ЭЛЕКТРОЛЕТАМ ПОРА В ПОЛЕТ!

Полет авиамодели с электромотором бесшумен и не отравляет атмосферу выхлопными газами. Модель избавлена от тряски, свойственной моторам внутреннего сгорания, а следовательно, и радиоаппаратура, установленная на моделях с электродвигателями, работает более надежно (особенно рулевые машинки). Именно поэтому появившиеся в последнее время в продаже микроэлектродвигатели новых марок сразу привлекли внимание моделистов. Однако первые же пробы выявили некоторые их недостатки: ненадежность щеточного механизма и подшипников, отсутствие вентиляции якоря и феррито-бариевых магнитов. Употребляемый для изготовления деталей якоря и коллектора полистирол не выдерживает высоких температур (150—170°).

Что же можно предпринять, чтобы «излечить» эти, в целом перспективные, электродвигатели и применить их на летающих моделях?

Слово одному из старейших советских авиамоделистов, Сергею Михайловичу Подгурскому, который давно занимается проблемами электрополета.

Можно с уверенностью сказать, что переделка наиболее массовых советских микроэлектродвигателей ДИ-1-3 и МЭД-40 позволит создать не только отлично летающие кордовые, но и модели свободного полета (последние в комплексе с легкими и достаточно мощными источниками тока типа аккумуляторов СЦ-1,5).

Чтобы повысить надежность двигателя, необходимо выполнить следующие работы: заменить проволочные щетки коллектора угольными или медно-графитовыми, просверлить вентиляционные отверстия в корпусе микроэлектродвигателя и в задней крышке, перемотать якорь более толстым проводом, заменить не выдерживающую нагрева заднюю крышку со щеточным устройством, поставить новую ось и коллектор (на мотор ДИ-1-3 следует ставить коллектор от мотора МЭД-40). Для выполнения перечисленных работ двигатель следует полностью разобрать: снять пластмассовую крышку корпуса, отогнув тонкой отверткой металлические лапки, осторожно вынуть якорь и магниты, предварительно пометив правый и левый, и в металлическом корпусе двигателя аккуратно высверлить вертикальные отверстия Ø 4 мм в соответствии с рисунком 1.

Рис. 1. Разборка микроэлектродвигателя ДИ-1-3:

1 — удаление фирменной пластмассовой крышки, 2 — якорь, с которого снимается обмотка, коллектор и ось, 3 — сверление отверстий Ø 4,5 мм в передней стенке двигателя, на деревянной оправке, 4 — оправка, 5 — вынутый из корпуса магнит.

Рис. 2. Изготовление новой крышки из оргстекла и размещение щеткодержателей:

1 — крышка, 2 — щеткодержатель, 3 — пружина щеткодержателя, 4 — бронзовая втулка вала ротора.

Рис. 3. Переделка якоря и изготовление щеткодержателя:

1 — прижимная шайба коллектора (стеклопластик), 2 — корпус коллектора (эбонит), 3 — изолирующая щечка якоря, 4 — набор якоря, 5 — ось якоря (стальная спица Ø 2 мм), 6 — развертка щеткодержателя (латунь, толщина 0,7 мм), 7 — угольная щетка.

При доработке корпуса мотора ДИ-1-3 выпуска 1977 года, чтобы не повредить хрупкие детали при сверлении, необходимо плотно вставить внутрь корпуса круглую деревяшку. Отверстия в задней крышке сверлятся так же, только перед сверлением снимаются щетки.

Взамен штатной крышки корпуса необходимо выточить новую, из более термостойкого материала (например, оргстекла), и на ней смонтировать новый щеточный механизм (рис. 2). Чтобы сделать щеткодержатель (рис. 3), потребуется миниатюрный инструмент: маленькие часовые плоскогубцы, слесарный молоток весом 40—50 г, набор надфилей и хорошие настольные тиски. Пайкой пользоваться нельзя. Сами щетки можно выпилить из угольков для электробритвы.

Перемотка якоря — самая сложная операция. Сначала сматывают старую обмотку (выводы к пластинкам коллектора следует аккуратно отпаять), затем поверхность пазов дважды тщательно промазывают эмалитом средней густоты для изоляции обмотки от массы. После этого следует аккуратно, легкими ударами по алюминиевой болванке выбить ось якоря — на ее место на тугой посадке ставится новая ось из стальной вязальной спицы Ø 2 мм.

Изоляторы верха и низа якоря, выполненные из полистирольных пластинок, нужно снять, так как они не выдерживают высоких температур и сильно коробятся. По их форме изготовьте из стеклопластика накладки толщиной 0,3— 0,8 мм и приклейте клеем БФ-2 (сушить при температуре 50—60° в течение 10—12 ч). На концы оси надеваются кембриковые трубки.

Намотку, если смотреть со стороны коллектора, следует вести по часовой стрелке проводом ПЭВ-2 Ø 0,31 по меди (с изоляцией — соответственно Ø 0,37), тщательно укладывая виток к витку. В начале обмотки конец провода накручивается на ось по кембрику 6— 7 раз. Завершив работу над первой секцией, поворачивают якорь на 120° и наматывают вторую, а. затем третью секцию (по 100 витков). Провод не отрезается, а скручивается петлей длиной 25—30 мм, которая наматывается на ось поверх первого (начального) конца. Окончив работу с последней секцией, провод отрезают и конец его после скрутки с проводом начала обмотки первой секции якоря наматывают на ось.

После этого обмотку пропитывают эмалитом средней густоты только вдоль пазов якоря. Когда эмалит высохнет, все концы и петли надо смотать с оси и проверить омметром, нет ли обрывов и замыканий на массу. Концы обмоток отгибают наружу и отрезают в 15 мм от наружного отвода якоря, аккуратно зачищают скальпелем и облуживают. Затем кембрики ка обоих концах оси острым скальпелем обрезают вкруговую на уровне верха обмоток; на конце, противоположном коллекторному, — в 1 мм от уровня верха обмотки.

Надев на ось коллектор (с эпоксидным клеем или БФ-2), концы обмоток загибают вокруг лапок пластин коллектора, обжимают плоскогубцами и тщательно припаивают: общая длина якоря с коллектором должна составить 50— 52 мм, а конца оси за коллектором — не менее 3 мм. Второй конец оси якоря должен быть длиной не менее 15 мм. После сборки мотора на него насаживается винт со втулкой из дюралюминия (рис. 4, 5). Рассверлив ступицу винта до диаметра, обеспечивающего посадку втулки с достаточным натягом, ее запрессовывают с клеем БФ-2 и сбоку сверлят отверстие под стопорный винт М2.

Рис. 4. Втулка крепления винта на валу мотора (Д16Т).

Воздушный винт для модернизированного двигателя ДИ-1-3.

Указанная технология применяется и при переделке двигателей МЭД-40. Разница лишь в том, что якорь двигателя МЭД-40 собирается из двух якорей: на ось набирают столько пластин, чтобы длина якоря стала равной длине магнитов. Для этого приходится либо изготовлять эти пластинки самостоятельно, что довольно трудно сделать, либо разбирать еще один мотор.

В результате доработки мощность электродвигателей повышается в среднем в 1,5 раза, а главное, резко возрастает надежность щеточного механизма. После окончательной сборки мотора, подгонки щеток к коллектору и припайки выводных проводников нужно присоединить к ним батарею 3336Л через амперметр и, вращая заднюю крышку, найти точку наименьшего потребления тока. Затем, поменяв провода, найти ту же точку при вращении двигателя в обратную сторону. Положение крышки фиксируется двумя стопорными винтами М2, которые ввертываются через отверстия в корпусе.

Модернизированные моторы открывают достаточно широкие возможности для создания не только кордовых моделей с питанием по проводам от батарей, аккумуляторов или выпрямителей, но и облегченных моделей свободного полета типа мотопланеров с качеством порядка 15—20. Оптимальное рабочее напряжение в этом случае 6—7 В, потребляемый ток — 2—3 А.

Большее увеличение мощности двигателей достигается их спаркой, то есть размещением в одном корпусе сдвоенной системы магнитов и удлиненного вдвое якоря (с соответствующим изменением количества провода в обмотках).

СОВЕТЫ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ. После переделки и сборки следует обкатать мотор без винта на стенде при напряжении 4,5 В, включая его несколько раз по 5 мин с перерывами на 10—15 мин. Это делают для приработки щеток к коллектору.

Затем можно поставить винт и дать еще ряд циклов включений по 3—5 мин, постепенно повышая напряжение до 9 В. При этом следует обратить внимание на искрение щеток и степень нагрева корпуса мотора. Если искрение сильное — мотор придется разобрать и проверить состояние коллектора (он не должен быть засаленным и засоренным угольной пылью), а также прилегание угольных щеток к его поверхности. Кстати, чистоту коллектора необходимо проверять перед полетами. Поверхность пластин протирают бархатной шкуркой и очищают чистой тряпочкой, смоченной легким бензином или ацетоном.

Подшипники (втулки) вала через каждые 20—30 мин работы следует смазывать густым машинным маслом (лучше всего вазелиновым).

При перевозке и хранении моделей электромоторы необходимо защищать от засорения, обматывая их тонкой полиэтиленовой лентой.

С. ПОДГУРСКИЙ