Трансформатор из статора электродвигателя от стиральной машины

Сварочный трансформатор на магнитопроводе из статора электродвигателя

Наиболее рациональная величина сечения статора-сердечника находится в диапазоне 20 см 2 – 50 см 2 . Можно использовать сердечник с площадью меньше 20 см 2 , но при этом необходимо уменьшать сечение провода в обмотках, а это повечет к заметному уменьшению мощность аппарата и сузит его параметры. Использовать сердечники с площадью сечения более 50 см 2 также нестоит, так как аппарат получится слишком тяжелым и громоздким.

Извлечь статор из станины электродвигателя достаточно просто. Для этого необходимо взять ножовку по металлу и небольшую кувалду. В начале с двигателя откручивают переднюю и заднюю крышки вместе с якорем. Затем ножовкой делают парочку пропилов, как на рисунке. Пропил нужен максимально большим, однако старайтесь не повредить статор. Учтите, чем глубже пропил, тем проще без повреждений извлечь статор из корпуса.

1. Сварочный трансформатор. Основные параметры статора асинхронного двигателя, необходимые для его переделки в сердечник:

а — высота поперечного сечения сердечника, б — ширина поперечного сечения сердечника, S — площадь поперечного сечения сердечника.

2. Подготовительные операции для извлечения статора из корпуса электродвигателя.

3. Обмотка статора хлопчатобумажной изолентой: 1 — статор, 2 — изолента, 3 — челнок с изолентой.

S1 — площадь поперечного сечения первичной обмотки; S — площадь поперечного сечения сердечника, равная произведению высоты сердечника на его толщину; W1 — число витков первичной обмотки; W2 — вторичной S2 — площадь поперечного сечения вторичной обмотки трансформатора; W3 — дополнительная обмотка, наматывается той же проволокой, что и первичная обмотка W, предназначена для регулировки сварочного тока.

4. Вариант конструкции СТ:

1, 2 — силовые кабели, 3 — основание трансформатора, 4 — гайка, 5 — резьбовая шпилька, 6 — сердечник трансформатора, 7 — обмотки, 8 – винт крепления верхней панели, 9 — верхняя панель, 10 — замыкатель (сетевая розетка), 11 — перемычка (сетевая вилка с перемычкой), 12 — сетевой шнур, 13 — вилка сварочного аппарата.

Теперь хорошенько ударьте кувалдой рядом с пропилами. Корпус должен развалился и статор с обмотками окажется свободным. Освобождаем статор от обмотки, получаем заготовку сердечника сварочного трансформатора. Остается только удалить перемычки пазов под обмотки и у нас готовый сердечник. Для этого возьмем обычное зубило и молоток. Срубать зубья следует как можно ближе к основанию.

После наматывания первичной обмотки не следует сразу же мотать и вторичную, сначала проверим. Для этого первичная обмотка подсоединяется к сети через предохранитель. Если обмотка не гудит и не греется, то можно приступать к намотке вторичной обмотки. Если же предохранитель сгорит, то у нас имеется короткозамкнутый виток.

Если обмотка не греется, но сильно гудит, то мы ошиблись при подсчете витков и у вас оказалось меньше, чем нужно из таблицы.

Если мы хотим чтобы планируемый сварочный аппарат был универсальным, на вторичной обмотке делаем отвод от третьей части витков и подключаем к мощному диодному выпрямителю и получается «пускач» для автомобиля в холодное время года.

Как видно из схемы, сварочный ток регулируется с помощью SА1. Для этого на панели аппарата закрепляются несколько обычных сетевых розеток по числу выводов дополнительной обмотки. Замыкателем же является сетевая вилка, у которой ножки разъема скручены между собой одножильным проводом, диаметр которого 1/4 диаметра провода первичной обмотки. Это дает возможность использовать проволку в роли предохранителя, который сгорит при возможных перегрузках.

Помните, что использование в выпрямителе мощных диодов с прямым от 200 А дает возможность сваривать детали дугой постоянного тока это обеспечивает лучшее зажигание дуги и более аккуратный шов.

Сварочный трансформатор если правильно собран, то не требует никакой настройки и сразу же готов к работе.

Помните, что сварочные работы следует проводить в специальной маске и в спецодежде, исключающей попадание брызг расплавленного металла и светового спектра на открытые участки тела человека.

Сварочный трансформатор на магнитопроводе от Латров

Распространенным материалом для изготовления самодельных СТ являются сгоревшие ЛАТРы . Те, кто имел с ними дело, хорошо знают, что это такое. Как правило, все ЛАТРы имеют примерно одинаковый внешний вид: хорошо вентилируемый жестяной корпус круглой формы с жестяной или эбонитовой лицевой крышкой со шкалой от 0 до 250 В и вращающейся рукояткой.

Внутри корпуса размещен тороидальный автотра-тор, построенный на магнитопроводе большого сечения. Именно этот сердечник понадобится от ЛАТРа для изготовления нового СТ. Обычно используются 2 одинаковых кольца-магнитопровода от крупных ЛАТРов.

Сварочный трансформатор из статора электродвигателя

Использовать по два кольца в вышеописанных конструкциях приходится не столько из-за необходимости наращивания площади сечения магнитопровода, сколько для уменьшения количества витков, иначе они просто не вместились бы в узкие окна. Было бы достаточно площади сечения и одного крупного кольца: он имел бы даже лучшие характеристики по плотности магнитного потока. Изобретательская мысль нашла весьма оригинальное решение этой задачи.

Многие самодельные СТ намотаны на материале магнитопровода от вышедшего из строя крупного асинхронного трехфазного электродвигателя. Такой тип двигателей наиболее распространен в промышленности и в оборудовании, а поскольку перегоревшие обмотки в них перематывают редко, то найти подобное железо не очень сложно. Для изготовления сварочного трансформатора подходят двигатели мощностью, близкой к 4 кВт и более.

Читайте также:  Быстрый зажим своими руками

Конструкция асинхронного электродвигателя достаточно проста — состоит он из вращающегося на валу ротора и неподвижного статора, впрессованного в металлический корпус мотора. Соединяется всё это двумя боковыми крышками, стянутыми между собой шпильками. Разобрать его очень просто, достаточно открутить гайки на шпильках крышек. Крышки снимаем, ротор вытаскиваем и оставляем только статор, который и представляет для нас интерес (рис. 52, а).

Рис. 52. Использование статора электродвигателя в качестве магнитопровода:
а — извлеченный из корпуса статор без обмоток; б — срубание гребней пазов; в — частично перекрывающиеся обмотки; г — разнесенные обмотки; д — сборочный чертеж СТ; 1 — нижний щит; 2 — вторичная обмотка; 3 — верхний щит; 4 — болт стяжки; 5 — вентилятор; 6 — магнитопровод; 7 — первичная обмотка; 8 — узлы крепления выпрямителя; 9 — ножки. Стрелками указано направление потоков воздуха

Статор состоит из магнитопровода круглой формы, запрессованного в чугунный или алюминиевый корпус двигателя, и обмоток двигателя, плотно уложенных в продольные пазы изнутри магнитопровода. Провода необходимо полностью удалить, и делать это лучше, пока статор еще запрессован в корпусе.

Иногда удается извлечь обмотку, не повредив изоляцию проводов. Это особенно ценно, если у проводов изоляция из стеклоткани, ведь тогда они подойдут для первичной обмотки трансформатора. А вначале нужно с помощью планки из древесины твердых пород или текстолитовой пластины молотком выбить клинья, удерживающие обмотку в пазах.

Если же извлечь обмотку целой не удается, с одной стороны статора все выводы обмоток бывшего двигателя обрубают под торец острым зубилом. Можно спилить выступающие части обмоток ножовкой по металлу. С противоположной стороны провод обрезать не следует — там обмотки образуют петли, за которые можно будет вытянуть оставшиеся провода. Монтировку или мощную отвертку просовывают в изгибы петель и вытаскивают провода. Торец корпуса двигателя при этом служит упором для рычага, образованного инструментом.

Провода выходят легче, если их сначала обжечь. Обжигать можно паяльной лампой, направляя струю пламени строго вдоль паза. Но надо следить, чтобы не перегреть железо статора, иначе оно потеряет свои электротехнические качества. Металлический корпус потом легко разрушить: несколько хороших ударов молотком — и он расколется. Главное — не перестараться и не повредить статор.

При удалении корпуса сразу надо обратить внимание на способ крепления набора пластин магнитопровода. Пластины могут быть скреплены между собой в единый пакет, а могут быть просто уложены в корпус и зажаты с торца стопорной шайбой. В последнем случае при удалении обмоток и разрушении корпуса магнитопровод рассыплется на пластинки. Чтобы этого не произошло, еще до полного разрушения корпуса пакет пластин необходимо скрепить воедино. Их можно стянуть шпильками сквозь пазы или потом проварить продольными швами, но только с одной — внешней — стороны. Сварка менее желательна, так как увеличатся паразитные токи Фуко.

Слишком большой по площади набор пакета магнитопровода, что характерно для особенно крупных двигателей, нежелателен, так как он весит избыточно много. Все лишнее железо нужно отделить перед окончательной сборкой магнитопровода. Возможно, его хватит даже на два трансформатора. Для этого отгибают пластины, стягивающие сердечник (обычно они находятся на его наружной поверхности), снимают часть сердечника, а оставшуюся часть вновь крепят с помощью пластин, предварительно сжав сердечник тисками.

После того как кольцо магнитопровода двигателя надежно скреплено и отделено от обмоток и корпуса, его плотно изолируют. Особое внимание уделяют острым углам на краях пазов. Лучше сначала положить на торцы магнитопровода вырезанные из жесткого диэлектрического материала кольца, чтобы закрыть пазы и перекрыть их острые углы.

Кольцо статора имеет внушительные размеры. Например, внутренний диаметр порядка 150 мм позволяет уложить провод значительного сечения, не беспокоясь о запасе места. Площадь поперечного сечения такого магнитопровода периодически меняется по длине кольца из-за пазов, внутри паза ее значение намного меньше. Именно на это эффективное меньшее значение и следует ориентироваться при расчете количества витков первичной обмотки (рис. 52, а).

Конечно, пазы с внутренней стороны магнитопровода создают определенные неудобства, и многие разработчики рекомендуют полностью вырубить Т-образные выступы пазов. Для этого берут остро заточенное зубило или крейцмейсель и ставят так, чтобы боковая грань его острия скользила по боковой поверхности сердечника (рис. 52, б). Ширину зубила подбирают несколько больше ширины основания зубца, но при работе оно не должно касаться соседних зубцов. Тогда зубило скользит по поверхности пазов, образуя чистую поверхность. Неровности подправляют абразивным кругом.

Срубание зубцов, безусловно, улучшит форму магнитопровода и, что еще более важно, уменьшит его вес. Однако такая работа довольно сложна. Удалять же зубцы газовой или электродуговой резкой не рекомендуется, так как нагрев нарушит структуру металлических листов и ухудшит характеристики собираемого трансформатора. Кроме того, это может привести к деформации сердечника. В то же время на сварочные свойства трансформатора пазы, в общем-то, влияют мало: сварочные характеристики остаются хорошими. Поэтому большинство самодельщиков пазы не трогает.

. Иногда встречаются рекомендации набить пазы обмоток трансформаторным железом, якобы для увеличения площади магнитопровода. Делать это ни в коем случае нельзя, иначе свойства трансформатора резко ухудшатся, он начнет потреблять непомерный ток, а его магнитопровод будет сильно греться даже в режиме холостого хода.

Читайте также:  Цепной абсолютный прирост это

В качестве примера рассмотрим параметры СТ, изготовленного из статора трехфазного асинхронного электродвигателя мощностью 4,18 кВт с внутренним диаметром кольца магнитопровода 150 мм, внешним — 240 мм и высотой 122 мм. Эффективная площадь сечения магнитопровода в этом случае равна 29 см 2 . Первичная обмотка имеет 315 витков медного провода диамнтром 2,2 мм, вторичная рассчитана на напряжение 56 В и выполнена из нескольких проводов ПЭВ общим сечением 22 мм 2 . Можно использовать и алюминиевые провода с поперечным сечением в 1,65 раза больше, чем медных. Первичная обмотка намотана в два с половиной слоя с изолированием каждого слоя хлопчатобумажной лентой или стеклотканью, вторичная уложена на 3/4 длины кольца. При намотке вторичной обмотки ее желательно укладывать так, чтобы она не перекрывала последнюю часть первичной, тогда первичную обмотку можно будет домотать или отмотать при окончательной настройке (рис. 52, в). Чтобы регулировать силу сварочного тока, во вторичной обмотке необходимо предусмотреть дополнительные отводы с напряжением 50, 44, 38 и 32 В. Методика намотки такого трансформатора ничем не отличается от вышеописанной методики намотки провода на магнитопровод из ЛАТРа, разве что большой диаметр окна позволяет работать гораздо спокойнее.

Такой трансформатор можно намотать и с разнесенными на разные плечи обмотками (рис. 52, г). В этом случае можно всегда иметь доступ к каждой из них.

Трансформатор в дуговом режиме развивает ток порядка 180 А при напряжении питания 230 В. Заметным недостатком трансформатора можно считать разве что его немалый вес — до 40 кг в корпусе.

Корпус же можно сделать тем же методом, что и для трансформатора из ЛАТРа, — из двух фанерных щитов. Не помешает и принудительное охлаждение СТ, особенно если планируется длительная работа. Но благодаря тому, что окно магнитопровода в данном случае больше и обмотки намотаны не настолько плотно, вертикальное расположение конструкции не обязательно. К нижнему щиту прикручиваются деревянные ножки, обеспечивающие зазор, достаточный для подсоса воздуха, а вентилятор, работающий на выдувание, закрепляют на верхнем щите.

Стиральные машины, со временем, выходят из строя или морально устаревают. Как правило,
основой любой стиралки есть ее электродвигатель, который может найти свое применение и
после разборки стиралки на запчасти.

Мощность таких двигателей, как правило не меньше 200 Вт, а порой и куда больше, скорость
оборотов вала может доходить и до 11 000 оборотов в минуту что вполне может подойти для использование такого двигателя в хозяйственных или мелких промышленных нуждах.

Вот лишь несколько идей удачного применения электродвигателя от стиралки:

  • Точильный ("наждачный") станок для заточки ножей и мелкого домашнего и садового инструмента.Двигатель устанавливают на прочном основание, а на вал закрепляют точильный камень или наждачный круг.
  • Вибростол для производства декоративной плитки, тротуарной плитки или других бетонных изделий где необходимо уплотнение раствора и удаление от туда воздушных пузырей. А возможно вы занимаетесь производством силиконовых форм, для этого также нужен вибростол.
  • Вибратор для усадки бетона. Самодельные конструкции которых полно в интернете, вполне могут быть реализованы с применением небольшого двигателя от стиральной машинки.
  • Бетономешалка. Вполне подойдет такой двигатель и для небольшой бетономешалки. После небольшой переделки, можно использовать и штатный бак от стиральной машинки.
  • Ручной строительный миксер. С помощью такого миксера можно замешивать штукатурные смеси, плиточный клей, бетон.
  • Газонокосилка. Отличный вариант по мощности и габаритам для газонокосилки на колесах. Подойдет любая готовая платформа на 4-х колесах с закрепленным в центре двигателем с прямым приводом на "ножы" которые будут находится снизу. Высоту газона можно регулировать посадкой, например, поднимая или опуская колеса на шарнирах по отношению к основной платформе.
  • Мельница для измельчения травы и сена или зерна. Особенно актуально для фермеров и людей занимающихся разведением домашней птицы и другой живности. Также можно делать заготовки корма на зиму.

Вариантов применения электромотора может быть очень много, суть процесса заключается в возможности вращать на высоких оборотах разные механизмы и приспособления. Но какой бы механизм сконструировать вы б не собирались, все равно вам нужно будит правильно
подключить двигатель от стиральной машинки.

Виды двигателей

В стиральных машинках разных поколений и стран производства, могут быть и разные типы
электродвигателей. Как правило это один из трех вариантов:

Асинхронный.
В основном это все трехфазные двигатели, могут быть и двухфазными но это большая редкость.
Такие двигатели просты в своей конструкции и обслуживанию, в основном все сводится к смазке подшипников. Недостатком есть большой вес и габариты при небольшом КПД.
Такие двигатели стоят в старинных, маломощных и недорогих моделях стиральных машин.

Коллекторный.
Двигатели которые пришли на смену большим и тяжелым асинхронным устройствам.
Такой двигатель может работать как от переменного так и от постоянного тока, на практике он будет вращаться даже от автомобильного аккумулятора на 12 вольт.
Двигатель может вращаться в нужную нам сторону, для этого нужно всего лишь сменить полярность подключения щеток к обмоткам статора.
Высокая скорость вращения, плавное изменение оборотов изменением прилагаемого напряжения, небольшие размеры и большой пусковой момент – вот лишь небольшая часть преимуществ такого типа двигателей.
К недостаткам можно отнести износ коллекторного барабана и щеток и повышенный нагрев при не столь продолжительной работе. Также необходима более частая профилактика, например чистка коллектора и замена щеток.

Читайте также:  Дымогенератор без компрессора пассивный

Инверторный (бесколлекторный)
Инновационный тип двигателей с прямым приводом и небольшими габаритами при довольно не малой мощности и высоком КПД.
В конструкции двигателя все так же присутствует статор и ротор, однако количество соединительных элементов сведено к минимуму. Отсутствие элементов подверженных быстрому износу, а так же низкий уровень шума.
Такие двигателя стоят в последних моделях стиральных машин и их производство требует сравнительно больше затрат и усилий что конечно же влияет на цену.

Схемы подключения

Тип двигателя с пусковой обмоткой (старые/дешевые стиралки)

Для начала нужен тестер или мультиметр. Нужно найти две соответствующие друг другу пары выводов.
Щупами тестера, в режиме прозвонки или сопротивления, нужно отыскать два провода которые между собой прозваниваются, остальные два провода автоматически будут парой второй обмотки.

Дальше следует выяснить, где у нас пусковая, а где – рабочая обмотки. Нужно замерить их сопротивление: более высокое сопротивление укажет на пусковую обмотку (ПО), которая создает начальный крутящий момент. Более низкое сопротивление укажет нам на обмотку возбуждения (ОВ) или другими словами – рабочую обмотку, создающую магнитное поле вращения.

Вместо контактора "SB" может стоять неполярный конденсатор малой емкости (около 2-4 мкФ)
Как это обустроено в самой стиралке для удобства.

Если же двигатель будет запускаться без нагрузки, то есть, не будит на его валу шкива с нагрузкой в момент запуска, то такой двигатель может запускаться и сам, без конденсатора и кратковременной "запитки" пусковой обмотки.

Если двигатель сильно перегревается или греется даже без нагрузки непродолжительное время, то причин может быть несколько. Возможно изношены подшипники или уменьшился зазор между статором и ротором в следствие чего они задевают друг друга. Но чаще всего причиной может быть высокая емкость конденсатора, проверить несложно – дайте поработать двигателю с отключенным пусковым конденсатором и сразу все станет ясно. При необходимости емкость конденсатора лучше уменьшить до минимума при котором он справляется с запуском электродвигателя.

В кнопке контакт "SB" строго должен быть не фиксируемым, можно попросту воспользоваться кнопкой от дверного звонка, в противном случае пусковая обмотка может сгореть.

В момент запуска кнопку "SB" зажимают до момента раскрутки вала на полную (1-2 сек.), дальше кнопка отпускается и напряжение на пусковую обмотку не подается. Если необходим реверс – нужно сменить контакты обмотки.

Иногда в такого двигателя может быть не четыре, а три провода на выходе, в таком случае две обмотки уже соединены в средней точке между собой, как показано в схеме.
В любом случае разбирая старую стиралку, можно присмотреться как там был подключен в ней ее двигатель.

Когда возникает необходимость реализовать реверс или сменить направления вращения двигателя с пусковой обмоткой, можно подключить по следующей схеме:

Коллекторный тип двигателя (современные, стиралки автомат с вертикальной загрузкой)

Как правило это коллекторные двигатели без пусковой обмотки, которые не нуждаются и в пусковом конденсаторе, такие двигатели работают и от постоянного тока и от переменного.

Такой двигатель может иметь около 5 – 8 выводов на клемном устройстве, но для работы двигателя вне стиральной машинки, они нам не понадобятся. В первую очередь нужно исключить ненужные контакты тахометра. Сопротивления обмоток тахометра составляет примерно 60 – 70 Ом.

Также могут быть выведены и выводы термозащиты, которые встречаются редко, но они нам так же не понадобятся, это как правило нормально замкнутый или разомкнутый контакт с "нулевым" сопротивлением.

Дальше подключаем напряжение к одному из выводов обмотки. Второй ее вывод соединяют с
первой щеткой. Вторая щетка подключается к оставшемуся 220-вольтовому проводу. Двигатель должен заработать и вращаться в одну сторону.

Чтобы изменить направление движения двигателя, подключение щеток следует поменять местами: теперь первая будет включена в сеть, а вторая соединена с выходом обмотки.

Такой двигатель можно проверить автомобильным аккумулятором на 12 вольт, не боясь при этом "спалить" его из за того что неправильно подключили, спокойно можно и
"поэкспериментировать" и с реверсом и посмотреть как двигатель работает на малых оборотах от низкого напряжения.

Подключая к напряжению 220 вольт, имейте в виду что двигатель резко запустится с рывком,
поэтому лучше его закрепить неподвижно чтоб он не повредил и не замкнул провода.

О том как подключить трехфазные асинхронные двигатели к обычной бытовой сети 220 вольт, довольно подробно можно узнать в статье – "Подключение трехфазного двигателя"

Регулятор оборотов

Если возникает необходимость регулирования количества оборотов, можно воспользоваться
бытовым регулятором освещения (диммером).Но для этой цели нужно подбирать такой диммер который по мощности будет с запасом больше мощности двигателя, или же потребуется доработка, можно из той же стиральной машинки извлечь симистор с радиатором и впаять его на место маломощной детали в конструкции регулятора освещения. Но здесь уже нужно иметь навыки работы с электроникой.

Если же вам удастся найти специальны диммер для подобных электродвигателей то это будет
самым простым решением. Как правило их можно подыскать в точках продажа систем вентиляции и используются они для регулировки оборотов двигателей приточных и вытяжных систем вентиляции.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector