ホントのおもちゃレベルから、ほとんど工場設備じゃねえかという重厚なモーターまで、詳密に製作法がガイドされています。
おそるべし。
原題は『Home-made Toy Motors』、著者は Alfred Powell Morgan です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼をもうしあげます。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。（ノー・チェックです）
*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍 自家製おもちゃモーターの開始 ***
転写者のメモ
この本は、インターネット アーカイブで見つかったオリジナルのスキャンから転記されました。
本の表紙画像
芸術と科学 第9号
自家製
おもちゃのモーター
建築の詳細な手順を説明した実用的なハンドブック
シンプルだが機能的
電気モーター
による
APモルガン
コール＆モーガン株式会社
芸術科学シリーズの出版社
私書箱473 市役所駅
ニューヨーク、ニューヨーク州
著作権 1919
による
コール＆モーガン株式会社
第1章 電動機の動作原理の説明。磁気のいくつかの原理。シャントモーターと直列モーターの違い。
第2章 簡単なおもちゃの電気モーターの構造
3 極アーマチュアを備えたシンプレックス モーター。
シンプレックスオーバータイプモーターの作り方。
マンチェスターモーター。
第3章 磁気吸引モーター。積層磁界とアーマチュアフレームを備えたモーター。実験用誘導モーターの作り方。電気エンジンの作り方。
磁気吸引モーター。
積層アーマチュアとフィールドフレームを備えたモータの構築方法
実験用誘導モーターの作り方。
電気エンジンの作り方
第4章 小型動力モータ
垂直パワーモーター
3極アーマチュアの接続
6極アーマチュアの接続
水平型パワーモーター。
図 1.—電流が電線を流れると、電線は鉄粉を吸着します。
図2.—電流を流す電線をループ状にすると、ループで囲まれた空間は磁気を帯びます。矢印は磁力線の経路を表しています。
図3.—個々の巻きの効果が小さな空間に集中するように、ワイヤをいくつかのループまたはらせん状に形成することで、電磁石が作られます。
図4—電磁石の強さはアンペアターン数に比例します。上図の磁石は、非常に強いとなるほどのターン数を持っていません。
図 5.—ワイヤの巻き数を増やすと磁力が大幅に増加し、この磁石は図 4 に示すものよりもはるかに大きな重量を持ち上げることができます。
図6.—電気モーターの原理。
図7.—シャントモーターとシリーズモーターの違いを示す図。
図8.—単式2極モーターのアーマチュアの詳細。
図9.—巻線の準備が整ったシャフトに組み立てられたアーマチュアを示しています。
図10.—フィールドフレームの正面図。
図11.—巻き上げ準備が整った完成したフィールドフレーム。
図12.—ベアリング。
図13.—巻線前のシャフトに組み立てられたアーマチュアと整流子コアの側面図。
図14.—巻き取る前にすべての部品が整列するようにベース上に組み立てられたモーターを示しています。
図15.—巻き上げ装置が取り付けられたフィールドフレーム。
図16.—整流子が完成する前の電機子巻線。
図17.—整流子の構造を示す完成したアーマチュア。
図18.—整流子の詳細。
図19.—完成したモーター。
図20.—3極アーマチュアの詳細。
図21.—シャフト上に組み立てられた3極アーマチュア。
図22.—整流子コアが所定の位置にあるアーマチュアとシャフトを示しています。
図23.—コイルがどのように接続されて連続した巻線を形成するかを示す図。
図24.—完成した3極モータ。
図25.—シンプレックス「オーバータイプ」モーター。
図26.—「オーバータイプ」モーターのフィールドフレームの詳細。
図27.—フィールドがどのように巻かれるかを示します。
図28.—ベアリング。
図28.—マンチェスターモーター。
図30.—フィールドフレームの詳細。
図31.—フィールド台座の詳細。
図32.—磁場コイルの巻き方を示します。
図33.—マグネットボビンの詳細。
図34.—ヨークに取り付けられた完成した電磁石。
図35.—アーマチュアシャフトの詳細。
図36.—上部ベアリングを形成するスタンダードの詳細。
図37.—真鍮接点。
図38.—接点に接触するブラシ。
図39.—完成した磁気吸引モーター。
図40.—完成した電気モーター。
図41.—フィールドフレームの詳細。
図42.—巻き上げ準備が整った組み立て済みのフィールド。
図43.—アーマチュア積層の詳細。
図44.—シャフトに組み立てられ、巻き上げ準備が整ったアーマチュア。
図45—整流子とアーマチュアコイルの接続方法。
図46.—ベアリング。
図47.—ブラシと支持ブロック。
図48.—よく知られている3極バッテリーモーター。
図49.—3極モーターに「始動コイル」を取り付け、接続して実験用誘導モーターを形成する方法を示します。
図50.—完成したエンジン。
図51.—ベース。
図52.—マグネットボビンのサイズを示す詳細。
図53.—電磁石を支えるフレーム。
図54.—メインベアリング。
図55.—シャフト。
図56.—アーマチュア、アーマチュアベアリング、および接続ロッドを示します。
図57.—ブラシとブラシホルダーの詳細。
図58.—フライホイールを鉄板から作る方法を示しています。
図59.—垂直型バッテリー電源モーター。
図60.—垂直モーターの視野フレームの詳細。
図61.—3極アーマチュア。
図62.—6極アーマチュア。
図63.—3極アーマチュアのコイルが整流子にどのように接続されるかを示します。
図64.—6極アーマチュアのコイルの配置と接続方法を示します。
図65.—整流子の詳細。
図66.—ベアリング、シャフト、プーリーの詳細。
図67.—ブラシとブラシホルダー。
図68.—水平動力モーターの視野フレームの詳細。
図69.—フィールドフレームの正面図。
図70.—磁場磁石ボビン。
図71.—シャフト、ロッカーアーム、ベアリング、プーリーの詳細。
図72.—完成した水平モーターの背面図。
図73.—水平モーターの側面図。
第1章 電動機の動作原理の説明。磁気のいくつかの原理。シャントモーターと直列モーターの違い。
電動モーターは、電気を機械力に変換する装置です。発電機、つまりダイナモは、モーターとほぼ同じ構造ですが、その目的は正反対です。ダイナモは機械力を電気に変換します。ダイナモは電流を発生させますが、モーターはそれを消費します。機械の中には、モーターとしてもダイナモとしても使用できるものがありますが、すべてがそうではありません。
もちろん、ほとんどの実験者は多くの電気モーターを目にしたことがあるでしょう。しかし、その正確な動作を完全に理解していない可能性も高いでしょう。ここで学ぶチャンスです。
この本で紹介されている小さなモーターは、鉄板の切れ端、マグネットワイヤー、ネジを少し使って、それぞれ2～3時間で作ることができます。必要な材料費は実質的に無視できるほどです。
これらの小型モーターの主な利点の 1 つは、実用的な電力目的であらゆる場所で使用されている大型モーターで使用される実際の原理を説明していることです。
鉄部品は、鉄板か、ココア缶などに使われるいわゆる「ブリキ」で作ることができます。薄いブリキは普通のハサミで切ることができます。ストーブの煙突などに使われる鉄板は、これらの小型モーターを作るのに最適な材料です。鉄板は通常ブリキよりも重いため、「ニッパー」で切る必要があります。また、部品を曲げるにはより高い技術が必要になります。しかし、重い材料を使うことで生じる余分な手間は、より強力で効率的なモーターを実現できるため、その苦労に見合う価値があることは言うまでもありません。
最初に作るのが最も簡単なタイプのモーターは「シンプレックス」です。
電気モーターの動作原理は 実にシンプルです。銅線に電流を流すと、電流が流れている限り、銅線は鉄粉などを引き寄せます。電流を止めると、磁気もすぐに消えるため、鉄粉はすぐに剥がれ落ちます。
図 1.—電流が電線を流れると、電線は鉄粉を吸着します。
図 1.—電流が電線を流れると、電線は鉄粉を吸着します。
電流が流れる電線をループ状にすると、ループで囲まれた空間全体が磁石の性質を持つようになります。
電線を複数のループまたは螺旋状に巻くことで、個々の巻線の効果が小さな空間に集中し、より強力な磁場が生成されます。コイルに鉄心を設けると、磁力はさらに集中し、隣接する鉄または鋼の塊に対して非常に強力な吸引力を発揮します。このようなコイルは電磁石と呼ばれます。
図 2. — 電流が流れる電線をループ状にすると、ループで囲まれた空間は磁気を帯びます。
図2.—電流を流す電線をループ状にすると、ループで囲まれた空間は磁気を帯びます。矢印は磁力線の経路を表しています。
電磁石は電気モーターの構造において非常に重要な役割を果たします。電磁コイルの強さはアンペアターン数に比例します。コイルのアンペアターン数は、コイルに流れるアンペア数とコイルを構成する電線の巻数を掛け合わせることで求められます。
図3.—個々の巻きの効果が小さな空間に集中するように、ワイヤをいくつかのループまたはらせん状に形成することで、電磁石が作られます。
図3.—個々の巻きの効果が小さな空間に集中するように、ワイヤをいくつかのループまたはらせん状に形成することで、電磁石が作られます。
電磁石に対する電線の巻き方の効果は、釘に電線を2～3回巻き付け、電池に接続すれば簡単に確認できます。この2～3回の巻き方で、普通のカーペット用タックを1～2個持ち上げるのに十分な磁力が得られるでしょう。
図 4 — 電磁石の強さはアンペア数に比例します。
図4—電磁石の強さはアンペアターン数に比例します。上図の磁石は、非常に強いとなるほどのターン数を持っていません。
次に、回転数を 40 回または 50 回に増やすと、釘の磁力が大幅に増加し、一度に多くの画鋲を拾う力が得られることがわかります。
このことから、電磁石の巻線が多ければ多いほど、電磁石は強くなると考えられますが、これはある程度は真実です。ただし、重要なのは単に巻数ではなくアンペア数であることを覚えておく必要があります。巻 線の数がある一定の点を超えて増加すると、電流に対するコイルの抵抗が非常に大きくなり、コイルを流れるアンペア数の電流が大幅に減少し、その結果、磁気も減少します。
図 5.—ワイヤの巻き数を増やすと磁力が大幅に増加し、この磁石は図 4 に示すものよりもはるかに大きな重量を持ち上げることができます。
図 5.—ワイヤの巻き数を増やすと磁力が大幅に増加し、この磁石は図 4 に示すものよりもはるかに大きな重量を持ち上げることができます。
電磁石の磁力は両端で最も強くなることがわかります。これらの場所は極と呼ばれます。
釘に数巻きの電線を巻いて作った小さな電磁石の片方の極をコンパスの針に近づけると、磁極がコンパスの針の一方の端を引き寄せ、もう一方の端を反発することがわかります。コンパスの針の北を指す端はN極と呼ばれます。コンパスの針のN極を引き寄せる電磁石の両端は S極です。
磁気の最も重要な法則の一つは、同極は反発し、異極は引き合うというものです。したがって、N極とS極は互いに引き合う傾向がありますが、N極同士、またはS極同士は反発し合います。
図6は電気モーターの原理を示しています。
モーターは、アーマチュアと呼ばれる「A」の印が付いた鉄棒と 、アーマチュア巻線と呼ばれるコイル状の電線で構成されています。アーマチュアは、モーターの回転する部分です。
図6.—電気モーターの原理。
図6.—電気モーターの原理。
電機子巻線の両端は、整流子と呼ばれる真鍮製のリングの片側に接続されており、図では「C, C」と記されています。整流子の2つの部分は互いに絶縁されており、電機子軸に取り付けられ、電機子と共に回転します。
アーマチュアは、界磁と呼ばれる馬蹄形の鉄片の両端の間を回転します。この界磁には、界磁巻線 または界磁コイルと呼ばれるコイル状の電線が巻かれています。
アーマチュアとフィールドは両方とも電磁石です。
2本の銅片「B、B」が整流子に接しています。これらはブラシであり、電流をアーマチュアコイルに導く役割を果たします。
一方のブラシは界磁コイルの一端に接続され、界磁コイルのもう一端ともう一方のブラシは電流源に接続されます。
電流が流されるとすぐに、アーマチュアと界磁は両方とも磁石になります。界磁のN極はアーマチュアのS極を引きつけ、S極は界磁のN極を引きつけます。アーマチュアは両極が反対になるように動き始めますが、整流子が回転して反転すると、アーマチュアコイルに電流が逆方向に流れます。これによりアーマチュアの磁力が反転し、S極はN極に、N極はS極に変わります。
図7.—シャントモーターとシリーズモーターの違いを示す図。
図7.—シャントモーターとシリーズモーターの違いを示す図。
したがって、電機子極は180度移動し、S極が磁場のN極と対向するようにしなければなりません。しかし、そこに到達する前に整流子は再び回転し、電機子の電流が逆流するため、再び移動を再開する必要があります。このプロセスは継続するため、電機子は常に新しい位置を探して回転しますが、整流子の作用によってその位置に留まることができません。
モーターは、アーマチュアを流れる電流のすべてが磁界も通過するかどうか、または図 7 に示すように電流が 2 つに分割されるかどうかによって、直列巻きモーターまたは並列巻きモーターと呼ばれます。
第2章 簡単なおもちゃの電気モーターの構造
シンプレックス モーターは、数時間で作れる興味深い小さなおもちゃで、完成すると教育用モデルになります。
モーター自体としては、構造に使用される鉄の量が必然的に少ないため、効率はそれほど高くありません。このタイプのモーターとその製造方法の利点は、大型機械に用いられる実際の原理と応用方法を示していることです。
図8.—単式2極モーターのアーマチュアの詳細。
図8.—単式2極モーターのアーマチュアの詳細。
モーターの界磁は「シンプレックス型」と呼ばれるタイプで、アーマチュアは「ジーメンスH型」または2極型です。界磁とアーマチュアは、ブリキ缶やクラッカーの箱の製造に使用されるような、一般的な錫メッキ鋼から削り出されています。
良質な平らな素材を手に入れる最も簡単な方法は、配管工から古い廃材を手に入れることです。ただし、古いココア缶やベーキングパウダーの缶を切って平らにすれば、ほぼ同じ用途に使えます。
図9.—巻線の準備が整ったシャフトに組み立てられたアーマチュアを示しています。
図9.—巻線の準備が整ったシャフトに組み立てられたアーマチュアを示しています。
アーマチュア— アーマチュアを作るために、1.5インチ×1.5インチの錫の細片を2枚切ります。実際に必要な長さより少し長めに作られていますが、曲げ加工が終わった後に適切な長さに切ります。各細片の中央に慎重に線を引きます。次に、両方の細片が完全に同じ形になるように対称形を保つように注意しながら、図8に示す形に曲げます。中央の小さな曲げは、細片を編み針の上で折り曲げ、その後必要な長さまで折り返すことで最も簡単に作ることができます。
図10.—フィールドフレームの正面図。
図10.—フィールドフレームの正面図。
シャフトには、長さ1.78インチの編み針が必要です。アーマチュアの2つの半分を図9に示す位置で結びます。鉄線で仮止めし、はんだ付けします。はんだ付け後は鉄線を取り外してください。
図11.—巻き上げ準備が整った完成したフィールドフレーム。
図11.—巻き上げ準備が整った完成したフィールドフレーム。
磁場磁石は、まず幅5/8インチ、長さ5インチの錫板を切り出し、図11に示す形状に曲げることで作られます。この形状を最も簡単に、かつ正確に作るには、木片を型枠として切り出し、その型枠に沿って錫板を曲げるのが最も簡単です。型枠を作る際は、図10に示す寸法を参考にしてください。
図12.—ベアリング。
図12.—ベアリング。
フィールド マグネットの足に 8 番木ネジを通すための 2 つの小さな穴を開けます。その目的は、フィールドをベースに固定することです。
ベアリングの詳細は図12に示されています。ブリキ板から切り出すことで簡単に作ることができます。モーターを組み立てる際にアーマチュアが正しい位置に配置されるよう、ベアリングは正確に製作する必要があります。図13に示すように、カラーとして機能する2つの小さなワッシャーをシャフトに半田付けします。
整流子コアは、幅3/8インチ、長さ約5インチの紙片を切り出すことで作られます。片面にシェラックを塗り、粘着性が出るまで乾燥させます。次に、紙片をシャフトに巻き付け、直径が3/16インチになるまで巻き付けます。乾燥すると、シェラックの粘着性は紙をしっかりと固定するのに十分なはずです。
ベースは普通の木片から切り出されており、約 2.5 インチ x 1.78 インチ x 1.5 インチの厚さのブロックの形をしています。
図13.—巻線前のシャフトに組み立てられたアーマチュアと整流子コアの側面図。
図13.—巻線前のシャフトに組み立てられたアーマチュアと整流子コアの側面図。
モーターの組み立て— 部品を巻線用に慎重に準備するには、まず紙で覆います。幅5/8インチ、長さ1と3/8インチの細長い紙を切り、片面にシェラックを塗ります。紙が粘着性になったら、図11に示すように、界磁磁石の上部にある2つの垂直部分のいずれかに巻き付けます。このようにして、界磁磁石の両側を紙で絶縁します。アーマチュアも同様に絶縁し、平らな部分全体を紙で覆うように注意してください。
界磁とアーマチュアは巻線の準備が整いました。最初の巻線がずれないように適切な予防措置を講じる必要があります。
まず、磁界を巻きます。図15の「A」で示した箇所に、テープや紐などの小さな部分をループ状に巻き付けます。次の2周はループの両端に巻き付け、両端を固定します。片側に3層の電線を巻き付け、反対側まで電線を移動させて、さらに3層巻き付けます。2つ目のコイルの3層目の電線は「B」で終端します。この電線は、ほどけないように紐で固定します。
図14.—巻き取る前にすべての部品が整列するようにベース上に組み立てられたモーターを示しています。
図14.—巻き取る前にすべての部品が整列するようにベース上に組み立てられたモーターを示しています。
この方法では、界磁巻線を2つの部分に分割し、それぞれを接続します。第1コイルの外側の層は、第2コイルの内側の層に接続されます。2つのコイルは、実際には2つの部分に分割された1つの連続した巻線を形成します。巻き終わったら、シェラックでコーティングします。
アーマチュアの巻線は少し難しくなります。アーマチュアと界磁の両方に巻く線は、B&Sゲージの25番または26番の二重綿線を使用してください。
図15.—巻き上げ装置が取り付けられたフィールドフレーム。
図15.—巻き上げ装置が取り付けられたフィールドフレーム。
アーマチュアを巻くには、まず約2メートルのワイヤーを切り取り、中心を見つけるために折り返します。次に、ワイヤーをアーマチュアの中心に斜めに通し、両側の長さが均等になるようにします。交差する部分には絶縁のため、ワイヤーの下に紙を置きます。次に、ワイヤーの片方の端を使って、アーマチュアの半分に4層巻き付けます。端を糸で固定し、もう半分に巻き付けます。
整流子片を形成するために、ワイヤの端部を切断し、削り取ります。図17にその様子を示します。
図16.—整流子が完成する前の電機子巻線。
図16.—整流子が完成する前の電機子巻線。
図のようにワイヤーを曲げて、紙管にぴったりと合うようにします。絹糸でしっかりと固定します。2本のワイヤーが触れないように注意してください。ワイヤーの先端は、紙管の近くで切り取ります。
完了すると、アーマチュアと整流子の相対位置は図 17 のようになります。
図14はモーターの組み立て方法を示しています。図を見やすくするために巻線は省略しています。アーマチュアは磁界の中心に正確に配置する必要があります。ベアリング穴は正しい位置にあり、アーマチュアが自由に回転できるようにする必要があります。
図17.—整流子の構造を示す完成したアーマチュア。
図17.—整流子の構造を示す完成したアーマチュア。
アーマチュアはどの時点でも磁場に擦れず、約 1/16 インチ程度は磁場をクリアする必要があります。
ブラシは、ワイヤーをハンマーで数回軽く叩いて平らにすることで作られます。
ブラシは、両端を木ネジで固定した錫の細片でできた小さなクランプで固定されています。ブラシの最適な調整は、モーターに電流が流れている実際の動作条件下でのみ可能です。モーターを動作させるには、乾電池1～2本で十分です。
完成したモーターを図19に示します。
巻線の一端はブラシの1つに接続され、もう一方のブラシとフィールドの他端はバッテリーが接続される端子を形成します。
モーターは 2 極アーマチュア型なので、電流を流すときに指で回して始動する必要があります。
図18.—整流子の詳細。
図18.—整流子の詳細。
ベアリングにオイルを一滴垂らし、ブラシが整流子にしっかりと接触していることを確認しつつ、きつく締めすぎないように注意します。バッテリーを接続すると、モーターは始動準備完了です。高速で回転します。
図19.—完成したモーター。
図19.—完成したモーター。
3 極アーマチュアを備えたシンプレックス モーター。
先ほど説明した「シンプレックス」モーターの形状には、あらゆる点で一流のモーターとは言えない唯一の欠点があります。それは、アーマチュアが2極しかないため、モーターは自動始動せず、指で回して回転を開始する必要があることです。2極アーマチュアは、初心者にとって最も簡単に作れるため、最初に説明しました。
すべての大出力モーターには、自己始動性と可能な限り安定した牽引力を実現するために、多数の極を持つアーマチュアが装備されています。
アーマチュア— 3極アーマチュアの作り方は、2極アーマチュアの作り方とほぼ同じです。1.5インチ×1.5インチの錫板が3枚必要です。これらの板は、アーマチュアを形成するために実際に必要な長さよりも少し長めに作られており、曲げ加工が終わった後に適切な長さに切断されます。
図20.—3極アーマチュアの詳細。
図20.—3極アーマチュアの詳細。
各細片の中央に線を慎重に引いてください。次に、図20に示す形に曲げます。3つの細片がすべて同じ形になるように、左右対称になるように注意してください。軸にフィットする中央の曲げは、細片を編み針の上で折り曲げ、必要な長さだけ折り返すことで最も簡単にできます。
シャフトは、長さ1.78インチの編み針で形成されます。図21に示すように、アーマチュアを構成する3つの部品をシャフトに取り付けます。鉄線で仮止めし、端をはんだ付けします。はんだ付け後は鉄線を取り外してください。
整流子コアは、幅3/8インチ、長さ約5インチの紙片を切り出すことで作られます。片面にシェラックを塗り、粘着性が出るまで乾燥させます。
図21.—シャフト上に組み立てられた3極アーマチュア。
図21.—シャフト上に組み立てられた3極アーマチュア。
次に、紙片を軸の周りに巻き付け、直径が3/16インチになるまで巻き付けます。シェラックの粘着力は、乾燥時に紙をしっかりと固定し、硬くしっかりとした芯を形成するのに十分なはずです。
図 22 の図は、アーマチュアの残りの部分に対するシャフト上のコアの位置を示しています。
アーマチュアの巻線は、2極アーマチュアの場合よりも最初は少し難しく見えるかもしれませんが、実際には非常に簡単です。この目的で使用する電線は、B. & S.ゲージの25番または26番の二重綿被覆電線を使用してください。この目的に単綿被覆電線を使用すると、短絡が発生しやすく、問題が発生する可能性があります。
アーマチュアを巻くには、約90センチの長さの電線を3本切ります。アーマチュアの各セクションに紙片を巻き付け、缶の鋭い角が電線の絶縁体を切らないようにします。次に、アーマチュアの各セクションに4層の電線を巻き付けます。
図22.—整流子コアが所定の位置にあるアーマチュアとシャフトを示しています。
図22.—整流子コアが所定の位置にあるアーマチュアとシャフトを示しています。
各セクションは他のセクションと同じ方向に巻いてください。電線の端は絶縁材を剥がし、以下のように接続します。1つのセクションの外側の端を次のセクションの内側の端に接続します。アーマチュアの3つのセクションに「A、B、C」というアルファベットが付いていると仮定します。「A」の外側の端を「B」の内側に、「B」の外側を「C」の内側に、「C」の外側を「A」の内側に接続します。
3 つのセクション間の接続を形成するワイヤの部分は、2 極アーマチュアの場合のワイヤの端部と同じように整流子セグメントを形成するために使用されますが、この例ではアーマチュアに 3 つのセクションがある点が異なります。
図23.—コイルがどのように接続されて連続した巻線を形成するかを示す図。
図23.—コイルがどのように接続されて連続した巻線を形成するかを示す図。
ワイヤーを紙管にぴったりと収まるように曲げ、絹糸でしっかりと固定します。整流子の各セクションが、アーマチュアの各セクション間のスペースと対向するように配置します。
界磁磁石は、2極アーマチュアを備えたシンプレックスモータの製造に使用されているものと全く同じです。まず、幅5/8インチ、長さ5インチのブリキ板を切り出し、図10と図11に示す形状に曲げて作ります。この形状をある程度の精度で作る最も簡単な方法は、型枠となる木片を切り出し、その型枠に沿ってブリキ板を曲げることです。
磁場をベースに固定できるように、磁場磁石の足に 2 つの小さな穴を開ける必要があります。
磁界には、アーマチュアに使用されているのと同じ太さのワイヤーが巻かれています。巻き始めは、図15の「A」で示した箇所で、フレームに小さなテープまたはコードをループ状に巻き付けます。次の2周は、ループの両端を押さえるように巻き付けます。片側に3層のワイヤーを巻き付け、反対側にワイヤーを横切って3層巻き付けます。2つ目のコイルの3層目のワイヤーはBで終端します。このワイヤーは、ほどけないように紐で固定します。
この方法では、界磁巻線を2つの部分に分割し、それぞれを接続します。第1コイルの外側の層は、第2コイルの内側の層に接続されます。2つのコイルは、実際には2つの部分に分割された1つの連続した巻線を形成します。図23の図を見れば、このことがよく分かるでしょう。巻き終わったら、シェラックでコーティングします。
ベアリングの詳細は図12に示されています。ベアリングは簡単に作ることができます。モーターを組み立てる際にアーマチュアが適切な位置に配置されるよう、ベアリングの精度には細心の注意を払う必要があります。
図 13 に示すように、ベアリングの内側に当たってアーマチュアを保持するカラーとして機能する 2 つの小さなワッシャーをシャフトにはんだ付けする必要があります。
ベースは通常の木片から切り出され、約 2.5 インチ x 1.7/8 インチの幅、1.5 インチの厚さの長方形のブロックの形になります。
完成したモーターを図24に示します。アーマチュアが磁界に接触せず、全周で約1/16インチ（約0.35cm）程度磁界をクリアしていることを確認してください。ブラシは、両端を小さな木ネジで固定した錫の細片で作った小さなクランプで固定されています。ブラシは、銅線の端をハンマーで軽く数回叩いて平らにすることで作られています。ブラシは、モーターに電流が流れている実際の動作条件下で最も適切に調整できます。
界磁巻線の一方の端は、図24の「C」で示したブラシに接続されています。もう一方のブラシ「A」と界磁巻線のもう一方の端「B」は、バッテリーを接続する端子となります。アーマチュアと界磁が直列に接続され、電流が一方から他方へ流れるため、これは直列接続モータと呼ばれます。
図24.—完成した3極モータ。
図24.—完成した3極モータ。
モーターの組み立てが完了したら、ベアリングにオイルを一滴垂らし、ブラシが適切に調整されていることを確認し、バッテリーを接続すれば、モーターを始動させる準備は完了です。乾電池1～2本で、モーターを高速回転させるのに十分な電流を供給できます。
シンプレックスオーバータイプモーターの作り方。
今説明した 2 つのシンプレックス モーターを作成する際に概説した構築方法は、他の多くの単純で興味深い形のモーターの構築にも役立ちます。
図 25 は、図 24 に示したものと基本的に同じモーターの形状を示していますが、磁場が上下逆さまになっており、アーマチュアがモーターの下部ではなく上部にある点が異なります。
図25.—シンプレックス「オーバータイプ」モーター。
図25.—シンプレックス「オーバータイプ」モーター。
フィールドの詳細な寸法は図26に示されています。これは、幅5/8インチ、長さ5インチのブリキの細片を切り出すことで作られます。この細片を図26と27に示す形に曲げます。この形状のフィールドは、2つの脚が省略され、上下が逆になっている点を除けば、図15に示したものと非常によく似ています。脚の作り方は同じです。
図26.—「オーバータイプ」モーターのフィールドフレームの詳細。
図26.—「オーバータイプ」モーターのフィールドフレームの詳細。
磁界には、B&Sゲージ25番または26番の綿二重被覆線を使用します。巻線を配置する磁界磁石の2つの直線部分のそれぞれに、シェレース紙を巻いて慎重に準備します。その後、図15に示す磁界の場合と全く同じ方法で巻線を進めます。
使用されるアーマチュアは 3 極タイプであり、図 20、21、および 22 に示されているものとまったく同じです。
図27.—フィールドがどのように巻かれるかを示します。
図27.—フィールドがどのように巻かれるかを示します。
アーマチュアがベースよりも高いため、ベアリングもかなり高く作る必要があります。ベアリングの詳細は図28に示されています。これらはブリキ板から切り出されています。モーターを組み立てた際にアーマチュアが適切な位置に配置されるよう、ベアリングは正確に製作するよう注意する必要があります。
土台は長さ 2.5 インチ、幅 1.78 インチ、厚さ 1.5 インチの木のブロックです。
磁界は4本の小さな木ネジでベースに固定されています。モーターの組み立て方の詳細は、図25の図解を見るとよくわかるでしょう。
図28.—ベアリング。
図28.—ベアリング。
マンチェスターモーター。
すでに説明したモーターを製作した読者は、電力供給に一般的に使用される大型モーターによく似たモデルの構築を進めたいと強く願っていることは間違いありません。
図29は「マンチェスター」タイプのモーターを示しています。
この機械のフィールドは、幅1.5インチ、長さ約6インチの厚手のブリキ板を曲げて形を整え、台座のすぐ上にある下部のポールピースの中央で接合して作られています。この板は少し長めに切断し、曲げ加工が終わったら必要な長さにカットするのが最善です。図30は、フィールドの詳細と寸法を示しています。
すでに説明したモーターを作成する場合と同じ方法で、ペンチと木製の型を使用してフィールドを形に曲げる必要があります。
図28.—マンチェスターモーター。
図28.—マンチェスターモーター。
フィールドフレームは「台座」によって支えられています。台座は、幅1/2インチの別のストリップで構成されており、下部ポールピースの接合部の下に直角にフィールドフレームにはんだ付けされています。
台座は現場にしっかりとはんだ付けし、はんだが接合部まで十分に行き渡るように注意してください。次に、図に示すように、台座の両端を折り曲げて2つの「脚」を形成します。脚は、アーマチュアトンネルの中心がベースから5/8インチ（約1.5cm）上になるように曲げます。
モーターを木製のベースにしっかりとねじ止めできるように、台座の両側に 2 つの小さな穴を開ける必要があります。
図30.—フィールドフレームの詳細。
図30.—フィールドフレームの詳細。
磁界の巻き付け— このモータの巻き付け作業は、他のモータの製造とは少し異なる方法で行う必要があります。巻線は以前のように簡単には巻けないため、必要な長さの巻線を小さなスプールまたはボビンに巻き付け、磁界に通す必要があります。この目的には、二重綿被覆の巻線が最適です。B&Sゲージの25番または26番を使用できます。磁界フレームの巻線が接触する可能性のある箇所には、絶縁材の摩耗を防ぐため、紙片を巻き付けてください。
図32は、コイルを巻く際の方法を示しています。どちらの巻き線も、フィールドの下部から開始し、図に示す方向に巻きます。「B」と「D」が開始端です。各コイルには3層の電線を巻き付けます。巻き終わったら、端子「B」と「C」を接続します。
アーマチュア— アーマチュアの作り方は、すでに説明した方法と全く同じです。幅1.5インチ、長さ1.5インチのブリキ板を3枚用意します。これらは実際に必要な長さよりも少し長めに作られており、曲げ加工が終わった後に適切な長さに切断されます。
図31.—フィールド台座の詳細。
図31.—フィールド台座の詳細。
3本のストリップの中央に慎重に線を引き、図20に示す形に曲げます。3本とも全く同じ形になるように、左右対称になるように注意してください。各ストリップの中央の曲げた部分がシャフトにぴったり収まるようにしてください。この形にするには、ストリップを編み針の上で折り曲げ、その後必要な量だけ折り返すのが最も簡単です。
図32.—磁場コイルの巻き方を示します。
図32.—磁場コイルの巻き方を示します。
シャフトは、長さ1.78インチ（約3.3cm）の編み針です。図21に示すように、シャフトに3本の細長い棒を取り付け、鉄線で仮止めします。次に、端をはんだ付けして鉄線を取り外します。
整流子コアは、幅3/8インチ、長さ約5インチの紙片をシャフトに巻き付け、形成された小さな円筒の直径が3/16インチになるまで巻き付けます。紙片の片面にシェラックを塗布し、粘着性が出るまで乾燥させてからシャフトに巻き付けます。シェラックの粘着性は、乾燥時に紙をしっかりと固定し、硬くしっかりとしたコアを形成するのに十分なはずです。
アーマチュアの巻線は難しくありません。使用する電線は、B&Sゲージの25番または26番、二重綿線です。
絶縁材を切断する可能性のある缶の鋭いエッジからワイヤーを保護するために、アーマチュアの各セクションに紙片を巻き付けます。
アーマチュアの各セクションに4層の電線を巻きます。各セクションは他のセクションと同じ方向に巻きます。電線の端子はきれいに削り取り、以下の手順で接続します。1つのセクションの外側の端を次のセクションの内側の端に接続します。アーマチュアの3つのセクションに「A」、「B」、「C」というアルファベットが付いているとします。「A」の外側の端を「B」の内側に、「B」の外側を「C」の内側に、「G」の外側の端を「A」の内側に接続します。
3 つのアーマチュア コイル間の接続を形成するワイヤの部分は、整流子の 3 つのセクションを形成するために使用されます。
ワイヤーを紙の芯にぴったり合うように曲げ、絹糸でしっかりと固定します。
アーマチュアを支えるには2つのベアリングが必要です。ベアリングは鉄板または真鍮から切り出され、図12に詳細が示されています。モーターを組み立てて自由に回転させた際にアーマチュアが適切な位置に配置されるよう、ベアリングの精度を確保するよう細心の注意を払って製作する必要があります。
図 22 に示すように、カラーとして機能し、アーマチュアをフィールドの中央に保つための 2 つの小さなワッシャーまたはワイヤー リングをシャフトにはんだ付けする必要があります。
ベースは幅 2.5 インチ、長さ 2.5 インチ、厚さ 3/8 インチの正方形の木片です。
完成したマンチェスターモーターを図29に示します。ブラシは2本の銅線の両端を平らにすることで作られています。各ブラシは、両端を小さな丸頭木ネジで固定した錫の細片で作られた小さなクランプの下に固定されています。
アーマチュアがフィールドの中央に正確に位置し、どの点でも擦れがなく、完全に自由に回転することを確認します。
アーマチュアと界磁巻線は直列に接続する必要があります。図32の「B」でマークされた界磁巻線の端子は、図29の「C」でマークされたブラシクランプに接続する必要があります。図32の「C」でマークされた界磁巻線の端子は、モータの一方の端子となります。もう一方の端子はブラシクランプ「A」です。
モーターのベアリングにオイルを差し、ブラシを調整すれば、作動する準備が整います。
第3章 磁気吸引モーター。積層磁界とアーマチュアフレームを備えたモーター。実験用誘導モーターの作り方。電気エンジンの作り方。
磁気吸引モーター。
このモーターは、アーマチュアにワイヤーが巻かれていない点で、すでに説明したモーターと異なります。
界磁コイルは、長さ1.8インチ（約1.75インチ）、直径1.6インチ（約1.87インチ）の鉄心に巻かれた2つの電磁石で構成されています。各鉄心には、厚さ1.6インチ（約1.87インチ）、直径1.6インチ（約1.87インチ）のファイバーヘッドが2つ取り付けられており、図33に示すようにボビンを形成しています。ボビンには、B.&S.ゲージ22番の単線綿被覆磁気ワイヤが巻かれています。磁石は直列に接続されており、電流は磁石を逆方向に流れます。
図33.—マグネットボビンの詳細。
図33.—マグネットボビンの詳細。
アーマチュアは、長さ1.75インチ（約3.25cm）、幅1.85インチ（約3.75cm）、厚さ1.32インチ（約3.32cm）の軟鉄板です。アーマチュアの中心には1.8インチ（約3.75cm）の穴が開けられており、アーマチュアは長さ1.78インチ（約3.75cm）のシャフトに圧入されています。
シャフトの下端は尖っており、2 つのコイルの中間にある磁石ヨークの小さな穴に収まっています。
磁気ヨークは、長さ 2.5 インチ、幅 7/8 インチ、厚さ 1/8 インチの軟鉄または鋼のストリップです。
図34.—ヨークに取り付けられた完成した電磁石。
図34.—ヨークに取り付けられた完成した電磁石。
磁石は、長さ5インチ、幅3インチ、厚さ3/8インチの木製台座に、8-32番の小ネジ2本で取り付けられています。小ネジは台座の底部から磁石の底部まで貫通しています。ヨークは磁石の下、磁石と台座の間に配置されています。ネジは、1インチと1/8インチ間隔で2つの穴に通されています。
アーマチュアは、真鍮板の細片を曲げて作られた基準片によって電磁石上に支持されています。基準片の詳細は図36に示されています。基準片は2本の小さな木ネジでベースに固定されています。
図35.—アーマチュアシャフトの詳細。
図35.—アーマチュアシャフトの詳細。
シャフトの下端がヨークのソケットに収まっているとき、アーマチュアは電磁石の上部をわずかに通過するはずです。シャフトは完全に垂直で、摩擦なく自由に回転するはずです。
シャフトの下端には、押し込んで所定の位置に固定する小さな真鍮製の接点が付いています。この接点の正確な形状と寸法は図37に示されています。中心の穴はシャフトの直径よりわずかに小さくする必要があります。そうすることで、接点を押し込んでもしっかりと固定され、動かなくなります。
接点に接触するブラシを図38に示します。これはバネ用の銅または真鍮から切り出され、図に示す形状と寸法に従って製作されます。ブラシは丸頭真鍮製木ネジでベースに固定されます。
モーターの正しい組み立て方法と完成後の外観は、図 39 の図からよくわかります。
図36.—上部ベアリングを形成するスタンダードの詳細。
図36.—上部ベアリングを形成するスタンダードの詳細。
バインディングポストは、乾電池に付属しているような六角ナットとつまみネジが付いた機械ネジで構成されています。一方のバインディングポストはブラシの端を貫通してブラシに接続します。もう一方のバインディングポストは、ベースの左前方の角に取り付けられています。電磁石の一方の端子はこのバインディングポストに接続されています。もう一方の端子は、スタンドをベースに固定しているネジの頭の下に配置されています。
図37.—真鍮接点。
図37.—真鍮接点。
モーターを動作させる前に、接点とブラシを非常に慎重に調整する必要があります。アーマチュアが電磁石の上を旋回して回路を遮断し始める直前に、接点の先端がブラシに接触する必要があります。正確な位置は、少し試行錯誤して見つける必要があります。ブラシは、旋回時に接点の先端にのみ接触するように調整することが非常に重要です。
図38.—接点に接触するブラシ。
図38.—接点に接触するブラシ。
図39.—完成した磁気吸引モーター。
図39.—完成した磁気吸引モーター。
モーターの動作は非常にシンプルです。バッテリーがバインディングポストに接続されている状態では回路は未完成のため、コイルは磁化され、接点がブラシに接触するまでアーマチュアを引き付けます。しかし、接点とブラシが接触すると回路は完成し、アーマチュアは電磁石に引き寄せられます。アーマチュアがコアの端を通過するとすぐに回路が切断され、アーマチュアは運動量によってブラシを通過し、反対側の接点がブラシに接触する位置まで回転します。そして、この動作が繰り返されます。
このタイプの磁気吸引モーターは、通常、シャフトを指で回して始動する必要があります。
積層アーマチュアとフィールドフレームを備えたモータの構築方法
少しの注意深い作業で、バッテリーで作動するのに適した強力な電気モーターを作るのは簡単です。
図40.—完成した電気モーター。
図40.—完成した電気モーター。
図40に示すモータのフィールドフレームとアーマチュアは積層構造、つまり別々の鉄板で作られています。これらはブリキ板や普通のストーブパイプ用の鉄板で作ることができます。良質な板材を入手する最も安価で簡単な方法は、ブリキ屋や配管工から古いスクラップを入手することです。
フィールドの詳細は図41に示されています。正確な形状と寸法は図を参照することで理解できます。まず、1枚の積層板を慎重に型紙として配置します。切り取り、端を滑らかにし、サイズと形状が正確であることを確認します。次に、それをテンプレートとして使用し、金属の上に置き、鋭利な針で端に線を引いて、他の積層板を配置します。しっかりと押し付けた際に、5/8インチの高さになるように、十分な数の積層板を切り出します。
図41.—フィールドフレームの詳細。
図41.—フィールドフレームの詳細。
アーマチュアはフィールドフレームと全く同じ方法で作られます。つまり、図43に示す形状と寸法に従って型紙を切り抜き、それをテンプレートとして他の積層板を配置します。しっかりと押し付けた際に5/8インチの高さになるように、十分な量を切り出します。
アーマチュアの直径は1と3/16インチです。アーマチュアを収容するフィールドフレームの穴の直径は1と1/4インチで、アーマチュアが回転するための空間が確保されています。
シャフトを通すための中央の穴は、ラミネーションが直径1/8インチのシャフトにしっかりと固定されるような直径にする必要があります。ラミネーションは慎重に平らにしてから、長さ2と1/8インチの鋼製シャフトに押し込みます。やすりですべての粗いエッジを削り、外側を滑らかにすることで、現場で削れることなく適切に回転します。
図 44 は、シャフト上に組み立てられ、巻き上げる準備が整ったアーマチュアを示しています。
アーマチュア巻線は、各脚に22番B.&Sゲージの二重綿被覆マグネットワイヤを4層に巻いたものです。ワイヤを所定の位置に配置する前に、鉄心をシェレース紙で丁寧に絶縁する必要があります。そうすることで、金属の鋭利なエッジが絶縁体を切断してショートする危険を回避できます。各脚には同じ巻数のワイヤを巻き、すべて同じ方向に巻く必要があります。
図42.—巻き上げ準備が整った組み立て済みのフィールド。
図42.—巻き上げ準備が整った組み立て済みのフィールド。
整流子は図 45 に示されています。これは、長さ 7/16 インチ、内側 5/16 インチ、外側 3/8 インチの真鍮管で構成されています。この管を、直径 5/16 インチ、長さ 7/16 インチのファイバーに押し付けます。この管を、弓のこで縦方向に 3 つの均等な部分に分割します。ファイバー リングを作成し、ファイバー コア上の所定の位置に配置したときに管にしっかりと押し付けて、3 つの整流子セクションをしっかりと所定の位置に保持します。セクションは、2 つのセクションの間に小さなスペースがあり、互いに完全に絶縁されるように配置する必要があります。ファイバー コアの中心には 1/8 インチの穴を開け、巻線を配置した後、シャフトにしっかりと押し付けてアーマチュアに押し付けられるようにします。整流子は、2 つのセクション間の分割点が各巻線の中心の真向かいにくるように配置する必要があります。巻線に「A」、「B」、「C」の3つの番号が付けられ、「A」と「B」の間の整流子部を1、「A」と「C」の間の整流子部を2、「C」と「B」の間の整流子部を3とします。「B」の内側端子は「A」の外側端子に接続され、整流子部1の巻線に近い端に半田付けされます。「B」の内側端は「C」の外側端子と整流子部2に接続されます。巻線「C」の内側端は「B」の外側と整流子部3に接続されます。電機子巻線と整流子の接続は、図45に示されています。
図43.—アーマチュア積層の詳細。
図43.—アーマチュア積層の詳細。
界磁巻線は、No.18 B.&S. 二重綿被覆線を5層に重ねて構成されています。図40に示すように、2本のファイバーヘッドを切断して界磁の上にかぶせ、巻線の両端を支えることで、この部分の作業がはるかにきれいに仕上がります。
図44.—シャフトに組み立てられ、巻き上げ準備が整ったアーマチュア。
図44.—シャフトに組み立てられ、巻き上げ準備が整ったアーマチュア。
ベアリングは図46に示されています。図に示すように、直径3/8インチ、厚さ1/16インチの真鍮板を曲げ加工と穴あけ加工によって製造されています。穴の位置は図から最もよく分かります。大きい方のベアリングは、整流子側の現場で組み立てられています。
モーターの組み立ては、正しく慎重に行えば比較的簡単です。ベアリングは、フィールドフレームの反対側にあるベアリングの外側にあるナットにネジを通して「B」と「B」の穴に取り付けます。
アーマチュアは、引っ掛かりや磁界への擦れの危険がなく、自由に回転する必要があります。アーマチュアとベアリングの間のシャフトの両端に、小さなファイバーワッシャーを差し込み、遊びを吸収します。
ブラシは、図 47 に示す形状と寸法に従ってスプリング銅で作られています。ニッパーで切り取ることができます。
各ブラシは、大型モーターベアリングに支えられた小さなファイバーブロックに取り付けられています。図中の「A」と「C」で示した穴には、4-36のタップでねじを切ります。「B」の穴は直径1/8インチで、ブロックを貫通するようにドリルで穴を開けます。
穴「A」と「C」は、ブロックをベアリングに固定するために使用されます。ブラシは、下端にナットが付いた6-32ネジでブロックに固定されます。
ベースは幅3インチ、長さ3.5インチ、厚さ3/8インチの長方形のブロックです。モーターは、真鍮板を曲げ加工した4つの小さな直角ブラケットでベースに固定され、2本の小ネジが「H」と「H」の穴に通されて反対側の端にあるナットに締め付けられ、フィールドフレームに固定されています。
図45—整流子とアーマチュアコイルの接続方法。
図45—整流子とアーマチュアコイルの接続方法。
界磁巻線の一方の端子はベースに取り付けられたバインディングポストに接続されます。界磁巻線のもう一方の端子は右側のブラシに接続されます。ワイヤの端は、ブラシをファイバーブロックに固定しているネジの頭の下に配置します。ブラシはブロックの下側に配置して、整流子の下側に接触させます。
図46.—ベアリング。
図46.—ベアリング。
左側のブラシは整流子の上側に接し、モーターのベースにある2番目のバインディングポストに接続されています。これにより、アーマチュアとフィールドが直列に接続された「直列」モーターとなります。
図47.—ブラシと支持ブロック。
図47.—ブラシと支持ブロック。
モーターはこれで始動準備完了です。各ベアリングにオイルを一滴垂らし、ブラシの湾曲部分が整流子の中心にしっかりと接触していることを確認してください。3極のアーマチュアは、電流を流すとすぐに補助なしで始動し、高速で回転します。乾電池または他の電池2個で十分です。モーターに小型のプーリーを取り付けることで、その電力を小型模型の駆動に利用することもできます。
実験用誘導モーターの作り方。
3極アーマチュアを持つモーターは、直流だけでなく交流でも動作し、適切な抵抗を直列に接続することで110ボルトの交流電流で動作させることができます。一般的な実験者であればおそらくご存知でしょうが、このモーターを 誘導モーターとして交流で動作させることもでき、ブラシなしでアーマチュアに電流を流さずに動作させることをご存知でしたか ？
図 48 に示すような通常の 3 極バッテリー モーターから誘導モーターを作成するには、ブラシを取り外し、セグメントを短絡するように整流子の周りに裸銅線を巻き付けるだけです。
交流電流は界磁コイルに導入する必要があります。降圧トランスは、界磁コイルに直接接続できる低電圧交流電流を生成するのに非常に便利です。トランスがない場合は、ランプバンクなどの適切な抵抗をモーターに直列に接続すれば、110Vの交流電流を使用できます。
電流が流され、アーマチュアを数回鋭くひねったり、シャフトの周りに紐を巻き付けてコマを回すように引っ張ったりして速度を上げると、モーターはかなりの速度で回転し続けます。
図48.—よく知られている3極バッテリーモーター。
図48.—よく知られている3極バッテリーモーター。
電流を流す前にアーマチュアを加速しておくと、モーターの始動が容易になる場合があります。適切な速度に達したらすぐに電流を流すと、アーマチュアは回転を続けるはずです。
市販の誘導モーターは自己始動式で、遠心力調速機を内蔵する中空のアーマチュアを備えています。モーターが停止しているとき、または始動しているときは、4つのブラシが整流子に押し付けられ、アーマチュアコイルを4つのグループに分割します。モーターが適切な速度に達すると、調速機は遠心力によって押し出され、ブラシを整流子から押し離します。同時に、金属リングが整流子の内側に押し付けられ、すべてのセクションが短絡され、各コイルが1つの完全な回路を形成します。
小型の 3 極おもちゃのモーターにこのような調速機と短絡装置を取り付けて自動始動させるのは非常に困難です。
しかし、非常に単純なデバイスを使用して、別の方法でこれを実現することも可能です。
これは、始動専用の別のコイルセットをアーマチュアに取り付けるというものです。ブラシはモーターに残しておきますが、始動時にのみ使用します。アーマチュア巻線のリード線は整流子から取り外され、すべて接続されます。次に、コイルの上に2～3層の電線を巻き付けて、以前のものと似ていますが、より小さい新しいコイルを形成します。
図49.—3極モーターに「始動コイル」を取り付け、接続して実験用誘導モーターを形成する方法を示します。
図49.—3極モーターに「始動コイル」を取り付け、接続して実験用誘導モーターを形成する方法を示します。
これらの新しいコイルは、モーターを通常の方法で使用する場合と同じように、取り外す前の古いコイルと同じ方法で整流子に接続されます。
配置を完了するには、2点スイッチが必要です。接続は図49のようにします。始動時はスイッチを右側（接点A）に切り替え、電流が通常通り界磁とアーマチュアの補助コイルを流れるようにします。モーターが所定の速度に達したら、スイッチを左側に切り替えます。電流は界磁のみに流れ、モーターは誘導によって回転を続けます。
電気エンジンの作り方
電気エンジンは実際には電気モーターの一種ですが、最も一般的な電気モーターとは異なり、アーマチュアが回転するのではなく、蒸気エンジンやガソリンエンジンのピストンのように前後に振動します。電流量に対する出力量の比率という点では、電気エンジンは電気モーターほど効率的ではありませんが、非常に興味深い模型を作ることができ、若い実験家は電気モーターを作るのと同じくらい、電気エンジンを組み立てることに喜びを感じるでしょう。
図50.—完成したエンジン。
図50.—完成したエンジン。
最初の実用的な電気モーターが発明される以前から、様々な形態の電気エンジンが作られてきました。しかし、それらは単なる珍品に過ぎず、電流の消費が問題にならない場合にのみ使用できました。
図50に示すエンジンはダブルアクション型です。2つの電磁石が配置されており、一方がアーマチュアを前方に引っ張り、もう一方が後方に引っ張るように配置されています。アーマチュアの動きは、コネクティングロッドとクランクを介してシャフトに伝達されます。このエンジンは非常に簡単に組み立てられ、設計上、大小を問わず同様に動作します。図面に示されている寸法のエンジンを製作するために必要な材料が全て揃っていない場合は、その半分のサイズで製作することも可能です。もちろん、出力は劣りますが、同様に動作します。
図51.—ベース。
図51.—ベース。
完成したエンジンは図50に示されています。各部品にはマークが付けられているので、他の図面でも容易に識別できます。この図をよく見て、すべての部品がどのように配置されているかを理解するとよいでしょう。
ベースは図 51 に示されています。これは、長さ 7 インチ、幅 3.5 インチ、厚さ 1.5 インチの硬材で作られています。
電磁石は、エンジンの残りの部分の寸法をほぼ決定します。図52に示す磁石は、直径3/8インチ、長さ2.5インチの丸鉄で作られており、直径1.8インチのファイバーワッシャーが2枚付いています。各鉄心端には、8-32ネジを差し込めるように穴が開けられ、タップが切られています。実験者は、古い電話ベル、あるいは「リンガー」と呼ばれるものから、ファイバーヘッドを取り付けた古い磁石心をいくつか取り出すことができるかもしれません。適切なボルトは、弓のこで適切な寸法に切断することで、目的に合うように作ることができます。もし、端に穴を開けたりタップを切ったりして、コアをエンジンのフレームに正しく取り付けるためのドリルとタップがない場合でも、少し工夫すれば、ボルトのネジ山部分を有効に活用することができます。次に、フレームの穴を大きくして、8-32 ネジの代わりにボルトの端が通り抜けられるようにし、コアを両側のナットで固定します。
ファイバーワッシャーの間隔は2.75インチ（約6.3cm）です。この隙間に、B&Sゲージ18番の綿線を巻き付けます。ワイヤーを巻き付ける前に、芯線が金属に触れないように紙で覆ってください。ワイヤーの端はファイバーヘッドの小さな穴から引き出します。
図52.—マグネットボビンのサイズを示す詳細。
図52.—マグネットボビンのサイズを示す詳細。
磁石を巻く際に18番B.&.S.ゲージのワイヤーを使用する必要は必ずしもありませんが、平均的なバッテリーではこのサイズが最良の結果をもたらします。太いワイヤーを使用すると、エンジンはバッテリーからより多くの電流を必要とします。細いワイヤーを使用する場合は、より高い電圧のバッテリーが必要になります。ただし、消費電流は少なくなります。
電磁石は、穴 E と D を貫通する 2 本のネジによってエンジンのフレームに取り付けられます。フレームの詳細は、図 53 に示されています。フレームは、長さ 5 と 5/8 インチ、幅 1 インチと 1/8、厚さ 1/8 インチの錬鉄または冷間圧延鋼のストリップで作られています。
エンジンのこの部分とベアリングを作るための材料は、鍛冶屋や金物店で入手できるのが最適です。厚手の亜鉛メッキ鋼板も使用できますが、通常は厚さが足りないため、2枚重ねて使用する必要があるかもしれません。鋼板の両端は丸め、直角に曲げて、高さ1.75インチ（約3.5cm）のU字型にします。
「D」と「E」の穴は、8-32ネジが通る大きさが必要です。「A」、「B」、「C」の穴は、直径約1/8インチです。これらの穴は、エンジンのフレームを木製のベースに固定するネジを通すために使用します。
図53.—電磁石を支えるフレーム。
図53.—電磁石を支えるフレーム。
ベアリングは図54に示されています。U字型に作られており、エンジンのフレームと同様に鉄または鋼の帯板から作られていますが、幅は1.8インチではなく3/4インチです。寸法は図面を参照することで最もよく理解できます。各側面の上部近くにある3/32インチの穴は、シャフトの端をベアリングで固定するための穴です。
すぐ下にある1/8インチの穴は、ブラシホルダーを固定するために使用します。底部の穴は、ベアリングをベースに固定するために使用します。
図54.—メインベアリング。
図54.—メインベアリング。
シャフトは、おそらくエンジンの中で最も製作が難しい部品でしょう。詳細は図55に示されています。シャフトは、1/8インチの鋼棒を曲げて、中央にクランクを形成します。クランクは、1/2インチの「スロー」、つまり1/4インチのオフセットになるように曲げます。これにより、コネクティングロッドは1/2インチだけ前後に動きます。完成したシャフトの長さは3インチになります。使用する鋼板はこれよりも長く、シャフト完成後に正確な寸法に切断できるようにします。このシャフトの片方の端に、ブラシとのオフセット接触部を形成するために、2つ目のクランクを曲げます。この2つ目のクランクは、最初のクランクと直角で、はるかに小さくする必要があります。シャフトの両端は、ほぼ同じ長さで、直径3/32インチになるように旋削またはヤスリで削ります。これは、シャフトがベアリング穴に収まり、自由に回転する一方で、シャフトが抜け落ちないようにするためです。シャフトを作るには、小型のバイス、軽いハンマー、ヤスリ、そしてペンチが2本必要です。ペンチは丸型のもの、もう1本は一般的な四角い刃のサイドカッターを使用します。完璧なシャフトが完成するまでには、2、3回の試行錯誤が必要になるかもしれません。完成したシャフトは、完全に真っ直ぐで、ベアリング内で自由に回転するはずです。ベアリングは曲げることで微調整でき、シャフトが穴に収まり、自由に回転しますが、抜け落ちるほど緩んではいけません。
アーマチュアは、長さ 2 と 1/8 インチ、幅 7/16 インチ、厚さ 3/16 インチの軟鉄の帯です。一方の端に、長さ 3/8 インチの 1/16 インチのスロットが切られています。1/16 インチの穴が、各端から 1/8 インチ離れたところまで、一方からもう一方へと貫通して開けられています。スロットを貫通する穴は、アーマチュアをコネクティング ロッドに枢動させるピンを通すために使用されます。もう一方の穴は、アーマチュアをベアリングに取り付けるために使用されます。アーマチュア ベアリングは、エンジン シャフトを支持するために使用されるベアリングの小型版です。詳細と寸法は、図 56 の左下側に示されています。アーマチュアは同じ図の中央に示されています。コネクティング ロッドは、右側に示されています。これは、幅3/16インチ、長さ1と5/8インチ、厚さ3/64インチの真鍮板から作られています。片方の端近くに1/8インチの穴を開け、もう片方の端近くに1/16インチの穴を開けます。
図55.—シャフト。
図55.—シャフト。
ブラシは、長さ2.3/16インチ（約2.3/16インチ）、幅9.32インチ（約9.3/32インチ）の薄いリン青銅板2枚です。図57に示されています。ブラシが取り付けられているブロックは硬質繊維製で、長さ1.5/8インチ（約1.5/8インチ）、一辺が3/8インチ（約3/8インチ）です。
エンジン用のフライホイールは、古いおもちゃから入手できるかもしれません。直径は約3.5インチです。フライホイールは、図58に示されているように、鉄板または鋼板から作ることができます。図58は、厚さ1/8インチの鋼板から切り出したホイールを示しています。ホイールの表面に、図のように直径3/4インチの穴を6つ開けることで、スポークのような外観を実現します。ホイールの中央の穴は、直径1/8インチにする必要があります。ホイールをシャフトに差し込み、はんだ付けで固定します。
これで、すべての部品を組み立ててエンジンを完成させる準備が整いました。フレームに電磁石を取り付け、フレームの一端がベースの左端とほぼ面一になるように、フレームを木製ベースに固定します。ベアリング底部の中央の穴から穴Aを経てベースにネジを通し、フレームに直角にベアリングを固定します。ベアリング底部は、フレームをまたぐようにわずかに曲げます。ベアリングは、底部の他の2つの穴に通した2本のネジで固定し、回転やねじれを防止します。ベアリングとフレームの取り付けには、丸頭木ネジを使用します。
図56.—アーマチュア、アーマチュアベアリング、および接続ロッドを示します。
図56.—アーマチュア、アーマチュアベアリング、および接続ロッドを示します。
アーマチュアベアリングは、2つの電磁石の間にあるフレームに直接取り付けます。次に、1/16インチの真鍮棒をベアリングの穴とアーマチュア下部の穴に通して、アーマチュアを所定の位置に配置します。
フライホイールをシャフトに半田付けし、シャフトをベアリングにカチッとはめ込みます。シャフトが自由に回転するようにベアリングを調整します。ベアリングに取り付ける前に、コネクティングロッドをシャフトにかぶせます。コネクティングロッドのもう一方の端を、アーマチュアに固定します。固定には、直径1/16インチの真鍮棒を小さな穴に通します。この棒は、アーマチュアを固定するために開けられた小さな穴に通します。フライホイールを指で回すと、アーマチュアは2つの電磁石の間を前後に移動し、2つの磁極にほぼ接触しますが、完全には接触しません。
図57.—ブラシとブラシホルダーの詳細。
図57.—ブラシとブラシホルダーの詳細。
すべての可動部品はしっかりと固定されている必要がありますが、不要な摩擦がなく、フライホイールを指で回したときにエンジンが数秒間回転し続けるように、十分に自由である必要があります。
ファイバーブロックに支持されたブラシは、ベアリングの穴を通してブロックに差し込まれた2本のネジでベアリングに取り付けられます。ブラシの位置は、シャフトが2つの上端の間を通過するように配置する必要がありますが、前述の小さな「接触」クランクが適切な位置にない限り、ブラシがシャフトに接触することはありません。ブラシが適切なタイミングでシャフトに接触するように適切に調整することで、完成したエンジンの速度と出力が大きく左右されます。
図58.—フライホイールを鉄板から作る方法を示しています。
図58.—フライホイールを鉄板から作る方法を示しています。
エンジンをバッテリーに簡単に接続できるように、ベースの右端に2つのバインディングポストを取り付けます。右側の電磁石の一方の端子をバインディングポストの1つに接続します。電磁石のもう一方の端子をシャフトの反対側にあるブラシに接続します。左側の電磁石の一方の端子をもう一方のバインディングポストに接続し、もう一方の端子をシャフトの反対側にあるブラシに接続します。いくつかの細かい調整を除けば、エンジンはこれで始動可能です。2～3個の乾電池を2つのバインディングポストに接続し、フライホイールを回して上面を右から左へ移動させます。クランクが「死点」を通過し、アーマチュアが左側の磁石から離れ始めると、シャフト上の小さな接触クランクが左側のブラシに接触し、右側の磁石に電流が流れます。これにより、アーマチュアは右側へ引き寄せられます。アーマチュアが右端まで移動する直前に、接点が左側のブラシとの接続を切断し、電流を遮断します。フライホイールの慣性によりフライホイールは動き続け、アーマチュアは左側の磁石に向かって動き始めます。この時点で、シャフトの接点が右側のブラシに接触し始め、左側の磁石が回路に投入され、アーマチュアが右側へ引き寄せられます。ブラシとクランクが適切な関係にある場合、エンジンはこの動作を繰り返し、徐々に速度を上げていき、最終的に良好な速度で回転するようになります。
金属部品を黒く、フライホイールを赤く塗装することで、エンジンの外観を向上させることができます。磁石を鮮やかな赤い布で包むことで、ワイヤーの損傷を防ぎ、見た目にも魅力を加えることができます。
第4章 小型動力モータ
モーターが相当な出力を発揮するには、これまでこのページで説明してきたモーターよりもはるかに大型で、非常に入念に製造する必要があります。界磁極とアーマチュアにはより多くの鉄を使用し、それらの間の隙間を可能な限り小さくする必要があります。界磁極とアーマチュアの間隔が狭いモーターは、間隔が広いモーターよりも大きな出力を発揮します。
図59.—垂直型バッテリー電源モーター。
図59.—垂直型バッテリー電源モーター。
最も効率の高い小型電力モータは、積層された界磁フレームと電機子フレーム、つまり多数の薄い金属板で構成されている。作業を行うための設備が限られているアマチュア実験者にとって、この種の部品を効果的に製作することは困難であるため、ここで説明するモータは鋳鉄製の電機子と界磁フレームを用いて設計されている。
独自の型から鋳造品一式を確保したい人は、最初に型を作る余分な労力を考慮しなければ、費用の一部を節約できる可能性があります。
垂直型と水平型の2種類のモーターについて説明します。どちらも3～6ボルトのバッテリー電流で動作するように設計されており、丁寧に組み立てれば驚くほどのパワーを発揮します。
図60.—垂直モーターの視野フレームの詳細。
図60.—垂直モーターの視野フレームの詳細。
垂直パワーモーター
フィールド フレームの詳細は図 60 に示されています。正確な形状と寸法は、図面を注意深く調べることで最もよく理解できます。
鋳物の鋳型は、鋳物の完成品と同じ形状、実質的に同じサイズで作ることができます。鋳型を砂型から取り外すために鋳物工場で受ける「叩き」や衝撃によって、鋳物の小型化が十分に図られ、鉄の冷却時に生じる収縮を補うことができるからです。
唯一の例外は、アーマチュアが回転するトンネル部分です。このトンネルの直径は完成時には1.75インチ（約4.3cm）ですが、粗鋳造時にはそれより若干小さくする必要があります。これは、調整して均一なサイズに仕上げるための材料が十分にあるためです。
アーマチュアには3極と6極の2種類があります。3極アーマチュアの方がシンプルですが、6極アーマチュアの方が動作がスムーズで、より安定した出力が得られます。詳細と寸法は図61と62に示されています。いずれかのアーマチュアを選択し、パターンを作成してください。
図61.—3極アーマチュア。
図61.—3極アーマチュア。
型が完成したら、シェラックを塗り、目の細かいサンドペーパーで丁寧に磨いて、完全に滑らかに仕上げます。そうしないと、砂が鋳型に付着し、不完全な鋳造物になってしまう可能性があります。
鋳物は、ねずみ鋳鉄の製造設備を備えた鋳造所であればどこでも入手できます。鋳物は可能な限り柔らかいものが望ましいです。費用は注文数量によって異なります。1セットのみ必要な場合は、鋳型製作に要する時間に基づいて料金が算出される可能性がありますが、複数セットご注文の場合は、重量に基づいて料金が算出される場合があります。
鋳造工場から鋳物を受け取った後、最初の作業はやすりですべての粗い部分とバリを慎重に取り除くことです。
旋盤や大型のドリルプレスをお持ちの方は、旋盤やリーマで簡単にトンネルを仕上げることができます。これらの設備がない場合は、丁寧に手作業でヤスリがけをすれば十分です。
「BBBB」とマークされた穴は、29番ドリルで穴を開け、8-32のタップを立てます。これらの穴はベアリングを固定するため、慎重に位置を決める必要があります。各穴は互いに正反対の位置にあり、2と16分の5インチの間隔で、トンネルの中心を通る直線上になければなりません。
「PP」と「SS」の穴は直径3/16インチです。前者はバインディングポストを支え、後者はモーターを木製ベースに固定するネジを通します。
図62.—6極アーマチュア。
図62.—6極アーマチュア。
6 極タイプまたは 3 極タイプのどちらの場合も、アーマチュアには、同じ直径の鋼鉄シャフトを収容するために、軸に沿って 3/16 インチの穴が開けられています。
アーマチュア鋳物は、トンネル内で磁界に接触することなく、かつ磁界に非常に近い位置で回転するように、直径 1 インチの 23 分の 32 に正確に加工する必要があります。
37 番ドリルを使用して、ポールピースの 1 つにシャフトに対して直角に 2 つの穴を開け、6-32 のタップでねじを切ると、2 本のヘッドレス セット スクリューを使用してアーマチュアをシャフトにしっかりと固定できます。
界磁巻線は16番の二重綿絶縁電線で構成します。巻線を巻く前に、芯線を1層または2層のシェラック紙で絶縁する必要があります。シェラック紙の円形部分を2枚、芯線端のフランジに当てることで、巻線空間が完全に絶縁され、電線が鉄心に触れる危険性がなくなります。電線は滑らかで均一な層に巻く必要があります。巻線空間は完全に埋められます。外側の層はシェラックで仕上げることもできます。
3極アーマチュアは6極タイプよりも巻くのがはるかに簡単です。使用する電線は、B&Sゲージの24番線（綿二重被覆）です。電線を巻く前に、巻線スペースをシェレース紙で覆い、電線が鉄心に触れないようにしてください。各コイルは、同じ端から始めて、できるだけ内側になるように、他のコイルと同じ方向に巻いてください。
図63.—3極アーマチュアのコイルが整流子にどのように接続されるかを示します。
図63.—3極アーマチュアのコイルが整流子にどのように接続されるかを示します。
図 63 に示すように、各コイルの外側の端を次のコイルの内側に接続する必要があります。図では、わかりやすくするために、各コイルのワイヤの 1 層のみを示しています。
図64に示すアーマチュアの巻線は6つのコイルに分割されています。各コイルは、B&Sゲージ24番の綿線を可能な限り多く巻き、空間を完全に埋めるようにします。すべてのコイルは同じ方向に巻かれています。図は、2個、4個、6個のコイルを配置した状態での、巻線の各段階を示しています。アーマチュアの巻線空間は、コイルを配置する前に、シェレース紙で慎重に絶縁する必要があります。
巻き線が完成したら、次はシャフトと整流子を作ります。シャフトは厚さ3/16インチの鋼板で、長さは3.25インチです。シャフトはアーマチュアの中心を貫通し、2本の止めネジで固定されます。
整流子は、おそらくモーターの中で最も製造が難しい部品の一つです。ファイバーブッシングで互いに絶縁された3つの円形真鍮部品で構成されています。
ファイバーブッシングは中空の円筒形で、直径は5/16インチ、長さは17/32インチです。ブッシングはシャフトにしっかりと押し付けられます。セグメントは、直径3/4インチの真鍮棒を旋盤で直径1/2インチになるまで削り、長さは約7/16インチにします。中心に5/16インチの穴を開け、ファイバーブッシングにぴったりと収まるようにします。
図64.—6極アーマチュアのコイルの配置と接続方法を示します。
図64.—6極アーマチュアのコイルの配置と接続方法を示します。
次に、端から 1/2 インチのところで真鍮を切り落とし、一方の端に直径 3/4 インチのフランジを残します。それを縦に 3 つの均等な部分に鋸で切り、鋸で切った部分でできた空間を埋めるために、2 つの部分の間に小さなマイカ片を挟んでファイバー ブッシング上に取り付けます。部分は、外側の直径が 3/4 インチ、内側の直径が 1/2 インチのファイバー リングでまとめられています。リングは整流子にしっかりとフィットし、肩部にぴったりと押し込まれます。リングが所定の位置に配置されたら、スロットから突出しているマイカをセグメントの表面と同じ高さまでやすりで削り、肩部をアーマチュアに当てて整流子をシャフトに押し込みます。整流子は、所定の位置に配置した後に動かないようにしっかりとフィットさせる必要があります。
図65.—整流子の詳細。
図65.—整流子の詳細。
各セクションは、電機子巻線に対して特定の相対位置を保つ必要があります。図63と図64は、それぞれ3極電機子と6極電機子の適切な位置を示しています。
コイルは、各セグメントの肩部に端子をはんだ付けすることで整流子に接続されます。この作業は、適切な端子を適切なセクションに接続し、きれいに仕上げるために、非常に慎重に行う必要があります。
図66.—ベアリング、シャフト、プーリーの詳細。
図66.—ベアリング、シャフト、プーリーの詳細。
3極アーマチュアの接続
コイル A の内側端子とコイル B の外側端子はセクション 1 に接続し、コイル B の内側端子とコイル C の外側端子はセクション 3 に接続し、コイル C の内側端子とコイル A の外側端子はセクション 2 に接続します。
6極アーマチュアの接続
コイル A の内側端子とコイル B の内側端子はセクション 2 に接続し、コイル C の外側端子とコイル D の外側端子はセクション 3 に接続し、コイル E の外側端子とコイル F の外側端子はセクション 1 に接続し、コイル A の外側端子とコイル C の内側端子はセクション 1 に接続し、コイル D の内側端子とコイル E の内側端子はセクション 2 に接続し、コイル F の内側端子とコイル D の外側端子はセクション 3 に接続します。
図67.—ブラシとブラシホルダー。
図67.—ブラシとブラシホルダー。
コイルから整流子につながるワイヤは、できる限り短くし、はんだ付けした後、麻糸または紐でしっかりと縛る必要があります。
ベアリングはどちらも真鍮で鋳造されています。詳細は図66に示されています。木型を作成し、鋳造所に送る必要があります。穴の位置は図から確認できます。
図68.—水平動力モーターの視野フレームの詳細。
図68.—水平動力モーターの視野フレームの詳細。
各ブラシは、幅1/4インチ、長さ1と3/8インチの銅板で構成され、1/4インチの真鍮棒で作られたブラシホルダーに取り付けられています。ブラシホルダーは長さ1インチで、片端から9/16インチの距離を1/8インチの直径に削り、6-32のダイスでねじを切ります。反対側の端には、ブラシを固定するための溝が切られています。ホルダーのねじ切り部分は、ベアリングの「BとB」の穴に差し込まれ、ファイバーブッシングによってベアリングとの接触が防止されています。
図69.—フィールドフレームの正面図。
図69.—フィールドフレームの正面図。
図70.—磁場磁石ボビン。
図70.—磁場磁石ボビン。
ベアリングの両側にあるホルダーにもファイバーワッシャーをかぶせます。2つの六角ナットをネジ付きステムに取り付けます。1つはホルダーを固定し、もう1つはブラシとの接続に使用するワイヤーを固定します。右側のブラシは整流子の下側に、左側のブラシは整流子の上側に接触させます。
アーマチュアをベアリングに組み込んでフィールド フレームに取り付けると、摩擦がなく、フィールド ポールに衝突する可能性もなく、自由に回転するようになります。
バインディングポストは、フィールドフレーム下部の「PP」穴に取り付けられています。これらは2本のファイバーまたは紙製のバスによって絶縁されています。左側のバインディングポストは、界磁巻線の内側端子に接続されます。界磁巻線の外側端子は、左側のバインディングポストに接続されます。右側のバインディングポストは、右側のブラシに接続されます。
モーターのベースは適切なサイズの木製ブロックです。
図71.—シャフト、ロッカーアーム、ベアリング、プーリーの詳細。
図71.—シャフト、ロッカーアーム、ベアリング、プーリーの詳細。
このモータは直列型で、すべての電流が界磁と電機子の両方を流れるため、2～6ボルトの電流で動作します。モータを動力源として使用するために必要なプーリーまたはギアは、モータの用途によって異なります。図63に示すような小さな溝付きプーリーは、止めねじでシャフトに固定することができ、一般的な用途に非常に便利です。
水平型パワーモーター。
水平モーターは、先ほど説明した垂直モーターと実質的にそれほど違いはありません。
ただし、フィールドフレームは2つの部品で構成されており、ベアリングはフレームに直接鋳造されています。詳細と寸法は図68、69、70に示されています。
図72.—完成した水平モーターの背面図。
図72.—完成した水平モーターの背面図。
界磁巻線は、スプールまたはボビンに巻かれた 6 層の No. 18 B. & S. ゲージの二重綿被覆ワイヤで構成されています。
ボビンの芯は、長さ2.7/16インチ、直径5/8インチの鋼または鉄の丸棒で構成されています。厚さ1/8インチ、直径1.5インチの円形ファイバーヘッド2個が、芯の一方の端から1.5インチ、間隔1/16インチの位置に取り付けられています。芯の両端は、フィールドフレームの2つの部分にある「C、C」の穴に差し込まれ、「S」と「S」の穴にねじ込まれた2本の止めネジで固定されています。
3極または6極のアーマチュアを使用できます。整流子とブラシは、垂直型モーターのものと同じです。
シャフトの直径は3/16インチ、長さは4インチです。ブラシは図63に示すブラシアームに取り付けられています。ブラシアームは3/16インチの真鍮板で作られています。ブラシは、垂直モーターのベアリングと同様に、ファイバーワッシャーとブッシングでアームから絶縁する必要があります。
図73.—水平モーターの側面図。
図73.—水平モーターの側面図。
フィールド フレームのベアリングの穴は、直径 3/8 インチにドリルで開けられ、中心に 3/16 インチの穴が開いた直径 5/16 インチの 3/8 インチの真鍮棒がブラシで塗られます。
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第1巻第7号—80ページ—66点の図版
第1章 静電気装置 ― 静電気。ウィムズハースト装置の作り方。静電気装置を使った実験。
第2章 セルとバッテリー
第3章—実験目的で110ボルトのDCまたはACを低電圧に下げる方法。
第4章 電解整流器によって交流電流を直流電流に変換する方法
第 5 章 – 実験目的で 110 ボルトの AC を下げる降圧トランスの作り方。
第2巻第8号—72ページ—55点の図版
第6章 電気計測機器 検流計、電流計、電圧計など
第7章 電流制御装置。極数変更スイッチまたは電流反転装置の作り方。小型モーターの逆転方法。バッテリー可変抵抗器。
第8章 電信キーと音響器の作り方。電信線の敷設方法と操作方法。モールス信号の学習。
第9章 電話機の作り方と設置方法
第10章 医療用コイルおよびショックコイル
第11章 スパークコイルの構造。1/4インチコイル、1/2インチコイル、1インチコイル。スパークコイルの実験。
第3巻、第9号—80ページ—73点の図
第12章 ダイナモモーターの作り方
第13章—おもちゃの電池モーターの作り方。
第14章—電気エンジンの作り方
第15章 小型電池ランプの点灯
第16章 無線通信用コヒーラ装置
第17章 テスラ高周波コイルの作り方。高周波電流の実験。
第18章—実験的な無線通信
第19章 ― その他の装置。水の電気分解。電気メッキ。熱による発電。ハンディライト。実験用アークランプ。磁気ダイバー。磁気魚。磁気ピエロ。電気風。静電モーター。
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ここに、あなたが権威者になれるチャンスがあります。
この本は、すべてのプログレッシブ実験者にとって必需品です。
あらゆる放送局で最高の効率を得る方法と、法令遵守の方法を説明します。検出器、スパークギャップ、電話機などの調整方法も解説します。
価格は30セント、後払い。
本書は、アマチュア無線実験者向けに執筆されましたが、初心者でも無線局から最高の結果を得る方法を解説しています。そのための多くの有用な情報と、多くの「コツ」が網羅されています。
最高の効率で長波長または短波長を受信または送信する方法、メッセージの最長距離受信を調整する方法、ブザー テストを使用する方法、コンデンサー、受信機などをテストして接続する方法、受信トランス、バリオメーターなどを使用する方法など、すべて最高の効率を念頭に置いて説明します。
また、ステーションを任意の波長に調整するためのシンプルで安価な波長計の構築と使用法、および 鋭い波と純粋な波を取得する方法についても説明します。
模型飛行機
組み立て方と飛ばし方
興味深く、価値のあるものであることが証明されるでしょう。
モデルレーサーを組み立てて飛ばしたことがありますか?
そうでない場合は、何かを見逃していることになります。
価格は25セント、後払い。
本の表紙模型飛行機
模型飛行機は、最も魅力的で教育的なスポーツの 1 つです。
何千人もの若者や少年たちが模型航空クラブを結成し、全国で飛行コンテストを行ってきました。
Arts and Sciencesシリーズの「MODEL FLYING MACHINES」は、実用的な模型飛行機の製作に関する信頼できるデータと手順を掲載した唯一の本です。
初心者なら、この本は絶対に手に入れるべきです。きっと良いスタートを切ることができるでしょう。最もシンプルな単葉機から、長距離レース用のモデルまで、7種類の飛行機の作り方を解説しています。
模型飛行機にご興味をお持ちなら、この本はまさに探し求めていた一冊となるでしょう。貴重な「コツ」を解説。プロペラの削り方、巻き取り機の作り方、機体の調整と飛行方法などを解説します。各パーツの正確な寸法を示す、大きく詳細な製作図を豊富に掲載。12ページの図版付き。
最高級紙に印刷。三色刷りの厚手の表紙。
25 セントを受領次第、返信郵便で送料着払いで発送します。
すべての模型飛行士は一冊は持っているべき
* このプロジェクト GUTENBERG 電子書籍自家製おもちゃモーターの終了*
*** プロジェクト グーテンベルク 電子書籍 自家製おもちゃモーターの終了 ***
《完》