感应电机

零件和材料

• 交流电源：120VAC
• 电容器，3.3 µF（或 2.2 µF）120VAC 或 350VDC，非极化
• 15 至 25 瓦白炽灯或 820Ω 25 瓦电阻器
• #32 AWG 漆包线
• 木板约。 5 平方英寸。
• 带插头的交流电源线
• 1.75 英寸直径。纸板管（卫生纸卷）
• 灯座

• 交流电源：220VAC
• 电容器，1.5 µF 240VAC 或 680VDC，非极化
• 25 至 40 瓦白炽灯或 820Ω 25 瓦电阻器
• #32 AWG 漆包线
• 木板约。 15 厘米。方形。
• 带插头的交流电源线
• 4.5 到 5 厘米。直径纸板管。
• 灯座

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

• 构建交流永磁电容分相感应电机。
• 为了说明交流感应电机的简单性。

原理图

插图

说明

根据 120VAC 或 220VAC 的可用性，有两个部件列表可供选择。为您的位置选择一个。这套说明是针对120VAC版本的。

这是“永久电容分相感应电机”的简化版本。通过简化，我们的意思是线圈只需要几百匝而不是几千匝。这样更容易上风。尽管如此，更大的几千匝模型令人印象深刻。如上图所示，有两个定子线圈。大约 440 匝#32 AWG（美国线规）漆包漆包线缠绕在一英寸长的 1.75 英寸直径卫生纸管的稍长部分上。为避免计算匝数，请在管子的 1 英寸宽度上紧密缠绕四层漆包线。见上文(b)。为引线留出几英寸长的漆包线。在管子末端附近贴上起始引线，使绕组覆盖并固定住胶带。在缠绕完成之前不要切割纸板管的最终宽度。关闭风单层。在进行第二层之前，用胶带或胶粘剂粘贴第一层以防止展开。尽管可以将附加层直接缠绕在现有层上，但请考虑在各层之间使用胶带或纸，如示意图 (b) 所示。缠绕四层后，将绕组粘合到位。

如果紧密缠绕四层漆包线太困难，则将漆包线绕 440 匝绕在纸板管的末端。然而，密绕式线圈更容易安装到底板上。将绕组保持在一英寸的长度内。

用剃刀从纸板管的末端切下完成的绕组，使形状稍微超出绕组。用砂纸从一对引线末端一英寸处剥去漆层。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。然后继续第二个相同的线圈。

请参阅示意图和插图以进行组装。请注意，线圈以直角安装。它们可以粘合到像木头一样的绝缘基板上。 25 瓦灯与一个线圈串联。这限制了流过线圈的电流。该灯可替代 820 Ω 功率电阻器。电容器与另一个线圈串联。它还限制了通过线圈的电流。此外，它还提供了电流相对于电压的超前相移。示意图和插图没有显示电源开关或保险丝。如果需要，请添加这些。

转子必须由铁磁材料制成，如钢罐盖或瓶盖。下图显示了如何制作转子。选择小于线圈形式或稍大的圆形转子。使用几何定位并标记中心。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)，然后按 (b) 所示的方式锉或磨圆点。将转子放在一块软木 (c) 上，然后将圆角锤入中心 (d)。在一块类似的废金属上练习。注意不要刺穿转子。碟形转子 (f) 或盖子 (g) 比扁平转子 (e) 的平衡性更好。枢轴点 (e) 可以是通过可移动的木制底座或主板驱动的直销。圆珠笔的笔尖也可以使用。如果转子在枢轴顶部不平衡，请从较重的一侧移除金属。

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。灯应该亮。两个线圈都会在几分钟内变热。过热意味着应使用较低瓦数（较高电阻）的灯和较低值的电容器与相应的线圈串联。

将转子放在枢轴上并在两个线圈之间移动。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。

如果缺少#32 AWG 漆包线，请尝试使用 440 匝直径稍大（AWG 编号较小）的线。对于所需的匝数，这将需要超过 4 层。夜灯可能比图示的全尺寸灯座便宜。虽然小夜灯的瓦数太低，只有 3 或 7 瓦，但 15 瓦的灯泡却适合插座。

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