Kā izgatavot elektrisko ģeneratoru no elektromotora. Mēs paši mājās izgatavojam ģeneratoru no asinhronā elektromotora Elektroģenerators no vienfāzes elektromotora

Ne visi esošie elektriskie tīkli (īpaši tie, kas darbojas reģionos, kas atrodas attālināti no pilsētām) var nodrošināt patērētāju ar pilnvērtīgu elektroapgādi, kas ir piemērots mūsdienu sadzīves tehnikas darbībai. No apakšstacijām nākošā sprieguma zemās kvalitātes un tā biežo atslēgumu dēļ daudzi lietotāji ir spiesti domāt par to, kā izveidot paštaisītu elektroenerģijas ģeneratoru. Kā šāds asinhronais ģenerators izskatās ārēji, var atrast attēlā. zemāk.

Norādītā pieeja elektroapgādes problēmas risināšanai ārpus pilsētas ļauj ievērojami ietaupīt, salīdzinot ar situāciju, kad ģenerējošās iekārtas tiek iegādātas caur sadales tīklu gatavā veidā.

Atgriezeniskuma efekts

Ir zināms, ka jebkuras ierīces, kas rada elektrisko strāvu, darbības princips ir balstīts uz viena enerģijas veida (piemēram, siltuma) pārvēršanu formā, kas nepieciešama iekārtas darbināšanai. Var izmantot tā sauktos alternatīvos (tos sauc arī par atjaunojamiem) energoapgādes avotus, taču šī metode ir saistīta ar vēl lielākām materiālu un ražošanas izmaksām.

Izmantojot pašdarinātu strāvas ģeneratoru, ir daudz vieglāk un ekonomiskāk izgatavot potenciāls pieejams vecā asinhronā elektromotora lietotājam.

Šādas izgatavošanas pamatā ir elektrotehnikā labi zināmais elektromagnētisko lauku mijiedarbības procesu atgriezeniskuma princips, kas izskaidrojams ar šajā gadījumā notiekošo procesu specifiku. elektriskie procesi. Ja dzinējā trīsfāzu strāvas enerģija tiek izmantota, lai to pārvērstu vārpstas mehāniskā griešanā, tad ģeneratorā viss notiek tieši pretēji. Šajos blokos armatūras piespiedu rotācija tiek pārveidota par elektrisko strāvu, kas plūst pa fāzes tinumiem, kuras jauda tiek tērēta patērētāja apkalpošanai (sk. attēlu zemāk).

Tādējādi, pirms tiek izgatavots pašmāju elektriskā ģeneratora paraugs no lietota asinhronā motora, vispārīgākajā gadījumā ir jāveic šādas manipulācijas:

• Spailes, kurām tiek piegādāts trīsfāžu (vai vienfāzes - kolektora izstrādājumu paraugiem) spriegums, jāpārvērš par ģeneratora izejas kontaktiem;
• Ģeneratora kustīgajai daļai, no kuras darbojās viens vai otrs mehānisms (piemēram, mašīna), jāpielāgo piedziņa no ārēja mehāniska rotācijas impulsa avota;

Papildus informācija. Kā šādu avotu var izmantot jebkuru konkrētiem apstākļiem piemērotu dzenskrūvi, kas rotē degošas degvielas (benzīna, gāzes vai dīzeļdegvielas) enerģijas ietekmē. Ja privātmājā ir vējdzirnavas vai paštaisītas ūdensdzirnavas, piedziņas problēmas risinājums ir ievērojami vienkāršots.

• Tā kā valsts ekonomikā benzīns ir dārgs, vienīgā pieņemamā iespēja ir ražot nelielu spēkstaciju, ko darbina dīzeļdzinējs vai gāze.

Šajā gadījumā ar salīdzinoši lētu degvielu darbināms dzinējs caur speciālu piedziņas sakabi tiek savienots ar būvējamās konstrukcijas vārpstu, kas pēc nelielas modifikācijas pārvēršas par ģeneratoru. maiņstrāva.

Dizaina izvēle

Ir iespējams diezgan veiksmīgi izgatavot ģeneratoru no asinhronā motora, ja rūpīgi izpētīsit katra no šiem mehānismiem konstrukciju un struktūru. Vispirms apskatīsim tipisku asinhrono motoru, kas darbojas pēc rotora slīdēšanas principa statora elektromagnētiskajā laukā, kas atpaliek no fāzes. Šīs vienības fiksētā daļa (stators), kā jūs zināt, ir aprīkota ar trim spolēm, kas viena pret otru ir pārvietotas telpā par 120 ģeometriskiem grādiem.

Kustīgo un stacionāro lauku mijiedarbības dēļ statora spolēs tiek inducēts maiņspriegums, ko attēlo trīs darba fāžu secība (A, B un C).

Sinhronās mašīnas (ģeneratora) izgatavošanas vienkāršāka versija ietver lietota kolektora vienfāzes motora izmantošanu, kuram ir fāzes nobīdes ierīce uz fiksēta kondensatora.

Vienfāzes sistēmas izgatavošana ievērojami vienkāršo nākotnes ģeneratora konstrukciju, taču šāda produkta jauda ir salīdzinoši maza. Šis apstāklis ​​neļauj to izmantot, lai darbinātu dažus vienfāzes barošanas bloku paraugus ( akas sūknis, Piemēram).

Piezīme! Ar vienfāzes ierīci, kas samontēta uz kolektora dzinēja bāzes, jaudas ziņā var pietikt tikai mājas apgaismojuma tīkla nodrošināšanai.

Gadījumos, kad ir nepieciešams pieslēgt barošanas līnijai jaudīgākas barošanas iekārtas, vienīgais pareizais lēmums ir izgatavot ģeneratoru no asinhrona mehānisma (attēls zemāk).

Sīkāk apsvērsim, kā šo mehānismu var pārveidot par trīsfāžu ģeneratoru.

Tinumu pabeigšanas procedūra

Pirms ģeneratora izgatavošanas no asinhronā motora, jums jātiek galā ar tā statora spolēm, kas ir savstarpēji savienotas un iekļautas barošanas līnijā saskaņā ar noteiktu shēmu.

Papildus informācija. Klasiskajam asinhrono mehānismu savienojumam tiek izmantoti divu veidu statora tinumi: saskaņā ar tā saukto "zvaigžņu" vai "trīsstūra" shēmu.

Pirmajā gadījumā visas trīs lineārās spoles (A, B un C), no vienas puses, ir apvienotas kopējā nulles vadā, bet to otrie gali ir savienoti ar trīs fāzu līnijām. Ieslēdzot ar “trīsstūri”, vienas spoles gals ir savienots ar otrās sākumu, bet tā gals, savukārt, ar trešā tinuma sākumu un tā tālāk, līdz ķēde aizveras.

Šāda savienojuma rezultātā veidojas regulāra ģeometriskā figūra, kuras virsotnes atbilst trīs fāžu vadiem, un nulles vada vispār nav.

Uzstādīšanas vienkāršības un ekspluatācijas drošības apsvērumu dēļ mājsaimniecības shēmas parasti tiek izvēlēts zvaigžņu savienojums, nodrošinot iespēju organizēt lokālu (atkārtotu) aizsargzemējumu.

Pārveidojot dzinēju, noņemiet vāku sadales kārba un piekļūt spailēm, kas parasti saņem trīsfāžu barošanas spriegumu. Ģeneratora režīmā šie kontakti ir jāpievieno barošanas līnijai ar pieslēgtiem trīsfāzu mājsaimniecības patērētājiem.

Lai organizētu vienfāzes barošanas avotu (it īpaši izejas līnijas un apgaismojuma ķēdes), tie vienā galā būs jāpievieno izvēlētajam fāzes kontaktam A, B vai C, bet otrā - ar kopējo neitrālu vadu. Vadu pievienošanas secība asinhronajam motoram ir parādīta nākamajā attēlā.

Svarīgs! Vairāku lineāru (vienfāzes) slodžu gadījumā ir nepieciešams tās sadalīt pa fāzēm tā, lai tās tiktu noslogotas vairāk vai mazāk vienmērīgi.

Tādējādi no trīsfāzu motora samontēts paštaisīts ģenerators tiks noslogots visās barošanas ķēdēs, un gala patērētāji saņems tiem pienākošo standarta jaudu.

Piedziņas daļas organizācija

IN dzīves apstākļi kā mehāniskā piedziņa, kā likums, tiek izmantoti standarta gāzes ģeneratori, no kuriem griezes moments tiek pārsūtīts tieši uz darba vārpstu. Galvenā šī savienojuma problēma ir uzticama sakabes sajūga organizēšana, kas pilnībā pārraida griezes momentu uz ģeneratora armatūras asi (šajā situācijā tās funkciju veic motora rotors).

Tās sakārtošanas laikā visvairāk labākais variants ir meklēt palīdzību pie profesionāliem mehāniķiem, kas palīdzēs noorganizēt nepieciešamās kvalitātes un uzticamības sakabes savienojumu.

Piezīme! Pārstrādātā mehānisma rotors pēc konstrukcijas atgādina statora tinumu ar trim tinumiem, kas nobīdīti par 120 grādiem (šajā gadījumā to sauc par fāzes tinumu).

Katra tinuma lineārās izejas ir savienotas ar noņemamiem kontaktgredzeniem, caur kuriem motora mehānismam caur grafīta sukām tika pievadīts palaišanas spriegums. Ja atstājat visu, kā tas bija, jūs iegūstat dizainu, kuru ir ļoti grūti izgatavot un uzturēt, un nav jēgas to izmantot kā daļu no nākotnes ģeneratora.

Pārstrādāšanas ērtībai vislabāk ir izmantot īssavienojuma kustīgās daļas ķēdi, ko var iegūt, saīsinot katras fāzes rotora spoles darba vadus.

Pastāvīgā magnēta ģenerators

Ir zināms vēl viens mājsaimniecības ģeneratoru sakārtošanas veids, kas sastāv no spēcīgu pastāvīgo magnētu un vairāku papildu ierīču izmantošanas ražošanā (dažos plašsaziņas līdzekļos tos sauc arī par "mūžīgiem").

Šāda enerģijas avota darbības princips uz magnētiem ir elektromagnētisko lauku mijiedarbība, ko rada pastāvīgās magnētiskās sagataves, kas stingri nostiprinātas uz ierīces statora un rotora daļām (skatīt attēlu zemāk).

Šādu dzinēju, kas veic ģeneratora funkciju, galvenā priekšrocība ir tāda, ka nav nepieciešams ārējs enerģijas avots vai degviela. Tomēr iekšā Šis gadījums neiztikt bez trūkumiem, kas izpaužas, pirmkārt, ar to, ka spēcīgi magnētiskie lauki var negatīvi ietekmēt apkalpojošā personāla veselību.

Ņemot vērā šo trūkumu, visās citās situācijās šāds elektromotors tiek plaši izmantots dažādos piedziņas blokos, kas bieži tiek uzstādīti uz rūpnieciskām iekārtām. Kā piemēru var minēt speciālistu vidū pazīstamu ģeneratoru ar apzīmējumu "g 303".

Noslēdzot paštaisītu ģeneratoru apskatu, jāatzīmē, ka, lai tos pārveidotu no asinhronajiem motoriem, var būt nepieciešams vesels īpašu noņemamu instrumentu komplekts, kas savā sastāvā atgādina automobiļu aprīkojumu.

Video

Ja tīklam ar spriegumu U1 pieslēgtas asinhronās mašīnas rotoru ar primārā motora palīdzību griež rotējošā statora lauka virzienā, bet ar ātrumu n2>

Kāpēc mēs izmantojam asinhrono enerģijas ģeneratoru

Asinhronais ģenerators ir asinhrona elektriskā mašīna (el.dvigatel), kas darbojas ģeneratora režīmā. Ar piedziņas motora (mūsu gadījumā vēja turbīnas) palīdzību asinhronā elektriskā ģeneratora rotors griežas tādā pašā virzienā kā magnētiskais lauks. Šajā gadījumā rotora slīdēšana kļūst negatīva, uz asinhronās mašīnas vārpstas parādās bremzēšanas moments, un ģenerators nodod enerģiju tīklam.

Lai ierosinātu elektromotora spēku tā izejas ķēdē, tiek izmantota rotora atlikušā magnetizācija. Šim nolūkam tiek izmantoti kondensatori.

Asinhronie ģeneratori nav uzņēmīgi pret īssavienojumiem.

Asinhronais ģenerators ir vienkāršāks nekā sinhronais (piemēram, auto ģenerators): ja pēdējam uz rotora ir novietoti induktori, tad asinhronā ģeneratora rotors izskatās pēc parastā spararata. Šāds ģenerators ir labāk aizsargāts no netīrumiem un mitruma, izturīgāks pret īssavienojumiem un pārslodzēm, un asinhronā ģeneratora izejas spriegumam ir mazāka nelineāro kropļojumu pakāpe. Tas ļauj izmantot asinhronos ģeneratorus ne tikai rūpniecisko ierīču barošanai, kas nav kritiskas ieejas sprieguma formai, bet arī elektronisko iekārtu pieslēgšanai.

Tas ir asinhrons elektriskais ģenerators, kas ir ideāls strāvas avots ierīcēm ar aktīvu (omisku) slodzi: elektriskajiem sildītājiem, metināšanas pārveidotāji, kvēlspuldzes, elektroniskās ierīces, datortehnika un radiotehnika.

Asinhronā ģeneratora priekšrocības

Šīs priekšrocības ietver zemu skaidru koeficientu (harmonisko koeficientu), kas raksturo augstāku harmoniku kvantitatīvo klātbūtni ģeneratora izejas spriegumā. Augstākas harmonikas izraisa nevienmērīgu griešanos un nelietderīgu elektromotoru sildīšanu. Sinhronajiem ģeneratoriem skaidrais koeficients var būt līdz 15%, un asinhronā ģeneratora tīrības koeficients nepārsniedz 2%. Tādējādi asinhronais elektriskais ģenerators ražo praktiski tikai noderīgu enerģiju.

Vēl viena asinhronā ģeneratora priekšrocība ir tā, ka tam nav rotējošu tinumu un elektronisku daļu, kas būtu jutīgas pret ārējām ietekmēm un bieži vien ir bojāti. Tāpēc asinhronais ģenerators nav pakļauts nolietojumam un var kalpot ļoti ilgu laiku.

Mūsu ģeneratoru jauda ir uzreiz 220/380V maiņstrāva, ko var izmantot tieši mājsaimniecības ierīces(piem., sildītāji), akumulatoru uzlādēšanai, savienošanai ar kokzāģētavu un paralēlais darbs ar tradicionālo tīklu. Šajā gadījumā jums būs jāmaksā par starpību, ko patērē no tīkla un ģenerē vējdzirnavas. Jo Tā kā spriegums nonāk uzreiz pie industriālajiem parametriem, tad, kad vēja ģenerators ir tieši savienots ar jūsu slodzi, jums nebūs nepieciešami dažādi pārveidotāji (invertori). Piemēram, var tieši pieslēgties kokzāģētavai un vēja klātbūtnē strādāt tā, it kā būtu vienkārši pieslēgts 380V tīklam.

Ja tīklam ar spriegumu U1 pieslēgtas asinhronās mašīnas rotoru ar primārā motora palīdzību griež rotējošā statora lauka virzienā, bet ar ātrumu n2>n1, tad rotora kustība attiecībā pret statora lauku. mainīsies (salīdzinot ar šīs mašīnas motora režīmu), jo rotors apsteigs statora lauku.

Šajā gadījumā slīdēšana kļūs negatīva, un emf virziens. Statora tinumā inducēts E1, un līdz ar to strāvas I1 virziens mainīsies uz pretējo. Tā rezultātā arī rotora elektromagnētiskais moments mainīs virzienu un no rotācijas (motora režīmā) pārvēršas pretdarbā (attiecībā pret primārā dzinēja griezes momentu). Šādos apstākļos asinhronā mašīna pārslēgsies no motora uz ģeneratora režīmu, pārvēršot galvenā dzinēja mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Asinhronās mašīnas ģeneratora režīmā slīdēšana var atšķirties diapazonā

šajā gadījumā emf frekvence asinhronais ģenerators paliek nemainīgs, jo to nosaka statora lauka griešanās ātrums, t.i. paliek tāda pati kā strāvas frekvence tīklā, kas ir savienots ar asinhrono ģeneratoru.

Sakarā ar to, ka asinhronās mašīnas ģeneratora režīmā apstākļi rotējoša statora lauka izveidošanai ir tādi paši kā motora režīmā (abos režīmos statora tinums ir savienots ar tīklu ar spriegumu U1), un patērē magnetizējošā strāva I0 no tīkla, tad asinhronajai mašīnai ģeneratora režīmā ir īpašas īpašības: tā patērē no tīkla reaktīvo enerģiju, kas nepieciešama rotējoša statora lauka izveidošanai, bet tīklam dod aktīvo enerģiju, kas iegūta rezultātā. pārveidot galvenā dzinēja mehānisko enerģiju.

Atšķirībā no sinhronajiem, asinhronie ģeneratori nav pakļauti sinhronisma izkrišanas briesmām. Tomēr asinhronie ģeneratori netiek plaši izmantoti, kas izskaidrojams ar vairākiem to trūkumiem salīdzinājumā ar sinhronajiem ģeneratoriem.

Asinhronais ģenerators var darboties arī autonomos apstākļos, t.i. bez savienojuma ar publisko tīklu. Bet šajā gadījumā, lai iegūtu reaktīvo jaudu, kas nepieciešama ģeneratora magnetizēšanai, tiek izmantota kondensatoru banka, kas savienota paralēli ģeneratora izeju slodzei.

Neaizstājams nosacījums šādai asinhrono ģeneratoru darbībai ir rotora tērauda atlikušās magnetizācijas klātbūtne, kas ir nepieciešama ģeneratora pašaizdegšanās procesam. Mazs emf Statora tinumā inducētais Eres rada nelielu reaktīvo strāvu kondensatora ķēdē un līdz ar to arī statora tinumā, kas palielina atlikušo plūsmu Fost. Nākotnē attīstīsies pašiedvesmas process, tāpat kā paralēlās ierosmes līdzstrāvas ģeneratorā. Mainot kondensatoru kapacitāti, ir iespējams mainīt magnetizējošās strāvas lielumu un līdz ar to arī ģeneratoru sprieguma lielumu. Sakarā ar pārmērīgu apjomīgumu un augstas izmaksas kondensatoru bloki asinhronie ģeneratori ar pašieraugsmi nav plaši izplatīti. Asinhronie ģeneratori tiek izmantoti tikai palīgelektrostacijās zema jauda piemēram, vēja turbīnās.

DIY ģenerators

Manā spēkstacijā strāvas avots ir asinhronais ģenerators, ko darbina benzīna divu cilindru dzinējs ar gaisa dzesēšana UD-25 (8 ZS, 3000 apgr./min.). Kā asinhrono ģeneratoru bez jebkādām izmaiņām var izmantot parasto asinhrono elektromotoru ar ātrumu 750-1500 apgr./min un jaudu līdz 15 kW.

Asinhronā ģeneratora griešanās frekvencei normālā režīmā jāpārsniedz izmantotā elektromotora apgriezienu skaita nominālā (sinhronā) vērtība par 10%. To var izdarīt šādā veidā. Elektromotors ir pievienots tīklam, un tukšgaitas ātrumu mēra ar tahometru. Siksnas piedziņa no dzinēja līdz ģeneratoram tiek aprēķināta tā, lai nodrošinātu nedaudz palielinātu ģeneratora apgriezienu skaitu. Piemēram, elektromotors ar nominālo apgriezienu skaitu 900 apgr./min tukšgaitā pie 1230 apgr./min. Šajā gadījumā tiek aprēķināts, ka siksnas piedziņa nodrošina ģeneratora ātrumu 1353 apgr./min.

Manā instalācijā esošā asinhronā ģeneratora tinumi ir savienoti ar “zvaigznīti” un rada trīsfāzu spriegumu 380 V. Lai uzturētu asinhronā ģeneratora nominālo spriegumu, ir pareizi jāizvēlas kondensatoru kapacitāte starp katru. fāze (visas trīs kapacitātes ir vienādas). Lai izvēlētos vēlamo jaudu, es izmantoju šādu tabulu. Pirms nepieciešamo prasmju iegūšanas darbā varat pārbaudīt ģeneratora sildīšanu ar pieskārienu, lai izvairītos no pārkaršanas. Apkure norāda, ka ir pievienota pārāk liela kapacitāte.

Kondensatori ir piemēroti KBG-MN vai citiem ar darba spriegumu vismaz 400 V. Kad ģenerators ir izslēgts, uz kondensatoriem paliek elektriskais lādiņš, tāpēc jāievēro piesardzība pret elektrošoku. Kondensatoriem jābūt droši noslēgtiem.

Strādājot ar rokas elektroinstrumenti 220 V izmantoju TSZI pazeminošo transformatoru no 380 V uz 220 V. Pieslēdzot trīsfāzu dzinēju spēkstacijai, var gadīties, ka ģenerators to “neapgūst” no pirmā palaišanas. Pēc tam jums vajadzētu veikt virkni īslaicīgu dzinēja iedarbināšanu, līdz tas uzņem ātrumu, vai pagriezt to manuāli.

Šāda veida stacionāros asinhronos ģeneratorus, ko izmanto dzīvojamās mājas elektroapkurei, var darbināt ar vēja ģeneratoru vai turbīnu, kas uzstādīta uz nelielas upes vai strauta, ja tāda ir pie mājas. Savulaik Čuvašijā Energozapchast rūpnīca ražoja ģeneratoru (mikrohidroelektrostaciju) ar 1,5 kW jaudu, pamatojoties uz asinhrono elektromotoru. V.P.Beltjukovs no Noļinskas izgatavoja vēja turbīnu un kā ģeneratoru izmantoja arī asinhrono motoru. Šādu ģeneratoru var iedarbināt, izmantojot aizmugures traktoru, minitraktoru, motorollera dzinēju, automašīnu utt.

Savu spēkstaciju uzstādīju uz mazas, vieglas, vienass piekabes - rāmja. Darbam ārpus ekonomikas es iekrauju mašīnā nepieciešamos elektroinstrumentus un pievienoju tai savu instalāciju. Ar rotējošo pļaujmašīnu pļauju sienu, ar elektrisko traktoru aru zemi, ecēšu, stādu, šķembu. Tādam darbam komplektā ar staciju dzenu spoli ar četru vadu kabeli KRPT. Uztinot kabeli, jāņem vērā viena lieta. Ja uztīts parastajā veidā, tad veidojas solenoīds, kurā būs papildu zaudējumi. Lai no tiem izvairītos, kabelis ir jāpārloka uz pusēm un jāuztin uz spoles, sākot no līkuma.

Vēlā rudenī no atmirušās koksnes jāsavāc malka ziemai. Es arī izmantoju elektroinstrumentus. Ieslēgts piepilsētas zona ar ripzāģa un ēveles palīdzību apstrādāju materiālu galdniecībai.

Mūsu buru vēja turbīnas ar tradicionālo indukcijas motora (IM) ierosmes ķēdi, kuras pamatā ir izmantošana kā komutators, darbības ilgtermiņa pārbaudes rezultātā. magnētiskais starteris atklājās vairākas nepilnības, kuru dēļ tika izveidots Kontroles kabinets. Kas ir kļuvis par universālu ierīci jebkura asinhronā motora pārvēršanai par ģeneratoru! Tagad pietiek savienot vadus no dzinēja IM ar mūsu vadības ierīci, un ģenerators ir gatavs.

Kā jebkuru indukcijas motoru pārvērst par ģeneratoru - māju bez pamata

Kā jebkuru indukcijas motoru pārvērst par ģeneratoru — māja bez pamata Kāpēc mēs izmantojam indukcijas strāvas ģeneratoru Indukcijas ģenerators ir ģenerators

Privātās dzīvojamās mājas vai kotedžas būvniecības vajadzībām mājas meistars var būt nepieciešams bezsaistes avots elektriskā enerģija, ko varat iegādāties veikalā vai salikt ar savām rokām no pieejamajām detaļām.

Pašdarināts ģenerators Var darbināt ar benzīnu, gāzi vai dīzeļdegviela. Lai to izdarītu, tam jābūt savienotam ar dzinēju, izmantojot amortizējošu sajūgu, kas nodrošina vienmērīgu rotora griešanos.

Ja vietējie atļauj dabas apstākļi Piemēram, ja ir bieži vēji vai tuvumā atrodas tekoša ūdens avots, varat izveidot vēja vai hidraulisko turbīnu un savienot to ar asinhrono trīsfāzu motoru, lai ražotu elektroenerģiju.

Pateicoties šādai ierīcei, jums būs pastāvīgi strādājošs alternatīvs elektroenerģijas avots. Tas samazinās enerģijas patēriņu no publiskajiem tīkliem un ļaus ietaupīt uz tā maksāšanas.

Dažos gadījumos ir pieļaujams izmantot vienfāzes spriegumu, lai pagrieztu elektromotoru un pārsūtītu griezes momentu uz paštaisītu ģeneratoru, lai izveidotu savu trīsfāzu simetrisko tīklu.

Kā izvēlēties asinhrono motoru ģeneratoram pēc konstrukcijas un īpašībām

Tehnoloģiskās iezīmes

Pašdarināta ģeneratora pamatā ir trīsfāzu asinhronais elektromotors ar:

Statora ierīce

Statora un rotora magnētiskās ķēdes ir izgatavotas no izolētām elektrotērauda plāksnēm, kurās ir izveidotas rievas, lai ievietotu tinumu vadus.

Trīs atsevišķos statora tinumus rūpnīcā var savienot šādi:

Viņu secinājumi ir savienoti spaiļu kārbas iekšpusē un savienoti ar džemperiem. Šeit ir uzstādīts arī strāvas kabelis.

Dažos gadījumos vadus un kabeļus var savienot citos veidos.

Katrai asinhronā motora fāzei tiek piegādāts simetrisks spriegums, kas nobīdīts leņķī par trešdaļu no apļa. Tie veido strāvu tinumos.

Šie daudzumi ir ērti izteikti vektora formā.

Rotoru konstrukcijas iezīmes

Brūču rotoru motori

Tie ir nodrošināti ar tinumu, kas izgatavots atbilstoši statora modelim, un vadi no katra ir savienoti ar slīdgredzeniem, kas nodrošina elektrisko kontaktu ar palaišanas un regulēšanas ķēdi caur spiediena sukām.

Šo dizainu ir diezgan grūti ražot, tas ir dārgs. Tam nepieciešama periodiska darba uzraudzība un kvalificēta apkope. Šo iemeslu dēļ nav jēgas to izmantot šajā dizainā mājās gatavotam ģeneratoram.

Taču, ja ir līdzīgs motors un tam nav cita pielietojuma, tad katra tinuma secinājumus (tos galus, kas savienoti ar gredzeniem) var saīsināt savā starpā. Tādā veidā fāzes rotors pārvērtīsies par īssavienojumu. To var savienot saskaņā ar jebkuru shēmu, kas aplūkota zemāk.

Vāveres sprostu motori

Rotora magnētiskās ķēdes rievās ielej alumīniju. Tinums ir izgatavots rotējoša vāveres būra formā (par kuru tas saņēma šādu papildu nosaukumu) ar īsslēguma gredzeniem galos.

Tas ir visvairāk vienkārša ķēde motors, kuram nav kustīgu kontaktu. Pateicoties tam, tas darbojas ilgu laiku bez elektriķu iejaukšanās, to raksturo paaugstināta uzticamība. Ieteicams to izmantot, lai izveidotu paštaisītu ģeneratoru.

Apzīmējumi uz motora korpusa

Lai mājās gatavots ģenerators darbotos droši, jums jāpievērš uzmanība:

• IP klase, kas raksturo korpusa aizsardzības kvalitāti no vides ietekmes;
• elektrības patēriņš;
• ātrums;
• tinumu savienojuma shēma;
• pieļaujamās slodzes strāvas;
• Efektivitāte un kosinuss φ.

Tinumu savienojuma shēma, it īpaši veciem dzinējiem, kas bija ekspluatācijā, ir jāizsauc, jāpārbauda elektriskās metodes. Šī tehnoloģija ir detalizēti aprakstīta rakstā par trīsfāzu motora pievienošanu vienfāzes tīklam.

Asinhronā motora kā ģeneratora darbības princips

Tās īstenošana balstās uz elektrisko mašīnu atgriezeniskuma metodi. Ja motors ir atvienots no tīkla sprieguma, rotors ir spiests griezties ar aprēķināto ātrumu, tad statora tinumā tiks inducēts EMF atlikušās enerģijas klātbūtnes dēļ. magnētiskais lauks.

Atliek tikai pieslēgt tinumiem atbilstoša nomināla kondensatoru banku, un caur tiem plūdīs kapacitatīvā vadošā strāva, kurai ir magnetizējošs raksturs.

Lai ģenerators pats uzbudinātu un uz tinumiem veidotos simetriska trīsfāzu spriegumu sistēma, ir jāizvēlas kondensatoru kapacitāte, kas ir lielāka par noteiktu, kritisko vērtību. Papildus tā vērtībai dzinēja konstrukcija dabiski ietekmē izejas jaudu.

Normālai trīsfāzu enerģijas ģenerēšanai ar frekvenci 50 Hz nepieciešams uzturēt rotora ātrumu, kas pārsniedz asinhrono komponenti par slīdēšanas S lielumu, kas atrodas S=2÷10% robežās. Tas ir jāsaglabā sinhronās frekvences līmenī.

Sinusoīda novirze no frekvences standarta vērtības negatīvi ietekmēs iekārtas darbību ar elektromotori: zāģi, ēveles, dažādi darbgaldi un transformatori. Tas praktiski neietekmē pretestības slodzi ar sildelementiem un kvēlspuldzēm.

Elektroinstalācijas shēmas

Praksē tiek izmantotas visas izplatītās indukcijas motora statora tinumu savienošanas metodes. Izvēloties vienu no tiem, tiek radīti dažādi iekārtas darbības apstākļi un tiek ģenerēts noteiktu vērtību spriegums.

Zvaigžņu shēmas

Populāra iespēja kondensatoru pieslēgšanai

Asinhronā motora savienojuma shēmai ar zvaigznīti savienotiem tinumiem darbam kā trīsfāzu tīkla ģeneratoram ir standarta forma.

Asinhronā ģeneratora shēma ar kondensatoru pieslēgšanu diviem tinumiem

Šī opcija ir diezgan populāra. Tas ļauj darbināt trīs patērētāju grupas no diviem tinumiem:

Darba un palaišanas kondensatori ir savienoti ar ķēdi ar atsevišķiem slēdžiem.

Pamatojoties uz to pašu shēmu, jūs varat izveidot mājās gatavotu ģeneratoru ar kondensatoriem, kas savienoti ar vienu asinhronā motora tinumu.

trīsstūra diagramma

Saliekot statora tinumus saskaņā ar zvaigznes ķēdi, ģenerators radīs trīsfāzu spriegumu 380 volti. Ja pārslēdzat tos uz trīsstūri, tad - 220.

Trīs iepriekš attēlos redzamās shēmas ir pamata, bet ne vienīgās. Pamatojoties uz tiem, var izveidot citas savienojuma metodes.

Kā aprēķināt ģeneratora raksturlielumus pēc dzinēja jaudas un kondensatora kapacitātes

Lai radītu normālus elektriskās mašīnas darbības apstākļus, ir jāievēro tās nominālā sprieguma un jaudas vienlīdzība ģeneratora un elektromotora režīmos.

Šim nolūkam kondensatoru kapacitāte tiek izvēlēta, ņemot vērā to reaktīvo jaudu Q, ko tie rada dažādās slodzēs. Tās vērtību aprēķina pēc izteiksmes:

No šīs formulas, zinot dzinēja jaudu, lai nodrošinātu pilnu slodzi, varat aprēķināt kondensatora bankas jaudu:

Tomēr jāņem vērā ģeneratora darbības režīms. Tukšgaitā kondensatori nevajadzīgi noslogos tinumus un uzsildīs tos. Tas noved pie lieliem enerģijas zudumiem, struktūras pārkaršanas.

Lai novērstu šo parādību, kondensatori tiek savienoti pakāpeniski, nosakot to skaitu atkarībā no pielietotās slodzes. Lai vienkāršotu kondensatoru izvēli asinhronā motora iedarbināšanai ģeneratora režīmā, ir izveidota īpaša tabula.

Sērijas K78-17 palaišanas kondensatori un tamlīdzīgi ar darba spriegumu 400 volti vai vairāk ir labi piemēroti izmantošanai kā kapacitatīvā akumulatora daļa. Ir diezgan pieņemami tos aizstāt ar metāla un papīra līdziniekiem ar atbilstošām nominālvērtībām. Tie būs jāsavieno paralēli.

Nav vērts izmantot elektrolītisko kondensatoru modeļus darbam asinhronā pašmāju ģeneratora ķēdēs. Tie ir paredzēti līdzstrāvas ķēdēm, un, ejot garām sinusoīdam, kas maina virzienu, tie ātri neizdodas.

To savienošanai šādiem nolūkiem ir īpaša shēma, kad katrs pusvilnis ar diodēm tiek novirzīts uz tā montāžu. Bet tas ir diezgan sarežģīti.

Dizains

Elektrostacijas autonomajai ierīcei pilnībā jāatbilst ekspluatācijas iekārtu drošas darbības prasībām, un to veic viens modulis, ieskaitot uzstādītu elektrisko paneli ar ierīcēm:

• mērījumi - ar voltmetru līdz 500 voltiem un frekvences mērītāju;
• pārslēgšanas slodzes - trīs slēdži (viens vispārējais piegādā spriegumu no ģeneratora uz patērētāja ķēdi, bet pārējie divi savieno kondensatorus);
• aizsardzība - ķēdes pārtraucējs, novēršot īssavienojumu vai pārslodžu un RCD (atlikušās strāvas ierīces) sekas, pasargājot darbiniekus no izolācijas pārrāvuma un fāzes potenciāla iekļūšanas korpusā.

Galvenās jaudas dublēšana

Veidojot paštaisītu ģeneratoru, ir jānodrošina tā savietojamība ar darba aprīkojuma zemējuma ķēdi, un autonomai darbībai tam jābūt droši savienotam ar zemes cilpu.

Ja elektrostacija ir izveidota no valsts tīkla strādājošo ierīču rezerves barošanas avotam, tad tā jāizmanto, kad spriegums tiek atslēgts no līnijas, un, kad tas tiek atjaunots, tas jāpārtrauc. Šim nolūkam ir pietiekami uzstādīt slēdzi, kas vienlaikus kontrolē visas fāzes, vai savienot sarežģītu automātisko sistēmu rezerves barošanas ieslēgšanai.

Sprieguma izvēle

380 voltu ķēdei ir paaugstināts cilvēku ievainojumu risks. To izmanto ārkārtējos gadījumos, kad nav iespējams iztikt ar fāzes vērtību 220.

Ģeneratora pārslodze

Šādi režīmi rada pārmērīgu tinumu sildīšanu ar sekojošu izolācijas iznīcināšanu. Tie rodas, ja strāvas, kas iet caur tinumiem, tiek pārsniegtas šādu iemeslu dēļ:

1. nepareiza kondensatora kapacitātes izvēle;
2. lieljaudas patērētāju pieslēgšana.

Pirmajā gadījumā ir rūpīgi jāuzrauga termiskais režīms tukšgaitā. Ar pārmērīgu sildīšanu ir nepieciešams pielāgot kondensatoru kapacitāti.

Patērētāju savienošanas iezīmes

Trīsfāzu ģeneratora kopējā jauda sastāv no trim daļām, kas tiek ģenerētas katrā fāzē, kas ir 1/3 no kopējās. Strāva, kas iet caur vienu tinumu, nedrīkst pārsniegt nominālo vērtību. Tas jāņem vērā, pieslēdzot patērētājus, vienmērīgi sadaliet tos pa fāzēm.

Ja paštaisīts ģenerators ir paredzēts darbam divās fāzēs, tas nevar droši saražot elektroenerģiju vairāk par 2/3 no kopējās vērtības, un, ja ir iesaistīta tikai viena fāze, tad tikai 1/3.

Frekvences kontrole

Frekvences mērītājs ļauj uzraudzīt šo indikatoru. Ja tas nebija uzstādīts mājās gatavota ģeneratora konstrukcijā, varat izmantot netiešo metodi: tukšgaitā izejas spriegums pārsniedz nominālo 380/220 par 4 ÷ 6% ar frekvenci 50 Hz.

Kā izgatavot mājās gatavotu ģeneratoru no asinhronā motora, Dzīvokļu projektēšana un remonts ar savām rokām

Padomi mājamatniekam par paštaisīta ģeneratora izgatavošanu no asinhrona trīsfāzu elektromotora ar diagrammām. attēlus un video

Kā izgatavot mājās gatavotu ģeneratoru no indukcijas motora

Sveiki visiem! Šodien mēs apsvērsim, kā ar savām rokām izgatavot mājās gatavotu ģeneratoru no asinhronā motora. Šis jautājums mani interesēja jau sen, bet kaut kā nebija laika ķerties pie tā īstenošanas. Tagad izveidosim teoriju.

Ja ņemam un griežam asinhrono elektromotoru no kāda dzinēja, tad pēc atgriezeniskuma principa elektriskās mašīnas jūs varat likt tam ražot elektrību. Lai to izdarītu, asinhronā motora vārpsta ir jāpagriež ar frekvenci, kas vienāda vai nedaudz lielāka par tā griešanās asinhrono frekvenci. Atlikušā magnētisma rezultātā elektromotora magnētiskajā ķēdē statora tinuma spailēs tiks ierosināts zināms EML.

Tagad ņemsim un savienosim ar statora tinuma spailēm, kā parādīts attēlā zemāk, nepolāros kondensatorus C.

Šajā gadījumā caur statora tinumu sāks plūst vadošā kapacitatīvā strāva. To sauks par magnetizāciju. Tie. notiks asinhronā ģeneratora pašaizdegšanās un palielināsies EMF. EMF vērtība būs atkarīga gan no pašas elektriskās mašīnas īpašībām, gan no kondensatoru kapacitātes. Tādējādi mēs esam pārvērtuši parasto asinhrono elektromotoru par ģeneratoru.

Tagad parunāsim par to, kā izvēlēties pareizos kondensatorus mājās gatavotam ģeneratoram no indukcijas motora. Jauda ir jāizvēlas tā, lai asinhronā ģeneratora ģenerētais spriegums un izejas jauda atbilstu jaudai un spriegumam, kad to izmanto kā elektromotoru. Skatiet datus zemāk esošajā tabulā. Tie ir svarīgi asinhrono ģeneratoru ierosināšanai ar spriegumu 380 volti un ar griešanās ātrumu no 750 līdz 1500 apgr./min.

Palielinoties asinhronā ģeneratora slodzei, spriegumam tā spailēs būs tendence kristies (palielināsies ģeneratora induktīvā slodze). Lai uzturētu spriegumu noteiktā līmenī, ir nepieciešams pievienot papildu kondensatorus. Lai to izdarītu, var izmantot speciālu sprieguma regulatoru, kas, spriegumam krītoties pie ģeneratora statora spailēm, ar kontaktu palīdzību savienos papildu kondensatoru blokus.

Ģeneratora griešanās frekvencei normālā režīmā vajadzētu pārsniegt sinhrono par 5-10 procentiem. Tas ir, ja rotācijas ātrums ir 1000 apgr./min, tad jums tas jāgriež ar frekvenci 1050-1100 apgr./min.

Viens liels asinhronā ģeneratora pluss ir tas, ka jūs varat izmantot parasto asinhrono elektromotoru bez izmaiņām. Bet nav ieteicams aizrauties un izgatavot ģeneratorus no elektromotoriem, kuru jauda pārsniedz 15-20 kV * A. Pašdarināts ģenerators no asinhronā motora ir lielisks risinājums tiem, kam nav iespējas izmantot klasisko kronotex lamināta ģeneratoru. Veiksmi visā un uz redzēšanos!

Kā izgatavot paštaisītu ģeneratoru no asinhronā motora, remonts DIY

Kā izgatavot mājās gatavotu ģeneratoru no asinhronā motora Sveiki visiem! Šodien mēs apsvērsim, kā ar savām rokām izgatavot mājās gatavotu ģeneratoru no asinhronā motora. Šis jautājums ir sen

Par pamatu tika ņemts rūpnieciskais maiņstrāvas asinhronais motors ar jaudu 1,5 kW un vārpstas ātrumu 960 apgr./min. Pats par sevi šāds motors sākotnēji nevar darboties kā ģenerators. Viņam ir nepieciešama pilnveidošana, proti, rotora nomaiņa vai uzlabošana.
Dzinēja identifikācijas plāksne:

Dzinējs labs, jo visur kur vajag, īpaši gultņiem ir blīves. Tas ievērojami palielina intervālu starp periodiskiem tehniskie pakalpojumi, jo putekļi un netīrumi nevar vienkārši nokļūt nekur un nevar iekļūt.
Šī elektromotora lamas var novietot abās pusēs, kas ir ļoti ērti.

Asinhronā motora pārveidošana par ģeneratoru

Noņemiet pārsegus, noņemiet rotoru.
Statora tinumi paliek vietējie, motors netiek pārtīts, viss paliek kā ir, bez izmaiņām.

Rotors tika pabeigts pēc pasūtījuma. Tika nolemts to izgatavot nevis no metāla, bet gan saliekamo.

Tas ir, vietējais rotors ir noslīpēts līdz noteiktam izmēram.
Tērauda kauss tiek apstrādāts un nospiests uz rotora. Skenēšanas biezums manā gadījumā ir 5 mm.

Magnētu līmēšanas vietu marķēšana bija viena no grūtākajām darbībām. Rezultātā ar izmēģinājumu un kļūdu palīdzību tika nolemts veidni izdrukāt uz papīra, izgriezt tajā apļus neodīma magnētiem - tie ir apaļi. Un pielīmējiet magnētus atbilstoši paraugam uz rotora.
Galvenā problēma radās, izgriežot vairākus apļus no papīra.
Visi izmēri tiek izvēlēti atsevišķi katram dzinējam. Dažas kopējie izmēri nevar norādīt magnētu izvietojumu.

Neodīma magnēti tiek līmēti ar superlīmi.

No neilona diega tika izgatavots siets stiegrojumam.

Pēc tam visu aptin ar līmlenti, no apakšas izveido hermētiskus veidņus, kas noslēgti ar plastilīnu, un no augšas no tās pašas līmlentes uzpildes piltuvi. Viss pildīts ar epoksīdu.

Sveķi lēnām plūst no augšas uz leju.

Kad epoksīds ir sacietējis, noņemiet lenti.

Tagad viss ir gatavs ģeneratora montāžai.

Mēs ievedam rotoru statorā. Tas jādara ļoti uzmanīgi, jo neodīma magnētiem ir milzīga izturība, un rotors burtiski lido statorā.

Mēs savācam, aizveram vākus.

Magnēti nelīp. Salīp gandrīz nav, griežas salīdzinoši viegli.
Pārbauda darbu. Mēs griežam ģeneratoru no urbjmašīnas ar griešanās ātrumu 1300 apgr./min.
Dzinējs ir savienots ar zvaigzni, šāda veida ģeneratorus nevar savienot ar trīsstūri, tie nedarbosies.
Spriegums tiek noņemts pārbaudei starp fāzēm.

Asinhronā motora ģenerators darbojas perfekti.Vairāk Detalizēta informācija skaties video.

Autora kanāls -

Bieži vien ir nepieciešams nodrošināt autonomu barošanas avotu lauku mājā. Šādā situācijā palīdzēs ģenerators, ko dari pats no asinhronā motora. To ir viegli izgatavot pats, ja jums ir noteiktas prasmes strādāt ar elektrotehniku.

Darbības princips

Vienkāršās struktūras un efektīvas darbības dēļ asinhronie motori tiek plaši izmantoti rūpniecībā. Tie veido ievērojamu daļu no visiem dzinējiem. To darbības princips ir radīt magnētisko lauku, iedarbojoties ar mainīgu elektrisko strāvu.

Eksperimenti pierādījuši, ka, griežot metāla rāmi magnētiskajā laukā, tajā iespējams inducēt elektrisko strāvu, kuras izskatu apliecina spuldzītes mirdzums. Šo parādību sauc par elektromagnētisko indukciju.

Dzinēja ierīce

Asinhronais motors sastāv no metāla korpusa, kura iekšpusē ir:

• tinuma stators, caur kuru tiek laista maiņstrāva;
• tinuma rotors, caur kuru strāva plūst pretējā virzienā.

Abi elementi atrodas uz vienas ass. Statora tērauda plāksnes cieši pieguļ viena otrai, dažās modifikācijās tās ir stingri metinātas. Statora vara tinums ir izolēts no serdes ar kartona starplikām. Rotorā tinums ir izgatavots no alumīnija stieņiem, kas noslēgti no abām pusēm. Magnētiskie lauki, ko rada maiņstrāvas pāreja, iedarbojas viens uz otru. Starp tinumiem rodas EML, kas rotē rotoru, jo stators ir nekustīgs.

Ģenerators no asinhronā motora sastāv no tā paša sastāvdaļas, tomēr šajā gadījumā notiek pretēja darbība, tas ir, mehāniskās vai siltumenerģijas pāreja elektroenerģijā. Darbojoties dzinēja režīmā, tas saglabā atlikušo magnetizāciju, inducējot elektriskais lauks statorā.

Rotora griešanās ātrumam jābūt lielākam par statora magnētiskā lauka izmaiņām. To var palēnināt kondensatoru reaktīvā jauda. Viņu uzkrātais lādiņš ir fāzē pretējs un dod "bremzēšanas efektu". Rotāciju var nodrošināt ar vēja, ūdens, tvaika enerģiju.

Ģeneratora ķēde

Ģeneratoram no asinhronā motora ir vienkārša ķēde. Pēc sinhronā griešanās ātruma sasniegšanas statora tinumā notiek elektriskās enerģijas veidošanās process.

Ja tinumam ir pievienota kondensatora banka, rodas vadošā elektriskā strāva, kas veido magnētisko lauku. Šajā gadījumā kondensatoriem jābūt ar kapacitāti, kas ir lielāka par kritisko, ko nosaka mehānisma tehniskie parametri. Radītās strāvas stiprums būs atkarīgs no kondensatora bloka jaudas un motora īpašībām.

Ražošanas tehnoloģija

Asinhronā elektromotora pārveidošana ģeneratorā ir diezgan vienkārša, ja jums ir nepieciešamās detaļas.

Lai sāktu pārveidošanas procesu, ir nepieciešami šādi mehānismi un materiāli:

• indukcijas motors- piemērots vienfāzes motors no vecas veļas mašīnas;
• instruments rotora ātruma mērīšanai- tahometrs vai tahoģenerators;
• nepolārie kondensatori- ir piemēroti KBG-MN tipa modeļi ar darba spriegumu 400 V;
• rokas instrumentu komplekts- urbji, metāla zāģi, atslēgas.

Soli pa solim instrukcija

Ģeneratora izgatavošana ar savām rokām no asinhronā motora tiek veikta saskaņā ar iesniegto algoritmu.

• Ģenerators ir jānoregulē tā, lai tā ātrums būtu lielāks par dzinēja apgriezienu skaitu. Rotācijas ātruma vērtību mēra ar tahometru vai citu ierīci, kad dzinējs ir ieslēgts tīklā.
• Iegūtā vērtība jāpalielina par 10% no esošā rādītāja.
• Kondensatora bankai ir izvēlēta jauda - tai nevajadzētu būt pārāk lielai, pretējā gadījumā iekārta ļoti sakarst. Lai to aprēķinātu, varat izmantot tabulu par saistību starp kondensatora kapacitāti un reaktīvo jaudu.
• Iekārtai ir uzstādīta kondensatoru banka, kas nodrošinās ģeneratora projektēto griešanās ātrumu. Tās uzstādīšana prasa īpašu uzmanību– visiem kondensatoriem jābūt droši izolētiem.

Trīsfāzu motoriem kondensatori ir pievienoti zvaigznītes vai trīsstūra savienojuma veidā. Pirmais pieslēguma veids dod iespēju saražot elektroenerģiju ar mazāku rotora apgriezienu skaitu, bet izejas spriegums būs mazāks. Lai to samazinātu līdz 220 V, tiek izmantots pazeminošs transformators.

Magnētiskā ģeneratora izgatavošana

Magnētiskajam ģeneratoram nav nepieciešams izmantot kondensatoru banku. Šajā dizainā tiek izmantoti neodīma magnēti. Lai paveiktu darbu:

• izkārtojiet magnētus uz rotora saskaņā ar shēmu, ievērojot polus - katrā no tiem jābūt vismaz 8 elementiem;
• vispirms rotors jāapstrādā uz virpas līdz magnētu biezumam;
• stingri piestipriniet magnētus ar līmi;
• atlikumu brīva vieta starp magnētiskajiem elementiem ielej epoksīdu;
• pēc magnētu uzstādīšanas jums jāpārbauda rotora diametrs - tam nevajadzētu palielināties.

Pašdarināta elektriskā ģeneratora priekšrocības

Pašdarināts ģenerators, kas izgatavots no asinhronā motora, kļūs par ekonomisku strāvas avotu, kas samazinās centralizētās elektroenerģijas patēriņu. Ar to jūs varat nodrošināt strāvas padevi sadzīves elektroierīcēm, datortehnikai, sildītājiem. Pašdarinātam ģeneratoram no asinhronā motora ir neapšaubāmas priekšrocības:

• vienkāršs un uzticams dizains;
• efektīva iekšējo daļu aizsardzība no putekļiem vai mitruma;
• pārslodzes pretestība;
• ilgs kalpošanas laiks;
• iespēja savienot ierīces bez invertoriem.

Strādājot ar ģeneratoru, jāņem vērā arī iespēja nejauši mainīties elektriskā strāva.

Strāvas avots ir nepieciešams, lai darbinātu sadzīves tehniku ​​un rūpnieciskās iekārtas. Ir vairāki veidi, kā ražot elektroenerģiju. Bet šodien visdaudzsološākais un rentablākais ir strāvas ģenerēšana ar elektriskajām mašīnām. Visvieglāk izgatavojams, lēts un uzticams darbībā izrādījās asinhronais ģenerators, kas ģenerē lauvas tiesu no mūsu patērētās elektroenerģijas.

Šāda veida elektrisko mašīnu izmantošanu nosaka to priekšrocības. Asinhronie elektroenerģijas ģeneratori atšķirībā no tiem nodrošina:

• augstāka uzticamības pakāpe;
• ilgs kalpošanas laiks;
• rentabilitāte;
• minimālās uzturēšanas izmaksas.

Šīs un citas asinhrono ģeneratoru īpašības ir raksturīgas to konstrukcijai.

Ierīce un darbības princips

Asinhronā ģeneratora galvenās darba daļas ir rotors (kustīgā daļa) un stators (stacionārs). 1. attēlā rotors atrodas labajā pusē, bet stators atrodas kreisajā pusē. Pievērsiet uzmanību rotora ierīcei. Tas nerāda vara stieples tinumus. Faktiski tinumi pastāv, bet tie sastāv no alumīnija stieņiem, kas īsslēgti gredzenos, kas atrodas abās pusēs. Fotoattēlā stieņi ir redzami slīpu līniju veidā.

Īsslēgto tinumu dizains veido tā saukto "vāveres būru". Telpa šajā būrī ir piepildīta ar tērauda plāksnēm. Precīzāk sakot, alumīnija stieņi tiek iespiesti rievās, kas izveidotas rotora serdenī.

Rīsi. 1. Asinhronā ģeneratora rotors un stators

Asinhrono mašīnu, kuras ierīce ir aprakstīta iepriekš, sauc par vāveres būra ģeneratoru. Ikviens, kurš pārzina asinhronā elektromotora konstrukciju, noteikti ir pamanījis šo divu mašīnu uzbūves līdzību. Faktiski tie neatšķiras, jo indukcijas ģenerators un vāveres motors ir gandrīz identiski, izņemot papildu ierosmes kondensatorus, ko izmanto ģeneratora režīmā.

Rotors atrodas uz vārpstas, kas atrodas uz gultņiem, kas abās pusēs ir nostiprināti ar vākiem. Visa konstrukcija ir aizsargāta ar metāla korpusu. Vidējas un lielas jaudas ģeneratoriem nepieciešama dzesēšana, tāpēc uz vārpstas papildus tiek uzstādīts ventilators, bet pats korpuss ir rievots (skat. 2. att.).

Rīsi. 2. Asinhronā ģeneratora montāža

Darbības princips

Pēc definīcijas ģenerators ir ierīce, kas pārvērš mehānisko enerģiju elektriskā strāvā. Nav svarīgi, kāda enerģija tiek izmantota rotora rotēšanai: vējš, ūdens potenciālā enerģija vai iekšējā enerģija, ko turbīna vai iekšdedzes dzinējs pārvērš mehāniskajā enerģijā.

Rotora griešanās rezultātā magnētiskās spēka līnijas, ko veido tērauda plākšņu atlikušā magnetizācija, šķērso statora tinumus. Spolēs veidojas EMF, kas, pieslēdzot aktīvās slodzes, noved pie strāvas veidošanās to ķēdēs.

Tajā pašā laikā ir svarīgi, lai vārpstas sinhronais griešanās ātrums nedaudz (par aptuveni 2–10%) pārsniegtu maiņstrāvas sinhrono frekvenci (ko nosaka statora polu skaits). Citiem vārdiem sakot, ir jānodrošina rotācijas ātruma asinhronija (neatbilstība) ar rotora slīdēšanas apjomu.

Jāņem vērā, ka šādi iegūtā strāva būs maza. Lai palielinātu izejas jaudu, ir jāpalielina magnētiskā indukcija. Tie paaugstina ierīces efektivitāti, pievienojot kondensatorus statora spoļu spailēm.

3. attēlā parādīta metināšanas asinhronā ģeneratora shēma ar kondensatora ierosmi (diagrammas kreisā puse). Lūdzu, ņemiet vērā, ka ierosmes kondensatori ir savienoti trīsstūrī. Attēla labajā pusē ir pašas invertora metināšanas iekārtas faktiskā diagramma.

Rīsi. 3. Metināšanas asinhronā ģeneratora shēma

Ir arī citas, sarežģītākas ierosmes shēmas, piemēram, izmantojot induktorus un kondensatoru banku. Šādas shēmas piemērs ir parādīts 4. attēlā.

4. attēls. Ierīces ar induktoriem diagramma

Atšķirība no sinhronā ģeneratora

Galvenā atšķirība starp sinhrono ģeneratoru un asinhrono ģeneratoru ir rotora konstrukcijā. Sinhronā mašīnā rotors sastāv no stieples tinumiem. Lai izveidotu magnētisko indukciju, tiek izmantots autonoms strāvas avots (bieži vien papildu mazjaudas līdzstrāvas ģenerators, kas atrodas uz vienas ass ar rotoru).

Sinhronā ģeneratora priekšrocība ir tā, ka tas ģenerē augstākas kvalitātes strāvu un ir viegli sinhronizējams ar citiem šāda veida ģeneratoriem. Tomēr sinhronie ģeneratori ir jutīgāki pret pārslodzēm un īssavienojumiem. Tie ir dārgāki nekā to asinhronie kolēģi, un to uzturēšana ir prasīgāka - jums jāuzrauga suku stāvoklis.

Indukcijas ģeneratoru harmoniskie kropļojumi vai skaidrais koeficients ir zemāks nekā sinhronajiem ģeneratoriem. Tas ir, tie ražo gandrīz tīru elektroenerģiju. Pie šādām strāvām tie darbojas stabilāk:

• regulējami lādētāji;
• mūsdienu televīzijas uztvērēji.

Asinhronie ģeneratori nodrošina drošu elektromotoru iedarbināšanu, kam nepieciešama liela palaišanas strāva. Saskaņā ar šo rādītāju tie faktiski nav zemāki par sinhronajām mašīnām. Viņiem ir mazāka reaktīvā slodze, kas pozitīvi ietekmē termisko režīmu, jo mazāk enerģijas tiek tērēts reaktīvai jaudai. Asinhronajam ģeneratoram ir labāka izejas frekvences stabilitāte pie dažādiem rotora ātrumiem.

Klasifikācija

Visplašāk tiek izmantoti vāveres būru ģeneratori to konstrukcijas vienkāršības dēļ. Tomēr ir arī cita veida asinhronās mašīnas: ģeneratori ar fāzes rotoru un ierīces, kurās izmanto pastāvīgos magnētus, kas veido ierosmes ķēdi.

5. attēlā salīdzinājumam ir parādīti divu veidu ģeneratori: pa kreisi, uz pamatnes un pa labi, asinhronā mašīna, kuras pamatā ir IM ar fāzes rotoru. Pat virspusējs skatiens uz shematiskajiem attēliem parāda sarežģīto fāzes rotora dizainu. Jāpievērš uzmanība slīdgredzeniem (4) un birstes turētāja mehānismam (5). Cipars 3 norāda stieples tinuma rievas, kurām ir jāpieliek strāva, lai to ierosinātu.

Rīsi. 5. Asinhrono ģeneratoru veidi

Ierosmes tinumu klātbūtne asinhronā ģeneratora rotorā uzlabo ģenerētās elektriskās strāvas kvalitāti, bet tajā pašā laikā tiek zaudētas tādas priekšrocības kā vienkāršība un uzticamība. Tāpēc šādas ierīces kā autonomu barošanas avotu izmanto tikai tajās vietās, kur bez tām ir grūti iztikt. Pastāvīgos magnētus rotoros galvenokārt izmanto mazjaudas ģeneratoru ražošanai.

Pielietojuma zona

Visbiežāk tiek izmantoti ģeneratoru komplekti ar vāveres būra rotoru. Tie ir lēti, un tiem praktiski nav nepieciešama apkope. Ierīcēm, kas aprīkotas ar palaišanas kondensatoriem, ir pienācīgi efektivitātes rādītāji.

Asinhronie ģeneratori bieži tiek izmantoti kā neatkarīgs vai rezerves barošanas avots. Viņi strādā ar tiem, tie tiek izmantoti jaudīgai mobilajai un.

Ģeneratori ar trīsfāzu tinumu pārliecinoši iedarbina trīsfāzu elektromotoru, tāpēc tos bieži izmanto rūpnieciskajās elektrostacijās. Tie var arī darbināt aprīkojumu vienfāzes tīkli. Divfāžu režīms ļauj ietaupīt ICE degvielu, jo neizmantotie tinumi atrodas dīkstāves režīmā.

Piemērošanas joma ir diezgan plaša:

• transporta nozare;
• Lauksaimniecība;
• sadzīves sfēra;
• medicīnas iestādes;

Asinhronie ģeneratori ir ērti vietējo vēja un hidroelektrostaciju celtniecībai.

DIY asinhronais ģenerators

Uzreiz izdarīsim atrunu: mēs nerunājam par ģeneratora izgatavošanu no nulles, bet gan par asinhronā motora pārveidošanu par ģeneratoru. Daži amatnieki izmanto gatavu statoru no motora un eksperimentē ar rotoru. Ideja ir izmantot neodīma magnētus, lai izgatavotu rotora polus. Sagatave ar pielīmētiem magnētiem var izskatīties apmēram šādi (skat. 6. att.):

Rīsi. 6. Tukšs ar līmētiem magnētiem

Jūs uzlīmējat magnētus uz īpaši apstrādātas sagataves, kas uzstādīta uz motora vārpstas, ievērojot to polaritāti un nobīdes leņķi. Tam būs nepieciešami vismaz 128 magnēti.

Gatavā konstrukcija ir jāpielāgo statoram un tajā pašā laikā jānodrošina minimāla atstarpe starp zobiem un izgatavotā rotora magnētiskajiem poliem. Tā kā magnēti ir plakani, tie būs jānoslīpē vai jāpagriež, vienlaikus pastāvīgi atdzesējot struktūru, jo neodīms zaudē savu magnētiskās īpašības plkst paaugstināta temperatūra. Ja jūs darāt visu pareizi, ģenerators darbosies.

Problēma ir tā, ka amatniecības apstākļos ir ļoti grūti izveidot ideālu rotoru. Bet, ja jums ir virpas un esat gatavs pavadīt dažas nedēļas pielāgošanai un precizēšanai - varat eksperimentēt.

Es iesaku vairāk praktisks variants- asinhronā motora pārvēršana par ģeneratoru (skatiet zemāk esošo video). Lai to izdarītu, jums ir nepieciešams elektromotors ar atbilstošu jaudu un pieņemamu rotora ātrumu. Dzinēja jaudai jābūt vismaz par 50% lielākai par nepieciešamo ģeneratora jaudu. Ja šāds elektromotors ir jūsu rīcībā, turpiniet apstrādi. Pretējā gadījumā labāk ir iegādāties gatavu ģeneratoru.

Apstrādei jums būs nepieciešami 3 zīmolu KBG-MN, MBGO, MBGT kondensatori (varat ņemt arī citus zīmolus, bet ne elektrolītiskos). Izvēlieties kondensatorus vismaz 600 V spriegumam (trīsfāzu motoram). Ģeneratora Q reaktīvā jauda ir saistīta ar kondensatora kapacitāti ar šādu attiecību: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6 .

Palielinoties slodzei, palielinās reaktīvā jauda, ​​kas nozīmē, ka, lai uzturētu stabilu spriegumu U, ir nepieciešams palielināt kondensatoru kapacitāti, pievienojot jaunas kapacitātes, pārslēdzot.

Video: asinhronā ģeneratora izgatavošana no vienfāzes motora - 1. daļa

2. daļa

Praksē parasti tiek izvēlēta vidējā vērtība, pieņemot, ka slodze nebūs maksimālā.

Izvēloties kondensatoru parametrus, pievienojiet tos statora tinumu spailēm, kā parādīts diagrammā (7. att.). Ģenerators ir gatavs.

Rīsi. 7. Kondensatora pieslēguma shēma

Asinhronajam ģeneratoram nav nepieciešama īpaša piesardzība. Tās apkope ir gultņu stāvokļa uzraudzība. Nominālajos režīmos ierīce spēj darboties gadiem ilgi bez operatora iejaukšanās.

Vājais posms ir kondensatori. Viņi var neizdoties, it īpaši, ja viņu vērtējumi ir izvēlēti nepareizi.

Darbības laikā ģenerators uzsilst. Ja bieži pievienojat lielas slodzes, uzraugiet ierīces temperatūru vai rūpējieties par papildu dzesēšanu.