इलेक्ट्रिक मोटर से जनरेटर कैसे बनाया जाता है। El . से जनरेटर

विषय:

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग मौजूद है और अपने स्वयं के कानूनों और सिद्धांतों के अनुसार संचालित होती है। उनमें से, प्रतिवर्तीता का तथाकथित सिद्धांत है, जो आपको एक अतुल्यकालिक मोटर से अपने हाथों से एक जनरेटर बनाने की अनुमति देता है। इस समस्या को हल करने के लिए, ज्ञान और इस उपकरण के संचालन के सिद्धांतों की स्पष्ट समझ की आवश्यकता है।

इंडक्शन मोटर को जनरेटर मोड में बदलना

सबसे पहले, आपको एक अतुल्यकालिक मोटर के संचालन के सिद्धांत पर विचार करने की आवश्यकता है, क्योंकि यह वह इकाई है जो जनरेटर बनाने के आधार के रूप में कार्य करती है।

एसिंक्रोनस टाइप इलेक्ट्रिक मोटर एक ऐसा उपकरण है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक और तापीय ऊर्जा में परिवर्तित करता है। स्टेटर और रोटर की वाइंडिंग के बीच उत्पन्न होने वाले इस तरह के परिवर्तन की संभावना प्रदान की जाती है। एसिंक्रोनस मोटर्स की मुख्य विशेषता इन तत्वों की गति में अंतर है।

स्टेटर और रोटर स्वयं रिंग के अंदर खांचे के साथ स्टील प्लेटों से बने समाक्षीय गोल खंड होते हैं। पूरे सेट में अनुदैर्ध्य खांचे बनते हैं, जहां तांबे के तार की घुमावदार स्थित होती है। रोटर में, घुमावदार कार्य कोर के खांचे में स्थित एल्यूमीनियम की छड़ द्वारा किया जाता है और प्लेटों को लॉक करके दोनों तरफ बंद कर दिया जाता है। जब स्टेटर वाइंडिंग पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाता है। घूर्णन गति में अंतर के कारण, घुमावदार के बीच एक ईएमएफ प्रेरित होता है, जो केंद्रीय शाफ्ट के घूर्णन की ओर जाता है।

एक अतुल्यकालिक विद्युत मोटर के विपरीत, एक जनरेटर, इसके विपरीत, थर्मल और यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। सबसे व्यापक इंडक्शन डिवाइस हैं, जो एक इंटरवाइंडिंग इलेक्ट्रोमोटिव बल के प्रेरण द्वारा विशेषता है। जैसा कि एक अतुल्यकालिक मोटर के मामले में, EMF के शामिल होने का कारण स्टेटर और रोटर के चुंबकीय क्षेत्रों की गति में अंतर है। यहां से यह काफी स्वाभाविक रूप से, उत्क्रमण के सिद्धांत के आधार पर अनुसरण करता है, कि कुछ तकनीकी पुनर्निर्माणों के कारण एक अतुल्यकालिक मोटर को जनरेटर में बदलना काफी संभव है।

प्रत्येक अतुल्यकालिक विद्युत जनरेटर एक प्रकार का ट्रांसफार्मर होता है जो मोटर शाफ्ट की यांत्रिक ऊर्जा को प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है। यह तब होता है जब शाफ्ट की गति तुल्यकालिक गति से अधिक होने लगती है और 1500 आरपीएम और उससे अधिक तक पहुंच जाती है। यह गति उच्च टोक़ लगाने से प्राप्त होती है। इसका स्रोत गैस जनरेटर या पवनचक्की प्ररित करनेवाला का आंतरिक दहन इंजन हो सकता है।

जब सिंक्रोनस गति पहुंच जाती है, तो एक कैपेसिटर बैंक चालू हो जाता है, जिसमें एक कैपेसिटिव करंट बनाया जाता है। इसकी क्रिया के तहत, स्टेटर वाइंडिंग स्व-उत्तेजित होते हैं और जनरेशन मोड में एक विद्युत प्रवाह उत्पन्न होने लगता है। कुछ शर्तों के अधीन, 50 हर्ट्ज की औद्योगिक आवृत्ति देने में सक्षम ऐसे जनरेटर का विश्वसनीय और स्थिर संचालन:

• रोटेशन की गति इलेक्ट्रिक मोटर के संचालन की आवृत्ति से पर्ची के प्रतिशत से अधिक होनी चाहिए, जो कि 2-10% है।
• जनरेटर की घूर्णन गति तुल्यकालिक गति से मेल खाना चाहिए।

जनरेटर कैसे बनाते हैं

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में कुछ जानकारी, व्यावहारिक कौशल होने के कारण, एक अतुल्यकालिक मोटर से एक व्यावहारिक जनरेटर को अपने हाथों से इकट्ठा करना काफी संभव है। सबसे पहले, आपको वास्तविक, यानी इलेक्ट्रिक मोटर की अतुल्यकालिक गति की गणना करने की आवश्यकता है, जिसका उपयोग जनरेटर के रूप में किया जाएगा। यह ऑपरेशन टैकोमीटर का उपयोग करके किया जा सकता है।

अगला, आपको इलेक्ट्रिक मोटर की तुल्यकालिक आवृत्ति निर्धारित करने की आवश्यकता है, जो जनरेटर के लिए अतुल्यकालिक होगी। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, यहां पर्ची की मात्रा को ध्यान में रखना आवश्यक है, जो 2-10% है। उदाहरण के लिए, माप के परिणामस्वरूप, 1450 आरपीएम की रोटेशन गति प्राप्त की गई थी, इसलिए जनरेटर की आवश्यक आवृत्ति 1479-1595 आरपीएम होगी।

पवनचक्की के लिए जनरेटर के रूप में, एक अतुल्यकालिक मोटर का रीमेक बनाने का निर्णय लिया गया। इस तरह का परिवर्तन बहुत ही सरल और किफायती है, इसलिए, पवन टर्बाइनों के घर-निर्मित डिज़ाइनों में, आप अक्सर एसिंक्रोनस मोटर्स से बने जनरेटर देख सकते हैं।

परिवर्तन में रोटर को मैग्नेट के नीचे मोड़ना शामिल है, फिर मैग्नेट को आमतौर पर टेम्प्लेट के अनुसार रोटर से चिपका दिया जाता है और एपॉक्सी से भर दिया जाता है ताकि वे उड़ न जाएं। बहुत अधिक वोल्टेज कम करने और करंट बढ़ाने के लिए स्टेटर को मोटे तार से रिवाइंड करना भी आम है। लेकिन मैं इस इंजन को रिवाइंड नहीं करना चाहता था और यह सब कुछ वैसा ही छोड़ने का फैसला किया गया था, केवल रोटर को मैग्नेट में बदलने के लिए। 1.32 kW की शक्ति वाली तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर को दाता के रूप में पाया गया था। नीचे इस मोटर की एक तस्वीर है।

जनरेटर में एसिंक्रोनस मोटर परिवर्तन इलेक्ट्रिक मोटर के रोटर को एक खराद पर मैग्नेट की मोटाई के लिए मशीनीकृत किया गया था। यह रोटर धातु की आस्तीन का उपयोग नहीं करता है, जिसे आमतौर पर मशीनीकृत किया जाता है और मैग्नेट के नीचे रोटर पर रखा जाता है। चुंबकीय प्रेरण को बढ़ाने के लिए आस्तीन की आवश्यकता होती है, इसके माध्यम से मैग्नेट अपने क्षेत्रों को बंद कर देते हैं, एक दूसरे को नीचे से खिलाते हैं और चुंबकीय क्षेत्र नष्ट नहीं होता है, लेकिन सब कुछ स्टेटर में चला जाता है। इस डिजाइन में, 160 टुकड़ों की मात्रा में 7.6 * 6 मिमी के आकार के साथ काफी मजबूत मैग्नेट का उपयोग किया जाता है, जो बिना आस्तीन के भी अच्छा ईएमएफ प्रदान करेगा।

सबसे पहले, चुम्बकों को चिपकाने से पहले, रोटर को चार ध्रुवों के साथ चिह्नित किया गया था, और चुम्बकों को एक बेवल के साथ रखा गया था। मोटर चार-पोल थी, और चूंकि रोटर पर स्टेटर रिवाउंड नहीं था, इसलिए चार चुंबकीय ध्रुव भी होने चाहिए। प्रत्येक चुंबकीय ध्रुव वैकल्पिक होता है, एक ध्रुव सशर्त "उत्तर" होता है, दूसरा ध्रुव "दक्षिण" होता है। चुंबकीय ध्रुवों को स्थान दिया जाता है, इसलिए चुम्बकों को ध्रुवों पर अधिक सघनता से समूहीकृत किया जाता है। मैग्नेट को रोटर पर रखने के बाद, उन्हें फिक्सेशन के लिए चिपकने वाली टेप से लपेटा गया और एपॉक्सी राल से भर दिया गया।

असेंबली के बाद, रोटर के चिपके हुए को महसूस किया गया था, शाफ्ट घुमाए जाने पर चिपका हुआ महसूस किया गया था। रोटर का रीमेक बनाने का निर्णय लिया गया। मैग्नेट को एपॉक्सी के साथ एक साथ खटखटाया गया और फिर से रखा गया, लेकिन अब वे कमोबेश पूरे रोटर में समान रूप से दूरी पर हैं, नीचे एपॉक्सी डालने से पहले मैग्नेट के साथ रोटर की एक तस्वीर है। भरने के बाद स्टिकिंग कुछ कम हुई और यह देखा गया कि जनरेटर के समान गति से घुमाने पर वोल्टेज थोड़ा कम हो गया और करंट थोड़ा बढ़ गया।

तैयार जनरेटर को इकट्ठा करने के बाद, इसे एक ड्रिल के साथ मोड़ने और इसे लोड के रूप में कुछ जोड़ने का निर्णय लिया गया। एक प्रकाश बल्ब 220 वोल्ट 60 वाट के लिए जुड़ा था, 800-1000 आरपीएम पर यह पूरी गर्मी में जल गया। इसके अलावा, यह जांचने के लिए कि जनरेटर क्या सक्षम था, 1 किलोवाट की शक्ति वाला एक दीपक जुड़ा हुआ था, यह पूरी गर्मी में जल गया और ड्रिल जनरेटर को कठिन नहीं बना सका।

निष्क्रिय होने पर, 2800 आरपीएम की अधिकतम ड्रिल गति पर, जनरेटर वोल्टेज 400 वोल्ट से अधिक था। लगभग 800 आरपीएम पर, वोल्टेज 160 वोल्ट है। हमने 500 वॉट के बॉयलर को जोड़ने की भी कोशिश की, एक मिनट के मरोड़ के बाद गिलास में पानी गर्म हो गया। ये जनरेटर द्वारा पारित परीक्षण हैं, जो एक इंडक्शन मोटर से बनाया गया था।

जनरेटर के बाद जनरेटर और पूंछ को जोड़ने के लिए एक कुंडा धुरी के साथ रैक को वेल्डेड किया गया था। डिजाइन पूंछ को मोड़कर हवा से विंडहेड को हटाने के साथ योजना के अनुसार बनाया गया है, इसलिए जनरेटर धुरी के केंद्र से ऑफसेट होता है, और पीछे पिन किंगपिन होता है जिस पर पूंछ लगाई जाती है।

यहाँ तैयार पवन टरबाइन की एक तस्वीर है। पवन टरबाइन को नौ मीटर के मस्तूल पर लगाया गया था। हवा के बल वाले जनरेटर ने 80 वोल्ट तक का ओपन सर्किट वोल्टेज दिया। उन्होंने दो किलोवाट के टेन को इससे जोड़ने की कोशिश की, थोड़ी देर बाद टेन गर्म हो गया, जिसका अर्थ है कि पवन जनरेटर में अभी भी किसी प्रकार की शक्ति है।

फिर पवन जनरेटर के लिए नियंत्रक को इकट्ठा किया गया और चार्जिंग के लिए इसके माध्यम से बैटरी को जोड़ा गया। चार्जिंग काफी अच्छी थी, बैटरी ने जल्दी से शोर किया, जैसे कि इसे चार्जर से चार्ज किया जा रहा हो।

मोटर शिंदिक पर डेटा 220/380 वोल्ट 6.2 / 3.6 ए। इसका मतलब है कि जनरेटर का प्रतिरोध 35.4 ओम त्रिकोण / 105.5 ओम स्टार है। यदि उसने जनरेटर के चरणों को एक त्रिकोण में बदलने की योजना के अनुसार 12-वोल्ट की बैटरी चार्ज की, जो कि सबसे अधिक संभावना है, तो 80-12 / 35.4 = 1.9A। यह पता चला है कि 8-9 m / s की हवा के साथ, चार्जिंग करंट लगभग 1.9 A था, और यह केवल 23 वाट / घंटा है, लेकिन ज्यादा नहीं, लेकिन शायद मैं कहीं गलत था।

इस तरह के बड़े नुकसान जनरेटर के उच्च प्रतिरोध के कारण होते हैं, इसलिए जनरेटर के प्रतिरोध को कम करने के लिए स्टेटर को आमतौर पर एक मोटे तार के साथ रिवाउंड किया जाता है, जो करंट को प्रभावित करता है, और जनरेटर वाइंडिंग का प्रतिरोध जितना अधिक होता है, करंट उतना ही कम होता है। और वोल्टेज जितना अधिक होगा।

घरेलू उपकरणों और औद्योगिक उपकरणों को बिजली देने के लिए एक शक्ति स्रोत की आवश्यकता होती है। बिजली पैदा करने के कई तरीके हैं। लेकिन सबसे होनहार और लागत प्रभावी, आज, विद्युत मशीनों द्वारा करंट का उत्पादन है। निर्माण में सबसे आसान, सस्ता और संचालन में विश्वसनीय एक अतुल्यकालिक जनरेटर निकला जो हमारे द्वारा उपभोग की जाने वाली बिजली का शेर का हिस्सा उत्पन्न करता है।

इस प्रकार की इलेक्ट्रिक मशीनों का उपयोग उनके फायदे से तय होता है। अतुल्यकालिक बिजली जनरेटर, इसके विपरीत, प्रदान करते हैं:

• विश्वसनीयता की एक उच्च डिग्री;
• लंबी सेवा जीवन;
• लाभप्रदता;
• न्यूनतम रखरखाव लागत।

अतुल्यकालिक जनरेटर के ये और अन्य गुण उनके डिजाइन में निहित हैं।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

एक अतुल्यकालिक जनरेटर के मुख्य कार्य भाग रोटर (चलती भाग) और स्टेटर (स्थिर) हैं। चित्र 1 में, रोटर दाईं ओर है और स्टेटर बाईं ओर है। रोटर डिवाइस पर ध्यान दें। यह तांबे के तार की वाइंडिंग नहीं दिखाता है। वास्तव में, वाइंडिंग मौजूद हैं, लेकिन उनमें एल्यूमीनियम की छड़ें होती हैं, जो दोनों तरफ स्थित रिंगों में शॉर्ट-सर्किट होती हैं। फोटो में छड़ें तिरछी रेखाओं के रूप में दिखाई दे रही हैं।

शॉर्ट-सर्किट वाइंडिंग का डिज़ाइन तथाकथित "गिलहरी पिंजरे" बनाता है। इस पिंजरे के अंदर की जगह स्टील की प्लेटों से भरी हुई है। सटीक होने के लिए, रोटर कोर में बने खांचे में एल्यूमीनियम की छड़ें दबाई जाती हैं।

चावल। 1. अतुल्यकालिक जनरेटर का रोटर और स्टेटर

अतुल्यकालिक मशीन, जिसका उपकरण ऊपर वर्णित है, को गिलहरी-पिंजरे जनरेटर कहा जाता है। जो कोई भी एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर के डिजाइन से परिचित है, उसने इन दोनों मशीनों की संरचना में समानता पर ध्यान दिया होगा। वास्तव में, वे अलग नहीं हैं, क्योंकि जनरेटर मोड में उपयोग किए जाने वाले अतिरिक्त उत्तेजना कैपेसिटर के अपवाद के साथ, प्रेरण जनरेटर और गिलहरी-पिंजरे मोटर लगभग समान हैं।

रोटर एक शाफ्ट पर स्थित होता है, जो कवर द्वारा दोनों तरफ क्लैंप किए गए बीयरिंगों पर बैठता है। पूरी संरचना एक धातु के मामले से सुरक्षित है। मध्यम और उच्च शक्ति के जनरेटर को ठंडा करने की आवश्यकता होती है, इसलिए शाफ्ट पर एक पंखा अतिरिक्त रूप से स्थापित किया जाता है, और केस को रिब्ड बनाया जाता है (चित्र 2 देखें)।

चावल। 2. अतुल्यकालिक जनरेटर विधानसभा

परिचालन सिद्धांत

परिभाषा के अनुसार, जनरेटर एक उपकरण है जो यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करता है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि रोटर को घुमाने के लिए किस ऊर्जा का उपयोग किया जाता है: हवा, पानी की संभावित ऊर्जा या टरबाइन या आंतरिक दहन इंजन द्वारा यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित आंतरिक ऊर्जा।

रोटर के रोटेशन के परिणामस्वरूप, स्टील प्लेटों के अवशिष्ट चुंबकीयकरण द्वारा गठित बल की चुंबकीय रेखाएं स्टेटर वाइंडिंग को पार करती हैं। कॉइल में ईएमएफ बनता है, जो सक्रिय भार से जुड़े होने पर उनके सर्किट में करंट का निर्माण करता है।

साथ ही, यह महत्वपूर्ण है कि शाफ्ट के घूर्णन की समकालिक गति थोड़ी (लगभग 2 - 10% तक) प्रत्यावर्ती धारा (स्टेटर डंडे की संख्या द्वारा निर्धारित) की तुल्यकालिक आवृत्ति से अधिक हो। दूसरे शब्दों में, रोटर स्लिप की मात्रा से घूर्णी गति की अतुल्यकालिकता (बेमेल) सुनिश्चित करना आवश्यक है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस प्रकार प्राप्त वर्तमान छोटा होगा। आउटपुट पावर बढ़ाने के लिए मैग्नेटिक इंडक्शन को बढ़ाना जरूरी है। वे कैपेसिटर को स्टेटर कॉइल के टर्मिनलों से जोड़कर डिवाइस की दक्षता में वृद्धि हासिल करते हैं।

चित्रा 3 संधारित्र उत्तेजना (आरेख के बाईं ओर) के साथ एक वेल्डिंग एसिंक्रोनस अल्टरनेटर का आरेख दिखाता है। कृपया ध्यान दें कि उत्तेजना कैपेसिटर डेल्टा में जुड़े हुए हैं। आकृति का दाहिना भाग इन्वर्टर वेल्डिंग मशीन का वास्तविक आरेख है।

चावल। 3. वेल्डिंग अतुल्यकालिक जनरेटर की योजना

अन्य, अधिक जटिल उत्तेजना योजनाएं हैं, उदाहरण के लिए, इंडक्टर्स और कैपेसिटर बैंक का उपयोग करना। ऐसे सर्किट का एक उदाहरण चित्र 4 में दिखाया गया है।

चित्रा 4. प्रेरकों के साथ एक उपकरण का आरेख

तुल्यकालिक जनरेटर से अंतर

सिंक्रोनस अल्टरनेटर और एसिंक्रोनस जनरेटर के बीच मुख्य अंतर रोटर के डिजाइन में है। एक सिंक्रोनस मशीन में, रोटर में वायर वाइंडिंग होते हैं। चुंबकीय प्रेरण बनाने के लिए, एक स्वायत्त शक्ति स्रोत का उपयोग किया जाता है (अक्सर रोटर के समान अक्ष पर स्थित एक अतिरिक्त कम-शक्ति डीसी जनरेटर)।

एक सिंक्रोनस जनरेटर का लाभ यह है कि यह एक उच्च गुणवत्ता वाला करंट उत्पन्न करता है और इस प्रकार के अन्य अल्टरनेटर के साथ आसानी से सिंक्रोनाइज़ हो जाता है। हालांकि, सिंक्रोनस अल्टरनेटर ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। वे अपने अतुल्यकालिक समकक्षों की तुलना में अधिक महंगे हैं और बनाए रखने की अधिक मांग है - आपको ब्रश की स्थिति की निगरानी करने की आवश्यकता है।

प्रेरण जनरेटर का हार्मोनिक विरूपण या स्पष्ट कारक सिंक्रोनस अल्टरनेटर की तुलना में कम है। यानी ये लगभग साफ बिजली पैदा करते हैं। ऐसी धाराओं पर वे अधिक स्थिर कार्य करते हैं:

• समायोज्य चार्जर;
• आधुनिक टेलीविजन रिसीवर।

अतुल्यकालिक जनरेटर इलेक्ट्रिक मोटर्स की विश्वसनीय शुरुआत प्रदान करते हैं जिन्हें उच्च प्रारंभिक धाराओं की आवश्यकता होती है। इस सूचक के अनुसार, वास्तव में, वे सिंक्रोनस मशीनों से कमतर नहीं हैं। उनके पास कम प्रतिक्रियाशील भार होता है, जिसका थर्मल शासन पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है, क्योंकि प्रतिक्रियाशील शक्ति पर कम ऊर्जा खर्च होती है। एसिंक्रोनस अल्टरनेटर में विभिन्न रोटर गति पर बेहतर आउटपुट आवृत्ति स्थिरता होती है।

वर्गीकरण

गिलहरी-पिंजरे जनरेटर उनके डिजाइन की सादगी के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। हालांकि, अन्य प्रकार की अतुल्यकालिक मशीनें हैं: एक चरण रोटर के साथ अल्टरनेटर और स्थायी चुंबक का उपयोग करने वाले उपकरण जो एक उत्तेजना सर्किट बनाते हैं।

चित्र 5 में, तुलना के लिए, दो प्रकार के जनरेटर दिखाए गए हैं: बाईं ओर, आधार पर, और दाईं ओर, एक चरण रोटर के साथ IM पर आधारित एक अतुल्यकालिक मशीन। यहां तक ​​​​कि योजनाबद्ध छवियों पर एक सरसरी निगाह चरण रोटर के जटिल डिजाइन को दिखाती है। पर्ची के छल्ले (4) और ब्रश धारक तंत्र (5) की उपस्थिति पर ध्यान आकर्षित किया जाता है। नंबर 3 वायर वाइंडिंग के लिए खांचे को इंगित करता है, जिसमें इसे उत्तेजित करने के लिए करंट लगाना आवश्यक है।

चावल। 5. अतुल्यकालिक जनरेटर के प्रकार

एक अतुल्यकालिक जनरेटर के रोटर में उत्तेजना वाइंडिंग की उपस्थिति से उत्पन्न विद्युत प्रवाह की गुणवत्ता में सुधार होता है, लेकिन साथ ही सादगी और विश्वसनीयता जैसे फायदे खो जाते हैं। इसलिए, ऐसे उपकरणों का उपयोग स्वायत्त शक्ति स्रोत के रूप में केवल उन क्षेत्रों में किया जाता है जहां उनके बिना करना मुश्किल है। रोटार में स्थायी चुम्बक का उपयोग मुख्य रूप से कम शक्ति वाले जनरेटर के उत्पादन के लिए किया जाता है।

आवेदन क्षेत्र

गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ जनरेटर सेट का सबसे आम उपयोग। वे सस्ती हैं और वस्तुतः कोई रखरखाव की आवश्यकता नहीं है। शुरुआती कैपेसिटर से लैस उपकरणों में अच्छे दक्षता संकेतक होते हैं।

एसिंक्रोनस अल्टरनेटर अक्सर एक स्वतंत्र या बैकअप पावर स्रोत के रूप में उपयोग किए जाते हैं। वे उनके साथ काम करते हैं, उनका उपयोग शक्तिशाली मोबाइल के लिए किया जाता है और।

तीन-चरण वाइंडिंग वाले अल्टरनेटर आत्मविश्वास से तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर शुरू करते हैं, इसलिए उनका उपयोग अक्सर औद्योगिक बिजली संयंत्रों में किया जाता है। वे एकल-चरण नेटवर्क में बिजली उपकरण भी कर सकते हैं। दो-चरण मोड आपको ICE ईंधन बचाने की अनुमति देता है, क्योंकि अप्रयुक्त वाइंडिंग निष्क्रिय मोड में हैं।

आवेदन का दायरा काफी व्यापक है:

• परिवहन उद्योग;
• कृषि;
• घरेलू क्षेत्र;
• चिकित्सा संस्थान;

स्थानीय पवन और हाइड्रोलिक बिजली संयंत्रों के निर्माण के लिए अतुल्यकालिक अल्टरनेटर सुविधाजनक हैं।

DIY अतुल्यकालिक जनरेटर

आइए तुरंत आरक्षण करें: हम स्क्रैच से जनरेटर बनाने की बात नहीं कर रहे हैं, बल्कि एक अतुल्यकालिक मोटर को एक अल्टरनेटर में बदलने की बात कर रहे हैं। कुछ शिल्पकार मोटर से तैयार स्टेटर का उपयोग करते हैं और रोटर के साथ प्रयोग करते हैं। रोटर पोल बनाने के लिए नियोडिमियम मैग्नेट का उपयोग करने का विचार है। चिपके हुए चुम्बकों के साथ एक रिक्त कुछ इस तरह दिख सकता है (चित्र 6 देखें):

चावल। 6. सरेस से जोड़ा हुआ मैग्नेट के साथ खाली

आप मोटर शाफ्ट पर लगाए गए विशेष रूप से मशीनीकृत वर्कपीस पर चुंबक चिपकाते हैं, उनकी ध्रुवीयता और शिफ्ट कोण को देखते हुए। इसके लिए कम से कम 128 मैग्नेट की आवश्यकता होगी।

तैयार संरचना को स्टेटर में समायोजित किया जाना चाहिए और साथ ही दांतों और निर्मित रोटर के चुंबकीय ध्रुवों के बीच न्यूनतम अंतर सुनिश्चित करना चाहिए। चूंकि चुम्बक सपाट होते हैं, इसलिए संरचना को लगातार ठंडा करते हुए उन्हें जमीन पर या मुड़ना होगा, क्योंकि उच्च तापमान पर नियोडिमियम अपने चुंबकीय गुणों को खो देता है। यदि आप सब कुछ ठीक करते हैं, तो जनरेटर काम करेगा।

समस्या यह है कि कलात्मक परिस्थितियों में एक आदर्श रोटर बनाना बहुत कठिन होता है। लेकिन अगर आपके पास एक खराद है और आप कुछ सप्ताह ट्विकिंग और ट्विकिंग में खर्च करने को तैयार हैं, तो आप प्रयोग कर सकते हैं।

मैं एक अधिक व्यावहारिक विकल्प प्रस्तावित करता हूं - एक इंडक्शन मोटर को एक जनरेटर में बदलना (नीचे वीडियो देखें)। ऐसा करने के लिए, आपको उपयुक्त शक्ति और स्वीकार्य रोटर गति के साथ एक इलेक्ट्रिक मोटर की आवश्यकता होती है। इंजन की शक्ति आवश्यक अल्टरनेटर शक्ति से कम से कम 50% अधिक होनी चाहिए। यदि ऐसी इलेक्ट्रिक मोटर आपके निपटान में है, तो प्रसंस्करण के लिए आगे बढ़ें। अन्यथा, तैयार जनरेटर खरीदना बेहतर है।

प्रसंस्करण के लिए, आपको KBG-MN, MBGO, MBGT ब्रांड के 3 कैपेसिटर की आवश्यकता होगी (आप अन्य ब्रांड ले सकते हैं, लेकिन इलेक्ट्रोलाइटिक नहीं)। कम से कम 600 वी (तीन-चरण मोटर के लिए) के वोल्टेज के लिए कैपेसिटर का चयन करें। जनरेटर Q की प्रतिक्रियाशील शक्ति निम्नलिखित संबंध द्वारा संधारित्र की धारिता से संबंधित है: Q = 0.314·U 2 ·C·10 -6 ।

लोड में वृद्धि के साथ, प्रतिक्रियाशील शक्ति बढ़ जाती है, जिसका अर्थ है कि स्थिर वोल्टेज यू को बनाए रखने के लिए, स्विचिंग द्वारा नई कैपेसिटेंस जोड़कर कैपेसिटर्स की कैपेसिटेंस को बढ़ाना आवश्यक है।

वीडियो: एकल-चरण मोटर से अतुल्यकालिक जनरेटर बनाना - भाग 1

भाग 2

व्यवहार में, औसत मूल्य आमतौर पर चुना जाता है, यह मानते हुए कि भार अधिकतम नहीं होगा।

कैपेसिटर के मापदंडों का चयन करने के बाद, उन्हें स्टेटर वाइंडिंग के टर्मिनलों से कनेक्ट करें जैसा कि आरेख (चित्र 7) में दिखाया गया है। जनरेटर तैयार है।

चावल। 7. संधारित्र कनेक्शन आरेख

अतुल्यकालिक जनरेटर को विशेष देखभाल की आवश्यकता नहीं होती है। इसके रखरखाव में बीयरिंगों की स्थिति की निगरानी करना शामिल है। नाममात्र मोड पर, डिवाइस ऑपरेटर के हस्तक्षेप के बिना वर्षों तक काम करने में सक्षम है।

कमजोर कड़ी कैपेसिटर है। वे विफल हो सकते हैं, खासकर जब उनकी रेटिंग गलत तरीके से चुनी गई हो।

ऑपरेशन के दौरान जनरेटर गर्म हो जाता है। यदि आप अक्सर उच्च भार जोड़ते हैं, तो डिवाइस के तापमान की निगरानी करें या अतिरिक्त शीतलन का ध्यान रखें।

इलेक्ट्रिक मोटर से खुद को इलेक्ट्रिक जनरेटर कैसे बनाया जाए, इस सवाल का जवाब इन तंत्रों की संरचना के ज्ञान पर आधारित है। मुख्य कार्य इंजन को एक मशीन में बदलना है जो जनरेटर के कार्य करता है। ऐसे में आपको सोचना चाहिए कि यह पूरी सभा कैसे गतिमान होगी।

जनरेटर का उपयोग कहाँ किया जाता है

इस प्रकार के उपकरण का उपयोग पूरी तरह से अलग-अलग क्षेत्रों में किया जाता है। यह एक औद्योगिक सुविधा, निजी या उपनगरीय आवास, एक निर्माण स्थल, और किसी भी पैमाने पर, विभिन्न इच्छित उपयोगों के नागरिक भवन हो सकते हैं।

एक शब्द में, किसी भी प्रकार के विद्युत जनरेटर और एक विद्युत मोटर के रूप में ऐसी इकाइयों का एक सेट निम्नलिखित कार्यों को लागू करना संभव बनाता है:

• बैकअप बिजली की आपूर्ति;
• स्थायी आधार पर स्वायत्त बिजली आपूर्ति।

पहले मामले में, हम खतरनाक स्थितियों के मामले में सुरक्षा विकल्प के बारे में बात कर रहे हैं, जैसे कि नेटवर्क अधिभार, दुर्घटनाएं, आउटेज, और इसी तरह। दूसरे मामले में, एक विषम विद्युत जनरेटर और एक इलेक्ट्रिक मोटर ऐसे क्षेत्र में बिजली प्राप्त करना संभव बनाता है जहां कोई केंद्रीकृत नेटवर्क नहीं है। इन कारकों के साथ, एक और कारण है कि बिजली के एक स्वायत्त स्रोत का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है - यह उपभोक्ता के इनपुट को एक स्थिर वोल्टेज की आपूर्ति करने की आवश्यकता है। इस तरह के उपाय अक्सर तब किए जाते हैं जब विशेष रूप से संवेदनशील स्वचालन के साथ संचालन उपकरण में डालना आवश्यक होता है।

डिवाइस की विशेषताएं और मौजूदा दृश्य

निर्धारित कार्यों के कार्यान्वयन के लिए कौन सा विद्युत जनरेटर और इलेक्ट्रिक मोटर चुनना है, यह तय करने के लिए, किसी को मौजूदा प्रकार के स्वायत्त बिजली आपूर्ति स्रोत के बीच अंतर के बारे में पता होना चाहिए।

पेट्रोल, गैस और डीजल मॉडल

मुख्य अंतर ईंधन के प्रकार का है। इस स्थिति से हैं:

1. पेट्रोल जनरेटर।
2. डीजल इंजन।
3. गैस उपकरण।

पहले मामले में, डिजाइन में निहित विद्युत जनरेटर और इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग ज्यादातर थोड़े समय के लिए बिजली प्रदान करने के लिए किया जाता है, जो कि गैसोलीन की उच्च लागत के कारण इस मुद्दे के आर्थिक पक्ष के कारण होता है।

डीजल तंत्र का लाभ यह है कि इसके रखरखाव और संचालन के लिए बहुत कम ईंधन की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, एक स्वायत्त डीजल जनरेटर और इसमें एक इलेक्ट्रिक मोटर बड़े इंजन संसाधनों के कारण शटडाउन के बिना लंबे समय तक काम करेगा।

बिजली के स्थायी स्रोत को व्यवस्थित करने के मामले में एक गैस उपकरण एक उत्कृष्ट विकल्प है, क्योंकि इस मामले में ईंधन हमेशा हाथ में होता है: सिलेंडर का उपयोग करके गैस मुख्य से जुड़ना। इसलिए, ईंधन की उपलब्धता के कारण ऐसी इकाई के संचालन की लागत कम होगी।

ऐसी मशीन के मुख्य संरचनात्मक घटक भी निष्पादन में भिन्न होते हैं। इंजन हैं:

1. द्वैध;
2. चार स्ट्रोक।

पहला विकल्प कम शक्ति और आयामों के उपकरणों पर स्थापित है, जबकि दूसरा अधिक कार्यात्मक उपकरणों पर उपयोग किया जाता है। जनरेटर में एक नोड होता है - एक अल्टरनेटर, इसका दूसरा नाम "जनरेटर में जनरेटर" है। इसके दो संस्करण हैं: सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस।

वर्तमान के प्रकार के अनुसार, वे भेद करते हैं:

• एकल-चरण विद्युत जनरेटर और, तदनुसार, उसमें विद्युत मोटर;
• तीन चरण निष्पादन।

यह समझने के लिए कि अतुल्यकालिक विद्युत मोटर से विद्युत जनरेटर कैसे बनाया जाता है, इस उपकरण के संचालन के सिद्धांत को समझना महत्वपूर्ण है। इस प्रकार, कार्यप्रणाली का आधार विभिन्न प्रकार की ऊर्जाओं के परिवर्तन में निहित है। सबसे पहले, यांत्रिक ऊर्जा में ईंधन के दहन से उत्पन्न होने वाली गैसों के विस्तार की गतिज ऊर्जा का संक्रमण होता है। यह इंजन शाफ्ट के रोटेशन के दौरान क्रैंक तंत्र की प्रत्यक्ष भागीदारी के साथ होता है।

एक विद्युत घटक में यांत्रिक ऊर्जा का परिवर्तन अल्टरनेटर रोटर के रोटेशन के माध्यम से होता है, जिसके परिणामस्वरूप विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र और ईएमएफ का निर्माण होता है। आउटपुट पर, स्थिरीकरण के बाद, आउटपुट वोल्टेज उपभोक्ता के पास जाता है।

हम बिना ड्राइव यूनिट के बिजली का स्रोत बनाते हैं

इस तरह के कार्य को लागू करने का सबसे आम तरीका एक अतुल्यकालिक जनरेटर के माध्यम से बिजली की आपूर्ति को व्यवस्थित करने का प्रयास करना है। इस पद्धति की एक विशेषता ऐसे उपकरण के सही संचालन के लिए अतिरिक्त नोड्स स्थापित करने के मामले में न्यूनतम प्रयास का अनुप्रयोग है। यह इस तथ्य के कारण है कि यह तंत्र एक अतुल्यकालिक मोटर के सिद्धांत पर काम करता है और बिजली पैदा करता है।

वीडियो देखें, इसे स्वयं करें ईंधन मुक्त जनरेटर:

इस मामले में, रोटर एक तुल्यकालिक एनालॉग के उत्पादन की तुलना में बहुत अधिक गति से घूमता है। अतिरिक्त नोड्स या विशेष सेटिंग्स का उपयोग किए बिना, अपने हाथों से एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर से विद्युत जनरेटर बनाना काफी संभव है।

नतीजतन, डिवाइस का सर्किट आरेख व्यावहारिक रूप से अछूता रहेगा, लेकिन एक छोटी वस्तु को बिजली प्रदान करना संभव होगा: एक निजी या देश का घर, अपार्टमेंट। ऐसे उपकरणों का उपयोग काफी व्यापक है:

• के लिए एक इंजन के रूप में;
• छोटे जलविद्युत संयंत्रों के रूप में।

बिजली आपूर्ति के वास्तव में स्वायत्त स्रोत को व्यवस्थित करने के लिए, ड्राइविंग इंजन के बिना एक विद्युत जनरेटर को आत्म-उत्तेजना पर काम करना चाहिए। और यह कैपेसिटर को श्रृंखला में जोड़कर महसूस किया जाता है।

हम वीडियो देखते हैं, डू-इट-खुद जनरेटर, काम के चरण:

योजना को पूरा करने की एक अन्य संभावना स्टर्लिंग इंजन का उपयोग करना है। इसकी विशेषता तापीय ऊर्जा का यांत्रिक कार्य में रूपांतरण है। ऐसी इकाई का दूसरा नाम एक बाहरी दहन इंजन है, या अधिक सटीक रूप से, ऑपरेशन के सिद्धांत पर आधारित है, बल्कि एक बाहरी हीटिंग इंजन है।

यह इस तथ्य के कारण है कि डिवाइस के प्रभावी कामकाज के लिए एक महत्वपूर्ण तापमान अंतर की आवश्यकता होती है। इस मान के बढ़ने से शक्ति भी बढ़ती है। स्टर्लिंग बाहरी हीटिंग इंजन पर विद्युत जनरेटर किसी भी ताप स्रोत से संचालित किया जा सकता है।

स्व-उत्पादन के लिए क्रियाओं का क्रम

इंजन को बिजली की आपूर्ति के एक स्वायत्त स्रोत में बदलने के लिए, आपको कैपेसिटर को स्टेटर वाइंडिंग से जोड़कर सर्किट को थोड़ा बदलना चाहिए:

एक अतुल्यकालिक मोटर पर स्विच करने की योजना

इस मामले में, एक अग्रणी कैपेसिटिव करंट (मैग्नेटाइजिंग) प्रवाहित होगा। नतीजतन, नोड के आत्म-उत्तेजना की प्रक्रिया बनती है, और ईएमएफ का मूल्य तदनुसार बदल जाता है। यह पैरामीटर कनेक्टेड कैपेसिटर की कैपेसिटेंस से अधिक प्रभावित होता है, लेकिन हमें जनरेटर के मापदंडों के बारे में नहीं भूलना चाहिए।

डिवाइस को गर्म होने से रोकने के लिए, जो आमतौर पर गलत तरीके से चयनित कैपेसिटर मापदंडों का प्रत्यक्ष परिणाम होता है, आपको उन्हें चुनते समय विशेष तालिकाओं द्वारा निर्देशित होने की आवश्यकता होती है:

दक्षता और समीचीनता

इंजन के बिना एक स्वायत्त बिजली जनरेटर को खरीदने का निर्णय लेने से पहले, आपको यह निर्धारित करने की आवश्यकता है कि क्या इस तरह के उपकरण की शक्ति वास्तव में उपयोगकर्ता की जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त है। अक्सर, इस तरह के घरेलू उपकरण कम बिजली वाले उपभोक्ताओं की सेवा करते हैं। यदि आप अपने हाथों से इंजन के बिना एक स्वायत्त विद्युत जनरेटर बनाने का निर्णय लेते हैं, तो आप किसी भी सेवा केंद्र या स्टोर पर आवश्यक तत्व खरीद सकते हैं।

लेकिन उनका लाभ अपेक्षाकृत कम लागत है, यह देखते हुए कि उपयुक्त क्षमता के कई कैपेसिटर को जोड़कर सर्किट को थोड़ा सा बदलने के लिए पर्याप्त है। इस प्रकार, कुछ ज्ञान के साथ, एक कॉम्पैक्ट और कम-शक्ति जनरेटर बनाना संभव है जो बिजली उपभोक्ताओं को पर्याप्त बिजली प्रदान करेगा।

1.5 किलोवाट की शक्ति और 960 आरपीएम की शाफ्ट गति के साथ एक औद्योगिक एसी इंडक्शन मोटर को आधार के रूप में लिया गया था। अपने आप में, ऐसी मोटर शुरू में जनरेटर के रूप में काम नहीं कर सकती है। उसे शोधन की आवश्यकता है, अर्थात् रोटर के प्रतिस्थापन या शोधन की।
इंजन पहचान प्लेट:

इंजन अच्छा है क्योंकि इसमें हर जगह सील है जहां इसकी जरूरत है, खासकर बीयरिंग के लिए। यह आवधिक रखरखाव के बीच के अंतराल को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, क्योंकि धूल और गंदगी कहीं भी नहीं जा सकती है और प्रवेश नहीं कर सकती है।
इस इलेक्ट्रिक मोटर के लामाओं को दोनों तरफ रखा जा सकता है, जो बहुत सुविधाजनक है।

एक अतुल्यकालिक मोटर का जनरेटर में परिवर्तन

कवर निकालें, रोटर को हटा दें।
स्टेटर वाइंडिंग देशी रहती है, मोटर रिवाउंड नहीं होती है, सब कुछ वैसा ही रहता है जैसा वह है, बिना बदलाव के।

रोटर को ऑर्डर करने के लिए अंतिम रूप दिया गया था। इसे ऑल-मेटल नहीं, बल्कि प्रीफैब्रिकेटेड बनाने का फैसला किया गया।

यही है, देशी रोटर एक निश्चित आकार के नीचे जमीन पर है।
एक स्टील कप को मशीनीकृत किया जाता है और रोटर पर दबाया जाता है। मेरे मामले में स्कैन की मोटाई 5 मिमी है।

ग्लूइंग मैग्नेट के लिए स्थानों को चिह्नित करना सबसे कठिन कार्यों में से एक था। नतीजतन, परीक्षण और त्रुटि से, कागज पर टेम्पलेट को प्रिंट करने का निर्णय लिया गया, इसमें नियोडिमियम मैग्नेट के लिए मंडलियों को काट दिया गया - वे गोल हैं। और रोटर पर पैटर्न के अनुसार मैग्नेट को गोंद दें।
कागज में कई हलकों को काटने में मुख्य अड़चन पैदा हुई।
प्रत्येक इंजन के लिए सभी आकारों को विशुद्ध रूप से व्यक्तिगत रूप से चुना जाता है। चुम्बकों की नियुक्ति के लिए कोई सामान्य आयाम देना असंभव है।

नियोडिमियम मैग्नेट सुपर ग्लू से चिपके होते हैं।

सुदृढीकरण के लिए नायलॉन के धागे से एक जाल बनाया गया था।

फिर सब कुछ चिपकने वाली टेप के साथ लपेटा जाता है, प्लास्टिसिन के साथ सील की गई एक एयरटाइट फॉर्मवर्क नीचे से बनाई जाती है, और उसी चिपकने वाली टेप से एक भरने वाली फ़नल ऊपर से बनाई जाती है। सभी एपॉक्सी से भरे हुए हैं।

राल धीरे-धीरे ऊपर से नीचे की ओर बहती है।

एक बार एपॉक्सी ठीक हो जाने के बाद, टेप को हटा दें।

अब जनरेटर को असेंबल करने के लिए सब कुछ तैयार है।

हम रोटर को स्टेटर में चलाते हैं। यह बहुत सावधानी से किया जाना चाहिए, क्योंकि नियोडिमियम मैग्नेट में जबरदस्त ताकत होती है और रोटर सचमुच स्टेटर में उड़ जाता है।

हम इकट्ठा करते हैं, ढक्कन बंद करते हैं।

चुंबक चिपकते नहीं हैं। लगभग कोई चिपका नहीं है, यह अपेक्षाकृत आसानी से घूमता है।
जाँच का कार्य। हम 1300 आरपीएम की रोटेशन गति के साथ, एक ड्रिल से जनरेटर को घुमाते हैं।
इंजन एक तारे से जुड़ा है, इस प्रकार के जनरेटर को त्रिकोण से नहीं जोड़ा जा सकता है, वे काम नहीं करेंगे।
चरणों के बीच परीक्षण के लिए वोल्टेज को हटा दिया जाता है।

इंडक्शन मोटर जनरेटर बढ़िया काम करता है। अधिक जानकारी के लिए वीडियो देखें।

लेखक का चैनल -