Данный генератор уже фигурировал в статье "Куда течет трехфазный ток", а в этой статье воспользуемся термином "обратимость электрических машин" и попробуем превратить его в электродвигатель :-)… а вдруг? Сам генератор можно использовать либо как учебное пособие для изучения свойств трехфазного тока, либо как источник электрической энергии (например для небольшого ветряка).
Это генератор с внешним ротором, на котором расположены постоянные магниты, а катушки у него располагаются на статоре.
Обмотки внутри данного генератора соединены по схеме звезда.
Омметр показывает следующие значения сопротивлений.
- N-A, N-B, N-C сопротивление 30 Ом
- A-B, A-C, B-C сопротивление 60 Ом
Катушки электромагнитов объедены по 3. Их коммутацию разберем в другой статье, а пока подадим на клеммник генератора переменное напряжение от понижающего сетевого трансформатора ~7V. Одну из обмоток подключим через фазосдвигающий конденсатор. (для эксперимента использовался электролитический НЕПОЛЯРНЫЙ!!! конденсатор емкостью 100мкф - специально не рассчитывался - воткнул что было под рукой).
Если махнуть местами 2 любых фазных провода - двигатель сменить направление вращения на противоположное
Данный электродвигатель по своей сути является очень упрощенной моделью синхронного электродвигателя. Благодаря наличию в схеме фазосдвигающего конденсатора в катушках статора образуется вращающее магнитное поле, которое увлекает за собой постоянные магнитики расположенные на внешнем роторе и тот начинает вращаться.
Отличительной особенностью данного электродвигателя является то, что скорость вращения вала, всегда будет совпадать со скоростью вращения магнитного поля, которое в свою очередь зависит только от частоты переменного тока (в нашем случае это 50Гц) и не зависит ни от напряжения питания, ни от нагрузки на валу. Это большой плюс если потребуется вращать что-либо с постоянной скоростью - например электродвигатели для проигрывателей грампластинок работают именно на этом принципе. Но этот плюс является одновременно и минусом:
- если превысить допустимую нагрузку на валу или подать недостаточное напряжение произойдет сбой синхронизации вращения вала и магнитного поля и вращающий момент будет практически равен нулю и двигатель остановится.
- кроме изменения частоты питающего напряжения у нас больше нет ни какой возможности повлиять на скорость вращения вала, а это влечет за собой применение сложных электронных схем.
Напоследок еще один забавный опыт: повесим на сетевую обмотку трансформатора светодиодную лампу 220В и мощностью 7.5Вт и крутанем вал шуруповертом.
Вот такие интересные и умные игрушки можно найти на Aliexpress. Думаю что изучать электричество с ними гораздо интереснее, чем только по книгам.
Ссылка на генератор тут
Статья про опыты с трехфазным электричеством полученным с помощью данного генератора тут
Полный список статей доступен по этой ссылке.
