Construction d’un alternateur discoïde

Fournitures:

Désignation Quantité Prix Fournisseur
Fil de cuivre émaillé 1mm 1kg 30 euros Brocott
Disque acier 21cm de diamètre 5mm d’épaisseur 2 40 euros Fabrique-moi
Résine polyester 1 kg 15 euros Ebay
Aimants néodyme20/10 2*16 70 euros Supermagnete
Butées à billes 2 20 euros TLR
Disque de frein 1 Récup’
Quincaillerie Récup’
TOTAL 175 euros

Ce tableau n’est qu’une indication, en réalité le prix du générateur peut être inférieur si vous faites marcher le commerce local (j’ai payé la livraison sur quasiment tous les articles) ou très nettement supérieur si vous n’avez pas les outils.

Ici, je pense que les 2 disques en acier peuvent vous revenir moins cher, tout comme les aimants et les butées à billes qui n’est certainement pas la solution technique la mieux adaptée pour faire une pivot bon marché…

Le plus difficile sera de se fournir ce matériel!

1) Bobinage

Le but de l’opération est de réaliser 12 bobines de 80 spires chacune de fil de cuivre émaillé 1mm. Il faut commencer par construire la bobineuse. Le plus simple est de récupérer un morceau de contreplaqué et d’usiner à la scie sauteuse et à la perceuse deux parties identiques qui viendront prendre en sandwich la bobines. Les deux parties sont assemblées au moyen de 3 vis et d’entretoises. Les entretoises déterminent la hauteur de la bobine donc du stator donc de la distance entre les deux aimants donc de l’intensité du champ magnétique qui va traverser les bobines donc ne les faites pas trop épaisses!

Les vis utilisées sont de diamètre 6mm et les entretoises rouges sont des corps de feutres découpés au fil chauffant qui rentrent pil poil dans les vis, sont pas chers et très facile à usinés. Vous arriverez forcément à faire 3 entretoises de mêmes longueur et de la longueur que vous voulez! (9mm pour ma part) Pour découper les entretoises proprement vous pouvez par exemple faire glisser votre fil chauffant sur l’étau qui retient prisonnier votre corps de feutre…

A titre indicatif, le triangle isocèle reliant les centres des vis à pour dimension 15 et 28mm.

Ce qui est moins évident c’est de réaliser votre bobineuse de telle manière que vous puissiez glisser sous la bobine un morceau de chaterton une fois celle ci terminée (c’est ce qui explique la forme particulière de la bobineuse). Cela évitera que la bobine ne se défasse lorsque vous desserrerez les deux parties. Vous pouvez aussi utiliser de la super glue pour fixer les spires mais il faut parfois attendre pour que ça sèche et vos parties en bois se retrouvent parfois collées avec les spires…

Une fois la bobineuse terminée il ne vous reste plus qu’à compter les tours…bon courage! Le must reste de fabriquer un compte tours avec une calculatrice par exemple mais pour 80 tours on devrait pouvoir s’en passer 😉

2) Soudage

Le but de cette manipulation est de connectée électriquement les bobines entre elles selon un montage « étoile ». Le générateur va donc produire du triphasé qu’il faudra redresser ensuite.

 

 

 

 

 

 

Les bobines de mêmes couleurs sont montées en séries: on a 3 couleurs donc trois phases.

Pour souder proprement les bobines entre elles, le mieux est de faire un patron sur du papier afin d’associer une place à chaque bobine et de les mettre dans la position voulue. Les fixer ensuite avec du chaterton ou des clous pour les immobiliser.

Pour dénuder le fil de cuivre émaillé plusieurs techniques existent:

  • Faire brûler l’émaille à l’aide d’un chalumeau (encore faut il en avoir un sous la main)
  • Les diluants spéciaux (Panasolve, chlorure de méthylène)
  • L’acétone
  • L’aspirine à chaud
  • Gratter tout simplement (papier de fer, cutter…)

La dernière solution est la plus simple et la plus accessible. Ca se fait très bien au papier de verre ;). Le fait de chauffer et d’étamer termine de nettoyer le fil.

3) Coulage du stator

Le but de cette manipulation est de fixer définitivement les bobines entre elles de manière à former un ensemble rigide qui constituera le stator.

Avant tout, il faut fabriquer le moule. Pour cela 3 morceaux de bois sont nécessaire. L’un formera la surface supérieure du stator, le second la surface inférieur et le dernier la surface latérale. De l’aggloméré récupéré fera très bien l’affaire. Pour la paroi latérale, la planche de bois doit avoir l’épaisseur de vos bobines ou plus (logique!). Fixer la paroi latéral à la paroi inférieure avec des vis (il ne faut pas qu’elles dépassent) sans oublier le rond central. Mettre éventuellement du mât de verre puis vos bobines soudées (le mât de verre rigidifie un peu plus l’ensemble). Couler la résine polyester avec le cata sur les bobines. Remettre éventuellement un autre morceau de mât de verre puis refermer le moule avec la partie supérieure et serrer l’ensemble avec des boulons (vous aurez préalablement percez les trois ensemble)

Pour ne pas que la résine colle, vous devez enduire le moule de:

  • silicone, en bombonne c’est très facile d’utilisation
  • cire, la croute du babybel chauffée fait très bien l’affaire! (ce sont les restes rouges sur mon stator^^)

Pour le moule, ne pas oublier l’espace pour venir fixer le stator ensuite et trois rainures pour passer les fils de sorties.

Après 24h, vous pouvez démouler! Tous les moyens sont bons, tous les coups sont permis! Si vous avez enduit votre moule correctement, à priori il n’y aura pas de problème, sinon n’hésitez pas à casser le moule, à le faire prendre l’eau: le bois gonfle ce qui vous facilite la tâche!

4) Finition du stator

Une fois votre stator démoulé, vous pouvez vous penchez sur l’esthétisme: reprise des défauts avec de la résine polyester, ponçage, peinture éventuellement…

N’oubliez pas l’essentiel: trois plots de connexion et les trous de fixation!

5) Positionnement des aimants

Cette opération consiste à placer les aimants pôles alternés sur les deux disques de telles manières que les 2 disques s’attirent.

Pour cela on commence par noter l’emplacement des aimants sur une feuille:

Reporter ces positions sur un support en bois à l’aide d’un clou par exemple:

Perçage diamètre 20 et positionnement des aimants pôles alternés:

N’oubliez pas de protéger vos disques contre la rouille (peinture, vernis, rustol…)

6) Assemblage

L’entretoise de pvc est très importante: elle définie la distance entre les paires d’aimants et le parallélisme entre les disques. La hauteur du stator est réglable et facilite la mise en position: les aimants ne doivent pas toucher…

7) Essai

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Un commentaire pour Construction d’un alternateur discoïde

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