Motor de inducción, grande

PIEZAS Y MATERIALES

• Fuente de alimentación de CA:120 VCA
• Condensador, 3.3 µF 120VAC o 350VDC, no polarizado
• Cable magnético n. ° 33 AWG, 2 libras
• tabla de madera de aprox. Cuadrados de 6 a 12 pulgadas.
• Cable de línea de CA con enchufe
• 5,1 pulgadas de diámetro botella de refresco de plástico de 3 litros
• bolígrafo desechado
• misc. pequeños bloques de madera

REFERENCIAS CRUZADAS

Lecciones de circuitos eléctricos , Volumen 2, capítulo 13:“Motores de CA”, “Motores de inducción monofásicos”, “Motor de condensador dividido permanente”.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

• Para construir un motor de inducción de condensador dividido permanente de CA de gran tamaño para exhibición.
• Para ilustrar la simplicidad del motor de inducción de CA.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRACIÓN

INSTRUCCIONES

Ésta es una versión más grande de un “motor de inducción de fase dividida con condensador permanente”. Hay dos bobinas de estator diferentes. El devanado L2 de 3200 vueltas de 1,0 pulgada de ancho se muestra en la ilustración anterior (b), enrollado sobre una sección de botella de refresco de plástico de 3 litros de 5,1 pulgadas de diámetro. L1 tiene aproximadamente 3800 vueltas de alambre magnético esmaltado n.o 33 AWG (calibre de alambre estadounidense) enrollado sobre un ancho de 1,25 de una sección de una botella de refresco, más ancho que el que se muestra en (b). Marque un cilindro de 1,25 pulgadas de ancho con márgenes de 0,25 pulgadas en cada extremo.

El cable se enrollará en la zona de 1,25 pulgadas. El formulario se corta de la botella en los bordes exteriores del margen. Los cortes de 0,25 pulgadas desde el margen hasta la zona de enrollamiento están espaciados a intervalos de 1 pulgada alrededor de la circunferencia de ambos extremos para que el margen pueda doblarse hacia arriba a 90 ^o para sujetar el cable en el formulario. Para evitar contar las 3800 vueltas, revuelva enrollar un grosor de 1/8 de pulgada de alambre magnético sobre el ancho de una pulgada de la forma. De lo contrario, cuente los giros. Raspe el esmalte de 1 pulgada en el extremo libre y raspe solo una pequeña sección desde el cable hasta el carrete.

NO corte el cable del carrete. Mida la resistencia y estime cuánto más cable debe enrollar para lograr 894 Ω. Aplique esmalte, esmalte de uñas, cinta adhesiva u otro aislamiento en el lugar desnudo del cable del carrete. Continúe enrollando y vuelva a comprobar la resistencia. Una vez que se alcanza el 894 Ω aproximado, deje unas pulgadas de alambre magnético para el cable. Corta el cable del carrete. Asegure los devanados al encofrado con cordel de cordones u otros medios.

El devanado L1 de 3200 vueltas es de aproximadamente 744 Ω y está enrollado en una forma de 1.0 pulgada de ancho como se muestra en (b) de una manera similar al devanado L2 anterior. Quite el esmalte de 1 pulgada de los extremos de los cables magnéticos si aún no lo ha hecho. Empalme los extremos desnudos con un cable de conexión aislado de mayor calibre. Suelde el empalme. Aísle con cinta o tubo termorretráctil. Asegure el empalme al cuerpo de la bobina. Luego proceda con la segunda bobina. Las bobinas se pueden montar en una esquina de la base de madera. Alternativamente, para una mayor flexibilidad de uso, se pueden montar en palés móviles.

Consulte tanto el diagrama esquemático como la ilustración para el montaje. Tenga en cuenta que las bobinas están montadas en ángulo recto. L2, la bobina más pequeña está conectada a ambos lados de la línea de 120 Vac. El condensador está cableado en serie con la bobina más ancha L1. El condensador proporciona un cambio de fase principal de la corriente con respecto al voltaje. El esquema y la ilustración no muestran ningún interruptor de encendido ni fusible.

Se recomienda agregar estas adiciones.

Si este dispositivo está destinado a ser utilizado por personas que no son técnicos como una exhibición sin supervisión, todas las terminaciones desnudas expuestas, como el capacitor, deben protegerse para los dedos cubriéndolas con protectores. El interruptor y el fusible mencionados anteriormente son necesarios. Finalmente, el esmalte de las bobinas solo proporciona una única capa de aislamiento. Por seguridad, se requiere una segunda capa, como una envoltura aislante, una caja de plexiglás u otros medios. Reemplace todos los componentes de madera con plexiglás para una seguridad superior contra incendios en una exhibición sin supervisión.

El rotor debe estar hecho de un material ferromagnético como una lata de verduras de acero, lata de pastel de frutas, etc. Una lata de verduras demasiado larga puede cortarse por la mitad. La ilustración del motor de inducción pequeño anterior muestra el cojinete con hoyuelos del rotor y los detalles del pivote. El rotor puede ser más pequeño que las formas de la bobina, como en el caso de una lata de verduras cortada. Incluso puede ser tan pequeño como el rotor de la tapa de lata utilizado con el motor pequeño anterior. También es posible accionar un rotor más grande que las bobinas, que es el caso de la lata de tarta de frutas. Localice y marque el centro del rotor. El centro debe tener hoyuelos. Seleccione un clavo (a) de un octavo de pulgada de diámetro (unos pocos mm) y lime o muele la punta. Utilice esto y un bloque de madera para formar hoyuelos en el rotor como se muestra en el motor pequeño anterior. Una lata bastante larga se equilibra mejor que un rotor plano debido al centro de gravedad más bajo. La punta de un bolígrafo funciona bien como pivote para rotores más grandes. Monte el pivote en un pedestal de madera móvil.

Verifique el cableado. Compruebe que se haya aislado cualquier cable desnudo. El circuito puede encenderse sin el rotor. Un calentamiento excesivo en L2 indica que se requieren más vueltas. El calor excesivo en L1 requiere una reducción en la capacitancia de C1. No hay calor en absoluto indica un circuito abierto en la bobina afectada.

Coloque el rotor encima del pivote y muévalo entre ambas bobinas energizadas. Debería girar. Cuanto más cerca esté, más rápido debería girar. Ambas bobinas deben estar calientes, lo que indica potencia. Pruebe rotores de diferentes tamaños y estilos. Pruebe con un rotor pequeño en el lado opuesto de las bobinas en comparación con la ilustración.

Se han construido tres modelos de este motor utilizando alambre magnético # 33 AWG porque tenía a mano un carrete grande. El alambre magnético AWG # 32 probablemente sea más fácil de conseguir. Deberia de funcionar. Aunque la corriente será mayor debido a la menor resistencia del cable # 32 de mayor diámetro. Si no dispone de un condensador de 3,3 µF, utilice algo parecido siempre que tenga una tensión nominal adecuada. El autor utilizó un condensador de funcionamiento de motor de CA desechado (en forma de bañera). No utilice un condensador de arranque de motor (cilindro negro). Estos solo se pueden usar durante unos segundos de arranque del motor y pueden explotar si se usan por más tiempo.

Prueba esto: Es posible girar simultáneamente más de un rotor. Por ejemplo, además del rotor principal dentro del ángulo recto formado por las bobinas, coloque un segundo rotor más pequeño (tapa de lata o botella) cerca del par de bobinas fuera del ángulo recto en el vértice. Es posible invertir el sentido de rotación invirtiendo una de las bobinas. Si las bobinas están montadas en palés móviles, gire una bobina 180 ^o . Otro método, especialmente útil con bobinas fijas, es conectar una de las bobinas a un interruptor de inversión de polaridad DPDT. Por ejemplo, desconecte L2 y conéctelo a los limpiadores (contactos centrales) del interruptor DPDT. Los contactos superiores van a los 120 Vac. Los contactos superiores también van a los contactos inferiores en un patrón de cruce en X.

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

• Hoja de trabajo de la teoría del motor de CA
• Hoja de trabajo de circuitos de control de motores de CA