Самодельные электрические и паровые двигатели - Страница 10
Рис. 61. Схема сериесного включения мотора с кольцевым статором.
Сближая ножницы, как бы разрезан ими, вы сумеете выдвинуть "башмак". Смотрите только, не придвиньте "башмаки" чересчур близко к полюсам якоря — испортите дело.
Наш мотор сделан очень тщательно, поэтому он хорошо работает даже от одной батарейки карманного фонарика, а при напряжении в 8 вольт — от трансформатора; благодаря тому, что обмотки соединены последовательно, ротор вращается с такой большой скоростью, что весь мотор гудит.
Мотор с пятиполюсным якорем
Очень хорошо работает шестой мотор, но у него есть один существенный недостаток:* иногда якорь останавливается в таком положении, что потом сам не трогается с места. Так неудачно располагаются полюсы якоря, что магнитное поле статора не может повернуть его. Достаточно чуть-чуть сдвинуть якорь, и он начинает вращаться, но сам с места не сдвигается.
Если мотор установлен на какую-нибудь модель, ему еще труднее трогаться с места, потому что приходится начинать работу с нагрузкой. И совсем неудобно подталкивать модель, чтобы она пошла. Правда, это случается довольно редко, но хороший мотор должен всегда работать без перебоев. Такие случаи бывают со всеми моторами с трехполюсными якорями, и устранить этот недостаток можно, только увеличив число полюсов якоря. Но делать четыре полюса невыгодно: и в таком моторе могут быть "мертвые точки".
Нужно сделать пятиполюсный якорь, и тогда можно быть уверенным, что всегда при включении тока мотор начнет работать.
Рис. 62. Фото. Пятиполюсный мотор со стороны передней крышки.
Рис. 63. Фото. Пятиполюсный мотор со стороны коллектора.
По внешнему виду наш пятиполюсный мотор (рис. 62 и 63) почти ничем не отличается от трехполюсного (рис. 50). То, что вместо квадратиков в серединах крышек сделаны кружки, совершенно несущественно; это каждый может делать как хочет, а вот якорь в нем стоит другой, это сразу заметно. Середина мотора заполнена гораздо больше, чем в трехполюсном моторе.
Пятиполюсный якорь (рис. 64) можно сделать точно так, как трехполюсный, только взять не три, а пять V-образных частей.
Размеры основных деталей пятиполюсного якоря даны на рисунке 65; размеры деталей Б и В такие же, как и для трехполюсного якоря (рис. 44).
И здесь, для того чтобы увеличить массу железа якоря, между соседними сторонами V-образ- -ных деталей до обжимания полосками Б закладываются по пять-шесть прямоугольников В, а после обжимки заколачивается еще по одному прямоугольнику.
Перед обмоткой сердечники якоря нужно обернуть одним-двумя слоями парафинированной бумаги и в уголки у оси вклеить деревянные треугольнички. Схема обмотки такая же, как и трехполюсного якоря (рис. 66).
Если для питания мотора у вас есть хороший трансформатор, аккумуляторы или большие сухие элементы, можете сделать обмотку проводом диаметром 0,5 мм в любой изоляции. Тогда на каждый полюс якоря намотайте по 80 витков, аккуратно, виток к -витку. Все пять сердечников нужно обмотать строго одинаково. Концы и начала соседних обмоток соединяются и припаиваются к ближайшим обкладкам коллектора.
Рис. 64. Пятиполюсный якорь.
Рис. 65. Основные детали и конструкция пятиполюсного якоря.
Понятно, что коллектор этого мотора должен иметь пять обкладок.
Обмотки статора сделайте таким же проводом, каким обматывали якорь,—диаметром 0,5 мм. На каждую катушку полюса статора нужно поместить 130 витков проволоки, плотно, виток к витку.
Этот мотор рассчитан на работу при напряжении в 4—5 вольт постоянного тока или 6 вольт переменного (от трансформатора), но он хорошо работает и при 2—3 вольтах. Напряжение мы считаем на моторе, а не на источнике тока. Если включить мотор от трех элементов, дающих без нагрузки напряжение около 4,5 вольт, они, как говорится, "сядут" под нагрузкой, и напряжение на моторе будет только немного превышать 3 вольта. Так же "садится" и напряжение трансформатора, поэтому напряжение всегда надо брать с запасом.
Рис. 66. Схема обмотки якоря.
Рис. 67. Три схемы обмотки статора.
Если источник тока у вас недостаточно мощный, намотайте на каждый полюс якоря по 100 витков проволоки диаметром 0,35—0,4 мм. Схема соединения обмоток статора также зависит от того, какой ток вы можете брать от источника. Для наибольшего тока все катушки соединяются параллельно (рис. 67, справа), для наименьшего (в случае обмотки якоря проводом диаметром 0,4 мм) — последовательно (рис. 67, слева). Средняя величина тока получается при последовательно-параллельном соединении (рис. 67, в середине). Буквами Н на рисунке 67 обозначены начала обмоток, буквами К — концы. Не забудьте, что соединения по схемам рисунка 67 дают, хорошие результаты только в том случае, если обмотки всех катушек статора сделаны в одну сторону.
На рисунке 68 все детали мотора показаны перед окончательной сборкой. Когда соберете мотор и станете испытывать, протрите коллектор во время работы графитом мягкого черного карандаша. Такая графитовая смазка коллектора значительно улучшает работу мотора, и следует время от времени смазывать все моторы, которые вы построите.
Рис. 68. Фото разобранного мотора. Слева — якорь, в середине — статор, справа — передняя крышка.
Мощность мотора с пятиполюсным якорем и мощность мотора с трехполюсным якорем и кольцевым статором можно значительно увеличить, совсем не меняя конструкции. Для этого достаточно только увеличить длину мотора. Конечно, увеличение длины проволочных крышек ничего не даст — нужно увеличить длину статора, а значит, и якоря. У нас длина статоров в обоих моторах равна 25 мм; можно увеличить ее до 35—40 мм. Тогда ширину полосок Д нужно взять не 25 мм, как указано на рисунке 52, а 35—40 мм. Ширина узкой части этих полосок будет не 16 мм, а 26—31 мм, что заставит увеличить длину обжимок Е (рис. 53) и размеры деталей "башмаков" (рис. 54).
Точно так же нужно увеличить на 10—15 мм и ширину заготовок деталей А, В и Г, из которых собирается якорь (рис. 44, если изготовляется трехполюсный якорь, и рис. 65 — для пятиполюсного якоря). Соответственно увеличивается длина обжимок Б {рис. 44).
Количество витков проволоки и диаметр ее на якоре и статоре остаются без изменений. Такие удлиненные моторы особенно хорошо работают при увеличении напряжения до 12—14 вольт.
Рис. 69. Слева — схема изменения направления вращения якоря, справа — простейшая конструкция переключателя.
Если вы установили мотор на какую-нибудь модель, может понадобиться пустить ее задним ходом. В трех последних моторах это можно осуществить поворотам щеток, но неудобно забираться для этого в модель к мотору, да и регулировка мотора нарушается. Можно делать иначе: изменять направление тока в обмотке якоря, не меняя его в обмотке полюсов статора.
На рисунке 69 дана схема соединений для прямого и обратного хода мотора. На этой схеме видно, что для изменения направления вращения ротора достаточно поменять местами присоединение проводов от щеток. Практически это осуществляется обычно так: выводят отдельно два провода обмоток статора й два провода от щеток; эти провода присоединяют к доске переключения прямого и обратного хода, на которой находится двухполюсный переключатель или другое какое-нибудь приспособление.