Hogyan készítsünk generátort háromfázisú aszinkron motorból. Generátor aszinkron motorból

Egy ipari aszinkron váltakozó áramú motort vettek alapul, amelynek teljesítménye 1,5 kW és tengelyfordulatszáma 960 ford / perc. Önmagában egy ilyen motor kezdetben nem működhet generátorként. Felülvizsgálatra van szükség, nevezetesen a forgórész cseréjére vagy felülvizsgálatára.
Motor azonosító tábla:

A motor jó, mert ott vannak tömítések, ahol kell, főleg a csapágyaknál. Ez jelentősen megnöveli az időszakos karbantartások közötti intervallumot, mivel a por és szennyeződés egyszerűen nem jut el sehova, és nem tud behatolni.
Ennek a villanymotornak a lámái mindkét oldalra feltehetők, ami nagyon kényelmes.

Aszinkronmotor átalakítása generátorrá

Távolítsa el a burkolatokat, távolítsa el a rotort.
Az állórész tekercsek natívak maradnak, a motor nem csévél vissza, minden marad, ahogy van, változatlan.

A rotort rendelésre módosították. Úgy döntöttek, hogy nem teljesen fémből, hanem előregyártottból készítik.

Vagyis a natív rotort egy bizonyos méretig ledarálják.
Egy acélüveget megmunkálnak és rányomnak a rotorra. A szkennelés vastagsága esetemben 5 mm.

A mágnesek ragasztási helyeinek kijelölése az egyik legnehezebb művelet volt. Ennek eredményeként próbálkozás és hiba alapján úgy döntöttek, hogy a sablont papírra nyomtatják, és köröket vágnak ki belőle a neodímium mágnesekhez - kerekek. És ragasszuk a mágneseket mintaszerűen a rotorra.
A fő gubanc több kör kivágásában adódott a papírból.
Minden méret tisztán egyedileg kerül kiválasztásra minden motorhoz. A mágnesek elhelyezésére nem lehet általános méreteket megadni.

A neodímium mágnesek szuper ragasztóval vannak ragasztva.

Erősítés céljából nylon cérnából hálót készítettek.

Ezután mindent becsomagolunk ragasztószalaggal, alulról lezárt zsaluzat készül, gyurmával lezárjuk, és a tetején ugyanabból a ragasztószalagból egy töltőtölcsér. Minden tele van epoxigyantával.

A gyanta lassan fentről lefelé folyik.

Miután az epoxi megszilárdult, távolítsa el a szalagot.

Most minden készen áll a generátor összeszereléséhez.

A forgórészt az állórészbe hajtjuk. Ezt nagyon óvatosan kell megtenni, mivel a neodímium mágnesek hatalmas erővel rendelkeznek, és a rotor szó szerint az állórészbe repül.

Összegyűjtjük, lezárjuk a fedeleket.

A mágnesek nem érintkeznek. Szinte nincs ragadás, viszonylag könnyen megfordul.
Munka ellenőrzése. A generátort a fúróból forgatjuk, 1300 ford./perc fordulatszámmal.
A motort csillag köti össze, az ilyen típusú generátorokat nem lehet háromszöggel összekötni, nem fognak működni.
A fázisok közötti teszteléshez feszültség megszűnik.

Az indukciós motor generátora nagyszerűen működik, további részletekért lásd a videót.

Szerző csatorna -

A villamosenergia-termelés autonóm forrásának kifejlesztésének vágya lehetővé tette egy generátor megépítését hagyományos aszinkron motorból. A fejlesztést megbízhatósága és viszonylagos egyszerűsége jellemzi.

Az aszinkron motor típusai és leírása

Kétféle motor létezik:

1. Mókusketreces rotor... Tartalmaz egy állórészt (mozdíthatatlan elemet) és egy forgórészt (forgó elemet), amelyek a két motorpajzshoz rögzített csapágyak működése miatt mozognak. A magok acélból készülnek, és egymástól is szigeteltek. Az állórész magjának hornyai mentén szigetelt huzal van elhelyezve, és a forgómag hornyai mentén rúdtekercset kell felszerelni, vagy olvasztott alumíniumot öntenek. A speciális áthidaló gyűrűk a rotor tekercsének záróelemeként szolgálnak. A házon belüli fejlesztés átalakítja a motor mechanikai mozgásait és váltakozó feszültséget állít elő. Előnyük, hogy nem áll rendelkezésre alkáli kollektor mechanizmus, ami megbízhatóbbá és tartósabbá teszi őket.
2. Fázis rotor- drága, szakszervizt igénylő készülék. Az összetétel megegyezik a rövidre zárt rotoréval. Az egyetlen kivétel az, hogy a mag forgórész- és állórész-tekercse szigetelt huzalból készül, és végei a tengelyhez rögzített gyűrűkkel vannak összekötve. Speciális kefék haladnak végig rajtuk, amelyek a vezetékeket beállító vagy indító reosztáttal kombinálják. Alacsony megbízhatósága miatt csak azokban az iparágakban használják, amelyekre szánták.

Alkalmazási terület

A készüléket különféle iparágakban használják:

1. Szélerőművek normál motorjaként.
2. Lakás vagy ház saját önálló áramellátására.
3. Mint a kis vízierőművek.
4. Alternatív inverter típusú generátorként (hegesztés).
5. Megszakítás nélküli váltakozó áramú rendszer létrehozása.

A generátor előnyei és hátrányai

A fejlesztés pozitív tulajdonságai a következők:

1. Egyszerű és gyors összeszerelés azzal a lehetőséggel, hogy elkerülhető a motor szétszerelése és a tekercs visszatekerése.
2. Az elektromos áram forgatásának képessége szél- vagy vízturbina segítségével.
3. A készülék alkalmazása motor-generátoros rendszerekben egyfázisú hálózat (220V) háromfázisúvá (380V) történő átalakítására.
4. Lehetőség a fejlesztés alkalmazására olyan helyeken, ahol nincs áram, belső égésű motor felhasználásával promóció céljából.

Mínuszok:

1. A tekercsekhez csatlakoztatott kondenzátum kapacitásának kiszámításának problémája.
2. Nehéz elérni azt a maximális teljesítményhatárt, amelyre az önálló fejlesztés képes.

Működés elve

A generátor elektromos energiát termel, feltéve, hogy a forgórész fordulatszáma valamivel magasabb, mint a szinkron fordulatszám. A legegyszerűbb típus körülbelül 1800 ford./perc fordulatot produkál, tekintve, hogy szinkron fordulatszáma 1500 ford./perc lesz.

Működési elve a mechanikai energia elektromos árammá történő feldolgozásán alapul. Erős forgatónyomatékkal a forgórész forgásba állítható és elektromos áram állítható elő. Ideális esetben állandó alapjárati fordulatszám, amely képes ugyanazt a haladási sebességet fenntartani.

Minden típusú, nem állandó árammal működő motort aszinkronnak nevezünk. Az állórész mágneses tere gyorsabban forog, mint a forgórész mezeje, és a mozgás irányába irányítja azt. Az elektromos motor működő generátorra cseréjéhez növelni kell a forgórész sebességét, hogy ne kövesse az állórész mágneses terét, hanem a másik irányba kezdjen el mozogni.

Hasonló eredményt érhet el, ha a készüléket a hálózathoz csatlakoztatja, nagy kapacitással vagy kondenzátorok egész csoportjával. A mágneses mezőkből energiát töltenek fel és tárolnak. A kondenzátor fázisának töltése ellentétes a motor áramforrásával, ami miatt a forgórész lelassul, és az állórész tekercselése áramot kezd termelni.

Generátor áramkör

A rendszer nagyon egyszerű, és nem igényel különleges ismereteket és készségeket. Ha úgy kezdi meg a fejlesztést, hogy nem csatlakoztatja a hálózathoz, akkor megindul a forgás, és a szinkronfrekvencia elérése után az állórész tekercselése elkezd elektromos energiát termelni.

Több kondenzátorból álló speciális akkumulátor (C) rögzítésével a bilincsekhez vezető kapacitív áramot kaphat, amely mágnesezést hoz létre. A kondenzátorok kapacitásának nagyobbnak kell lennie a C 0 kritikus jelölésénél, amely a generátor méretétől és jellemzőitől függ.

Ebben a helyzetben az önindító folyamat megtörténik, és egy szimmetrikus háromfázisú feszültségű rendszert szerelnek fel az állórész tekercsére. A generált áram sebessége közvetlenül függ a kondenzátorok kapacitásától, valamint a gép jellemzőitől.

Csináld magad

Az elektromos motor működőképes generátorrá alakításához nem poláris kondenzátor bankokat kell használni, ezért jobb, ha nem használunk elektrolit kondenzátorokat.

Háromfázisú motorban a kondenzátor a következő sémák szerint csatlakoztatható:

• "Csillag"- lehetővé teszi a generálást kisebb fordulatszámmal, de alacsonyabb kimeneti feszültséggel;
• "Háromszög"- nagy fordulatszámmal működik, illetve nagyobb feszültséget generál.

Saját készüléket létrehozhat egyfázisú motorból, de feltéve, hogy rövidzárlatos rotorral van felszerelve. A fejlesztés megkezdéséhez fázisváltó kondenzátort kell használni. A kollektor típusú egyfázisú motor nem alkalmas átalakításra.

Szükséges eszközök

Könnyű létrehozni saját generátort, a lényeg az, hogy minden szükséges elem legyen:

1. Aszinkron motor.
2. Tachogenerátor (árammérő eszköz) vagy fordulatszámmérő.
3. Kapacitás a kondenzátorokhoz.
4. Kondenzátor.
5. Hangszerek.

Lépésről lépésre útmutató

1. Mivel a generátort úgy kell átkonfigurálni, hogy a forgási sebesség meghaladja a motor sebességét, először csatlakoztatni kell a motort a hálózathoz és be kell indítani. Ezután fordulatszámmérővel határozza meg a forgási sebességét.
2. Miután megtanulta a sebességet, adjon hozzá további 10% -ot a kapott jelöléshez. Például a motor műszaki mutatója 1000 fordulat / perc, akkor a generátornak körülbelül 1100 fordulat / percnek kell lennie (1000 * 0,1% = 100, 1000 + 100 = 1100 fordulat / perc).
3. Ki kell választania a kondenzátorok kapacitását. A méret meghatározásához használja a táblázat adatait.

Kondenzátor táblázat

Generátor teljesítménye KV A	Üresjárat
	KapacitásMkf	Meddőteljesítmény Kvar	COS = 1		COS = 0,8
			Kapacitás Mkf	Meddő teljesítményKvar	KapacitásMkf	Meddőteljesítmény Kvar
2,0	28	1,27	36	1,63	60	2,72
3,5	45	2,04	56	2,54	100	4,53
5,0	60	2,72	75	3,4	138	6,25
7,0	74	3,36	98	4,44	182	8,25
10,0	92	4,18	130	5,9	245	11,1
15,0	120	5,44	172	7,8	342	15,5

Fontos! Ha a kapacitás nagy, akkor a generátor felmelegszik.

Válassza ki a megfelelő kondenzátorokat, amelyek képesek kezelni a szükséges fordulatszámot. Legyen óvatos a telepítéskor.

Fontos! Minden kondenzátort speciális bevonattal kell szigetelni.

A készülék készen áll, áramforrásként használható.

Fontos! A mókuskalitkás rotorral ellátott készülék nagy feszültséget hoz létre, ezért ha 220 V-os mutatóra van szükség, további lecsökkentő transzformátort kell telepíteni.

Mágneses generátor

A mágneses generátornak számos különbsége van. Például nem szükséges kondenzátor bankokat telepíteni. A mágneses mezőt, amely elektromosságot hoz létre az állórész tekercsében, niodimum mágnesek hozzák létre.

A generátor létrehozásának jellemzői:

1. Csavarja le mindkét motorfedelet.
2. A rotort el kell távolítani.
3. A rotort át kell szúrni a szükséges vastagságú felső réteg eltávolításával(mágnes vastagság + 2mm). Ezt az eljárást rendkívül nehéz önállóan elvégezni esztergagép nélkül, ezért forduljon egy esztergaszervizhez.
4. Készítsen sablont kerek mágnesekhez egy papírra, a paraméterek alapján az átmérő 10-20 mm, a vastagsága kb 10 mm, a koptatóerő kb. 5-9 kg cm 2 -enként. A méretet a rotor méreteitől függően kell kiválasztani. Ezután rögzítse a létrehozott sablont a rotorhoz, és helyezze el a mágneseket pólusokkal és 15-20 0 szögben a rotor tengelyével. A mágnesek hozzávetőleges száma egy szalagban körülbelül 8 darab.
5. 4 csíkcsoportnak kell lennie, mindegyik 5 csíkkal. A csoportok közötti távolságnak a mágnes átmérőjének kétszerese, a csoport csíkjai között pedig a mágnes átmérőjének 0,5-1-nek kell lennie. Ez az elrendezés megakadályozza, hogy a forgórész az állórészhez tapadjon.
6. Az összes mágnes felszerelése után a rotort speciális epoxigyantával kell feltölteni. Ha megszáradt, fedje le a hengeres elemet üvegszállal, és ismét áztassa be gyantával. Egy ilyen rögzítés megakadályozza, hogy a mágnesek kirepüljenek mozgás közben. Ügyeljen arra, hogy a forgórész átmérője megegyezzen a horony előtti átmérővel, nehogy a beszerelés során az állórész tekercséhez dörzsölődjön.
7. A rotor szárítása után felszerelhető a helyére, és csavarja fel mindkét motorfedelet.
8. Végezzen teszteket. A generátor elindításához el kell forgatnia a rotort egy elektromos fúróval, és meg kell mérnie a kapott áramot fordulatszámmérővel a kimeneten.

Újra vagy sem

Annak megállapításához, hogy egy saját készítésű generátor hatékony-e, ki kell számítani, mennyire indokoltak az eszköz átalakítására tett erőfeszítések.

Ez nem jelenti azt, hogy az eszköz nagyon egyszerű. Az aszinkron motor motorja bonyolultságában nem rosszabb, mint a szinkron generátor. Az egyetlen különbség az, hogy nincs elektromos áramkör a munka megkezdéséhez, de azt egy kondenzátortelep váltja fel, ami semmilyen módon nem egyszerűsíti le az eszközt.

A kondenzátorok előnye, hogy nem igényelnek további karbantartást, energiát a forgórész mágneses teréből vagy a keletkezett elektromos áramból kapnak. Ebből azt mondhatjuk, hogy a fejlesztés egyetlen előnye a karbantartási igény hiánya.

Egy másik pozitív tulajdonság az egyértelmű faktorhatás. Ez abból áll, hogy a generált áramban nincsenek magasabb harmonikusok, vagyis minél alacsonyabb a mutatója, annál kevesebb energiát fogyasztanak a fűtéshez, a mágneses mezőhöz és más pillanatokhoz. Háromfázisú villanymotornál ez a szám körülbelül 2%, míg a szinkron gépeknél legalább 15%. Sajnos a mutató elszámolása a mindennapi életben, amikor különféle típusú elektromos készülékek szerepelnek a hálózatban, irreális.

A fejlődés egyéb mutatói és tulajdonságai negatívak. Nem képes a betáplált feszültség névleges teljesítményfrekvenciájának ellátására. Ezért az eszközöket egyenirányító gépekkel együtt használják, valamint akkumulátor töltésére.

A generátor érzékeny a legkisebb áramingadozásokra. Az ipari fejlesztéseknél a gerjesztésre akkumulátort használnak, házi kivitelben pedig az energia egy része egy kondenzátor bankba kerül. Abban az esetben, ha a generátor terhelése nagyobb, mint a névleges, nincs elegendő áram az újratöltéshez, és leáll. Egyes esetekben kapacitív akkumulátorokat használnak, amelyek a terheléstől függően változtatják dinamikus hangerejüket.

1. A készülék nagyon veszélyes, ezért nem ajánlott 380 V-ot használni, hacsak nem feltétlenül szükséges.
2. Az óvintézkedések és biztonsági óvintézkedések szerint szükség van további földelés felszerelésére.
3. Figyelje meg a fejlődés termikus rezsimjét. Nem velejárója, hogy alapjáraton dolgozzon. A hőhatás csökkentése érdekében jól kell kiválasztani a kondenzátort.
4. Számítsa ki helyesen a megtermelt elektromos feszültség teljesítményét. Például, ha egy háromfázisú generátorban csak egy fázis működik, az azt jelenti, hogy a teljesítmény a teljes teljesítmény 1/3-a, és ha két fázis működik, akkor 2/3.
5. Lehetőség van a változó áram frekvenciájának közvetett szabályozására. Amikor a készülék alapjáraton van, a kimeneti feszültség növekedni kezd, és 4-6%-kal meghaladja az ipari (220 / 380 V) feszültséget.
6. A legjobb a fejlődés elkülönítése.
7. Szereljen fel egy házi találmányt fordulatszámmérővel és voltmérővel hogy rögzítse a munkáját.
8. Célszerű speciális gombokat biztosítani a mechanizmus be- és kikapcsolásához.
9. A hatékonysági szint 30-50%-kal csökken, ez a jelenség elkerülhetetlen.

Sok vidéki lakost aggaszt az a gondolat, hogy önálló elektromos energiaforrással rendelkezzenek, és ne függjenek egy álló állapotú hálózattól.

Megvalósítása meglehetősen egyszerű: háromfázisú aszinkron villanymotorra van szükség, amely akár régi, leszerelt ipari berendezésekből is használható.

Az aszinkron motorból készült barkácsgenerátor a cikkben közölt három séma egyike szerint készül. A mechanikai energiát díjmentesen és megbízhatóan elektromos árammá alakítja.

Hogyan válasszunk elektromos motort

A hibák kiküszöbölése érdekében a projekt szakaszában figyelmet kell fordítani a vásárolt motor kialakítására, valamint elektromos jellemzőire: energiafogyasztás, tápfeszültség értéke, rotor fordulatszáma.

Az aszinkron gépek reverzibilisek. A következő üzemmódban tudnak dolgozni:

· Elektromos motor, ha külső feszültség van rájuk kapcsolva;

· Vagy generátor, ha a forgórészük mechanikai energiaforrást forgat, például víz- vagy szélkereket, belső égésű motort.

Ügyeljen az adattáblára, a forgórész és az állórész kialakítására. A generátor létrehozásakor figyelembe vesszük tulajdonságaikat.

Amit az állórész tervezéséről tudni kell

Három szigetelt tekercs van feltekerve a mágneses áramkör közös magjára az egyes feszültségfázisok tápellátásához.

Kétféle módon kapcsolódnak egymáshoz:

1. Csillag, amikor minden vége egy ponton van összegyűjtve. A 3. elején és a végek közös kivezetésén a feszültség négy vezetéken keresztül történik.

2. Háromszög - az egyik tekercs vége össze van kötve a másik elejével úgy, hogy az áramkör gyűrűben van összeállítva, és csak három vezeték jön ki belőle.

Részletesebben, ezek az információk a webhelyemen található cikkben találhatók háromfázisú motor csatlakoztatása egyfázisú háztartási hálózathoz.

A rotor kialakításának jellemzői

Egy mágneses áramkör és három tekercs is létrejön rajta. Kétféle módon kapcsolódnak egymáshoz:

1. tekercselt rotorral rendelkező motor érintkezőkapcsain keresztül;

2. a mókusketreces kerék alumínium betétje által rövidre zárva - aszinkron gépek.

Szükségünk van egy mókusketrec-rotorra. Minden áramkört neki terveztek.

A fázisrotoros kialakítás generátorként is használható. De újra kell csinálni: minden kimenetet rövidzárlattal együtt söntölünk.

Hogyan vegyük figyelembe a motor elektromos jellemzőit

A generátort a következők érintik:

1. A tekercshuzal átmérője. A szerkezet fűtése és az alkalmazott teljesítmény nagysága közvetlenül függ ettől.

2. A forgórész becsült fordulatszáma, amelyet a fordulatok száma jelez.

3. A tekercsek csillagban vagy deltában történő csatlakoztatásának módja.

4. Az energiaveszteség mértéke, amelyet a hatásfok és a φ koszinusz határoz meg.

Megnézzük őket a táblán, vagy közvetett módszerekkel számoljuk ki.

Hogyan lehet egy villanymotort generátor üzemmódba kapcsolni

Két lépést kell megtenni:

1. Forgassa el a rotort a külső mechanikus áramforrástól.

2. Gerjeszt egy elektromágneses mezőt a tekercsekben.

Ha az első ponttal minden világos, akkor a másodikhoz elegendő egy kondenzátorcsoportot csatlakoztatni a tekercsekhez, egy bizonyos értékű kapacitív terhelést létrehozva.

Erre a kérdésre többféle sémaváltozatot fejlesztettek ki.

Teljes csillag

Az egyes tekercspárok közé kondenzátorok vannak csatlakoztatva.

Leegyszerűsített csillag

Ebben az áramkörben az indító- és üzemkondenzátorok saját kapcsolókkal vannak összekötve.

Háromszög diagram

A kondenzátorok párhuzamosan vannak csatlakoztatva minden tekercshez. A kimeneti kapcsokon 220 V hálózati feszültség keletkezik.

Milyen névleges teljesítményűek a kondenzátorok

A legegyszerűbb módja az 500 voltos vagy nagyobb feszültségű papírkondenzátorok használata. Jobb, ha nem használunk elektrolitikus modelleket: felforrhatnak és felrobbanhatnak.

A kapacitás meghatározásának képlete a következő:С = Q / 2π ∙ f ∙ U2.

Ebben Q a meddő teljesítmény, f a frekvencia, U a feszültség.

Az otthoni zavartalan áramellátás érdekében generátorokat használnak, amelyeket dízel vagy karburátoros belső égésű motor hajt. De az elektrotechnikai szakról ismert, hogy minden villanymotor megfordítható: elektromos áram előállítására is képes. Lehetséges-e saját kezűleg generátort készíteni aszinkron motorból, ha már rendelkezésre áll egy belső égésű motor? Végül is nem lesz szükség drága erőmű vásárlására, de rögtönzött eszközökkel meg lehet boldogulni.

Aszinkron motor kialakítás

Az aszinkron villanymotor két fő részből áll: egy állórészből és egy benne forgó rotorból. A forgórész a kivehető végrészekben rögzített csapágyakon forog. A forgórész és az állórész elektromos tekercseket tartalmaz, amelyek menetei hornyokba vannak fektetve.

Az állórész tekercs váltóáramú hálózatra van csatlakoztatva, egyfázisú vagy háromfázisú. Az állórész fém részét, ahol lefektetik, mágneses magnak nevezik. Különálló vékony bevonatú lemezekből áll, amelyek elszigetelik őket egymástól. Ez kiküszöböli az örvényáramok megjelenését, amelyek lehetetlenné teszik az elektromos motor működését a mágneses áramkör melegítésénél fellépő túlzott veszteségek miatt.

Mindhárom fázis tekercseinek vezetékei egy speciális dobozban találhatók a motorházon. Barnónak hívják, amelyben a tekercsvezetékek egymáshoz vannak kötve. A tápfeszültségtől és a motor műszaki adataitól függően a vezetékeket csillagban vagy háromszögben kombinálják.

Bármely aszinkron villanymotor forgórész-tekercse úgy néz ki, mint egy "mókusketrec", ahogy nevezik. A forgórész külső felületén szétszórt vezető alumínium rudakból áll. A rudak végei zártak, ezért az ilyen forgórészt mókusketrecnek nevezik.
A tekercs az állórészhez hasonlóan a mágneses áramkörben található, amely szintén szigetelt fémlemezekből áll.

Az aszinkron villanymotor működési elve

Amikor a tápfeszültséget az állórészre csatlakoztatják, áram folyik a tekercsfordulatokon keresztül. Belül mágneses teret hoz létre. Mivel az áram váltakozó, a mező a tápfeszültség alakjának megfelelően változik. A tekercsek térbeli elrendezése úgy történik, hogy a benne lévő mező forog.
A forgórész tekercsében a forgó mező EMF-et indukál. És miután a tekercs menetei rövidre záródnak, akkor áram jelenik meg bennük. Kölcsönhatásba lép az állórész mezőjével, ami az elektromos motor tengelyének forgásának megjelenéséhez vezet.

Az elektromos motort aszinkronnak nevezik, mert az állórész mező és a forgórész különböző sebességgel forog. Ezt a sebességkülönbséget csúszásnak (S) nevezzük.


ahol:
n a mágneses tér frekvenciája;
nr a rotor fordulatszáma.
A tengely fordulatszámának széles tartományban történő szabályozása érdekében az aszinkron villanymotorokat tekercselt rotorral hajtják végre. Egy ilyen forgórészen a tértekercsekbe eltolva vannak feltekerve, ugyanúgy, mint az állórészen. A belőlük lévő végeket kivezetik a gyűrűkre, kefekészülék segítségével ellenállásokat csatlakoztatnak hozzájuk. Minél nagyobb az ellenállás a fázisrotorhoz, annál kisebb lesz a forgási sebessége.

Aszinkron generátor

És mi lesz, ha egy aszinkron villanymotor forgórésze forog? Képes lesz-e áramot termelni, és hogyan lehet generátort készíteni indukciós motorból?
Kiderült, hogy ez lehetséges. Ahhoz, hogy feszültség jelenjen meg az állórész tekercsén, kezdetben forgó mágneses mezőt kell létrehozni. Úgy tűnik, az elektromos gép forgórészének maradék mágnesezettsége miatt. Később, amikor a terhelési áram megjelenik, a rotor mágneses tere eléri a kívánt értéket és stabilizálódik.
A kimeneten a feszültség megjelenésének folyamatának megkönnyítése érdekében kondenzátortelepet használnak, amely az indításkor az aszinkron generátor állórészéhez csatlakozik (kondenzátor gerjesztése).

De az aszinkron villanymotorban rejlő paraméter változatlan marad: a csúszás mértéke. Emiatt az indukciós generátor kimeneti feszültségének frekvenciája kisebb lesz, mint a tengely forgási sebessége.
Az aszinkron generátor tengelyét egyébként olyan sebességgel kell forgatni, hogy az elektromos motor állórészmezejének névleges forgási frekvenciáját elérje. Ehhez meg kell találnia a tengely forgási sebességét a testen található lemezről. Értékét a legközelebbi egész számra kerekítve megkapjuk a generátorrá alakított villanymotor forgórészének forgási sebességét.

Például egy villanymotornál, amelynek lemeze a képen látható, a tengely fordulatszáma 950 ford./perc. Ez azt jelenti, hogy a tengely forgási sebességének 1000 ford./percnek kell lennie.

Miért rosszabb egy aszinkron generátor, mint egy szinkron?

Mennyire lenne jó egy házi aszinkron motoros generátor? Miben különbözik a szinkron generátortól?
E kérdések megválaszolásához röviden idézzük fel a szinkrongenerátor működési elvét. Csúszógyűrűkön keresztül egyenáramot táplálunk a rotor tekercsébe, melynek értéke állítható. A forgórész forgó tere EMF-et hoz létre az állórész tekercsében. A generáló feszültség kívánt értékének eléréséhez az automatikus gerjesztővezérlő rendszer megváltoztatja a forgórész áramát. Mivel a generátor kimenetén a feszültséget az automatika felügyeli, a folyamatos szabályozási folyamat eredményeként a feszültség mindig változatlan marad és nem függ a terhelőáram nagyságától.
A szinkron generátorok indításához és működtetéséhez független áramforrásokat (akkumulátorokat) használnak. Ezért a működés kezdete nem függ a kimeneti terhelőáram megjelenésétől vagy a szükséges forgási sebesség elérésétől. Csak a kimeneti feszültség frekvenciája függ a forgási sebességtől.
De még akkor is, ha a generátor feszültségéből kapja a gerjesztőáramot, a fentiek mindegyike igaz marad.
A szinkrongenerátornak van még egy tulajdonsága: nem csak aktív, hanem meddő teljesítményt is képes előállítani. Ez nagyon fontos az elektromos motorok, transzformátorok és más, azt fogyasztó egységek táplálásakor. A meddőteljesítmény hiánya a hálózatban a fűtővezetők, az elektromos gépek tekercseinek veszteségeinek növekedéséhez, a fogyasztók feszültségértékének csökkenéséhez vezet a generált értékhez képest.
Az aszinkron generátor gerjesztésére a forgórész maradék mágnesezettségét használják, ami önmagában is véletlenszerű érték. Működés közben nem lehet szabályozni azokat a paramétereket, amelyek befolyásolják a kimeneti feszültség értékét.

Ráadásul az aszinkron generátor nem termel, hanem fogyaszt meddő energiát. Szükséges, hogy a rotorban terepi áramot hozzon létre. Emlékezzünk a kondenzátor gerjesztésre: indításkor egy kondenzátorcsoport csatlakoztatásával meddőteljesítmény jön létre, amely szükséges a generátor működéséhez.
Ennek eredményeként az indukciós generátor kimenetén a feszültség nem stabil, és a terhelés jellegétől függően változik. Ha sok meddő teljesítményfogyasztót csatlakoztatnak hozzá, az állórész tekercs túlmelegedhet, ami befolyásolja a szigetelés élettartamát.
Ezért az aszinkron generátor használata korlátozott. Működhet az "üvegházhoz" közeli körülmények között: nincs túlterhelés, indítási terhelési áramok, a reagens erős fogyasztói. Ugyanakkor a hozzá csatlakoztatott elektromos vevők nem lehetnek kritikusak a tápfeszültség nagyságának és frekvenciájának változásai szempontjából.
Az aszinkron generátor használatának ideális helye a víz- vagy szélenergiával működő alternatív energiarendszerek. Ezekben a készülékekben a generátor nem közvetlenül látja el a fogyasztót, hanem a tároló akkumulátort tölti. Már belőle, egy DC-AC konverteren keresztül táplálják a terhelést.
Ezért, ha szélturbinát vagy kis vízierőművet kell összeszerelni, az aszinkron generátor a legjobb megoldás. Itt működik a fő és egyetlen előnye - a tervezés egyszerűsége. A gyűrűk hiánya a forgórészen és a kefekészüléken azt a tényt eredményezi, hogy működés közben nem kell folyamatosan karbantartani: tisztítsa meg a gyűrűket, cserélje ki a keféket, távolítsa el róluk a grafitport. Valójában annak érdekében, hogy aszinkron motorból saját kezűleg készítsünk szélgenerátort, a generátor tengelyét közvetlenül a szélturbina lapátjaihoz kell csatlakoztatni. Ez azt jelenti, hogy a szerkezet nagy magasságban lesz. Eltávolítani onnan nehézkes.

Mágneses generátor

Miért szükséges mágneses teret létrehozni elektromos áram segítségével? Végül is vannak erős forrásai - neodímium mágnesek.
Az indukciós motor generátorrá alakításához hengeres neodímium mágnesekre lesz szükség, amelyeket a rotor tekercsének szabványos vezetői helyére kell felszerelni. Először ki kell számítania a szükséges mágnesek számát. Ehhez a forgórészt eltávolítják a motorból, amelyet generátorrá alakítanak át. Jól mutatja a mókuskerék tekercselési helyeit. A mágnesek méreteit (átmérőjét) úgy választják meg, hogy szigorúan a rövidre zárt tekercs vezetőinek közepébe szerelve ne érintkezzenek a következő sor mágneseivel. A sorok között legalább a használt mágnes átmérőjénél résnek kell lennie.
Az átmérő eldöntése után kiszámítják, hogy hány mágnes illeszkedik a tekercsvezető hossza mentén a rotor egyik végétől a másikig. Ugyanakkor legalább egy-két milliméteres rés marad közöttük. Az egy sorban lévő mágnesek számát megszorozva a sorok számával (rotor tekercsvezetők), megkapjuk a szükséges számot. A mágnesek magasságát nem szabad túl magasra választani.
A mágnesek az aszinkron villanymotor forgórészére történő felszereléséhez módosítani kell: távolítson el egy fémréteget egy esztergagépen a mágnes magasságának megfelelő mélységig. Ebben az esetben a forgórészt gondosan középre kell helyezni a gépben, nehogy kibillentse az egyensúlyát. Ellenkező esetben a tömegközéppont elmozdul, ami a munka során veréshez vezet.

Ezután elkezdik felszerelni a mágneseket a rotor felületére. A rögzítéshez ragasztót használnak. Minden mágnesnek két pólusa van, amelyeket hagyományosan északnak és délnek neveznek. Ugyanazon a soron belül a rotortól távoli pólusoknak azonosaknak kell lenniük. Annak érdekében, hogy ne tévedjünk a telepítés során, a mágneseket először egy füzérbe kell kötni. Szigorúan meghatározott módon kapcsolódnak egymáshoz, mivel csak ellentétes pólusok vonzzák őket. Most már csak az azonos nevű pólusokat kell megjelölni egy markerrel.
Minden következő sorban a külső pólus változik. Ez azt jelenti, hogy ha egy sor mágnest egy markerrel jelölt pólusra rakott ki, amely a rotortól kifelé helyezkedik el, akkor a következőt fordítottan kihelyezett mágnesekkel. Stb.
A mágnesek ragasztása után epoxigyantával rögzíteni kell.Ehhez a kapott szerkezet köré kartonból vagy vastag papírból sablont készítenek, amelybe a gyantát öntik. A papírt a forgórész köré tekerik, szalaggal vagy szalaggal tekerik. Az egyik végrész gyurmával van bevonva, vagy szintén ragasztva. Ezután a rotort függőlegesen szerelik fel, és epoxigyantát öntenek a papír és a fém közötti üregbe. Miután megszilárdult, az eszközöket eltávolítják.
Most ismét befogjuk a rotort az esztergagépbe, központosítjuk, és az epoxival töltött felületet csiszoljuk. Erre nem esztétikai okokból van szükség, hanem azért, hogy minimalizáljuk a rotorra szerelt további alkatrészekből adódó esetleges egyensúlyhiány hatását.
A csiszolás először durva csiszolópapírral történik. Egy fatömbre van felszerelve, amelyet ezután egyenletesen mozgatnak egy forgó felületen. Ezután használhat finomabb szemcsés csiszolópapírt.

Az elektromos generátorok további energiaforrást jelentenek az otthonok számára. Ha nagy távolságra van a fő elektromos hálózatoktól, akkor helyettesítheti azokat. A gyakori áramkimaradások generátorok felszerelését kényszerítik.

Nem olcsók, van értelme 10 000 rubelnél többet költeni? a készülékhez, ha magad is tudsz generátort készíteni villanymotorból? Ehhez persze jól jön néhány elektrotechnikai készség és eszköz. A lényeg, hogy ne költsön pénzt.

Egy egyszerű generátort saját kezűleg is összeállíthat, ez releváns lesz, ha átmeneti áramhiányt kell fedeznie. Súlyosabb esetekre nem alkalmas, mivel nem rendelkezik kellő funkcionalitással és megbízhatósággal.

A kézi összeszerelés során természetesen sok nehézség adódik. Előfordulhat, hogy a szükséges alkatrészek és szerszámok nem állnak rendelkezésre. A tapasztalat és a készségek hiánya az ilyen munkákban félelmetes lehet. De az erős vágy lesz a fő ösztönző, és segít leküzdeni minden fáradságos eljárást.

A generátor megvalósítása és működése

Az elektromágneses indukció elektromos áramot hoz létre a generátorban. Ennek az az oka, hogy a tekercs mesterségesen létrehozott mágneses térben mozog. Ez az elektromos generátor működési elve.

A generátort kis teljesítményű belső égésű motor hajtja. Működhet benzinnel, gázzal vagy gázolajjal.

A generátornak van egy forgórésze és egy állórésze. A mágneses teret a rotor hozza létre. Mágnesek vannak ráerősítve. Az állórész a generátor rögzített része, és speciális acéllemezekből és egy tekercsből áll. Kis rés van a forgórész és az állórész között.

Kétféle áramfejlesztő létezik. Az elsőnek szinkron forgórésze van. Bonyolult kialakítású és alacsony hatásfokkal rendelkezik. A második típusban a rotor aszinkron módon forog. A működés elve szerint egyszerű.

Az aszinkron motorok minimális energiát veszítenek, míg a szinkron generátorokban a veszteség eléri a 11%-ot. Ezért az aszinkron forgórészű villanymotorok nagyon népszerűek a háztartási készülékekben és a különböző gyárakban.

Működés közben feszültségesések léphetnek fel, amelyek káros hatással vannak a háztartási készülékekre. Ehhez egy egyenirányítót kell felszerelni a kimeneti végekre.

Az aszinkron generátor könnyen karbantartható. Teste megbízható és tömített. Nem kell félni az ohmos terhelésű, feszültségingadozásra érzékeny háztartási készülékektől. A nagy hatékonyság és a hosszú üzemidő igényessé teszi a készüléket, ráadásul önállóan is összeszerelhető.

Mi kell a generátor építéséhez? Először is meg kell találnia a megfelelő villanymotort. Mosógépből kivehető. Az állórészt nem érdemes önállóan készíteni, jobb, ha kész megoldást használunk, ahol vannak tekercsek.

Érdemes azonnal megfelelő mennyiségű rézhuzalt, szigetelőanyagot felhalmozni. Mivel minden generátor feszültséglökést termel, egyenirányítóra van szükség.

A saját kezű generátorra vonatkozó utasítások szerint teljesítményszámítást kell végeznie. Annak érdekében, hogy a jövőbeli eszköz a szükséges teljesítményt nyújtsa, a névleges teljesítménynél valamivel nagyobb sebességet kell adni neki.

Fordulatszámmérőt használunk, és bekapcsoljuk a motort a hálózatba, így megtudhatja a rotor fordulatszámát. A kapott értékhez 10% -ot kell hozzáadnia, ez megakadályozza a motor túlmelegedését.

A kondenzátorok segítenek fenntartani a szükséges feszültségszintet. Ezeket a generátortól függően választják ki. Például 2 kW teljesítményhez 60 μF kondenzátorkapacitás szükséges. 3 ilyen, azonos kapacitású alkatrészre van szüksége. A készülék biztonsága érdekében földelni kell.

Építési folyamat

Itt minden egyszerű! A kondenzátorok a "háromszög" séma szerint vannak csatlakoztatva az elektromos motorhoz. Működés közben rendszeresen ellenőrizni kell a ház hőmérsékletét. Felmelegedése a nem megfelelően kiválasztott kondenzátorkondenzátorok miatt következhet be.

A házilag készített generátort, amely nem rendelkezik automatizálással, folyamatosan figyelni kell. Idővel a fűtés csökkenti a hatékonyságot. Ezután a készüléknek időt kell adni, hogy lehűljön. Időnként meg kell mérni a feszültséget, a fordulatok számát és az áramerősséget.

A helytelenül kiszámított specifikációk nem tudják biztosítani a berendezésnek a szükséges teljesítményt. Ezért az összeszerelés megkezdése előtt rajzmunkát kell végezni, és diagramokat kell készíteni.

Lehetséges, hogy a házi készítésű készüléket gyakori meghibásodások kísérik. Ezen nem szabad meglepődni, mivel gyakorlatilag lehetetlen az elektromos generátor összes elemének zárt telepítése otthon.

Szóval, remélem, világos, hogyan készítsünk generátort egy villanymotorból. Ha olyan készüléket szeretne tervezni, amelynek teljesítményének elegendőnek kell lennie a háztartási készülékek és a világítólámpák, vagy egy építőeszköz egyidejű működtetéséhez, akkor össze kell adnia a teljesítményüket, és ki kell választania a megfelelő motort. Kívánatos, hogy kis teljesítménytartalékkal rendelkezzen.

Ha meghibásodik az elektromos generátor kézi összeszerelése során, ne essen kétségbe. Sok modern modell van a piacon, amelyek nem igényelnek állandó felügyeletet. Különböző kapacitásúak lehetnek, és meglehetősen gazdaságosak. Az interneten vannak fényképek a generátorokról, amelyek segítenek felmérni az eszköz méretét. Az egyetlen negatívum a magas költségük.

Fotó generátorokról saját kezével