Как проверить генератор мультиметром

Особенно часто в виде генераторов используют асинхронные двигатели. Это вызвано наличием остаточной намагниченности вала. Сам барабан под беличью клетку отлит из лёгкого сплава, но ось представляет собой чистой воды ферромагнитный материал. В результате после останова электродвигателя вал часто остаётся намагниченным. Ниже мы поясним, как проверить генератор мультиметром, а также расскажем о способах запуска мотора, позволяющих получить электрический ток.

Электрические генераторы

Большинство современных электрических генераторов работают на основе закона Фарадея для ЭДС, который гласит, что в проводнике возникает напряжение, пропорциональное площади и скорости изменения магнитного потока. Кроме того эта величина умножается на количество витков. И мы видим сразу способы повысить вольтаж:

  1. Увеличить площадь намотки катушки.
  2. Повысить скорость изменения потока магнитного поля:
  • За счёт увеличения тока возбуждения ротора или более сильных постоянных магнитов.
  • Путём повышения скорости вращения.
Электрогенератор

Электрогенератор

Если брать промышленные генераторы, то преимущественно применяется первая методика. Это вызвано жёсткими требованиями к частоте генерации. Что касается площади катушки, то этот параметр задан конструктивно, и изменить его достаточно проблематично. А теперь о том, зачем приводятся эти простейшие сведения: в сети можно встретить немало примеров, где электродвигатели пытаются запустить в качестве генераторов. Некоторые из этих попыток не очень успешны, а авторы наглядно демонстрируют незнание простейших законов физики.

Итак, преимущество синхронных генераторов в постоянстве частоты. А это главное требование во многих случаях. От параметров напряжения напрямую зависят скорость работы двигателей, нормальная работы цепей фильтрации и много другое. Если вольтаж неправильный, прежде всего, нужно проверить регулятор напряжения генератора сравнением с показаниями мультиметра. А представьте теперь, что будет, если частота питания возрастёт в два раза. Да, некоторые типы асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, а также и коллекторные реагируют преимущественно на амплитуду. А дальше?

Примечание:

  • Чтобы проверить напряжение генератора мультиметром, оцените разность потенциалов выходных (главных) гнёзд (клемм) без учёта линии заземления.
  • Чтобы проверить зарядку генератора, проведите измерение на гнезде постоянного тока 12 В.

В общем и целом нужно правильно выбирать для своего оборудования источник питания. А в нашем случае эти знания важны по той причине, что конструкция синхронных и асинхронных генераторов различна. Следовательно, и методики проверки должны учитывать данный факт. Кратко рассмотрим, какие бывают генераторы переменного электрического тока.

Различные конструкции генераторов

Различные конструкции генераторов

Асинхронные генераторы переменного тока

Асинхронными такие генераторы называются за то, что частота генерируемого тока отличается от скорости вращения вала (даже с учётом количества полюсов). Конструктивно такая машина является обычным двигателем с фазным или намагниченным ротором. От синхронной намотка вала отличается отсутствием участка между полюсами. За счёт этого плюс и минус существуют менее выраженно. Итак, в зависимости от типа конструкции асинхронного двигателя методика запуска его в режиме генератора различается.

Для короткозамкнутого ротора следует предварительно намагнитить вал. Это можно сделать при помощи короткого, но сильного импульса ток. От полярности будет зависеть расположение полюсов. Обратите внимание, что сравнительно малое сечение вала не позволит создать сильное магнитное поле. А значит, сообразно указанному выше, мы приходим к выводу, что большого напряжения при помощи такого генератора получить не удастся. Гораздо выгоднее намагнитить фазный ротор из пластин путём подачи напряжения на катушки. Со статора будет сниматься напряжение. Движущей силой может быть что угодно:

  1. Сгорающие газы или вал двигателя автомобиля.
  2. Ветряное колесо.
  3. Велосипед.
Читайте также:  Как подключить интернет-розетку

Электричество образуется за счёт изменения поля. Магниты могут быть постоянными (короткозамкнутый ротор) или электрическими (фазный ротор). Второй тип устройств нужно запитывать током, например, от аккумулятора через токосъёмник (кольцо на валу). Сообразно указанной конструкции вырисовываются способы проверки генератора мультиметров. В случае короткозамкнутого ротора тестируем только статор. Количество выводов зависит от фазности питания и некоторых других особенностей:

Генератор асинхронного типа

Генератор асинхронного типа

  • Обмотки статора трёхфазного генератора объединены по схеме звезда. Это значит, что они имеют одну общую точку, а три противоположных конца сажаются на фазы А, В и С. В этом случае попарно следует мультиметром проверить генератор на предмет величины сопротивления. Ответ в каждом случае одинаковый.
  • Затем проверяется изоляция на корпус. Для этого потребуется специальное оборудование: формирователь испытательного напряжения 500 В и токовые клещи (один из вариантов среди прочих). Сопротивление изоляции обычно не должно быть меньше 20 МОм. Если присутствует короткое замыкание, то двигатель может быть построен по схеме с глухозаземлённой нейтралью, что является обычным делом для напряжений до 1 кВ. В этом случае конструкция уточняется по техническим характеристикам. Проще всего данные на асинхронный двигатель найти в сети интернет.
  • Статор бытового асинхронного двигателя намного более сложен. Обычно такие машины не используются в качестве генераторов, но… мы все же покажем, как можно проверить работоспособность. Чаще всего присутствует две обмотки, одна из которых питается через конденсатор и является пусковой, либо вспомогательной. В нашем случае с каждой из них можно снимать напряжение. Сопротивление вспомогательной (или пусковой) обмотки обычно несколько больше, нежели у рабочей. Это можно легко проверить тестером. Затем измеряется сопротивление изоляции на корпус генератора.

Ротор тестируется вместе со своими токосъёмниками. Трёхфазные схемы могут быть рассчитаны на работу с изолированной нейтралью и, чтобы проверить обмотку генератора мультиметром, следует попарно измерить сопротивление между всеми тремя кольцами. Значения должны получиться равными. Иногда может наблюдаться замыкание на корпус (схема с глухозаземлённой нейтралью). Опять же, все упирается в конструктивные особенности двигателей (генераторов). При наличии одного или двух колец делаем вывод об однофазном питании. Прозванием катушку, проверяем изоляцию на корпус.

Синхронные генераторы переменного тока

Синхронные генераторы работают схожим образом, но выдерживается постоянная частота вращения вала. За счёт чего и параметры обладают большей стабильностью. Вот несколько отличий, про который нужно знать, чтобы правильно проверить генератор мультиметром.

Обмотка переменного тока

На статоре (именуемом якорь) часто присутствует обмотка переменного тока, которая и синхронизирует вращение. Её роль сложно переоценить, а витки могут находиться, например, между обмотками основной катушки. Роль полюсов в этом случае синхронизирующая. Именно сюда подаётся напряжение нужной частоты, которое за счёт взаимодействия с индуктором (ротором) задаёт скорость оборотов. Обычно размеры этой обмотки меньше, нежели основной, сопротивление выше.

Подвозбудитель

В крупных синхронных генераторах имеется вспомогательное оборудование – подвозбудитель. Это синхронная машина, вал которой оснащён постоянными магнитами. Напряжение, вырабатываемое этим генератором, обычно выпрямляется и в дальнейшем используется в качестве тока для возбудителя. За счёт этого экономится энергия. Постоянные магниты помимо этого уменьшают число токосъемников, что положительно отражается на безотказности всей системы в целом. Подвозбудитель является, по сути, обычным двигателем синхронного типа, обмотка статора прозванивается тестером в обычном порядке.

Диодный мост

В связи со сказанным выше иногда требуется проверить диодный мост генератора мультиметром. Кстати, это актуально для автолюбителей, где часто для выпрямления тока используется так называемая схема Ларионова. Диодный мост прозванивается в зависимости от его конструкции. В быту наиболее распространены показанные на рисунке. Первый из них является типичным решением для переменного тока одной фазы, а второй – тот самый, Ларионова.

Читайте также:  Как выбрать люстру

Согласно приведённому рисунку показываем, как прозвонить. Однофазный диодный мост без опаски оценивается на целостность каждого диода в отдельности. Для этого на мультиметре выставляется соответствующий режим, а затем безотносительно к положению катода и анода щупы представляются с одной стороны, а потом с другой. В результате прямое включение должно давать значение порядка 500 – 700 Ом, а обратное – обрыв.

Популярные конструкции диодных мостов

Популярные конструкции диодных мостов

Результат может быть иной, если где-то в цепи мост закорочен резисторами, но такое бывает редко, а номинал их достаточно велик, чтобы не оказывать влияния. Автомобильный мост Ларионова прозванивается аналогично. Если есть возможность, демонтируйте его из-под капота. Вход каждой фазы должен звониться как на плюсовой, так и на минусовой выход. Значение сопротивления – до 1 кОм. Обратное включение также легко проверить. Для этого нужно красный щуп поставить на плюс и по очереди убедиться, что все фазы дают на чёрный щуп бесконечно большое сопротивление. Аналогично проверяется масса. Но здесь уже чёрный щуп идёт по отрицательному выходу, а красный – по фазам.

Вспомогательное оборудование генераторов переменного тока

Генераторы переменного тока, как и двигатели часто оснащаются термопредохранителями, тахометрами, датчиками Холла и прочим вспомогательным оборудованием. Имеются и специфические ступени, например, реле защиты генератора от асинхронного режима (что чревато выходом оборудования из строя). В общем случае нужно учитывать, что в специфическом режиме часто запускаются обыкновенные двигатели. Следовательно, нужно уметь максимально простым способом проверить вспомогательное оборудование:

  1. Термопредохранители рассчитываются на определённую температуру, которая обычно указывается на их корпусе. При превышении некоторого порога начинает плавиться изоляция, что чревато выходом обмоток из строя. Если брать именно генераторы, то они от перегрузки ограждаются при помощи МТЗ (реле максимальной токовой защиты), что можно считать аналогом предохранителей. Но действие основывается на ограничении по мощности, затребованной потребителем. Например, при коротком замыкании одной из фаз, она просто обрывается. Что касается термопредохранителей типичных двигателей, то места их расположение обычно ограничивается поверхностью магнитопровода или изоляцией обмоток (бугорок чётко виден среди витков). Следует найти выходные клеммы и прозвонить цепь со стороны разъёма.
  2. Термореле являются аналогами термопредохранителей с многоразовым срабатыванием. Что позволяет уберечь обмотку от сгорания. Когда двигатель остынет, генерацию тока можно будет возобновить.
  3. Датчики частоты обычно строятся по принципу тахометров. Организация устройств может быть различной, в зависимости от этого проводится и проверка.

Подытожим: каждый двигатель можно запустить в режиме генератора. Об этом, собственно, прямо (между строк, в середине текста) написано в Википедии. Как бы то ни было, конструкция генераторов имеет свои особенности. Специфические методы регулировки и защиты отличаются от тех, что применяются для двигателей. Накладывают свои ограничения результаты остановки: в случае выхода из строя генератора последствия намного более печальные. Уже ввиду наличия таких особенностей цена будет сильно отличаться.

В заключение скажем, что по непроверенным данным у асинхронных генераторов меньшая уязвимость к коротким замыканиям на стороне нагрузки, а форма напряжения лучше. Кроме того отпадает необходимость в поддержании скорости вращения вала, что будет большим плюсом для многих практиков. Что касается организации ГЭС, то в них применяются исключительно синхронные машину ввиду очевидности требований стандартов.