Зашла тут речь о старых электромоторчиках, и я вспомнил, что с проблемой их использования уже сталкивался. Даже собрал несколько советов, воспользоваться которыми все руки не доходили. Может, кому-то и пригодятся:
"Моделист-конструктор" 07/88 стр.23
Достаточно прикрепить к пластиковому корпусу двигателя два магнита от малых мебельных защелок, как не только возрастет мощность - улучшится и КПД электромоторчика! Фиксировать магнитики можно любым способом. Важно лишь правильно их разместить. Дело в том, что их задача - усилить и стабилизировать магнитное поле статора (в серийном двигателе поставлен стальной магнит, который заметно теряет свои свойства при небольшой перегрузке, не восстанавливая их), поэтому магнитное поле добавочных магнитов должно складываться с полем основного. Положение добавочных - перпендикулярно местам ламелей питания, ориентировка магнитиков - длинной стороной вдоль оси вала.
/А.ДМИТРОВ, инженер-конструктор/
"Юный техник" 04/82 ФОРСИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Вы решили сделать электромеханическую модель или игрушку собственной конструкции.
Без микроэлектродвигателя типа МДП-1 или ДП-12 вам не обойтись. Двигатель можно купить в магазине, но можно снять с поломанной старой игрушки. В этом случае необходимо убедиться, что он работает надежно. Как это сделать?
Вначале прокрутите от руки вал двигателя - он должен вращаться свободно. Потом убедитесь, что перемещения вала вдоль продольной оси не превышают 0,5мм. О том, что надо сделать, если эти перемещения больше, расскажем ниже. Проверьте контактные скобы - они должны быть прочно закреплены на крышке. Подключите к двигателю плоскую батарейку. Вал двигателя должен вращаться без вибраций. Обхватите его пальцами. Если двигатель развивает достаточную мощность, остановить вращение вала удастся с трудом.
Теперь необходимо замерить электрические характеристики двигателя. Воспользуемся амперметром со шкалой до 2А. Включите прибор последовательна с двигателем и замерьте ток холостого хода. Его величина не должна превышать 0,25А. Поменяйте полярность на клеммах двигателя и вновь замерьте ток холостого хода. Отклонения в величинах не должны превышать 0,02-0,03А.
Если двигатель, снятый со старой игрушки, этим требованиям не удовлетворяет, можно ли устранить дефекты своими силами? Двигатели МДП-1 и ДП-12 - неразборные. Однако отделить крышку от корпуса все-таки можно, соблюдая меры предосторожности. Прежде чем приступать к этой операции, прочертите риску поперек шва, чтобы отметить взаимное положение крышки и корпуса. Лезвием ножа, а лучше тонкой пилкой прорежьте по шву кольцевую канавку глубиной 1,5мм. Когда канавка будет готова, действуя ножом как рычагом, аккуратно разъедините детали. Не давите на нож сильно - крышка может отскочить, а нож сорвется и повредит коллектор или обмотку якоря.
Если вал двигателя до его разборки не вращался свободно, значит, ему что-то мешало. Чаще всего это происходит по следующей причине. Якорь и коллектор посажены на вал и не закреплены между собой. При вращении они расходятся в стороны и упираются в подшипники. Ликвидировать зазор можно так. На оба конца вала наденьте жесткие трубочки с внутренним диаметром 2,5мм. Концы трубочек должны выступать за торцы вала. Зажмите трубочки в тисках так, чтобы между коллектором и якорем не было зазора.
Осмотрите обмотку якоря. Ее витки не должны выступать из пакета. Если они все же выступают, следует аккуратно подправить провода, убрать нахлесты проводов с пакета и с изоляционной втулки.
Внимательно осмотрите пакет якоря. Выступающие из пакета отдельные пластины могут при вращении задевать за стенки корпуса. Положите якорь на твердую подложку и легкими ударами молоточка совместите пластины.
Осмотрите внутреннюю полость корпуса. Если есть загрязнения, Удалите их чистой тряпочкой. Если почувствуете какие-то неровности, например, отслоения пластмассы, срежьте их ножом.
Проверьте состояние коллектора - нет ли замыканий между ламелями. Двигатель с таким дефектом не работает, а амперметр показывает максимальный ток. Лезвием ножа аккуратно разъедините ламели. Петушки ламелей следует подправить так, чтобы они не касались витков обмоток якоря.
Далее осмотрите крышку. Если скобы плохо закреплены, может нарушиться контакт в щеточно-коллекторном узле. Лапки скоб внутри крышки прижмите к стенкам. Щетки следует выпрямить пинцетом - зазор между ними не должен превышать 2-2,5мм.
Прежде чем приступать к сборке двигателя, на концы вала и на ламели коллектора нанесите смазку. Смазку лучше применять вязкую, например технический вазелин или литол-24. Внимание! Нельзя применять масло ЦИАТИМ. В его состав входит щелочь, вступающая в реакцию с полистиролом, из которого изготовлен коллектор. В результате втулка якоря будет разбухать, а потом разрушится.
Соберите двигатель. Риски на крышке и корпусе должны совпасть. Убедитесь, что вал вращается свободно. Приклеивать крышку к корпусу еще рано. Подключите двигатель и амперметр к батарейке. Попробуйте повернуть крышку относительно корпуса на небольшой угол. Найдите такое положение, при котором ток холостого хода будет минимальным.
Только после этого, отключив приборы, нанесите в стык соединяемых деталей две капли полистиролового клея - они закреплены достаточно надежно. Возможно, вам придется еще раз вскрывать двигатель, когда будете соединять его с приводом.
Чаще всего двигатель работает в паре с редуктором. Поэтому необходимо убедиться, что потери выбранного вами редуктора минимальны. Судить об этом можно косвенно, по величине потребляемого тока. Если ток, потребляемый двигателем с редуктором, отличается от тока холостого хода не более чем на 15%, можно считать, что вы собрали вполне приличный редуктор.
Где можно ожидать наибольшие потери в системе двигатель-редуктор? В первую очередь это узел соединения вала двигателя с валом редуктора. Как правило, здесь используется гибкая трубка или соединительная муфта. При таком соединении необходимо свести к минимуму боковые и осевые нагрузки на вал двигателя. Снизить потери на трении поможет смазка, а также более высокая чистота трущихся поверхностей.
Если вы собрали электромеханическую модель, ходовая часть которой на гусеничном ходу, то мощность двигателя расходуется в основном на преодоление сил трения в осях привода и ходовой части. Поэтому гусеницы должны быть как можно эластичней. И здесь косвенным показателем работы ходовой части в сборе может служить потребляемый ток. Если при движении модели по горизонтальной поверхности ток, потребляемый двигателем, не превышает величину тока холостого хода более чем на 50%, можно считать, что вам удалось добиться хороших результатов. Заключительную проверку модели на гусеничном ходу следует провести в момент разворота ее на 180град., когда двигатель потребляет максимальный ток. Приемлемым можно считать такой привод, который в момент разворота потребляет ток, по величине не превышающий ток холостого хода более чем в два раза.
Может случиться, что собранный привод выдержал все проверки, но частота вращения вала, двигателя (она равна 5000об/мин) вас не устраивает. Необходимые изменения можно, конечно, внести за счет редуктора. Но это связано с доработкой его конструкции. Проще поступить по-другому, например, повысить частоту вращения вала за счет повышения напряжения. Для двигателей МДП-1 и ДП-12 принято номинальное напряжение 4,5В. Но это напряжение можно увеличить до 6В. Тогда частота вращения повысится до 6500об/мин. Следует иметь в виду, что при этом резко возрастет мощность двигателя и потребляемый им ток.
Сравнительно небольшого повышения частоты вращения вала можно достичь за счет повышения контактного давления щеток.
В этом случае придется вновь снять крышку двигателя и подогнуть щетки. Уменьшение зазора между ними всего на 1мм повышает частоту вращения вала примерно на 100об/мин.
Частота вращения вала зависит от числа витков в обмотке якоря. Каждая секция якоря содержит 100 витков провода диам.0,28мм. Если сбросить, скажем, по 20 витков с каждой обмотки, частота вращения увеличится примерно до 6000об/мин. Но настолько же повысится и потребляемый ток. И наоборот, увеличение числа витков понизит частоту вращения, двигатель будет работать в более экономичном режиме и потреблять меньше тока.
Применение в обмотках якоря провода иного диаметра - еще один способ изменения частоты вращения вала двигателя.
Но здесь необходимо помнить; частота вращения якоря и потребляемый ток примерно пропорциональны корню квадратному из величины диаметра провода и обратно пропорциональны числу витков.
И еще несколько практических советов по работе с двигателем. Качество намотки будет тем выше, чем ровнее и плотнее уложены витки. Снимать изоляцию с концов провода можно шкуркой. Но проще эту операцию провести нагревом, например, от горящей спички. Окалину придется снять влажной тряпочкой. При пользовании паяльником не держите его долго на петушках ламелей, чтобы не расплавилась полистироловая втулка коллектора.
/В.ХИТРУК, начальник лаборатории микроэлектродвигателей МЗИ "Кругозор". Рисунок В.СКУМПЭ/
"Юный техник" 03/84 ВТОРАЯ ЖИЗНЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
В хозяйстве каждого юного текникв наверняка есть несколько электромеханических игрушек, на вид совершенно новеньких, но почему-то не работающих. Возьмешь в руки такую игрушку - и батарейка в ней вроде бы свежая, и вал двигателя не заклинен - проворачивается свободно, от руки. Но если в цепь "двигатель-батарейка" последовательно включить амперметр, стрелка его так и останется на нуле. Это значит, что внутри двигателя произошел резрыв электрической цепи. Причину поломки нетрудно определить: износились токоведущие щетки - тоненькие бронзовые полосочки, которые и пальцами-то трудно ухватить, до того они малы. А двигатель без них не двигатель. Именно нестойкость этих деталей и ограничивает ресурс двигателя ("чистое" время, в течение которого двигателю положено работать безотказно) всего лишь 15 часами - да и то при условии, что с ним будут бережно обращаться и не станут подавать на него напряжение свыше 4,5В. Практика показывает, что примерно в 95 случаях из 100 причина выхода двигателя из строя - в щетках.
Согласитесь, обидно выбрасывать двигатель из-за такого пустяка. Но прежде чем приступить к ремонту, давайте убедимся, что наш случай не относится к остальным 5 случаям из 100 - тогда ремонт скорее всего потребует полной разборки двигателя и может оказаться довольно сложным.
В большинстве электромеханических игрушек двигатели установлены в паре с редукторами. От пластмассового редуктора двигатель отделить проще простого. А чтобы отделить двигатель, закрепленный в металлическом редукторе, необходимо сначала отогнуть лапки в арматуре редуктора, что немногим сложнее. Итак, двигатель у вас в руках. Убедитесь, что его вал легко прокручивается от руки. Подсоединять к нему батерейку пока не стоит. Мы же еще не знаем, насколько изношены его щетки. Он может внезапно заработать, а через несколько минут встанет окончательно. Но как же взглянуть на щетки? Ведь конструкция микроэлектродвигателя не предусматривает съема крышки.
Скобы из белой жести, которыми щетки крепятся к двигателю, вставлены в пазы крышки. Отмерьте по 3мм от края каждого паза и лобзиком осторожно спилите боковинки корпусе, как показано на рисунке 1.
Таким образом, бы получили сквозные окна, через которые весь щеточно-коллектсриый узел двигателя виден как на ладони. Теперь удалите пыль и стружку из полости двигателя.
Проверьте состояние шеток. Если они целы или сквозные щели в их желобках едва наметились, то такой двигатель может прослужить еще несколько часов, если нанести на поверхность коллектора и на желобки щеток консистентную (густую) смазку, например масло для автоподшипников "Литол-24" или технический вазелин. Нельзя лишь использовать масла типа ЦИАТИМ, содержащие свободную щелочь: она резъедает полистирол, из которого изготовлен коллектор двигателя.
Другое дело, если обе щетки или одна из них заметно изношены. Чтобы заменить их, не отделяя крышки, надо вооружиться тонкой отверткой, маленькими плоскогубцами и... терпением. Чтобы разобрать щеточный узел, необходимо прежде всего извлечь скобы, крепящие щетки в крышке (рис.2). Скобы держатся на трех лапках: дае боковые отогнуты в стороны (они хорошо видны в прорезанные вами окна), а одна, средняя, загнута внутрь и лежит на консольной полочке. Средняя лапка видна в глубине со стороны короткого плеча щетки. С этой средней лапки и начнем. Поставьте двигатель на опору так, чтобы скоба плотно легла на нее. Если у вас есть маленькие тиски, зажмите в них крышку, но не сдавливайте ее сильно (используйте прокладки из фланели или тонкого войлока). Главное, чтобы во время отгибания лапок скоба оставалась неподвижной. Тонкой отверткой зацепите край средней лапки и осторожно отогните ее, чтобы она встала перпендикулярно оси вала. Затем отогните боковые лапки. Не давите слишком сильно на консольную полочку в крышке: она очень хрупка, и если ее сломать, вся работа пойдет насмарку. (На рисунках 2 и 7а скоба для простоты показана без консольной полочки.)
Дальше придется быть еще осторожнее. Выньте крышку из тисков. Введите кончик тонкой отвертки под контактную лапку скобы с наружной стороны крышки (рис.3). Не наклоняйте отвертку, держите ее по возможности вдоль оси вала. Постепенно, немного прокручивая отвертку в обе стороны, выводите скобу из пазов в крышке так, чтобы одна боковая сторона отвертки опиралась через перемычку щетки на консольную полочку, а другая - на скобу изнутри. Все три лапки скобы при этом должны выходить из пазов равномерно, без перекосов. Отделив скобу, извлеките отверткой или пинцетом щетку (рис.4). То же проделайте со второй скобой. По крайней мере одну щетку, наиболее хорошо сохранившуюся, не выбрасывайте: она пригодится вам в качестве образца при изготовлении новых. Этим мы сейчас и займемся (рис.5).
Потребуется листовая бронза толщиной 0,1-0,12мм или, если нет бронзы, латунь. Отрежьте ножницами полоску такой ширины, чтобы она могла пройти в паз сбоку от консольной полочки в крышке. Хорошо, если щетка получится шире серийной: это позволит повысить ресурс двигателя. Длина заготовки для щетки 30-32мм. Отмерьте от конца заготовки дважды по 5мм, согните ее по этим линиям в противоположные стороны, чтобы получилась "гармошка" (рис.5а). Молоточком или плоскогубцами сожмите эту гармошку так, чтобы на конце заготовки образовалось трехслойное утолщение (рис.5б). В этой утолщенной части будущей щетки необходимо проделать желобок. Для этого положите заготовку на деревянный брусок (вдоль его волокон) отогнутыми концами вниз, поставьте отвертку точно вдоль середины утолщенной части заготовки и не очень сильными ударами молоточка сформуйте желобок. После каждого удара проверяйте, не нарушилась ли симметрия желобка. Потом согните заготовку по контуру серийной щетки, так, чтобы угол между длинным плечом щетки и ее перемычкой был в пределах 70-80град. (рис.5в).
Теперь можно приступить к сборке щеточного узла. Вы не забыли, как были расположены щетки до разборки? Если смотреть со стороны крышки, то верхняя щетка должна касаться коллектора с правой стороны, а нижняя - с левой. Если поставить их наоборот, то в положении щеток нарушится так называемая физическая нейтраль. В результате тон, потребляемый двигателем при прямом и обратном вращении якоря, будет неодинаковым и двигатель потеряет мощность.
Подправьте плоскогубцами лапки скоб (рис.6). Вставьте щетку в пазы крышки и то же самое проделайте со скобой (рис.7а). Затем кончиком отвертки подогните среднюю лапку скобы так, чтобы она плотно легла на внутреннюю поверхность консольной полочки, а затем отогните в стороны боковые лапки (рис.7б). То же самое проделайте со второй скобой. Не забудьте смазать коллектор и щетки.
О правильности закрепления щеток и сборки щеточного узла можно судить по следующим признакам;
- контактирующая часть щетки должна ллогно прилегать ребром желобка к коллектору, причем точка ее касания с коллектором должна быгь на середине желобка;
- ребро желобка должно быть перпендикулярно оси коллектора;
- скоба должна быть прочно соединена с крышкой (попробуйте пошевелить пальцем наружную лапку скобы - она не должна сдвигаться с места);
- скоба должна сидеть в своих пазах без перекосов (рис.
.
Если все эти требования соблюдены, остается лишь убедиться в том, что при разборке и сборке щеточного узла вы не нанесли никаких повреждений обмотке якоря и коллектору. Подключите к двигателю батарейку и проверьте его а работе. Исправный старый двигатель с новыми, хорошо смазанными щетками прослужит вам верой и правдой не 15ч, а а несколько раз дольше.
/В. ХИТРУК, начальник лаборатории микроэлектродвигателей московского завода игрушек "Кругозор". Рисунки Д.МАТРОСОВА/
Вход
FAQ
Поиск
