Erforschung elektrischer Maschinen mit Hilfe von Leuchtdioden. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren

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Dieser Artikel widmet sich der Verbesserung der Sichtbarkeit in der Elektrotechnik und der Beseitigung eines weit verbreiteten Missverständnisses. Es wird für jeden von Nutzen sein, der sich mit der Erforschung von Elektromotoren und Wechselstromgeneratoren beschäftigt.

Der Zweck dieser Studie besteht darin, den Phasenverschiebungswinkel zu bestimmen, der mit einem Asynchronmotor (IM) erzielt wird, der als Einphasen-Dreiphasen-Stromwandler arbeitet. Ein solcher „Dynamotransformator“ soll die Inbetriebnahme und den Betrieb von Elektromotoren eines Kleinunternehmens vereinfachen (Abb. 1).

Alarmiert wurden wir durch Veröffentlichungen [1, 2], die besagten, dass eine solche Schaltungslösung eine Phasenverschiebung nicht um 120°, sondern um 90° erzeugt. In den Lehrbüchern der Elektrotechnik stand dasselbe. Da wir kein Dreikanal-Oszilloskop zur Hand hatten, beschlossen wir, etwas Ähnliches mit LEDs zu machen.

Zuerst haben wir die Leistung der in Abb. 2 gezeigten Schaltung für einen Einphasenstrom an einem Motor mit 220/380 V (∆/λ) und 1500 U/min (gerundet) überprüft.

Alle Verbindungen in den Stromkreisen dieses Artikels sollten unter Verwendung einer Lampenphasenanzeige (Abb. 3) und unter Beachtung der Sicherheitsregeln hergestellt werden.

Auf der Motorwelle wurde eine zweifarbige LED vom Typ ALS331A (L93WEGC, LHG3392) montiert, die in nachfolgenden Experimenten durch weniger seltene LED-Paare aus miteinander verlöteten roten und grünen LEDs ersetzt wurde (Abb. 4).

Ein Ende eines solchen Paares wurde mit der Welle verbunden, das andere mit einem Kontaktpad aus Folienglasfaser, das am Ende der Welle aufgeklebt war (Abb. 5).

Die Phasenspannung wurde über einen 100-kOhm-Widerstand und eine Standardprüfspitze an den laufenden Motor angelegt. Das resultierende lichtdynamische Bild ermöglichte die Bestimmung der Anzahl der im Inneren der elektrischen Maschine befindlichen Polpaare sowie des Gleitens. Das Gleiten wird ermittelt, indem die Umdrehungen des lichtdynamischen Musters eine Minute lang gezählt werden [3].

Es wurde möglich, die Wellendrehzahl (Abb. 6) und den Lastkoeffizienten (das Verhältnis zwischen Gleiten bei gewünschter Last und Normallast) zu bestimmen.

Ein Stück Lichtstreifen einer beliebigen Farbe (rot oder grün) zeigt nicht nur einen der Statorpole an, sondern auch die Strecke, die die leuchtende LED in 0,01 s zurücklegt! Beim Abstellen des Motors gingen die Dioden nicht sofort aus, was eindeutig darauf hindeutete, dass der IM im Stromgeneratormodus arbeitete. Das Experiment zeigte, dass es sinnlos ist, die Geschwindigkeit des Blutdrucks durch Änderung der Spannung zu regulieren. Dazu nutzen sie meist eine Änderung der Polzahl sowie der Frequenz des Versorgungsstroms.

Somit wurde für eine Phase ein lichtdynamisches Bild erhalten. Uns interessierte jedoch das räumliche Bild für alle drei Phasen unseres Motorgenerators. Dazu war es notwendig, das Gehäuse der elektrischen Maschine vom Chassis zu isolieren (bei Stromversorgung des Motors über zwei Phasen (380 V) ist eine Isolierung nicht erforderlich) und mit der Mitte des „Sterns“ zu verbinden. , und kratzen Sie mit einem Stück Bügelsägeblatt spezielle ringförmige Rillen in eine Platte aus Folienfiberglas (Abb. 7) .

Der Schaltung wurden zwei weitere LED-Paare und zwei Widerstände hinzugefügt. Während des Motorbetriebs wurden dem Anzeigegerät über einen Kontaktsatz aus Folienplatine und Draht drei Spannungen zugeführt. Am Körper eines laufenden Motors wurden 127 V relativ zur Netzspannung erzeugt (bei einer zweiphasigen Stromversorgung von 0 V), was die Einhaltung entsprechender Sicherheitsmaßnahmen erforderte. Unabhängig von der Drehrichtung der Motorwelle erhielten wir bei einer Drehzahl von 1500 U/min das gleiche Bild (Abb. 8).

Die Farbstreifen stimmten genau mit den Wicklungen im Motorstator überein. Aus dem resultierenden lichtdynamischen Bild schlossen wir, dass der Winkel zwischen den Phasen unseres Motorgenerators nicht 90°, sondern 120° beträgt.

Литература:

1. Jakowlew V.F. Dreiphasen-Elektromotor in einem Einphasennetz // Elektriker. 2001. - Nr. 12. - S.13.
2. Rashitov O.G. Verwendung eines einphasigen Netzwerks zum Antrieb eines dreiphasigen Elektromotors // Elektriker. - 2002. Nr. 12. - S.3.
3. Ivanov A.A. Handbuch der Elektrotechnik. - K., 1984. - S. 135.

Autor: Y. Fenyak, Y. Bärtig

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