Лаборатория юного физика - Гальперштейн Леонид Яковлевич

У настоящих электродвигателей корпус закрыт с обеих сторон крышками, в которых установлены подшипники вала. У нашей модели крышки имеют вид крестовин. Их устройство и крепление к статору показано на рисунках 37 и 38.

Материал для крестовин— листовое железо, черное или оцинкованное, толщиной 0,5–0,8 мм. Годится и латунь такой же толщины. У передней крышки, внутри которой помещены коллектор и щетки, ножки на 12 мм длиннее, чем у задней.

Для привинчивания крышек припаяйте внутри статора между полюсами четыре пары болтиков от «Конструктора», опилив их головки с одного бока. Если у вас есть четыре шпильки такого же диаметра, но длиной не менее 35 мм, то можете припаять их вместо болтиков.

Ножки передней и задней крышек изогните так, чтобы все они хорошо надевались на болтики статора. При этом отверстия в центрах крестовин должны возможно точнее приходиться против центра кольца статора.

Чтобы двигатель можно было крепить к подставке, сделайте две лапки по рисунку 37.

Рис. 37. Крепление крестовин к статору.

Материал для них тот же, что и для крышек. Поставьте кольцо статора на ровную доску. Один из винтов для крепления крестовин должен оказаться точно внизу. Лапки подогните так, чтобы они хорошо прилегали к кольцу статора и к доске. Обозначьте места лапок на кольце статора и припаяйте в найденном положении.

На рисунке 38 показаны части щитка для подключения двигателя.

Рис. 38. Устройство задней и передней крышек и клеммной панели.

Стойки щитка — из жести, а панель — из листового изоляционного материала (текстолита, гетинакса, плексигласа и т. п.). Для подключения проводов подберите маленькие болтики, каждый с двумя гайками и двумя шайбами. Согните стойки по чертежу и обожмите их вокруг концов панели. Приложите щиток к кольцу статора и обозначьте места для припайки стоек. Паять нужно, вынув панель; потом вдвинете ее сбоку.

На рисунке 39 показано устройство щеткодержателя и щеток.

Рис. 39. Щеткодержатель со щетками и сердечник якоря.

Выпилите щеткодержатель толщиной 1,5–2 мм из того же листового изоляционного материала, который брали для изготовления панели. Просверлите в нем отверстия. В боковые отверстия должны входить нарезанным концом ножки от штепсельной вилки. Центральное отверстие просверлите под размер штепсельного гнезда.

Ножки от штепсельной вилки укоротите на 10 мм. Вырежьте щетки из полоски листовой бронзы или латуни. Чтобы щетки хорошо пружинили, материал надо отгартовать, то есть проковать молотком. Изогните щетки по рисунку и припаяйте в разрезы ножек вилки.

На рисунке 39 показаны также части якоря и заготовки для них. Из отожженной жести от консервной банки заготовьте пять угольников, двадцать сердечников, пять обжимок, десять вкладышей и пять башмаков.

Угольники согните под углом в 72°. Лучше сначала начертите этот угол с помощью транспортира, а потом подгоняйте к нему угольники. Отогните наружные концы угольников и придайте им округленную форму.

Сложите угольники звездой, положив между ними по четыре сердечника, и плотно обожмите их обжимками. На болванке диаметром 34–35 мм выгните все вкладыши и башмаки. Сложив вместе два вкладыша, наложите их на середину башмака. Края башмака аккуратно загните вокруг отогнутых концов угольников.

Вал сделайте из стальной вязальной спицы. Легкими ударами молотка загоните спицу в центр якоря и продвиньте до середины. Оба конца спицы отломите, предварительно подпилив напильником. Вал должен выступать из якоря на 40 мм с каждой стороны.

Якорь при вращении не должен цеплять за полюсы статора. Для проверки сделайте контрольный станочек по рисунку 40.

Рис. 40. Контрольный станочек, коллектор, обмотки и подшипники.

Готовый якорь положите осью в выемки скобы станочка, а отогнутую пластинку-указатель подведите концом к одному из полюсов якоря.

Поворачивая якорь и по очереди подводя к указателю все его полюса, вы сразу увидите, какие из них получились длиннее других. Укоротите их легкими ударами молотка. Передвигая якорь на станочке вправо и влево, подгоните его по всей длине башмаков.

Изготовление коллектора показано на рисунке 40. Цилиндрик сделайте из писчей бумаги. Нарежьте несколько полосок шириной 20 мм. Приготовьте жидкий столярный клей, или БФ-2, или канцелярский казеиновый клей. Наматывайте бумагу на спицу, все время смазывая ее клеем. Старайтесь мотать плотно, а о краях не беспокойтесь— пусть получатся неровными, потом обрежете. Когда кончится одна лента, другую не накладывайте на ее конец, а приклейте в стык. Намотав цилиндрик диаметром примерно 10 мм, оборвите ленту. Обвяжите цилиндрик ниткой и положите сохнуть. Сырой он мягкий, а высохнет— станет крепким. Тогда острым ножом обрежьте его с обоих концов до длины 10 мм.

На цилиндрике нужно укрепить пять одинаковых пластин. Лучший материал для них — медь или латунь толщиной 0,3–0,5 мм. Длина широкой части пластин должна быть 10 мм, а ширина такая, чтобы между соседними пластинами на коллекторе остались промежутки шириной 0,5–1 мм.

Измерьте полоской бумаги длину окружности цилиндрика и рассчитайте ширину пластин и промежутков. Так, если диаметр высохшего цилиндрика стал равен 9 мм, то длина его окружности составит 28,3 мм. Можно сделать пластины шириной по 5 мм, тогда на пять промежутков останется 3,3 мм, то есть ширина каждого промежутка будет 0,6–0,7 мм.

Выгните пластины коллектора по дуге. Это удобно сделать легким молоточком на ученической ручке. Пластины должны точно прилегать к цилиндрику по всей длине. Их узкие концы залудите с канифолью. Приклеивать пластины к цилиндрику лучше всего клеем БФ-2.

Можете взять и столярный клей, и казеиновый, но они плохо держат металл. Придется внутреннюю поверхность пластин предварительно смазать луковым соком и просушить.

Намазав пластины клеем, наложите их на цилиндрик и подвиньте так, чтобы они нигде не соприкасались одна с другой, иначе двигатель не будет работать. Обмотайте их ниткой с клеем, как показано на рисунке 40.

Для обмотки якоря подберите медный изолированный провод диаметром 0,4–0,5 мм, Если нет нового, можете использовать старый провод, смотав его с электрического звонка, реле, трансформатора или дросселя от радиоприемника и т. п. Следите только, чтобы изоляция не имела повреждений. Тщательно осмотрев провод, аккуратно оберните все подозрительные места кусочками папиросной бумаги с клеем БФ-2.

Для якоря понадобятся пять кусков провода длиной по 2 м. Прежде чем мотать, оклейте тонкой бумагой все части якоря, которые будут соприкасаться с обмоткой.

Конец провода длиной 5 см закрепите, обернув вокруг вала, и начинайте обмотку первого полюса. Аккуратно укладывайте витки провода, двигаясь от вала к полюсному башмаку. Затем, продолжая мотать в ту же сторону, идите от башмака к валу. Так укладывайте ряд за рядом все 2 м провода. Конец обмотки длиной 5 см закрепите на полюсе ниткой и обмотайте вокруг вала. Таким же образом обмотайте остальные четыре полюса якоря. Смажьте конец вала, в сторону которого сделаны выводы обмоток, срезом луковицы и дайте высохнуть. После этого смажьте вал клеем БФ-2 и насадите готовый коллектор. Залуженные концы пластин должны смотреть в сторону якоря. Промежутки между пластинами должны приходиться как раз посредине промежутков между полюсами. Конец вала должен выступать из коллектора на 20 мм. Конец каждой обмотки соедините с началом следующей и припаяйте к залуженному концу соответствующей пластины коллектора.

Схема обмотки якоря показана на рисунке 40.