Motor de indução, Grande

PEÇAS E MATERIAIS

• Fonte de alimentação AC:120VAC
• Capacitor, 3,3 µF 120VAC ou 350VDC, não polarizado
• Fio magnético # 33 AWG, 2 libras
• tábua de madeira aprox. Quadrado de 6 a 12 pol.
• Cabo de linha CA com plugue
• 5,1 polegadas diâm. garrafa de refrigerante de plástico de 3 litros
• caneta esferográfica descartada
• diversos pequenos blocos de madeira

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 com capacitor permanente dividido CA de tamanho grande para exposição.
• Para ilustrar a simplicidade do motor de indução AC.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

Esta é uma versão maior de um “motor de indução de fase dividida com capacitor permanente”. Existem duas bobinas de estator diferentes. O enrolamento L2 de 3200 voltas com 1,0 polegada de largura é mostrado na ilustração acima (b), enrolado sobre uma seção de garrafa de refrigerante de plástico de 3 litros de 5,1 polegadas de diâmetro. L1 tem aproximadamente 3800 voltas de fio magnético esmaltado # 33 AWG (American wire gauge) enrolado em uma largura de 1,25 de uma seção de uma garrafa de refrigerante, mais larga do que mostrado em (b). Marque um cilindro de 1,25 polegadas de largura com margens de 0,25 polegadas em cada extremidade.

O fio será enrolado na zona de 1,25 polegadas. A forma é cortada da garrafa nas bordas externas da margem. Cortes de 0,25 polegada da margem à zona de enrolamento são espaçados em intervalos de 1 polegada em torno da circunferência de ambas as extremidades, de modo que a margem possa ser dobrada em 90 ^o para segurar o fio no formulário. Para evitar a contagem de 3800 voltas, enrole uma espessura de 1/8 de polegada de fio magnético sobre a largura de uma polegada do formulário. Caso contrário, conte as voltas. Raspe o esmalte de 1 polegada da extremidade livre e raspe apenas uma pequena parte do chumbo até o carretel.

NÃO corte o cabo da bobina. Meça a resistência e estime quanto mais fio para enrolar para atingir 894 Ω. Aplique esmalte, esmalte de unha, fita adesiva ou outro isolamento no local exposto do cabo do carretel. Continue enrolando e verifique novamente a resistência. Assim que atingir aproximadamente 894 Ω, deixe alguns centímetros de fio magnético para o cabo. Corte o chumbo do carretel. Prenda os enrolamentos à forma com um cordão ou outro meio.

O enrolamento L1 de 3200 voltas tem aproximadamente 744 Ω e é enrolado em uma forma de 1,0 polegada de largura, como mostrado em (b) de uma maneira semelhante ao enrolamento L2 anterior. Retire o esmalte de 1 polegada das pontas dos fios magnéticos, se ainda não tiver feito isso. 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 a segunda bobina. As bobinas podem ser montadas em um canto da base de madeira. Alternativamente, para maior flexibilidade de uso, eles podem ser montados em paletes móveis.

Consulte o diagrama esquemático e a ilustração para montagem. Observe que as bobinas são montadas em ângulos retos. L2, a bobina menor é conectada a ambos os lados da linha de 120 Vca. O capacitor é conectado em série com a bobina mais larga L1. O capacitor 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.

Adicionar essas adições são recomendadas.

Se este dispositivo for destinado ao uso por não técnicos como uma exibição não supervisionada, todas as terminações expostas expostas, como o capacitor, devem ser protegidas contra os dedos, cobrindo-as com proteções. A chave e o fusível mencionados acima são necessários. Finalmente, o esmalte nas bobinas fornece apenas uma única camada de isolamento. Por segurança, é necessária uma segunda camada, como um invólucro isolante, caixa de acrílico ou outro meio. Substitua todos os componentes de madeira por Plexiglas para maior segurança contra incêndio em uma exposição sem supervisão.

O rotor deve ser feito de um material ferromagnético, como uma lata de aço para vegetais, uma lata de bolo de frutas, etc. Uma lata de vegetais muito longa pode ser cortada ao meio. A ilustração do pequeno motor de indução anterior mostra o rolamento côncavo do rotor e os detalhes do pivô. O rotor pode ser menor do que as formas da bobina, como no caso de um corte na lata de vegetais. Pode até ser tão pequeno quanto o rotor da tampa da lata usado com o pequeno motor anterior. Também é possível acionar um rotor maior do que as bobinas, como é o caso da lata de bolo de frutas. Localize e marque o centro do rotor. O centro precisa ter covinhas. Selecione um prego de oitavo polegada de diâmetro (alguns mm) (a) e lixe ou esmerilhe a ponta ao redor. Use isso e um bloco de madeira para cavar o rotor, conforme mostrado no pequeno motor anterior. Uma lata razoavelmente longa equilibra melhor do que um rotor plano devido ao centro de gravidade inferior. A ponta de uma caneta esferográfica funciona bem como um pivô para rotores maiores. Monte o pivô em um pedestal de madeira móvel.

Verifique novamente a fiação. Verifique se qualquer fio desencapado foi isolado. O circuito pode ser energizado sem o rotor. O aquecimento excessivo em L2 indica que mais voltas são necessárias. O calor excessivo em L1 exige uma redução na capacitância de C1. Nenhum calor indica um circuito aberto para a bobina afetada.

Coloque o rotor no topo do pivô e mova-o entre as duas bobinas energizadas. 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.

Três modelos deste motor foram construídos usando fio magnético # 33 AWG porque um grande carretel estava disponível. O fio magnético AWG # 32 é provavelmente mais fácil de obter. Deve funcionar. Embora a corrente seja maior devido à menor resistência do fio # 32 de maior diâmetro. Se um capacitor de 3,3 µF não estiver disponível, use algo próximo, desde que tenha uma tensão nominal adequada. Um capacitor de motor AC descartado (em forma de banheira) foi usado pelo autor. Não use um capacitor de partida do motor (cilindro preto). Eles só podem ser usados ​​por alguns segundos após a partida do motor e podem explodir se usados ​​por mais tempo.

Tente isto: É possível girar simultaneamente mais de um rotor. Por exemplo, além do rotor principal dentro do ângulo reto formado pelas bobinas, coloque um segundo rotor menor (tampa da lata ou garrafa) próximo ao par de bobinas fora do ângulo reto no vértice. É possível inverter o sentido de rotação invertendo uma das bobinas. Se as bobinas forem montadas em paletes móveis, gire uma bobina 180 ^o . Outro método, especialmente útil com bobinas fixas, é conectar uma das bobinas a uma chave de reversão de polaridade DPDT. Por exemplo, desconecte L2 e conecte-o aos limpadores (contatos centrais) da chave DPDT. Os contatos principais vão para o 120 Vca. Os contatos superiores também vão para os contatos inferiores em um padrão X-crossover.



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