Буду электротехником

Но мы не смогли сразу понять, как этот двигатель действует. Тогда вожатый нарисовал нам простейший электродвигатель, состоящий из постоянного магнита, рамки, соединенной с коллектором, и щеток. Если к такому двигателю присоединить источник тока, то ток, пройдя через проводник рамки, создаст вокруг него магнитные силовые линии. При этом за счет взаимодействия силовых линий рамки и силовых ли­ний постоянного магнита рамка начнет поворачивать­ся. Когда она повернется на пол-оборота, щетки пе­рейдут на другие секторы коллектора. Из-за этого рамка как бы снова окажется в исходном положении. Так она и будет продолжать вращаться до тех пор, пока к щеткам подключен источник тока.

— Если хотите,— продолжал вожатый,— давайте сами сделаем модель электродвигателя и испытаем его. Это поможет вам понять, как работает настоя­щий двигатель.

Мы нарезали из жести три десятка кружочков, сло­жили их столбиком и просверлили отверстие. Затем этот столбик надели на спицу, закрепили его на ней и пропилили два паза. На эту же спицу плотно наде­ли круглую пробку и прикрепили к ней нитками два полукольца, вырезанных из тонкой латуни. Вместо рамки сделали обмотку из нескольких сотен витков тонкой изолированной проволоки. Концы этой обмот­ки очистили от изоляции и присоединили к полуколь­цам коллектора.

— Вот,— сказал вожатый,— у нас получился ротор двигателя.

Далее мы сделали две маленькие стойки с отвер­стиями и пропустили через них концы оси ротора. Закрепили стойки на дощечке так, чтобы ротор мог свободно вращаться. Затем из тонкой латуни сделали две щетки и закрепили их на дощечке около кол­лектора.

— Давайте теперь попробуем присоединить к щет­кам батарейку,— предложил вожатый и сам сделал это.— Как видите, ротор остался неподвижным. Но что же произошло? А вот что. Ток от батарейки про­шел через щетки, полукольца коллектора и, наконец, через обмотку ротора, и от этого сердечник ротора намагнитился.

Попробуем убедиться в этом,— и вожатый под­нес компас к сердечнику ротора.— Видите, стрелка компаса повернулась к полюсу ротора. Теперь наде­нем на ротор постоянный магнит. Когда мы сделали это, ротор двигателя начал быстро вращаться. Вот вам и простейший электродвигатель,— сказал вожа­тый и спросил, понятно ли нам, как он работает.

— Не совсем,— ответили ребята.— Расскажите, пожалуйста, еще раз про коллектор.

Вместо ответа вожатый проделал такой опыт. Отсоединил выводы обмотки ротора от пластин кол­лектора и присоединил к ней батарейку. Ротор повер­нулся и застыл неподвижно между полосками посто­янного магнита.

— Boт видите,— продолжал вожатый,— когда че­рез обмотку ротора проходит ток, его сердечник намагничивается и ведет себя точно так же, как и стрелка компаса, то есть своим северным полю­сом притягивается к южному полюсу магнита, а южным — к северному. Вот поэтому ротор повора­чивается и останавливается. Теперь давайте поме­няем местами выводы батарейки, подключенной к об­мотке ротора.— Как только вожатый сделал это, ро­тор опять повернулся на пол-оборота и остановился.— Отчего же это произошло? Да оттого, что, когда мы поменяли местами выводы батарейки, ток через об­мотку ротора пошел в противоположном направлении. При этом и магнитные силовые линии, создаваемые этой обмоткой, также поменяли свое направление на противоположное. Другими словами, там, где раньше у ротора был северный полюс, теперь стал южный, а где был южный, стал северный. Естественно, что при этом «новый» северный полюс ротора стал притя­гиваться к южному полюсу магнита, а «новый» юж­ный полюс — к северному. Вот поэтому ротор снова повернулся еще на пол-оборота.

Так будет происходить всякий раз при изменении направления тока в обмотке ротора. Вот с помощью коллектора и щеток и осуществляется такое переклю­чение обмотки ротора, и он непрерывно вращается. Теперь все понятно? — спросил вожатый.

— Да,— ответили мы.

— Но не ясно, почему же в двигателе, кото­рый мы видели, нет постоянного магнита? — спро­сил я.

— Там вместо него применен электромагнит,— ответил вожатый.— Его можно использовать и в на­шем двигателе. Хотите — давайте попробуем.

Мы нарезали из жести два десятка полосок оди­наковой ширины, сложили их вместе и изогнули по форме магнита, а затем обмотали обмоткой из не­скольких сот витков тонкой изолированной проволо­ки. Вот и получился статор. Мы его укрепили на до­щечке вместо постоянного магнита и подключили концы обмотки статора. Присоединили батарейку — и ротор двигателя опять начал вращаться. Вот теперь наша модель стала больше похожа на настоящий дви­гатель. Только у обычного двигателя на коллекторе не одна пара пластин, а целый десяток пар и число обмоток ротора такое же большое.

Такие двигатели применяются очень широко. Поч­ти все домашние бытовые приборы: пылесосы, элек­трополотеры, стиральные и швейные машины и мно­гие другие машины, приборы и инструменты приво­дятся в действие электродвигателями, похожими на двигатель, которым вы заинтересовались. В граммо­фонных электропроигрывателях, магнитофонах и вен­тиляторах используются двигатели несколько иной конструкции — у них нет щеток и коллектора. Но в остальном они очень похожи на «щеточные» дви­гатели.

— Ну что, хватит про двигатели на сегодня? — спросил вожатый.

Кто-то из ребят попросил рассказать, почему дви­гатели могут выходить из строя. Оказывается, это бывает из-за срабатывания щеток (поэтому их делают сменными), из-за загрязнения коллектора и из-за пе­регорания обмоток двигателя при больших перегруз­ках или при остановках двигателя, подключенного к источнику тока.

— В последнем случае,— пояснил вожатый,— че­рез обмотки двигателя протекает слишком большой ток. От этого изоляция проводов обмоток двигателя перегревается и нарушается. Она горит, соседние

Лампа дневного света и ее детали.

витки замыкаются между собой, и ток в цепи двига­теля еще более возрастает. В результате такой аварии двигатель становится совершенно непригодным. Пере­греваться сверх меры двигатель может и при слишком

длительной работе, что также недопустимо. Вот, ре­бята, когда вы будете работать на токарном станке, пользоваться электродрелью, пылесосом, электропо­лотером или другим устройством, работающим от электродвигателя, постарайтесь сберечь его.

Очень скоро после окончания работы с трансфор­матором и звонком мы занялись изготовлением на­стольных ламп и торшеров для нашего клуба и еще одним очень интересным делом — установкой ламп дневного света.

Вожатый показал нам лампу дневного света и объ­яснил ее устройство. Лампа дневного света — это длинная стеклянная трубка, наполненная парами ртути и газом аргоном. На концах трубки — цоколи с двумя ножками. Внутренние стенки трубки покры­ты специальным веществом — люминофором. Он об­ладает замечательной способностью светиться, когда