Соленоидный двигатель принцип работы

Как сделать простой электромагнит – пошаговая инструкция со схемами

Такой прибор удобен тем, что его работу легко контролировать с помощью электрического тока – менять полюса, силу притяжения. В некоторых случаях он становится поистине незаменимым, и часто используется как конструктивный элемент в различных самоделках. Сделать простой электромагнит своими руками несложно, тем более, что почти все необходимое найдется в каждом доме.

Что понадобится

• Любой подходящий образец железа (оно хорошо намагничивается). Это будет сердечник электромагнита.
• Провод медный, всегда изолированный, чтобы предотвратить прямой контакт между двумя металлами. Для самодельного электро/магнита рекомендуемое сечение 0,5 (но не более 1,0).
• Источник постоянного тока — батарея, аккумулятор, БП.

Плюс:

• Соединительные кабели для подключения электромагнита.
• Паяльник или изолента для фиксации контактов.

Это общая рекомендация, так как электромагнит делается для определенной цели. Исходя из этого, выбираются компоненты схемы.

А если делать в домашних условиях, стандарта быть не может – подойдет все, что есть под рукой.

Например, применительно к первому пункту в качестве стержня часто используют гвоздь, запорную скобу, кусок железного стержня — выбор вариантов огромен.

Обмотка

Медный провод аккуратно, виток за витком, наматывается на сердечник. При такой совести КПД электромагнита будет максимально высоким.

После первого «прохода» по железному образцу проволоку укладывают вторым, иногда третьим слоем. Это зависит от того, какая мощность требуется устройству.

Но направление намотки должно быть неизменным, иначе магнитное поле будет «разбалансировано», и электромагнит вряд ли сможет что-либо притянуть к себе.

Чтобы понять смысл происходящих процессов, достаточно вспомнить уроки физики из школьного курса — движущиеся электроны, создаваемая ими ЭДС, направление ее вращения.

После завершения намотки провод обрезается так, чтобы было удобно подключать провода к источнику питания. Если это батарея, то напрямую. При использовании блока питания, аккумулятора или другого устройства вам потребуются соединительные кабели.

Что учесть

Есть определенные сложности с количеством слоев.

• С увеличением оборотов реактивное сопротивление увеличивается. Это значит, что сила тока начнет уменьшаться, а притяжение станет слабее.
• С другой стороны, увеличение номинального тока приведет к нагреву обмотки.

Принцип работы электромагнита подробно описан в следующем видео:

Подключение

• Чистка выводов от «меди». Провод в основном покрыт несколькими слоями лака (в зависимости от марки) и как известно это изолятор.
• Пайка медных и соединительных проводов. Хотя это и не принципиально — можно сделать скрутку, заизолировав ее ПВХ трубой или лентой.
• Присоедините другие концы проводов к зажимам. Например как «крокодил». Такие съемные контакты позволяют легко менять полюса электромагнита при необходимости во время использования.

Полезные советы

• Для изготовления мощного электромагнита домашние умельцы часто используют катушку от МП (магнитного пускателя), реле и контакторы. Они доступны как для 220, так и для 380 В.

Подобрать железный сердечник по внутреннему сечению несложно. Для удобства управления в схему необходимо включить реостат (переменного сопротивления). Соответственно такой э/магнит уже подключен к розетке.

Сила притяжения регулируется изменением R в цепи.

• Увеличить мощность электромагнита можно за счет увеличения сечения сердечника. Но только до определенных пределов. И здесь придется экспериментировать.

• Перед изготовлением электро/магнита нужно убедиться, что выбранный образец железа подходит для этого. Проверка довольно проста. Возьмите обычный магнит; на таких «лохах» в доме много вещей. Если он притягивает выбранную для сердечника деталь, его можно использовать. При отрицательном или «слабом» результате лучше поискать другой тест.

сделать электромагнит довольно просто. Все остальное зависит от терпения и смекалки мастера. Возможно, вам придется поэкспериментировать, чтобы получить то, что вам нужно — с напряжением питания, размером провода и так далее. Любая самоделка требует не только творческого подхода, но и времени. Если его не жалко, отличный результат гарантирован.

Энергия постоянных магнитов

Каждый постоянный магнит имеет очень сильное поле, обладающее высокой энергией. Поэтому многие разработчики электромагнитных двигателей пытаются преобразовать магнитное поле в механическую энергию, заставляющую ротор вращаться непрерывно. В сравнении:

1. При сгорании уголь способен выделить примерно 33 Дж/г энергии.
2. Для нефти этот показатель равен 44 Дж/г.
3. Радиоактивный уран имеет 43 млрд Дж/г.

Теоретически постоянный магнит может выделять около 17 миллиардов джоулей на грамм (что составляет примерно треть того же параметра для урана). Просто КПД магнита не будет равен 100%. Ресурс магнитов на основе феррита не более 70 лет.

Но это при том, что на него не действуют большие перепады температуры, физические и магнитные нагрузки. Конечно, электромагнитный двигатель не заменит бензиновый агрегат V8, но его можно использовать на легковых автомобилях.

Промышленность сегодня выпускает магниты, изготовленные из редких металлов. Они в десять раз прочнее простых ферритов. Поэтому эффективность их использования намного выше. Если такой постоянный магнит теряет свою силу, его можно легко перезарядить.

Для этого достаточно воздействовать на него магнитным полем большой силы. Их можно использовать в двигателях с электромагнитными клапанами. У них нет распределительного вала, его функции берет на себя электроника.

Патенты на электромагнитные машины

Многие инженеры уже запатентовали конструкции своих двигателей. Но еще никому не удалось реализовать работоспособный вечный двигатель. Такие устройства еще не освоены, в технику внедряются редко, и вряд ли найдутся в продаже. Значительно чаще используются электромагнитные клапаны (дизельные двигатели работают стабильнее в электронном виде и способны отдавать большую мощность).

Некоторые конструкторы уверены, что электромагнитные двигатели не будут доведены до серийного производства, ведь все разработки засекречены. И большинство проблем в таких двигателях до сих пор полностью не решены.

Краткий обзор известных конструкций

Среди большого количества конструкций магнитных двигателей можно выделить следующие:

1. Калининские магнитные двигатели. Конструкция совершенно бесполезна, так как не продуман механизм пружинного компенсатора.
2. Магнитно-механический двигатель конструкции Дудышева. При правильной настройке такие двигатели могут работать практически вечно.
3. «Перендев» — электромагнитные двигатели, выполненные по классической схеме. На роторе установлен компенсатор, но он не может работать без переключения при прохождении мертвой точки. А для того, чтобы ротор прошел мертвую точку удержания, возможно переключение двумя способами — с помощью электромагнита и механического устройства. Такая конструкция не может претендовать на звание «вечный двигатель». А в простом асинхронном двигателе электромагнитный момент будет гораздо выше.
4. Электромагнитные двигатели, разработанные Минато. Выполненный по классической схеме, это обычный электромагнитный двигатель, обладающий очень высоким КПД. Учитывая, что конструкция не может достичь 100% эффективности, она не работает как «вечный двигатель».
5. Моторы Джонсона являются аналогами Перендева, но имеют меньшую мощность.
6. Мотор-генераторы Шкондина представляют собой конструкцию, работающую за счет магнитного отталкивания. Компенсаторы двигателей не используются. Они не способны работать в режиме «вечного двигателя», КПД не более 80%. Конструкция очень сложная, так как содержит коллектор и щеточный узел.
7. Наиболее совершенным механизмом является мотор-генератор конструкции Адамса. Это очень известная конструкция, она работает по тому же принципу, что и двигатель Шкондина. Но в отличие от последнего отталкивание происходит с конца электромагнита. Конструкция устройства намного проще, чем у Шкондина. КПД может быть 100%, но в том случае, если обмотка электромагнита переключается с помощью короткого импульса большой интенсивности от конденсатора. Он не может работать в режиме навсегда.
8. Электромагнитный двигатель реверсивного типа. Снаружи магнитный ротор, внутри статор электромагнитов. КПД приближается к 100%, так как магнитопровод разомкнут. Такой электромагнитный соленоидный двигатель способен работать в двух режимах — двигатель и генератор.

Параметры постоянных магнитов

Чтобы сделать электромагнитный двигатель своими руками, необходимо подобрать все комплектующие. И самое главное — это постоянные магниты. Они имеют три основные характеристики:

1. Остаточная магнитная индукция, которая позволяет определить величину магнитного потока. В случае, когда на генераторе постоянно установлены магниты с очень большой индукцией, пропорционально возрастет напряжение на выходе обмоток. Следовательно, мощность генераторной установки увеличивается.
2. Энергоизделие позволяет «пробить» током воздушные зазоры. Чем больше значение энергетического продукта, тем меньше размер всей системы.
3. Коэрцитивная сила определяет величину магнитного напряжения. При использовании в генераторах магнитов с высокой коэрцитивной силой поле легко преодолевает любой воздушный зазор. Если в статоре много витков, ток будет поддерживаться без лишних затрат энергии.

Виды постоянных магнитов

Для остановки двигателя электромагнитный клапан должен работать от мощного источника. Или вы можете использовать сильные магниты. Поэтому такие конструкции желательно использовать на мощном оборудовании. А для самостоятельного изготовления мотор-генератора целесообразно использовать ферритовые или неодимовые магниты. Характеристики постоянных магнитов:

1. Феррито-бариевые: индукция в воздушном зазоре на уровне 0,2-0,4 Тл; энергопродукт 10-30 кДж/куб.м; коэрцитивная сила 130-200 кА/м. Стоимость от 100 до 400 рублей за килограмм. Рабочая температура не более 250 градусов.
2. Феррит-стронций: индукция в воздушном зазоре на уровне 0,35-0,4 Тл; энергопродукт 20-30 кДж/ку·м; коэрцитивная сила 230-250 кА/м. Стоимость от 100 до 400 рублей за килограмм. Рабочая температура не более 250 градусов.
3. Неодимовые магниты: индукция в воздушном зазоре на уровне 0,8-1,4 Тл; энергопродукт 200-400 кДж/куб.м; коэрцитивная сила 600-1200 кА/м. Стоимость от 2000 до 3000 рублей за килограмм. Рабочая температура не более 200 градусов.

Бариевые постоянные магниты в два раза дороже неодимовых. Но размеры генераторов на таких магнитах значительно больше. По этой причине в самодельных электромагнитных двигателях лучше всего использовать неодимовые магниты. Электромагнитный тормозной двигатель, изготовленный из таких материалов, сможет восстанавливать гораздо больше энергии при остановке.

Шторочные двигатели

Генераторы, снабженные электромагнитами переменного тока, могут быть выполнены и по другой схеме. Электрические магниты постоянного тока также могут успешно использоваться. Также нет необходимости устанавливать выключатель и устройство для переполюсовки концов отверстий с помощью реверса тока. Такими действиями можно значительно упростить всю силовую часть и управление магнитным двигателем.

Но придется установить магнитный экран, который будет меняться механически. Важно одновременно экранировать магнитные полюса статора и ротора. Мощность электромагнитного двигателя от этого не пострадает, так как потерь при механической регулировке практически не будет. Работа мотора с механической регулировкой происходит так же, как и с электронной регулировкой.

Шторочный двигатель Дудышева

Статор имеет неподвижный кольцевой электромагнит с обмоткой. Между магнитной цепью и ротором имеется небольшой зазор. На роторе находится постоянный магнит и заслонки. Это магнитные экраны, они размещены снаружи и вращаются независимо от ротора. На валу двигателя находится маховик и стартер-генератор.

На электромагнит статора наложена обмотка, которая через выпрямитель соединена со стартер-генератором.

Запуск этой конструкции осуществляется с помощью стартера, который находится на одном валу с двигателем. После запуска электродвигателя и выхода его на нормальный режим работы стартер начинает работать как генератор, то есть вырабатывает напряжение. Затворы перемещаются по диску при максимально синхронном вращении ротора. Это обеспечивает циклическое экранирование одних и тех же полюсов электромагнита.

Иными словами, необходимо с помощью различных технических средств обеспечить такое движение диска с заслонками и ротора, чтобы щитки располагались между одинаковыми полюсами неподвижного электромагнита и постоянного на роторе. Возможности работы электромагнитного двигателя в установившемся режиме:

1. Когда ротор вынужден вращаться, можно вырабатывать электричество с помощью генератора.
2. Если к нему подключить индуктивную обмотку, автомат переходит в мотор-генераторный режим. При этом вращение передается на комбинированный вал, работа электромагнитного двигателя происходит в двух режимах.

Простейшая конструкция мотор-генератора

Крутящий момент электромагнитного двигателя может быть практически любым. Если реализовать простейшую конструкцию с малой мощностью, то это можно сделать с помощью обычного электросчетчика. Это правда, что такие структуры больше не используются для контроля энергопотребления. Но вы можете найти их. Электрический дисковый счетчик представляет собой готовый моторный механизм. Оно имеет:

1. Электрический магнит с индуктивной обмоткой.
2. Ротор из немагнитного материала.

Отсутствуют только постоянные магниты на роторе и коллекторе. Зазор между нижней и верхней частью магнитопровода относительно невелик. Это приводит к увеличению крутящего момента. Но важно, чтобы зазор в магнитопроводе был достаточным для прохождения через него ротора с постоянными магнитами.

Рекомендуется использовать от 3 до 6 мощных магнитов, высота не должна быть более 10 мм. Крепить их на роторе необходимо максимально жестко, используя специальные держатели из немагнитных материалов. Коммутатор выполнен в виде преобразователя мостового типа, подключенного к выводу обмотки электромагнита. При запуске двигателя питание подается от аккумуляторной батареи.

Соленоидный двигатель принцип работы

Магнитные двигатели могут состоять из одной или нескольких катушек — соленоидов. В первом случае задействована только одна катушка, при ее включении и выключении происходит механическое движение кривошипно-шатунного механизма.

Во втором варианте применяют несколько катушек, которые включаются поочередно с помощью вентилей при подаче тока от источника питания в один из полупериодов синусоидального напряжения. Возвратно-поступательное движение сердечников приводит в движение колесо или коленчатый вал.

По основной классификации соленоидные двигатели бывают резонансными и нерезонансными. В свою очередь, существуют однообмоточные и многообмоточные конструкции нерезонансных двигателей. Известны также параметрические двигатели, в которых сердечник втягивается в соленоид, но принимает нужное положение при достижении магнитного равновесия после нескольких колебаний

. Если частота сети совпадает с собственными колебаниями ядра, может возникнуть резонанс.Магнитные двигатели компактны и просты по конструкции. Среди недостатков следует отметить низкий КПД этих устройств и высокую скорость передвижения. На сегодняшний день эти недостатки не преодолены, поэтому на практике эти механизмы не нашли широкого применения.

Рабочая катушка однокатушечных агрегатов включается и выключается с помощью механического переключателя, за счет действия корпуса сердечника или полупроводникового вентиля. В обоих вариантах обратный ход обеспечивается упругой пружиной. В многообмоточных двигателях рабочие органы включаются только вентилями, когда ток подается на каждую катушку по очереди в интервале одного из полупериодов синусоидального напряжения.

Сердечники катушек начинают втягиваться один за другим, в результате это приводит к возвратно-поступательным движениям. Эти движения передаются через приводы на различные двигатели, которые действуют как исполнительные механизмы.

Какие достоинства и недостатки имеют реально работающие магнитные двигатели

Преимущества:

1. Полная автономность, экономия топлива, возможность организовать двигатель из подручных средств в любом нужном месте;
2. Мощный блок на неодимовых магнитах способен питать жилое помещение мощностью до 10 Вт и выше;
3. Гравитационный двигатель способен работать до полного истощения, и даже в последней стальной работе выдает максимальное количество энергии.

Недостатки:

1. Магнитное поле может негативно влиять на здоровье человека, особенно этому фактору подвержен космический двигатель (реактивный двигатель;
2. Несмотря на положительные результаты экспериментов, большинство моделей не способны работать в обычных условиях;
3. Даже приобретя готовый мотор, подключить его бывает очень сложно;
4. Если вы решили купить магнитоимпульсный или поршневой двигатель, то будьте готовы, что цена будет сильно завышена.

Работа магнитного двигателя чистая правда и она реальна, главное правильно рассчитать мощность магнитов.

Мечты о вечном двигателе преследуют людей уже сотни лет. Эта проблема особенно обострилась сейчас, когда мир всерьез обеспокоен надвигающимся энергетическим кризисом. Наступит оно или нет – другой вопрос, но однозначно можно сказать лишь то, что вне зависимости от этого человечеству необходимы решения энергетической проблемы и поиск альтернативных источников энергии.

Соленоидный двигатель своими руками

Всем доброго времени. В этой статье мы рассмотрим, как автор сделал соленоидный двигатель своими руками.

Для соленоида автор взял кусок от телескопической радиоантенны.

Два диска подходящего размера.

Я поставил диски на антенну и приклеил их супер клеем.

Затем автор взял провод с медной изоляцией длиной около 20 м.

И наматываем его в одном направлении на корпус соленоида.

Далее автор сделает стержень соленоида из обычного гвоздя, подходящего по диаметру.

Ствол должен свободно двигаться в трубе.

Затем отмерьте и отрежьте лишнее.

Затем писатель берет материал шариковой ручкой и отмечает и отсекает лишнее.

Он надевает этот кусок от ручки на стебель и приклеивает клеем.

Затем он делает сквозное отверстие в этой трубе.

Затем пишущий прорезает канавку параллельно отверстию.

Чеки.

Затем берет небольшой деревянный брусок с предварительно просверленными отверстиями по краям.

И прикрепите соленоид к штоку пластиковыми хомутами (выпрямителем.)

Обрезка лишних концов.

Далее автор создаст кривошипно-шатунный механизм. Для этого он возьмет толстый медный провод, снимет с него изоляцию и согнет, как показано на картинке ниже.

Потом возьмет другой отрезок того же провода и сделает из него шатун. Как это.

Затем установите шатун на место, надев выступы с обеих сторон шатуна, чтобы ограничить движение шатуна из стороны в сторону.

За основу автор взял часть платы.

И автор сделал в них два одинаковых бруска, по одному отверстию в каждом, Автор будет использовать их как опорные стойки осей.

Установил вал на стойки, примерил и приклеил.

Затем ограничил осевое перемещение вала кусками кембрика.

С одной стороны вала автор прикрепил ранее вырезанный из дерева маховик.

Затем он подключил шатун к соленоиду.

Затем отмерил необходимое расстояние и приклеил соленоид.

Потом взял кусок медной проволоки чуть меньшего диаметра, чем брал на шатун.

И сделал из него контакты двигателя, сначала постоянно.

А потом переключатель управления.

Потом автор проверяет.

Затем автор подключает соленоид к контактам.

Что ж, соленоидный двигатель у автора готов.

А теперь тест от автора. В качестве питания автор взял батарейку от шуруповерта.

И подключается с помощью крокодилов для проводов.

Как мы все видим, у автора все хорошо получается.

Электронный коммутатор мостового типа

Простейшая конструкция электронного выключателя выполняется на четырех токовых выключателях. В каждом плече мостовой схемы по два мощных транзистора, столько же электронных ключей с односторонней разводкой. На противоположной стороне ротора магнитного двигателя расположены два датчика, контролирующие положение на нем постоянного магнита.

Их располагают как можно ближе к ротору. Функции этого датчика выполняет простейшее устройство, способное работать под воздействием магнитного поля — геркон.

Датчики, считывающие положение постоянного магнита на роторе, расположены следующим образом:

1. Первый находится на конце соленоида.
2. Другой расположен со смещением на 90 градусов.

Выходы датчиков подключены к логическому блоку, который усиливает сигнал и далее подает его на управляющие входы полупроводниковых транзисторов. Используя аналогичную схему, электромагнитный клапан также работает для остановки двигателя внутреннего сгорания.

На обмотки электрогенератора установлена ​​нагрузка. В цепях катушки и переключателя имеются элементы, предназначенные для управления и защиты. С помощью автоматического выключателя аккумулятор можно отключить, чтобы вся машина питалась от электрогенератора (автономный режим).

Соленоидный двигатель своими руками

Лучшим материалом для катушек является текстолит или твердая древесина. Для намотки используется провод ПЭЛ-1 диаметром 0,2-0,3 мм. Намотку выполняют в количестве 8-10 тысяч витков, придавая сопротивление каждой катушки в пределах 200-400 Ом. После намотки через каждые 500 витков делают тонкие бумажные прокладки, и так до полного заполнения каркаса.

Поршень изготовлен из мягкой стали. Шатуны можно сделать из велосипедных спиц. Верхнюю головку необходимо выполнить в виде небольшого кольцеобразного уха с необходимым внутренним диаметром. Нижняя головка снабжена специальным захватом для установки на шейку коленчатого вала.

Он сделан из двух полосок жести и представляет собой вилку, которая надевается на шейку кривошипа. Окончательное крепление заглушки осуществляется продетой через отверстия медной проволокой. Вилка шатуна надевается на втулку из медной, бронзовой или латунной трубки.

Коленчатый вал изготовлен из металлического стержня. Шатуны расположены под углом 120 градусов по отношению друг к другу. С одной стороны коленчатого вала крепится распределитель мощности, а с другой маховик в виде шкива с проточкой для приводного ремня.

Для изготовления токораспределителя можно использовать латунное кольцо или кусок трубы подходящего диаметра. Получается целое кольцо и три полукольца, размещенные по отношению друг к другу со смещением на 120 градусов. Щетки изготовлены из пружинных пластин или слегка приклепанной стальной проволоки.

Втулка распределителя мощности установлена ​​на текстолитовом ролике, который размещен на одном из концов коленчатого вала. Все крепления осуществляются с помощью клея БФ и дюбелей из тонкой проволоки или спиц.

Распределитель установлен таким образом, что первая катушка включается, когда поршень находится в крайнем нижнем положении. Если поменять провода, идущие от катушек к щеткам, то вращение вала будет происходить в обратную сторону.

Катушки устанавливаются в вертикальном положении. Они крепятся различными способами, например, деревянными планками, имеющими углубления для корпусов катушек. Боковые стенки из фанеры или жести крепятся по краям, где есть места для установки подшипников под коленчатый вал или латунных втулок. При наличии металлических боковин втулки или подшипники крепятся пайкой.

Подшипники рекомендуется устанавливать в средней части коленчатого вала. Для этого предусмотрены специальные жестяные или деревянные подставки.

Во избежание смещения коленчатого вала в ту или иную сторону рекомендуется к концам, на расстоянии около 0,5 мм от подшипников, припаять кольца из медной проволоки. Сам мотор должен быть защищен жестяным или фанерным корпусом. Расчеты двигателей ведутся на базе электрического переменного тока, напряжением 220 вольт.

При необходимости устройство может работать на постоянном токе. Если напряжение сети всего 127 вольт, число витков катушки следует уменьшить на 4-5 тысяч витков, а сечение провода уменьшить до 0,4 мм. При правильном монтаже мощность соленоидного двигателя в среднем составит 30-50 Вт.

Другие конструкции

Есть много других конструкций, в том числе и полезных, но строятся они по приведенным выше схемам. Мотор-генераторы электромагнитного типа завоевывают огромную популярность среди энтузиастов, а некоторые конструкции уже внедрены в серийное производство. Но это, как правило, самые простые механизмы.

На электровелосипедах в последнее время часто используется мотор-колесо конструкции Шкондина. Но для нормальной работы любого электромагнитного двигателя необходим источник энергии. Даже электромагнитный электромагнитный двигатель не может работать без дополнительного тока.

Без аккумулятора такие механизмы не обходятся. Важно раскрутить обмотку электромагнита, чтобы создать поле и раскрутить ротор до минимальной частоты. Фактически получается электромагнитный двигатель постоянного тока, способный рекуперировать энергию. Другими словами, двигатель работает только при разгоне, а при торможении переключается в генераторный режим.

Этими особенностями обладают все электромобили, которые можно встретить в продаже. У некоторых просто нет тормозной системы как таковой, функции колодок выполняют моторы, работающие в генераторном режиме. Чем больше нагрузка на обмотку, тем сильнее будет сила реакции.

Красивый соленоидный двигатель

Соленоидный двигатель — это нечто среднее между электродвигателем и двигателем внутреннего сгорания, и по звуку он ближе к другому. В первой половине девятнадцатого века такая конструкция должна была серьезно использоваться для приведения механизмов в движение. Сейчас по этому принципу строят небольшие модели, работающие либо в одиночку, либо, реже, вращающиеся колеса вентилятора.

Особенно самодельщики, которые в детстве читали книгу о Карлсоне, помнят описанную там аварию, и не решаются строить модели паровых машин, двигателей Стирлинга и двигателей внутреннего сгорания. Автор Instructables под ником Dr Qui решил сделать соленоидный двигатель, пусть и без крыльчатки, но красивый.

Красиво значит без единой лишней дырочки в подставке. Поэтому мастер отладил на временной фанерной стойке, и только после того, как определился с расположением всех комплектующих, перенес их на постоянную. Это сосна, распиленная ленточной пилой и отшлифованная. С тыльной стороны имеет углубление для проводов, залитых термоклеем вместе с ними

Итак мастер сделал клеммы для подключения источника питания

Этот маховик когда-то был частью двигателя видеоплеера. С него снято все, кроме собственно маховика и оси

Кривошип сделан из маховика от CD-привода и винта от него

Вот они по отдельности

Чтобы все это смонтировать, Dr Qui немного доработал алюминиевый уголок

И приделал к нему штоком от того же видеомагнитофона вот такую ​​штуку

Для красоты приклеил «блинчик» от винчестера к маховику эпоксидкой (см. КДПВ).

Кулиса вырезана из алюминия

Приклад размещался в центральном отверстии

Держатель коромысел был сварен Durafix из нескольких алюминиевых деталей:

Я немного прогнал все это дело на фанерной стойке, упомянутой выше, с первым соленоидом, который пришел из распределительного щита. Здесь «блинчик» от винчестера к маховику еще не приклеен, а все механические соединения по-прежнему выполнены жесткой проволокой. Контактной группы пока нет, все равно приходится включать и выключать соленоид вручную

Выяснилось, что соленоид быстро перегревается, а способ передачи мощности от него на коромысло не оптимален. Мастер поискал другой соленоид и нашел вот это

Для передачи мощности от соленоида к коромыслу я сделал Г-образное звено и держатель для него. Здесь тоже участвовал Durafi

Передача усилий с помощью кусков жесткой проволоки не является серьезной. А это солиднее

В качестве контактной группы доктор Куи использовал микропереключатель от CD-привода. Приклеил к нему гайку с полимерной вставкой эпоксидкой, нарастил стержень держателем, используемым в перьевых ручках, чтобы прикрепить их к рубашке

Итак, мастер сделал кулачок, который прижимает шток в определенных положениях маховика

Механически соединил соленоид с Г-образным звеном

Подключен к клеммам, микропереключателю и соленоиду электрически

Определившись с размещением компонентов, я перенес их с временной стойки на постоянную

И запустил двигатель от 12-вольтовой батареи, используемой в ИБП:

Сразу после включения двигателя маховик нужно толкнуть, иначе он не начнет вращаться, а соленоид перегреется.

Читайте также: Петля фаза-ноль: что это, методика измерения прибором, пример протокола

Расчет электромагнита

Чтобы произвести примерный расчет электромагнита, необходимо задать необходимое для двигателя тяговое усилие. Предположим, необходимо рассчитать электрический магнит с силой тяги 100 Н (10 кг). Теперь после этого можно рассчитать конструктивные параметры электромагнита при зазоре 10-20 мм. Тяговое усилие, развиваемое электромагнитом, рассчитывается следующим образом:

1. Индукция в воздушном зазоре и площадь стержня умножаются. Индукция измеряется в Теслах, площадь — в квадратных метрах.
2. Полученное значение необходимо разделить на значение магнитной проницаемости воздуха. Он равен 1,256 х 10^-6 Гн/м.

Устройство соленоидного двигателя

Существуют различные типы механических и электрических устройств, работа которых основана на преобразовании одного вида энергии в другой. Основные их виды широко применяются во всех машинах и механизмах, применяемых на производстве и в быту.

Есть и нетрадиционные устройства, работа над которыми пока ведется на уровне экспериментов. К ним относятся соленоидные двигатели, работающие на основе магнитного действия тока. Главное его достоинство – простота конструкции и доступность материалов для производства.

Основным элементом этого устройства является катушка, по которой пропускают электрический ток. Это приводит к образованию магнитного поля, которое втягивает поршень, выполненный в виде стального сердечника. Кроме того, с помощью кривошипно-шатунного механизма поступательные движения сердечника преобразуются во вращательные движения вала.

Можно использовать любое количество витков, но наиболее оптимальным считается вариант с двумя элементами. Все эти факторы необходимо учитывать, решая, как сделать электромагнитный двигатель своими руками из подручных материалов.

Часто рассматривается вариант с тремя катушками, имеющий более сложную конструкцию. Тем не менее, он обладает большей мощностью и едет намного более плавно, не требуя маховика для плавной езды.

Работа этого устройства заключается в следующем.

• Из электрической сети ток через щетку соленоида поступает в распределитель, после чего поступает непосредственно в этот соленоид.
• Пройдя через обмотку, ток снова возвращается в сеть через обычные кольца и щетку, установленную в распределителе. Прохождение тока вызывает образование сильного магнитного поля, которое втягивает поршень в катушку по направлению к центру.
• Кроме того, поступательное движение поршня передается на шатун и кривошип, который вращает коленчатый вал. Одновременно с валом вращается токораспределитель, запускающий следующий соленоид.
• Второй соленоид начинает работать еще до окончания работы первого элемента. Тем самым способствует ослаблению давления поршня первого соленоида, так как длина плеча уменьшается в процессе поворота кривошипа.
• После второго соленоида включается следующий — третья катушка и весь цикл полностью повторяется.