Ricerca di macchine elettriche che utilizzano LED. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Questo articolo è dedicato a migliorare la visibilità nell'ingegneria elettrica, sradicando un malinteso comune. Sarà utile a chiunque sia coinvolto nella ricerca sui motori elettrici e sui generatori di corrente alternata.

Lo scopo di questo studio è determinare l'angolo di sfasamento ottenuto utilizzando un motore asincrono (IM) funzionante come convertitore di corrente da monofase a trifase. Un tale "dinamotrasformatore" dovrebbe fornire un avviamento e un funzionamento semplificati dei motori elettrici di una piccola impresa (Fig. 1).

Siamo stati allarmati dalle pubblicazioni [1, 2], che affermavano che una tale soluzione circuitale produce uno sfasamento non di 120°, ma di 90°. I libri di testo di ingegneria elettrica dicevano la stessa cosa. Non avevamo un oscilloscopio a tre canali a portata di mano, quindi abbiamo deciso di realizzare qualcosa di simile utilizzando i LED.

Per prima cosa abbiamo verificato le prestazioni del circuito mostrato in Fig. 2 per una corrente monofase su un motore da 220/380 V (∆/λ), 1500 giri/min (arrotondato).

Tutti i collegamenti nei circuiti di questo articolo devono essere effettuati utilizzando un indicatore di fase della lampada (Fig. 3) e osservando le norme di sicurezza.

Sull'albero del motore è stato montato un LED bicolore del tipo ALS331A (L93WEGC, LHG3392), che negli esperimenti successivi è stato sostituito con coppie meno rare di LED rossi e verdi saldati tra loro (Fig. 4).

Un'estremità di tale coppia era collegata all'albero, l'altra al cuscinetto di contatto in lamina di fibra di vetro incollata all'estremità dell'albero (Fig. 5).

La tensione di fase è stata applicata al motore in funzione tramite un resistore da 100 kOhm e una sonda di prova standard. L'immagine risultante della dinamica della luce ha permesso di determinare il numero di coppie polari che si trovano all'interno della macchina elettrica, nonché quelle scorrevoli. Lo scorrimento viene determinato contando le rivoluzioni del modello dinamico della luce per un minuto [3].

È diventato possibile determinare la velocità di rotazione dell'albero (Fig. 6) e il coefficiente di carico (il rapporto tra lo scorrimento durante il carico desiderato e quello normale).

Un pezzo di striscia di luce di qualsiasi colore (rosso o verde) indica non solo uno dei poli dello statore, ma anche la distanza percorsa dal LED luminoso in 0,01 s! Quando il motore è stato spento, i diodi non si sono spenti immediatamente, il che indicava chiaramente che l'IM stava funzionando in modalità generatore elettrico. L'esperimento ha dimostrato l'inutilità di regolare la velocità della pressione sanguigna modificando la tensione. Per fare ciò, molto spesso utilizzano una modifica del numero di poli e della frequenza della corrente di alimentazione.

Quindi, per una fase è stata ottenuta un'immagine dinamica della luce. Ma a noi interessava l'immagine spaziale di tutte e tre le fasi del nostro motore-generatore. Per fare ciò è stato necessario isolare il corpo della macchina elettrica dal telaio (quando si alimenta il motore da due fasi (380 V), non è necessario isolarlo) e collegarlo al centro della “stella” , e incidere speciali scanalature anulari su una piastra di lamina di fibra di vetro con un pezzo di lama per seghetto (Fig. 7) .

Al circuito sono state aggiunte altre due coppie di LED e due resistori. Durante il funzionamento del motore, tre tensioni venivano fornite al dispositivo indicatore utilizzando una serie di contatti costituiti da PCB in lamina e filo. Sul corpo di un motore in funzione si generavano 127 V relativi alla tensione di rete (con alimentazione bifase da 0 V), che richiedevano il rispetto di adeguate misure di sicurezza. Indipendentemente dal senso di rotazione dell'albero motore, ad una velocità di 1500 giri al minuto, abbiamo ricevuto la stessa immagine (Fig. 8).

Le strisce colorate corrispondevano esattamente agli avvolgimenti nello statore del motore. Dall'immagine risultante della dinamica della luce abbiamo concluso che l'angolo tra le fasi del nostro motore-generatore non è di 90°, ma di 120°.

letteratura:

1. Yakovlev V.F. Motore elettrico trifase in una rete monofase // Elettricista. 2001. - N. 12. - P.13.
2. Rashitov O.G. Utilizzo di una rete monofase per alimentare un motore elettrico trifase // Elettricista. - 2002. N. 12. - P.3.
3. Ivanov A.A. Manuale di ingegneria elettrica. - K., 1984. - P. 135.

Autore: Y. Fenyak, Y. Barbuto

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