Inductiemotor

ONDERDELEN EN MATERIALEN

• AC-stroombron:120VAC
• Condensator, 3,3 µF (of 2,2 µF) 120VAC of 350VDC, niet-gepolariseerd
• 15 tot 25 watt gloeilamp of 820Ω 25 watt weerstanden
• #32 AWG magneetdraad
• houten plank ca. 5 inch vierkant.
• Netsnoer met stekker
• 1,75 inch doorsnee. kartonnen buis (rol toiletpapier)
• lampfitting

• AC-stroombron:220VAC
• Condensator, 1,5 µF 240VAC of 680VDC, niet-gepolariseerd
• Gloeilamp van 25 tot 40 watt of 820Ω weerstanden van 25 watt
• #32 AWG magneetdraad
• houten plank ca. 15cm. vierkant.
• Netsnoer met stekker
• 4,5 tot 5 cm. dia. kartonnen buizen.
• lampfitting

KRUISVERWIJZINGEN

Lessen in elektrische circuits , Volume 2, hoofdstuk 13:"AC-motoren", "Eenfasige inductiemotoren", "Permanente motor met gesplitste condensator".

LEERDOELSTELLINGEN

• Een AC permanente condensator split-fase inductiemotor bouwen.
• Om de eenvoud van de AC-inductiemotor te illustreren.

SCHEMATISCH DIAGRAM

ILLUSTRATIE

INSTRUCTIES

Er zijn twee onderdelenlijsten waaruit u kunt kiezen, afhankelijk van de beschikbaarheid van 120VAC of 220VAC. Kies degene voor uw locatie. Deze set instructies is voor de 120VAC-versie.

Dit is een vereenvoudigde versie van een "permanente condensator split-phase inductiemotor". Met vereenvoudiging bedoelen we dat de spoelen slechts een paar honderd draadwindingen nodig hebben in plaats van een paar duizend. Dit is makkelijker op te winden. Het grotere model met een paar duizend beurten is echter indrukwekkend. Er zijn twee statorspoelen zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Ongeveer 440 windingen van #32 AWG (American wire gauge) geëmailleerde magneetdraad zijn gewikkeld over een lengte van 2,5 cm van een iets langere sectie van een toiletpapierbuis met een diameter van 1,75 inch. Om te voorkomen dat u de windingen telt, windt u vier lagen magneetdraad dicht op elkaar over een breedte van 2,5 cm van de buis. Zie (b) hierboven. Laat een paar centimeter magneetdraad over voor de draden. Plak de begindraad dicht bij het einde van de buis zodat de windingen de tape bedekken en verankeren. Snijd de uiteindelijke breedte van de kartonnen buis pas af als het opwinden is voltooid. Sluit wind een enkele laag. Plak of cementeer de eerste laag om afwikkelen te voorkomen voordat u verder gaat met de tweede laag. Hoewel het mogelijk is om extra lagen direct over bestaande lagen te wikkelen, kunt u overwegen tape of papier tussen de lagen aan te brengen, zoals weergegeven in schema (b). Nadat vier lagen zijn gewikkeld, lijmt u de windingen op hun plaats.

Als het te moeilijk is om vier lagen magneetdraad dicht op elkaar te wikkelen, wikkel dan 440 windingen van de magneetdraad over het uiteinde van de kartonnen buis. De spoel in close-wound-stijl kan echter gemakkelijker op de plint worden gemonteerd. Houd de windingen binnen een lengte van 2,5 cm.

Snijd de voltooide wikkeling van het uiteinde van de kartonnen buis af met een scheermesje, zodat de vorm iets voorbij de wikkeling komt. Strip het glazuur van een centimeter van de uiteinden van het paar geleidingsdraden met schuurpapier. Splits de blote uiteinden op een dikkere geïsoleerde aansluitdraad. Soldeer de las. Isoleer met tape of krimpkous. Bevestig de verbinding aan het spoellichaam. Ga dan verder met een tweede identieke spoel.

Raadpleeg zowel het schematische diagram als de afbeelding voor montage. Merk op dat de spoelen haaks gemonteerd zijn. Ze kunnen worden gecementeerd op een isolerende plint zoals hout. De lamp van 25 watt is in serie geschakeld met één spoel. Dit beperkt de stroom die door de spoel vloeit. De lamp is een vervanging voor een 820 Ω vermogensweerstand. De condensator is in serie geschakeld met de andere spoel. Het beperkt ook de stroom door de spoel. Bovendien zorgt het voor een leidende faseverschuiving van de stroom ten opzichte van de spanning. Het schema en de afbeelding tonen geen aan/uit-schakelaar of zekering. Voeg deze desgewenst toe.

De rotor moet gemaakt zijn van een ferromagnetisch materiaal zoals een stalen blikdeksel of flesdop. De onderstaande afbeelding laat zien hoe u de rotor maakt. Selecteer een cirkelvormige rotor die kleiner is dan de spoelvormen of iets groter is. Gebruik geometrie om het midden te lokaliseren en te markeren. Het centrum moet worden ingedeukt. Selecteer een nagel met een diameter van acht inch (een paar mm) (a) en vijl of slijp de punt rond zoals weergegeven bij (b). Plaats de rotor op een stuk zachthout (c) en sla de ronde punt in het midden (d). Oefen op een stuk vergelijkbaar schroot. Zorg ervoor dat u de rotor niet doorboort. Een schotelvormige rotor (f) of een deksel (g) balanceren beter dan de platte rotor (e). Het draaipunt (e) kan een rechte pen zijn die door een beweegbaar houten voetstuk wordt gedreven, of door het moederbord. De punt van een balpen werkt ook. Als de rotor niet boven op het draaipunt balanceert, verwijder dan het metaal van de zware kant.

Controleer de bedrading dubbel. Controleer of alle blootliggende draden zijn geïsoleerd. Het circuit kan worden ingeschakeld zonder de rotor. De lamp moet branden. Beide spoelen zullen binnen enkele minuten opwarmen. De overmatige verwarming betekent dat een lamp met een lager wattage (hogere weerstand) en een condensator met een lagere waarde in serie met de respectieve spoelen moeten worden vervangen.

Plaats de rotor bovenop het draaipunt en verplaats deze tussen beide spoelen. Het zou moeten draaien. Hoe dichterbij het is, hoe sneller het moet draaien. Beide spoelen moeten warm zijn, wat wijst op vermogen. Probeer rotors van verschillende grootte en stijl. Probeer een kleine rotor aan de andere kant van de spoelen in vergelijking met de afbeelding.

Probeer bij gebrek aan #32 AWG-magneetdraad 440 windingen van een draad met een iets grotere diameter (lager AWG-nummer). Dit vereist meer dan 4 lagen voor de vereiste beurten. Een nachtlamp is mogelijk minder duur dan de afgebeelde lampfitting op ware grootte. Hoewel nachtlampjes een te laag wattage hebben van 3 of 7 watt, passen lampen van 15 watt in de fitting.

GERELATEERD WERKBLAD:

• Werkblad Wisselstroommotortheorie
• Werkblad AC-motorbesturingscircuits