Самодельные электрические и паровые двигатели - Коллектив авторов (серия книг TXT) 📗
Когда все хорошо отрегулируете, можете начать испытания. Сначала попробуйте, как работает мотор с одним включенным винтом, а потом добавьте второй — сразу трудно правильно присоединить оба.
Нам нужно получить соединение обмотки винта с рамкой прерывателя, но к нему или к оси присоединить проволоку нельзя: ведь они вращаются. Можно сделать иначе. Если ось стоит на полосках электромагнита статора и касается „скамеечки“, достаточно присоединить к ним провод, и ток попадет в рамку. Очистьте от изоляции один конец обмотки винта и плотно вставьте в щель между полосками электромагнита.
Другой конец обмотки, тоже без изоляции, присоедините к какой-нибудь пластинке батарейки карманного фонарика. К тому концу пружинки прерывателя, который выходит снаружи стойки, -прикрутите кусок проволоки и присоедините ее другим концом ко второй пластинке батарейки (рис. 13).
Рис. 12. Слева — пружинка касается рамки, справа — отошла от нее.
Поверните рукой ось, и ротор должен сразу быстро завертеться. Если он не идет, внимательно проверьте, все ли правильно сделано: верно ли стоит рамка на оси, нет ли где-нибудь обрыва проволоки. Мотор обязательно должен работать.
Когда наладите и подрегулируете пружинку, можете включить обмотку второго винта. Тот провод, который шел от обмотки первого винта к полоскам электромагнита у „скамеечки“, отсоедините и прикрутите к одному из концов обмотки второго винта. Другой конец обмотки первого винта так и оставьте присоединенным к пластинке батарейки.
Свободный конец обмотки второго винта присоедините к пластинкам статора около „скамеечки“ (рис. 14, слева). Если мотор стал много лучше работать, значит обмотка второго винта включена правильно. Если совсем перестал работать, это не страшно, нужно только изменить присоединение концов обмотки. Тот провод обмотки второго винта,, что шел к пластинкам статора, прикрутите к проводу обмотки первого винта, а тот, который был прикручен к этому проводу, присоедините к пластинкам статора — мотор сразу зажужжит (рис. 14, справа). Смажьте ось маслом в тех местах, где она трется, и мотор пойдет еще лучше.
Рис. 13. Присоединение батарейки к мотору.
Рис. 14. Два способа включения обмотки второго винта.
Вместо батарейки можете пускать мотор от сети городского тока — он будет лучше работать. Но, конечно, прямо в сеть включать нельзя: проволока раскалится, на ней обуглится изоляция, затем проволока совсем расплавится, могут перегореть предохранители в квартире, будет много неприятностей.'Нужно понизить напряжение. Есть специальные трансформаторы для звонков. Они так и называются „звонковые“. Эти трансформаторы понижают напряжение городской сети со 120 вольт до 3, 5 и 8 вольт.
С обеих сторон этих трансформаторов выпущены винты. Там, где два винта, нужно присоединить шнур с вилкой на конце. Вилка включается в штепсель, и тогда с другой стороны, где выступают три винта, можно присоединять мотор.
На рисунке 15 показано, как включать трансформатор, между какими винтами у него 3, 5 и 8 вольт и как мотор присоединяется на 8 вольт. Там, где выступают три винта, напряжение так невелико, что до винтов трансформатора и других оголенных мест можно спокойно дотрагиваться: ток не „ударит“. -Конечно, к винтам, к которым подведено напряжение в 120 вольт, дотрагиваться пи в коем случае нельзя.
Не найдете звонкового трансформатора, можете взять те, которые ставят к выпрямителям радиоприемников для накала нитей ламп, или сделать, себе специальный, по описанию в этой книге. Он будет работать еще лучше.
Наш первый мотор получился слабеньким. Это потому, что ток по обмоткам электромагнита протекает не все время: четверть оборота ротор включен,, четверть оборота выключен, потом опять четверть оборота, чтобы включйть, четверть оборота, ч^обы выключить. Он работает только двумя толчками в течение одного оборота. От этого недостатка нетрудно избавиться.
При постройке мотора можно использовать замечательное свойство магнитов притягиваться разноименными полюсами и отталкиваться — одноименными. Попробуйте свести одноименными полюсами два подковообразных магнита, наложите на них листок бумаги и с помощью железных опилок посмотрите силовые линии магнитного поля. Вы увидите, как расходятся друг от друга линии поля одноименных полюсов (рис. 16). Теперь сведите магниты разноименными полюсами и посмотрите, как тянутся линии поля от полюса к полюсу.
Рис. 15, Включение электромотора от трансформатора „Гном“.
Второй мотор можете сделать почти так, как первый, нужно только добавить обмотку на полоски ротора. Этот мотор показан на рисунке 17.
В первом моторе у нас только электромагнит статора тянул к себе полоски, а здесь и они еще намагничиваются током и поэтому гораздо сильнее притягиваются магнитом статора. Получается гораздо лучше.
Второй мотор должен так работать: ток проходит по обмоткам подковообразного электромагнита статора и по обмотке электромагнита ротора; ротор намагничивается так, что, скажем, ближайший к нам полюс его (рис. 18, вверху) становится северным, дальний — южным, а в это время правый полюс магнита статора тоже становится северным, а левый — южным.
Рис. 16. Одноименные полюсы магнитов отталкиваются друг от друга.
Рис. 17. Мотор с обмоткой на якоре.
Получится очень хорошо: левый, южный полюс статора оттолкнет дальний, тоже южный полюс ротора и потянет к себе ближайший, северный полюс; а правый полюс статора, наоборот, потянет к себе дальний полюс ротора и оттолкнет ближний. Значит, все четыре полюса вместе заставят ротор быстро повернуться. В тот момент, когда полюсы ротора станут над винтами, нужно мгновенно перемагнитить ротор (рис. 18, в середине).
Дело в том, что головки винтов становятся северными или южными полюсами в зависимости от того, в какую сторону протекает ток по обмоткам винтов. Если посмотреть на полюс магнита сверху и если при этом ток протекает по направлению вращения часовой стрелки (рис. 19, вверху), то этот долгое всегда становится южным, а если ток идет против часовой стрелки, полюс становится северным. Поэтому полюсы подковообразных магнитов всегда обматываются в разные стороны. Но можно, не меняя направления обмотки, намагнитить полюсы наоборот: северный сделать южным, а южный — северным. Это очень просто: нужно поменять присоединение концов обмотки к батарейке (рис. 19, внизу).
Рис. 18. Три положения якоря над винтами.
Рис. 19. Полюсы электромагнита перемагничиваются при изменении направления тока.
Так вот, если в тот момент, когда полюсы ротора станут над полюсами статора, переключить концы обмотки ротора, он перемагнитится. Одноименные полюсы' ротора и статора окажутся вместе, снова станут отталкиваться друг от друга, и вращение ротора не прекратится (рис. 18, внизу). Ротор будет продолжать двигаться в ту же сторону, а не пойдет обратно, потому что он успел немного разогнаться, и концы его обязательно проскочат над винтами дальше. Если каждый раз, когда полюсы ротора будут проходить над винтами, перемагничивать их, мотор будет работать.
