и снова продолжайте намотку в том же направлении, но на этот раз между третьим и пятым пазами. Затем - между четвертым и первым, пятым и вторым.

Рис. 3. Схема намотки роторных обмоток

Конец последней обмотки соедините с началом первой. В пазы, оставшиеся после намотки, вставьте картонные полоски для защиты изоляции от повреждений.

Теперь изготовьте коллектор. Он представляет собой круг из изоляционного материала, на котором, не соприкасаясь друг с другом, укреплены ПЯТЬ токопроводящих секторов. Они сделаны из медной шайбы, распиленной на пять частей. Секторы приклеены к кругу клеем БФ-2 так, чтобы просветы между ними составляли не более 1 мм.

Готовый коллектор просушите в течение 1-2 суток, а затем тщательно зачистите: при вращении ротора щетки должны скользить по поверхности пластин без заеданий.

Наденьте коллектор на ось ротора и закрепите в таком положении, чтобы середина каждого сектора находилась против середины паза ротора. Затем к пластинам коллектора припаяйте концы обмоток ротора.

Устройство щеток и щеткодержателей показано на рисунке 2.