Обмотка электродвигателя постоянного тока сделана из провода
КПД электродвигателя η=Pn/P
где P — потребляемая мощность, Pn — полезная мощность (механическая мощность электродвигателя).
Потребляемая мощность P = U⋅I (2) или P = Ppot + Pn.
где Ppot = I2⋅R — потребляемая мощность. Тогда Pn = P – Ppot = P — I²⋅R (3).
Подставим выражения (2) и (3) в уравнение (1).
η = P−I²⋅R/P = 1 — I²⋅R/P=1−I⋅R/U
Если ответ по предмету Физика отсутствует или он оказался неправильным, то попробуй воспользоваться поиском других ответов во всей базе сайта.
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
Краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме практической работы
Кулоновские и сторонние силы совершают работу А при перемещении зарядов вдоль электрической цепи. Если электрический ток постоянен, а образующие цепь проводники неподвижны, то энергия W, которая необратимо преобразуется за время t в объёме проводника, равна совершенной работе:
где I- сила тока, U – падение напряжения в проводнике.
Необратимые преобразования энергии в проводнике с током обусловливаются взаимодействием электронов проводимости с узлами кристаллической решетки металла. В результате столкновения электронов с положительными ионами, находящимися в узлах решетки, электроны передают ионам энергию. Эта энергия идет на нагревание проводника.
Мощность тока – работа, совершенная за единицу времени.
Обмотка электродвигателя постоянного тока сделана из провода общим сопротивлением 2 Ом. По обмотке работающего двигателя, включенного в сеть напряжением 110 В, течет ток 10 А. Какую мощность потребляет двигатель? Каков КПД двигателя?
Электродвигатель потребляет мощность
Часть этой мощности затрачивается на нагревание провода обмотки: Р1=I2∙R, остальная мощность Р2- полезная (превращается в механическую мощность). На основании закона сохранения и превращения энергии
Следовательно, КПД электродвигателя
Подставив в формулы (1) и (2) числовые значения, найдем:
n= 1− 10∙2/110=0.8, n=80%
Задания для практического занятия
1. Ознакомиться с условиями предложенных задач, согласно варианту по списку группы, привести полное решение и анализ задач:
№1. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление аккумулятора, если при силе тока 15 А он отдает во внешнюю цепь мощность 135 Вт, а при токе 6 А – мощность 64,8 Вт.
№2. К источнику тока с ЭДС 10 В и внутренним сопротивлением 1 Ом подключена система из четырёх резисторов сопротивлением 1 Ом каждый. Как нужно соединить эти резисторы, чтобы в них выделилась максимальная мощность? Найдите эту мощность.
№3. Две одинаковые лампочки мощностью 50 Вт каждая, рассчитанные на напряжение 10 В, соединены параллельно и присоединены к аккумулятору с внутренним сопротивлением 0,5 Ом. Одна из лампочек перегорела и её заменили другой, рассчитанной на то же напряжение, но с мощностью 25 Вт. Во сколько раз при этом изменится КПД аккумулятора?
№4. Сколько электронов проходит ежесекундно через волосок лампы накаливания, если при напряжении 220 В лампа потребляет мощность 150 Вт?
№5. На изготовление кипятильника израсходовано 10 см3 нихромовой проволоки. Сколько воды можно нагреть ежеминутно от 100 до 1000 С при плотности тока в кипятильнике 3 А/мм2? КПД кипятильника 70%
№6. Источник тока с ЭДС ε и внутренним сопротивлением r замкнут на реостат с переменным сопротивлением R. Выразить мощность, выделяемую во внешней части цепи, как функцию силы тока. Построить график этой функции. При каком токе эта мощность будет максимальной?
№7. Батарея, замкнутая на сопротивление 2 Ом, дает ток 1,6 А. Та же батарея, замкнутая на сопротивление 1 Ом, дает ток 2 А. Найдите потери мощности внутри батареи и КПД батареи в обоих случаях.
№8 .Источник тока с ЭДС, равной ε, и внутренним сопротивлением r, включают в цепь с переменным сопротивлением. При каком соотношении внешнего и внутреннего сопротивлений во внешней цепи выделяется максимальная мощность? Чему она равна?
№9. .Десять параллельно соединенных ламп, сопротивлением R = 5кОм каждая, рассчитанных на напряжение U1= 120 В, подсоединены последовательно к реостату, напряжение сети U2= 220 В. Какова мощность электрического тока в реостате?
№10. От генератора, ЭДС которого ε= 500 В, требуется передать энергию на расстояние l=2.5км. Мощность потребителя энергии Р=10 кВт. Оценить потери мощности в сети, если диаметр медных подводящих проводов d=1,5см.
№11. Какую работу совершает электродвигатель пылесоса за 25 мин, если при напряжении 220 В сила тока в электродвигателе 1,25 А, а КПД его 80%?
№12. На участке пути электровоз развивает силу тяги F= 25 кН. При этом напряжение на его двигателе U= 1кВ и сила тока I= 600А. Определить скорость движения электровоза, если известно, что КПД его двигателя n= 80%.
№13. Какую массу нефти нужно сжечь на тепловой электростанции, чтобы по телевизору мощностью Р= 250 Вт посмотреть фильм продолжительностью 1,5 ч? КПД электростанции n= 35%
№14. Лифт массой 1,5 т равномерно поднимается на высоту 20 м за 40 с. Напряжение на зажимах электродвигаВ, его КПД 85 %. Определить силу тока в электродвигателе.
№15. Конденсатор емкостью С= 200мкФ, заряженный до напряжения U= 100В, подключают к параллельно соединенным сопротивлениям R1= 10 Ом и R2= 20 Ом(рис.1 ). Какое количество тепла выделится в каждом сопротивлении при полной разрядке конденсатора?
№16. Какой длины надо взять нихромовый проводник сечением 0,1 мм2, чтобы изготовить нагреватель, на котором можно за 5 мин довести до кипения 1,5 л воды, взятой при 20 °С? Напряжение в сети — 220 В. КПД нагрева%. Удельное сопротивление нихрома — 1,1 мкОм∙м.
№17. Найти внутреннее сопротивление источника тока, если при поочередном замыкании его на резисторы 4 и 9 0м в них выделяется одинаковая мощность.
№18. Электродвигатели трамвайных вагонов работают при силе тока 112 А и напряжении 550 В. С какой скоростью движется трамвай, если двигатели создают силу тяги 3,6 кН, а их КПД равен 70%?
№19. В электрической кастрюле мощностью 600 Вт и с КПД 84% нагреваются 1,5 л воды и 0,5 кг льда при общей температуре 0 °С. Какая температура установится в кастрюле через 20 мин после включения в сеть?
№20. Две электрические лампы сопротивлением 100 и 300 Ом последовательно включены в сеть. Какая из ламп потребляет большую мощность и во сколько раз?
№21. Сколько электронов проходит каждую секунду через поперечное сечение вольфрамовой нити лампочки мощностью 70Вт, включенной в сеть с напряжением220В?
№22. Электрический чайник имеет две обмотки. При включении одной из них вода в чайнике закипает за 10 мин, при включении другой − за 15 мин. За какой промежуток времени закипит вода, если включить обмотки последовательно?
№23. За какое время 3 дм3 воды нагреют от 20°С до кипения электрокипятильником, если напряжение в сети 220 В, сопротивление нагревателя кипятильника 55 Ом? КПД кипятильника 60 %.
№24. Батарея аккумуляторов поочередно замыкается на резисторы сопротивлением 10 и 6,0 Ом. В первом случае в резисторе выделяется мощность 10 Вт, во втором 13,5 Вт. Найти силу тока при коротком замыкании.
№25. Сколько льда, имеющего температуру 263 К, можно растопить за 10 мин на электрической плитке, работающей от сети напряжением 220 В при силе тока 3,0 А, если общий КПД установки равен 80%?
№26. Между анодом и катодом диода приложено напряжение U= 100 В. Какую работу совершит электрическое поле по перемещению электронов от катода к аноду за
t = 1 ч, если каждую секунду из катода эмигрирует N = 
электронов?
№27. Три лампочки накаливания мощностью Р1 = Р2 = 40 Вт и Р3 = 80 Вт рассчитаны на напряжение 110 В. Вычертить схему их включения в сеть напряжением 220 В так, чтобы накал был нормальным. Определить силу тока в лампочках, когда они работают в рабочем режиме
№28. Определите полную мощность элемента при сопротивлении внешней цепи 4Ом, если внутреннее сопротивление элемента 2 Ом, а напряжение на его зажимах 6В.
№29. В жилом доме одновременно включены 50 ламп по 40 Вт, 80 ламп по 60 Вт и 10 ламп по 100 Вт, Определить силу тока во внешней цепи, если напряжение в сети 220 В.
№30. К. п.д. источника тока η. Определить внутреннее сопротивление источника тока, если внешнее сопротивление цепи R.
№31. Электрическая цепь состоит из источника тока и реостата. ЭДС источника e = 6 В, его внутреннее сопротивление
№32. Электропоезд при движении со скоростью 54 км/ч потребляет мощность 9000 кВт. КПД электродвигателей 80 %. Определить силу тяги, развиваемую электродвигателями.
№33. В алюминиевую кастрюлю массой 800 г, в которую налито 2 кг воды, опущен электронагреватель сопротивлением 50 Ом, по которому проходит ток 4,5 А. На сколько градусов нагреется вода в кастрюле за 10 мин, если потери тепла составляют 15%? Удельная теплоемкость алюминия 880 Дж/кг • К; воды — 4200 Дж/кг • К.
№34. В электропаяльнике при напряжении 220 В возникает ток силой 0,2 А. Какое количество олова, взятого при 22 °С, можно расплавить за 2 мин, если КПД паяльника 90%? Удельная теплоемкость олова 230 Дж/кг • К, его удельная теплота плавления 59 000 Дж/кг. Температура плавления олова — 232°С.
№35. Трамвайный вагон массой 20 т движется равномерно по горизонтальному участку пути со скоростью 54 км/ч. После отключения электродвигателя он идет равнозамедленно и проходит до остановки путь 450 м. Какую электрическую мощность потреблял электродвигатель до его отключения? КПД двига%.
№36. Два резистора, сопротивления которых 55 и 50 Ом, соединены параллельно. Какое количество теплоты выделится в резисторе 55 Ом за 5 мин, если известно напряжение на концах второго резистора 100 В?
2. Разработать поиски других решений.
1. Электрические лампы накаливания чаще всего перегорают в момент их включения в электрическую цепь. Объясните, почему это происходит?
2. Почему провода, подводящие ток к электрической плитке, не нагреваются так сильно, как её спираль?
3. Почему в плавких предохранителях не применяют проволоку из тугоплавких металлов?
4. Почему электромотор, работающий вхолостую, нагревается меньше, чем когда он нагружен? В каком случае в обмотке мотора выделяется наибольшее количество теплоты?
5. Объясните, почему при включении в сеть электроприборов, потребляющих большую мощность, яркость горящих лампочек уменьшается.
Как известно, электродвигатель постоянного тока – это устройство, которое с помощью двух своих основных деталей конструкции может преобразовывать электрическую энергию в механическую. К таким основным деталям относятся:
- статор – неподвижная/статическая часть двигателя, которая вмещает в себе обмотки возбуждения на которые поступает питание;
- ротор – вращающаяся часть двигателя, которая отвечает за механические вращения.
Кроме вышеупомянутых основных деталей конструкции электродвигателя постоянного тока, существуют также и вспомогательные детали, такие как:
- хомут;
- полюса;
- обмотка возбуждения;
- обмотка якоря;
- коллектор;
- щётки.
Конструкция электродвигателя постоянного тока
В совокупности все эти детали составляют цельную конструкцию электродвигателя постоянного тока. А теперь давайте более подробно рассмотрим основные детали электродвигателя.
Ярмо ДПТ
Ярмо электродвигателя постоянного тока, которое изготавливают в основном из чугуна или стали, является неотъемлемой частью статора или статической частью электродвигателя. Его основная функция состоит в формировании специального защитного покрытия для более утончённых внутренних деталей двигателя, а также обеспечение поддержки для обмотки якоря. Кроме того, ярмо служит защитным покрытием для магнитных полюсов и обмотки возбуждения ДПТ, обеспечивая тем самым поддержку для всей системы возбуждения.
Полюса
Магнитные полюса электродвигателя постоянного тока – это корпусные детали, которые крепятся болтами к внутренней стенке статора. Конструкция магнитных полюсов содержит в своей основе только две детали, а именно – сердечник полюса и полюсный наконечник, которые состыкованы друг к другу под влиянием гидравлического давления и прикреплённые к статору.
Видео: Конструкция и сборка электродвигателя постоянного тока
Несмотря на это, эти две части предназначены для разных целей. Полюсный сердечник, например, имеет маленькую площадь поперечного сечения и используется, чтобы удерживать полюсный наконечник на ярмо, тогда как полюсный наконечник, имея относительно большую площадь поперечного сечения, используется для распространения магнитного потока созданного над воздушным зазором между статором и ротором, чтобы уменьшить потерю магнитного сопротивления. Кроме того, полюсный наконечник имеет множество канавок для обмоток возбуждения, которые и создают магнитный поток возбуждения.
Обмотка возбуждения
Обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока выполнены вместе с катушками возбуждения (медный провод) навитыми на канавки полюсных наконечников таким образом, что когда ток возбуждения проходит сквозь обмотку, у смежных полюсов возникает противоположная полярность. По существу, обмотки возбуждения выступают в роли некоего электромагнита, способного создать поток возбуждения, внутри которого вращался бы ротор электродвигателя, а потом легко и эффективно его остановить.
Обмотка якоря
Обмотка якоря электродвигателя постоянного тока прикреплена к ротору или вращающейся части механизма, и, как результат, попадает под действие изменяющегося магнитного поля на пути его вращения, что напрямую приводит к потерям на намагничивание.
По этой причине ротор делают из нескольких низко-гистерезисных пластин электротехнической стали, чтобы снизить магнитные потери, типа потери на гистерезис и потери на вихревые токи соответственно. Ламинированные стальные пластины состыковывают друг к другу, чтобы тело якоря получило цилиндрическую структуру.
Тело якоря состоит из канавок (пазов), сделанных из того же материала, что и сердечник, к которому закреплены обмотки якоря и несколько равномерно распределённых по периферии якоря витков медного провода. Пазы канавок имеют пористые клинообразные спаи, чтобы в последствие источаемой во время вращения ротора большой центробежной силы, а также при наличии тока питания и магнитного возбуждения, предотвратить загибания проводника.
Существует два типа конструкции обмотки якоря электродвигателя постоянного тока:
- петлевая обмотка (у данном случае количество параллельных путей тока между переходниками (А) равно количеству полюсов (Р), то есть А = Р.
- волновая обмотка (у данном случае количество параллельных путей тока между переходниками (А) всегда равно 2, независимо от количества полюсов, то есть конструкции машины выполнены соответствующим образом).
Коллектор
Коллектор электродвигателя постоянного тока – это цилиндрическая структура из состыкованных между собой, но изолированных слюдой, медных сегментов. Если речь идет об ДПТ, то коллектор здесь используется в основном как средство коммутирования или передачи через щётки электродвигателя тока питания от сети на смонтированные во вращающейся структуре обмотки якоря.
Щётки
Щётки электродвигателя постоянного тока изготавливают из углеродных или графитных структур, создавая над вращающимся коллектором скользящий контакт или ползунок. Щётки используют для передачи электрического тока от внешнего контура на вращающуюся форму коллектора, где дальше он поступает на обмотки якоря. Коллектор и щётки электродвигателя используют, в общем, для передачи электрической энергии от статического электрического контура на область с механическим вращением, или просто ротор.
Проверьте задачу по физике.
← →Кручен-Верчен © (2005-09-22 19:08) [0]
Решил задачу. Задача — на 5 баллов (!!!) По этому у меня появились сомнения (чтот слишком легкая для 5).
Обмотка электродвигателя постоянного тока сделана из провода, сопротивление которого равно 2 Ом. По обмотке работающего двигателя, включенного в сеть, течет ток. Какую мощность потребляет двигатель, если известно, что напряжение в сети равно 110 В, сила равна 10 А? Каков КПД двигателя?
Мой ответ: n=13,2% P=1100 Вт
Правильно? Завтра надо сдать.
← →
DiamondShark © (2005-09-22 19:18) [1]
> Мой ответ: n=13,2%
Не правильно.
Странно. По физике такие задачки дают классе примерно в шестом.
А задачки на проценты решают, если не ошибаюсь, в третьем.
← →
Кручен-Верчен © (2005-09-22 19:35) [2]
DiamonShark. Такую задачу можно решить с восьмого класса.
Pпол=I^2*R=200 Вт
Pзат=I*U=1100 Вт
n=Pпол/Pзат=0,182
Где ошибка?
← →
Кручен-Верчен © (2005-09-22 19:40) [3]
пол=полезное
зат=затраченное
← →
isasa © (2005-09-22 20:18) [4]
Точно не помню но
1 BA = 1 Вт ??????????????
← →
Кручен-Верчен © (2005-09-22 20:34) [5]
Вт — ватт (единица мощности). Формулы правильные: вольт*ампер=ватт
← →
palva © (2005-09-22 20:48) [6]
> Pпол=I^2*R=200 Вт
Это будет не полезная мощность, а мощность потраченная на выделение тепла в обмотке. Если пренебречь потерями в магнетике и трением, то вся оставшаяся мощность пойдет на механическую энергию отдаваемую двигателем, то есть полезная мощность будет 900 ватт
← →
DiamondShark © (2005-09-22 20:55) [7]
> Кручен-Верчен © (22.09.05 19:35) [2]
>
> Pпол=I^2*R=200 Вт
Слушай, а нафига тогда люди изголяются, какие-то двигатели делают.
Намотал проволоки побольше — и получил полезную мойшность.
Это как раз мощность потерь.
← →
Desdechado © (2005-09-22 21:03) [8]
ток постоянный или переменный?
если переменный, то сколько фаз?
← →
Кручен-Верчен © (2005-09-22 21:12) [9]
palva, т.е. ответ: n=82% и P=900 Вт
Спасибо вам! большое.
← →
Кручен-Верчен © (2005-09-22 21:17) [10]
DiamondShark, :))) Чтот я не догадался.
Desdechado, постоянный.
← →
begin…end © (2005-09-22 21:17) [11]
> Кручен-Верчен © (22.09.05 21:12) [9]
> ответ: n=82% и P=900 Вт
В задаче не спрашивается про полезную мощность. А потребляемую мощность Вы посчитали ещё в [0].
Электродвигатель постоянного тока: схема подключения, принцип работы
Автор Светозар Тюменский На чтение 3 мин. Просмотров 3k. Опубликовано
Электродвигатели постоянного тока действуют на основе использования принципа магнитной индукции и применяются на производстве в тех случаях, когда необходимо обеспечить регулировку скорости вращения в различных диапазонах, но с высокой точностью. На сегодняшний день существует множество вариантов исполнения электродвигателей постоянного тока. В зависимости от необходимой мощности их работа может обеспечиваться как за счет постоянных магнитов, так и за счет электромагнитов.
Схема подключения электродвигателя постоянного тока
Если попробовать отобразить устройство электродвигателя постоянного тока схематически, то у нас получится изображение с двумя цилиндрами, помещенными один в другой. Больший из цилиндров является полым и неподвижным и называется статор или же станина. Внутри станины помещается якорь – меньший из цилиндров, являющийся подвижным. При этом между цилиндрами внутри, в обязательном порядке, должно быть воздушное пространство и они не должны вплотную соприкасаться. Это необходимо, поскольку именно в воздушном зазоре формируется магнитное поле.
Устройство электродвигателя постоянного тока
Любой электродвигатель состоит из двух основных частей станины (статора) и якоря. На внутренней поверхности статора располагаются полюсы, которые изготавливаются из тонких листов электротехнической стали, изолируются друг от друга при помощи лака и заканчиваются расширениями – наконечниками. Эти наконечники предназначены для равномерного распределения магнитной индукции в воздушном зазоре. Уже непосредственно на самих полюсах располагаются несколько обмоток возбуждения. При этом некоторые из обмоток изготавливаются с большим количеством витков тонкого провода, в то время как конструкция других предполагает малое число витков толстого провода.
Якорь представляет собой зубчатый цилиндр, который устанавливается на валу внутри статора и состоит из пакетов тонких листов электротехнической стали изолированных друг от друга. Стоит отметить, что между каждым отдельным пакетом находятся специальные каналы, предназначенные для вентиляции. В то же время отдельные пазы якоря соединяются между собой проводниками, выполненными из меди. Также необходимым условием при изготовлении якоря является наличие двухслойной обмотки.
Принцип действия электродвигателя постоянного тока
В основе принципа работы любого современного электродвигателя постоянного тока лежит принцип магнитной индукции, а также «Правило левой руки». В том случае, если по верхней части обмотки якоря пропустить ток в одном направлении, а по нижней в другом, то он начнет вращаться. Это обусловлено тем, что по правилу левой руки, проводники, которые уложены непосредственно в пазах якоря, будут выталкиваться из магнитного поля, которое создается станиной.
Таким образом, верхняя часть будет выталкиваться влево, а нижняя – вправо, что приведет к вращению самого якоря, поскольку вся энергия от проводников будет передаваться и ему. Однако, в тот момент, когда проводники провернутся и части якоря поменяются местами расположения, его вращение остановится. Чтобы этого не случилось, в электродвигателе применяется коллектор, предназначенный для коммутирования обмотки якоря.
Электродвигатель постоянного тока 12 Вольт
На сегодняшний день этот тип электродвигателей является одним из самых популярных. Это обусловлено тем, что именно двигатели с таким напряжением устанавливаются на большинство автомобилей и не только на них, но и на множество другой техники, которая применяется для решения самых разнообразных задач.
Электродвигатель постоянного тока П -11 С1 У4 работа
Двигатель постоянного тока (часть 1)
Электродвигатели постоянного тока
Использование мультиметра для прозвонки электродвигателя, проверка обмотки
Электродвигатели применяются во многих бытовых устройствах, поэтому если прибор, в котором установлен агрегат начинает барахлить, то, во многих случаях, диагностические мероприятия следует начинать с прозвона обмотки движка. Как прозвонить электродвигатель мультиметром, и сделать это правильно, будет подробно описано ниже.
Как прозвонить: условия
Прежде чем проверить электродвигатель на неисправность, необходимо убедиться в том, что шнур и вилка прибора абсолютно исправны. Обычно об отсутствии нарушения подачи электрического тока в устройство, можно судить по светящейся контрольной лампе.
Убедившись в том, что электрический ток поступает к электродвигателю, необходимо осуществить демонтаж его из корпуса устройства, при этом сам прибор должен быть полностью обесточен, во время выполнения данной операции.
Проверка якоря и статора электродвигателя производится мультиметром. Последовательность измерений зависит от модели электрического агрегата, при этом, прежде чем прозвонить электродвигатель, следует убедиться в исправности измерительного прибора.
Наиболее частой «поломкой» мультиметров является уменьшение заряда батареи, в этом случае можно получить искажённые результаты замеров сопротивления.
Ещё одним важным условием для того чтобы прозвонить электрический агрегат правильно, является полное приостановление каких-либо других дел и полностью посвятить время на выполнение диагностических работ, иначе можно легко пропустить какой-либо участок обмотки электродвигателя, в котором и может быть причина неполадок.
Прозвонка асинхронного двигателя
Данный вид электродвигателя довольно часто используется в бытовых устройствах работающих от сети 220 В. После демонтажа агрегата из прибора и визуального осмотра, при котором не будут обнаружено короткое замыкание, диагностика осуществляется в такой последовательности:
Произвести замеры сопротивления между выводами двигателя.
Данная операция может быть осуществлена мультиметром, который должен быть переведён в режим измерения сопротивления до 100 Ом. Исправный асинхронный двигатель должен иметь между одним крайним и средним выводом подключаемой обмотки сопротивление около 30 — 50 Ом, а между другим крайним и средним контактом — 15 — 20 Ом. Данные измерения указывают на полную исправность пусковой и основной обмотки агрегата.- Провести диагностику утечки тока на «массу».
Чтобы прозвонить агрегат на утечки электрического тока, необходимо перевести режим работы мультиметра в положение измерения сопротивления до 2 000 кОм и поочерёдным соединением каждой клеммы с корпусом электродвигателя определить наличие или отсутствие повреждения изоляции. Во всех случаях, на дисплее мультиметра не должно отображаться каких-либо показаний. Если для измерения утечки используется аналоговый прибор, то стрелка не должна отклоняться в процессе проведения диагностических манипуляций.
Произвести замеры сопротивления между выводами двигателя.Если в процессе измерений были выявлены отклонения от нормы, то агрегат необходимо разобрать для более детальных исследований. Наиболее распространённой поломкой асинхронных электродвигателей является межвитковое замыкание.
При такой неисправности, прибор перегревается и не развивает полной мощности, а если эксплуатацию устройства не прекратить, то можно полностью вывести из строя электрический агрегат.
Чтобы прозвонить межвитковые замыкания, мультиметр переводится в режим измерения сопротивления до 100 Ом.
Необходимо прозвонить каждый контур статора, и сравнить полученные результаты. Если величина сопротивление в одном из них будет существенно отличаться, то таким образом можно с уверенностью диагностировать межвитковое замыкание обмотки асинхронного электродвигателя.
Как прозвонить коллекторный двигатель
Коллекторный агрегат также можно прозвонить мультиметром. Данный тип электродвигателей используется в цепи постоянного тока.
Коллекторные двигатели переменного тока встречаются реже, например в различных электроинструментах. Наиболее качественно прозванивать такие изделия можно в том случае, если полностью разобрать электрический двигатель.
Проверить якорь электродвигателя, а также прозвонить обмотку статора можно будет с помощью мультиметра, который должен быть переведён в режим измерения сопротивления до 200 Ом.
Наиболее часто статор коллекторного агрегата состоит из двух независимых обмоток, которые и требуется прозвонить мультиметром для определения их исправности.
Точное значение данного показателя, можно узнать в документации к электродвигателю, но о работоспособности обмотки можно судить в том случае, если прибор покажет небольшое значение сопротивления.
В мощных двигателях постоянного тока электрооборудования автомобиля, значение сопротивления статора будет настолько малым, что его отличие от короткозамкнутого проводника, может составлять десятые доли Ома. Менее мощные устройства имеют сопротивление обмотки статора в пределах 5 — 30 Ом.
Для того чтобы прозвонить мультиметром обмотки статора коллекторного электродвигателя, необходимо соединить щупы измерительного прибора с выводами данных обмоток. Если в процессе диагностических мероприятий будет выявлено отсутствие сопротивления даже в одном контуре, дальнейшая эксплуатация агрегата не осуществляется.
Ротор коллекторного электродвигателя состоит из значительно большего количества обмоток, но проверка якоря не займёт много времени.
Для того чтобы прозвонить эту деталь, необходимо включить мультиметр в режим измерения сопротивления до 200 Ом и расположить щупы мультиметра на коллекторе таким образом, чтобы они находились на максимальном удалении друг от друга.
Таким образом щупы займут место щёток двигателя и одну из нескольких обмоток якоря можно будет прозвонить. Если мультиметр покажет какое-либо значение, то не снимая щупов измерительного устройства с коллектора, следует провернуть слегка ротор, до момента соединения следующей обмотки со щупами устройства.
Таким образом проверить обмотку можно без особых усилий. Если мультиметр покажет примерно одинаковое значение сопротивления каждого контура, то это будет означать, что якорь устройства абсолютно исправен.
Для того чтобы правильно прозвонить данный тип двигателя, необходимо осуществить проверку возможной утечки электрического тока на «массу».
Это нарушение может привести не только к выходу из строя электродвигателя, но и к увеличению вероятности получения электротравмы. Проверить якорь и статор коллекторного двигателя на пробой не составит большого труда, для этого необходимо включить режим измерения сопротивления до 2 000 кОм. Для проверки статора достаточно подключить одну клемму к корпусу, а вторую к одной из обмоток.
Чтобы прозвонить эту часть электродвигателя правильно, во время выполнения данной операции запрещается прикасаться руками к металлической части щупов мультиметра, или к корпусу статора и проводки измеряемого контура.
Если не придерживаться этого правила, то можно получить ложноположительные результаты, так как через тело человека будет проходить достаточный электрический потенциал. В этом случае мультиметр покажет сопротивление человека, а не «пробой» между корпусом статора и обмоткой.
Аналогичным образом измеряется и возможная утечка электротока на корпус якоря электродвигателя.
Чтобы прозвонить отсутствие «пробоя» на массу устройства, необходимо поочерёдно присоединять щупы мультиметра к корпусу и различным обмоткам ротора электромотора.
Для того чтобы прозвонить различные типы электродвигателей с помощью мультиметра, необходимо приобрести мультиметр, который имеет режим измерения сопротивления.
Сверхточность, при осуществлении подобных действий, не требуется, поэтому можно с успехом использовать дешёвые китайские устройства. Прежде чем прозвонить обмотки двигателя мультиметром, необходимо убедиться в его исправности.
Следует также иметь в виду, что неисправность электродвигателя может иметь различные признаки. Даже в том случае если электрический прибор находится в рабочем состоянии, но обороты двигателя не достигают максимального значения, следует незамедлительно прозвонить возможные повреждения обмоток.
После того как будет произведены все диагностические мероприятия, и электродвигатель будет отремонтирован, производится испытание устройства прежде чем устанавливать его в бытовой прибор или инструмент.
При осуществлении любых электромонтажных или диагностических работ, необходимо полностью отсоединить прибор от сети 220 В. или трёхфазного тока.
Определение начала и конца обмоток электродвигателя
Здравствуйте, дорогие посетители и постоянные читатели сайта «Заметки электрика».
Продолжаю серию статей из раздела «Электродвигатели». В прошлых статьях я рассказывал Вам про устройство асинхронного двигателя, соединение в звезду и треугольник его обмоток, провел эксперимент подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть.
Бывают ситуации, когда Вы подходите к двигателю с целью подключить его в сеть, а в клеммной колодке находятся 6 проводов, совершенно без бирочек и маркировки.
Что делать в такой ситуации?
Делается это не очень трудно. В качестве примера я покажу Вам наглядно как определить начало и конец обмоток электродвигателя АИР71А4.
Шаг 1
Самым первым шагом в определении начала и конца обмоток асинхронного двигателя является написание бирочек (кембриков). Для этого воспользуемся трубкой ПВХ диаметром 5 (мм) и маркером.
Нарезаем из трубки ПВХ шесть отрезков одинаковой длины и подписываем их маркером.
Про маркировку обмоток трехфазного асинхронного двигателя я Вам рассказывал в статье про соединение звездой и треугольником. Кто забыл, то переходите по ссылке и читайте.
Вот что получилось.
Шаг 2
Вы уже знаете, что обмотка статора асинхронного двигателя состоит из 3 обмоток, сдвинутых относительно друг друга на 120 электрических градуса. Так вот вторым шагом в определении начала и конца обмоток асинхронного двигателя является определение принадлежности всех шести выводов к соответствующим обмоткам.
Как это делается?
Можно воспользоваться обычным омметром, но я предпочитаю использовать цифровой мультиметр. Кстати, скоро в свет выйдет интересная и подробная статья о том, как пользоваться мультиметром при проведении различных видов электрических измерений.
Чтобы не пропустить выход новых статей на сайте, Вам необходимо подписаться на получение новостей в конце статьи или в правой колонке сайта.
Итак, с помощью мультиметра определяем первую обмотку. Переключатель режима работы мультиметра ставим в положение 200 (Ом).
Одним щупом встаем на любой из шести проводников. Вторым ищем его конец. Как только попадаем на искомый проводник, показания мультиметра покажут нам значение отличное от нуля. В моем примере это 14,7 (Ом).
Это и есть первая обмотка статора нашего электродвигателя. Одеваем на нее бирки U1 и U2 в произвольном порядке.
Аналогично продолжаем искать остальные две обмотки.
На найденные обмотки одеваем бирочки (кембрики), соответственно, V1, V2 и W1, W2.
В итоге получаем шесть проводов с надетыми на них бирочками (кембриками) в произвольной форме.
Шаг 3
Чтобы перейти к третьему шагу определения начала и концов обмоток трехфазного электродвигателя необходимо вкратце вспомнить теорию электротехники.
Кстати, кое-что Вы уже можете почитать в разделе «Электротехника». Правда этот раздел еще не наполнен статьями, все руки до него не доходят. Также можете почитать мой отзыв про курс электротехники от Михаила Ванюшина. Я его приобрел в свой архив и совсем не пожалел.
Итак, две обмотки, находящиеся на одном сердечнике, можно подключить либо согласовано, либо встречно.
При согласованном включении двух обмоток возникнет электродвижущая сила ЭДС, состоящая из суммы ЭДС первой и второй обмоток. Таким образом, в этих обмотках возникает процесс электромагнитной индукции, который наводит в рядом расположенной обмотке ЭДС, т.е. напряжение.
Если же две обмотки подключить встречно, то сумма ЭДС этих двух обмоток будет равна нулю, т.к. ЭДС каждой обмотки будут направлены друг на друга, и тем самым компенсируют друг друга. Поэтому в рядом расположенной обмотке ЭДС не наведется или наведется, но очень малой величины.
Перейдем к практике.
Берем первую катушку (U1и U2) и соединяем ее со второй (V1 и V2) следующим образом. Напоминаю, что эти обозначения у нас условные.
Эта же схема на моем примере.
На вывод U1 и V2 подаем переменное напряжение порядка 100 (В). Можно подать напряжение и 220 (В), но я ограничился 100 (В).
После этого с помощью вольтметра или мультиметра производим измерение переменного напряжения на выводах W1 и W2.
Если мультиметр покажет некоторое значение напряжения, то первая и вторая обмотки включены согласовано. Если напряжение на выводах будет равняться нулю или иметь совсем маленькое значение, то значит обмотки включены встречно.
Смотрим, что получилось в нашем случае.
Замеряю напряжения на выводах W1 и W2. Получаю значение около 0,15 (В). Это очень маленькое значение, поэтому я делаю вывод, что обмотки я подключил встречно. Поэтому на второй обмотке я меняю местами бирочки V1 и V2 и снова провожу измерение.
После замены на выводах W1 и W2 я измерил напряжение порядка 6,8 (В). Это уже что-то похожее на правду.
Делаю вывод, что первая (U1 и U2) и вторая (V1 и V2) обмотки подключены согласовано, а значит, данная маркировка их начал и концов верна.
Осталось дело за малым – это найти начало и конец у третьей обмотки (W1 и W2). Все делаем аналогично, только подключаем их согласно схемы, приведенной ниже.
Измерение переменного напряжения проводим на выводах V1 и V2.
Получилось напряжение 6,8 (В). Значит маркировка начала и конца третьей обмотки верна.
Шаг 4
После определения начала и конца обмоток трехфазного асинхронного двигателя необходимо проверить себя. Для этого соединяем звездой или треугольником обмотки в зависимости от типа двигателя и напряжения сети. В нашем случае обмотки двигателя я соединил треугольником.
Подаю питающее трехфазное напряжение на обмотки – двигатель работает.
Можно сделать вывод, что начала и концы обмоток двигателя мы нашли правильно.
Существует еще несколько способов определения начала и концов обмоток электродвигателя, но лично я пользуюсь именно этим.
Для наглядности предлагаю посмотреть видео:
P.S. Если статья оказалась Вам полезной. то поделитесь ей со своими друзьями в социальных сетях. А если возникли вопросы по материалу данной статьи, то задавайте их в комментариях.
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
