感应电机，大型

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”、“单相感应电机”、“分体式永磁电机”。

学习目标

• 建造大型展览尺寸交流永磁分体式电容感应电机。
• 为了说明交流感应电机的简单性。

原理图

插图

说明

这是“永久电容分相感应电机”的放大版。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 5.1 英寸直径的 3 升塑料汽水瓶上。 L1 是大约 3800 匝的 #33 AWG（美国线规）漆包漆包线，缠绕在苏打瓶截面的 1.25 倍宽度上，比 (b) 中显示的更宽。标记一个 1.25 英寸宽的圆柱体，两端留有 0.25 英寸的边距。

电线将缠绕在 1.25 英寸区域。该表格是从边缘外边缘的瓶子上切下的。从边缘到缠绕区 0.25 英寸的切口围绕两端的圆周以 1 英寸的间隔间隔开，以便边缘可以向上弯曲 90 ^o 将电线固定在表格上。为避免计算 3800 圈，请在模板的 1 英寸宽度上加绕 1/8 英寸厚的漆包线。否则，计算轮次。从自由端1英寸处刮去珐琅，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，并估计要绕多少线才能达到 894 Ω。在线轴导线上的裸露部位涂上搪瓷、指甲油、胶带或其他绝缘材料。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。从线轴上切断导线。用系绳或其他方式将绕组固定到模板上。

3200 匝的 L1 绕组约为 744 Ω，并以类似于之前的 L2 绕组的方式缠绕在 1.0 英寸宽的形式上，如 (b) 所示。如果尚未完成，请从漆包线引线末端 1 英寸处剥去漆层。将裸端连接到较粗的绝缘连接线。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。线圈可以安装在木质底座的一个角上。或者，为了更灵活地使用，它们可以安装在可移动的托盘上。

请参阅示意图和插图以进行组装。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。电容器提供电流相对于电压的超前相移。原理图和插图显示没有电源开关或保险丝。

建议添加这些添加项。

如果此设备旨在供非技术人员用作无人监督的展示品，则所有裸露的终端（如电容器）必须通过覆盖屏蔽来确保手指安全。上面提到的开关和保险丝是必需的。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。在无人看管的展览中，用有机玻璃替换所有木制部件，以提高防火安全性。

转子必须由铁磁材料制成，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。之前的小型感应电机的插图显示了转子凹坑轴承和枢轴细节。转子可以比线圈形式小，如在切下蔬菜罐的情况下。它甚至可以小到与之前的小型电机一起使用的罐盖转子。也可以驱动比线圈大的转子，水果蛋糕罐就是这种情况。定位并标记转子的中心。中心需要凹陷。选择一个直径为八分之一英寸（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变凹，如之前的小电机所示 由于重心较低，相当长的罐子比扁平转子更好地平衡。圆珠笔的笔尖可以很好地用作较大转子的支点。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。电路可以在没有转子的情况下通电。 L2 过热表明需要更多匝数。 L1 中的过热需要降低 C1 的电容。根本没有热量表明受影响的线圈开路。

将转子放在枢轴上，并在两个通电线圈之间移动它。它应该旋转。离得越近，它应该旋转得越快。两个线圈都应该是热的，表明有电。尝试不同尺寸和样式的转子。与插图相比，尝试在线圈的另一侧使用小转子。

该电机的三种型号已使用 #33 AWG 电磁线制造，因为手头有一个大线轴。 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，因此电流会更高。如果没有 3.3μF 的电容器，请使用接近的电容器，只要它具有足够的额定电压即可。作者使用了废弃的交流电机运行电容器（浴缸形状）。请勿使用电机启动电容器（黑色圆柱体）。这些只能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侧的主转子外，将第二个较小的转子（罐或瓶盖）放置在顶点处直角外侧的一对线圈附近。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，将一个线圈旋转 180 ^o .另一种对固定线圈特别有用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 开关的雨刷器（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。

相关工作表：

• 交流电机理论工作表
• 交流电机控制电路工作表