Construa um Motor de Indução Split-Phase com Capacitor Permanente – Guia Passo a Passo

Peças e Materiais

• Fonte CA: 120 VCA
• Capacitor, 3,3 µF (ou 2,2 µF) 120 VCA / 350 VCC, não polarizado
• Lâmpada incandescente 15–25 W ou resistor 820 Ω, 25 W
• Fio magnet #32 AWG
• Tábua de madeira ≈ 13 cm quadrados
• Cabo de força CA com plug
• Tubo de papelão de 4,4 cm de diâmetro (rolo de papel higiênico)
• Soquete de lâmpada

• Fonte CA: 220 VCA
• Capacitor, 1,5 µF 240 VCA / 680 VCC, não polarizado
• Lâmpada incandescente 25–40 W ou resistor 820 Ω, 25 W
• Fio magnet #32 AWG
• Tábua de madeira ≈ 15 cm quadrados
• Cabo de força CA com plug
• Tubo de papelão de 4,5–5 cm de diâmetro
• Soquete de lâmpada

Referências Cruzadas

Veja Lessons In Electric Circuits, Volume 2, Capítulo 13: "Motores CA", "Motores de indução monofásicos" e "Motor split-phase com capacitor permanente".

Objetivos de Aprendizado

• Construir um motor de indução split-phase CA com capacitor permanente.
• Demonstrar a simplicidade e eficiência do design do motor de indução CA.

Diagrama Esquemático

Ilustração

Instruções

Escolha a lista de peças que corresponde à tensão da rede na sua região. Os passos a seguir usam a versão 120 VCA.

Esta é uma versão simplificada de um motor de indução split-phase com capacitor permanente. Reduzindo as espiras da bobina para algumas centenas, o processo de enrolamento torna-se manejável enquanto ainda produz um motor funcional.

Enrole as duas bobinas do estator como mostrado na ilustração. Use aproximadamente 440 espiras de fio magnet #32 AWG em uma seção de 2,5 cm de um tubo de papelão de 4,4 cm ligeiramente mais longo. Para manter o enrolamento apertado, enrole quatro camadas de fio sobre uma largura de 2,5 cm. Fixe a primeira camada com fita ou adesivo leve antes de adicionar as subsequentes. Após a quarta camada, aplique cola para travar os enrolamentos no lugar.

Se o enrolamento apertado for difícil, você também pode embaralhar 440 espiras sobre a extremidade do tubo, mantendo os enrolamentos dentro da zona de 2,5 cm. Apare a bobina finalizada com uma lâmina, deixando um pequeno excesso de fio para os terminais.

Remova o esmalte de cerca de 2,5 cm de cada terminal, depois emende a um fio de ligação isolado de bitola mais grossa. Solde a conexão e cubra com fita elétrica ou termorretrátil. Repita o processo para a segunda bobina.

Consulte o esquemático e ilustração para posicionamento preciso. Monte as bobinas em ângulo reto sobre uma base isolante (madeira ou acrílico). Ligue a lâmpada de 25 W em série com uma bobina; isso limita a corrente e serve como resistor. Ligue o capacitor em série com a outra bobina para fornecer um desfasamento de fase adiantado.

O rotor é feito de uma peça ferromagnética como tampa de lata de aço ou garrafa. Faça uma concavidade no centro do rotor e fixe-o em um pivô — um pequeno prego ou ponta de caneta esferográfica — montado em um pedestal de madeira ou diretamente na base. Balanceie o rotor lixando metal do lado mais pesado se necessário.

Após montar as bobinas e o rotor, verifique toda fiação e isolamento. O circuito pode ser alimentado sem o rotor; a lâmpada deve acender, e ambas as bobinas aquecerão levemente. Aquecimento excessivo indica necessidade de lâmpada de menor potência ou capacitor de valor menor.

Coloque o rotor no pivô e deslize-o entre as duas bobinas. Ele deve girar, com velocidade aumentando conforme o rotor se aproxima das bobinas. Experimente com diferentes tamanhos e formas de rotor para observar variações de desempenho.

Se fio #32 AWG não estiver disponível, use fio ligeiramente mais grosso — embora possa precisar de mais de quatro camadas para atingir 440 espiras. Um soquete de luz noturna pode substituir o soquete de lâmpada, mas escolha uma lâmpada de 15 W para combinar com o design.

Planilhas Relacionadas

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Sempre trabalhe com ferramentas isoladas, mantenha cabos longe de umidade e use fusível ou disjuntor classificado para a corrente do motor. Este projeto segue as diretrizes comprovadas de "Lessons In Electric Circuits" e adere às melhores práticas de segurança para trabalho elétrico DIY.