Что такое потолки Армстронг. Как поменять фильтр воды... ("Сделай сам" №2∙2016)

Как работает электромотор?

Электромотор, по сути, представляет собой прибор, при помощи которого электрическая энергия переходит в механическую. В основе этого явления лежит магнетизм. Соответственно, в конструкцию электродвигателя входят постоянные магниты и электрические магниты, а также различные другие материалы, обладающие притягивающими свойствами. Сегодня этот прибор используется практически повсеместно. Например, электромотор является ключевой деталью часов, стиральных машин, кондиционеров, миксеров, фенов, вентиляторов, кондиционеров и других бытовых приборов. Вариантов использования электродвигателя в промышленности бесчисленное множество. Их размеры тоже варьируются от головки спички до двигателя на поездах.

_{ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА}

_{1. Якорь 2. Сердечник полюса 3. Обмотка полюса 4. Статор 5. Вентилятор 6. Щетки 7. Коллектор}

В настоящее время производится множество разновидностей электромоторов, которые разделяются по типу конструкции и электропитания.

По принципу электропитания все модели можно разделить на:

• устройства переменного тока, которые в качестве питания используют электросеть;

• приборы постоянного тока, работающие от блоков питания, пальчиковых батареек, аккумуляторов и других подобных источников.

По механизму работы все электродвигатели разделяются на:

• синхронные, имеющие роторные обмотки и щеточный механизм, использующийся для подачи на обмотки электрического тока;

• асинхронные, отличающиеся более простой конструкцией без щеток и роторных обмоток.

Принцип работы этих электромоторов существенно отличается. Синхронный двигатель вращается с той же скоростью, что и магнитное поле, которое его вращает. В то же время, асинхронный мотор вращается с меньшей скоростью, чем электромагнитное поле.

Классы электродвигателей (различаются в зависимости от используемого тока):

• класс AC (Alternating Current) — работает от переменного источника тока;

• класс DC (Direct Current) — использует для работы постоянный ток;

• универсальный класс, который может использовать для работы любой источник тока.

Кроме того, электрические двигатели могут отличаться не только по типу конструкции, но и также по способам контроля скорости вращений. При этом, во всех устройствах независимо от типа используется один и тот же принцип преобразования электрической энергии в механическую.

Этот тип электромотора работает на основе принципа, разработанного Майклом Фарадеем в далеком 1821 году. Его открытие заключается в том, что при взаимодействии электрического импульса с магнитом есть вероятность возникновения постоянного вращения. То есть, если в магнитном поле разметить вертикальную рамку и пропустить по ней электрический ток, то вокруг проводника может возникнуть электромагнитное поле. Оно будет непосредственно контактировать с полюсами магнитов. Получается, что к одному из магнитов рамка будет притягиваться, а от другого отталкиваться. Соответственно, она повернется из вертикального положения в горизонтальное, в котором влияние магнитного поля на проводник будет нулевым. Получается, что для продолжения движения нужно будет дополнить конструкцию еще одной рамкой под углом или же поменять направление тока в первой рамке. В большинстве приборов это достигается за счет двух полуколец, к которым присоединяются контактные пластинки от аккумулятора. Они способствуют быстрому изменению полярности, в результате чего движение продолжается.

Современные электромоторы не имеют постоянных магнитов, так как их место занимают электрические магниты и катушки индуктивности. То есть, если вы разберете любой такой двигатель, то увидите витки проволоки, покрытые изоляционным составом. По сути, они и представляют собой электромагнит, который еще называется обмоткой возбуждения. Постоянные магниты в конструкции электродвигателей применяются только в небольших детских игрушках, работающих от пальчиковых батареек. Все остальные более мощные электродвигатели оснащаются только электрическими магнитами или же обмотками. При этом, вращающаяся деталь получила название ротор, а статичная — статор.

Корпус асинхронного двигателя вмещает в себя обмотки статора, благодаря которым и создается вращающееся поле магнита. Концы для подключения обмоток выводят через специальную клеммную колодку. Охлаждение осуществляется за счет вентилятора, размещенного на вале в торце электрического двигателя. Ротор плотно соединен с валом, изготовленным из металлических стержней. Эти короткозамкнутые стержни замыкаются между собой с обеих сторон. За счет такой конструкции, двигатель не нуждается в периодическом обслуживании, так как здесь нет необходимости время от времени менять токоподающие щетки. Именно поэтому, асинхронные моторы считаются более надежными и долговечными, чем синхронные. В основном причиной поломки асинхронных двигателей является изнашивание подшипников, на которых осуществляется вращение вала.

Для работы асинхронных двигателей необходимо, чтобы вращение ротора осуществлялось медленнее, чем вращение электромагнитного поля статора. Именно за счет этого в роторе и возникает электрический ток. Если бы вращение осуществлялось с одинаковой скоростью, то по закону индукции ЭДС не образовывалось бы, и отсутствовало вращение в целом. Однако, в настоящей жизни за счет трения подшипников и повышенной нагрузки на вал ротор будет крутиться медленнее. Магнитные полюса регулярно вращаются в обмотках ротора, за счет чего постоянно изменяется направление тока в роторе.

По этому же принципу работает и круговая пила, так как наибольшие обороты она набирает без нагрузки. Когда пила начинает резать доску, ее скорость вращения снижается и одновременно ротор начинает вращаться медленнее по отношению к электромагнитному полю. Соответственно, по законам электротехники в нем начинает возникать еще большая величина ЭДС. После этого возрастает потребляемый мотором ток и он начинает работу на полной мощности. При нагрузке, при которой мотор застопорится, может возникнуть разрушение короткозамкнутого ротора. Это возникает из-за того, что в двигателе возникает максимальная величина ЭДС. Именно поэтому необходимо подбирать электромотор необходимой мощности. Если взять двигатель слишком большой мощности, то это может привести к неоправданным затратам энергии.

Скорость, с которой вращается ротор, в данном случае зависит от количества полюсов. Если в устройстве имеется два полюса, то скорость вращения будет соответствовать скорости вращения магнитного поля. Максимально асинхронный электрический двигатель может развивать до 3 тысяч оборотов в секунду. Частота сети при этом может составлять до 50 Гц. Для уменьшения скорости в два раза вам придется повысить количество полюсов в статоре до 4 и так далее. Единственный недостаток асинхронных моторов — это то, что они могут поддаваться регулировке скорости вращения вала только посредством изменения частоты электрического тока. Кроме того, в асинхронном моторе вы не сможете добиться постоянной частоты вращения вала.

Синхронный электрический двигатель применяется в тех случаях, когда нужна постоянная скорость вращения и возможность ее быстрой регулировки. Кроме того, синхронный мотор используется там, где нужно добиться скорости вращения более 3 тысяч оборотов, что является пределом для асинхронного двигателя. Поэтому, такой тип электродвигателя преимущественно используется в бытовой технике, такой как пылесос, электрический инструментарий, стиральная машина и так далее.

Корпус синхронного мотора переменного тока содержит обмотки, которые наматываются на якорь и ротор. Их контакты припаиваются к секторам токосъемного коллектора и кольца, на которые посредством графитовых щеток подают напряжение. Выводы здесь располагаются так, чтобы щетки всегда подавали напряжения только на одну пару. Из недостатков синхронного мотора можно отметить их меньшую надежность, по сравнению асинхронными двигателями.

Самые частые поломки синхронных двигателем:

• Преждевременный износ щеток или нарушение их контакта из-за ослабления пружины.

• Загрязнение коллектора, который чистится при помощи спирта или нулевой наждачной бумаги.

• Изнашивание подшипников.

Вращающий момент в таком электродвигателе создается путем взаимодействия между магнитным полем и током якоря, которые контактируют между собой в обмотке возбуждения. По мере направления переменного тока будет изменяться и направление магнитного потока, что обеспечивает вращение в только в одну сторону.

Скорость вращения регулируется путем изменения силы подаваемого напряжения. Изменение скорости напряжения чаще всего используется в пылесосах и дрелях, где для этой цели применяется переменное сопротивление или реостат.

Промышленные электродвигатели могут работать как на постоянном, так и на переменном токе. В основе их конструкции лежит статор, который представляет собой электромагнит, создающий магнитное поле. Промышленный электромотор содержит обмотки, которые поочередно подключаются к источнику питания при помощи щеток. Они попеременно поворачивают ротор на определенный угол, что приводит его в движение.

Самый простой электродвигатель для детских игрушек может работать только при помощи постоянного тока. То есть, он может получать ток от пальчиковой батарейки или аккумулятора. Ток при этом проходит по рамке, находящейся между полюсами магнита постоянного типа. Благодаря взаимодействию магнитных полей рамки с магнитом она начинает вращаться. По завершению каждого полуоборота, коллектор переключает контакты в рамке, которые проходят к батарейке. В результате этого рамка совершает вращательные движения.

Таким образом, на сегодняшний день существует большое количество электродвигателей разнообразного предназначения, которые имеют один принцип работы.

Танцующие в темноте

Создать полноценный камин в квартире жилого дома общего пользования достаточно сложно, к тому же сделать данный вид работ качественно сможет только опытный специалист, работа которого стоит немалых денег. А вот обустроить красивый декоративный фальш-камин из гипсокартона в гостиной своей квартиры вполне может каждый желающий, не имея достаточного опыта работы и особых навыков. Итак, давайте перейдем к ответу на вопрос, как правильно сделать камин из гипсокартона своими руками.

Для начата следует определиться с размерами будущего камина, его месторасположением и формой. Если вы не сможете самостоятельно создать рисунок или придумать интересный эскиз камина, то можно использовать фотографии и рисунки, представленные пользователями электронной сети, выбрав любой из них по своему вкусу. Наиболее часто устройство камина осуществляется по центру комнаты, у одной из боковых стен, но очень оригинально смотрятся и угловые камины, которые позволяют украсить интерьер при одновременной экономии площади комнаты небольших размеров. К тому же при наличии широкой верхней части камина и правильной теплоизоляции его корпуса, камин можно использовать в качестве подставки для телевизора, музыкального центра, аквариума или просто для установки красивых статуэток, букетов и картин.

Итак, рассмотрим непосредственно, как сделать камин из гипсокартона:

• На основе вашего рисунка, необходимо наметить место установки, где будет монтироваться основание, и крепиться каркас для камина. В качестве основания обычно делается небольшая подушка из бетона или жаростойкого кирпича, которая дает не только возможность дополнительной теплоизоляции, но и приподнимает корпус камина над полом. Длина и ширина такого основания зависят от запланированных размеров пространства для топки, к которому добавляется 30 см, а высота подушки должна быть не менее 20 см.

• Не следует забывать и о том, что находящиеся рядом с камином поверхности и стены также следует изолировать от возможного нагревания с помощью листового асбеста, газобетона, магнезита или огнеупорного кирпича.

• Теперь согласно вашему проекту необходимо наметить точки для крепления к стене каркаса для гипсокартона из направляющего профиля. Каркас достаточно просто закрепить с помощью саморезов.

• Если ваша квартира расположена на верхнем этаже здания, и вы получили соответствующее разрешение, то ваше сооружение может стать полноценным действующим камином, стоит лишь правильно обустроить дымоход, который следует оборудовать с учетом нескольких обязательных правил. При этом работы стоит начать именное монтажа дымохода, состоящего из двойной трубы, которая во избежание образования нежелательного конденсата при низкой температуре снаружи помещения должна иметь хорошую теплоизоляцию. Стоит учесть, что при монтаже, нижняя часть этой трубы, вставляется в верхнюю, что поможет избежать возможной утечки продуктов горения. Для того чтобы в помещение, где будет оборудован камин, не попадал через дымоход холодный воздух, следует оборудовать специальную заслонку, закрывающую трубу дымохода, когда он не будет гореть. Она выполняется из стали или чугуна и может быть поворотной, когда ее можно открыть, повернув ручку на специальной оси, и вдвижной в виде обычного запора с несколькими положениями для фиксации, которые используются при необходимости регулировки тяги. Устанавливать заслонку рекомендуется на высоте 20 см от края топочного отверстия, чтобы оставался необходимый по объему дымовой фартук, дающий возможность избежать попадания дыма в комнату. При оборудовании дымохода необходимо обязательно установить козырек на верхней части трубы, конструкция которого должна препятствовать попаданию наружных осадков в отверстие трубы.

• После установки дымохода, если он необходим, и крепления каркаса перед обшивкой гипсокартоном, следует проложить все кабели электропроводки, дающей возможность обеспечить питание для подсветки или электрической нагревательной панели для камина, которую наиболее часто используют для обустройства камина в высотных многоквартирных домах.

• Внутреннюю часть обшивки лучше сделать из листа магнезита с последующим утеплением жаростойким фольгированным материалом «фаерок», обладающим хорошим теплоотражением.

• Закрепив все детали гипсокартонной конструкции на несущем каркасе, можно приступать к заделке всех швов и оштукатуриванию поверхностей с последующей финишной затиркой.

Самой интересной частью работ по оборудованию камина из гипсокартона является его декорирование. При отсутствии прочих возможностей для отделки корпуса после крепления декоративных бортиков и плинтуса можно просто окрасить поверхность, сделав ее одноцветной или сочетать основные цвета, используемые для декора данного помещения.

Но гораздо интереснее выглядят камины, при декорировании поверхности которых используется плитка с рисунком под натуральный мрамор, гранит или имитацией под кирпичную поверхность. Красивую облицовку можно получить, декорировав края или всю поверхность камина с помощью искусственного камня, подобранного по фактуре и цвету. А наличие стильных и совсем недорогих элементов декоративной лепнины, которая изготовлена из обычного полиуретана, сделают ваш камин оригинальным и достаточно изысканным.

Оборудовав пространство для топки красивой нагревательной панелью с имитацией корзины для дров и пламени, можно создать камин, ничуть не уступающий по эстетическим качествам настоящему действующему камину, оборудованному профессионалом. А на его создание при наличии всех необходимых материалов уйдет не более 2-3-х дней.

Поставим камин в угол

Разместить угловой камин можно у внешних или внутренних стен. Размещение у внутренних стен все-таки предпочтительнее, с точки зрения размещения каминной трубы и возникновения конденсата на наружных стенах.

Какой бы проект не был выбран для строительства, во всех случаях реализуются одни и те же принципы и методы строительства, а так же особенности кладки основных его элементов.

Размеры углового камина, как правило, определяются размерами и площадью помещения, в котором он устанавливается. Одна из основных пропорций — это отношение топочного отверстия, которое называется порталом, оно должно составлять отношение высоты к ширине 2:3. Глубина топливника должна соотноситься с высотой в пропорции от 1:2 до 2:3. При большей глубине уменьшится теплоотдача, а при меньшей возможно дымление камина. Размер трубы определяется в зависимости от топочной части и составляет от 1/8 до 1/15 ее части. В случае если используется насадная труба круглого сечения, то ее диаметр должен составлять не менее 10–15 см. С целью увеличения теплоотдачи камина его заднюю стенку делают с наклоном вперед, с 1/3 высоты. Так же, с этой целью возможна установка массивной чугунной плиты. Над топкой устраивается каминный зуб, целью которого является устранение возможности выноса искр и сажи в помещение.

Размеры камина обязательно должны быть пропорциональны размеру стандартного кирпича. Основным для расчета показателем является сечение плана камина на уровне топки, от которого определяются все основные размеры. Нужно исходить в определении размеров готового камина из размера стандартного кирпича и толщины шва кладки, который по горизонтали должен составлять не более 5 мм.

Кирпич. Нужно считать поштучно, при этом каждый неполный фрагмент считается как целый кирпич. Хорошо предусмотреть резерв на случая боя и брака, порядка 10 %. Необходимо подбирать качественный полнотелый кирпич. Недожженный светло-желтого цвета, который крошится и пережженный малинового цвета и, издающий при постукивании звон, использовать нельзя.

Для кладки топочной части можно использовать огнеупорный кирпич.

Песок. Лучше всего использовать карьерный (горный) песок, у него острые грани, которые обеспечивают лучшее сцепление в растворе. Пыль и посторонние включения целесообразно удалить при помощи промывки (отмачивания) песка в воде.

Глина. Наилучшие результаты дает применение кембрийской глины. Если имеется практика использования местной глины в печном деле, то ее так же можно использовать. Для кладки огнеупорного кирпича нужно добавлять в глину шамотный порошок, но лучше всего использовать специальные готовые смеси.

Цемент. Для обустройства фундамента подойдет маркой не ниже 300–400.

Щебень. С размером фракции порядка 2–5 см.

Рубероид. Для обустройства гидроизоляции.

Необходимые инструменты

• водный уровень:

• кельма (мастерок) особых требований к форме и размерам нет, главное, что бы было удобно работать;

• резиновый молоток, осаживать укладываемые кирпичи по уровню;

• молоток каменщика, необходимый для колки и отесывания кирпичей. Если есть возможность, то лучше использовать «болгарку», резы получатся очень точными и аккуратными, кроме того, можно будет снять фаску с наружной стороны кирпича:

• емкости для кладочного раствора, для замеса бетона при заливке фундамента и воды для замачивания кирпичей.

Обустройство фундамента

Фундамент для камина не должен быть связан с фундаментом самого дома. Размер должен превышать размер проекции камина на 5–6 см. Со стороны топливника лучше отступить на 50–60 см, чтобы иметь возможность выложить предтопочную зону плитным материалом, избежав трещин и отслоения от основного массива. Если камин небольшой, и перекрытия способны выдержать нагрузку, то от возведения фундамента можно отказаться.

Кладка массива камина

Перед началом кирпичной кладки необходимо проложить гидроизоляцию по фундаменту из двух слоев рубероида. Затем при помощи отвеса натянуть по всем углам будущего камина шнуры, благодаря которым будет достигнута вертикальность всей конструкции. Каждый ряд необходимо вначале выкладывать насухо, тщательно подбирая кирпичи и при необходимости стесывать неровности. После достижения приемлемой раскладки в ряду, кирпичи нужно пометить карандашом или маркером. Пометки лучше производить со стороны обращенной внутрь кладки. Кладку первого ряда допустимо выполнить с применением цементно-песчаного раствора. В дальнейшем кладка ведется с использованием глиняно-песчаного раствора. Толщина вертикальных швов не должна превышать 5–7 мм, а горизонтальных не более 3–5 мм.

Кладка дымохода

Выполняя кладку дымохода обязательно нужно придерживаться противопожарных разделок при проходе через перекрытие и кровлю. Для обеспечения качественной внутренней поверхности нужно применить пенопластовый буек, и через 3–4 ряда кладки выполнять швабрение влажной тряпкой. При переходе через крышу кладку дымохода выполняют на цементно-песчаном растворе.

Применяя основные кладочные приемы, четко придерживаясь выбранной схемы кладки, сложить угловой камин под силу домашнему мастеру. Главное при этом проявить аккуратность и терпеливость.