Асинхронный двигатель

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Источник питания переменного тока:120 В переменного тока
• Конденсатор, 3,3 мкФ (или 2,2 мкФ), 120 В переменного тока или 350 В постоянного тока, неполяризованный.
• Лампа накаливания от 15 до 25 Вт или резисторы 820 Ом 25 Вт.
• Магнитный провод №32 AWG.
• деревянная доска ок. 5 дюймов квадрат.
• Сетевой шнур с вилкой
• 1,75 дюйма диаметром. картонная трубка (рулон туалетной бумаги)
• патрон лампы

• Источник питания переменного тока:220 В переменного тока
• Конденсатор, 1,5 мкФ, 240 В переменного тока или 680 В постоянного тока, неполяризованный.
• Лампа накаливания от 25 до 40 Вт или резисторы 820 Ом 25 Вт.
• Магнитный провод №32 AWG.
• деревянная доска ок. 15 см. квадрат.
• Сетевой шнур с вилкой
• от 4,5 до 5 см. диам. картонные трубки.
• патрон лампы

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

Уроки электрических цепей , Том 2, глава 13:«Двигатели переменного тока», «Однофазные асинхронные двигатели», «Двигатель с постоянным разделением конденсаторов».

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Для создания асинхронного двигателя с постоянным конденсатором переменного тока с расщепленной фазой.
• Чтобы проиллюстрировать простоту асинхронного двигателя переменного тока.

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Есть два списка деталей на выбор в зависимости от наличия 120 В переменного тока или 220 В переменного тока. Выберите тот, который подходит для вашего местоположения. Этот набор инструкций предназначен для версии на 120 В переменного тока.

Это упрощенная версия «асинхронного двигателя с постоянным конденсатором и расщепленной фазой». Под упрощением мы имеем в виду, что для катушек требуется всего несколько сотен витков провода вместо нескольких тысяч. Это легче намотать. Хотя и более крупная модель на несколько тысяч оборотов впечатляет. Имеются две обмотки статора, как показано на рисунке выше. Приблизительно 440 витков эмалированного магнитного провода # 32 AWG (американского калибра) намотаны на один дюйм длины немного более длинного участка трубки для туалетной бумаги диаметром 1,75 дюйма. Чтобы избежать подсчета витков, намотайте четыре слоя магнитной проволоки на один дюйм ширины трубки. См. (B) выше. Оставьте несколько дюймов магнитного провода для проводов. Обмотайте начальный провод рядом с концом трубки, чтобы обмотки закрывали ленту и закрепляли ее. Не обрезайте картонную трубку окончательной ширины, пока не закончите намотку. Закройте ветер одним слоем. Прежде чем переходить ко второму слою, скотчем или зацементируйте первый слой, чтобы предотвратить раскручивание. Хотя можно наматывать дополнительные слои непосредственно на существующие слои, подумайте о том, чтобы между слоями наклеить ленту или бумагу, как показано на схеме (b). После того, как четыре слоя намотаны, приклейте обмотки на место.

Если замкнуть намотку четырех слоев магнитной проволоки слишком сложно, намотайте 440 витков магнитной проволоки на конец картонной трубки. Однако катушка с закрытой намоткой легче крепится к плинтусу. Длина обмоток не должна превышать одного дюйма.

Отрежьте готовую обмотку с конца картонной трубки с помощью бритвенного ножа, чтобы форма немного выступила за пределы намотки. Зачистите эмаль на расстоянии сантиметра от концов пары выводных проводов наждачной бумагой. Соедините оголенные концы с изолированным соединительным проводом более толстого сечения. Припаяйте стык. Изолируйте лентой или термоусадочной трубкой. Закрепите стык на корпусе катушки. Затем приступайте ко второй идентичной катушке.

Обратитесь к схематической диаграмме и иллюстрации для сборки. Обратите внимание, что катушки установлены под прямым углом. Их можно приклеивать к изоляционной плите, например, к дереву. Лампа мощностью 25 Вт соединена последовательно с одной катушкой. Это ограничивает ток, протекающий через катушку. Лампа заменяет силовой резистор 820 Ом. Конденсатор подключен последовательно с другой катушкой. Он также ограничивает ток через катушку. Кроме того, он обеспечивает опережающий фазовый сдвиг тока по отношению к напряжению. Схема и иллюстрация не показывают выключателя питания или предохранителя. При желании добавьте их.

Ротор должен быть изготовлен из ферромагнитного материала, такого как крышка стальной банки или крышка от бутылки. На иллюстрации ниже показано, как изготовить ротор. Выберите круглый ротор либо меньше, чем форма катушки, либо немного больше. Используйте геометрию, чтобы найти и отметить центр. В центре должна быть ямочка. Выберите гвоздь диаметром восемь дюймов (несколько мм) (a) и подпилите или отшлифуйте острие, как показано на (b). Поместите ротор на кусок мягкой древесины (c) и вбейте закругленным концом в центр (d). Потренируйтесь на куске подобного металлолома. Будьте осторожны, чтобы не повредить ротор. Выпуклый ротор (f) или крышка (g) балансируют лучше, чем плоский ротор (e). Точка поворота (е) может быть прямым штифтом, проходящим через подвижный деревянный пьедестал или через основную доску. Кончик шариковой ручки также работает. Если ротор не балансирует на шарнире, удалите металл с тяжелой стороны.

Дважды проверьте проводку. Убедитесь, что все оголенные провода изолированы. Схема может быть запитана без ротора. Лампа должна загореться. Обе катушки нагреются в течение нескольких минут. Избыточный нагрев означает, что лампу меньшей мощности (более высокое сопротивление) и конденсатор меньшего номинала следует заменить последовательно с соответствующими катушками.

Поместите ротор на стержень и переместите его между обеими катушками. Он должен крутиться. Чем ближе он будет, тем быстрее должен вращаться. Обе катушки должны быть теплыми, указывая на мощность. Попробуйте роторы другого размера и стиля. Попробуйте установить небольшой ротор на противоположной стороне катушек, чем показано на рисунке.

Из-за отсутствия магнитного провода # 32 AWG попробуйте 440 витков провода немного большего диаметра (меньшее число AWG). Для необходимых витков потребуется более 4 слоев. Ночник может быть дешевле, чем проиллюстрированный полноразмерный патрон. Хотя лампы ночного освещения имеют слишком низкую мощность - 3 или 7 Вт, в розетку подходят 15-ваттные лампы.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

• Рабочий лист по теории электродвигателей переменного тока
• Рабочий лист цепей управления двигателями переменного тока