Содержание
Часто в виде генераторов используют асинхронные двигатели. Это вызвано наличием остаточной намагниченности вала. Барабан под беличью клетку отлит из лёгкого сплава, ось представляет чистой воды ферромагнитный материал. В результате после останова электродвигателя вал часто остаётся намагниченным. Ниже поясним, как проверить генератор мультиметром, расскажем о способах запуска мотора, добиваясь получения электрического тока.
Электрические генераторы
Большинство современных электрических генераторов работают на основе закона Фарадея для ЭДС, гласящего, что в проводнике возникает напряжение, пропорциональное площади и скорости изменения магнитного потока. Вдобавок указанная величина умножается на количество витков. Немедленно видим способы повысить вольтаж:
- Увеличить площадь намотки катушки.
- Повысить скорость изменения потока магнитного поля:
- За счёт увеличения тока возбуждения ротора либо более сильных постоянных магнитов.
- Путём повышения скорости вращения.
Электрогенератор
Если брать промышленные генераторы, преимущественно применяется первая методика. Это вызвано жёсткими требованиями к частоте генерации. Что касается площади катушки, параметр задан конструктивно, изменить его проблематично. Цели описания простейших сведений: в сети встречается немало примеров, где электродвигатели пытаются запустить в качестве генераторов. Отдельные попытки не слишком успешны, а авторы наглядно демонстрируют незнание простейших законов физики.
Итак, преимущество синхронных генераторов в постоянстве частоты – часто это главное требование. От параметров напряжения напрямую зависят скорость работы двигателей, нормальная работы цепей фильтрации и прочее. Если вольтаж неправильный, прежде всего, требуется проверить регулятор напряжения генератора сравнением с показаниями мультиметра. А представьте теперь, что произойдёт, если частота питания возрастёт дважды. Да, отдельные типы асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, вдобавок коллекторные реагируют преимущественно на амплитуду. А дальше?
Примечание:
- Проверяя напряжение генератора мультиметром, оцените разность потенциалов выходных (главных) гнёзд (клемм) без учёта линии заземления.
- Проверяя зарядку генератора, проведите измерение на гнезде постоянного тока 12 В.
Предлагается правильно выбирать для оборудования источник питания. А в описанном случае эти знания важны по той причине, что конструкция синхронных и асинхронных генераторов различна. Следовательно, методики проверки обязаны учитывать упомянутый факт. Кратко рассмотрим виды генераторов переменного электрического тока.
Различные конструкции генераторов
Асинхронные генераторы переменного тока
Асинхронными указанные генераторы называются за то, что частота генерируемого тока отличается от скорости вращения вала (даже с учётом количества полюсов). Конструктивно подобная машина считается типичным двигателем с фазным или намагниченным ротором. От синхронной намотка вала отличается отсутствием участка между полюсами. За счёт этого плюс и минус менее выражены. Итак, в зависимости от типа конструкции асинхронного двигателя методика запуска его в режиме генератора различается.
Для короткозамкнутого ротора полагается предварительно намагнитить вал. Это делается при помощи короткого, но сильного импульса тока. От полярности зависит расположение полюсов. Обратите внимание, что сравнительно малое сечение вала не позволит создать сильное магнитное поле. Значит, сообразно указанному выше, приходим к выводу, что большого напряжения при помощи описанного генератора получить не удастся. Гораздо выгоднее намагнитить фазный ротор из пластин путём подачи напряжения на катушки. Со статора начнёт сниматься напряжение. Движущей силой становятся:
- Сгорающие газы или вал двигателя автомобиля.
- Ветряное колесо.
- Велосипед.
Электричество образуется за счёт изменения поля. Магниты бывают постоянными (короткозамкнутый ротор) или электрическими (фазный ротор). Второй тип устройств нужно запитывать током, к примеру, от аккумулятора через токосъёмник (кольцо на валу). Сообразно указанной конструкции вырисовываются способы проверки генератора мультиметров. В случае короткозамкнутого ротора тестируем исключительно статор. Количество выводов зависит от фазности питания и прочих особенностей:
Генератор асинхронного типа
- Обмотки статора трёхфазного генератора объединены по схеме звезда. Образуют 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 неизменно одинаковый.
- Потом проверяется изоляция на корпус. Для этого потребуется специальное оборудование: формирователь испытательного напряжения 500 В и токовые клещи (один вариант среди прочих). Сопротивление изоляции по стандарту не меньше 20 МОм. Если присутствует короткое замыкание, двигатель строится по схеме с глухозаземлённой нейтралью, что типично для напряжений до 1 кВ. В этом случае конструкция уточняется по техническим характеристикам. Проще данные на асинхронный двигатель найти в интернете.
- Статор бытового асинхронного двигателя намного сложнее. Подобные машины не используются в качестве генераторов, но… мы покажем, как проверить работоспособность. Чаще присутствует две обмотки, одна питается через конденсатор и становится пусковой либо вспомогательной. В нашем случае с каждой допустимо снимать напряжение. Сопротивление вспомогательной (или пусковой) обмотки обычно чуть больше, нежели у рабочей. Это легко проверить тестером. Потом измеряется сопротивление изоляции на корпус генератора.
Ротор тестируется вместе с токосъёмниками. Трёхфазные схемы рассчитаны на работу с изолированной нейтралью, чтобы проверить обмотку генератора мультиметром, следует попарно измерить сопротивление между всеми тремя кольцами. Значения обязаны сравняться. Иногда отмечается замыкание на корпус (схема с глухозаземлённой нейтралью). Все упирается в конструктивные особенности двигателей (генераторов). При наличии одного либо 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. Отсюда параметры обладают большей стабильностью. Вот ряд отличий, учитываются, чтобы правильно проверить генератор мультиметром.
Обмотка переменного тока
На статоре (именуемом якорь) часто присутствует обмотка переменного тока, синхронизирующая вращение. Её роль сложно переоценить, а витки находятся, к примеру, между обмотками основной катушки. Роль полюсов в этом случае синхронизирующая. Сюда подаётся напряжение нужной частоты, за счёт взаимодействия с индуктором (ротором) задающее скорость оборотов. Обычно размеры обмотки меньше, нежели основной, сопротивление выше.
Подвозбудитель
В крупных синхронных генераторах присутствует вспомогательное оборудование – подвозбудитель. Это синхронная машина, вал которой оснащён постоянными магнитами. Напряжение, вырабатываемое генератором, выпрямляется и в дальнейшем используется в качестве тока для возбудителя. Так экономится энергия. Постоянные магниты вдобавок уменьшают число токосъемников, что положительно отражается на безотказности всей системы. Подвозбудитель становится, по сути, простым 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 схема Ларионова. Диодный мост прозванивается в зависимости от конструкции. В быту наиболее распространены показанные на рисунке. Первый считается типичным решением для переменного тока одной фазы, а второй – схема Ларионова.
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, далее, безотносительно к положению катода и анода, щупы представляются с одной стороны, потом с другой. В результате прямое включение выдаёт значение 500 – 700 Ом, а обратное – обрыв.
Популярные конструкции диодных мостов
Результат иной, если где-то в цепи мост закорочен резисторами, но подобное случается редко, а номинал их достаточно велик, чтобы не оказывать влияния. Автомобильный мост Ларионова прозванивается аналогично. При возможности демонтируйте его из-под капота. Вход каждой фазы звонится на плюсовой и на минусовой выход. Значение сопротивления – до 1 кОм. Обратное включение легко проверить. Полагается красный щуп поставить на плюс и по очереди убедиться, что все фазы дают на чёрный щуп бесконечно большое сопротивление. Аналогично проверяется масса. 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, к примеру, реле защиты генератора от асинхронного режима (что чревато выходом оборудования из строя). В общем случае учитывайте, что в специфическом режиме часто запускаются обыкновенные двигатели. Следовательно, требуется уметь максимально простым способом проверить вспомогательное оборудование:
- Термопредохранители рассчитываются на определённую температуру, обычно указывается на корпусе. При превышении некоторого порога плавится изоляция, что чревато выходом обмоток из строя. Если брать генераторы, они от перегрузки ограждаются при помощи МТЗ (реле максимальной токовой защиты), что сочтём аналогом предохранителей. Действие основывается на ограничении по мощности, затребованной потребителем. К примеру, при коротком замыкании одной фазы она просто обрывается. Что касается термопредохранителей типичных двигателей, места их расположения обычно ограничиваются поверхностью магнитопровода или изоляцией обмоток (бугорок чётко виден среди витков). Следует найти выходные клеммы и прозвонить цепь со стороны разъёма.
- Термореле считаются аналогами термопредохранителей с многоразовым срабатыванием, уберегающими обмотку от сгорания. Когда двигатель остынет, генерацию тока можно возобновить.
- Датчики частоты обычно строятся по принципу тахометров. Организация устройств различается, в зависимости от этого проводится и проверка.
Подытожим: каждый двигатель возможно запустить в режиме генератора. Об этом прямо написано в Википедии. Как бы то ни было, конструкция генераторов обнаруживает особенности. Специфические методы регулировки и защиты отличаются от тех, что применяются для двигателей. Накладывают ограничения результаты остановки: в случае выхода из строя генератора последствия намного более печальные. Уже ввиду наличия таких особенностей цена сильно отличается.
В заключение скажем: по непроверенным данным у асинхронных генераторов меньшая уязвимость к коротким замыканиям на стороне нагрузки, а форма напряжения лучше. Вдобавок отпадает необходимость в поддержании скорости вращения вала, что станет большим плюсом для практиков. Что касается организации ГЭС, в них применяются исключительно синхронные машины ввиду очевидности требований стандартов.
