Исследование электромашин с помощью светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Электродвигатели

 Комментарии к статье

Эта статья посвящена повышению наглядности в электротехнике, искоренению одного распространенного заблуждения. Она будет полезна всем, кто занимается исследованием электродвигателей и генераторов переменного тока.

Цель данного исследования - определить угол сдвига фаз, полученных с помощью асинхронного двигателя (АД), работающего в качестве преобразователя однофазного тока в трехфазный. Такой "динамотрансформатор" должен обеспечивать упрощенный пуск и работу электродвигателей малого предприятия (рис.1).

Тревогу у нас вызывали публикации [1, 2], в которых утверждалось, что подобное схемное решение дает сдвиг фазы не на 120°, а на 90°. То же твердили учебники по электротехнике. У нас не было под рукой трехканального осциллографа, поэтому решили изготовить что-то подобное на базе светодиодов.

Сначала проверили работоспособность схемы, показанной на рис.2, для однофазного тока на двигателе 220/380 В (∆/λ), 1500 об/мин (округлено).

Все соединения в схемах данной статьи следует производить, пользуясь ламповым индикатором фазы (рис.3) и соблюдая правила безопасности.

На валу двигателя укрепили двухцветный светодиод типа АЛС331А (L93WEGC, LHG3392), который в последующих экспериментах заменили менее дефицитными светодиодными парами из припаянных друг к другу светодиодов красного и зеленого цвета свечения (рис.4).

Один конец такой пары присоединили к валу, другой - к контактной площадке из фольгированного стеклотекстолита, приклеенного к торцу вала (рис.5).

Напряжение фазы подали на работающий двигатель через резистор 100 кОм и стандартный измерительный щуп. Полученная светодинамическая картинка позволила определить количество полюсных пар, находящихся внутри электромашины, а также скольжение. Скольжение определяют подсчетом оборотов светодинамической картины на протяжении минуты [3].

Появилась возможность определять скорость вращения вала (рис.6) и коэффициент нагрузки (соотношение между скольжением во время искомой нагрузки и нормальной).

Отрезок полоски света какого-нибудь одного цвета (красного или зеленого) указывает не только на один из полюсов статора, но и расстояние, которое проходит светящийся светодиод за 0,01 с! При отключении двигателя диоды гасли не сразу, что наглядно свидетельствовало о работе АД в режиме электрогенератора. Эксперимент показал бесперспективность регулирования оборотов АД изменением напряжения. Для этого чаще всего используют изменение числа полюсов, а также частоты питающего тока.

Итак, была получена светодинамическая картина для одной фазы. Но нас интересовала пространственная картина для всех трех фаз нашего двигатель-генератора. Для этого пришлось изолировать корпус электромашины от шасси (при питании двигателя от двух фаз (380 В) изолировать не надо) и соединить его с центром "звезды", а на пластинке из фольгированного стеклотекстолита процарапать отрезком ножовочного полотна специальные кольцевые канавки (рис.7).

В схему добавили еще две пары светодиодов и два резистора. На индикаторное устройство во время работы двигателя подавалось три напряжения с помощью набора контактов, изготовленного из фольгированного текстолита и проволоки. На корпусе работающего двигателя относительно сетевого напряжения образовывалось 127 В (при двухфазном питании 0 В), что требовало соблюдения соответствующих мер безопасности. Независимо от направления вращения вала двигателя, при скорости 1500 об/мин, мы получили одну и ту же картинку (рис.8).

Цветные полосы в точности соответствовали укладке обмоток в статоре двигателя. Из полученной светодинамической картины мы заключили, что угол между фазами нашего двигатель-генератора равен не 90°, а 120°.

Литература:

1. Яковлев В.Ф. Трехфазный электродвигатель в однофазной сети//Электрик. 2001. - №12. - С.13.
2. Рашитов О.Г. Использование однофазной сети для питания трехфазного электродвигателя//Электрик. - 2002. №12. - С.3.
3. Иванов А.А. Справочник по электротехнике. - К., 1984. - С.135.

Автор: Я. Феняк, Ю. Бородатый

Смотрите другие статьи раздела Электродвигатели.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Катамаран нового поколения 14.01.2008 Новая концепция катамарана испытывается в США: два корпуса-поплавка соединены подпружиненными суставчатыми "ногами", а на них сверху на шарнирах висит кабина для команды, пассажиров и груза. В конструкции использованы алюминий, титан и композитные материалы. Два двигателя находятся на задних концах поплавков, причем они тоже укреплены на шарнирах таким образом, чтобы винт всегда оставался подводой, несмотря на волнение. Руля нет, повороты выполняются путем приглушения одного из двигателей. В отличие от всех других судов, катамаран, названный "Протей" (в греческой мифологии Протей - морской бог, умевший менять свой облик), не режет волны, а приспосабливается к ним, балансируя таким образом, что кабина всегда остается в горизонтальном положении.

Другие интересные новости:

▪ Нанопружинка

▪ Гольф продлевает жизнь

▪ Водная диета

▪ Давление и вибрация сделают инъекции безболезненными

▪ Ассиметричный ледокол

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Скандал в благородном семействе. Крылатое выражение

▪ статья Какое значение в спортивном мире имеет Уимблдон? Подробный ответ

▪ статья Ваниль плосколистная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Цветомузыкальная установка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный преобразователь, 12/220 вольт 100 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026