Самодельные электрические и паровые двигатели - Коллектив авторов. Страница 12
Рис. 75. Самодельный трансформатор.
Электрические станции дают ток высокого напряжения (несколько тысяч в'ольт) во все концы города. В разных местах города стоят трансформаторы и преобразовывают высокое напряжение в удобное для использования низкое напряжение. От трансформаторов идут не очень длинные провода. Ток по ним течет сравнительно небольшой, и энергии теряется немного. И экономно и удобно.
Трансформированный уже ток, которым мы пользуемся дома, можно еще сколько угодно раз трансформировать.
Нам для наших электромоторов нужно напряжение в 4—8—12 вольт.
Его нетрудно получить с помощью самодельного трансформатора (рис. 75).
Сердечник трансформатора сделайте из жести или кровельного железа. Заготовьте 80 полосок жести длиной по. 28 см и шириной 2,5 см. На деревянном бруске склейте прочную катушку с внутренним отверстием 2,5X 2,5 см и длиной 7 см. На эту катушку намотайте 800 витков провода диаметром 0,25 мм. К этой обмотке мы подведем городское напряжение, поэтому изоляция ее должна быть очень хорошей, лучше всего двойной, марки ПБД или ПШД. Концы обмотки выведите через "щеки" катушки осветительным шнуром.
На эту первичную обмотку намотайте вторичную. Нам нужно получить напряжение в 4—8—12 вольт. Значит, если напряжение городской сети 120 вольт, количество витков, вторичной обмотки должно быть в 30, 15 и 10 раз меньше первичной — 27, 54 и 80 витков. Если напряжение городской сети 220 вольт, лучше, не изменяя числа витков вторичной обмотки, увеличить вдвое количество витков первичной: намотать не 800, а 1600 витков проводом 0,2 мм, при этом немного увеличив размеры катушки.
Рис. 76. Схема трансформатора.
Но, изготовляя трансформатор, при расчете вторичной обмотки нужно учесть, что вместо специального трансформаторного железа мы применяем жесть от консервных -банок, не очень аккуратно делаем обмотки и в результате не получаем расчетной величины напряжения. Поэтому лучше увеличить количество витков во вторичной обмотке и намотать 37, 75 и 112 витков. Конечно, не нужно мотать отдельно 37, 75 и 112 витков, достаточно намотать всего 112 витков и сделать отводы от 37-го и 75-го витков. Тогда, если мотор присоединим к первой части обмотки, а остальную оставим свободной, мы получим на нем напряжение в, 4 вольта; если включим до отвода 75-го витка, получим 8 вольт; включение всей вторичной катушки даст нам 12 вольт (рис. 76).
Эта обмотка должна давать большой ток низкого напряжения. Тонкий провод при прохождении по нему большого тока нагревается, поэтому вторичную обмотку нужно намотать проводом диаметром не меньше 0,8 мм; лучше всего взять провод диаметром 1,2 мм.
Когда будете мотать первичную обмотку, через каждые несколько рядов прокладывайте ленту парафинированной бумаги во всю ширину катушки. Это улучшит изоляцию. Всю первичную обмотку оберните двумя-тремя слоями бумаги и уже поверх нее мотайте вторичную.
В готовую катушку вставьте заготовленные жестяные или железные полоски — столько, сколько удастся вогнать.
Рис. 77. Конструкция сердечника.
Катушка должна быть туго набита. .Половину полосок загните на правую сторону, половину на* левую. Чтобы в месте соединения не получилось утолщения, сводите полоски встык, но стыки делайте в разных местах (рис. 77). Излишки полосок срезайте.
Получше сожмите полоски и в нескольких местах туго перевяжите крепкой ниткой или изоляционной лентой. Если полоски не будут плотно прижаты друг к другу, во время работы трансформатора они будут дрожать и гудеть Для лучшей работы трансформатора полезно сначала отжечь (нагреть докрасна, а затем медленно остудить) полоски сердечника, а затем покрыть их лаком или оклеить папиросной бумагой с одной стороны.
Готовый трансформатор укрепите на доске, пров'ода вторичной обмотки подведите к трем клеммам с надписями: "4—8—12 вольт", а концы первичной выведите осветительным шнуром с вилкой на конце.
Во время работы трансформатор немного нагревается. Не обращайте на это внимания — все равно трансформатор хорошо работает. Конечно, если трансформатор так сильно нагревается, что изоляция обмоток начинает дымиться, это плохо. Значит, где-нибудь повреждена изоляция проводов. Придется разобрать трансформатор, тщательно осмотреть изоляцию проводов и снова намотать.
Если все сделаете аккуратно, сможете безопасно пользоваться. городской сетью, не боясь того, ччто перегорят пробки и квартира останется без света. Трансформатор — прекрасный аппарат для питания самодельных электромоторов и проведения многих электротехнических опытов.
Самодельные паровые машины и котлы
В современных паровых машинах пар впускается в цилиндр то с одной, то с другой стороны поршня. Это машины двойного действия. Сделать такую модель довольно трудно, потому что стержень (шток) поршня проходит сквозь одну из крышек цилиндра и нужно все так точно изготовить, чтобы вокруг штока не было щелей, пропускающих пар.
В наших моделях паровых машин пар впускается только с одной стороны поршня. Такая упрощенная одноцилиндровая машина может прекрасно двигать разные модели.
Котел (рис. 78) для нее можно сделать из двух консервных банок. Запаять отверстие банки трудно, и это плохо получается. Лучше сделайте так: от одной банки отрежьте закатанный ободок с той стороны, где она открыта, от другой такой же банки отрежьте дно, оставив бортик шириной примерно 1 см.
Вставьте дно с бортиком в банку с отрезанным ободком, хорошо пропаяйте вокруг — и готов прочный котел.
На крышке его нужно сделать-два отверстия: одно, завинчивающееся пробкой, — для наливания воды, другое — для подачи пара в машину.
Водоналивное отверстие (рис. 79, а) лучше всего завинчивать гнездом от радиоприемника или от старого штепселя. К крышке котла припаяйте гайку гнезда. В головку гнезда впаяйте проволочное кольцо: им будет удобно завинчивать гнездо. Когда будете впаивать кольцо, запаяйте совсем отверстие.
Рис. 78. Фото. Простой котел из консервной банки.
Рис. 79. Пробка водоналивного отверстия (слева) и сухопарник.
На гнездо наденьте свинцовую шайбу толщиной 2—3 мм; ее можно сделать из пломбы, расплющенной молотком. Часто ставят кожаные или резиновые шайбы, но они работают гораздо хуже свинцовых. Свинцовая совершенно плотно закрывает отверстие и служит очень долго. Ее только нужно несколько раз сильно привинтить гнездом, тогда свинец плотно приляжет к гайке.
Если в котел просто впаять трубку для отвода пара, в нее пойдет "мокрый" пар: вода в котле сильно бурлит, брызги влетают в трубку и попадают в цилиндр. Вода быстро расходуется, и машина во время работы брызгает. Лучше сделать иначе: устроить сухопарник, как во всех настоящих котлах.
Спаяйте из жести маленький цилиндр (рис. 79, б) диаметром 25 мм и высотой 30 мм. Цилиндр должен быть прочным. Его крышку нужно не просто приложить и припаять, а сделать иначе: вырезать кружок диаметром па
6 мм больше диаметра цилиндра, надрезать его вокруг на 3 мм, загнуть концы и надеть на цилиндр. Теперь, если припаять крышку, пар ее не сорвет. Сбоку под крышкой впаяйте в цилиндр жестяную трубку диаметром 7—8 мм и длиной 60—70 мм. Цилиндр тоже надрежьте вокруг, разогните "лепестки" и припаяйте его к крышке котла. В котле под цилиндром должно быть отверстие. Через это отверстие пар и брызги, воды попадут в сухопарник, нов трубку им никак не попасть: по ней пойдет только "сухой" пар. Вместо того чтобы спаивать цилиндр, можете припаять к котлу наперсток и вывести трубку из него.