Motor de indução

PEÇAS E MATERIAIS

• Fonte de alimentação AC:120VAC
• Capacitor, 3,3 µF (ou 2,2 µF) 120VAC ou 350VDC, não polarizado
• lâmpada incandescente de 15 a 25 watts ou resistências de 820Ω 25 watts
• Fio magnético # 32 AWG
• tábua de madeira aprox. 5 pol. Quadrado.
• Cabo de linha CA com plugue
• 1,75 polegadas diâm. tubo de papelão (rolo de papel higiênico)
• soquete da lâmpada

• Fonte de alimentação AC:220VAC
• Capacitor, 1,5 µF 240VAC ou 680VDC, não polarizado
• lâmpada incandescente de 25 a 40 watts ou resistências de 820Ω 25 watts
• Fio magnético # 32 AWG
• tábua de madeira aprox. 15 cm. quadrado.
• Cabo de linha CA com plugue
• 4,5 a 5 cm. dia. tubos de papelão.
• soquete da lâmpada

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Aulas de circuitos elétricos , Volume 2, capítulo 13:“Motores CA”, “Motores de indução monofásicos”, “Motor com condensador permanente dividido”.



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Para construir um motor de indução de fase dividida com capacitor permanente AC.
• Para ilustrar a simplicidade do motor de indução AC.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Existem duas listas de peças para escolher, dependendo da disponibilidade de 120 VCA ou 220 VCA. Escolha um para a sua localização. Este conjunto de instruções é para a versão 120VAC.

Esta é uma versão simplificada de um “motor de indução de fase dividida com capacitor permanente”. Simplificando, queremos dizer que as bobinas requerem apenas algumas centenas de voltas de fio em vez de alguns milhares. Isso é mais fácil de vento. Porém, o modelo maior de alguns milhares de voltas é impressionante. Existem duas bobinas de estator, conforme mostrado na ilustração acima. Aproximadamente 440 voltas de fio magnético esmaltado # 32 AWG (American wire gauge) são enroladas em um comprimento de uma polegada de uma seção um pouco mais longa de tubo de papel higiênico de 1,75 polegadas de diâmetro. Para evitar a contagem das voltas, enrole quatro camadas de fio magnético em uma largura de 2,5 cm do tubo. Veja (b) acima. Deixe alguns centímetros de fio magnético para os condutores. Prenda o cabo inicial próximo ao final do tubo de forma que os enrolamentos cubram e fixem a fita. Não corte a largura final do tubo de papelão até que o enrolamento esteja concluído. Fechar enrolar uma única camada. Tape ou cimente a primeira camada para evitar o desenrolamento antes de prosseguir para a segunda camada. Embora seja possível enrolar camadas adicionais diretamente sobre as camadas existentes, considere a aplicação de fita ou papel entre as camadas, conforme mostrado no esquema (b). Depois que quatro camadas são enroladas, cole os enrolamentos no lugar.

Se enrolar quatro camadas de fio magnético for muito difícil, enrole 440 voltas do fio magnético na extremidade do tubo de papelão. No entanto, a bobina de estilo enrolado fechado é mais fácil de montar no rodapé. Mantenha os enrolamentos dentro de um comprimento de uma polegada.

Corte o enrolamento acabado da extremidade do tubo de papelão com uma faca de barbear permitindo que a forma se estenda um pouco além do enrolamento. Retire o esmalte de uma polegada das pontas do par de fios de chumbo com uma lixa. Emende as pontas desencapadas em um fio de engate isolado de calibre mais pesado. Solde a emenda. Isole com fita ou tubo termorretrátil. Prenda a emenda ao corpo da bobina. Em seguida, prossiga com uma segunda bobina idêntica.

Consulte o diagrama esquemático e a ilustração para montagem. Observe que as bobinas são montadas em ângulos retos. Eles podem ser cimentados a um rodapé isolante como madeira. A lâmpada de 25 watts é instalada em série com uma bobina. Isso limita a corrente que flui pela bobina. A lâmpada é um substituto para um resistor de potência de 820 Ω. O capacitor é conectado em série com a outra bobina. Também limita a corrente através da bobina. Além disso, ele fornece uma mudança de fase principal da corrente em relação à tensão. O esquema e a ilustração não mostram nenhum interruptor de alimentação ou fusível. Adicione-os, se desejar.

O rotor deve ser feito de um material ferromagnético, como uma tampa de lata de aço ou tampa de garrafa. A ilustração abaixo mostra como fazer o rotor. Selecione um rotor circular menor do que as formas da bobina ou um pouco maior. Use a geometria para localizar e marcar o centro. O centro precisa ter covinhas. Selecione um prego de oitava polegada (alguns mm) de diâmetro (a) e lixe ou esmerilhe a ponta arredondada como mostrado em (b). Coloque o rotor sobre um pedaço de madeira macia (c) e martele a ponta arredondada no centro (d). Pratique em um pedaço de sucata semelhante. Cuidado para não furar o rotor. Um rotor abaulado (f) ou uma tampa (g) se equilibram melhor do que o rotor plano (e). O ponto de articulação (e) pode ser um pino reto conduzido através de um pedestal de madeira móvel ou através da placa principal. A ponta de uma caneta esferográfica também funciona. Se o rotor não se equilibrar no topo do pivô, remova o metal do lado pesado.







Verifique novamente a fiação. Verifique se qualquer fio desencapado foi isolado. O circuito pode ser energizado sem o rotor. A lâmpada deve acender. Ambas as bobinas aquecerão em alguns minutos. O aquecimento excessivo significa que uma lâmpada de menor potência (maior resistência) e um capacitor de menor valor devem ser substituídos em série com as respectivas bobinas.

Coloque o rotor no topo do pivô e mova-o entre as duas bobinas. Deve girar. Quanto mais perto estiver, mais rápido deve girar. Ambas as bobinas devem estar quentes, indicando alimentação. Experimente rotores de tamanhos e estilos diferentes. Experimente um pequeno rotor no lado oposto das bobinas em comparação com a ilustração.

Por falta de fio magnético nº 32 AWG, experimente fio de 440 voltas com um diâmetro ligeiramente maior (número AWG menor). Isso exigirá mais de 4 camadas para as voltas necessárias. Uma luminária noturna pode ser mais barata do que o soquete de lâmpada de tamanho completo ilustrado. Embora as lâmpadas noturnas tenham uma potência muito baixa em 3 ou 7 watts, as lâmpadas de 15 watts cabem no soquete.



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