Construye un Motor de Inducción Split-Phase con Capacitor Permanente – Guía Paso a Paso

Componentes y Materiales

• Fuente de alimentación CA: 120 VCA
• Capacitor, 3,3 µF (o 2,2 µF) 120 VCA / 350 VCC, no polarizado
• Lámpara incandescente 15-25 W o resistencia 820 Ω, 25 W
• Alambre magnet #32 AWG
• Tabla de madera ≈ 5 pulg. cuadrada
• Cable de línea CA con enchufe
• Tubo de cartón de 1,75 pulg. de diámetro (rollo de papel higiénico)
• Portalámparas

• Fuente de alimentación CA: 220 VCA
• Capacitor, 1,5 µF 240 VCA / 680 VCC, no polarizado
• Lámpara incandescente 25-40 W o resistencia 820 Ω, 25 W
• Alambre magnet #32 AWG
• Tabla de madera ≈ 15 cm cuadrados
• Cable de línea CA con enchufe
• Tubo de cartón de 4,5-5 cm de diámetro
• Portalámparas

Referencias Cruzadas

Ver Lessons In Electric Circuits, Volumen 2, Capítulo 13: "Motores CA", "Motores de inducción monofásicos" y "Motor split-phase con capacitor permanente".

Objetivos de Aprendizaje

• Construir un motor de inducción split-phase con capacitor permanente CA.
• Demostrar la simplicidad y eficiencia del diseño del motor de inducción CA.

Diagrama Esquemático

Ilustración

Instrucciones

Elige la lista de componentes que coincida con el voltaje de red en tu región. Los siguientes pasos usan la versión de 120 VCA.

Esta es una versión simplificada de un motor de inducción split-phase con capacitor permanente. Al reducir las vueltas de la bobina a unos pocos cientos, el proceso de bobinado se vuelve manejable mientras se produce un motor funcional.

Bobina los dos devanados del estator como se muestra en la ilustración. Usa aproximadamente 440 vueltas de alambre magnet #32 AWG en una sección de una pulgada de un tubo de cartón de 1,75 pulgadas ligeramente más largo. Para mantener el bobinado apretado, envuelve cuatro capas de alambre sobre un ancho de una pulgada. Asegura la primera capa con cinta o adhesivo ligero antes de agregar las capas subsiguientes. Después de la cuarta capa, aplica pegamento para fijar los devanados en su lugar.

Si el bobinado cerrado resulta difícil, también puedes enrollar 440 vueltas desordenadas sobre el extremo del tubo, manteniendo los devanados dentro de la zona de una pulgada. Recorta la bobina terminada con una navaja, dejando un pequeño exceso de alambre para terminales.

Retira el esmalte de aproximadamente una pulgada de cada terminal, luego empalma con cable de conexión de calibre más grueso aislado. Suelda la conexión y cúbrela con cinta eléctrica o termorretráctil. Repite el proceso para la segunda bobina.

Consulta el esquema e ilustración para colocación precisa. Monta las bobinas en ángulo recto sobre una base aislante (madera o acrílico). Cablea la lámpara de 25 W en serie con una bobina; esto limita la corriente y sirve como resistencia. Cablea el capacitor en serie con la otra bobina para proporcionar un desfase de fase adelantado.

El rotor se hace de una pieza ferromagnética como una tapa de lata de acero o tapa de botella. Ahueca el centro del rotor y asegúralo en un pivote —ya sea un clavo pequeño o la punta de un bolígrafo— montado en un pedestal de madera o directamente en la base. Equilibra el rotor lijando metal del lado más pesado si es necesario.

Después de ensamblar las bobinas y el rotor, verifica todo el cableado y aislamiento. El circuito puede energizarse sin el rotor; la lámpara debería encenderse, y ambas bobinas se calentarán ligeramente. Calentamiento excesivo indica la necesidad de una lámpara de menor vataje o un capacitor de menor valor.

Coloca el rotor en el pivote y deslízalo entre las dos bobinas. Debería girar, con la velocidad aumentando a medida que el rotor se acerca a las bobinas. Experimenta con diferentes tamaños y formas de rotor para observar variaciones en el rendimiento.

Si no hay alambre #32 AWG disponible, usa un alambre ligeramente más grueso —aunque podrías necesitar más de cuatro capas para alcanzar 440 vueltas. Un accesorio de luz nocturna puede reemplazar el portalámparas, pero elige una bombilla de 15 W para coincidir con el diseño.

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