Sürekli hareket eden bir makinenin hayalleri yüzlerce yıldır insanların aklından çıkmıyor. Bu sorun, dünyanın yaklaşmakta olan enerji kriziyle ilgili ciddi kaygılar taşıdığı şu sıralarda özellikle daha da ciddi bir hal aldı. Gelir mi gelmez mi ayrı bir soru ama kesin olarak söylenebilecek bir şey var ki, her ne olursa olsun insanlığın enerji sorununa çözümlere ve alternatif enerji kaynakları arayışına ihtiyacı var.
Manyetik motor nedir
Bilim dünyasında sürekli hareket makineleri iki gruba ayrılır: birinci ve ikinci tip. Ve eğer ilkinde her şey nispeten açıksa - bu daha ziyade fantastik eserlerin bir unsurudur, o zaman ikincisi çok gerçektir. İlk tip motorun, enerjiyi yoktan çıkarabilen bir tür ütopik şey olduğu gerçeğiyle başlayalım. Ancak ikinci tip çok gerçek şeylere dayanıyor. Bu, bizi çevreleyen her şeyin enerjisini çıkarma ve kullanma girişimidir: Güneş, su, rüzgar ve tabii ki manyetik alan.
Farklı ülkelerden ve farklı dönemlerden birçok bilim adamı, yalnızca manyetik alanların olanaklarını açıklamaya değil, aynı zamanda bu alanlar tarafından desteklenen bir tür sürekli hareket makinesini uygulamaya da çalıştı. İlginç olan, birçoğunun bu alanda oldukça etkileyici sonuçlar elde etmiş olmasıdır. Nikola Tesla, Vasily Shkondin, Nikolai Lazarev gibi isimler, yalnızca dar bir uzman çevresi ve sürekli hareket makinesinin yaratılmasının taraftarları tarafından iyi tanınmıyor.
Onların özellikle ilgisini çeken şey, dünyanın eterinden gelen enerjiyi yenileyebilen kalıcı mıknatıslardı. Elbette, Dünya'da hiç kimse henüz önemli bir şeyi kanıtlayamadı, ancak kalıcı mıknatısların doğasını incelemek sayesinde insanlığın, kalıcı mıknatıslar biçiminde devasa bir enerji kaynağı kullanmaya yaklaşma konusunda gerçek bir şansı var.
Her ne kadar manyetik konu henüz tam anlamıyla incelenmekten uzak olsa da, sürekli hareketle ilgili birçok icat, teori ve bilimsel temelli hipotez var. Aynı zamanda bu şekilde piyasaya sürülen pek çok etkileyici cihaz var. Mıknatıs motorunun kendisi, istediğimiz biçimde olmasa da, zaten mevcut, çünkü bir süre sonra mıknatıslar hala manyetik özelliklerini kaybediyor. Ancak fizik yasalarına rağmen bilim adamları, manyetik alanların ürettiği enerjiyi kullanarak çalışan güvenilir bir şey yaratmayı başardılar.
Günümüzde yapı ve teknoloji bakımından farklılık gösteren çeşitli tiplerde lineer motorlar bulunmaktadır. ama aynı prensiplerle çalışıyorlar. Bunlar şunları içerir:
- Yalnızca manyetik alanların etkisiyle, kontrol cihazları olmadan ve harici enerji tüketimi olmadan çalışan;
- Zaten hem kontrol cihazlarına hem de ek bir güç kaynağına sahip olan darbe eylemi;
- Her iki motorun çalışma prensiplerini birleştiren cihazlar.
Manyetik motor cihazı
Elbette kalıcı mıknatıslı cihazların alıştığımız elektrik motoruyla hiçbir ortak yanı yok. İkincisinde hareket meydana gelirse elektrik akımı nedeniyle, manyetik, açık olduğu gibi, yalnızca mıknatısların sabit enerjisi nedeniyle çalışır. Üç ana bölümden oluşur:
- Motorun kendisi;
- Elektromıknatıslı stator;
- Sabit mıknatıslı rotor.
Motorla aynı şaft üzerine bir elektromekanik jeneratör monte edilmiştir. Kesilmiş bir segment veya yay ile halka manyetik çekirdek şeklinde yapılmış statik bir elektromıknatıs bu tasarımı tamamlamaktadır. Elektromıknatısın kendisi ayrıca bir endüktans bobini ile donatılmıştır. Ters akımın sağlanması nedeniyle bobine bir elektronik komütatör bağlanır. Tüm süreçlerin düzenlenmesini sağlayan odur.
Çalışma prensibi
Çalışması malzemenin manyetik özelliklerine dayanan sürekli manyetik motor modeli türünün tek örneği olmaktan uzak olduğundan, farklı motorların çalışma prensibi farklılık gösterebilir. Her ne kadar bu kesinlikle kalıcı mıknatısların özelliklerini kullanıyor olsa da.
En basitleri arasında Lorentz anti yerçekimi ünitesini ayırt edebiliriz. Nasıl çalışır bir güç kaynağına bağlı iki farklı yüklü diskten oluşur. Diskler yarım küre şeklinde bir ekranın yarısına kadar yerleştirilir. Daha sonra dönmeye başlarlar. Manyetik alan böyle bir süperiletken tarafından kolayca dışarı itilir.
Manyetik alandaki en basit asenkron motor Tesla tarafından icat edildi. Çalışması, elektrik enerjisi üreten manyetik alanın dönmesine dayanmaktadır. Metal plakalardan biri zemine, diğeri ise üstüne yerleştirilir. Kapasitörün bir tarafına plakanın içinden geçen bir tel, ikincisine ise plakanın tabanından bir iletken bağlanır. Kapasitörün karşı kutbu toprağa bağlanır ve negatif yüklü yükler için bir rezervuar görevi görür.
Lazarev rotor halkası, çalışan tek sürekli hareket makinesi olarak kabul edilir. Yapısı son derece basittir ve uygulanabilir evde kendi ellerinle. Gözenekli bir bölmeyle iki parçaya bölünmüş bir konteynere benziyor. Bölmenin içine bir tüp yerleştirilir ve kap sıvıyla doldurulur. Benzin gibi oldukça uçucu bir sıvının kullanılması tercih edilir ancak sade su da kullanılabilir.
Bir bölme yardımıyla sıvı, kabın alt kısmına girer ve boru boyunca yukarı doğru bastırılır. Cihazın kendisi yalnızca sürekli hareketi gerçekleştirir. Ancak bunun sürekli hareket eden bir makine haline gelebilmesi için, tüpten damlayan sıvının altına mıknatısların yerleştirileceği kanatlı bir tekerleğin takılması gerekir. Sonuç olarak ortaya çıkan manyetik alan tekerleği giderek daha hızlı döndürecek, bunun sonucunda sıvı akışı hızlanacak ve manyetik alan sabit hale gelecektir.
Ancak Shkodin lineer motor, ilerlemede gerçekten gözle görülür bir ilerleme kaydetti. Bu tasarım teknik olarak son derece basittir ancak aynı zamanda yüksek güç ve performansa sahiptir. Bu "motor"a "tekerlek içinde tekerlek" de denir.. Zaten bugün ulaşımda kullanılıyor. Burada, içinde iki bobin daha bulunan iki bobin var. Böylece farklı manyetik alanlara sahip bir çift çift oluşur. Bu nedenle farklı yönlere itilirler. Benzer bir cihaz bugün satın alınabilir. Genellikle bisiklet ve tekerlekli sandalyelerde kullanılırlar.
Perendev motoru yalnızca mıknatıslarla çalışır. Burada biri statik, ikincisi dinamik olmak üzere iki daire kullanılmaktadır. Mıknatıslar üzerlerine eşit sırayla yerleştirilir. Kendi kendini itme nedeniyle iç tekerlek sonsuza kadar dönebilir.
Uygulama bulan bir diğer modern buluş ise Minato tekerleğidir. Bu, çeşitli mekanizmalarda oldukça yaygın olarak kullanılan Japon mucit Kohei Minato'nun manyetik alanına dayanan bir cihazdır.
Bu buluşun ana avantajları verimlilik ve gürültüsüzlüktür. Aynı zamanda basittir: Mıknatıslar rotor üzerinde eksene farklı açılarda bulunur. Statora gelen güçlü bir darbe, "çökme" noktası olarak adlandırılan noktayı yaratır ve stabilizatörler rotorun dönüşünü dengeler. Japon mucidin devresi son derece basit olan manyetik motoru, ısı üretmeden çalışıyor, bu onun için harika bir gelecek öngörüyor sadece mekanikte değil, elektronikte de.
Minato çarkı gibi başka kalıcı mıknatıslı cihazlar da var. Birçoğu var ve her biri kendi yolunda benzersiz ve ilginç. Ancak gelişimlerine henüz yeni başlıyorlar ve sürekli bir gelişme ve iyileşme aşamasındalar.
Elbette manyetik sürekli hareket makineleri gibi büyüleyici ve gizemli bir alan sadece bilim adamlarının ilgisini çekemez. Pek çok hobici de bu sektörün gelişmesine katkıda bulunuyor. Ancak burada soru, herhangi bir özel bilgi olmadan kendi ellerinizle manyetik bir motor yapmanın mümkün olup olmadığıdır.
Amatörler tarafından birden fazla kez monte edilen en basit örnek, biri (merkezi olan) yanlarda bulunan diğer ikisine göre doğrudan döndürülen, birbirine sıkı bir şekilde bağlanmış üç şafta benziyor. Merkez şaftın ortasına 4 inç çapında bir Lucite (akrilik plastik) disk takılmıştır. Diğer iki şaftta benzer diskleri takın, ancak boyutu yarısı kadardır. Mıknatıslar da buraya yerleştirilmiştir: 4 adet yanlarda ve 8 adet ortada. Sistemin daha iyi hızlanmasını sağlamak için taban olarak alüminyum blok kullanabilirsiniz.
Manyetik motorların artıları ve eksileri
Artıları:
- Tasarruf ve tam özerklik;
- Bir motoru doğaçlama yöntemlerle monte etme imkanı;
- Neodim mıknatıslı cihaz, bir konut binasına 10 kW veya daha fazla enerji sağlayacak kadar güçlüdür;
- Aşınmanın herhangi bir aşamasında maksimum güç sağlama kapasitesine sahiptir.
Eksileri:
Manyetik lineer motorlar bugün bir gerçeklik haline geldi ve alıştığımız diğer motor türlerinin yerini alma şansına sahip. Ancak bugün henüz pazarda rekabet edebilecek, ancak oldukça yüksek trendlere sahip, tamamen nihai ve ideal bir ürün değil.
Bu videoda DIY Radyal Solenoid Motor gösterilmektedir. Bu radyal bir elektromanyetik motordur, çalışması farklı modlarda test edilmiştir. Yapıştırılmamış, disk ile bastırılıp elektrik bandı ile sarılmış mıknatısların nasıl yerleştirildiği gösterilmektedir. Ancak yüksek hızlarda yer değiştirme yine de meydana gelir ve yapıdan uzaklaşma eğilimi gösterirler.
Bu test seri olarak bağlanan üç bobini içerir. Akü voltajı 12V. Mıknatısların konumu bir Hall sensörü kullanılarak belirlenir. Bobinin akım tüketimini bir multimetre kullanarak ölçüyoruz.
Üç bobindeki devir sayısını belirlemek için bir test yapalım. Dönme hızı yaklaşık 3600 rpm'dir. Devre bir devre tahtası üzerine monte edilmiştir. 12 voltluk bir pille çalışan devre, bir dengeleyici ve bir salon sensörüne bağlı iki LED içerir. 2 kanallı salon sensörü AH59, bir mıknatısın güney ve kuzey kutupları yakından geçtiğinde tek kanal açılır. LED'ler periyodik olarak yanıp söner. Güçlü alan etkili transistör IRFP2907'yi kontrol etme.
Hall sensörünün çalışması
Breadboard üzerinde iki adet LED bulunmaktadır. Her biri kendi sensör kanalına bağlanır. Rotorun neodimyum mıknatısları vardır. Kutupları kuzey-güney-kuzey düzenine göre değişmektedir. Güney ve kuzey kutupları dönüşümlü olarak Hall sensörünün yanından geçer. Rotor hızı ne kadar yüksek olursa LED'ler o kadar hızlı yanıp söner.
Dönüş hızı bir Hall sensörü tarafından kontrol edilir. Multimetre, Hall sensörünü hareket ettirerek bobinlerden birindeki akım tüketimini belirler. Devir sayısı değişir. Motor hızı ne kadar yüksek olursa, akım tüketimi de o kadar yüksek olur.
Artık tüm bobinler seri olarak bağlanmış ve teste katılmıştır. Multimetre aynı zamanda mevcut tüketimi de okuyacaktır. Rotor hızının ölçülmesi maksimum 7000 rpm'yi gösterdi. Tüm bobinler bağlandığında, başlatma sorunsuz ve dış etki olmadan gerçekleşir. Üç bobin bağlandığında elinizle yardım etmeniz gerekir. Rotor elle frenlendiğinde akım tüketimi artar.
Altı bobin bağlı. Bir fazda üç bobin, diğerinde üç bobin. Cihaz akımı keser. Her faz bir alan etkili transistör tarafından kontrol edilir.
Rotor devir sayısının ölçülmesi. Başlatma akımları arttı ve nominal akım da arttı. Motor yaklaşık 6.900 rpm'de devir sınırına daha hızlı ulaşır. Motoru elle frenlemek çok zordur.
Üç bobin 12 volt güce bağlanır. Diğer 3 bobin tel ile kısa devre yaptırılmıştır. Motor daha yavaş hız kazanmaya başladı. Cihaz akım tüketimini alır. Üç bobin 12 volt güce bağlanır. Bu üç bobin bir tel ile kapatılmıştır. Rotor daha yavaş döner ancak maksimum hıza ulaşır ve iyi çalışır.
Multimetre devre akımını üç bobinden alır. Kısa devre akımı. Dört bobin seri olarak bağlanmıştır. Çekirdekleri rotor mıknatıslarına paraleldir.
Cihaz akım tüketimini ölçer. Daha yavaş hızlanır ancak bu bobin düzenlemesinde herhangi bir sorun yoktur. Rotor serbestçe döner.
Elektromanyetik motorlar endüksiyon prensibiyle çalışan cihazlardır. Bazıları bunlara elektromekanik dönüştürücüler diyor. Bu cihazların bir yan etkisinin aşırı ısı üretimi olduğu düşünülmektedir. Sabit ve değişken tipte modeller vardır.
Cihazlar ayrıca rotor tipine göre de ayırt edilir. Özellikle kısa devre ve faz değişiklikleri vardır. Elektromanyetik motorların uygulama kapsamı çok geniştir. Ev aletlerinin yanı sıra endüstriyel birimlerde de bulunabilirler. Ayrıca uçak yapımında da aktif olarak kullanılmaktadırlar.
Motor diyagramı
Elektromanyetik motor devresi bir statorun yanı sıra bir rotor içerir. Kollektörler genellikle fırça tipindedir. Rotor bir mil ve bir uçtan oluşur. Fanlar genellikle sistemi soğutmak için kurulur. Milin serbestçe dönmesi için makaralı rulmanlar vardır. Statorun ayrılmaz bir parçası olan manyetik çekirdeklerde de değişiklikler vardır. Rotorun üzerinde bir kayma halkası bulunur. Güçlü modifikasyonlarda geri çekme rölesi kullanılır. Akım doğrudan kablo üzerinden sağlanır.
Motor çalışma prensibi
Daha önce de belirttiğimiz gibi çalışma prensibi şuna dayanmaktadır: Model bağlandığında manyetik bir alan oluşur. Daha sonra sargıdaki voltaj artar. Rotor manyetik alanın kuvvetiyle tahrik edilir. Cihazın dönme hızı öncelikle manyetik kutupların sayısına bağlıdır. Bu durumda toplayıcı bir dengeleyicinin rolünü oynar. Devreye stator üzerinden akım sağlanır. Motoru korumak için örtülerin ve contaların kullanıldığına da dikkat etmek önemlidir.
Kendin nasıl yapılır?
Kendi elinizle normal bir elektromanyetik motor yapmak oldukça basittir. Yapmanız gereken ilk şey rotordur. Bunu yapmak için şaft görevi görecek metal bir çubuk bulmanız gerekecek. Ayrıca iki güçlü mıknatısa ihtiyacınız olacak. Statorda bir sargı bulunmalıdır. Daha sonra geriye kalan tek şey fırça toplayıcıyı kurmaktır. Ev yapımı elektromanyetik motorlar ağa bir iletken aracılığıyla bağlanır.
Arabalar için modifikasyonlar
Elektromanyetik olanlar sadece kolektörlü tipte üretilmektedir. Ortalama güçleri 40 kW'dır. Buna karşılık, nominal akım parametresi 30 A'dır. Bu durumda statörler iki kutupludur. Bazı modifikasyonlarda sistemi soğutmak için kullanılan fanlar bulunur.
Cihazlarda ayrıca hava sirkülasyonu için özel açıklıklar bulunmaktadır. Motorlardaki rotorlar metal göbeklerle monte edilmiştir. Şaftı korumak için contalar kullanılır. Bu durumda stator bir mahfazanın içinde bulunur. Solenoid röleli makineler için elektromanyetik motorlar nadirdir. Ortalama olarak şaftın çapı 3,5 cm'yi geçmez.
Uçak cihazları
Bu tip motorların çalışması elektromanyetik indüksiyon prensibine dayanmaktadır. Bu amaçla üç kutuplu tipte statörler kullanılır. Ayrıca elektromanyetik uçak motorları fırçasız komütatörler içerir. Cihazlardaki terminal kutuları kontak halkalarının üzerinde bulunur. Statorun ayrılmaz bir parçası armatürdür. Mil, makaralı rulmanlar sayesinde döner. Bazı modifikasyonlarda fırça tutucular kullanılır. Farklı terminal kutusu türlerinden bahsetmek de önemlidir. Bu durumda pek çok şey değişikliğin gücüne bağlıdır. Uçakların elektromanyetik motorları soğutma amaçlı fanlarla donatılmıştır.
Motorlu jeneratörler
Elektromanyetik motor-jeneratörler özel bendikslerle üretilmektedir. Cihaz devresinde ayrıca çekme röleleri de bulunur. Çekirdekler rotoru başlatmak için kullanılır. Cihazlardaki statörler iki kutuplu tipte kullanılır. Şaftın kendisi makaralı rulmanlara monte edilmiştir. Çoğu motorda lastik bir tapa bulunur. Böylece rotor yavaş yavaş aşınır. Fırça tutucularda da modifikasyonlar vardır.
Sincap kafesli modeller
Sincap kafesli rotorlu bir elektromanyetik motor genellikle ev aletlerine monte edilir. Modellerin ortalama gücü 4 kW'tır. Statorların kendisi iki kutuplu tiptedir. Rotorlar motorun arkasına monte edilmiştir. Modeller küçük çaplı bir şafta sahiptir. Günümüzde asenkron modifikasyonlar çoğunlukla üretilmektedir.
Cihazlarda terminal kutusu bulunmamaktadır. Akım sağlamak için özel kutup parçaları kullanılır. Motor devresi ayrıca manyetik devreleri de içerir. Statorların yakınına monte edilirler. Cihazların fırça tutuculu ve fırça tutucusuz olarak mevcut olduğunu da unutmamak gerekir. İlk seçeneği düşünürsek, bu durumda özel olanlar kurulur, böylece stator manyetik alandan korunur. Fırça tutucusu olmayan cihazlarda conta bulunur. Bendix motorları statorun arkasına monte edilir. Bunları sabitlemek için dübeller kullanılır. Bu cihazların dezavantajı çekirdeğin hızlı aşınmasıdır. Motordaki sıcaklığın artması nedeniyle oluşur.
Sargı rotorlu modifikasyonlar
Sargı rotorlu elektromanyetik motor, takım tezgahlarına monte edilir ve genellikle ağır sanayide kullanılır. Bu durumda manyetik çekirdekler armatürlerle donatılmıştır. Cihazların ayırt edici bir özelliğinin büyük şaftlar olduğu düşünülmektedir. Gerilim doğrudan stator aracılığıyla sargıya beslenir. Mili döndürmek için bir fırça tutucu kullanılır. Bazılarında kayma halkaları takılıdır. Modellerin gücünün ortalama 45 kW olduğunu da belirtelim. Motorlara yalnızca alternatif akım ağından doğrudan güç verilebilir.
Komütatör elektromanyetik motor: çalışma prensibi
Kollektör modifikasyonları elektrikli sürücüler için aktif olarak kullanılmaktadır. Çalışma prensipleri oldukça basittir. Devreye voltaj uygulandıktan sonra rotor etkinleştirilir. indüksiyon sürecini başlatır. Sargının uyarılması rotor milinin dönmesine neden olur. Bu, aygıt diskini etkinleştirir. Sürtünmeyi azaltmak için rulmanlar kullanılır. Modellerin fırça tutucularla donatıldığını da unutmamak gerekiyor. Çoğu zaman cihazların arkasında bir fan bulunur. Milin contaya sürtünmesini önlemek için koruyucu bir halka kullanılır.
Fırçasız modifikasyonlar
Fırçasız modifikasyonlar günümüzde yaygın değildir. Havalandırma sistemlerinde kullanılırlar. Onların ayırt edici özelliği gürültüsüzlük olarak kabul edilir. Ancak modellerin düşük güçte üretildiğini dikkate almak gerekir. Ortalama olarak bu parametre 12 kW'ı geçmez. İçlerindeki statörler genellikle iki kutuplu tipte kurulur. Kullanılan miller kısadır. Rotoru kapatmak için özel contalar kullanılır. Bazen motorlar havalandırma kanalları olan bir muhafaza içine alınır.
Bağımsız uyarımlı modeller
Bu tip modifikasyonlar terminal manyetik devreleriyle ayırt edilir. Bu durumda cihazlar yalnızca alternatif akımın bulunduğu bir ağ üzerinde çalışır. İlk önce statora doğrudan voltaj verilir. Modellerin rotorları kollektörlü olarak yapılmıştır. Bazı modifikasyonların gücü 55 kW'a kadardır.
Cihazlar ankraj tipine göre farklılık gösterir. Fırça tutucuları genellikle bir tutma halkasına monte edilir. Cihazlardaki manifoldların contalı olarak kullanıldığına da dikkat etmek önemlidir. Bu durumda diskler statorların arkasında bulunur. Çoğu motorda bendix yoktur.
Kendinden heyecanlı motor diyagramı
Bu tip elektromanyetik motorlar yüksek güce sahip olabilir. Bu durumda sargılar yüksek voltaj tipindedir. Gerilim terminal kontakları aracılığıyla sağlanır. Rotor doğrudan fırça tutucuya bağlanır. Cihazlardaki çalışma akımı seviyesi 30 A'dır. Bazı modifikasyonlarda fırça tutuculu armatürler kullanılır.
Tek kutuplu statorlu cihazlar da vardır. Şaftın kendisi motorun merkezinde bulunur. Yüksek güçlü cihazları ele alırsak, sistemi soğutmak için fan kullanırlar. Kasanın üzerinde de küçük delikler var.
Paralel Uyarma Modelleri
Bu tip elektromanyetik motorlar fırça komütatörleri temelinde yapılır. Bu durumda çapa yoktur. Cihazlardaki mil, makaralı rulmanlar üzerine monte edilmiştir. Ayrıca sürtünme kuvvetini azaltmak için özel pençeler kullanılır. Bazı konfigürasyonların manyetik çekirdekleri vardır. Modeller yalnızca bir DC ağına bağlanabilir.
Piyasanın esas olarak üç zamanlı modifikasyonlardan oluştuğunu da belirtmek önemlidir. Cihazlardaki fırça tutucular silindir şeklinde yapılmıştır. Modeller güç bakımından farklılık gösterir. Ortalama olarak rölantide çalışma akımı 50 A'yı geçmez. Elektromanyetik alanı arttırmak için yüksek voltaj sargılı rotorlar kullanılır. Bazı konfigürasyonlar manyetik çekirdeklerdeki ipuçlarını kullanır.
Seri uyarma cihazları
Bu tip motorların çalışma prensibi oldukça basittir. Gerilim doğrudan statora beslenir. Daha sonra akım rotor sargısından geçer. Bu aşamada birincil sargı uyarılır. Sonuç olarak rotor tahrik edilir. Ancak motorların yalnızca alternatif akım şebekesinde çalışabileceği dikkate alınmalıdır. Bu durumda uçlar manyetik bir çekirdekle birlikte kullanılır.
Bazı cihazlar fırça tutucularla donatılmıştır. Modellerin gücü 20 ila 60 kW arasında değişmektedir. Şaftı sabitlemek için tespit halkaları kullanılır. Bu durumda bendiksler yapının alt kısmında bulunur. Terminal bloğu yok. Şaftın farklı çaplarda monte edildiğine dikkat etmek de önemlidir.
Karışık uyarma motorları
Bu tip elektromanyetik motorlar yalnızca sürücüler için kullanılabilir. Buradaki rotor çoğunlukla birincil sargıyla kurulur. Bu durumda güç göstergesi 40 kW'ı geçmez. Sistemin nominal aşırı yükü yaklaşık 30 A'dır. Cihazlardaki stator üç kutuplu tiptedir. Belirtilen motor yalnızca alternatif akım ağına bağlanabilir. Terminal kutuları kontaklarla birlikte kullanılır.
Bazı modifikasyonlar fırça tutucularla donatılmıştır. Piyasada fanlı cihazlar da mevcuttur. Contalar çoğunlukla statorların üzerinde bulunur. Cihazlar elektromanyetik indüksiyon prensibi ile çalışır. Birincil uyarım stator manyetik devresinde gerçekleştirilir. Cihazların yüksek voltaj sargıları kullandığını da unutmamak gerekir. Şaftı sabitlemek için koruyucu halkalar kullanılır.
AC cihazları
Bu tip modelin devre şeması iki kutuplu tipte bir stator içerir. Ortalama olarak cihazın gücü 40 kW'tır. Buradaki rotor birincil sargıyla birlikte kullanılır. Bendikslere sahip modifikasyonlar da vardır. Statora monte edilirler ve elektromanyetik alan stabilizatörünün rolünü oynarlar.
Mili döndürmek için bir tahrik dişlisi kullanılır. Bu durumda sürtünme kuvvetini azaltmak için pençeler takılır. Ayrıca direk parçaları da kullanılmaktadır. Mekanizmayı korumak için kapaklar kullanılmaktadır. Modellerin manyetik çekirdekleri yalnızca ankrajlarla monte edilir. Ortalama olarak sistemdeki çalışma akımı 45 A'da tutulur.
Senkron cihazlar
Devre iki kutuplu bir statorun yanı sıra bir fırça komütatörü içerir. Bazı cihazlar manyetik devre kullanır. Ev tadilatı olarak düşünürsek fırça tutucu kullanıyorlar. Ortalama güç parametresi 30 kW'dır. Fanlı cihazlar nadirdir. Bazı modellerde dişli tahrikler kullanılır.
Motorun soğutulması için kasa üzerinde havalandırma delikleri bulunmaktadır. Bu durumda tutma halkası milin tabanına monte edilir. Sargı alçak gerilim tipindedir. Senkron modifikasyonun çalışma prensibi elektromanyetik alanın indüksiyonuna dayanmaktadır. Bunu yapmak için statora farklı güçte mıknatıslar yerleştirilmiştir. Sargı uyarıldığında mil dönmeye başlar. Ancak sıklığı düşüktür. Güçlü modellerde röleli kollektörler bulunur.
Asenkron motor şeması
Asenkron modeller kompakttır ve sıklıkla ev aletlerinde kullanılır. Ancak ağır sanayide de talep görmektedir. Her şeyden önce güvenliklerine dikkat edilmelidir. Cihazlardaki rotorlar yalnızca tek kutuplu tipte kullanılır. Ancak statorlar manyetik çekirdeklerle kurulur. Bu durumda sargı yüksek voltaj tipindedir. Elektromanyetik alanı dengelemek için bir bendix vardır.
Bir anahtar sayesinde cihaza takılır. İçlerindeki geri çekme rölesi armatürün arkasında bulunur. Cihazın mili özel makaralı rulmanlar üzerinde dönmektedir. Fırçasız komütatörlerde modifikasyonların olduğunu da belirtmek önemlidir. Esas olarak çeşitli güçlerdeki sürücüler için kullanılırlar. Bu durumda çekirdekler uzatılmış şekilde yerleştirilmiştir ve manyetik çekirdeklerin arkasında bulunurlar.
Koşullar, o zaman bu kutsal yazı özellikle sizin için.
Ayrıca çalışmaya başlamadan önce adım adım video izlemenizi de öneririz, böylece nasıl ve ne yapıldığını daha net anlayabilirsiniz.
Motoru yapmak için ihtiyacımız olacak:
- oyuncak arabadan büyük bir tekerlek;
- dolma kalem;
- sapın kalınlığının çapından daha büyük olmayan bir kalınlığa sahip bir cıvata veya çivi;
- Şarap tıpa;
- bazı vidalar;
- kağıt tutacağı;
- 3,8 mm çapında ve 1,3 mm çapında çelik tel;
- 1 metre sıradan elektrik teli;
- 0,4 mm çapında yalıtımlı bakır tel;
- motorumuza güç sağlamak için 12 voltluk bir güç kaynağı;
- motorun temelini oluşturacak her boyutta tahta blok;
- pense;
- yan kesiciler;
- tornavidalar;
- Kaliper;
- yuvarlak pense;
- demir testeresi;
- 1,4 ve 3,8 mm'lik matkaplar;
- demir testeresi;
- tutkal tabancası;
- tornavida-matkap.
Öncelikle tuz tavasını monte etmemiz gerekiyor. Bunu yapmak için demir testeresine, şarap tıpasına, pusulaya ve sapa ihtiyacımız var.
Kolu sökelim.
Saptan dişli kısmı kesmemiz gerekiyor, bunun için demir testeresi bıçağı kullanıyoruz.
Uçları kesiyoruz ve çapakları bir dosya ile temizliyoruz.
Bir sonraki adım, şarap mantarından 5 mm kalınlığında küçük diskler yapmaktır.
Her diskin ortasında sapımızın dış çapına eşit çapta bir delik açıyoruz.
Şimdi sıcak tutkal kullanarak tahtalarımızı sapın farklı uçlarına yapıştıracağız. Üssü elimizde.
Bobini sarmaya başlayalım, bunun için 0,4 mm tel alıyoruz ve 500-600 tur sarıyoruz.
Önemli olan 600 çilenin tamamının tek yönde olmasıdır.
Telin ucunu fiş bloğundan geçirin.
Şimdi pistonun yapımına geçelim. Bir cıvata veya çivi alıp demir testeresi bıçağıyla kafayı kesiyoruz.
Dik bir kesim ve küçük bir delik açıyoruz.
Şimdi bir bağlantı çubuğu yapmamız gerekiyor. Biyel kolu yapmak için 3,8 mm tele ihtiyacımız var.
Teli, cıvatadaki oluğa iyice oturacak şekilde düzleştirmemiz gerekiyor. Cıvatanın düzleştirilmiş yerinde tam olarak aynı 1,3 mm'lik delik açmamız gerekiyor.
Artık krank milini yapmaya başlayabilirsiniz. 3,8 cm çapında çelik tele ihtiyacımız olacak.
Üçüncü telde bir "diz" yapmanız gerekecek.
Büyük bir çocuk arabasının tekerleğini volan olarak kullanacağız.
Biyel kolunu krank miline bağlamak için birbirine doğru iki delik açılmış bir kol başlığı kullanacağız.
Sapın kapağının dizin üzerine takılması gerekir; daha sonra bağlantı çubuğu ona takılacaktır.
Yapımız önceden hazırlanmış ayaklar kullanılarak sabitlenebilir. Bacaklar 1,4 mm telden yapılmıştır.
Şimdi bir parça bakır levhadan temas kurmamız gerekiyor.
İçerik:Modern mühendisler, örneğin bir döndürme aparatı gibi alışılmadık ve standart dışı tasarımlara sahip cihazlar oluşturmak için düzenli olarak deneyler yaparlar. Bu mekanizmalar arasında elektrik akımı enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren solenoid motor dikkat çekmektedir. Solenoid motorlar bir veya daha fazla bobinden (solenoid) oluşabilir.
İlk durumda sadece bir bobin devreye girer, açıp kapatırken krank mekanizmasının mekanik hareketi meydana gelir. İkinci seçenek, sinüzoidal voltajın yarım döngülerinden biri sırasında güç kaynağından akım sağlandığında, vanalar kullanılarak dönüşümlü olarak açılan birkaç bobin kullanır. Çekirdeklerin ileri geri hareketi tekerleği veya krank milini tahrik eder.
Solenoid motorun çalışma prensibi
Temel sınıflandırmaya göre solenoid motorlar rezonanslıdır ve rezonanssızdır. Buna karşılık rezonanssız motorların tek bobinli ve çok bobinli tasarımları vardır. Çekirdeğin solenoidin içine çekildiği, ancak birkaç salınımdan sonra manyetik dengeye ulaşıldığında istenen pozisyonu aldığı parametrik motorlar da bilinmektedir. Ağ frekansı çekirdeğin doğal titreşimleriyle çakıştığında rezonans meydana gelebilir.
Solenoid motorların tasarımı kompakt ve basittir. Dezavantajları arasında bu cihazların düşük verimliliğine ve yüksek hareket hızına dikkat edilmelidir. Bugüne kadar bu eksiklikler giderilemediğinden bu mekanizmalar pratikte yaygın olarak kullanılmamaktadır.
Tek bobinli cihazların çalışma bobini, çekirdek gövdenin veya yarı iletken valfin hareketine bağlı olarak mekanik bir anahtar kullanılarak açılıp kapatılır. Her iki seçenekte de ters hareket elastikiyete sahip bir yay ile sağlanmaktadır. Birkaç bobinli motorlarda, sinüzoidal voltajın yarım döngülerinden biri sırasında her bobine sırayla akım sağlandığında, çalışma elemanları yalnızca valfler tarafından açılır. Bobin çekirdekleri birer birer geri çekilmeye başlar ve bunun sonucunda ileri geri hareketler meydana gelir. Bu hareketler, sürücüler aracılığıyla aktüatörlerin işlevini yerine getiren çeşitli motorlara iletilir.
Solenoid motor tasarımı
Çalışması bir enerji türünün diğerine dönüştürülmesine dayanan çeşitli türde mekanik ve elektrikli cihazlar vardır. Ana tipleri, üretimde ve evde kullanılan tüm makine ve mekanizmalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Halen deneysel düzeyde üzerinde çalışılan geleneksel olmayan cihazlar da vardır. Bunlar, akımın manyetik etkisine dayalı olarak çalışan solenoid motorları içerir. Başlıca avantajı, tasarımın basitliği ve üretim için malzemelerin kullanılabilirliğidir.
Bu cihazın ana elemanı, içinden elektrik akımının geçtiği bir bobindir. Bu, çelik çekirdek şeklinde yapılmış bir pistonu çeken bir manyetik alanın oluşmasına yol açar. Daha sonra bir krank mekanizması yardımıyla çekirdeğin öteleme hareketleri şaftın dönme hareketine dönüştürülür. İstediğiniz sayıda bobin kullanabilirsiniz, ancak en uygun seçeneğin iki elemanlı olduğu kabul edilir. Hurda malzemelerden kendi ellerinizle bir solenoid motorun nasıl yapılacağına karar verirken tüm bu faktörler dikkate alınmalıdır.
Daha karmaşık bir tasarıma sahip olan üç bobinli bir seçenek sıklıkla dikkate alınır. Ancak daha fazla güce sahiptir ve düzgün çalışma için volana ihtiyaç duymadan çok daha düzgün çalışır.
Bu cihazın çalışması aşağıdaki gibidir.
- Elektrik şebekesinden akım, solenoid fırça aracılığıyla dağıtıcıya girer ve ardından doğrudan bu solenoide girer.
- Sargıdan geçtikten sonra akım, ortak halkalar ve dağıtıcıya takılı bir fırça aracılığıyla ağa geri döner. Akımın geçişi güçlü bir manyetik alanın oluşmasına neden olur ve bobinin içindeki pistonu ortasına doğru çeker.
- Daha sonra pistonun öteleme hareketi, krank milini döndüren biyel koluna ve kranka iletilir. Şaftla eş zamanlı olarak akım dağıtıcısı dönerek bir sonraki solenoidi etkinleştirir.
- İkinci solenoid, birinci elemanın bitiminden önce bile çalışmaya başlar. Böylece, krank döndükçe kolunun uzunluğu azaldığı için birinci solenoidin pistonunun itme kuvvetinin zayıflamasına yardımcı olur.
- İkinci solenoidden sonra bir sonraki üçüncü bobin açılır ve tüm döngü tamamen tekrarlanır.
DIY solenoid motor
Makaralar için en iyi malzemenin textolite veya parke olduğu kabul edilir. Sargı için 0,2-0,3 mm çapında PEL-1 tel kullanılır. Sargı 8-10 bin tur miktarında gerçekleştirilerek her bobinin direncinin 200-400 Ohm aralığında olması sağlanır. Her 500 turda bir sarıldıktan sonra ince kağıt ara parçaları yapılır ve çerçeve tamamen dolana kadar bu şekilde devam eder.
Pistonu yapmak için yumuşak çelik kullanılır. Kranklar bisiklet jant tellerinden yapılabilir. Üst kafa, gerekli iç çapa sahip, halka şeklinde küçük bir kulak şeklinde yapılmalıdır. Alt kafa, krank mili muylusuna montaj için özel bir kavrama ile donatılmıştır. İki teneke şeritten yapılmıştır ve krank boynuna oturan bir çataldır. Fişin son sabitlenmesi deliklerden geçirilen bakır tel ile gerçekleştirilir. Biyel kolu çatalı bakır, bronz veya pirinç borudan yapılmış bir burç üzerine konur.
Krank mili metal bir çubuktan yapılmıştır. Krankları birbirine göre 120 derecelik bir açıyla yerleştirilmiştir. Krank milinin bir tarafına bir güç dağıtıcısı, diğer tarafına ise tahrik kayışı için oluklu bir kasnak şeklinde bir volan monte edilmiştir.
Akım dağıtıcısı yapmak için pirinç bir halka veya uygun çapta bir tüp parçası kullanabilirsiniz. 120 derecelik bir kayma ile birbirine göre yerleştirilmiş bir tam halka ve üç yarım halka ortaya çıkıyor. Fırçalar yaylı plakalardan veya hafif perçinlenmiş çelik telden yapılır.
Akım dağıtıcı burcu, krank milinin bir ucuna yerleştirilmiş bir tektolit silindir üzerine monte edilmiştir. Tüm sabitlemeler BF tutkalı ve ince tel veya iğnelerden yapılmış dübeller kullanılarak gerçekleştirilir. Dağıtıcı, piston en alt konumdayken ilk bobin açılacak şekilde monte edilir. Bobinlerden fırçalara giden teller değiştirilirse mil ters yönde dönecektir.
Bobinler dikey konumda monte edilir. Bunlar, örneğin bobin mahfazaları için girintilere sahip ahşap plakalar ile farklı şekillerde sabitlenirler. Kontrplak veya metal levhadan yapılmış yan paneller, krank milinin veya pirinç burçların altına yatakların montajı için alan sağlayan kenarlara tutturulmuştur. Metal yan duvarlar varsa burçlar veya yataklar lehimleme ile sabitlenir. Krank milinin orta kısmına yatakların takılması tavsiye edilir. Bu amaçla özel teneke veya ahşap raflar sağlanmaktadır.
Krank milinin bir yönde kaymasını önlemek için, bakır tel halkaların uçlarına yataklardan yaklaşık 0,5 mm mesafede lehimlenmesi önerilir. Motorun kendisi teneke veya kontrplak bir muhafaza ile korunmalıdır. Motor hesaplamaları alternatif elektrik akımına, 220 volt gerilime göre yapılır. Gerektiğinde cihaz doğru akımla da çalışabilir. Şebeke voltajı sadece 127 volt ise bobinin sarım sayısı 4-5 bin tur azaltılmalı, tel kesiti 0,4 mm'ye düşürülmelidir. Doğru monte edilirse solenoid motorun gücü ortalama 30-50 W olacaktır.
Evde solenoid motor nasıl yapılır