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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Автомобильные шины с живым мхом внутри 19.03.2018 Компания Goodyear представила на очередном Женевском автосалоне весьма необычный концепт - шины Oxygene с живым мхом внутри, поглощающим углекислый газ и вырабатывающим кислород. Предполагается, что такие шины смогут вырабатывать энергию посредством фотосинтеза. По задумке компании, они будут поглощать CO2 из воздуха и влагу с поверхности дороги, питая мох внутри боковины, и вырабатывать кислород. Goodyear полагает, что в городе размером с Париж, примерно с 2,5 млн автомобилей на дорогах, широкое использование шин Oxygene позволит вырабатывать около 3 000 тонн кислорода и поглощать более 4 000 тонн углекислого газа в год. Кроме того, концептуальные шины используют получаемую энергию для питания внутренней электроники, в частности встроенных сенсоров и блока обработки данных. Отмечается также, что шины будут использовать технологию Li-Fi, которая позволит им "коммуницировать" с другими автомобилями и дорожной инфраструктурой. Протекторы, по словам Goodyear, будут изготовлены при помощи 3D-печати из резинового порошка, полученного от переработанных шин.

Другие интересные новости:

▪ Телескопическая линза для глаз

▪ TWS-наушники Huawei FreeBuds Pro 3

▪ С мобильным телефоном путешествовать быстрее

▪ Объектив Leica Vario-Elmarit-SL 24-70 f/2.8 ASPH

▪ Телевизор готовится вытеснить компьютер из квартиры

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Скромное обаяние буржуазии. Крылатое выражение

▪ статья В чем, согласно американской пословице, состоит заслуга полковника Сэмюэла Кольта перед человечеством? Подробный ответ

▪ статья Гребенщик. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Конструкции на основе компьютерной мышки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Телевизор Электроника ВЛ-100. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026