Как сделать электродвигатель из батарейки, проволоки и магнита
Мы продолжаем открывать полезные самоделки для всех наших читателей, сегодня поговорим, как сделать электродвигатель из батарейки, медной проволоки и небольшого магнита. Такой двигатель можно будет использовать в качестве украшения на домашнем столе. В этой статье мы рассмотрим подобную инструкцию, фото и посмотрим видео примеры.
Самодельный электродвигатель из батарейки: необходимые материалы
Перед тем как приступать к процессу сборки мы должны собрать все материалы. Сборка мотора из батарейки занимает около 20 минут, при условии, если человек никогда ничего подобного не делал. Все комплектующие, чтобы сделать самодельный электродвигатель из батарейки вы сможете найти в любом магазине. Еще одна интересная статья, в которой мы разобрали способ подсветки стакана.
Рабочий держатель для батареек. Совет, его можно вытянуть из старых часов или других приборов, которые уже вышли из строя или просто вам не нужно.
Небольшой магнит. Его можно найти в гараже, если нет, тогда любой радио рынок придет вам на помощь.
Батарейка на 1.5 Вольта.
Медная проволока с диаметром 1 мм. Длина должна составлять примерно один метр.
40 см неизолированного провода.
Как только подготовили все необходимые материалы, переходим к сборке самодельного электродвигателя из батарейки. Сложностей никаких нет, но работа кропотливая.
Как сделать электродвигатель из батарейки: пошаговая инструкция
Теперь переходим к главному этапу, сборке двигателя. Посмотрите вот такое видео, здесь весь процесс рассказывается, после видео мы более подробно поговорим о каждом этапе.
- Из медного провода делаем катушку двигателя, для этого наматываем провод на батарейку, оставляя с каждой стороны по 5 сантиметров длины. Витков нужно сделать примерно 15-20.
- Снимаем намотку из батарейки, вот так она должна выглядеть.
- Зачищаем окончание намотки от эмали, это этого используем обычный нож.
- Делаем два крепления для двигателя. Берем небольшой провод 10 см и накручиваем несколько витков.
- Вставляем батарейку в держатель, к нему сразу прикрепляем крепление для двигателя. Вот так должно получиться в итоге.
- Чтобы запустить его кладем на батарейку магнит и немного подталкиваем.
Вот у нас получилось сделать мини двигатель из батарейки, сложного нет ничего. Такой двигатель всегда будет удивлять всех ваших гостей. Посмотрите еще видео, как делают такие двигатели, есть немного и другие способы, здесь вы все найдете. Читайте о том, как сделать зарядное устройство для авто.
Совет! Если двигатель не заработал – значит, слишком большое расстояние между катушкой и магнитом, нужно просто его уменьшить. Если ничего не изменилось, скорее всего, села батарейка.
Статья по теме: Автоматическая подсветка шкафа.
vse-elektrichestvo.ru
Опасность перезаряда литиевых элементов
С литиевыми элементами нужно обращаться осторожно, поскольку в них сосредоточена большая энергия на малую площадь при полном заряде. Поэтому уже давно в продаже имеются защищенные Li-ion и Li-pol батарейки
Ещё в 1991 году компания Sony обратила внимание на взрывоопасность Li-ion элементов. В настоящее время все без исключения аккумуляторы наматываются с двухслойным сепаратором между пластинами, чтобы исключить риск внутреннего короткого замыкания
Все фирменные батарейки снабжены платой защиты на полевом транзисторе, которая отключает их в следующих случаях:
- Аккумулятор чрезмерно разряжен — ниже 2,5 В.
- Перезаряжен — свыше 4,2 В.
- Подан слишком большой ток заряда — более 1С (С является ёмкостью аккумулятора в Ач).
- Короткое замыкание.
- Превышен ток нагрузки — более 5С.
- Неправильная полярность при заряде.
Для дополнительной подстраховки служит термопредохранитель, размыкающий цепь при перегреве литиевого элемента свыше 90 °C.
Работа асинхронного электродвигателя в генераторном режиме
Если отключенный от сети асинхронный двигатель привести во вращение от какого-либо первичного двигателя, то в соответствии с принципом обратимости электрических машин при достижении синхронной частоты вращения, на зажимах статорной обмотки под действием остаточного магнитного поля образуется некоторая ЭДС. Если теперь к зажимам статорной обмотки подключить батарею конденсаторов С, то в обмотках статора потечёт опережающий ёмкостный ток, являющийся в данном случае намагничивающим.
Ёмкость батареи С должна превышать некоторое критическое значение С0, зависящее от параметров автономного асинхронного генератора: только в этом случае происходит самовозбуждение генератора и на обмотках статора устанавливается трёхфазная симметричная система напряжений. Значение напряжения зависит, в конечном счёте, от характеристики машины и ёмкости конденсаторов. Таким образом, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель может быть превращен в асинхронный генератор.
Стандартная схема включения асинхронного электродвигателя в качестве генератора.
Можно подобрать емкость так, чтобы номинальное напряжение и мощность асинхронного генератора равнялись соответственно напряжению и мощности при работе его в качестве электродвигателя.
В таблице 1 приведены емкости конденсаторов для возбуждения асинхронных генераторов (U=380 В, 750….1500 об/мин). Здесь реактивная мощность Q определена по формуле:
Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6 ,
где С — ёмкость конденсаторов, мкФ.
Мощность генератора,кВ·А | Холостой ход | Полная нагрузка | ||||
ёмкость, мкФ | реактивная мощность, квар | cos = 1 | cos = 0,8 | |||
ёмкость, мкФ | реактивная мощность, квар | ёмкость, мкФ | реактивная мощность, квар | |||
2,0 3,5 5,0 7,0 10,0 15,0 | 28 45 60 74 92 120 | 1,27 2,04 2,72 3,36 4,18 5,44 | 36 56 75 98 130 172 | 1,63 2,54 3,40 4,44 5,90 7,80 | 60 100 138 182 245 342 | 2,72 4,53 6,25 8,25 11,1 15,5 |
Как видно из приведённых данных, индуктивная нагрузка на асинхронный генератор, понижающая коэффициент мощности, вызывает резкое увеличение потребной ёмкости. Для поддержания напряжения постоянным с увеличением нагрузки необходимо увеличивать и ёмкость конденсаторов, то есть подключать дополнительные конденсаторы. Это обстоятельство необходимо рассматривать как недостаток асинхронного генератора.
Частота вращения асинхронного генератора в нормальном режиме должна превышать асинхронную на величину скольжения S = 2…10%, и соответствовать синхронной частоте. Не выполнение данного условия приведёт к тому, что частота генерируемого напряжения может отличаться от промышленной частоты 50 Гц, что приведёт к неустойчивой работе частото-зависимых потребителей электроэнергии: электронасосов, стиральных машин, устройств с трансформаторным входом.
Этапы самостоятельного изготовления
Многие создают аккумуляторы холода своими руками. Преимущества такого решения очевидны:
- устройства делают из подручных средств, имеющихся в каждом доме, – их себестоимость крайне низкая;
- изготовление требует минимум времени и усилий – подготовка займет не более 10-15 минут, остальное время – это уже заморозка самодельного хладагента.
Для начала нужно собрать базовый набор сырья и материалов – пластиковые бутылки объемом 0,5 и 1 л, поваренную или глауберову соль, обойный клей или желатин. Нюансы изготовления в каждом из вариантов будут слегка отличаться.
С поваренной солью
Понадобятся: 1 л обычной воды, 450 г поваренной соли, пластиковые емкости нужного объема.
Пошаговый алгоритм:
- Компоненты для крепкого раствора смешивают и слегка прогревают, чтобы соляные кристаллики быстрее растворились.
- Полученную жидкость заливают в контейнер из-под сока, бутылку или прочный полиэтиленовый пакет.
- Замораживают при температуре минус 18 градусов.
- По прошествии 8-10 часов готовый хладагент заворачивают в махровое полотенце для создания должной термоизоляции, сверху надевают пакет, чтобы образовывающийся конденсат не попадал на продукты.
Такой аккумулятор холода сохранит продукты при температуре -15° на протяжении 11-13 часов.
С глауберовой солью
Мирабилит широко применяется в холодильном деле, поэтому и для изготовления самодельного хладагента отлично подойдет. Понадобятся: 1 л воды, 200 г непосредственно соли, 10 г желатина или обойного клея.
Пошаговый алгоритм мало чем отличается от первого варианта:
- Готовится солевой раствор, затем он загущается желатином (клеем).
- Готовую смесь заливают в пакет или бутылку, помещают в морозильную камеру на 6-9 часов.
- Емкость оборачивают махрой и помещают в пакет, который будет собирать конденсат.
В термосумке хладагент из глауберовой соли поддерживает температуру -10° около 8-10 часов.
С обойным клеем
Для приготовления понадобятся пластиковый контейнер, 1 л воды, 40 г сухого обойного клея. Пошаговое приготовление:
- Воду и сухую смесь соединяют, хорошо размешивают до получения гелеобразной консистенции.
- Раствор заливают в подготовленный контейнер, замораживают в морозильной камере.
Хладагент сохранит продукты в термосумке до 11 часов при температуре ниже 0.
С желатином
Для создания желатинового хладагента подготавливают 4 л воды, поваренную соль, 10 г желатина, пластиковую емкость.
- В 1 л воды высыпают соль в пропорции 10:3, тщательно размешивают. Хлорид натрия должен полностью раствориться.
- Затем разбавляют смесь оставшимися 3 литрами воды, высыпают желатин. Снова хорошо размешивают – жидкость должна немного загустеть.
- Раствор выливают в пластиковую емкость, кладут ее в морозильную камеру до полной заморозки.
Гелевая субстанции тает медленнее вышеописанных вариантов, поэтому сохранит холод внутри термосумки на протяжении 8-10 часов.
Принцип работы и основные компоненты
Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжают постоянным (выпрямленным) напряжением, стабильным по уровню. Чтобы получить ток, втекающий в батарею, зарядное напряжение должно быть выше напряжения АКБ. Ток заряда в таком режиме зависит от разницы напряжений источника и батареи.
Полностью разряженная АКБ автомобиля выдает напряжение 10,5 вольт (ниже разряжать нельзя), полностью заряженная — 12,6 вольт. В процессе уровень на выходе ЗУ остается постоянным, на клеммах батареи плавно повышается. Поэтому в начале зарядки ток будет максимальным, по окончании – минимальным. Снижение уровня тока служит признаком окончания процесса. Также для автоматического завершения зарядки можно использовать достижение напряжения на АКБ значения 12,5..12,6 вольт.
Процесс зарядки свинцово-кислотной батареи стабильным напряжением.
Стандартная схема построения зарядника содержит:
- Сетевой трансформатор;
- Выпрямитель;
- Регулятор тока (напряжения) — стабилизированный или нет.
Общая схема построения зарядников для автомобильных АКБ.
Очень желательны приборы, индицирующие ток и напряжение. Дополнительно ЗУ может оснащаться:
- схемой ограничения тока;
- электрическими защитами;
- индикацией или автоматическим отключением по окончании зарядки.
Эти функции являются сервисными и повышают удобство работы с ЗУ.
От теории к практике
В первую очередь стоит отметить, что нам придется не только делать базовую станцию, но и изменить сам смартфон. Дело в том, что если изначально телефон не поддерживает беспроводную зарядку, то этого говорит о том, что он не оснащен индуктивной катушкой. И в том случае нам придется самостоятельно ее изготовить и поместить в корпус смартфона. А контакты от катушки-приемника придется подпаять к входу «+» и «-» разъема microUSB в корпусе телефона.
В принципе, сделать беспроводное ЗУ может абсолютно каждый. Главное в этом вопросе – это точное соблюдение всех правил. Сам процесс изготовления можно разделить на две части:
- изготовление передатчика;
- изготовление приемника.
Итак, от слов к делу.
Что нам понадобится
Конечно, чтобы собрать подобное устройство, потребуются определенные материалы. Здесь все довольно просто. Для передатчика нам потребуется следующее:
- Оправа на 5 см (максимум 7 см).
- Медная проволока диаметром 1 мм (25 витков).
- Транзистор – полевой IRF Z44.
- Конденсатор – 10n.
- Резистор – 10 Ом.
- Резистор – 1К (2 штуки).
Это все, что нужно для передатчика. Найти все эти материалы не составит труда. Питаться ретранслятор будет от самой обычной мобильной зарядки.
Чтобы телефон смог принять электрический ток от передатчика, нам потребуется собрать приемник. Для этого потребуется:
- Диод VD1 M4.
- Конденсатор – 10n (нФ).
- Конденсатор 100n.
- Конденсатор 10u (10мФ).
- Стабилизатор напряжения 7805 (на 5В).
- Для катушки потребуется провод 0,4мм (30 витков).
Итак, давайте соберем это все вместе.
Собираем передатчик
Здесь все довольно просто. Есть генератор и передающий контур (та самая катушка). Генератор питается от обычного блока питания на 5В 2А и передает импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле определенной частоты. Для радиолюбителей с опытом собрать подобный девайс не составит труда. Ниже будет приложена схема.
Итак, для того, чтобы намотать катушку, нам потребуется оправа диаметром 5 см
Медный провод с сечением 1 мм (важно, что бы он был в лаковой изоляции). Берем медный провод, оставляем около 3-5 см кончик (условно это будет плюс)
Далее наматываете провод по спирали 25 витков. Каждые 3-5 витков желательно обрабатывать лаком (или суперклеем). Это позволит катушке после намотки держать нужную форму и создаст изоляцию.
В результате у вас должна получиться катушка в виде медного диска.
Откладываем катушку в сторону до полного высыхания. А тем временем займемся сбором генератора импульсов. Все делаете по схеме:
Стоит отметить, что для передатчика не столь важны размеры. Вы можете поместить генератор с катушкой в любой корпус на свое усмотрение, украсить как угодно. Главное, чтобы между катушками (передатчика и приемника) было минимальное расстояние.
Собираем приемник
Здесь также есть свой принимающий контур (катушка). С него-то все и начинается. Выше мы уже рассматривали, как намотать передающий контур. По такой же схеме мотается и принимающий контур с той лишь разницей, что в этот раз мы используем провод с сечением 0,4 мм и делаем 30 витков (каждые 5-7 витков не забываем мазать контур лаком или суперклеем). Далее вся схема собирается на SMD компонентах (это те же радиодетали, но очень маленького размера с поверхностным монтажом).
К примеру, вот такими бывают SMD-конденсаторы:
Собираем по следующей схеме:
Как видите, ничего сложного. Единственный вопрос, как это все лучше расположить в корпусе телефона. Здесь уже вы сами должны проявить фантазию, так как корпуса у всех разные.
Как это работает в сборке
Как уже говорилось выше, вся суть в том, чтобы генератор транслировал импульсы на передающий контур, который создает магнитное поле с определенной частотой. Приемный контур, попадая в магнитное поле, начинает генерировать электрические импульсы. Сигналы с приемного контура поступают в схему выпрямителя и стабилизатора напряжения. В результате на выходе получается стабильное напряжение 5В (до 1А). Выход с приемника нужно припаять к ножкам разъема microUSB («+» и «-»).
Вот распайка стандартного microUSB разъема на большинстве смартфонов и планшетов:
Здесь нас интересуют черный и красный выводы. К ним и нужно припаять выход со схемы приемника. Далее собираете смартфон, подключаете передающий контур к сети электропитания и подносите телефон (внутри уже собрана схема приемника) к базовой станции (внутри которой собран передающий контур). Чем ближе поднести, тем выше будет напряжение, соответственно, сила тока будет повышаться.
Аккумулятор телефона: как продлить срок службы?
Большинство современных людей пользуются смартфонами, в которых установлено множество приложений для комфортной жизни. Частое использование телефона быстро разряжает его аккумулятор, а спустя год-полтора после он подлежит замене, его емкость сильно падает. Чтобы аккумулятор дольше прослужил, не следует:
- Использовать полные циклы зарядки (от 0 до 100%). Каждый аккумулятор имеет заложенное в него количество раз полной зарядки, в среднем 500. Оптимально разряжать телефон до 30% и отключать его от сети на 80%.
- Оставлять гаджет на зарядке на всю ночь. Во-первых, он наберет нежелательный максимум, а во-вторых, будет все время подключен к сети. При малейшей потере заряда телефон будет его восполнять, не давая аккумулятору отдохнуть.
- Класть заряжающийся телефон под подушку или одеяло, оставлять его под прямыми солнечными лучами. Перегрев способствует снижению эффективности работы элемента питания, может привести к возгоранию.
- Использовать смартфон при сильных морозах. Холод быстро снижает запасы энергии аккумулятора, способствует его изнашиванию.
- Использовать не оригинальные зарядные устройства. Современные гаджеты оснащены технологиями быстрой зарядки, поэтому у разных телефонов режимы зарядки могут отличаться. Универсальные адаптеры могут их не поддерживать. Недорогие ЗУ не обеспечат необходимую силу тока и не уберегут от перепадов напряжения.
- Покупать запасные элементы питания. Смартфоны оснащены литийионными аккумуляторами, которые требуют особых условий хранения, портятся при невостребованности. Если не планируется пользоваться телефоном, лучше оставить его наполовину заряженным. В этом случае емкость батареи за год снизится только на несколько единиц.
Также увеличит срок службы аккумулятора сокращение расхода энергии. Если в привычку войдут некоторые нюансы работы с телефоном, скорость разряда батареи заметно снизится. Нужно:
- использовать минимальную комфортную яркость;
- отключать wi-fi, когда используется мобильный интернет (постоянный поиск доступных сетей расходует много энергии);
- по возможности ночью переводить устройство в режим полета;
- отключать модуль GPS, когда он не нужен;
- использовать ручную синхронизацию;
- сокращать время перехода в спящий режим до 30 сек.
Как сделать бензогенератор, имея готовую силовую установку?
Ответ лежит на поверхности – подключить генератор к бензиновому мотору. Где его взять? Любой электромотор, при правильной организации системы возбуждения обмоток, становится генератором.
Генератор постоянного тока
Он получает крутящий момент от двигателя вашей машины, и вырабатывает напряжение постоянного тока 14 вольт.
Ничего не надо изобретать. Достаточно посмотреть мощностные характеристики, и подобрать небольшой двигатель из перечисленных выше.
Главное условие – исправный регулятор напряжения и желательно «живые» обмотки. Впрочем, если вам достался сгоревший экземпляр – не беда. Как снять якорь с электроустановки бензогенератора, знает любой радиолюбитель.
Перемотать обмотку можно за один вечер. В принципе, если вы самостоятельно сможете собрать мини электростанцию, можно садиться писать книгу: «Неисправности бензогенератора и способы их устранения». Это крайне полезный опыт.
Поломка источника электроэнергии в чистом поле – это проблема. А знакомый с устройством «Кулибин», сможет восстановить работу без вызова мастера.
Единственный недостаток, правда, существенный – напряжение 12-14 вольт. Освещение, зарядка мобильных устройств, подключение музыки и компьютера – без проблем. Но для дома необходимо 220 вольт. Выручит преобразователь напряжения, например, от старого бесперебойника.
Двигатель переменного тока
Тут ситуация сложнее (правда и дешевле, нет необходимости искать преобразователь). Любой электромотор можно сделать генератором, подключив его к приводу.
Есть нюансы. Для возбуждения обмоток в режиме генератора, необходима конденсаторная схема (см. рисунок) и точный подбор оборотов.
Если вы дочитали до этого места – нет смысла объяснять, как из 3-х фазного источника 380В получить одну фазу 220В. Это тема отдельной статьи.
Для измерения оборотов потребуется тахометр. Вы подключаете мотор к сети, и замеряете скорость вращения. Добавляете к полученным оборотам 5%-10%, и получаете оптимальную скорость вращения вала для возбуждения обмоток генератора.
Самодельный бензогенератор на 220 вольт из движка от ГАЗ 21 и генератора переменного тока на 15 кВт — видео
Способ 3
Можно сконструировать самодельный генератор, электростанцию на бензине.
Вместо генератора использовать 3-фазный асинхронный мотор на 1,5 кВт на 900 оборотов. Электродвигатель итальянский, подключаться может треугольником и звездой. Сначала я поставил мотор на основание с мотором постоянного тока, присоединил к муфте. Стал крутить двигатель на 1100 оборотов. Появилось напряжение 250 вольт на фазах. Подключил лампочку на 1000 ватт, напряжение сразу упало до 150 вольт. Наверное, это от фазного перекоса. На каждую фазу надо включать отдельную нагрузку. Три лампочки по 300 ватт не смогут снизить напряжение до 200 вольт, теоретически. Можно конденсатор поставить больше.
Обороты двигателя надо делать больше, при нагрузке не снижать, тогда питание сети будет постоянным.
Необходима значительная мощность, автогенератор такую мощность не даст. Если перемотать большой камазовский, то с него не выйдет 220 В, так как магнитопровод будет перенасыщен. Он был сконструирован на 24 вольта.
Сегодня собирался пробовать подсоединить нагрузку через 3-фазный блок питания (выпрямитель). В гаражах свет отключили, не получилось. В городе энергетиков систематически отключают свет, поэтому надо делать источник постоянного питания электричеством. Для электросварки есть навеска, подцепляется к трактору. Для подключения электрического инструмента нужен постоянный источник напряжения на 220 В. Была мысль сконструировать самодельный генератор своими руками, и инвертор к нему, но, на аккумуляторных батареях не долго можно проработать.
Недавно включили электричество. Подключал двигатель асинхронный из Италии. Поставил его с мотором бензопилы на раму, скрутил вместе валы, поставил муфту резиновую. Катушки соединил по схеме звезды, конденсаторы треугольником, по 15 мкФ. Когда запустил моторы, то на выходе питания не получилось. Присоединял конденсатор, заряженный к фазам, напряжение появилось. Свою мощность в 1,5 кВт двигатель выдал. При этом питающее напряжение снизилось до 240 вольт, на холостых оборотах было 255 вольт. Шлифмашинка от него нормально работала на 950 ватт.
Пробовал повысить обороты двигателя, но не получается возбуждение. После контакта конденсатора с фазой напряжение возникает сразу. Буду пробовать ставить другой двигатель.
Какие конструкции систем за границей производятся для электростанций? На 1-фазных понятно, что ротор владеет обмоткой, перекоса фаз нет, потому что одна фаза. В 3-фазных имеется система, которая дает регулировку мощности при подсоединении к ней моторов с наибольшей нагрузкой. Еще можно подсоединить инвертор для сварки.
В выходные хотел сделать самодельный генератор своими руками с подключением асинхронного двигателя. Удачной попыткой сделать самодельный генератор оказалось подключение старого двигателя с корпусом из чугуна на 1 кВт и на 950 оборотов. Мотор возбуждается нормально, с одной емкостью на 40 мкФ. А я установил три емкости и подключил их звездой. Этого хватило для запуска электродрели, болгарки. Хотел, чтобы получилась выдача напряжения на одной фазе. Для этого подключал три диода, полумост. Сгорели лампы люминесцентные для освещения, и подгорели пакетники в гараже. Буду наматывать трансформатор на три фазы.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните накарту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.
Батарейка из монет
Конструкцию из монет в качестве простейшего гальванического элемента также называют Вольтов столб. Для его изготовления понадобится:
- медные монеты (50 или 10 копеек);
- фольга;
- бумага;
- уксус или очень соленная вода.
Для красоты конструкции необходимо выбирать монеты одного номинала. Также перед экспериментом их ненадолго окунуть в уксус. Это устранит налет и загрязнения. После чего необходимо вырезать из бумаги и фольги элементы по форме монеток. Их количество должно быть на 2 меньше, чем монет.
Вольтов столб собирается так:
- Бумага смачивается в растворе уксуса или соленной воды и прикрепляется к монетке.
- Сверху на бумагу кладется круг из фольги.
- Далее кладется следующая монетка.
- Этапы повторяются пока не кончатся монеты в выбранном количестве.
- Конструкция должна получиться такой, чтобы с одного конца была монета (+) последним элементом, а с другого фольга (-).
Чем больше монет будет задействовано в эксперименте, тем больше выдаст батарейка напряжения
Важно понимать, что после эксперимента монеты не будут пригодны для использования. Элементы покрываются ржавчиной