Este nuevo modelo se ha diseñado para poder utilizar imanes más baratos. Se utilizan dos imanes de ferrita de 25 x 20 x 5 milímetros. Dos de estos imanes se venden en AimanGZ por 0,53 euros la pareja. El hilo de cobre esmaltado de la bobina del rotor es de 0,5 milímetros de grueso y 2 metros de longitud, lo que supone 3 gramos de peso y 18 espiras. El diseño de las piezas se puede encontrar en Thingiverse (El archivo correspondiente al conjunto no se ha de imprimir, solamente se han de imprimir el estator y el rotor). Para imprimir la pieza del estator que pesa 13 gramos se necesitan 4,34 metros de filamento de PLA de 1,75 mm y tarda 1 hora 23 minutos. La pieza de plástico del rotor pesa 4 gramos y para imprimirlo se necesitan 1,33 metros de filamento y se tardan 19 minutos. El eje de giro es un trozo de alambre de hierro recocido (hierro negro para atar ferralla) de 55 milímetros de largo y 1,2 milímetros de grueso. Tanto las delgas como las escobillas están hechas con hilo de cobre desnudo de 0,95 milímetros. Cada delga tiene una longitud de 28 milímetros. Cada escobilla tiene una longitud de 85 milímetros. Lo he probado con una pila de petaca de 4,5 voltios y funciona perfectamente.
A continuación se puede ver el conjunto del motor con los dos imanes de ferrita.
Por la parte inferior se aprecia mejor la disposición de las escobillas.
En la zona superior derecha de esta imagen se aprecia como las escobillas rozan sobre las delgas.
Para asegurar que los imanes están bien colocados y a un lado hay un norte y al otro lado un sur, se dejan los imanes pegados y se separan sin girarlos para colocarlos en su alojamiento.
Los dos extremos de la bobina se sueldan en las delgas.
Es importante que el rotor gire con total libertad sobre el eje, sin rozamiento alguno, y que las escobillas toquen sobre las delgas, pero con la mínima presión posible. Este ajuste puede llevar algún tiempo. Es también muy importante que el alambre que hace de eje esté totalmente recto, esto se puede comprobar colocándolo sobre la mesa y empujándolo con la uña para que ruede libremente y sin resistencia. El hecho de que el eje esté derecho ayuda a que el rotor, con su bobina, gire sin rozamientos ni resistencias.
Una vez vista la viabilidad del motor con imanes de ferrita he construido dos rotores más, uno con un metro de hilo de cobre esmaltado y el otro con tres metros de hilo. Con los tres rotores ha funcionado el motor con la pila de petaca de 4,5 voltios.
Con la fuente de alimentación de taller he probado los tres rotores, hechos con hilo esmaltado de 1, 2 y 3 metros de largo, lo que corresponde a 10, 20 y 30 espiras. Los de 20 y 30 espiras funcionan con un voltaje mínimo de 0,4 voltios y el de 10 espiras con un voltaje de 1,7 voltios. Los datos de voltaje e intensidad para los diferentes rotores son los que se reflejan en la siguiente tabla. Los valores de intensidad varían ligeramente para un mismo voltaje por lo que se ha tomado el valor medio de los valores que aparecen, pero sin mucha precisión. El rotor de 10 espiras no se ha podido probar por encima de 3 voltios, ya que las altas intensidades activan la protección de la fuente de alimentación y el motor se para.
La gráfica correspondiente al rotor de 10 espiras es la siguiente.
Las gráficas correspondientes al rotor de 20 espiras son las siguientes.
Las gráficas correspondientes al rotor de 30 espiras son las siguientes.
Para montar las delgas del colector se han de seguir los siguientes pasos.
Este es el rotor limpio, tal como sale de la impresora 3D.
Por los agujeros se introduce el hilo de cobre sin esmaltar de 0,95 milímetros hasta que haga tope en el interior de la pieza del rotor.
A continuación se corta el hilo sobrante.
La porción que queda en el interior se dobla para soldar más tarde los extremos de la bobina.
Se enrolla el hilo esmaltado de cobre para formar la bobina y se sueldan sus extremos a las delgas. Para poder soldar los extremos de la bobina se ha de retirar el esmalte a lo largo de un centímetro con un poco de papel de lija.
Al lado de la bobina se puede ver el alambre de hierro que hace las funciones de eje.
Para fabricar las escobillas sujetas al estator procederemos de la siguiente manera.
Se introduce el hilo de cobre desnudo de 0,95 milímetros hasta que haga tope en el interior del estator, por uno de los agujeros interiores.
El trozo que queda en el interior se dobla en ángulo recto.
Se vuelve a introducir el hilo hasta unos 4 milímetros del final, antes de hacer tope.
El trozo que queda fuera se dobla hacia la derecha.
Se corta de forma que quede fuera un trozo unos tres centímetros y medio.
Se dobla formando una horquilla y el extremo se introduce por el otro agujero hasta que quede ajustado.
Por dentro se dobla de la forma que se puede observar en la fotografía.
A continuación se pueden ver las dos escobillas ya colocadas.
Para conectar el motor con comodidad soldamos dos trozos de cable a los extremos de las escobillas.
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