Обороты электродвигателя: обзор эффективных методов определения скорости шпинделя

Содержание1 Можно ли измерить обороты двигателя мультиметром1.1 Что такое автомобильный тестер1.2 Устройство и принцип работы автомобильного тестера1.3 Функции и комплектация автомобильного тестера2 Измерение оборотов двигателя мультиметром3 Как измерить … Далее…Как померить обороты двигателя мультиметром?

Обозначение — маркировка обмоток двигателя

По ГОСТ 26772-85 обмотки трехфазных асинхронных двигателей должны маркироваться буквами:новое обозначение начала и конца обмоток двигателя

По старому госту обозначение было несколько иным:старое и новое обозначение обмоток электродвигателя асинхронного

старое обозначение обмоток на двигателе

Еще раньше можно было встретить надписи Н1-К1 (начало-конец обмотки №1), Н2-К2, Н3-К3.

На некоторых движках для облегчения распознавания концов обмоток их выводят из разных отверстий на одну или другую сторону. Как например на фото снизу.начало и конец обмоток двигателя выведенные по разным сторонам брно

Но не всегда можно доверять таким выводам. Поэтому проверить все вручную никогда не помешает.

Если никаких обозначений и букв на барно нет, и вы не знаете, где у вас начало, а где конец обмотки, читайте инструкцию под спойлером.

2 метода определения начала и конца обмоток двигателя (для раскрытия нажмите на плюсик)

В помощники берете мультиметр и устанавливаете его в режим замера сопротивления.mini

Одним щупом дотрагиваетесь до любого из шести выводов, а другим поочередно прикасаетесь к остальным пяти проводам, тем самым, ища соответствующую пару.

При ее нахождении на табло мультиметра должна высветиться цифра, показывающее некое сопротивление в Омах.

В остальных случаях с другими проводами сопротивление будет равняться бесконечности (обрыв).

Отмечаете данную обмотку бирками и переходите к оставшимся проводам. Таким нехитрым способом буквально за одну минуту можно «вызвонить» концы всех обмоток.обозначение начала и конца обмоток на трехфазном асинхронном электродвигателе

Однако это еще не все. Главная проблема заключается в том, что вы пока не знаете, какой из двух выводов является началом обмотки, а какой ее концом.

Для того, чтобы это выяснить, соединяете между собой по два вывода от разных обмоток. То есть, условное начало V1 первой обмотки, соединяем с условным концом второй обмотки — U2.определение начала и конца обмоток методом трансформации

При этом у вас пока нет точной информации начало это или конец. Вы их сами так промаркировали для себя, чтобы сделать последующие замеры.аккумуляторная отвертка Wiha SpeedE сравнение с другими моделями обзор преимуществ и недостатков

На другие концы этих двух обмоток (U1 и V2) подаете переменное напряжение 220В или меньше. Зависит это от того, на какое напряжение рассчитан ваш движок.

Смысл всего этого действия – замерить какое напряжение появится на концах третьей обмотки W1-W2. Это так называемый метод трансформации.метод трансформации на двигателе для определения концов обмоток

Если между W1-W2 будет какое-то значение (10-15В или больше), значит первые две обмотки у вас включены согласовано, то есть правильно. Все подписанные концы V1-V2, U1-U2 вы угадали верно.

Бирки на них менять не нужно.

Если же напряжение между W1-W2 будет очень маленьким или его вообще не будет, то получается, что первые две обмотки вы включили по встречной схеме (неправильно). Бирки на одной из обмоток придется поменять местами.

Разобравшись с двумя фазами переходим к третьей. Здесь процедура та же самая. Соединяете между собой условные начало и конец W1 и U2, а на U1 и W2 подаете 220V.

Замеры делаете между выводами V1 и V2. Если угадали, то двигатель может даже запуститься на двух фазах, ну или по крайней мере между V1 и V2 будет несколько вольт.

Если нет, то просто поменяйте местами бирки W1 и W2.неправильная маркировка и обозначение начала и конца обмоток двигателя

Второй метод определения начала и конца обмоток еще более простой.

Сперва находите три разные обмотки, как было указано выше. Соединяете их последовательно (условный конец первой с началом второй U2-V1, а конец второй с началом третье V2-W1).

На два оставшихся вывода U1-W2 подаете напряжение 220В. После этого поочередно подносите лампочку к концам каждой из обмоток (U1-U2, V1-V2, W1-W2).проверка навала и концов соединения обмоток на электродвигателе

Если она горит везде с одинаковой яркостью, то вы угадали со всеми выводами.

Если яркость будет отличаться, это говорит о том, что данная обмотка перевернута по отношению к двум другим.как найти начало и конец обмоток на двигателе

На ней бирки нужно поменять местами. Вообще-то по ТБ с лампочкой в качестве контрольки уже давно запрещено работать, поэтому вместо нее лучше используйте мультиметр с функцией замера напряжения.замер напряжения на концах обмоток двигателя для выяснения начала и конца

Типовые характеристики по монтажным размерам

Промышленные двигатели производства СССР, как и большинство современных, производились по государственным стандартам и имеют установленную таблицу соответствия. Исходя из этого, можно замерить высоту центра вала относительно плоскости посадки, его передний и задний диаметры, а также размеры крепежных отверстий. В большинстве случаев этих данных будет достаточно, чтобы найти в таблице нужный двигатель и не только определить частоту вращения, но и установить его электрическую и полезную мощность.

Параметры электродвигателя: таблица

Наименование параметра

Единица измерения

Примечание

ТипНоминальная мощностьКиловаттНоминальный токАмперДля трехфазных электродвигателей зависит от типа соединения обмотокНоминальное напряжениеВольтКоэффициент мощности (КПД)Коэффициент полезного действия (cos ϕ)%Номинальная скорость вращенияОбороты в минуту

Но иногда табличка отсутствует, либо прочесть ее невозможно. При эксплуатации двигатель неоднократно окрашивают, нередко – вместе с табличкой. Поэтому приходится определять его параметры методом измерений.

Как проверить утечку тока на б/у автомобиле мультиметром

Проверка включает в себя:

  • Заглушите мотор, выньте ключ. Закройте двери, но откройте стекла – аккумулятор будет работать непостоянно, машина может закрыться на центральный замок.
  • Убедитесь, что дополнительная подсветка, магнитола отключены.
  • Снимите «минусовую» клемму с АКБ.
  • Положите один щуп между «минусовой» клеммой и отрицательным выводом аккумулятора – прибор покажет значение тока утечки.

Нормальный показатель – 15-70 мА. Если цифры больше и вы с продавцом располагаете временем, попробуйте найти причину. Для этого также подключите мультиметр , после чего начните один за другим вынимать реле и предохранители.

mceclip1.jpg

Показания пришли в норму – вы нашли причину утечки тока. Возможно, дальше потребуется ремонт или замена детали, а то и всей проводки. Можете уверенно просить у продавца авто скидку или совсем отказаться от покупки.

Причин утечки может быть несколько. К ней могут быть причастны:

  • аккумулятор;
  • датчики;
  • высоковольтные провода;
  • генератор.

Каждый элемент можно проверить с помощью мультиметра.

Обеспечиваем безопасность

В первую очередь перед любыми электротехническими работами следует обесточить объект. Обязательно вынимаем вилку из розетки, не ограничиваясь выключателем. Выключатель можно включить случайным нажатием, а вилку в розетку вставить, задев локтем, проблематично.

Установка и подключение

Монтаж тахометров, дополнительно устанавливаемых на мотоцикл, довольно прост. Кронштейн, закрепленный на корпусе изделия, позволяет легко установить прибор на один из болтов крепления руля к вилке.

yandex.ru

Установить изделия на руль в наиболее удобном для обзора месте позволит применение специальной крепежной муфты для установки дополнительного оборудования. Ее можно без труда приобрести за 200÷300 рублей в любом магазине аксессуаров для мотоциклов. Некоторые модели тахометров имеют такие крепежные приспособления уже в комплекте поставки.

yandex.ru

Некоторые производители в составе с самим измерительным прибором поставляют полный набор самых различных крепежных элементов и проводов для подключения.

yandex.ru

Схема подключения довольно проста и не вызовет затруднений даже у не очень «продвинутых» в электрике байкеров (к сведению: расцветка проводов указана для тахометров от китайских производителей):

  • один короткий провод (как правило, черный) подключаем к коммутируемому «+» замка зажигания;
  • второй короткий (зеленый) – к раме мотоцикла (в удобном месте);
  • третий короткий (черно-желтый) – к низковольтному контакту катушки, идущему на прерыватель;
  • два длинных тонких провода (черный и красный) – параллельно лампочке подсветки спидометра.

Это интересно: Можно ли своими руками сделать подогрев сидений

yandex.ru

Важно! Провода подключения тахометров американских и европейских производителей имеют другую расцветку. Но в отличие от китайских поставщиков в комплекте обязательно присутствует схема подключения устройства.

Готовим пациента

Двигатель для проверки, скорее всего, придётся снять. Хотя, асинхронные двигатели можно прозвонить и без демонтажа, если есть доступ к контактам. А вот коллекторный двигатель придётся не просто снять с условного пылесоса, но и разобрать.

Корректируем обороты

Работа с разнообразным электрическим инструментом и оборудованием в быту или на производстве непременно ставит вопрос о том, как регулировать обороты электродвигателя.  Например, становится необходимым изменить скорость передвижения деталей в станке или по конвейеру, скорректировать производительность насосов, уменьшить или увеличить расход воздуха в вентиляционных системах.

Осуществлять указанные процедуры за счет понижения напряжения практически бессмысленно, обороты будут резко падать, существенно снизится мощность устройства. Поэтому используются специальные устройства, позволяющие корректировать обороты двигателя. Рассмотрим их более подробно.

Частотные преобразователи выступают в качестве надежных устройств, способных кардинальным образом менять частоту тока и форму сигнала. Их основу составляют полупроводниковые триоды (транзисторы) высокой мощности и модулятор импульсов.

Микроконтроллер управляет всем процессом работы преобразователя. Благодаря такому подходу появляется возможность добиться плавного повышения оборотов двигателя, что крайне важно в механизмах с большой нагрузкой. Медленный разгон снижает нагрузки, положительно сказываясь на сроке службы производственного и бытового оборудования.

Все преобразователи оснащаются защитой, имеющей несколько степеней.  Часть моделей работает за счет однофазного напряжения в 220 В. Возникает вопрос, можно ли сделать так, чтобы трехфазный мотор вращался благодаря одной фазе? Ответ окажется положительным при соблюдении одного условия.

При подаче однофазного напряжения на обмотку требуется осуществить «толчок» ротора, поскольку сам он не сдвинется с места. Для этого нужен пусковой конденсатор. После начала вращения двигателя оставшиеся обмотки будут давать недостающее напряжение.

Существенным минусом такой схемы считается сильный перекос фаз. Однако он легко компенсируется включением в схему автотрансформатора. В целом, это довольно сложная схема. Преимущество же частотного преобразователя заключается в возможности подключения моторов асинхронного типа без применения сложных схем.

Определение числа оборотов двигателя по диктофону на смартфоне

Для этого вам понадобится современный смартфон с установленной на нем программой диктофона.

При этом запись должна сохраняться и отображаться в графическом виде. Такое к примеру умеет делать прога TapeMachine.программа Tape Machine

Если у вас подобной нет, придется записать файл в формате mp3, после чего открыть его на компьютере в аудиоредакторе. Дабы ничего не скачивать, воспользуйтесь популярными онлайн сервисами.аудиоредакторы

Кладете смартфон рядом с двигателем и запускаете движок на холостом ходу. После чего к валу, где должна стоять шпонка, прикладываете жало отвертки.как узнать частоту вращения вала двигателя при помощи смартфона

Диктофон в этот момент должен фиксировать и записывать исходящие звуки ударов отвертки о ребра прорези под шпонку. Если у вас на валу установлен ролик, то можно на конец вала накрутить медную проволоку, а вместо отвертки взять кусок плотного картона (наждачку).

Удары в этом случае будут передаваться от проволоки к картонке. Поработав секунд десять, двигатель можно выключать.

После чего приступаете к анализу графической записи. Тонкая полоса — это звук работы вала.редактор звука двигателя

Большие пики – моменты ударов отвертки. Выберите из всей записи наиболее удачный отрезок и посчитайте количество пиков в 1-ой секунде.как определить частоту вращения и обороты двигателя

Допустим, их получилось 25шт. В минуту это дает 25*60=1500 оборотов.как узнать число оборотов электродвигателя

Это и есть ваша синхронная частота вращения вала.

Принцип работы магнитных тахометров

Работа магнитного тахометра основана на явлении индукции вихревых токов (токов Фуко) в немагнитном диске вращающимся постоянным полем. В обычном состоянии алюминиевый или медный диск не обладает магнитными свойствами, но если поместить его во вращающееся магнитное поле, то в нем возникают вихревые токи. Данные токи взаимодействуют с магнитным полем, поэтому немагнитный диск тоже начинает вращаться вслед за магнитом.

Для работы тахометра к диску присоединена стрелка, на валу которой закреплена возвратная пружина. Магнит связан с коленвалом или одним из валов трансмиссии посредством гибкого вала. Чем выше обороты двигателя, тем быстрее вращается магнит, и тем выше сила, отклоняющая закрепленный пружиной немагнитный диск — все это отражается и на положении стрелки.

Тахометр или спидометр: Поток мыслей про измерение частоты в Arduino

Как проверить обороты двигателя без тахометра?

Если дома есть Arduino, в гараже машина или мотоцикл, а то и хоть мотособака, в голове туманные представления о программировании — возникает желание измерить скорость движения или обороты двигателя, посчитать пробег и моточасы.

В данной статье я хочу поделиться своим опытом по изготовлению подобных поделок.

// Сразу скажу, что код, указанный в статье не для копипаста, а для иллюстраций. // Я конкретно эти примеры не компилировал. У меня код ещё по проекту размазан.

Немного физики

Для измерения частоты вращения нам понадобится датчик положения колеса/вала/круга/итп. Датчик ставится как правило один. Возможно, что он будет срабатывать не один раз на каждый оборот. Например, у вас датчик Холла и 4 магнита на колесе. Таким образом, для правильного вычисления частоты нужно знать:

  • количество срабатываний датчика на один оборот К;
  • минимальная ожидаемая частота Мин.
  • максимальная ожидаемая частота Макс.

Вычисленная = ВычисляемЧастоту() / К;Если (Частота

То есть, если частота меньше разумного минимума, то считаем, что она равна нулю, если больше максимума — игнорируем показания.

С количеством срабатываний понятно, но зачем ещё эти мины и максы? Давайте рассмотрим сначала варианты расчёта частоты.

Со скоростью всё проще, достаточно знать число π, диаметр колеса, а частоту вращения мы уже знаем.

Болванка для кода

Так как мы имеем дело с такими нежными величинами как время и пространство, то лучше сразу освоить прерывания.

const byte fqPin = 2; // Для ATMega32 только 2 или 3. volatile unsigned long counter = 0; // Функция для обработки прерывания.void ISR() { // Здесь код прерывания counter++; // Например} void setup() { Serial.begin(115200); // Подключаем функцию ISR на прерывание по появлению сигнала на ноге fqPin. attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(fqPin), ISR, RISING);} void loop() { // Копируем данные. noInterrupts(); unsigned long cnt = counter; interrupts(); // Здесь делаем что-то с полученными данными. // … Serial.println(cnt); delay(1000);}

Обратите внимание на модификатор volatile у переменной counter. Все переменные, которые будут изменяться в обработчике прерывания (ISR) должны быть volatile. Это слово говорит компилятору, что переменная может изменяться неожиданно и доступ к ней нельзя оптимизировать.

Функция ISR() вызывается каждый раз, когда появляется единица на ноге fqPin. Мы эту функцию не вызываем, это делает сам контроллер. Он это делает, даже когда основная программа стоит в ступоре на функции delay(). Считайте, что ISR() обслуживает событие, от вас не зависящее и данное вам свыше как setup() и loop(). Контроллер прерывает выполнение вашей программы, выполняет ISR() и возвращается обратно в ту же точку, где прерывал.

Обратите внимание, что в функции loop() мы отключаем прерывания вообще любые для того, чтобы прочитать переменную counter и сохранить её во временную переменную cnt. Потом, конечно же, включаем снова.

Так мы можем потерять один вызов, конечно же, но с другой стороны, переменная unsigned long имеет 32 бита, а процессор ATMega32 8-битный, вряд ли он скопирует данные за один такт, а ведь в процессе копирования может случиться прерывание и часть данных изменится.

По этой же причине мы копируем значение counter локально так как значение этой переменной при использовании в разных местах программы может быть разным опять же из-за изменения её в прерывании.

Тело функции ISR() должно быть максимально коротким, точнее, сама функция должна выполняться максимально быстро. Это важно, так как прерывается выполнение вашего кода, который может оказаться чувствительным к непредвиденным задержкам. Некоторые библиотеки отключают прерывания для выполнения чувствительных с задержкам операций, например для управления светодиодной лентой WS2812.

Считаем обороты за единицу времени

Первое, что приходит в голову, это взять интервал времени и посчитать количество измерений.

Частота = ( Счётчик / Время ) / К const byte fqPin = 2; // Для ATMega32 только 2 или 3.const unsigned long interval = 1000000UL; // Интервал подсчёта в микросекундахconst int K = 1; unsigned long oldMks = 0; // предыдущий момент времени volatile unsigned long counter = 0; // Функция для обработки прерывания.void ISR() { // Здесь код прерывания counter++; // Например} void setup() { Serial.begin(115200); // Подключаем функцию ISR на прерывание по появлению сигнала на ноге fqPin. attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(fqPin), ISR, RISING);} void loop() { // вычисляем текущий момент времени unsigned long mks=microseconds(); // Получаем данные. noInterrupts(); unsigned long cnt = counter; counter = 0; // Сразу сбросим счётчик interrupts(); // Выводим частоту в оборотах в секунду Serial.println( 1000000f * (float)cnt / (float)(mks-oldMks) / (float)K ); // 1000000 микросекунд в секунде // далее по формуле выше. // mks-oldMks лучше, чем interval потому, что это реальное время от последнего // опроса счётчика, а interval — предполагаемое. // Все целые переменные приводим в вещественные oldMks=mks; // Сохраняем время вычисления. // Спим пока копятся отсчёты до следующего вычисления delayMicroseconds(interval);}

Фото оборотов электродвигателя


  • Характеристики электродвигателей: основные параметры и расшифровка маркировки современных электродвигателей

  • Конденсатор для электродвигателя: советы по подбору и правила подключения пускового конденсатора

  • Электродвигатель постоянного тока: устройство и принцип работы. Основные особенности использования и маркировка

Читайте здесь! Асинхронный двигатель: конструктивные элементы, принцип работы и технические особенности. Инструкция для мастеров!

Что такое автомобильный тестер

Автомобильный тестер — это измерительный прибор, предназначенный для диагностики электрической системы автомобиля, измерения ее основных показателей, проверки работоспособности ее компонентов и поиска неисправностей. В самом простом случае тестер можно собрать из батарейки, лампочки и двух проводов — этого «прибора» вполне хватит для прозвонки цепей и поиска обрывов (что случается чаще всего).

Современные автомобильные тестеры далеко ушли от простой лампочки с батарейкой. Сейчас это сложные, но компактные мультиметры , позволяющие не просто проверить цепи на предмет обрывов, а измерить ее основные характеристики (а также и некоторые характеристики двигателя — обороты и температуру), проверить работоспособность отдельных деталей и найти неисправность.

При всех своих широких возможностях современные тестеры отличаются компактными размерами, простотой в эксплуатации и доступной стоимостью.

Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента

В рамках излагаемой темы достаточно представлять упрощенный принцип работы и особенности конструкции любого двигателя.

Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте

Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.

Ustrojstvo-odnofaznogo-elektrodvigatelya.png

Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.

Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.

Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.

Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:

  • разбитые подшипники;
  • попавшие внутрь механические частицы;
  • неправильная сборка и другие причины.

Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.

Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.

Semnik-podshipnikov-elektrodvigatelya.png

После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.

Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.

Kollektornye-plastiny.png

Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.

Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов

Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.

Harakteristiki-asinhronnogo-dvigatelya.png

Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.

Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:

  • коллекторные с щеточным механизмом;
  • асинхронные однофазные;
  • синхронные и асинхронные трехфазные.

В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.

Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...