4.10: Motor de Inducción, Grande

PARTES Y MATERIALES

• Fuente de alimentación de CA: 120VAC
• Capacitor, 3.3 µF 120VAC o 350VDC, no polarizado
• Alambre magnético #33 AWG, 2 libras
• tabla de madera aprox. 6 a 12 in. cuadrado.
• Cable de línea de CA con enchufe
• Frasco de refresco de plástico de 5.1 pulgadas de diámetro y 3 litros
• Bolígrafo desechado
• Misc. pequeños bloques de madera

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

Diagrama esquemático

Ilustracion

INSTRUCCIÓN

Esta es una versión más grande de un “motor de inducción de fase dividida de condensador permanente”. Hay dos bobinas de estator diferentes. El devanado L2 de 3200 vueltas de 1.0 pulgadas de ancho se muestra en la ilustración anterior (b), enrollado sobre una sección de una botella de soda de plástico de 3 litros de diámetro de 5.1 pulgadas. L1 es aproximadamente 3800 vueltas de alambre magnético esmaltado #33 AWG (calibre de alambre americano) enrollado sobre un ancho de 1.25 de una sección de una botella de soda, más ancho que el mostrado 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. La forma se corta de la botella en los bordes exteriores del margen. Los cortes de 0.25 pulgadas desde el margen hasta la zona de bobinado 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 sostener el cable en la forma. Para evitar contar las 3800 vueltas, enrolle un alambre magnético de 1/8 de pulgada de grosor 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 plomo hasta el carrete. NO corte el cable a la bobina. Mida la resistencia, y estime cuánto más cable enrollar para lograr 894 Ω. Aplique esmalte, esmalte de uñas, cinta adhesiva u otro aislamiento en el punto desnudo del cable de la bobina. Continúe enrollando y vuelva a verificar la resistencia. Una vez que se logre el aproximado de 894 Ω, deje unas pulgadas de alambre magnético para el cable. Corta el plomo de la bobina. Asegure los devanados a la forma con cordel de cordón u otros medios.

El devanado L1 de 3200 vueltas es aproximadamente 744 Ω y se enrolla en una forma de 1.0 pulgadas de ancho como se muestra en (b) de una manera similar al devanado L2 anterior.

Pele el esmalte de 1 pulgada de los extremos de los cables de alambre magnético si aún no está hecho. 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 proceda con la segunda bobina. Las bobinas pueden montarse en una esquina de la base de madera. Alternativamente, para mayor flexibilidad en el uso, pueden montarse en tarimas 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 cableada 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 desplazamiento de fase principal de la corriente con respecto al voltaje. El esquema y la ilustración no muestran ningún interruptor de alimentación ni fusible. Agregar estas adiciones se recomiendan.

Si este dispositivo está diseñado para ser utilizado por no técnicos como una exhibición no supervisada, todas las terminaciones desnudas expuestas como el condensador deben ser seguras para los dedos cubriéndose con escudos. El interruptor y el fusible mencionados anteriormente son necesarios. Finalmente, el esmalte en las bobinas solo proporciona una sola 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 vegetal de acero, lata de pastel de frutas, etc. Una lata de verdura demasiado larga puede cortarse por la mitad. La ilustración del motor de inducción pequeño anterior muestra el rodamiento con hoyuelos del rotor y los detalles del pivote. El rotor puede ser más pequeño que las formas de bobina como en el caso de un corte de la lata de vegetales. Incluso puede ser tan pequeño como el rotor de 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 pastel de frutas. Localizar y marcar el centro del rotor. El centro necesita tener hoyuelos. Seleccione un clavo (a) de octavo de pulgada de diámetro (unos pocos mm) y lima o muele la punta redonda. Usa esto y un bloque de madera para hoyugar el rotor como se muestra en el motor pequeño anterior Una lata bastante larga se equilibra mejor que un rotor plano debido al menor centro de gravedad. La punta de un bolígrafo funciona bien como pivote para rotores más grandes. Monte el pivote en un pedestal de madera móvil.

Verifique dos veces el cableado. Verifique que cualquier cable desnudo haya sido aislado. El circuito puede estar encendido sin el rotor. El calentamiento excesivo en L2 indica que se requieren más giros. El calor excesivo en L1 requiere una reducción en la capacitancia de C1. No hay calor en absoluto indica un circuito abierto a la bobina afectada.

Coloque el rotor encima del pivote y muévelo entre ambas bobinas energizadas. 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.

Tres modelos de este motor se han construido utilizando alambre magnético #33 AWG porque había un carrete grande a la mano. El cable magnético AWG #32 es probablemente más fácil de conseguir. Debería funcionar. Aunque la corriente será mayor debido a la menor resistencia del alambre #32 de mayor diámetro. Si un condensador de 3.3 µF no está disponible, use algo cercano siempre y cuando tenga una clasificación de voltaje adecuada. El autor utilizó un condensador de funcionamiento de motor de CA desechado (en forma de bañera). No utilice un condensador de arranque del motor (cilindro negro). Estos solo se pueden usar durante unos segundos de arranque del motor y pueden explotar si se usan más tiempo que eso.

Prueba esto: Es posible hacer 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 (lata o tapa de 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 tarimas móviles, gire una bobina 180 ^o. Otro método, especialmente útil con bobinas fijas, es cablear una de las bobinas a un interruptor de inversión de polaridad DPDT. Por ejemplo, desconecte L2 y conéctelo a los limpiaparabrisas (contactos centrales) del interruptor DPDT. Los contactos superiores van a la 120 Vac. Los contactos superiores también van a los contactos inferiores en un patrón cruzado X.