Асинхронный двигатель, большой

ДЕТАЛИ И МАТЕРИАЛЫ

• Источник питания переменного тока:120 В переменного тока
• Конденсатор, 3,3 мкФ, 120 В переменного тока или 350 В постоянного тока, неполяризованный.
• Магнитный провод №33 AWG, 2 фунта
• деревянная доска ок. 6–12 кв. Дюймов.
• Сетевой шнур с вилкой
• Диаметр 5,1 дюйма. пластиковая 3-литровая бутылка из-под газировки.
• выброшенная шариковая ручка
• разное. небольшие деревянные блоки

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ

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

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

• Для создания большой выставки асинхронный двигатель переменного тока с постоянными разделенными конденсаторами.
• Чтобы проиллюстрировать простоту асинхронного двигателя переменного тока.

СХЕМА

ИЛЛЮСТРАЦИЯ

ИНСТРУКЦИИ

Это увеличенная версия «асинхронного двигателя с постоянным конденсатором и расщепленной фазой». Есть две разные катушки статора. Обмотка L2 шириной 1,0 дюйм и 3200 витков показана на приведенном выше рисунке (b), намотанная на отрезок пластиковой 3-литровой бутылки из-под газировки диаметром 5,1 дюйма. L1 - это примерно 3800 витков эмалированного магнитного провода # 33 AWG (американского калибра), намотанного на 1,25 ширины секции бутылки из-под газировки, шире, чем показано на (b). Отметьте цилиндр шириной 1,25 дюйма с полями по 0,25 дюйма на каждом конце.

Проволока будет намотана на 1,25-дюймовую зону. Форма вырезается из бутылки по внешним краям поля. Отрезы в 0,25 дюйма от края до зоны намотки расположены с интервалами в 1 дюйм по окружности обоих концов, так что край можно согнуть на 90 ^o провести проволоку на форме. Чтобы не считать 3800 витков, намотайте магнитный провод толщиной 1/8 дюйма на один дюйм ширины формы. Иначе посчитайте ходы. Соскребите эмаль с 1 дюйма на свободном конце и соскребите только небольшой участок от провода до катушки.

НЕ обрезайте провод катушки. Измерьте сопротивление и оцените, на сколько нужно намотать проволоку, чтобы получить 894 Ом. Нанесите эмаль, лак для ногтей, скотч или другую изоляцию на оголенное место на стержне катушки. Продолжайте наматывать и еще раз проверьте сопротивление. Как только будет достигнуто значение 894 Ом, оставьте несколько дюймов магнитного провода для вывода. Отрежьте поводок от катушки. Закрепите обмотки на форме шпагатом для шнуровки или другим способом.

Обмотка L1 из 3200 витков имеет сопротивление приблизительно 744 Ом и намотана на форму шириной 1,0 дюйм, как показано в (b), аналогично предыдущей обмотке L2. Снимите эмаль на концах магнитных проводов на 1 дюйм, если это еще не сделано. 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 катушке. Катушки можно устанавливать в одном углу деревянной основы. В качестве альтернативы, для большей гибкости в использовании, они могут быть установлены на подвижных поддонах.

Обратитесь к схематической диаграмме и иллюстрации для сборки. Обратите внимание, что катушки установлены под прямым углом. L2, меньшая катушка подключена к обеим сторонам линии 120 В переменного тока. Конденсатор включен последовательно с более широкой катушкой L1. Конденсатор обеспечивает опережающий фазовый сдвиг тока по отношению к напряжению. На схеме и иллюстрации нет выключателя питания или предохранителя.

Добавить эти дополнения рекомендуется.

Если это устройство предназначено для использования неспециалистами в качестве экспоната без присмотра, все открытые оголенные выводы, такие как конденсатор, должны быть защищены от прикосновения пальцев, закрывшись экранами. Вышеупомянутые выключатель и предохранитель необходимы. Наконец, эмаль на катушках обеспечивает только один слой изоляции. В целях безопасности требуется второй слой, такой как изолирующая обертка, коробка из оргстекла или другие средства. Замените все деревянные компоненты оргстеклом для повышения пожарной безопасности на выставке без присмотра.

Ротор должен быть изготовлен из ферромагнитного материала, такого как стальная банка для овощей, банка для кексов и т. Д. Слишком длинная банка для овощей может быть разрезана пополам. На иллюстрации предыдущего небольшого асинхронного двигателя показаны детали подшипника ротора с углублениями и шарнира. Ротор может быть меньше формы змеевика, как в случае разрезания овощной банки. Он может быть даже таким маленьким, как ротор крышки банки, использовавшийся с предыдущим маленьким двигателем. Также можно приводить в движение ротор большего размера, чем катушки, как в случае с банкой для кексов. Найдите и отметьте центр ротора. В центре должна быть ямочка. Выберите гвоздь (a) диаметром восемь дюймов (несколько мм) и подпилите или отшлифуйте острие. Используйте это и деревянный брусок, чтобы сделать углубление на роторе, как показано в предыдущем маленьком двигателе. Достаточно длинная банка балансирует лучше, чем плоский ротор, из-за более низкого центра тяжести. Наконечник шариковой ручки хорошо работает как ось вращения для более крупных роторов. Установите ось на подвижную деревянную подставку.

Дважды проверьте проводку. Убедитесь, что все оголенные провода изолированы. Схема может быть запитана без ротора. Чрезмерный нагрев в L2 указывает на то, что требуется больше оборотов. Избыточный нагрев в L1 требует уменьшения емкости C1. Отсутствие тепла указывает на разрыв цепи в затронутой катушке.

Поместите ротор на стержень и переместите его между обеими катушками под напряжением. 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.

Три модели этого двигателя были построены с использованием магнитной проволоки # 33 AWG, потому что под рукой была большая катушка. Магнитный провод AWG # 32, вероятно, достать проще. Он должен работать. Хотя ток будет больше из-за меньшего сопротивления провода №32 большего диаметра. Если конденсатор 3,3 мкФ недоступен, используйте что-нибудь близкое, если оно имеет соответствующее номинальное напряжение. Автор использовал списанный рабочий конденсатор двигателя переменного тока (в форме ванны). Не используйте пусковой конденсатор двигателя (черный цилиндр). Их можно использовать только в течение нескольких секунд после запуска двигателя, и они могут взорваться, если использовать их дольше этого времени.

Попробуйте это: Одновременно можно вращать более одного ротора. Например, в дополнение к основному ротору внутри прямого угла, образованного катушками, поместите второй меньший ротор (крышка банки или бутылки) рядом с парой катушек за пределами прямого угла в вершине. Можно изменить направление вращения, поменяв местами одну из катушек. Если рулоны установлены на подвижных поддонах, поверните один рулон на 180 ^o . Другой метод, особенно полезный с фиксированными катушками, заключается в подключении одной из катушек к переключателю изменения полярности DPDT. Например, отключите L2 и подключите его к дворникам (центральным контактам) переключателя DPDT. Верхние контакты идут на 120 В переменного тока. Верхние контакты также переходят к нижним контактам в виде крестообразного перехода.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

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