Меню Рубрики

Установка магнитов на роторную

Лада 2114 Аннет › Бортжурнал › Ремонт стартера на постоянных магнитах

На прошлой недели утром, в слякотную погоду (закон подлости работает!) машина отказалась заводиться, без предварительных «капризов» просто перестал работать стартер. При повороте ключа клацание втягивающего и все, дальше тишина. Настраивая себя на положительный лад, проклиная при этом дождь, пронзительный ветер и температуру около нуля полез откручивать стартер.
Пропущу процедуру съема стартера, ничего сверх естественного там нет, если не считать что нужно было снять защиту двигателя, с помощью зубила «открутить» нижнюю гайку крепления стартера, лежа при этом под машиной.
Открою страшную тайну: при поднятом капоте дождь беспрепятственно льется на лицо, притом вкус его как говаривал товарищ Райкин — «спицифичский». Со вкусом масла и тосола. А при закрытом капоте ничего не видно 🙂
Стартер при разборке оказался живым (даже втулки имели лишь незначительный люфт), а причина отказа в работе была в том, что по прошествии 160 тыс. пробега и 10 лет эксплуатации «сдохли» щетки.
Стартер до меня никто не разбирал, отсутствовали какие либо следы снятия его с родного места.
Данное изделие было произведено ОАО «БАТЭ» и как оказалось в последствии, найти щетки на него — тот еще геморрой. Сам агрегат мне понравился своей безотказностью в работе, заводил машину с «дохлым» аккумулятором без проблем и довольно «живо». Хотя в инете отзывы о них не самые лестные.

Написать данный пост меня сподвигла одна неприятность, которая подстерегла при разборе данного стартера, а именно — выпадание магнитов со своих посадочных мест и пофигизм с моей стороны выраженный в сваливании в кучу данных магнитов.

И так, сначала немного теории, кто не хочет читать расскажу в двух словах: В данном стартере используются электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением с помощью постоянных магнитов, а так как магнитное поле с постоянными магнитами на статоре не зависит ни от тока якоря, ни от падения напряжения АКБ при пуске двигателя, поэтому данному стартеру легче прокрутить двигатель машины. Для создания переменного магнитного поля используют шесть магнитов чередующейся полярности расположенных по кругу на статоре (корпусе) стартера.

При разборе таких стартеров самое главное это не перепутать порядок расположения данных магнитов, в противном случае стартер или вообще не будет крутиться, или будет крутиться в другую сторону и не сможет завести машину.
Но если все же магниты были свалены в общую кучу, то первым делом их нужно рассортировать на две части по три магнита в каждой по их вектору намагниченности.
Есть пара способов:
1. методом «научного тыка», липнет — не липнет. Как он работает описано здесь
2. с помощью компаса.
Основной минус первого метода заключается в том, что при окончательной сборке Вы играете в рулетку с 50% выигрышем: можете не угадать с направлением вращения стартера и приведется разбирать его снова.
Второй способ конечно тоже не гарантирует 100% результат, но он хоть стремится к 99,9%.
Я выбрал второй вариант и о нем расскажу.
Благодаря выше приведенной теоретической статье определил места расположения магнитов.

источник

Устройство и принцип работы двигателя на постоянных магнитах

Двигатели на протяжении многих лет используются для преобразования электрической энергии в механическую различного типа. Эта особенность определяет столь высокую его популярность: обрабатывающие станки, конвейеры, некоторые бытовые приборы – электродвигатели различного типа и мощности, габаритных размеров используются повсеместно.

Основные показатели работы определяют то, какой тип конструкции имеет двигатель. Существует несколько разновидностей, некоторые пользуются популярностью, другие не оправдывают сложность подключения, высокую стоимость.

Двигатель на постоянных магнитах используют реже, чем асинхронный вариант исполнения. Для того, чтобы оценить возможности этого варианта исполнения, следует рассмотреть особенности конструкции, эксплуатационные качества и многое другое.

Устройство

Электродвигатель на постоянных магнитах не сильно отличается по виду конструкции.

При этом, можно выделить следующие основные элементы:

  1. Снаружи используется электротехническая сталь, из которой изготавливается сердечник статора.
  2. Затем идет стержневая обмотка.
  3. Ступица ротора и за ней специальная пластина.
  4. Затем, изготовленные из электротехнической стали, секции редечника ротора.
  5. Постоянные магниты являются частью ротора.
  6. Конструкцию завершает опорный подшипник.

Как любой вращающийся электродвигатель, рассматриваемый вариант исполнения состоит из неподвижного статора и подвижного ротора, которые при подаче электроэнергии взаимодействую между собой. Отличие рассматриваемого варианта исполнения можно назвать наличие ротора, в конструкцию которого включены магниты постоянного типа.

Принцип работы

Принцип работы рассматриваемого варианта исполнения основан на создании центробежной силы за счет магнитного поля, которое создается при помощи обмотки. Стоит отметить, что работа синхронного электродвигателя схожа с работой трехфазного асинхронного двигателя.

К основным моментам можно отнести:

  1. Создаваемое магнитное поле ротора вступает во взаимодействие с подаваемым током на обмотку статора.
  2. Закон Ампера определяет создание крутящего момента, который и заставляет выходной вал вращаться вместе с ротором.
  3. Магнитное поле создается установленными магнитами.
  4. Синхронная скорость вращения ротора с создаваемым полем статора определяет сцепление полюса магнитного поля статора с ротором. По этой причине, рассматриваемый двигатель нельзя использовать в трехфазной сети напрямую.

В данном случае, нужно в обязательном порядке устанавливать специальный блок управления.

В зависимости от особенностей конструкции, существует несколько типов синхронных двигателей. При этом, они обладают разными эксплуатационными качествами.

По типу установки ротора, можно выделить следующие типы конструкции:

  1. С внутренней установкой – наиболее распространенный тип расположения.
  2. С внешней установкой или электродвигатель обращенного типа.

Постоянные магниты включены в конструкцию ротора. Их изготавливают из материала с высокой коэрцитивной силой.

Читайте также:  Установка воздухоохладителя расценка смета

Эта особенность определяет наличие следующих конструкций ротора:

  1. Со слабо выраженным магнитным полюсом.
  2. С ярко выраженным полюсом.

Кроме этого, конструкция ротора может быть следующего типа:

  1. Поверхностная установка магнитов.
  2. Встроенное расположение магнитов.

Кроме ротора, также следует обратить внимание и на статор.

По типу конструкции статора, можно разделить электродвигатели на следующие категории:

  1. Распределенная обмотка.
  2. Сосредоточенная обмотка.

По форме обратной обмотке, можно провести нижеприведенную классификацию:

  1. Синусоида.
  2. Трапецеидальная.

Подобная классификация оказывает влияние на работу электродвигателя.

Преимущества и недостатки

Рассматриваемый вариант исполнения имеет следующие достоинства:

  1. Оптимальный режим работы можно получить при воздействии реактивной энергии, что возможно при автоматической регулировке тока. Эта особенность обуславливает возможность работы электродвигателя без потребления и отдачи реактивной энергии в сеть. В отличие от асинхронного двигателя, синхронный имеет небольшие габаритные размеры при той же мощности, но при этом КПД значительно выше.
  2. Колебания напряжения в сети в меньшей степени воздействую на синхронный двигатель. Максимальный момент пропорционален напряжению сети.
  3. Высокая перегрузочная способность. Путем повышения тока возбуждения, можно провести значительное повышение перегрузочной способности. Это происходит на момент резкого и кратковременного возникновения дополнительной нагрузки на выходном валу.
  4. Скорость вращения выходного вала остается неизменной при любой нагрузке, если она не превышает показатель перегрузочной способности.

К недостаткам рассматриваемой конструкции можно отнести более сложную конструкцию и вследствие этого более высокую стоимость, чем у асинхронных двигателей. Однако в некоторых случаях, обойтись без данного типа электродвигателя невозможно.

Как сделать своими руками?

Провести создание электродвигателя своими руками можно только при наличии знаний в области электротехнике и наличия определенного опыта. Конструкция синхронного варианта исполнения должна быть высокоточной для исключения возникновения потерь и правильности работы системы.

Зная то, как должна выглядеть конструкция, проводим следующую работу:

  1. Создается или подбирается выходной вал. Он не должен иметь отклонений или других дефектов. В противном случае, возникающая нагрузка может привести к искривлению вала.
  2. Наибольшей популярностью пользуются конструкции, когда обмотка находится снаружи. На посадочное место вала устанавливается статор, который имеет постоянные магниты. На валу должно быть предусмотрено место для шпонки для предотвращения прокручивания вала при возникновении серьезной нагрузки.
  3. Ротор представлен сердечником с обмоткой. Создать самостоятельно ротор достаточно сложно. Как правило, он неподвижен, крепится к корпусу.
  4. Механической связи между статором и ротором нет, так как в противном случае, при вращении будет создавать дополнительная нагрузка.
  5. Вал, на котором крепится статор, также имеет посадочные места для подшипников. В корпусе имеется посадочные места для подшипников.

Электродвигатели имеют сложную конструкцию, питание от сети 220 Вольт обуславливает соблюдение определенных норм при их создании. Именно поэтому, для того, чтобы быть уверенным в надежной работе подобного механизма, следует покупать варианты исполнения, созданные на заводах по выпуску подобного оборудования.

В научных целях, к примеру, в лаборатории для проведения испытаний по работе магнитного поля часто создают собственные двигатели. Однако они имеют небольшую мощность, питаются от незначительно напряжения и не могут быть применены в производстве.

Рекомендации

Выбор рассматриваемого электродвигателя следует проводить с учетом следующих особенностей:

  1. Мощность – основной показатель, который влияет на срок службы. При возникновении нагрузки, которая превосходит возможности электродвигателя, он начинает перегреваться. При сильной нагрузке, возможно искривление вала и нарушение целостности других компонентов системы. Поэтому следует помнить о том, что диаметр вала и другие показатели выбираются в зависимости от мощности двигателя.
  2. Наличие системы охлаждения. Обычно особого внимания на то, как проводится охлаждение, никто не уделяет. Однако при постоянной работе оборудования, к примеру под солнцем, следует задуматься о том, что модель должна быть предназначена для продолжительной работы под нагрузкой при тяжелых условиях.
  3. Целостность корпуса и его вид,год выпуска – основные моменты, на которые уделяют внимание при покупке двигателя бывшего употребления. Если имеются дефекты корпуса, велика вероятность того, что конструкция имеет повреждения и внутри. Также, не стоит забывать о том, что подобное оборудование с годами теряет свой КПД.
  4. Особое внимание нужно уделятькорпусу, так как в некоторых случаях можно провести крепление только в определенном положении. Самостоятельно создать посадочные отверстия, приварить уши для крепления практически невозможно, так как нарушение целостности корпуса не допускается.
  5. Вся информация об электродвигателе находится на пластине, которая прикрепляется к корпусу. В некоторых случаях, есть только маркировка, по расшифровке которой можно узнать основные показатели работы.

В заключение отметим, что многие двигатели, которые были произведены несколько десятилетий назад, зачастую проходили восстановительные работы. От качества проведенной восстановительной работы зависят показатели электродвигателя.

источник

Переделка асинхронного двигателя в генератор

  • 1. Что потребуется для изготовления генератора
  • 2. Как переделать асинхронный двигатель в генератор
  • 3. Установка неодимовых магнитов на ротор

При самодельном изготовлении ветрогенераторов не раз упоминалось об использовании неодимовых магнитов для этих целей. В качестве основы можно взять два 210 диска от болгарки для резки камня, по периметру которых крепятся неодимовые магниты с катушками из проволоки.

Такой самодельный генератор электрического тока способен выдавать постоянное напряжение, а его мощность легко регулируется силой сцепления магнитов. Ниже в статье будет размещена информация об изготовлении ветрогенератора на неодимовых магнитах с подобным генератором электрического тока.

В свою очередь, не малую популярность среди мастеров, получила переделка асинхронного двигателя на 1,5-3 кВт в генератор. В этом двигателе уже есть все, что нужно для этих целей, единственное, что нужно предусмотреть, так это крепление неодимовых магнитов на ротор двигателя в определенной полярности.

Читайте также:  Установка газа на ниссан блюберд

Что потребуется для изготовления генератора

Счастливым обладателям асинхронного двигателя есть над чем поразмыслить. Немного переделок, и перед вами самый настоящий генератор, мощностью более 1 кВт. Данный генератор можно использовать как для конструирования ветряка, так и для бытовых целей, подсоединив его вал, например, через ременную передачу к триммеру или бензопиле.

Итак, для переделки асинхронного двигателя в генератор электрического тока, прежде всего, потребуются:

1. Четырёхполюсной асинхронный двигатель или другой, мощностью в 750 Вт и более;
2. Неодимовые магниты, можно использовать как круглые, так и квадратные;
3. Эпоксидная смола и суперклей;
4. Скотч;
5. Прочный картон или бинт, который в процессе изготовления шаблона под магниты, тщательно пропитывается эпоксидной смолой.

Похожий вариант генератора на неодимовых магнитах уже описывался в прошлогодней статье строительного журнала samastroyka.ru — ветряк на неодимовых магнитах . Кому интересно, тот может почитать. В данной конструкции не использовался асинхронный двигатель для переделки, все делалось самостоятельно, с использованием именно неодимовых магнитов, которые купить на сегодняшний день не составит особого труда.

Как переделать асинхронный двигатель в генератор

В первую очередь придется расточить ротор двигателя под толщину магнитов. В итоге, расстояние от магнитов до обмотки электродвигателя должно составлять всего несколько миллиметров.

На следующем этапе изготавливается шаблон под установку неодимовых магнитов на ротор двигателя. Материалами для его изготовления может служить тонкий картон или бинт, тщательно пропитанный в эпоксидной смоле (рекомендуется использовать бинт).

Для этих целей достаточно сначала обмотать ротор двигателя целлофаном (чтобы не прилип бинт), а после, в 10-15 слоёв намотать бинт, пропитанный в эпоксидке. После того, как бинт высохнет, его можно аккуратно снимать и обрабатывать, подгоняя под нужный диаметр, чтобы болванка не цеплялась за обмотку электродвигателя.

Установка неодимовых магнитов на ротор

На завершающем этапе изготовления генератора из асинхронного двигателя, необходимо установить неодимовые магниты на ротор, используя для этих целей, ранее сделанный шаблон, который делится на четыре части (на полосы), как на картинках.

Затем, на каждую из полос потребуется уместить как можно большее количество неодимовых магнитов (чем их будет больше, тем лучше). Далее по разметке в шаблоне делаются отверстия под магниты, после чего можно приступать к их фиксации, на эпоксидку или клей.

Что важно знать при установке неодимовых магнитов на ротор асинхронного двигателя? Очень важно, чтобы полосы чередовались различной полярностью магнитов. Простыми словами говоря, на одну полосу ротора магниты приклеиваются северным полюсом, а на следующую полосу, южным. Всего, через один, должно получиться по два, южных и северных полюсов, если шаблон разделён именно на четыре полосы.

После того, как ротор установлен в асинхронный двигатель, если его вращать, то через обмотку будет вырабатываться электрический ток.

источник

Магнитный двигатель: миф или реальность?

Идея разработки вечного бестопливного двигателя не нова, за разработку такого агрегата во все времена брались именитые ученные своего времени. Однако ни технических средств для реализации задумки, не возможностей того времени не хватало. В некоторых случаях дело доходило только до теоретического обоснования, но существуют примеры реально разработанных альтернативных двигателей, которые призваны создать конкуренцию классическим электрическим машинам. Одним из таких вариантов является магнитный двигатель.

Миф или реальность?

Вечный двигатель знаком практически каждому еще со школьной скамьи, только на уроках физики четко утверждалось, что добиться практической реализации невозможно из-за сил трения в движущихся элементах. Среди современных разработок магнитных моторов представлены самоподдерживающие модели, в которых магнитный поток самостоятельно создает вращательное усилие и продолжает себя поддерживать в течении всего процесса работы. Но основным камнем преткновения является КПД любого двигателя, включая магнитный, так как он никогда не достигает 100%, со временем мотор все равно остановится.

Поэтому все практические модели требуют повторного вмешательстве через определенное время или каких-либо сторонних элементов, работающих от независимого источника питания. Наиболее вероятным вариантом бестопливных двигателей и генераторов выступает магнитная машина. В которой основной движущей силой будет магнитное взаимодействие между постоянными магнитами, электромагнитными полями или ферромагнитными материалами.

Актуальным примером реализации являются декоративные украшения, выполненные в виде постоянно двигающихся шаров, рамочек или других конструкций. Но для их работы необходимо использовать батарейки, которые питают постоянным током электромагниты. Поэтому далее рассмотрим тот принцип действия, который подает самые обнадеживающие ожидания.

Устройство и принцип работы

Сегодня существует достаточно большое количество магнитных двигателей, некоторые из них схожи, другие имеют принципиально отличительную конструкцию.

Для примера мы рассмотрим наиболее наглядный вариант:

Принцип действия магнитного двигателя

Как видите на рисунке, мотор состоит из следующих компонентов:

  • Магнит статора здесь только один и расположен он на пружинном маятнике, но такое размещение требуется только в экспериментальных целях. Если вес ротора окажется достаточным, то инерции движения хватит для преодоления самого малого расстояния между магнитами и статор может иметь стационарный магнит без маятника.
  • Ротор дискового типа из немагнитного материала.
  • Постоянные магниты, установленные на роторе в форме улитки в одинаковое положение.
  • Балласт — любой увесистый предмет, который даст нужную инерционность (в рабочих моделях эту функцию может выполнять нагрузка).

Все, что нужно для работы такого агрегата, придвинуть магнит статора на достаточное расстояние к ротору в точке самого наибольшего удаления, как показано на рисунке. После этого магниты начнут притягиваться по мере приближения формы улитки по кругу, и начнется вращение ротора. Чем меньше размер магнитов и чем более плавная форма получится, тем легче произойдет движение. В месте максимального сближения на диске установлена собачка, которая сместит маятник от нормального положения, чтобы магниты на притянулись в статическое положение.

Читайте также:  Установка вкладки в зуб под коронку

Разновидности магнитных двигателей и их схемы

Сегодня существует много моделей бестопливных генераторов, электрических машин и моторов, чей принцип действия основан на природных свойствах постоянных магнитов. Некоторые варианты были спроектированы именитыми ученными, достижения которых стали основополагающим камнем в фундаменте науки. Поэтому далее мы рассмотрим самые популярные из них.

Николы Тесла

В данном примере мы рассмотрим одну из разработок известного ученого, конструкция которой приведена на рисунке ниже:

Магнитный двигатель Тесла

Конструктивно магнитный двигатель Тесла состоит из таких элементов:

  • электрического генератора, который представлен двумя дисками из проводника, помещенными в униполярной магнитной среде;
  • гибкого ремня, изготовленного из проводящего материала, расположенного по периферии дисков;
  • независимых магнитов, сохраняющих униполярность полей при вращении дисков.

Такой двигатель, по словам изобретателя, может функционировать и в качестве генератора, вырабатывая электрическую энергию при вращении дисков.

Минато

Этот пример нельзя назвать самовращающимся двигателем, так как для его работы требуется постоянная подпитка электрической энергией. Но такой электромагнитный мотор позволяет получать значительную выгоду, затрачивая минимум электричества для выполнения физической работы.

Как видите на схеме, особенностью этого вида является необычный подход к расположению магнитов на роторе. Для взаимодействия с ним на статоре возникают магнитные импульсы за счет кратковременной подачи электроэнергии через реле или полупроводниковый прибор.

При этом ротор будет вращаться, пока его элементы не размагнитятся. Сегодня все еще ведутся разработки по улучшению и повышению эффективности устройства, поэтому назвать его полностью завершенным нельзя.

Николая Лазарева

Это не только простейший гравитационный двигатель, но и одна из реально работающих моделей вечного двигателя. Пример приведен на рисунке ниже:

Как видите, для изготовления такого двигателя или генератора вам потребуется:

  • колба;
  • жидкость;
  • трубка;
  • прокладка из пористого материала;
  • крыльчатка и нагрузка на вал.

Принцип действия заключается в том, что вода по тонкой трубке из-за избытка давления будет подниматься вверх и скапывать на прокладку и вращать крыльчатку. Далее вода будет просачиваться сквозь губку и под воздействием магнитного поля Земли дальше стекать в нижний резервуар. Цикл будет повторяться до тех пор, пока жидкость не исчезнет, что в идеально герметичном контуре не произойдет никогда. Для усиления момента на вращаемый вал добавляют магнитные усилители.

Говарда Джонсона

В своих исследованиях Джонсон руководствовался теорией потока непарных электронов, действующих в любом магните. В его двигателе обмотки статора формируются из магнитных дорожек. На практике эти агрегаты получили реализацию в конструкции роторного и линейного двигателя. Пример такого устройства приведен на рисунке ниже:

Двигатель Джонсона

Как видите, на оси вращения в двигателе устанавливаются сразу и статор и ротор, поэтому классически вал вращаться здесь не будет. На статоре магниты повернуты одноименным полюсом к роторным, поэтому они взаимодействуют на силах отталкивания. Особенность работы ученого заключалась в длительном вычислении расстояний и зазоров между основными элементами мотора.

Перендева

Данный вид двигателя, как и предыдущий, представляет собой еще одну модель магнитного взаимодействия между статором и ротором, где обе части содержат постоянные магниты. Схема конструкции обоих представляет собой диск или кольцо, в котором точечно устанавливаются вектолиты.

Магниты статора и ротора в двигателе Переднева

Как видите на рисунке, положение активных элементов имеет угол смещения, который и определяет эффективность вращения машины. Взаимодействие магнитных потоков в двигателе происходит при задании начального крутящего момента. Точность положения и угла наклона можно отстроить только в лабораторных или заводских условиях.

Василия Шкондина

Получить вечный генератор Василию Шкодину не удалось, КПД такого магнитного двигателя и сегодня не превышает 83%. Но и этого более чем достаточно, чтобы его повсеместно применяли для велосипедов, байков и самокатов. Он может эксплуатироваться как в режиме тяги, так и для рекуперации электроэнергии.

На рисунке приведена конструкция магнитного двигателя Шкодина, как видите, и ротор и статор представляют собой кольца. Из магнитных деталей он содержит 1 неодимовых магнитов. Ротор устройства содержит 6 электромагнитов, смещенных на одинаковое расстояние друг относительно друга.

Свинтицкого

Еще в конце 90-х украинский конструктор предложит модель самовращающегося магнитного двигателя, который стал настоящим прорывом в технике. За основу им был взят асинхронный двигатель Ванкеля, которому не удалось решить проблему с преодолением 360° оборота.

Игорь Свинтицкий эту проблему реши и получил патент, обратился в ряд компаний, однако асинхронное магнитное чудо техники никого не заинтересовало, поэтому проект был закрыт и за его масштабное тестирование ни одна компания не взялась.

Джона Серла

От электрического мотора такой магнитный двигатель отличает взаимодействие исключительно магнитного поля статора и ротора. Но последний выполняется наборными цилиндрами с таблетками из специального сплава, которые создают магнитные силовые линии в противоположном направлении. Его можно считать синхронным двигателем, так как разница частот в нем отсутствует.

Полюса постоянных магнитов расположены так, что одни толкает следующий и т.д. Начинается цепная реакция, приводимая в движение всю систему магнитного двигателя , до тех пор, пока магнитной силы будет хватать хотя бы для одного цилиндра.

Алексеенко

Интересный вариант магнитного двигателя представил ученый Алексеенко, который создал устройство с роторными магнитами необычной формы.

Как видите на рисунке, магниты имеют необычную изогнутую форму. Которая максимально сближает противоположные полюса. Что делает магнитные потоки в месте сближения значительно сильнее. При начале вращения отталкивание полюсов получается значительно большим, что и должно обеспечить непрерывное движение по кругу.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector