4.9: Motor de Inducción

PARTES Y MATERIALES

• Fuente de alimentación de CA: 120VAC
• Capacitor, 3.3 µF (o 2.2 µF) 120VCA o 350VDC, no polarizado
• Lámpara incandescente de 15 a 25 vatios o resistencias de 820Ω de 25 vatios
• Alambre magnético #32 AWG
• tabla de madera aprox. 5 in. cuadrado.
• Cable de línea de CA con enchufe
• Tubo de cartón de 1.75 pulgadas de diámetro (rollo de papel higiénico)
• zócalo de la lámpara

• Fuente de alimentación de CA: 220VAC
• Capacitor, 1.5 µF, 240 VCA o 680 VCC, no polarizado
• Lámpara incandescente de 25 a 40 vatios o resistencias de 820Ω de 25 vatios
• Alambre magnético #32 AWG
• tabla de madera aprox. 15 cm. cuadrada.
• Cable de línea de CA con enchufe
• 4.5 a 5 cm. de diá. tubos de cartón.
• zócalo de la lámpara

Referencias cruzadas

Lecciones En Circuitos Eléctricos, Volumen 2, capítulo 13: “Motores AC”, “Motores de inducción monofásicos”, “Motor de condensador dividido permanente”.

Objetivos de aprendizaje

• Para construir un motor de inducción de fase dividida con condensador permanente de CA.
• Para ilustrar la simplicidad del motor de inducción de CA.

Diagrama esquemático

Ilustracion

INSTRUCCIÓN

Hay dos listas de piezas para elegir dependiendo de la disponibilidad de 120VAC o 220VAC. Elige el indicado para tu ubicación. Este conjunto de instrucciones es para la versión 120VAC.

Esta es una versión simplificada de un “motor de inducción de fase dividida de condensador permanente”. Al simplificar, nos referimos a que las bobinas solo requieren unos cientos de vueltas de alambre en lugar de unos pocos miles. Esto es más fácil de enrollar. Sin embargo, el modelo más grande de pocos miles de vueltas es impresionante. Hay dos bobinas de estator como se muestra en la ilustración anterior. Aproximadamente 440 vueltas de alambre magnético esmaltado #32 AWG (calibre de alambre americano) se enrollan sobre una longitud de una pulgada de longitud de una sección ligeramente más larga de un tubo de papel higiénico de 1,75 pulgadas de diámetro. Para evitar contar las vueltas, enrolle de cerca cuatro capas de alambre magnético sobre una pulgada de ancho del tubo. Véase el inciso b) anterior. Deje algunas pulgadas de cable magnético para los cables. Pega con cinta el cable inicial cerca del extremo del tubo para que los devanados cubran y anclen la cinta. No corte el ancho final del tubo de cartón hasta que termine el devanado. Cerrar viento una sola capa. Cinta adhesiva o cemento la primera capa para evitar que se desenrolle antes de proceder a la segunda capa. Aunque es posible enrollar capas adicionales directamente sobre las capas existentes, considere aplicar cinta o papel entre las capas como se muestra en el esquema (b). Después de enrollar cuatro capas, pegue los devanados en su lugar.

Si cerrar enrollar cuatro capas de alambre magnético es demasiado difícil, revolver viento 440 vueltas del alambre magnético sobre el extremo del tubo de cartón. Sin embargo, la bobina de estilo de enrollamiento cerrado se monta más fácilmente en la placa base. Mantenga los devanados dentro de una pulgada de largo.

Corta el devanado terminado desde el extremo del tubo de cartón con una navaja de afeitar permitiendo que la forma se extienda un poco más allá del devanado. Pele el esmalte de una pulgada de los extremos del par de cables conductores con papel de lija. Empalme los extremos desnudos a un cable de conexión aislado de calibre más pesado. Suelde el empalme. Aísle con cinta adhesiva o tubo termorretráctil. Asegure el empalme al cuerpo de la bobina. Después proceder con una segunda bobina idéntica.

Consulte tanto el diagrama esquemático como la ilustración para el montaje. Tenga en cuenta que las bobinas están montadas en ángulo recto. Pueden ser cementados a un zócalo aislante como la madera. La lámpara de 25 vatios está cableada en serie con una bobina. Esto limita la corriente que fluye a través de la bobina. La lámpara es un sustituto de una resistencia de potencia de 820 Ω. El condensador está cableado en serie con la otra bobina. También limita la corriente a través de la bobina. Además, proporciona un desplazamiento de fase principal de la corriente con respecto al voltaje. El esquema y la ilustración no muestran ningún interruptor de alimentación ni fusible. Añádalos si lo desea.

El rotor debe estar hecho de un material ferromagnético como una tapa de lata de acero o tapa de botella. La siguiente ilustración muestra cómo hacer el rotor. Seleccione un rotor circular, ya sea más pequeño que las formas de la bobina o un poco más grande. Utilice la geometría para ubicar y marcar el centro. El centro necesita tener hoyuelos. Seleccione un clavo de octavo de pulgada de diámetro (unos pocos mm) (a) y lima o muele la punta redonda como se muestra en (b). Colocar el rotor encima de un trozo de madera blanda (c) y martillar la punta redondeada en el centro (d). Practica sobre una pieza de chatarra similar. Tenga cuidado de no perforar el rotor. Un rotor en forma de plato (f) o una tapa (g) se equilibran mejor que el rotor plano (e). El punto de pivote (e) puede ser un pasador recto conducido a través de un pedestal de madera móvil, o a través de la placa principal. La punta de un bolígrafo también funciona. Si el rotor no se equilibra encima del pivote, retire el metal del lado pesado.

Verifique dos veces el cableado. Verifique que cualquier cable desnudo haya sido aislado. El circuito puede estar encendido sin el rotor. La lámpara debe encenderse. Ambas bobinas se calentarán en pocos minutos. El calentamiento excesivo significa que una lámpara de menor potencia (mayor resistencia) y un condensador de menor valor deben ser sustituidos en serie con las bobinas respectivas.

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

Por falta de cable magnético #32 AWG pruebe 440 vueltas de un alambre de diámetro ligeramente mayor (menor número AWG). Esto requerirá más de 4 capas para los giros requeridos. Un accesorio de luz nocturna podría ser menos costoso que el portalámparas de tamaño completo ilustrado. Aunque las bombillas de luz nocturna tienen una potencia demasiado baja a 3 o 7 vatios, las bombillas de 15 vatios se ajustan al zócalo.