Recherche de machines électriques à l'aide de diodes électroluminescentes. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Cet article est dédié à l’amélioration de la visibilité dans le génie électrique, en éradiquant une idée fausse courante. Il sera utile à toute personne impliquée dans la recherche sur les moteurs électriques et les générateurs de courant alternatif.

Le but de cette étude est de déterminer l'angle de déphasage obtenu à l'aide d'un moteur asynchrone (IM) fonctionnant comme un convertisseur de courant monophasé en triphasé. Un tel « transformateur dynamo » devrait permettre un démarrage et un fonctionnement simplifiés des moteurs électriques d'une petite entreprise (Fig. 1).

Nous avons été alarmés par les publications [1, 2], qui affirmaient qu'une telle solution de circuit donne un déphasage non pas de 120°, mais de 90°. La même chose a été répétée dans les manuels d'électrotechnique. Nous n'avions pas d'oscilloscope à trois canaux sous la main, nous avons donc décidé de créer quelque chose de similaire basé sur des LED.

Tout d'abord, nous avons vérifié les performances du circuit illustré à la Fig. 2 pour un courant monophasé sur un moteur de 220/380 V (∆/λ), 1500 XNUMX tr/min (arrondi).

Toutes les connexions dans les schémas de cet article doivent être effectuées à l'aide d'un indicateur de phase de lampe (Fig. 3) et en respectant les règles de sécurité.

Une LED bicolore de type ALS331A (L93WEGC, LHG3392) a été montée sur l'arbre du moteur, qui, dans des expériences ultérieures, a été remplacée par des paires de LED moins rares de LED rouges et vertes soudées les unes aux autres (Fig. 4).

Une extrémité d'une telle paire était reliée à l'arbre, l'autre à une plage de contact en feuille de fibre de verre collée à l'extrémité de l'arbre (Fig. 5).

La tension de phase a été appliquée à un moteur en marche via une résistance de 100 kΩ et une sonde de mesure standard. L'image de la dynamique lumineuse obtenue a permis de déterminer le nombre de paires de pôles à l'intérieur de la machine électrique, ainsi que le glissement. Le glissement est déterminé en comptant les révolutions du modèle dynamique de la lumière pendant une minute [3].

Il est devenu possible de déterminer la vitesse de rotation de l'arbre (Fig. 6) et le coefficient de charge (le rapport entre le glissement sous la charge souhaitée et la normale).

Un segment de bande lumineuse d'une couleur quelconque (rouge ou vert) indique non seulement l'un des pôles du stator, mais aussi la distance parcourue par une LED lumineuse en 0,01 s ! Lorsque le moteur a été arrêté, les diodes ne se sont pas éteintes immédiatement, ce qui indiquait clairement que l'IM fonctionnait en mode générateur électrique. L'expérience a montré la futilité de réguler la vitesse de l'IM en modifiant la tension. Pour ce faire, on utilise le plus souvent une modification du nombre de pôles, ainsi que de la fréquence du courant d'alimentation.

Ainsi, une image dynamique de la lumière a été obtenue pour une phase. Mais nous étions intéressés par l’image spatiale des trois phases de notre moteur-générateur. Pour ce faire, il a fallu isoler la caisse de la machine électrique du châssis (lorsque le moteur est alimenté en biphasé (380 V), il n'est pas nécessaire de l'isoler) et la relier au centre de l'"étoile". ", et sur une plaque de feuille de fibre de verre, grattez des rainures annulaires spéciales avec un morceau de lame de scie à métaux (Fig. 7) .

Deux autres paires de LED et deux résistances ont été ajoutées au circuit. Pendant le fonctionnement du moteur, trois tensions ont été appliquées au dispositif indicateur à l'aide d'un ensemble de contacts constitués d'une feuille de textolite et d'un fil. Dans le cas d'un moteur en marche, 127 V se formaient par rapport à la tension du secteur (avec une alimentation biphasée de 0 V), ce qui nécessitait le respect de mesures de sécurité appropriées. Quel que soit le sens de rotation de l'arbre du moteur, à une vitesse de 1500 tr/min, nous obtenons la même image (Fig. 8).

Les bandes de couleur correspondaient exactement aux enroulements du stator du moteur. À partir de l’image dynamique de la lumière qui en résulte, nous avons conclu que l’angle entre les phases de notre moteur-générateur n’est pas de 90°, mais de 120°.

Littérature

1. Yakovlev V.F. Moteur électrique triphasé dans un réseau monophasé // Elektrik. 2001. - N°12. - P.13.
2. Rachitov O.G. Utiliser un réseau monophasé pour alimenter un moteur électrique triphasé // Électricien. - 2002. N°12. - P.3.
3. Ivanov A.A. Manuel de génie électrique. - K., 1984. - P. 135.

Auteur : Y. Fenyak, Y. Bearded

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