Moteur à induction, grand

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Source d'alimentation CA :120 VCA
• Condensateur, 3,3 µF 120VAC ou 350VDC, non polarisé
• Fil magnétique n° 33 AWG, 2 livres
• planche de bois env. 6 à 12 pouces carrés.
• Cordon d'alimentation avec prise
• 5,1 pouces de diamètre. bouteille de soda en plastique de 3 litres
• stylo à bille mis au rebut
• divers. petits blocs de bois

REFERENCES CROISEES

Leçons En Circuits Électriques , Volume 2, chapitre 13 : « Moteurs à courant alternatif », « Moteurs à induction monophasés », « Moteur permanent à condensateur divisé ».

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Construire un grand moteur à induction à condensateur permanent à courant alternatif de grande taille.
• Pour illustrer la simplicité du moteur à induction AC.

SCHÉMA SCHÉMA

ILLUSTRATION

INSTRUCTIONS

Il s'agit d'une version plus grande d'un "moteur à induction à phase séparée et à condensateur permanent". Il existe deux bobines de stator différentes. L'enroulement L2 de 3 200 tours de 1,0 pouce de large est montré dans l'illustration ci-dessus (b), enroulé sur une section de bouteille de soda en plastique de 3 litres de 5,1 pouces de diamètre. L1 est d'environ 3800 tours de fil magnétique émaillé #33 AWG (calibre de fil américain) enroulé sur une largeur de 1,25 d'une section d'une bouteille de soda, plus large que ce qui est indiqué en (b). Marquez un cylindre de 1,25 pouce de large avec des marges de 0,25 pouce à chaque extrémité.

Le fil sera enroulé sur la zone de 1,25 pouce. La forme est découpée dans la bouteille sur les bords extérieurs de la marge. Des coupes de 0,25 pouce de la marge à la zone d'enroulement sont espacées à des intervalles de 1 pouce autour de la circonférence des deux extrémités afin que la marge puisse être pliée à 90 ^o pour tenir le fil sur le formulaire. Pour éviter de compter les 3800 tours, enroulez un fil magnétique de 1/8 de pouce d'épaisseur sur la largeur d'un pouce de la forme. Sinon, comptez les tours. Grattez l'émail de 1 pouce sur l'extrémité libre et ne grattez qu'une petite section de la mine à la bobine.

NE PAS couper le fil à la bobine. Mesurez la résistance et estimez la quantité de fil supplémentaire à enrouler pour atteindre 894 Ω. Appliquez de l'émail, du vernis à ongles, du ruban adhésif ou tout autre isolant sur l'endroit dénudé du fil de la bobine. Continuez le bobinage et revérifiez la résistance. Une fois que l'environ 894 Ω est atteint, laissez quelques pouces de fil magnétique pour le fil. Coupez le fil de la bobine. Fixez les enroulements à la forme avec de la ficelle de laçage ou d'autres moyens.

L'enroulement L1 de 3200 tours est d'environ 744 et est enroulé sur une forme de 1,0 pouce de large comme indiqué en (b) d'une manière similaire à l'enroulement L2 précédent. Dénudez l'émail de 1 pouce des extrémités des fils magnétiques si ce n'est déjà fait. Épisser les extrémités nues au fil de raccordement isolé de plus gros calibre. Soudez l'épissure. Isolez avec du ruban adhésif ou un tube thermorétractable. Fixez l'épissure au corps de la bobine. Procédez ensuite avec la deuxième bobine. Les bobines peuvent être montées dans un coin de la base en bois. Alternativement, pour plus de flexibilité d'utilisation, ils peuvent être montés sur des palettes mobiles.

Reportez-vous à la fois au schéma et à l'illustration pour l'assemblage. Notez que les bobines sont montées à angle droit. L2, la plus petite bobine est câblée des deux côtés de la ligne 120 Vca. Le condensateur est câblé en série avec la bobine plus large L1. Le condensateur fournit un déphasage en avance du courant par rapport à la tension. Le schéma et l'illustration ne montrent aucun interrupteur ni fusible.

Ajouter ces ajouts sont recommandés.

Si cet appareil est destiné à être utilisé par des non-techniciens en tant qu'exposition non supervisée, toutes les terminaisons nues exposées comme le condensateur doivent être protégées des doigts en les recouvrant de blindages. L'interrupteur et le fusible mentionnés ci-dessus sont nécessaires. Enfin, l'émail sur les bobines ne fournit qu'une seule couche d'isolation. Pour plus de sécurité, une deuxième couche telle qu'un emballage isolant, une boîte en plexiglas ou d'autres moyens est nécessaire. Remplacez tous les composants en bois par du plexiglas pour une sécurité incendie supérieure dans une exposition sans surveillance.

Le rotor doit être fait d'un matériau ferromagnétique comme une boîte de légumes en acier, une boîte de gâteau aux fruits, etc. Une boîte de légumes trop longue peut être coupée en deux. L'illustration du petit moteur à induction précédent montre les détails du roulement et du pivot du rotor. Le rotor peut être plus petit que les formes de la bobine comme dans le cas d'une coupe de la boîte de légumes. Il peut même être aussi petit que le rotor de couvercle de boîte utilisé avec le petit moteur précédent. Il est également possible d'entraîner un rotor plus gros que les bobines, ce qui est le cas avec la boîte de cake aux fruits. Localisez et marquez le centre du rotor. Le centre doit être alvéolé. Sélectionnez un clou de huitième de pouce (quelques mm) de diamètre (a) et limez ou meulez la pointe. Utilisez ceci et un bloc de bois pour enfoncer le rotor comme indiqué dans le petit moteur précédent. Une canette assez longue s'équilibre mieux qu'un rotor plat en raison du centre de gravité plus bas. La pointe d'un stylo à bille fonctionne bien comme pivot pour les rotors plus gros. Montez le pivot sur un socle en bois mobile.

Vérifiez bien le câblage. Vérifiez que tout fil dénudé a été isolé. Le circuit peut être mis sous tension sans le rotor. Un échauffement excessif dans L2 indique que plus de tours sont nécessaires. Une chaleur excessive dans L1 nécessite une réduction de la capacité de C1. Aucune chaleur du tout indique un circuit ouvert vers la bobine affectée.

Placez le rotor au sommet du pivot et déplacez-le entre les deux bobines sous tension. Il devrait tourner. Plus il est proche, plus il doit tourner vite. Les deux bobines doivent être chaudes, indiquant la puissance. Essayez des rotors de tailles et de styles différents. Essayez un petit rotor sur le côté opposé des bobines par rapport à l'illustration.

Trois modèles de ce moteur ont été construits en utilisant du fil magnétique #33 AWG car une grande bobine était à portée de main. Le fil magnétique AWG #32 est probablement plus facile à obtenir. Cela devrait fonctionner. Bien que le courant soit plus élevé en raison de la résistance inférieure du fil n°32 de plus grand diamètre. Si un condensateur de 3,3 µF n'est pas disponible, utilisez quelque chose de proche tant qu'il a une tension nominale adéquate. Un condensateur de fonctionnement de moteur à courant alternatif mis au rebut (en forme de baignoire) a été utilisé par l'auteur. Ne pas utiliser de condensateur de démarrage moteur (cylindre noir). Ceux-ci ne sont utilisables que pendant quelques secondes après le démarrage du moteur et peuvent exploser s'ils sont utilisés plus longtemps.

Essayez ceci : Il est possible de faire tourner plusieurs rotors simultanément. Par exemple, en plus du rotor principal à l'intérieur de l'angle droit formé par les bobines, placez un deuxième rotor plus petit (couvercle de boîte ou de bouteille) près de la paire de bobines en dehors de l'angle droit au sommet. Il est possible d'inverser le sens de rotation en inversant une des bobines. Si les bobines sont montées sur des palettes mobiles, faites pivoter une bobine de 180 ^o . Une autre méthode, particulièrement utile avec des bobines fixes, consiste à câbler l'une des bobines à un inverseur de polarité DPDT. Par exemple, déconnectez L2 et câblez-le aux essuie-glaces (contacts centraux) du commutateur DPDT. Les contacts supérieurs vont au 120 Vac. Les contacts supérieurs vont également aux contacts inférieurs dans un motif croisé en X.

FICHE DE TRAVAIL CONNEXE :

• Fiche de travail sur la théorie des moteurs à courant alternatif
• Fiche de travail sur les circuits de commande de moteur à courant alternatif