Hoofdstuk · Terugwinnen & maken
Motoren herkennen en hergebruiken
Elke draaiende as in de straat is een pomp, een molen of een generator
Concepttekst. Nog niet getoetst door een vakdeskundige. Volg altijd actuele instructies van de overheid en hulpdiensten. Bij acuut gevaar: bel 112.
Gevaar · Draaiende assen en verborgen spanning
- Een loopbandmotor op toeren geeft meer dan 100 volt gelijkspanning. Raak de draden niet aan terwijl iemand draait.
- De condensator van een inductiemotor kan geladen zijn. Ontlaad hem zoals in 10.01.
- Haar, sjaals en mouwen worden door draaiende assen en riemen gegrepen. Bind haar op en scherm riemen af.
- Een windmolen of waterrad zonder belasting kan op hol slaan en de spanning ver omhoog jagen. Zorg altijd voor een rem of belasting.
Waarom dit telt
In een gewoon huis zitten tientallen elektromotoren: in de wasmachine, stofzuiger, boormachine, ventilator, printer en auto. Veel motoren werken omgekeerd als generator: draai je aan de as, dan komt er stroom uit. Wie motoren herkent, weet welke een pomp kan aandrijven, welke een accu kan laden en welke alleen koper oplevert.
Als er nog hulp is Koop een paar diodes en gelijkrichterbruggen van 25 ampère of meer en reservekoolborstels in een elektronicawinkel. Laat je bij een motorenwikkelaar uitleggen welke motoren in je buurt zitten.
Eerst doen
- Verzamel motoren uit apparaten die toch niet meer werken: loopbanden, wasmachines, accuboormachines, elektrische fietsen en steps, hoverboards, printers, ruitenwissers.
- Laat motor en eventuele regelaar of tandwielkast bij elkaar. Bind ze samen met een draadje.
- Lees het typeplaatje en schrijf spanning, vermogen en toerental op een label.
- Doe de generatortest hieronder en schrijf de uitkomst erbij.
- Bewaar motoren droog, met de as ingevet tegen roest.
Wat je nodig hebt
- De sloopset (10.02) en een multimeter.
- Een accuboormachine om assen op een bekend toerental te laten draaien.
- Labels, stift, touw.
- Diodes of een gelijkrichterbrug, een 12 volt lampje als belasting.
- Fijn schuurpapier, een vijl, een tandenstoker.
Werkwijze
De vijf soorten
| № | Soort | Herken je aan | Waar je hem vindt | Als generator |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Universele motor met koolborstels | Koperen ring van strookjes (collector) met twee koolblokjes, geen magneten, gewikkelde spoelen in de behuizing | Oudere wasmachines, stofzuigers, boormachines en slijpers met snoer, keukenmachines | Nee |
| 2 | Inductiemotor | Zwaar, geen borstels, geen magneten, gladde rotor, vaak een condensator op de kast | Waterpompen, kolomboren, compressoren, oude wasmachines, betonmolens | Alleen met condensatoren, gevorderd wordt getoetst |
| 3 | Permanente magneet gelijkstroommotor | Twee draden, magneten in de behuizing, koolborstels | Loopbanden, accuboormachines, ruitenwissers, autostoelen, ventilatoren in auto's, speelgoed | Ja, gelijkspanning |
| 4 | Borstelloze motor | Drie dikke draden, vaak plus vijf dunne, magneten, geen borstels, werkt alleen met regelaar | Naven van elektrische fietsen en hoverboards, nieuwe wasmachines, nieuw accugereedschap, steps | Ja, wisselspanning in drie fasen |
| 5 | Stappenmotor | Vierkant, vier tot acht draden, klikt bij draaien met de hand | Printers, scanners, 3D printers | Ja, maar maar enkele watt |
Een auto dynamo is een eigen geval: hij heeft stroom nodig om stroom te maken en een hoog toerental. Zie 10.08 De auto als onderdelendepot.
Het typeplaatje lezen
- V: spanning. Een golfje (~) of Hz erbij is wisselstroom, een rechte streep is gelijkstroom.
- A en W of kW: stroom en vermogen.
- rpm of toeren per minuut: het toerental bij die spanning.
- µF: de condensatorwaarde van een inductiemotor.
- Kv bij borstelloze motoren: toeren per volt. Uit spanning en toerental reken je de generatorwaarde: volt per toer. Een loopbandmotor met 130 volt bij 4.000 toeren geeft ongeveer 0,033 volt per toer wordt getoetst.
De generatortest
- Haal de motor los van alles. Geen accu, geen regelaar.
- Zet de multimeter op gelijkspanning, bereik 200 volt.
- Klem de meetsnoeren op de twee draden of polen.
- Draai de as snel rond: met de hand, met een touwtje eromheen dat je wegtrekt, of met de accuboormachine in de boorkop.
- Lees de meter. Draai daarna de andere kant op.
- Zie je niets: zet de meter op wisselspanning en meet tussen elk paar van de drie draden.
- Doe de kortsluittest: draai twee draden in elkaar en draai de as. Gaat hij nu zwaarder, dan zitten er magneten in.
| № | Wat je ziet | Betekenis | Bruikbaar |
|---|---|---|---|
| 1 | Gelijkspanning, wisselt van teken bij andere draairichting | Permanente magneet gelijkstroommotor | Ja, direct voor laden |
| 2 | Wisselspanning, gelijk tussen alle drie paren draden | Borstelloze motor | Ja, met gelijkrichter |
| 3 | Wisselspanning tussen twee paren van vier draden | Stappenmotor | Klein, met gelijkrichter |
| 4 | Niets, en niet zwaarder bij kortsluiten | Universele of inductiemotor | Niet als generator |
| 5 | Spanning tussen twee van de drie paren | Kapotte wikkeling | Nee |
Meet je bij 500 toeren met de boormachine 15 volt, dan is de waarde 0,03 volt per toer.
Toerental en overbrenging
Om een 12 volt accu te laden heb je ongeveer 15 volt nodig: 14,4 volt voor de accu plus verlies in diodes en kabel wordt getoetst.
- Reken het benodigde toerental uit: 15 gedeeld door de volt per toer. De loopbandmotor van hierboven heeft 15 gedeeld door 0,033 is ongeveer 450 toeren nodig.
- Kijk hoe snel je bron draait. Trappers draaien 60 tot 80 keer per minuut. Een waterrad of windmolen draait vaak langzaam.
- Kies de overbrenging: het toerental van de motor is dat van de bron maal de verhouding. Bij tandwielen tel je tanden, bij poelies meet je de doorsnede. Een poelie van 30 cm op de bron en een van 5 cm op de motor geeft zes keer sneller.
- Bij 70 trapomwentelingen heeft de loopbandmotor dus een overbrenging van ongeveer 1 op 7 nodig. Een fietsketting met een groot voorblad en een klein tandwiel op de motor doet dat (08.11 Een fietsgenerator).
- Zet een diode in de plusdraad tussen generator en accu, zodat de accu de motor niet gaat aandrijven als je stopt. Kies een diode voor minstens twee keer de laadstroom.
- Zet een zekering in de plus bij de accu en kijk naar de spanning. Stop bij 14,4 volt, of gebruik een laadregelaar wordt getoetst. Een mens levert met de benen een uur lang ongeveer 50 tot 100 watt wordt getoetst. Een generator geeft nooit meer dan je erin stopt. Borstelloze naafmotoren hebben veel polen en geven al bij lage toeren genoeg spanning. Daarom zijn ze goed voor water en wind. Sluit de drie draden aan op een gelijkrichter van zes diodes (een driefasebrug).
Wat welke motor kan aandrijven
| № | Taak | Motor | Waarom |
|---|---|---|---|
| 1 | Langzaam en sterk: hekken, kleine molen, draaispit | Ruitenwissermotor of motor van een elektrische autoruit, met tandwielkast | Werkt op 12 volt, weinig toeren, veel kracht |
| 2 | Ventileren en koelen | Computerventilator, autoventilator | Werkt op 12 volt, zuinig |
| 3 | Water pompen | De pomp uit een camper of boot, met zijn eigen motor | Al gebouwd voor 12 volt |
| 4 | Boren, slijpen, zagen | Motor van accugereedschap op 12 tot 24 volt | Snel, permanente magneet |
| 5 | Zwaar werk: kolomboor, compressor, hoofdpomp | Inductiemotor, alleen via een grote omvormer | Aanloopstroom is drie tot zeven keer de normale stroom wordt getoetst |
| 6 | Vervoer | Naafmotor met regelaar en accu van een elektrische fiets | Complete aandrijving (10.10) |
Een borstelloze motor draait alleen met zijn eigen regelaar. Gooi die regelaar nooit weg.
Koolborstels vervangen
Koolborstels slijten. Je ziet het aan veel vonken bij de collector, een motor die hapert, of een borstel korter dan een derde van nieuw wordt getoetst.
- Haal de motor los van stroom en accu.
- Draai de borsteldoppen uit de behuizing of open de kap. Teken op hoe de borstel zit.
- Trek de borstel met veertje en draadje eruit. Meet de lengte.
- Zoek een nieuwe borstel van dezelfde maat. Vijl een grotere borstel uit een andere motor op maat als je die niet hebt.
- Leg schuurpapier met de ruwe kant naar buiten om de collector en draai de borstel er een paar keer tegenaan, zodat hij dezelfde ronding krijgt.
- Maak de collector schoon met fijn schuurpapier. Krab het koperstof uit de groefjes tussen de strookjes met een tandenstoker.
- Zet alles terug en laat de motor tien minuten licht belast inlopen.
Zo weet je dat het werkt
- Elke motor in je opslag heeft een label met soort, spanning en volt per toer.
- Je generator laadt een accu: de stroommeter wijst laadstroom aan en de accuspanning stijgt.
- Een motor met nieuwe borstels draait rustig met weinig vonken.
Zo weet je dat het misgaat
- De generator geeft spanning maar laadt niet: toerental te laag of diode verkeerd om. Meet voor en na de diode, draai sneller of verander de overbrenging.
- De motor wordt heet als generator: te veel stroom. Laad minder hard of kies een grotere motor.
- Bij een borstelloze motor is één van de drie spanningen lager: kapotte wikkeling of losse draad. Zoek de draad; anders alleen het koper en de magneten bewaren.
- Veel vonken na het vervangen van borstels: borstel past niet of collector vuil. Inlopen, schoonmaken, opnieuw aanpassen.
Gevaar · Draaiende assen en verborgen spanning
- Een loopbandmotor op toeren geeft meer dan 100 volt gelijkspanning. Raak de draden niet aan terwijl iemand draait.
- De condensator van een inductiemotor kan geladen zijn. Ontlaad hem zoals in 10.01.
- Haar, sjaals en mouwen worden door draaiende assen en riemen gegrepen. Bind haar op en scherm riemen af.
- Een windmolen of waterrad zonder belasting kan op hol slaan en de spanning ver omhoog jagen. Zorg altijd voor een rem of belasting.
Als je iets mist
| № | Mis je | Gebruik dan |
|---|---|---|
| 1 | Diode | Een gelijkrichterbrug uit een oude acculader of voeding, of een dynamo uit een auto (10.08) |
| 2 | Boormachine om te testen | Een touwtje om de as wikkelen en snel wegtrekken |
| 3 | Koolborstel | Een grotere borstel op maat vijlen |
| 4 | Toerenteller | Tel omwentelingen van een merkje in tien seconden en vermenigvuldig met zes |
| 5 | Laadregelaar | Een voltmeter en iemand die stopt bij 14,4 volt |
Achtergrond
Een elektromotor en een generator zijn hetzelfde apparaat. Stroom door een spoel in een magneetveld geeft beweging; beweging van een spoel in een magneetveld geeft stroom. Daarom werken alleen motoren met vaste magneten zonder hulp als generator. Een universele of inductiemotor maakt zijn magneetveld zelf met stroom, en heeft dus eerst stroom nodig voordat hij stroom kan maken. Hoe sneller de as draait, hoe hoger de spanning; hoe meer stroom je afneemt, hoe zwaarder de as draait.
Volgende niveau
Bouw een fietsgenerator met een loopbandmotor (08.11) of een kleine waterkrachtcentrale met een naafmotor (08.12). Zet alle motoren met hun gegevens in de onderdelenbibliotheek (10.12). Leer een motor opnieuw te wikkelen als koperdraad en lak beschikbaar zijn.
Controlelijst
- Ik herken de vijf soorten motoren aan bouw en draden.
- Ik lees spanning, toerental en vermogen van het typeplaatje.
- Ik doe de generatortest en de kortsluittest en weet wat de uitkomst betekent.
- Ik reken het benodigde toerental en de overbrenging uit.
- Ik zet altijd een diode en een zekering tussen generator en accu.
- Ik vervang koolborstels en maak de collector schoon.
Verantwoording
Leerboeken elektrotechniek over motoren en generatoren; praktijkervaring uit de wereld van zelfbouw wind en waterkracht; reparatiehandleidingen voor huishoudelijke apparaten en gereedschap. Volt per toer en toerentallen verschillen sterk per motor: meet altijd zelf. Getoetst door: nog niet