Учёба. Образование

 Техническое творчество

 Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия» 1955 г.

Электромотор постоянного тока. Общий вид двигателя приведен на рисунке 22,а. По своей мощности он вполне подходит для многих движущихся моделей. Двигатель состоит из статора с обмоткой возбуждения, ротора с осью, коллектора и щеткодержателя.

Статор собирается из 18 отдельных пластин из трансформаторной стали толщиной 0,5—1 мм, кровельного железа или отожженной жести, вырезанных согласно рисунку 22,6. В пластинках просверливается четыре отверстия диаметром в 2,5 мм, которые необходимы для заклепок, скрепляющих пластины.

При предварительной сборке вместо заклепок пластины скрепляются болтиками. Затем производится обработка торцов статора и высверливаются еще два отверстия, по 5 мм каждое, для крепления передней и задней скоб с подшипниками.

Особое внимание следует уделить обработке поверхности башмаков, добиваясь хорошей и правильной окружности диаметром в 41,5 мм. Затем статор разбирается и каждая из пластин очищается от заусениц. Позже статор собирают окончательно.

Обмотка возбуждения выполняется проводом ПЭ 0,4 или ПЭ 0,5. Всего наматывается 150 витков.

Ротор может быть сделан сплошным из железной болванки соответствующего диаметра, но лучше его сделать наборным. Ротор набирается из 18 отдельных пластин-дисков (рис. 22,г). Диаметр каждого диска 40 мМ. В центре каждой пластины просверливается отверстие диаметром 4 мм. Затем из железа толщиной до 2 мм делаются два диска-шаблона, в которых просверливается 5 отверстий. Отверстия в дальнейшем разрабатываются круглым напильником до указанных размеров.

Далее производится предварительная сборка якоря. Все пластины собираются на металлическом стержне с резьбой. По бокам полученного набора пластин располагаются диски. Туго стянув с помощью тисков пластины и закрепив гайками, ротор обрабатывается на токарном станке и его диаметр доводится до 39 мм. Вынув ротор из станка, просверливают отверстия для обмотки и разрабатывают их напильником, как это делалось в дисках-шаблонах.

После этого ротор разбирается, и каждая пластина аккуратно зачищается от заусениц. Зачищенные пластины промываются в бензине и покрываются тонким слоем изоляционного лака или шеллаком. Окончательная сборка ротора производится так, чтобы порядок пластин в роторе остался прежним. Пластины ротора надеваются на стальную ось (из стали серебрянки), которая вытачивается на токарном станке. Ротор туго стягивают между дисками-шаблонами гайкой и контргайкой и помещают в духовку или печь не менее чем на час. Ротор двигателя можно сделать и из жести (рис. 22, д).

 Пазы якоря, в которых укладывается провод перед намоткой, оклеиваются тонкой папиросной бумагой. Особенно тщательно это надо Делать на кромках, о которые легче всего можно повредить изоляцию провода при обмотке. На ось якоря с обоих концов надеваются изоляционные трубки из резины или кембрика, чтобы избежать случайного замыкания обмотки на корпус. После этого приступают к намотке. Обмотку производят проводом ПЭ 0,4 (или ПЭ 0,5). Начинать обмотку надо с той стороны якоря, где будет коллектор, то-есть со стороны более Длинного конца Оси.

Оставив конец провода в 50 мм, начинают намотку. Первые Пятьдесят витков наматываются через первый паз в третий, как это показано на рисунке 22,ж. Конец проволоки после намотки i-te обрывается, а складывается в виде петли и слегка скручивается. Затем наматывают еще 50 витков, но уже между вторым и четвертым пазами, снова делают петлю и снова производят намотку в том же направлении, но только между третьим и пятым пазами и т. д. Конец последней обмотки (между пятым и вторым Пазами) соединяется с началом первой.

Закончив намотку, в пазы вдвигаются полоски из картона так, как это было показано на рисунке 13.

Далее изготовляется коллектор. В описываемом двигателе применен торцовый кол-5 лектор. Его устройство показано на рисунке 22Д Коллектор состоит  из   изолирующей шайбы и пяти медных секторов.

Пластинки секторов легко сделать, распилив медную шайбу на пять равных частей.

Пластинки коллектора наклеиваются на изолирующую шайбу (с помощью клея Б.Ф-2) так, чтобы канавки между соседними Пластинками были не более 1 мм.

Готовый коллектор хорошо просушивается, тщательно зачищается, с тем чтобы при вращении якоря щетки могли скользить по поверхности коллектора без заедания.

Затем коллектор надевается на ось ротора и укрепляется (также с помощью клея БФ-2) в определенном положении, при котором середина каждой коллекторной пластины приходилась бы точно против середины паза сердечника якоря. После насадки коллектора к его пластинам припаиваются концы об-: моток якоря. Готовый якорь желательно пропитать в изоляционном лаке и хорошо высушить на воздухе.

На рисунке 22,з показано устройство щеткодержателя. В толстой изолирующей планке прорезаются два квадратных отверстия 4X4 мм, В отверстия вставляются щетки марки «МГ» высотой 5—6 им. Перед установкой щетки подгоняются личным напильником до необходимых размеров, а рабочая поверхность их обязательно отшлифовывается тонкой стеклянной бумагой. К другому концу щеток укрепляется токоподводящий проводник. Две пружинки обеспечивают плотное прилегание щеток к коллектору.

Для создания механической опоры щеток и подводки тока изготовляются две латунные скобы, к которым припаиваются проводники. Щеткодержатель устанавливается на скобе со стороны коллектора. Планки с подшипниками и щетками укрепляются с помощью сквозных болтов и втулок.

В электродвигателе желательно применять шариковые подшипники № 3 с внутренним диаметром 3 мм. Шариковые подшипники аккуратно насаживаются на ось с помощью длинной трубки и смазываются густой смазкой.

При сборке двигателя необходимо правильно подобрать зазоры между якорем и индуктором, хорошо отрегулировать давление щеток на коллектор и добиться свобод-Д эго вращения ротора. Затем мотор испытывают.

Мотор хорошо работает от источника тока с напряжением 6—8 в. Если к мотору сделать редуктор, мощность на валу его возрастает.

Описываемый мотор можно питать и от переменного тока (через трансформатор), в этом случае обмотка возбуждения и обмотки якоря включаются последовательно.

Синхронный мотор переменного тока, изображенный на рисунке 23, при включении в сеть 50-периодного переменного тока дает 750 оборотов в минуту. Такой мотор можно использовать в электрограммофонах или в различных физических приборах. Основными частями мотора являются статор, ротор и обмотки.

Статор мотора изготовляется из трансформаторной стали типа «Ш-11» (размеры указаны на рис. 23), из которой набирается пакет толщиной в 36 мм. Средние выступы у всех пластин обрезаются, как это показано на рисунке. Обрезанные пластины делятся на два одинаковых пакета по 18 мм и сильно стягиваются при помощи четырех болтов и четырех боковых профилированных стоек.

Боковые стойки делают из железа толщиной в 2—3 мм.

Ротор мотора может быть изготовлен двумя способами: цельный и наборный. В первом случае ротор вытачивают из болванки мягкого железа. Зубцы ротора изготовляют сверлением («ли с помощью фрезы). Для этого в роторе сверлят восемь сквозных отверстий диаметром в 5 мм, которые затем пропиливаются до окружности ротора.

Изготовленный ротор тщательно зачищается от заусениц.

Наборный ротор делается из трансформаторной стали или отожженной жести толщиной до 0,5" лш. Для изготовления набора вырезают 60 дисков диаметром 40 мм. В центре каждого диска сверлят отверстие. Просверленные диски надеваются на стальной стержень с резьбой диаметром в 8 мм, который будет служить осью, и крепко стягиваются между шайбами с помощью гаек. Затем в полученном пакете просверливают восемь отверстий согласно рисунку. Далее пакет устанавливают в патроне токарного станка и доводят диаметр ротора до 35,5 мм. После этого набор ротора необходимо разобрать, чтобы зачистить диски от заусениц, и вторично собрать в таком же порядке.

Катушки мотора бескаркасного типа наматываются на болванке сечением 19X13 м.н между двумя фанерными щечками. Перед намоткой болванка покрывается двумя слоями лакоткани. Катушки мотора наматываются проводом ПЭ 0,15 по 2 550 витков на каждой катушке (для 127 в). Желательно после каждых 250—300 витков делать прокладки из тонкой папиросной или конденсаторной бумаги. Готовые катушки обматываются изоляционной лентой. При работе от сети 127 в катушки соединяются параллельно, а при работе от сети 220 в — последовательно. Чтобы удобно было делать эти переключения, на моторе устанавливается небольшой распределительный щиток, сделанный из гетинакса.

Для работы от сети ПО и 220 в катушки наматываются проводом ПЭ 0,1 по 3 900 витков.

Заготовленные катушки надеваются на полюса статора таким образом, чтобы витки одной из них служили продолжением ВИТКОЕ другой, и заклиниваются со стороны ротора деревянными клинышками. Ротор укрепляется в моторе в двух подшипниках. В качестве, одного из них берется двухрядный шариковый подшипник размером 8X7X22 мм. Подшипник должен быть хорошего качества. В моторе подшипник крепится в специальной металлической планке толщиной 2—3 мм.

Другой подшипник — пятковый. Он вытачивается из латуни и крепится в другой планке.

При сборке мотора в этот подшипник вкладывается стальной шарик диаметром до 5 мм.

Сборка мотора производится в следующем порядке. После того как катушки будут налеты, устанавливается планка с пятковым подшипником и закрепляется винтами. Затем на длинный конец оси ротора насаживается шариковый подшипник с другой планкой и ротор помещается между полюсами статора так, чтобы зазоры были одинаковыми, а ось ротора перпендикулярна плоскости статора. Отверстия в Планках для крепления винтов делаются несколько больше диаметра винта. Это позволяет планкам перемещаться вдоль и поперек статора за счет установленного в отверстиях лифта. После установки ротора винты планок окончательно завинчиваются. Далее необходимо подпаять к щитку выводы от катушек и испытать мотор. Особенностями Данного мотора являются необходимость запуска мотора от руки и применение в качестве нагрузки махового колеса. В электрограммофонах таким колесом может быть обыкновенный патефонный диск или диск, специально сделанный из листового алюминия или железа толщиной в 2—3 мм. Диаметр диска 250 ММ. Под диском помещается большой шкив, который с помощью ремня соединяется с малым шкивом, насаженным на ось мотора (соотношение шкивов 1:9). Большой шкив и диск устанавливаются на оси, которая помещается в шариковых подшипниках. Шкивы можно сделать из толстой фанеры или металлические, а в качестве ремня лучше применить тросик или резиновую трубку диаметром 4^5 мм. Надо заметить, что изготовленный мотор следует испытывать только с передачей, так как без нее он будет плохо запускаться или останавливаться. Хорошо собранный мотор работает спокойно, запускается с одного толчка, и мощности его вполне достаточно для применения в проигрывателях, магнитофонах и в различных моделях.