第10节 大型感应电机 (修订中)
[TOC]
零件和材料
- 交流电源：120VAC
- 电容器，3.3 µF 120VAC 或 350VDC，非极化
- #33 AWG 漆包线，2 磅
- 木板约 6 到 12 英寸见方。
- 带插头的交流电源线
- 5.1英寸直径。塑料 3 升汽水瓶
- 废弃的圆珠笔
- 杂项 小木块
交叉引用
电路课程，第 2 卷，第 13 章：“[交流电机](https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating- 永久分裂电容电机 (opens new window)”。
学习目标
- 建造大型展览尺寸的交流永磁分体式感应电动机。
- 为了说明交流感应电动机的简单性。
原理图，示意图
插图
指示
这是“永久电容分相感应电动机”的更大版本。有两种不同的定子线圈。1.0 英寸宽 3200 匝 L2 绕组如上图 (b) 所示，缠绕在一段直径为 5.1 英寸的 3 升塑料汽水瓶上。L1 是大约 3800 匝 #33 AWG（美国线规）漆包线，缠绕在 1.25 宽的汽水瓶截面上，比 (b) 所示的更宽。标记一个 1.25 英寸宽的圆柱体，每端有 0.25 英寸的边距。
电线将缠绕在 1.25 英寸区域上。表格是从瓶子边缘的外边缘切下的。从边缘到缠绕区的 0.25 英寸切口在两端的圆周周围以 1 英寸的间隔间隔开，以便边缘可以向上弯曲 90 度以将导线固定在模板上。为避免计算 3800 圈，在表格的 1 英寸宽度上缠绕 1/8 英寸厚的电磁线。否则，数一数。从自由端的 1 英寸处刮去搪瓷，从引线到线轴只刮一小部分。
不要切断线轴的导线。测量电阻，并估计要缠绕多少导线才能达到 894 Ω。将搪瓷、指甲油、胶带或其他绝缘材料涂在线轴上的裸露点上。继续缠绕，并重新检查电阻。达到大约 894 Ω 后，为引线留出几英寸长的漆包线。切断线轴上的导线。用束线绳或其他方式将绕组固定在模板上。
3200 匝的 L1 绕组约为 744 Ω，并以 1.0 英寸宽的形式绕制，如 (b) 所示，其方式与之前的 L2 绕组类似。如果尚未完成，请从漆包线末端的 1 英寸处剥去搪瓷。将裸露的末端拼接到更粗的绝缘连接线上。焊接接头。用胶带或热缩管绝缘。将接头固定到线圈体上。然后继续第二个线圈。线圈可以安装在木制底座的一个角落。或者，为了获得更大的使用灵活性，它们可以安装在可移动的托盘上。
请参阅示意图和插图进行组装。请注意，线圈以直角安装。L2，较小的线圈连接到 120 Vac 线路的两侧。电容器与较宽的线圈 L1 串联。电容器 (opens new window)提供电流相对于电压的超前相移。示意图和插图显示没有电源开关或保险丝。
建议添加这些添加。
如果此设备旨在供非技术人员作为无人监督的展品使用，则所有暴露的裸端子（如电容器）必须用屏蔽罩保护手指安全。上面提到的开关和保险丝是必要的。最后，线圈上的搪瓷仅提供单层绝缘。为了安全起见，需要第二层，例如绝缘包装、有机玻璃盒或其他方式。用有机玻璃替换所有木制组件，以在无人监督的展览中实现卓越的防火安全。
转子必须由铁磁性材料制成，如钢制蔬菜罐、水果蛋糕罐等。太长的蔬菜罐可能会被切成两半。以前的小型感应电机的插图显示了转子凹坑轴承和枢轴的详细信息。转子可以比在切开蔬菜罐的情况下的线圈形式更小。它甚至可以和以前的小型电机使用的罐盖转子一样小。也可以驱动比线圈更大的转子，水果蛋糕罐就是这种情况。找到并标记转子的中心。中心需要凹陷。选择一个直径为 8 英寸（几毫米）的钉子 (a) 并锉或磨圆点。使用这个和一块木头来使转子凹陷，如前面的小电机所示，由于重心较低，相当长的罐比扁平转子平衡得更好。圆珠笔的笔尖可以很好地用作较大转子的枢轴。将枢轴安装到可移动的木制底座上。
仔细检查接线。检查所有裸线是否已绝缘。该电路可以在没有转子的情况下上电。L2 中的过度加热表明需要更多匝数。L1 中的过多热量要求降低 C1 的电容。完全没有热量表明受影响的线圈有开路。
将转子放在枢轴顶部并在两个通电线圈之间移动。它应该旋转。它越近，它应该旋转得越快。两个线圈都应该是温暖的，表明有电。尝试不同尺寸和样式的转子。与插图相比，在线圈的另一侧尝试一个小转子。
由于手头有一个大线轴，因此使用 #33 AWG 漆包线制造了该电机的三种型号。AWG #32 漆包线可能更容易获得。它应该工作。尽管由于较大直径的#32 线的电阻较低，电流会更高。如果没有 3.3µF 电容，只要有足够的额定电压，就使用接近的电容。作者使用了废弃的交流电机运行电容器（浴缸形）。不要使用电机启动电容器（黑色圆柱体）。这些仅可用于电机启动的几秒钟，如果使用时间超过此时间，可能会爆炸。
__试试这个：__可以同时旋转多个转子。例如，除了由线圈形成的直角内的主转子外，在顶点处直角外的一对线圈附近放置第二个较小的转子（罐或瓶盖）。可以通过反转其中一个线圈来反转旋转方向。如果线圈安装在可移动托盘上，请将一个线圈旋转 180度。另一种特别适用于固定线圈的方法是将其中一个线圈连接到 DPDT 极性反转开关。例如，断开 L2 并将其连接到 DPDT 开关的雨刷（中心触点）。顶部触点连接到 120 Vac。顶部触点也以 X 交叉模式连接到底部触点。
相关练习：
总目录：