Некоторые  электродвигатели малой мощности

       Данная страничка посвящена некоторым электродвигателям постоянного тока.

Статические характеристики двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (и с постоянными магнитами) :

рис 1.

 Eff -КПД ([Рмех/Pэл]*100%), P - механическая мощность, I - потребляемый ток, N - число оборотов в минуту

Torque - момент.  Из этих графика видно, что приблизительно максимальную механическую мощность двигатель развивает при скорости, равной половине скорости холостого хода (если теоретический вариант, то точно). Больше узнать о характеристиках электродвигателей  можно в книгах по электроприводу. Но КПД в точке максимума, если смотреть на рис.1 менее 40%.

   Если Мн (момент нагрузки) взять меньше - т.е. подобрать для вашего привода нужный редуктор, то  скорость движения, например, троса лебедки будет меньше, но проработает эта лебедка дольше на одном и том же аккумуляторе, чем в во втором  (2) случае   см. рис. 1, поскольку КПД в точке эффективности уже более 50%.  Еще одно преимущество двигателей постоянного тока  с постоянными магнитами - отсутствие затрат на обмотку возбуждения и следовательно более высокий КПД.

    В электро-отвертках используются электродвигатели наподобие этого (название QX motor, модель QX-RS-3950 коллекторный двигатель мощностью в точке эффективности всего лишь 16,4 Вт стоимость  около 3,5 евро)

фото 1.

                Таблица 1.

    Сразу после приобретения, измерил ток потребления  I(Nmax)=0,5А, и  I(N=0)=10А правда, долго держать двигатель не вращающимся очень опасно может выйти из строя из-за чрезмерного перегрева. Мощность его сравнительно мала, поэтому и используется в игрушках-моделях, отвертках, насосах (все относительно- для игрушечной машинки-модели скорость может быть даже 40км/ч.) минус этого двигателя достаточно короткий вал без резьбы - один из выходов  этой ситуации забить высокую гайку М6 с металлической прокладкой. Из этого двигателя может получиться хорошая мини-дрель для металла на сверла 0,5-4 мм., главное найти цанговый патрон d=5 мм.

Электродвигатель вентилятора MЭ 272 (70.3730)

    Этот электродвигатель (МЭ272) устанавливается почти во все старые отечественные автомобили (тоже коллекторная машина на постоянных магнитах). Этот электродвигатель, похоже в 80-90 годах пришел на смену электродвигателям итальянского производства ранее устанавливающихся в автомобили марки Fiat. Если у отечественного электродвигателя диаметр вала рядом с резьбой около 8 мм, то у более старого электродвигателя итальянского производства 10 мм, все бы было ничего, но в вале отверстие для штифта порядка 2 мм, сталь не лучшего качества в итоге при небольших поперечных нагрузках в процессе работы вал ломается в месте отверстия.

фото 2.

 

фото 3.

    Если использовать этот двигатель по прямому назначению, то просто устанавливаете его в автомобиль согласно инструкции по установке. Если используете его в других целях, то можно удлинить вал двигателя длинной гайкой М8-на валу есть резьба.  
   
На фото 3 правая картинка показывает как не следует удлинять вал со временем он может сломаться в месте отверстия, для того чтобы предотвратить поломку необходимо разбирать электродвигатель нарезать резьбу до подшипника, но и в этом случае нет гарантии, лучший вариант, чтобы не связываться с высокой гайкой изготовить новый вал с большей длиной без отверстия, но это только может сделать кто умеет работать на станке. 

    Конструкция двигателя разборная, щетки на пружинках, пружинка при отсутствии щетки в направляющей ничем не зафиксирована - когда собираете двигатель будьте аккуратны пружинки могут случайно вылететь из паза и потеряться.  

Из справочника:
Напряжение питания   - 12В
Ток номинальный         - 15А
Мощность полезная      - 110 Вт ;  
Номинальная частота   -  2600 об/мин
вес - 2,25 кг.

Измеренные:
I(Nmax)= 3А;   I(N=0)>20А ; 
скорость холостого хода где-то Nmax~3800 об/мин

    Вместо винтов М6 (несъемные), так как  я этот двигатель не использую в автомобиле, поставил болты М8. 

Недостатки

1. Вал электродвигателя ломается при небольших поперечных нагрузках.
2. В задней крышке электродвигателя используется бронзовая втулка вместо подшипника.
3. Закрытая конструкция увеличивает нагрев электродвигателя

Достоинства

1. Простая, разборная конструкция, позволяющая производить замену щеток.
2. Закрытая конструкция исключает попадания грязи.
3. Небольшой вес, небольшой нагрев в процессе работы.
4. Не боится низких оборотов.
5. Относительно дешевый.  

Приблизительная стоимость этого двигателя  21 евро. Более подробную  и точную информацию ищите в справочниках.

 

Мотор отопителя ГАЗ-3302 (197.3730)

              фото 4.

Тоже видимо на постоянных магнитах вот данные из справочника:

Привод вентилятора отопителя 197.3730
- Номинальное напряжение – 12 В
- Номинальная мощность – 60 Вт
- Максимальный ток – 8,0 А
- Номинальная частота вращения – 3800 мин -1
- Масса – 1,3 кг

 

рис. 2

 

Применяемость: ГАЗ, ПАЗ, ЗиЛ, тракторы.

Измеренные:  Скорость холостого хода измерил, может быть неточно - выше Nmax~5000 об/мин, ток  I(N=0)= 17 А.

     Резьбы на валу нет, если не используете в автомобиле, то для удобства придется нарезать самому плашкой М8, разобрав электродвигатель. 

Если не используем по назначению, то разбираем двигатель и нарезаем плашкой резьбу для высокой гайки М8.

Недостатки

1. Не используются подшипники качения.
2. Боится низких оборотов из-за перегрева

Достоинства

1. Простая, разборная конструкция, позволяющая производить замену щеток.
2. Закрытая конструкция исключает попадания грязи.
3. Относительно дешевый. 

Ориентировочная стоимость - 14 евро.

Вентилятор охлаждения ГАЗ   (38.3780)

        Самый мощный двигатель из представленных на этом сайте Рн=250Вт, на валу резьба М8, на трех креплениях М6 ориентировочная стоимость где-то   40 евро. Недостаток по моему мнению - плохое крепление платы коллекторного узла.
    Вот почему я люблю отечественные автомобили: я хотел купить электродвигатель данной модели, но его не оказалось  в деталях для иномарок: спрашиваю сколько стоит электродвигатель вентилятора - мне сказали есть от "корейца" (автомобиля корейского производства) стоит  125 евро.   Я все сразу понял почему такая цена: т.к. везут через таможню надо заплатить таможенникам, заплатить за транспортировку  с дальнего востока, и наконец заплатить ребятам за то, что они сидят на складе, да и хозяин склада должен получить ненормированную прибыль с каждой детальки,  а так я уверен, что его себестоимость гораздо ниже.

Недостатки

1. Боится перегрева, из-за этого отпаивается провод, но якорь не сгорает (приходится ремонтировать)
2. Плохое крепление платы с щетками может провалиться и порвать провод якоря (ремонт затруднен)
3. Плохое крепление магнитов оторвались стальные держатели магнитов пришлось крепить винтами.

Достоинства

1. Хорошая оригинальная конструкция двигателя
2. Легко доработать под вариант использования в быту.
3. Разборная конструкция.
4. Относительно дешевый.

 

     Вот данные из справочника:
Таблица 2.

Конструкторское обозначение Номинальное напряжение Номинальная мощность Максимальный ток Номинальная частота вращения Масса
38.3780 12 В 250 Вт 30,0 A 2700 мин -1 2,9 кг

Что такое 250 Вт - это мощность сравнительно небольшая, позволяющая поднять 25 кг на высоту  1 метр за 1 секунду. Если бы вы выдавали мощность этого движка Р=250 Вт - ехали на велосипеде по ровной дороге, то ваша скорость была бы ~ 23 км/ч, а если вы бы крутили педали с механической мощностью Р=500 Вт, то ваша скорость при тех же условиях была бы около 35 км/ч.    
    Еще пример для сравнения - обычный скутер (или мопед),  наверное P = 4 л.с. =  2940 Вт или 2,94 кВт.  
т.е. 10 таких электродвижков   
1 движку скутера.

Измеренные: I(Nmax)=5А - не точно т.к.  R  амперметра было соизмеримо с R электродвигателя. см. фото 5.  
    

    Подшипник в задней части вала отсутствует т.к. подшипники располагаются в передней части двигателя на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга - хорошее техническое решение (удобно собирать, когда сломался вал из-за большой поперечной нагрузки у данного двигателя, то я продвинул вал молотком ближе к передней части и нарезал резьбу М10 соответственно можно дальше использовать данный двигатель). Была еще такая поломка этого двигателя: провалилась текстолитовая плата с щетками и порвала провод, соответственно дорабатывал просверлил корпус и  вкрутил дополнительные болты М4 на которых теперь держится плата, здесь не показано.

 

 

 

 

 

 

 

фото 5.

Вентилятор охлаждения ГАЗ   (38.3780) Габаритный чертеж:

Если есть необходимость сохраните картинку при помощи контекстного меню "Сохранить как" на свой компьютер при просмотре можно будет увеличить изображение.

Для прочности двигателя со шкивом (использование не по назначению) надо вынуть якорь нарезать на валу плашкой М8 резьбу до начала выхода вала из двигателя!!!  это необходимо, в общем случае, сделать и для других двигателей.  Далее ставится длинная гайка М8 и на нее крепится шкив.  

Вентилятор LUZAR  LFc 0118, Лузар 

Вот его заявленные характеристики:

Данный вентилятор предназначен для ВАЗ 1117-1119 "Калина", Ваз 2123 "Шевроле-Нива" Также было написано на коробке гарантийный срок 2 года, а в магазине где я его купил всего две недели!!! ну да ладно  гарантия нам не потребуется будем "ломать" этот движок.

Недостатки 
1. Если использовать в качестве вентилятора и потеряется гайка крепления крыльчатки, то такую гайку найти будет сложно т.к. похоже, что это не M5.

2. Конструкция не разборная т.к. крепление осуществляется прижатием металла корпуса - чтобы разобрать двигатель надо сломать крепления другого способа нет.

3. При не использовании по назначению трудно доработать двигатель из-за короткого вала.

4. Блочный, специфичный разъем, но можно можно подсоединить к нему обычный (двойной проводки жигулей) чуть поджав контакты на  соединителе движка.

5. Три крепления двигателя, похоже, что точечно приварены насколько это прочно для меня осталось загадкой, может быть этот пункт надо отнести к плюсам - незнаю.

6. Материал платы щеток какой-то пластик, при высокой температуре держатели щеток могут проплавить плату

7. Электрические цепи внутри электродвигателя не надежны.

7.  Небольшая жесткость конструкции электродвигателя из-за тонкого метала. 

Достоинства 

1. Относительно дешевый, но магазины, особенно, частные ставят наценку побольше.

2. Два подшипника имеются.

3. Технология уменьшения вибрации (подшипники жестко не зафиксированы).

4. при желании можно выкрутить болты M6 крепления двигателя.

5. Относительно легкий.

Конструкторское обозначение Номинальное напряжение Номинальная мощность Максимальный ток Номинальная частота вращения Масса
LFc0118 12 В 220 Вт 25 A 2750 мин -1 1,9 кг

Измереные мной величины:

Сам двигатель без лопастей весит m~1,56 кг; 

якорь с подщипниками  m~0,63 кг; 

общий вес вентилятора m~1,945 кг;

Фото прилагаю:

   

__________________________________________________________________________________________________________________________

Итак я написал о 4 электродвигателях отечественного производства

1. MЭ 272 (70.3730) - 12 В, 110 Вт, 2600 об/мин.

2. 197.3730 - 12 В, 60 Вт, 3800 об/мин.

3. 38.3780 - 12 В, 250 Вт, 2700 об/мин.

4. LUZAR  LFc 0118 - 12 В, 220 Вт, 2750 об/мин.

У всех электродвигателей были недостатки, какой электродвигатель наилучший? На мой взгляд №1 МЭ 272, №4  не советую приобретать  у него коллекторная плата из пластика, который разрушается при повышенной температуре, починить плату у меня не получилось - зря потраченные деньги, Luzar меня разочаровал, вроде создают что-то новое, но материалы используют не те. 

Шаговый двигатель EM-34 (двигатель принтера)

   Данный двигатель используется в принтерах наверное в старых моделях EPSON. Выглядит как показано на фото 6.

фото 6.

Информацию о этом двигателе нигде найти не смог, поэтому из прозвонки цепей  нарисовал электрическую схему см. рис. 3.

рис 3.

    Напряжение питания - не знаю, вероятно не превышает 5 В. Двигатель достаточно медленный - 2,5 об/сек уже хорошо, тем более этот двигатель проектировали из требования точности позиционирования, а не для скорости.  

    Один из способов управления: Соединить черный и белый провод с землей, на оставшиеся четыре провода подавать 
в нужное время управляющие сигналы +4 В   см. рис. 4

рис 4.

Например, чтобы двигатель вращался в одну сторону надо подать и удерживать некоторое dt  управляющие сигналы в следующей последовательности (dt характеризует скорость вращения двигателя) : 

1)  1-4-2-8 -прямое вращение 

2)  8-2-4-1 -обратное вращение

    ____________________________________________________________________________________________________________

    Очень часто на металлических форумах людям требуется такая деталь как шкив (по простому - колесо для ременной передачи) - отвечаю на этот часто задаваемый вопрос ведь, порой требуемую деталь достать не так просто:

1. Где взять маленький шкив?

Ответ: В магазине автозапчастей - неплохой шкив (разборный) от генератора автомобиля стоит приблизительно 3 евро. см фото 7

    фото 7.

2. Где взять шкив побольше маленького?

Ответ: В магазине автозапчастей - неплохой шкив от коленвала ВАЗ (просверлить трудно достаточно крепкий) и помпы, фото 8,9 -стоимость где-то 3 евро.

фото 8. (шкив коленвала)

фото 9.

3. Где взять шкив больше или меньше, чем описаны выше?

Ответ:  Сделать самому из слоеной фанеры или из алюминиевого сплава, но для этого нужен станок, а также необходимо уметь на нем работать или попросить специалиста помочь, еще в магазинах запасных частей бытовой техники продаются шкивы для стиральных машин, но они стоят дорого. 

    Вариант маленького шкива из автомобильных вогнутых шайб и 2 обычных шайб М8 или одну в зависимости от ремня в середине, 2-обычные снаружи, на фото снаружи уменьшенные это неправильно!  существуют также автомобильные вогнутые шайбы меньшего размера 

фото 11.

    Для любого двигателя нужен источник энергии - например аккумулятор, но я столкнулся с таким явлением (раньше это явление называлось спекуляцией, а сейчас бизнесом), что некоторые продавцы, например, аккумулятор (7 Ah,  12V) продают за 61 евро -  хотя цена его должна быть не более 20 евро. Цены все указал в евро для сравнения (поскольку курс рубля не так стабилен, а переписывать цены каждый месяц не хочется) - чтобы не переплачивать.
    Аккумулятор я имел ввиду Свинцовый они бывают разные - автомобильные и промышленные (например, которые стоят в ИБП или детских электромобилях с технологией SEALED LEAD-ACID BATTERY - необслуживаемые сроком службы 5 лет или более)  Автомобильный аккумулятор дешевле может эксплуатироваться при большом токе нагрузки и более устойчив к внешним факторам, чем промышленный, но промышленный аккумулятор может быть достаточно легким и не требующим доливания воды. 

 Спасибо людям, которые отдали жизнь и здоровье за победу, за наше светлое будущее, спасибо людям, которые работают на благо родины стоят за станком делают детали, простым слесарям, электрикам, шахтерам.      

Всегда соблюдайте правила безопасности при работе с техникой, производите расчеты своих изобретений будь то какая-нибудь механическая система или полка на стену, пользуйтесь только достоверной официальной информацией (официальные справочники, ГОСТ, ОСТ).

 Compiled by Vasiliy, Copyright 2008.

Last update 24/06/2014