Construire un moteur asynchrone monophasé à condensateur permanent : Guide étape par étape

Pièces et Matériaux

• Source d'alimentation AC : 120 VAC
• Condensateur, 3,3 µF (ou 2,2 µF) 120 VAC / 350 VDC, non polarisé
• Lampe à incandescence 15–25 W ou résistance 820 Ω, 25 W
• Fil magnet #32 AWG
• Planche en bois ≈ 13 cm carré
• Cordon secteur avec fiche
• Tube en carton de 4,4 cm de diamètre (rouleau de papier toilette)
• Douille de lampe

• Source d'alimentation AC : 220 VAC
• Condensateur, 1,5 µF 240 VAC / 680 VDC, non polarisé
• Lampe à incandescence 25–40 W ou résistance 820 Ω, 25 W
• Fil magnet #32 AWG
• Planche en bois ≈ 15 cm carré
• Cordon secteur avec fiche
• Tube en carton de 4,5–5 cm de diamètre
• Douille de lampe

Références Croisées

Voir Lessons In Electric Circuits, Volume 2, Chapitre 13 : « Moteurs AC », « Moteurs à induction monophasés », et « Moteur à condensateur permanent ».

Objectifs d'Apprentissage

• Construire un moteur à induction monophasé à condensateur permanent.
• Démontrer la simplicité et l'efficacité de la conception du moteur à induction AC.

Schéma Électrique

Illustration

Instructions

Choisissez la liste de pièces correspondant à la tension secteur de votre région. Les étapes suivantes utilisent la version 120 VAC.

C'est une version simplifiée d'un moteur à induction monophasé à condensateur permanent. En réduisant les tours de bobine à quelques centaines, le processus d'enroulement devient gérable tout en produisant un moteur fonctionnel.

Enroulez les deux bobines du stator comme indiqué dans l'illustration. Utilisez environ 440 tours de fil magnet #32 AWG sur une section de 2,5 cm d'un tube en carton de 4,4 cm légèrement plus long. Pour garder l'enroulement serré, enroulez quatre couches de fil sur une largeur de 2,5 cm. Fixez la première couche avec du ruban adhésif ou un adhésif léger avant d'ajouter les couches suivantes. Après la quatrième couche, appliquez de la colle pour bloquer les enroulements en place.

Si l'enroulement serré s'avère difficile, vous pouvez également répartir 440 tours sur l'extrémité du tube, en gardant les enroulements dans la zone de 2,5 cm. Coupez la bobine finie avec un rasoir, en laissant un petit excédent de fil pour les connexions.

Dénudez l'émail sur environ 2,5 cm de chaque extrémité, puis épissez sur un fil de raccordement isolé de calibre plus gros. Soudez la connexion et couvrez-la avec du ruban électrique ou un thermorétractable. Répétez le processus pour la seconde bobine.

Reportez-vous au schéma et à l'illustration pour le placement précis. Montez les bobines à angle droit sur une base isolante (bois ou acrylique). Câblez la lampe de 25 W en série avec une bobine ; cela limite le courant et sert de résistance. Câblez le condensateur en série avec l'autre bobine pour fournir un déphasage en avance.

Le rotor est fait d'une pièce ferromagnétique comme un couvercle de boîte en acier ou un bouchon de bouteille. Faites un creux au centre du rotor et fixez-le sur un pivot — soit un petit clou, soit la pointe d'un stylo à bille — monté sur un piédestal en bois ou directement sur la base. Équilibrez le rotor en enlevant du métal du côté le plus lourd si nécessaire.

Après avoir assemblé les bobines et le rotor, revérifiez tout le câblage et l'isolation. Le circuit peut être alimenté sans le rotor ; la lampe devrait s'allumer, et les deux bobines chaufferont légèrement. Une surchauffe excessive indique le besoin d'une lampe de puissance inférieure ou d'un condensateur de valeur inférieure.

Placez le rotor sur le pivot et glissez-le entre les deux bobines. Il devrait tourner, la vitesse augmentant à mesure que le rotor s'approche des bobines. Expérimentez avec différentes tailles et formes de rotor pour observer les variations de performance.

Si le fil #32 AWG n'est pas disponible, utilisez un fil légèrement plus épais — bien que vous ayez peut-être besoin de plus de quatre couches pour atteindre 440 tours. Un dispositif de veilleuse peut remplacer la douille de lampe, mais choisissez une ampoule de 15 W pour correspondre au design.

Fiches Connexes

• Fiche de travail : Théorie des moteurs AC
• Fiche de travail : Circuits de commande de moteurs AC

Travaillez toujours avec des outils isolés, tenez les cordons à l'écart de l'humidité, et utilisez un fusible ou un disjoncteur calibré pour le courant absorbé par le moteur. Ce projet suit les directives éprouvées de « Lessons In Electric Circuits » et respecte les meilleures pratiques de sécurité pour le travail électrique DIY.