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:

Канада планирует построить космодром 06.04.2026

Развитие космической инфраструктуры все чаще становится вопросом не только науки и технологий, но и национальной безопасности. Многие государства стремятся получить независимый доступ к космическим запускам, чтобы не зависеть от внешних партнеров и укреплять собственный технологический суверенитет. На этом фоне Канада объявила о запуске масштабного проекта по созданию собственного космодрома. Министр обороны Канады Дэвид Мак-Гинти сообщил, что правительство страны инвестирует 200 млн канадских долларов, что составляет около 150 млн долларов США, в строительство национального космодрома. Эти средства станут частью долгосрочной программы развития суверенных возможностей космических запусков. По словам Мак-Гинти, Министерство обороны подписало 10-летнее соглашение с компанией MLS на сумму 200 млн долларов. В рамках этого контракта планируется строительство стартовой площадки, которая будет использоваться не только военными структурами, включая Министерство обороны и Вооруженные силы ...>>

Обновленные телевизоры Xiaomi S Mini LED TV 2026 06.04.2026

Компания Xiaomi представила обновленную серию телевизоров S Mini LED TV 2026, которая заметно отличается от версии, недавно вышедшей на европейский рынок. Новое поколение ориентировано на расширенные возможности отображения и более гибкую конфигурацию экранов, что делает линейку более универсальной для разных сценариев использования. В обновленной серии Xiaomi S Mini LED TV 2026 предлагается сразу пять диагоналей, начиная от 55 дюймов и заканчивая внушительными 100 дюймами. Флагманская модель оснащена 1920 зонами локального затемнения, способна достигать пиковой яркости до 2000 нит и поддерживает частоту обновления изображения до 288 Гц, что делает ее особенно привлекательной для динамичного контента и игр. Младшая модель в линейке отличается в первую очередь количеством зон локального затемнения, которых здесь 576, однако остальные ключевые характеристики остаются на уровне старших версий. Это позволяет сохранить высокое качество изображения даже в более доступном сегменте, не ж ...>>

Беспилотный грузовой самолет с двигателем AEP100 05.04.2026

Авиационная отрасль стоит перед масштабной задачей перехода к экологически чистым технологиям, и одним из наиболее перспективных направлений считается использование водорода в качестве топлива. Этот элемент рассматривается как потенциальная альтернатива традиционным видам авиационного топлива благодаря своей энергоэффективности и отсутствию углеродных выбросов при использовании. На этом фоне Китай сообщил об успешном испытании беспилотного грузового самолета, оснащенного турбовинтовым двигателем AEP100 мегаваттного класса, работающим на водороде. Это событие стало важным этапом в развитии авиационных технологий, так как позволило протестировать двигатель в реальных условиях полета, а не только в лабораторной среде. Испытательный полет был проведен в субботу, 4 апреля, в городе Чжучжоу, расположенном в китайской провинции Хунань. Именно там впервые в реальных условиях был задействован водородный авиационный двигатель подобной мощности, что дало возможность оценить его стабильность ...>>

Случайная новость из Архива Модульные роботы ElectroVoxel 28.02.2022 Группа ученых из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) Массачусетского технологического института (MIT) и Университета Калгари создала систему модульных роботов, способных принимать различные формы. Роботы ElectroVoxel не имеют двигателей или движущихся частей, они просто используют электромагниты для перемещения друг вокруг друга. Каждое ребро этих роботов в форме куба представляет собой электромагнитный ферритовый сердечник, обернутый медной проволокой. Длина каждой стороны ElectroVoxel составляет около 60 миллиметров, а общая стоимость изготовления робота составляет всего 60 центов. Форма робота меняется, когда происходит изменение полярности магнита. Печатные платы и электроника внутри каждого концентратора контролируют направление тока от каждого электромагнита. Для управления роботами используется программный планировщик для планирования реконфигураций. Разработчики говорят, что можно выделить определенные магниты для контролирования скорости движения куба и следить за тем, чтобы они не сталкивались друг с другом. Тысячу роботов можно контролировать одновременно и заставить их принимать любую форму, которую хочет пользователь. Эти роботы могут быть использованы для изменения и создания структур в открытом космосе, а также для изменения инерционных свойств космического корабля, что поможет снизить потребность в дополнительном топливе для реконфигурации. Роботов можно применять в космосе для наращивания или замены конструкций, а также для помощи астронавтам.

Другие интересные новости:

▪ Энергия из-под Йеллоустоуна

▪ Процессор с кремниевыми кубитами Intel Tunnel Falls

▪ Высокопрочная сталь для зданий и бронетехники

▪ Окно в мозг

▪ Рация Xiaomi Walkie-Talkie 3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Подборка статей

▪ статья Себастьян-Рош Николя де Шамфор. Знаменитые афоризмы

▪ статья В каком зоопарке можно увидеть ослов, загримированных под зебр? Подробный ответ

▪ статья Декан факультета. Должностная инструкция

▪ статья Видеодомофоны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как изготовить магнит? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026