Самодельные электрические и паровые двигатели - Коллектив авторов (серия книг TXT) 📗
Конечно, включать ток руками неудобно. Да и какой это мотор, если нужно все время около него стоять и прикасаться к нему проволокой! Надо так придумать, чтобы ток сам прерывался, когда это нужно. И держать ось пальцами не годится. Нужно устроить рамку в виде буквы П, в которой стояла бы ось.
Рис. 6. Первый опыт вращения якоря.
Так можно соорудить мотор. Но лучше сделать его посильнее: добавить еще один винт с обмоткой. Тогда при включении тока винты-электромагниты будут тянуть якорь сразу за оба конца. При этом лучше поставить не два отдельных винта, а соединить их внизу жестяными полосками, чтобы получился подковообразный электромагнит.
Наш мотор (рис. 7) можно быстро сделать.
Из толстой фанеры или дощечки толщиной 0,5 см выпилите основание мотора — кружок диаметром 8 см.
Подберите два шурупа длиной по 4 см с плоскими головками.
Шурупы лучше взять толстые, диаметром примерно 4—6 мм. Если достанете длиннее, придется только удлинить стойки рамки, в которой держится ось. Палочки- стойки должны быть на 1,5 см выше концов винтов, ввернутых в дощечку. Их нужно хорошо укрепить. Выдолбите в основании два отверстия, промажьте внутри клеем и заколотите палочки (рис. 8).
Из жести вырежьте полоску длиной 9 см и шириной поменьше сантиметра (7—8 мм). Это будет перекладина для оси, или, как ее называют, „подшипник“. Загните полоску одинаково с обоих концов. Она должна плотно входить между палочками.
Вырежьте из жести еще две полоски шириной 1 см и длиной 4—5 см. Вставьте подшипник на место и оберните заготовленными полосками концы палочек. На рисунке 8 показано, как это нужно сделать. Там видно, что концы полоски подшипника загибаются кверху и не дают .разматываться тем полоскам, которые прикрепляют его к палочкам. При таком устройстве подшипник можно снимать, а это очень важно.
Рис. 7. Фото. Простейший электромотор.
Для оси -подберите вязальную спицу или жесткую проволоку. Можете взять обрезок велосипедной спицы, но вязальная удобнее: у нее острый конец. Точно в центре подшипника пробейте гвоздем или шилом отверстие, в которое будет вставляться ось. Отверстие должно быть таким, чтобы ось в нем вращалась легко, но не болталась.
Во всяком моторе есть две части: одна неподвижная, ее называют статор, другая вращающаяся — ротор. В нашем моторе статор — это дощечка с палочками, подшипником и электромагнитом, а ротор — ось с полосками и прерывателем тока.
Полоски ротора вырежьте из жести. Их должно быть десять штук. Длина полоски — 4,5 см, ширина—1,5 см. В центре каждой полоски пробейте отверстие по толщине оси. Когда пробьете, с одной стороны выйдет гладко, а с другой стороны, у краев отверстия, получатся зазубрины — заусенцы. Их надо убрать. Положите полоску на кусок железа заусенцами кверху и расплющите их молотком. Полоска станет гладкой, но отверстие уменьшится. Тогда снова пробейте его гвоздиком и опять расплющите. Повторите это несколько раз.
Заусенцев не будет, отверстие станет таким, что полоска туго наденется на ось. Соберите их все на оси и потуже оберните концы ниткой, проволокой или узенькими полосками жести.
Можете браться за самую трудную часть мотора — электромагнит.
Рис. 8. Изготовление подшипника.
Рис. 9. Так должны стоять шурупы под якорем. Здесь же видна форма соединительных полосок.
Прежде всего наметьте на дощечке-основании места винтов. Головки винтов должны быть как раз под концами полосок ротора (рис. 9). Когда наметили места винтов, нарежьте из жести десять полосок шириной 1,5 сж и длиной 5 см. В этих полосках нужно сделать вырезы по концам так, чтобы в них туго проходили винты. Глубину вырезов подсчитайте сами. Посмотрите на рисунок 9, как лежат эти полоски, и тогда все будет понятно.
Отметьте на винтах, сколько остается места для обмотки, выверните винты и оклейте их одним-двумя слоями бумаги. Оклеивать нужно только там, где будет обмотка.
Если винты нужной вам длины оказались тонкими, придется до оклейки бумагой обмотать их жестяными лентами до толщины 6-8 мм.
Вырежьте из картона четыре кружка диаметром по 1,5 см, прорежьте в них отверстия, наденьте на винты и приклейте. Получатся катушки, на которые удобно наматывать проволоку.
Проволока для электротехнических приборов бывает разных диаметров, из разных материалов, но чаще всего изготовляется из меди. Она имеет такие обозначения: ПБр, ПБД, ПИЮ, ПШД, ПЭ, ПЗБО и другие. Эти обозначения легко расшифровать. Буква П всегда значит — проволока; буква Б указывает, что проволока изолирована (обмотана) бумажной ниткой, а буква Ш — шелковой ниткой. Если стоит буква О, значит один ряд ниток в изоляции, а если буква Д—два ряда ниток, один на другом. Буква Э обозначает, что проволока покрыта эмалью — эмалирована. Марка ПБД — это проволока, изолированная бумажными нитками в два ряда. Такая комбинация, как ПЭБО, обозначает: проволока эмалированная, сверху изолированная бумажной ниткой в один ряд. Так легко разобрать любое обозначение.
Для обмотки электромагнитов все равно, какой сорт проволоки взять, лишь бы она была изолированной и не толще чем 0,3 мм; можно взять 0,2 мм или 0,25 мм. Диаметр проволоки считается без изоляции.
Рис. 10. „Скамеечка“ привязывается двумя полосками жести.
На каждый винт нужно намотать по 250—300 витков проволоки, аккуратно, виток к витку. -Конец обмотки завяжите ниткой, иначе проволока распустится.
Обмотанные винты можно ввернуть в основание, но сначала нужно еще сделать маленькое приспособление, для того чтобы ось правильно вращалась.
Вырежьте из жести полоску шириной 1,5 см и длиной 4 см. Изогните ее в „скамеечку“ и привяжите полосками жести или проволокой к пластинкам электромагнита (рис. 10). В центре „скамеечки“ проделайте отверстие по диаметру оси и поставьте все части на места.
Вверните винты и отрегулируйте положение полосок ротора на оси. Они должны проходить на расстоянии 1— 2 мм от головок винтов.
Чем меньше будет расстояние между полосками ротора и головками винтов, тем сильнее будет тянуть электромагнит, тем лучше, значит, будет работать мотор. Но очень близко подводить ротор тоже нельзя: в момент включения тока электромагнит так сильно притягивает полоски, что они изгибаются и задевают за головки винтов.
Когда после нескольких опытов подберете наилучшее расстояние между полосками и электромагнитом, закрепите якорь на оси.
Очистьте от изоляции кусок звонковой проволоки и намотайте на ось над полосками. Намотайте столько, чтобы ось можно было немного приподнять.
Остается только изготовить прерыватель тока. Как его сделать, видно на рисунке 11. Это просто проволочная рамка, прикрученная к оси.
Рис. 11. Под якорем прикручивается проволочная рамка прерывателя.
Собственно прерыватель состоит из двух частей: рамки на оси и пружинки, укрепленной в стойке подшипника.
Поставьте ротор на место и в одной из стоек, как ра& напротив рамки прерывателя, просверлите шилом отверстие. Шило лучше брать не круглое, а граненое — оно очень хорошо сверлит. Сверните из проволоки пружинкуг вставьте в отверстие стойки и закрепите спичкой. Понятно, что рамка и пружинка изготовляются из проволоки без изоляции.
Тот конец пружинки, который входит внутрь ротора, нужно изогнуть таким образом, чтобы он касался рамки только тогда, когда нужно включить ток. Поставьте полоски ротора точно между винтами (рис. 12, слева). В этом положении пружинка должна прикасаться к рамке. Когда полоски находятся как раз над винтами, рамка проходит, не касаясь пружинки (рис. 12, справа). Постарайтесь изогнуть пружинку очень точно — от этого зависит, хороша или плохо будет работать мотор.
