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Guía de Armado: Motor de Inducción.

Motor de inducción con campo rotante y Jaula de Ardilla Este motor es un modelo experimental que funciona por la interacción de un campo magnético rotante y las corrientes inducidas por éste en un cuerpo conductor, en forma similar que ciertos modelos de tipo industrial.

Su funcionamiento se estudia en el Módulo XXXII

Base.

  • Es un rectángulo de madera de 10 x 15 x 2cm
  • A 5 cm de uno de sus extremos debe practicarse un orificio pasante de 1 cm de diámetro, donde se alojará el apoyo del rotor
  • En la misma figura está indicado el circuito eléctrico del sistema, y la posición de las restantes piezas

     

    1. Base
    2. Bobinas
    3. Rotor
    4. Capacitores
    5. Armadura
    6. Conectores

Rotor.

    El cuerpo del rotor es un cilindro de hojalata de 5 cm de altura y 5 cm de diámetro
  • El eje que va soldado al cuerpo es un alambre recto de 2 mm de diámetro y de 11 cm de longitud, con su extremo inferior aguzado (dan muy buen resultado los rayos de bicicleta)
  • La construcción del rotor debe ser cuidadosa, para que su masa quede bien balanceada
  • No es necesario que el rotor tenga forma de tarro. También se lo puede construir con forma de jaula de ardilla utilizando tres recortes de hojalata de aproximadamente 8mm de ancho (esta disposición es la que se muestra en la fotografía de más arriba)

Bobinas.

 
  • Se harán con alambre de cobre esmaltado de 0,50mm
  • Para una prolija terminación es conveniente usar como montajes trozos rectangulares de madera de 6 x 8cm para la bobina E1, y de 6 cm x 7cm para la bobina E2, envolviendo el alambre sobre los bordes
  • E1 tiene 100 espiras, y E2 130 espiras
  • Se acomodan en cruz, con el rotor colocado dentro de ellas, y se las sujeta con ataduras firmes
  • Es conveniente evitar el contacto entre ellas usando cinta aisladora

Apoyo del Rotor.

 
  • Es un trozo cilíndrico de hierro o de aluminio
  • En su cara superior debe practicarse, con broca de 3mm, una perforación de 5mm de profundidad, donde se inserta el extremo inferior del eje del rotor.

Armadura.

 
  • Con una tira de chapa de aluminio de 1mm de espesor y de 2 cm de ancho se confecciona un arco que mantendrá el rotor en posición vertical
  • En el centro de su tramo superior lleva una perforación de 3mmm de diámetro

Juego de Capacitores.

 
  • Este conjunto, constituído por dos capacitores de 1000 microFarad y 40V de aislación tiene por objeto producir el desfasaje entre las corrientes, y va en serie con la bobina E1
  • Ambos capacitores están en antiserie: deben soldarse entre sí las dos salidas con signo positivo, como se muestra en el diagrama de la base

Conectores.

  Son dos rectángulos de hojalata de 2 x 4cm, y servirán para conectar el motor a la fuente

Armado.

  • Introduzca el apoyo del rotor en el orificio de la base: sobresaldrá de ella unos 15mm. Si no queda firme en esa posición, asegúrelo con cemento
  • Acomode el sistema de bobinas sobre la base, de modo que el apoyo se inserte en los ojales inferiores, y el extremo del eje en su alojamiento
  • Si es necesario, asegure las bobinas a la base mediante grampas
  • Coloque la armadura en posición, y fíjela a los costados de la base mediante tornillos o clavos pequeños
  • Verifique que el eje ha quedado vertical
  • Haga girar el rotor, y compruebe que no hay rozamiento con las bobinas
  • Fije los conectores a la base con clavos pequeños, en la posición indicada
  • Remueva el esmalte de los terminales de las bobinas, y sue1de con estaño las distintas piezas
  • Asegure los capacitores a la base con clavos pequeños, o mediante algunas gotas de cemento
  • Lubrique ambos apoyos del eje mediante aceite mineral

Funcionamiento.

 
  • Conecte el motor a una fuente de corriente alternada de 6 V: el rotar comenzará a girar, poniéndose rápidamente a régimen.
  • Si no ocurre así, o si la velocidad de rotación está muy por debajo del límite teórico (50 revoluciones por segundo) desconecte la fuente y verifique si:
    • el circuito ha sido armado correctamente
    • hay soldaduras defectuosas
    • se producen rozamientos
    • hay algun cortocircuito en el sistema
  • Recuerde que I1 e I2 tienen circuitos independientes, y que de ello depende la existencia del campo rotante
  • No olvide que el eje debe estar siempre lubricado
  • Debe evitarse el calentamiento excesivo de las bobinas, manteniendo el motor en funcionamiento por perídos breves (uno o dos minutos)

Ver equipo anterior Fin

INDICE DE PRACTICAS   (cada título es un hipervínculo).

Electrostática Circuitos Eléctricos Efectos Magnéticos de las Corrientes Ferromagnetismo Inducción de corrientes y aplicaciones tecnológicas

Autoría.

  Ing. Agustín J. Frascino - Córdoba - Argentina Las guías constructivas y de trabajos prácticos aquí presentadas fueron creadas por el Ing. Agustín J. Frascino (QEPD 15-II-08) con la ayuda del Ing. Sergio San Román con el objeto de fomentar el trabajo experimental en la Enseñanza de la Física, aún en los casos en que la escasez de recursos económicos parecerían forzar a docentes y alumnos a contentarse con clases de tiza y pizarrón.

Para quienes decidan armar algunos de los aparatos aquí propuestos, nos permitimos recordarles que bajo costo no significa baja calidad o montaje descuidado. Recomendamos trabajar con prolijidad, respetando las dimensiones y materiales indicados. Los resultados serán a menudo sorprendentes, y en el camino se habrá aprendido algo más que Física.

Estas guías pueden reproducirse libre y gratuitamente, con la sola condición de mencionar su procedencia y autoría.

Fragmento de video donde se muestra el uso del Électróforo de Volta, Electroscopio, Jaula de Faraday y Molinete Eléctrico
Fragmento de video donde se muestra el uso del Ping Pong Eléctrico