REBOBINANDO UN MOTOR DE TIPO DE ESCOBILLAS DC
Este documento está escrito para aquellos que desean volver a cablear un motor tipo de escobillas DC. Volver a cablear un motor de CC no es difícil y puede ser muy gratificante dependiendo de lo que una persona desee lograr. El diseño del motor eléctrico en sí mismo es una tarea muy compleja y no está destinado al principiante. Este documento no discutirá asuntos de diseño de motores ya que el contenido de dicho tema está más allá del alcance de este documento o de muchos lectores. capacidad de comprender. Nos atendremos a lo básico, ya que eso es todo lo que se necesita para completar con éxito un rebobinado de la armadura del motor.
En esta página se incluye un PROGRAMA pequeño y fácil de usar que ayudará a cualquier persona interesada en rebobinar motores para elegir el "Cable magnético" apropiado para su motor en particular. El programa se ofrece de forma gratuita por parte del fabricante y se incluye aquí como una pequeña descarga para eliminar la necesidad de una navegación web seria para encontrar esta información.
¿Por qué rebobinar un motor?
La mayoría de las personas podrían preguntarse por qué es necesario rebobinar un motor. Hay dos razones El motor puede haber fallado debido a un sobrecalentamiento extremo. Si un motor se sobrecalienta, los devanados en el motor pueden derretir el esmalte que originalmente cubría los devanados, causando un corto en las bobinas. Una persona puede desear reconstruir un motor según sus propias especificaciones. Un motor se puede rebobinar para cambiar su rendimiento.
Al disminuir el número de devanados por bobina en un motor, girará a mayores RPM pero entregará un par de salida más bajo. Al aumentar el número de devanados por bobina, el motor rotará a menos RPM, pero entregará un mayor par de salida. Cualquiera que cree sus propios scooters o karts, se beneficiará de la información en este documento.
EMPEZANDO
Primero, una persona necesita determinar si rebobinar un motor es realmente lo que necesita o quiere hacer. ¡No puedo enfatizar esto lo suficiente! Una vez que comience este proceso, ¡no hay vuelta atrás! No puede quitar los devanados originales de un motor sin dañarlos. Este es el punto de no retorno.
Este tutorial se basa en un motor de tipo de escobillas DC de 24 V de 280 o 300 vatios utilizado en scooters. Su motor puede ser algo diferente, pero la técnica es la misma. Use este tutorial solo como un ejemplo. Como con cualquier proyecto, debe prestar atención a lo que está haciendo durante cada paso del proceso. Recomendaría obtener un bloc y un lápiz para mantener registros de cualquier cosa que creas que no se guardará en la memoria. ¡No te arriesgues! No hay nada peor que apresurarse a quitar las bobinas originales, solo para enfrentar el hecho de que no documentó el patrón en el que se enrollaron las bobinas. Como parte del documento, he dibujado algunos dibujos CAD simples que muestran el desmontaje de un motor típico, así como el patrón de bobinado del típico motor de scooter de 280 vatios.
Es importante en cualquier trabajo de motor, tener un lugar limpio y seco donde trabajar. Mantenga esta área de trabajo libre de virutas de metal, ya que estamos tratando con imanes fuertes que los absorberán y causarán problemas más adelante. Si se va a usar un archivo en cualquier punto del cableado, úselo lejos de su superficie de trabajo. No traiga herramientas al área de trabajo a menos que esté seguro de que están libres de partículas metálicas como polvo de metal o virutas. Estar limpio Si se detectan restos metálicos de cualquier tipo en el área de trabajo, cepíllelos o aspírelos rápidamente. Si los desechos metálicos ya se adhieren a sus imanes al desmontar el motor, use un cepillo de dientes para quitarlos de los imanes. Un movimiento rápido con el cepillo debe proporcionar suficiente velocidad para romper los desechos metálicos del agarre del imán. Si no es así, pellizque los escombros con un paño suave. Dejando esto de lado, sigamos con el primer paso.
PASO 1
Localice los cuatro tornillos de la placa final del motor. ¡Ten cuidado con ellos! No son tornillos de la más alta calidad y se instalan en la fábrica utilizando controladores de potencia. Están atornillados bastante apretados. La mejor manera de liberarlos es usar primero un destornillador que se ajuste mejor a la cabeza del tornillo. Demasiado grande o demasiado pequeño dañará la cabeza del tornillo, por lo que es casi imposible intentar retirarlo. Aplique tanta presión hacia abajo como sea posible, para asegurarse de que la cabeza del conductor permanezca en el tornillo. Aplique una presión de giro continua hasta que sienta que el tornillo se afloja. Haga esto a los cuatro tornillos. Una vez que todos los tornillos estén sueltos, continúe quitándolos todos de manera normal. Coloque los tornillos en una bolsa de plástico para evitar que se dañen, pierdan o ensucien.
A continuación, deberá quitar la placa final. Es mejor usar un destornillador plano de punta delgada. Coloque el extremo del destornillador en la costura entre la placa final y el resto de la carcasa del motor. Gire suavemente el destornillador para romper la placa final. Puede ser necesario hacer esto en varios lugares a lo largo del borde de la placa final. Una vez que la placa final esté suelta, muévala suavemente hacia adelante y hacia atrás presionando ligeramente para sacarla del rodamiento del eje principal. El rodamiento se asienta en un hueco que se mecaniza en la placa final. El rodamiento se ajusta bastante bien a este hueco, pero debe deslizarse fuera de la placa final con poca dificultad. Un movimiento de movimiento suave debería hacer que la placa final se deslice del rodamiento. El rodamiento permanecerá en el eje y debe dejarlo allí. No hay razón para eliminarlo.
PASO 2
Con la placa final retirada, mire dentro del motor. Verá la armadura sentada en el centro de los imanes permanentes. Su próximo objetivo es eliminar la armadura. Esto se debe hacer con cuidado. No desea dañar ni la armadura ni los imanes que lo rodean. La armadura está hecha de muchas placas de acero llamadas laminación. Estas placas son magnéticas y serán atraídas por los imanes. La fuerza magnética que mantiene la armadura dentro de la carcasa del motor debe ser superada. La armadura no querrá abandonar el área donde reside debido a la atracción magnética hacia los imanes. Será necesario sujetar firmemente la carcasa del motor, luego empujar el eje hasta que la armadura y la otra placa final del motor puedan liberarse de la carcasa. Esto no es difícil de hacer, pero si es tu primera vez, te sorprenderá la cantidad de fuerza que requiere. Tenga cuidado, cuando se retiren la armadura y la placa final, ¡los imanes intentarán volver a colocarlas! Tenga en cuenta esto antes de comenzar o se encontrará con una sorpresa.
Una vez que haya quitado la armadura y la placa final de la carcasa principal, tenga cuidado de retirar la carcasa principal de su área de trabajo. Los imanes son fuertes y harán que la carcasa ruede hacia objetos metálicos grandes cercanos.
Ahora notará que la armadura y su placa final todavía están pegadas. Esto se debe a que el segundo rodamiento del eje todavía está asentado dentro de la placa final. El rodamiento no está asentado directamente dentro de la placa final. El rodamiento reside dentro de una funda de goma. La funda de goma está asentada en la placa final. Tire suavemente del eje y el cojinete fuera de la manga. Notarás que una pequeña arandela elástica se cae de la manga. Esta arandela de resorte es necesaria cuando vuelve a montar el motor. Anote su ubicación y póngalo en una bolsa para su custodia.
Notarás que hay cuatro escobillas de carbón montadas en una placa de plástico. Estos cepillos no saldrán volando cuando la armadura se retire de la placa final. Estos cepillos están conectados directamente a los cables de alimentación principales. Tenga cuidado de quitar los resortes detrás de las escobillas tirando suavemente de las carcasas de latón. Mantenga los resortes en su bolso. Esto evitará que se ensucien o se pierdan.
Cuando maneje la armadura de ahora en adelante, tenga cuidado de no dañar las almohadillas de conmutación. Son duraderos, pero están hechos de cobre y las herramientas pueden rayarlos o desgarrarlos fácilmente. A continuación se muestra una vista despiezada del motor cuando está completamente desmontado. Sí, el observador inteligente notará que los tornillos y la arandela elástica y el manguito de goma faltan en el dibujo. No me tomé el tiempo para incluirlos. También notará que no dibujé los devanados reales en ninguno de los dibujos de ensamblaje. Esto se debe a que estoy "bien" con AutoCAD, pero no soy un maestro. Honestamente, no sé cómo dibujar bobinas. Si alguien tiene esta habilidad, envíe un dibujo a esta página para su inclusión.
PASO 3
Ahora que tiene el motor desmontado, observe la armadura y cómo se unen los devanados a las almohadillas del cepillo. Verá que el cable viaja de una ranura a una pequeña pestaña en las almohadillas del cepillo, y luego regresa a otra ranura. Debe quitar el cable de estas pequeñas pestañas antes de cortar y quitar el cable de las ranuras de la armadura. Debes doblar las pestañas suavemente para no estresarlas, pero debes tener suficiente espacio para quitar el cable de su agarre. Use el filo de un cuchillo resistente o la punta de un destornillador fino de punta recta. Coloque el borde del cuchillo o destornillador debajo del borde de la pestaña y levante suavemente la pestaña un poco más alto que el diámetro del cable. Haga esto a las 16 pestañas. Corta los cables que van a las pestañas para quitarlos fácilmente.
Lo siguiente es comenzar a cortar bobinas. Cómo haces esto depende completamente de ti. He elegido hacer esto donde el cable salta de una ranura a otra. Cortando un poco a la vez, puede cortar esta joroba de alambre hasta que el puente de alambre esté completamente cortado. Asegúrese de cortar el cable que conduce a la pestaña de la almohadilla del cepillo y retírelo de la pestaña. A continuación, debe doblar el haz de cables hacia arriba para que pase a través de la ranura. En este momento, se debe cortar un devanado completo y sus extremos sobresaliendo hacia arriba, haciendo que la bobina parezca una grapa. Retire toda la bobina de la armadura. Continúe haciendo esto hasta que se eliminen todas las bobinas de la armadura. Ahora debería verse así:
PASO 4
Ahora es el momento de rebobinar la armadura. En el caso del motor de 280 vatios, use un cable magnético de calibre 22. En esta página se incluye un pequeño programa que le permitirá ver todas las características, indicadores, clasificaciones de temperatura de varios recubrimientos, etc. Elegí usar un recubrimiento de poliuretano y nylon. Esto se debe a que es capaz de soportar temperaturas de hasta 700 grados. Si un motor se va a sobrecalentar debido a condiciones de sobrecorriente, es mejor usar un buen recubrimiento de alambre magnético que acepte temperaturas más altas. De esta manera, si el motor se sobrecalienta, no destruirá sus bobinas tan fácilmente. El revestimiento original en el alambre magnético era esmalte barato en una sola capa. Esta no es una buena opción para bobinados de reemplazo. Como se indicó anteriormente, es mejor usar poliuretano y nylon.
El patrón de bobinado de este motor no es muy complejo. Sin embargo, a primera vista, puede parecer complejo o confuso. Observe de cerca el patrón de devanado y verá que cada bobina sigue el mismo patrón de ranura para tabular alrededor de toda la armadura. Los números 1-4 muestran este patrón repetitivo.
Si las piezas de aislamiento de cartón que retiró de la armadura durante la extracción de los devanados originales no están dañadas, simplemente vuelva a colocarlas en las ranuras de la armadura como estaban antes. Debe enrollar las bobinas con estos aislantes en su lugar. Esto protegerá los devanados de la abrasión contra las laminaciones de armadura. Si las piezas de cartón se dañaron al quemarse durante un sobrecalentamiento o por cualquier otro medio, verifique si aún pueden usarse. Si no lo están o si tiene dudas sobre su calidad de aislamiento, reemplácelos con material similar. También se puede usar una cinta aislante para aplicaciones de alta temperatura. Asegúrese de permitir que al menos un poco de material de aislamiento se extienda por encima y por debajo de las ranuras de la armadura. Esto es para asegurar que el cable no se rasgue contra el borde de las ranuras de laminación.
He incluido un dibujo del patrón sinuoso. En este dibujo, verá números. Los números se refieren a la ruta del cable en pasos. Comience con el n. ° 1. Esta es la primera pestaña de los pads de conmutación. No engarces el cable en la pestaña todavía. Deje suficiente cable para que la bobina alcance la pestaña uno y déjelo colgando hasta que termine la primera bobina. Esto se debe a que cuando se enrolla la última bobina, el extremo del cable vuelve a esta pestaña. Entonces, déjalo abierto por ahora. Sin embargo, cualquier otra pestaña por la que pase un cable debe volver a engarzarse para mantener el cable en su lugar. Antes de engarzar el cable, debe quitar el revestimiento del cable para permitir que el cable haga contacto eléctrico con la pestaña. Puede hacerlo raspándolo con un cuchillo afilado tipo X-acto. También puede optar por usar papel de lija, etc. Realmente la elección es suya, siempre que el cable tenga un buen contacto eléctrico con la pestaña. ¡NO quite demasiado aislamiento del cable! Mantenga el área despojada muy cerca de la pestaña. Si pela demasiado, puede hacer que un cable pase sobre él para conducirlo. La lengüeta en sí es de solo .075 "de ancho. Pele un máximo de .125" del cable, o 1/8 de pulgada. Recuerde también que no debe cortar el cable durante el bobinado. ¡Las 16 bobinas están hechas de un cable largo!
El cable va desde la pestaña # 1 y cae en la ranura en el punto 2. Luego, el cable atraviesa la parte inferior de la armadura y vuelve a subir a través de la ranura etiquetada # 3. Luego, el cable volverá a bajar en la ranura # 2, a través de la parte inferior y volverá a subir a través de la ranura # 3 nuevamente. Haga esto 22 veces, para hacer una bobina de 22 vientos entre las ranuras # s 2 y 3. Una vez que haya envuelto 22 vientos de esta manera, el cable pasa a la plataforma de conmutación etiquetada # 4. El cable pasa de esta pestaña a la ranura con la etiqueta # 5 y vuelve a subir por la ranura con la etiqueta # 6. Enrolle otros 22 vientos de alambre de la misma manera que lo hizo en el primer arrollamiento.
No dibujé las bobinas porque habría producido un dibujo de extrema complejidad y habría confundido a todos. Simplemente siga el patrón descrito anteriormente, para cada bobina. Use el método del punto numerado para saber a qué pestañas ir y a qué ranuras debe enrollar. Verá lo simple que es una vez que comience.
Cuando termine de enrollar la última bobina, notará que el extremo del cable no tiene a dónde ir, excepto volver a la pestaña # 1. Esto es correcto. Cierra y completa el conjunto de la bobina. Etiqueté la ranura # 1 dos veces como # 1 y # 49. El número 49 simplemente se refiere al último punto, que lo lleva de vuelta al punto de inicio en el n. ° 1. Pele el aislamiento del cable después de cortarlo a la medida y luego engarce la lengüeta para cerrarla. Al cortar el cable hasta su longitud final, asegúrese de dejar aproximadamente 1/16 de pulgada extra para la simplicidad de sostener el cable con un par de alicates de punta fina mientras aprieta la lengüeta hacia abajo.
Una vez que la armadura está completamente enrollada, los cables que van a las pestañas deben observarse de cerca para asegurarse de que ninguno de ellos se toque. Utilicé un cuchillo de plástico para asegurarme de que todos esos cables no se tocaran entre sí al doblarlos para separarlos. Asegurándose de que el cable en la parte superior estaba más arriba y el cable que pasaba era más bajo. Esto asegura que, en caso de que una persona raspe demasiado aislamiento, estos parches desnudos no se tocarán entre sí cuando los cables se crucen en su camino hacia las pestañas.
PATRÓN DE ENROLLADO
PRUEBA DE CORTO
Ahora que ha terminado el devanado de la bobina, deberá verificar si hay cortos. Las posibilidades de que ocurran cortos son extremadamente escasas. De todos modos, verifique si hay cortos con un DMM (multímetro digital o dispositivo similar. Haga esto colocando una sonda en cada almohadilla de conmutación y la otra en cualquier parte de las laminaciones de armadura. Tenga en cuenta que las piezas superiores e inferiores de la armadura las laminaciones son de plástico. Lo mejor es simplemente tocar la armadura con la sonda en el costado, donde está expuesto el metal.
El último paso es probar sus nuevos devanados. Por supuesto, haga esto volviendo a armar el motor como estaba antes. No es necesario realizar la prueba con su circuito controlador. Simplemente aplique el voltaje apropiado para su motor directamente a los cables de alimentación del motor. Asegúrese de que el motor esté asegurado si está haciendo esto en un banco de trabajo, ya que el motor tiene mucho torque y tratará de rodar.
¿MÁS O MENOS?
La elección de agregar o quitar devanados se realiza según lo que desee lograr. Planeo rebobinar mi motor de 280 vatios usando un 25% más de bobinas de las que había originalmente, o se agregaron seis bobinas más. Estoy haciendo esto porque quiero crear más torque. Debería haber reducido un poco la velocidad, pero de hecho, aparentemente al enrollar las bobinas más apretadas, en realidad aumentó la velocidad para mi sorpresa. Creo que esta es la razón del aumento de la velocidad donde no debería haber ninguno. Esta es realmente la única forma en que puedo explicar la anomalía de velocidad y potencia. Después de todo, deberían ser inversamente proporcionales.
Un ejemplo de cambio del conteo de bobinado es este: supongamos que tiene un scooter pequeño que es relativamente liviano. Digamos que este scooter tiene un motor que le permite funcionar a aproximadamente 10-15 mph. Esto no siempre es tan deseable para todos. Algunas personas pueden desear aumentar la velocidad de su motor. Cuando rebobina su motor, enrolle menos devanados que antes, como 10-25% menos devanados por bobina. Esto aumentará la velocidad del motor, pero también disminuirá el par de salida. Si esto no es un problema, simplemente use el motor que tiene y reduzca sus devanados. Si aún necesita un alto par, pero una mayor velocidad, comience con un motor de mayor potencia. Si el motor que está utilizando ahora es un motor de 200 vatios, compre un motor de mayor potencia y luego reduzca sus bobinados para aumentar su velocidad. Debe terminar con un motor que sea lo suficientemente fuerte para la aplicación, pero más rápido de lo que sería un motor de serie. Esa es toda la idea detrás de cambiar los devanados del motor.
Como con cualquier aventura experimental, tenga cuidado y piense antes de actuar. Presta mucha atención al proceso de bobinado. Si observó el patrón de bobinado y leyó este artículo completamente antes de comenzar, no debería tener dificultades para obtener los resultados que desea.
Sería aconsejable equilibrar la armadura después de enrollarla. Puede hacerlo utilizando la misma técnica que equilibrar una rueda o una hélice. Suspenda entre dos objetos por los cojinetes. El lado más pesado de la armadura rodará hacia la parte inferior. Es mejor poner una gota de epoxi en la parte superior de la armadura, justo en los devanados. La gota de epoxi se puede archivar hasta que equilibre la armadura. Mantenga el equilibrio de la armadura hasta que esté seguro o satisfecho de que funcionará como espera. No dañe los devanados durante el proceso de equilibrado, de lo contrario volverá a rebobinar. ¡Qué bueno que compraste el carrete de alambre de 500 pies!