Generator do-it-yourself dari motor asinkron. Generator asinkron buatan sendiri

Agar motor induksi menjadi generator arus bolak-balik maka harus dibentuk medan magnet di dalamnya, hal ini dapat dilakukan dengan menempatkan magnet permanen pada rotor motor. Seluruh perubahan sederhana dan kompleks pada saat yang bersamaan.

Pertama, Anda perlu memilih mesin yang cocok yang paling cocok untuk bekerja sebagai generator kecepatan rendah. Ini adalah motor asinkron multi-kutub, motor kecepatan rendah 6- dan 8-kutub sangat cocok, dengan kecepatan maksimum dalam mode motor tidak lebih dari 1350 rpm. Motor semacam itu memiliki jumlah kutub dan gigi terbesar pada stator.

Selanjutnya, Anda perlu membongkar mesin dan melepas jangkar-rotor, yang harus digiling pada mesin dengan ukuran tertentu untuk menempelkan magnet. Magnet neodymium, biasanya merekatkan magnet bulat kecil. Sekarang saya akan mencoba memberi tahu Anda bagaimana dan berapa banyak magnet yang harus direkatkan.

Pertama-tama Anda perlu mencari tahu berapa banyak kutub yang dimiliki motor Anda, tetapi cukup sulit untuk memahaminya dengan berkelok-kelok tanpa pengalaman yang relevan, jadi lebih baik membaca jumlah kutub pada penandaan motor, jika tersedia, tentu saja, meskipun dalam banyak kasus memang demikian. Di bawah ini adalah contoh penandaan mesin dan penguraian kode penandaan.

Dengan merek mesin. Untuk 3 fase: Daya tipe motor, kW Tegangan, Kecepatan V, (sinkronisasi), rpm Efisiensi, % Berat, kg

Contoh: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93.7 4580 Penjelasan peruntukan mesin: D - mesin; A - asinkron; - dengan rotor fase; 3 - versi tertutup; 400 - daya, kW; b - tegangan, kV; 10 - jumlah kutub; UHL - versi iklim; 1 - kategori akomodasi.

Kebetulan mesinnya bukan produksi kami, seperti pada foto di atas, dan penandaannya tidak dapat dipahami, atau penandaannya tidak dapat dibaca. Kemudian satu metode tetap, ini adalah menghitung berapa banyak gigi yang Anda miliki di stator dan berapa banyak gigi yang ditempati oleh satu kumparan. Jika misalnya kumparan mengambil 4 gigi, dan hanya ada 24 gigi, maka motor Anda adalah enam kutub.

Jumlah kutub stator harus diketahui untuk menentukan jumlah kutub pada saat menempelkan magnet pada rotor. Jumlah ini biasanya sama, yaitu jika ada 6 kutub stator, maka magnet harus direkatkan dengan kutub bolak-balik yang berjumlah 6, SNSNSN.

Sekarang setelah jumlah kutub diketahui, kita perlu menghitung jumlah magnet untuk rotor. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghitung panjang rotor, menggunakan rumus sederhana 2nR di mana n=3.14. Artinya, kita mengalikan 3,14 dengan 2 dan dengan jari-jari rotor, ternyata kelilingnya. Selanjutnya, kami mengukur rotor kami di sepanjang besi, yang ada di mandrel aluminium. Setelah itu, Anda dapat menggambar strip yang dihasilkan dengan panjang dan lebar, Anda dapat menggunakannya di komputer dan kemudian mencetaknya.

Terrier perlu menentukan ketebalan magnet, kira-kira sama dengan 10-15% dari diameter rotor, misalnya jika rotor 60mm, maka diperlukan magnet dengan ketebalan 5-7mm. Untuk ini, magnet biasanya dibeli bulat. Jika diameter rotor sekitar 6 cm, maka magnet bisa setinggi 6-10 mm. Setelah memutuskan magnet mana yang akan digunakan, pada templat yang panjangnya sama dengan panjang lingkaran

Contoh perhitungan magnet untuk sebuah rotor, misalnya diameter rotor 60 cm, kita hitung keliling = 188 cm. Kami membagi panjang dengan jumlah kutub, dalam hal ini dengan 6, dan kami mendapatkan 6 bagian, di setiap bagian magnet direkatkan dengan kutub yang sama. Tapi itu tidak semua. Pasien harus menghitung berapa banyak magnet yang akan masuk ke satu kutub agar dapat mendistribusikannya secara merata di sepanjang kutub. Misalnya lebar magnet bulat adalah 1cm, jarak antara magnet sekitar 2-3mm, yang berarti 10mm + 3 = 13mm.

Kami membagi keliling menjadi 6 bagian = 31mm, ini adalah lebar satu tiang di sepanjang keliling rotor, dan lebar tiang di sepanjang besi, misalkan 60mm. Ini berarti luas tiang adalah 60 kali 31 mm. Ini menghasilkan 8 dalam 2 baris magnet per kutub dengan jarak 5mm di antara mereka. Dalam hal ini, perlu untuk menghitung jumlah magnet agar pas sekencang mungkin pada tiang.

Berikut adalah contoh pada magnet dengan lebar 10mm, jadi jarak antara keduanya adalah 5mm. Jika Anda mengurangi diameter magnet, misalnya, 2 kali, yaitu, 5 mm, maka mereka akan mengisi kutub lebih padat, akibatnya medan magnet akan meningkat dari jumlah yang lebih besar dari total massa magnetnya. Sudah ada 5 baris magnet seperti itu (5mm), dan panjangnya 10, yaitu 50 magnet per kutub, dan jumlah total per rotor adalah 300pcs.

Untuk mengurangi lengket, templat harus ditandai sehingga perpindahan magnet selama stiker adalah lebar satu magnet, jika lebar magnet adalah 5mm, maka perpindahannya adalah 5mm.

Sekarang setelah Anda memutuskan magnetnya, Anda perlu mengerjakan mesin rotor agar sesuai dengan magnetnya. Jika tinggi magnet 6mm, maka diameternya ditumbuk 12 + 1mm, 1mm adalah margin kelengkungan tangan. Magnet dapat ditempatkan pada rotor dengan dua cara.

Cara pertama adalah membuat mandrel terlebih dahulu, di mana lubang untuk magnet dibor sesuai dengan templat, setelah itu mandrel diletakkan pada rotor, dan magnet direkatkan ke dalam lubang yang dibor. Pada rotor, setelah berputar, perlu untuk menggiling tambahan hingga kedalaman yang sama dengan ketinggian magnet yang memisahkan strip aluminium di antara setrika. Dan isi alur yang dihasilkan dengan serbuk gergaji anil yang dicampur dengan lem epoksi. Ini akan secara signifikan meningkatkan efisiensi, serbuk gergaji akan berfungsi sebagai sirkuit magnetik tambahan antara besi rotor. Sampel dapat dibuat dengan mesin pemotong atau di atas mesin.

Mandrel untuk menempelkan magnet dibuat seperti ini, poros mesin dibungkus dengan polyintelline, kemudian perban yang diresapi dengan lem epoksi dililit lapis demi lapis, kemudian digiling sesuai ukuran pada mesin dan dikeluarkan dari rotor, shoblonnya direkatkan dan lubang untuk magnet dibor.Setelah itu mandrel dipasang kembali pada rotor dan magnet yang direkatkan biasanya direkatkan pada lem epoksi Di bawah ini pada foto ada dua contoh stiker agnit, contoh pertama pada 2 foto adalah stiker magnet menggunakan mandrel, dan yang kedua di halaman berikutnya tepat melalui template. Dua foto pertama dengan jelas menunjukkan dan saya pikir sudah jelas bagaimana magnet direkatkan.

Bersambung ke halaman berikutnya.

Motor induksi AC industri dengan daya 1,5 kW dan kecepatan poros 960 rpm diambil sebagai dasar. Dengan sendirinya, motor seperti itu pada awalnya tidak dapat berfungsi sebagai generator. Ia membutuhkan penyempurnaan, yaitu penggantian atau penyempurnaan rotor.
Plat identifikasi mesin:

Mesinnya bagus karena memiliki segel di mana-mana di mana diperlukan, terutama untuk bantalan. Ini secara signifikan meningkatkan interval antara perawatan berkala, karena debu dan kotoran tidak dapat masuk begitu saja dan tidak dapat menembus.
Llama motor listrik ini dapat ditempatkan di kedua sisi, yang sangat nyaman.

Perubahan motor asinkron menjadi generator

Lepaskan penutup, lepaskan rotor.
Gulungan stator tetap asli, motor tidak diputar ulang, semuanya tetap apa adanya, tanpa perubahan.

Rotor diselesaikan sesuai pesanan. Diputuskan untuk membuatnya tidak semuanya logam, tetapi prefabrikasi.

Artinya, rotor asli digiling ke ukuran tertentu.
Cangkir baja dikerjakan dan ditekan ke rotor. Ketebalan pemindaian dalam kasus saya adalah 5 mm.

Menandai tempat untuk menempelkan magnet adalah salah satu operasi yang paling sulit. Akibatnya, dengan coba-coba, diputuskan untuk mencetak templat di atas kertas, memotong lingkaran di dalamnya untuk magnet neodymium - mereka bulat. Dan rekatkan magnet sesuai pola pada rotor.
Halangan utama muncul dalam memotong beberapa lingkaran di kertas.
Semua ukuran dipilih secara individual untuk setiap mesin. Tidak mungkin memberikan dimensi umum untuk penempatan magnet.

Magnet neodymium direkatkan dengan lem super.

Jaring terbuat dari benang nilon untuk penguatan.

Kemudian semuanya dibungkus dengan pita perekat, bekisting kedap udara yang disegel dengan plastisin dibuat dari bawah, dan corong pengisi dari pita perekat yang sama dibuat dari atas. Semua diisi dengan epoksi.

Resin perlahan mengalir dari atas ke bawah.

Setelah epoksi mengeras, lepaskan selotipnya.

Sekarang semuanya sudah siap untuk merakit generator.

Kami menggerakkan rotor ke stator. Ini harus dilakukan dengan sangat hati-hati, karena magnet neodymium memiliki kekuatan yang luar biasa dan rotor benar-benar terbang ke stator.

Kami mengumpulkan, menutup tutupnya.

Magnet tidak menempel. Hampir tidak ada lengket, berputar relatif mudah.
Memeriksa pekerjaan. Kami memutar generator dari bor, dengan kecepatan putaran 1300 rpm.
Mesin terhubung dengan bintang, generator jenis ini tidak dapat dihubungkan dengan segitiga, mereka tidak akan berfungsi.
Tegangan dilepas untuk pengujian antar fase.

Generator motor induksi berfungsi dengan baik. Lihat video untuk lebih jelasnya.

saluran penulis -

Seringkali ada kebutuhan untuk menyediakan catu daya otonom di rumah pedesaan. Dalam situasi seperti itu, generator do-it-yourself dari motor asinkron akan membantu. Mudah untuk membuatnya sendiri, memiliki keterampilan tertentu dalam menangani teknik elektro.

Prinsip operasi

Karena strukturnya yang sederhana dan operasi yang efisien, motor asinkron banyak digunakan di industri. Mereka membuat proporsi yang signifikan dari semua mesin. Prinsip operasi mereka adalah menciptakan medan magnet dengan aksi arus listrik bolak-balik.

Eksperimen telah menunjukkan bahwa dengan memutar bingkai logam dalam medan magnet, dimungkinkan untuk menginduksi arus listrik di dalamnya, yang penampilannya dikonfirmasi oleh cahaya bola lampu. Fenomena ini disebut induksi elektromagnetik.

Perangkat mesin

Motor asinkron terdiri dari kasing logam, di dalamnya adalah:

stator berliku, melalui mana arus listrik bolak-balik dilewatkan;
rotor berliku, melalui mana arus mengalir dalam arah yang berlawanan.

Kedua elemen berada pada sumbu yang sama. Pelat baja stator pas bersama-sama, dalam beberapa modifikasi mereka dilas dengan kuat. Gulungan tembaga stator diisolasi dari inti dengan spacer kardus. Pada rotor, belitan terbuat dari batang aluminium yang ditutup pada kedua sisinya. Medan magnet yang dihasilkan oleh aliran arus bolak-balik bekerja satu sama lain. EMF terjadi di antara belitan, yang memutar rotor, karena stator tidak bergerak.

Generator dari motor asinkron terdiri dari komponen yang sama, tetapi dalam hal ini, tindakan sebaliknya terjadi, yaitu, transisi energi mekanik atau panas menjadi energi listrik. Saat beroperasi dalam mode motor, ia mempertahankan magnetisasi sisa, yang menginduksi medan listrik di stator.

Kecepatan putaran rotor harus lebih tinggi dari perubahan medan magnet stator. Hal ini dapat diperlambat oleh daya reaktif kapasitor. Muatan yang terakumulasi oleh mereka berlawanan dalam fase dan memberikan "efek pengereman". Rotasi dapat diberikan dengan energi angin, air, uap.

Sirkuit generator

Generator dari motor asinkron memiliki rangkaian sederhana. Setelah mencapai kecepatan putaran sinkron, proses pembentukan energi listrik pada belitan stator berlangsung.

Jika bank kapasitor terhubung ke belitan, arus listrik terkemuka terjadi, yang membentuk medan magnet. Dalam hal ini, kapasitor harus memiliki kapasitansi lebih tinggi dari yang kritis, yang ditentukan oleh parameter teknis mekanisme. Kekuatan arus yang dihasilkan akan tergantung pada kapasitas bank kapasitor dan karakteristik motor.

Teknologi manufaktur

Pekerjaan mengubah motor listrik asinkron menjadi generator cukup sederhana jika Anda memiliki bagian-bagian yang diperlukan.

Untuk memulai proses pengubahan, diperlukan mekanisme dan bahan sebagai berikut:

motor induksi- motor fase tunggal dari mesin cuci tua cocok;
instrumen untuk mengukur kecepatan rotor- takometer atau takogenerator;
kapasitor non-polar- model tipe KBG-MN dengan tegangan operasi 400 V cocok;
satu set perkakas tangan- bor, gergaji besi, kunci.

Petunjuk langkah demi langkah

Membuat generator dengan tangan Anda sendiri dari motor asinkron dilakukan sesuai dengan algoritma yang disajikan.

Genset harus diatur agar kecepatannya lebih besar dari putaran mesin. Nilai kecepatan putaran diukur dengan takometer atau perangkat lain saat mesin dihidupkan di listrik.
Nilai yang dihasilkan harus ditingkatkan sebesar 10% dari indikator yang ada.
Kapasitas untuk bank kapasitor dipilih - tidak boleh terlalu besar, jika tidak peralatan akan menjadi sangat panas. Untuk menghitungnya, Anda dapat menggunakan tabel hubungan antara kapasitansi kapasitor dan daya reaktif.
Sebuah bank kapasitor dipasang pada peralatan, yang akan memberikan kecepatan putaran desain untuk generator. Pemasangannya memerlukan perhatian khusus - semua kapasitor harus diisolasi dengan aman.

Untuk motor 3 fasa, kapasitor dihubungkan secara bintang atau delta. Jenis koneksi pertama memungkinkan untuk menghasilkan listrik pada kecepatan rotor yang lebih rendah, tetapi tegangan output akan lebih rendah. Untuk menurunkannya menjadi 220 V, digunakan trafo step-down.

Membuat generator magnet

Generator magnet tidak memerlukan penggunaan bank kapasitor. Desain ini menggunakan magnet neodymium. Untuk menyelesaikan pekerjaan:

mengatur magnet pada rotor sesuai dengan skema, mengamati kutub - masing-masing harus memiliki setidaknya 8 elemen;
rotor harus terlebih dahulu dikerjakan pada mesin bubut dengan ketebalan magnet;
kencangkan magnet dengan lem;
isi sisa ruang kosong antara elemen magnetik dengan epoksi;
setelah memasang magnet, Anda perlu memeriksa diameter rotor - seharusnya tidak bertambah.

Keuntungan dari generator listrik buatan sendiri

Generator do-it-yourself yang terbuat dari motor asinkron akan menjadi sumber arus yang ekonomis yang akan mengurangi konsumsi listrik terpusat. Dengan itu, Anda dapat menyediakan daya untuk peralatan listrik rumah tangga, peralatan komputer, pemanas. Generator buatan sendiri dari motor asinkron memiliki keunggulan yang tidak diragukan:

desain yang sederhana dan andal;
perlindungan efektif bagian internal dari debu atau kelembaban;
resistensi yang berlebihan;
umur panjang;
kemampuan untuk menghubungkan perangkat tanpa inverter.

Saat bekerja dengan generator, Anda juga harus mempertimbangkan kemungkinan perubahan acak dalam arus listrik.

Artikel ini menjelaskan cara membangun generator 220/380 V tiga fase (fase tunggal) berdasarkan motor AC asinkron.

Motor listrik asinkron tiga fase, ditemukan pada akhir abad ke-19 oleh insinyur listrik Rusia M.O. Dolivo-Dobrovolsky, kini telah menerima distribusi dominan di industri, dan di pertanian, serta dalam kehidupan sehari-hari. Motor listrik asinkron adalah yang paling sederhana dan paling andal dalam pengoperasiannya. Oleh karena itu, dalam semua kasus di mana diperbolehkan dalam kondisi penggerak listrik dan tidak perlu kompensasi daya reaktif, motor AC asinkron harus digunakan.

Ada dua jenis utama motor asinkron: dengan rotor sangkar tupai dan dengan rotor fase. Motor listrik sangkar tupai asinkron terdiri dari bagian tetap - stator dan bagian bergerak - rotor, berputar pada bantalan yang dipasang di dua pelindung motor. Inti stator dan rotor terbuat dari lembaran baja listrik terpisah yang diisolasi satu sama lain. Gulungan yang terbuat dari kawat berinsulasi diletakkan di alur inti stator. Gulungan batang ditempatkan di alur inti rotor atau aluminium cair dituangkan. Cincin jumper hubung singkat belitan rotor di ujungnya (karena itu namanya, hubung singkat). Tidak seperti rotor sangkar-tupai, belitan ditempatkan di alur-alur rotor fase, dibuat sesuai dengan jenis belitan stator. Ujung belitan digiring ke cincin selip yang dipasang pada poros. Sikat meluncur di sepanjang cincin, menghubungkan belitan dengan rheostat awal atau penyetel. Motor listrik asinkron dengan rotor fase adalah perangkat yang lebih mahal, memerlukan perawatan yang memenuhi syarat, kurang dapat diandalkan, dan oleh karena itu hanya digunakan di industri di mana mereka tidak dapat ditiadakan. Untuk alasan ini, mereka tidak terlalu umum, dan kami tidak akan mempertimbangkannya lebih lanjut.

Arus mengalir melalui belitan stator, yang termasuk dalam rangkaian tiga fase, menciptakan medan magnet yang berputar. Garis medan magnet dari medan stator yang berputar melintasi batang belitan rotor dan menginduksi gaya gerak listrik (EMF) di dalamnya. Di bawah aksi EMF ini, arus mengalir di batang rotor hubung singkat. Fluks magnet muncul di sekitar batang, menciptakan medan magnet umum dari rotor, yang berinteraksi dengan medan magnet stator yang berputar, menciptakan gaya yang membuat rotor berputar ke arah rotasi medan magnet stator. Kecepatan rotasi rotor agak kurang dari kecepatan rotasi medan magnet yang diciptakan oleh belitan stator. Indikator ini ditandai dengan slip S dan untuk sebagian besar mesin berkisar antara 2 hingga 10%.

Dalam instalasi industri, motor listrik asinkron tiga fase paling sering digunakan, yang diproduksi dalam bentuk seri terpadu. Ini termasuk seri 4A tunggal dengan rentang daya pengenal dari 0,06 hingga 400 kW, alat berat yang dibedakan oleh keandalan tinggi, kinerja yang baik, dan memenuhi tingkat standar dunia.

Generator asinkron otonom adalah mesin tiga fase yang mengubah energi mekanik dari mesin utama menjadi energi listrik AC. Keuntungan mereka yang tidak diragukan dibandingkan jenis generator lainnya adalah tidak adanya mekanisme kolektor-sikat dan, sebagai hasilnya, daya tahan dan keandalan yang lebih besar. Jika motor asinkron yang terputus dari jaringan diputar dari motor primer mana pun, maka, sesuai dengan prinsip reversibilitas mesin listrik, ketika kecepatan sinkron tercapai, beberapa EMF terbentuk di terminal belitan stator di bawah pengaruh medan magnet sisa. Jika sekarang baterai kapasitor C terhubung ke terminal belitan stator, maka arus kapasitif terkemuka akan mengalir di belitan stator, yang dalam hal ini adalah magnetisasi. Kapasitas baterai C harus melebihi nilai kritis tertentu C0, yang tergantung pada parameter generator asinkron otonom: hanya dalam hal ini generator tereksitasi sendiri dan sistem tegangan simetris tiga fase dibuat pada belitan stator. Nilai tegangan pada akhirnya tergantung pada karakteristik mesin dan kapasitansi kapasitor. Dengan demikian, motor sangkar-tupai asinkron dapat diubah menjadi generator asinkron.

Gbr.1 Skema standar untuk menyalakan motor listrik asinkron sebagai generator.

Anda dapat memilih kapasitas sehingga tegangan dan daya pengenal generator asinkron masing-masing sama dengan tegangan dan daya ketika berfungsi sebagai motor listrik.

Tabel 1 menunjukkan kapasitansi kapasitor untuk eksitasi generator asinkron (U=380 V, 750….1500 rpm). Di sini daya reaktif Q ditentukan dengan rumus:

Q = 0,314 U2 C 10 -6,

di mana C adalah kapasitansi kapasitor, uF.

daya generator,	Pemalasan
	kapasitas,	daya reaktif,
	kapasitas,	daya reaktif,	kapasitas,	daya reaktif,	kapasitas,	daya reaktif,

Seperti dapat dilihat dari data di atas, beban induktif pada generator asinkron, yang mengurangi faktor daya, menyebabkan peningkatan tajam dalam kapasitansi yang dibutuhkan.

Untuk menjaga tegangan konstan dengan meningkatnya beban, perlu untuk meningkatkan kapasitansi kapasitor, yaitu untuk menghubungkan kapasitor tambahan.

Keadaan ini harus dianggap sebagai kerugian dari generator asinkron.

Frekuensi rotasi generator asinkron dalam mode normal harus melebihi yang asinkron dengan jumlah slip S = 2 ... 10%, dan sesuai dengan frekuensi sinkron.

Kegagalan untuk mematuhi kondisi ini akan mengarah pada fakta bahwa frekuensi tegangan yang dihasilkan mungkin berbeda dari frekuensi industri 50 Hz, yang akan menyebabkan operasi yang tidak stabil dari konsumen listrik yang bergantung pada frekuensi: pompa listrik, mesin cuci, perangkat dengan masukan transformator.

Sangat berbahaya untuk mengurangi frekuensi yang dihasilkan, karena dalam hal ini resistansi induktif dari belitan motor listrik dan transformator berkurang, yang dapat menyebabkan peningkatan pemanasan dan kegagalan prematur.

Sebagai generator asinkron, motor listrik sangkar-tupai asinkron konvensional dengan daya yang sesuai dapat digunakan tanpa modifikasi apa pun. Kekuatan generator motor listrik ditentukan oleh kekuatan perangkat yang terhubung. Yang paling intensif energi di antaranya adalah:

transformator las rumah tangga;

Gergaji listrik, sambungan listrik, penghancur biji-bijian (daya 0,3 ... 3 kW);

· Tungku listrik seperti "Rossiyanka", "Mimpi" dengan daya hingga 2 kW;

setrika listrik (daya 850 ... 1000 W).

Saya terutama ingin memikirkan pengoperasian transformator las rumah tangga.

Koneksi mereka ke sumber listrik otonom paling diinginkan, karena. ketika beroperasi dari jaringan industri, mereka menciptakan sejumlah ketidaknyamanan bagi konsumen listrik lainnya. Jika transformator las rumah tangga dirancang untuk bekerja dengan elektroda dengan diameter 2 ... 3 mm, maka daya totalnya kira-kira 4 ... 6 kW, daya generator asinkron untuk menyalakannya harus dalam 5 .. .7 kW.

Jika transformator las rumah tangga memungkinkan operasi dengan elektroda dengan diameter 4 mm, maka dalam mode yang paling sulit - "memotong" logam, total daya yang dikonsumsi dapat mencapai 10 ... 12 kW, masing-masing, kekuatan asinkron generator harus berada dalam jarak 11 ... 13 kW.

Sebagai bank kapasitor tiga fase, ada baiknya menggunakan apa yang disebut kompensator daya reaktif, yang dirancang untuk meningkatkan cos dalam jaringan penerangan industri. Penunjukan tipenya: KM1-0.22-4.5-3U3 atau KM2-0.22-9-3U3, yang diuraikan sebagai berikut. KM - kapasitor kosinus diresapi dengan minyak mineral, digit pertama adalah ukuran (1 atau 2), lalu tegangan (0,22 kV), daya (4,5 atau 9 kvar), lalu angka 3 atau 2 berarti tiga fase atau tunggal -versi fase, U3 (iklim sedang dari kategori ketiga).

Dalam hal pembuatan baterai sendiri, kapasitor seperti MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4, dll. harus digunakan untuk tegangan operasi minimal 600 V. Kapasitor elektrolit tidak dapat digunakan.

Opsi di atas untuk menghubungkan motor listrik tiga fase sebagai generator dapat dianggap klasik, tetapi bukan satu-satunya. Ada cara lain yang bekerja dengan baik dalam praktiknya. Misalnya, ketika bank kapasitor dihubungkan ke satu atau dua belitan motor listrik-generator.

Gbr.2 Mode dua fase dari generator asinkron.

Skema seperti itu harus digunakan ketika tidak perlu mendapatkan tegangan tiga fase. Opsi switching ini mengurangi kapasitansi kerja kapasitor, mengurangi beban pada mesin mekanis utama dalam mode idle, dan sebagainya. menghemat bahan bakar "berharga".

Sebagai generator berdaya rendah yang menghasilkan tegangan fase tunggal bolak-balik 220 V, Anda dapat menggunakan motor listrik sangkar tupai fase tunggal asinkron untuk keperluan rumah tangga: dari mesin cuci seperti Oka, Volga, pompa air Agidel, BCN, dll. Mereka memiliki bank kapasitor yang terhubung secara paralel dengan belitan yang berfungsi. Anda dapat menggunakan kapasitor pemindah fasa yang ada dengan menghubungkannya ke belitan yang berfungsi. Kapasitansi kapasitor ini mungkin perlu sedikit ditingkatkan. Nilainya akan ditentukan oleh sifat beban yang terhubung ke generator: beban aktif (tungku listrik, bola lampu, setrika listrik) membutuhkan kapasitansi kecil, induktif (motor listrik, televisi, lemari es) - lebih.

Gbr.3 Generator berdaya rendah dari motor asinkron satu fasa.

Sekarang beberapa kata tentang penggerak utama, yang akan menggerakkan generator. Seperti yang Anda ketahui, setiap transformasi energi dikaitkan dengan kerugian yang tak terhindarkan. Nilainya ditentukan oleh efisiensi perangkat. Oleh karena itu, daya mesin mekanis harus melebihi daya generator asinkron sebesar 50 ... 100%. Misalnya, dengan daya generator asinkron 5 kW, daya mesin mekanis harus 7,5 ... 10 kW. Dengan bantuan mekanisme transmisi, kecepatan mesin mekanis dan generator dikoordinasikan sehingga mode operasi generator diatur pada kecepatan rata-rata mesin mekanis. Jika perlu, Anda dapat secara singkat meningkatkan daya generator dengan meningkatkan kecepatan mesin mekanis.

Setiap pembangkit listrik otonom harus memiliki kelengkapan minimum yang diperlukan: voltmeter AC (dengan skala hingga 500 V), pengukur frekuensi (lebih disukai) dan tiga sakelar. Satu sakelar menghubungkan beban ke generator, dua sakelar lainnya menghubungkan rangkaian eksitasi. Kehadiran sakelar di sirkuit eksitasi memfasilitasi permulaan mesin mekanis, dan juga memungkinkan Anda untuk dengan cepat mengurangi suhu belitan generator, setelah akhir pekerjaan, rotor generator yang tidak tereksitasi diputar dari mesin mekanis untuk beberapa waktu. Prosedur ini memperpanjang umur aktif belitan generator.

Jika generator seharusnya memberi daya pada peralatan yang biasanya terhubung ke listrik AC (misalnya, penerangan perumahan, peralatan rumah tangga), maka perlu untuk menyediakan sakelar dua fase yang akan memutuskan peralatan ini dari jaringan industri selama operasi. dari generator. Kedua kabel harus diputuskan: "fase" dan "nol".

Akhirnya, beberapa saran umum.

Alternator adalah perangkat yang berbahaya. Gunakan 380V hanya jika benar-benar diperlukan, jika tidak gunakan 220V.

Menurut persyaratan keselamatan, generator harus dilengkapi dengan pentanahan.

Perhatikan rezim termal generator. Dia "tidak suka" bermalas-malasan. Dimungkinkan untuk mengurangi beban termal dengan pemilihan kapasitansi kapasitor eksitasi yang lebih hati-hati.

Jangan salah tentang kekuatan arus listrik yang dihasilkan oleh generator. Jika satu fase digunakan selama pengoperasian generator tiga fase, maka dayanya akan menjadi 1/3 dari total daya generator, jika dua fase - 2/3 dari total daya generator.

Frekuensi arus bolak-balik yang dihasilkan oleh generator dapat dikontrol secara tidak langsung oleh tegangan keluaran, yang dalam mode "idle" harus 4 ... 6% lebih tinggi dari nilai industri 220 V / 380 V.

Literatur:

L.G. Prishchep Buku teks tukang listrik pedesaan. Moskow: Agropromizdat, 1986.
A A. Ivanov Handbook of Electrical Engineering - K.: Higher School, 1984.
cm001.narod.ru

"Lakukan sendiri" 2005, No. 3, hal.78 - 82

Dalam upaya untuk mendapatkan sumber listrik otonom, para ahli telah menemukan cara untuk mengubah motor AC asinkron tiga fase menjadi generator dengan tangan mereka sendiri. Metode ini memiliki sejumlah kelebihan dan beberapa kekurangan.

Penampilan motor listrik asinkron

Bagian ini menunjukkan elemen utama:

kasing besi dengan sirip radiator untuk pendinginan yang efektif;
kasus rotor sangkar-tupai dengan garis-garis pergeseran medan magnet relatif terhadap porosnya;
beralih grup kontak dalam kotak (boron), untuk mengalihkan belitan stator ke sirkuit bintang atau delta dan menghubungkan kabel catu daya;
bundel padat kabel tembaga dari belitan stator;
poros rotor baja dengan alur untuk memperbaiki katrol dengan kunci berbentuk baji.

Pembongkaran rinci motor listrik asinkron dengan semua detail ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Pembongkaran rinci motor induksi

Keuntungan generator yang dikonversi dari motor asinkron:

kemudahan perakitan sirkuit, kemampuan untuk tidak membongkar motor listrik, tidak memundurkan belitan;
kemungkinan rotasi generator arus listrik oleh turbin angin atau hidro;
Generator motor asinkron banyak digunakan pada sistem motor-generator untuk mengubah jaringan AC 220V satu fasa menjadi jaringan tiga fasa dengan tegangan 380V.
kemungkinan menggunakan generator, di lapangan memutarnya dari mesin pembakaran internal.

Sebagai kerugian, seseorang dapat mencatat kerumitan penghitungan kapasitansi kapasitor yang terhubung ke belitan, pada kenyataannya, ini dilakukan secara eksperimental.

Oleh karena itu, sulit untuk mencapai daya maksimum dari generator seperti itu, ada kesulitan dengan catu daya instalasi listrik yang memiliki arus awal yang besar, pada gergaji bundar dengan motor AC tiga fase, mixer beton dan instalasi listrik lainnya.

Prinsip pengoperasian generator

Pengoperasian generator semacam itu didasarkan pada prinsip reversibilitas: "setiap instalasi listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dapat membalikkan prosesnya." Prinsip operasi generator yang digunakan, putaran rotor menyebabkan EMF dan munculnya arus listrik pada belitan stator.

Berdasarkan teori ini, jelas bahwa motor listrik asinkron dapat diubah menjadi generator listrik. Untuk melakukan rekonstruksi secara sadar, perlu dipahami bagaimana proses pembangkitan berlangsung dan apa yang diperlukan untuk itu. Semua motor yang digerakkan oleh arus bolak-balik dianggap asinkron. Medan stator bergerak sedikit di depan medan magnet rotor, menariknya sepanjang arah rotasi.

Untuk mendapatkan proses sebaliknya, pembangkitan, medan rotor harus mendahului pergerakan medan magnet stator, dalam kasus yang ideal, berputar ke arah yang berlawanan. Ini dicapai dengan memasukkan kapasitor besar dalam jaringan catu daya; kelompok kapasitor digunakan untuk meningkatkan kapasitansi. Bank kapasitor diisi dengan mengumpulkan energi magnetik (elemen dari komponen reaktif arus bolak-balik). Muatan kapasitor sefasa berlawanan dengan sumber arus motor listrik, sehingga putaran rotor mulai melambat, belitan stator menghasilkan arus.

transformasi

Bagaimana cara praktis mengubah motor listrik asinkron menjadi generator dengan tangan Anda sendiri?

Untuk menghubungkan kapasitor, perlu untuk membuka penutup atas boron (kotak), di mana grup kontak berada, mengganti kontak belitan stator dan kabel daya motor asinkron terhubung.

Buka boron dengan grup kontak

Gulungan stator dapat dihubungkan dalam rangkaian "Bintang" atau "Delta".

Skema koneksi "Bintang" dan "Segitiga"

Papan nama atau lembar data produk menunjukkan kemungkinan diagram sambungan dan parameter motor untuk sambungan yang berbeda. Hal ini ditunjukkan:

arus maksimum;
tegangan suplai;
konsumsi daya;
jumlah putaran per menit;
efisiensi dan parameter lainnya.

Parameter mesin, yang ditunjukkan pada papan nama

Dalam generator tiga fase do-it-yourself dari motor listrik asinkron, kapasitor dihubungkan dengan cara yang sama dengan "Segitiga" atau "Bintang".

Opsi untuk menyalakan dengan "Bintang" menyediakan proses awal untuk menghasilkan arus pada kecepatan yang lebih rendah daripada ketika sirkuit terhubung ke "Segitiga". Dalam hal ini, tegangan pada output generator akan sedikit lebih rendah. Sambungan delta memberikan sedikit peningkatan tegangan keluaran, tetapi membutuhkan RPM yang lebih tinggi untuk menghidupkan generator. Dalam motor listrik asinkron fase tunggal, satu kapasitor pemindah fase terhubung.

Diagram koneksi kapasitor pada generator di "Segitiga"

Kapasitor model KBG-MN digunakan, atau merek lain dari setidaknya 400 V non-polar, model elektrolitik bipolar tidak cocok dalam kasus ini.

Seperti apa bentuk kapasitor poleless merek KBG-MN

Perhitungan kapasitansi kapasitor untuk motor yang digunakan

Daya keluaran terukur generator, dalam kW	Perkiraan kapasitansi dalam, uF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

Pada generator sinkron, eksitasi proses pembangkitan terjadi pada belitan jangkar dari sumber arus. 90% motor asinkron memiliki rotor sangkar tupai, tanpa belitan, eksitasi dibuat oleh muatan statis sisa di rotor. Cukup untuk membuat EMF pada tahap awal rotasi, yang menginduksi arus dan mengisi ulang kapasitor melalui belitan stator. Pengisian lebih lanjut sudah datang dari arus yang dihasilkan, proses pembangkitan akan terus menerus saat rotor berputar.

Disarankan untuk memasang sambungan beban otomatis ke generator, soket, dan kapasitor di panel tertutup yang terpisah. Letakkan kabel penghubung dari generator boron ke pelindung di kabel berinsulasi terpisah.

Bahkan ketika generator tidak bekerja, perlu untuk menghindari menyentuh terminal kapasitor dari kontak soket. Muatan yang terakumulasi oleh kapasitor tetap untuk waktu yang lama dan dapat menyebabkan sengatan listrik. Tanah rumah semua unit, motor, generator, panel kontrol.

Pemasangan sistem motor-generator

Saat memasang generator dengan motor dengan tangan Anda sendiri, harus diingat bahwa jumlah putaran nominal yang ditunjukkan dari motor listrik asinkron yang digunakan saat idle lebih besar.

Skema generator motor pada penggerak sabuk

Pada mesin 900 rpm saat idle, itu akan menjadi 1230 rpm, untuk mendapatkan daya yang cukup pada output generator yang dikonversi dari mesin ini, perlu memiliki jumlah putaran 10% lebih banyak daripada idle:

1230 + 10% = 1353 rpm.

Penggerak sabuk dihitung dengan rumus:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg - kecepatan putaran generator yang diperlukan 1353 rpm;

Vm - kecepatan putaran motor 1200 rpm;

Dm - diameter puli pada motor 15 cm;

Dg adalah diameter puli pada generator.

Memiliki motor pada 1200 rpm di mana puli 15 cm, tinggal menghitung hanya Dg - diameter puli pada generator.

Dg = Vm x Dm / Vg = 1200rpm x 15cm/1353rpm = 13,3 cm.

Generator pada magnet neodymium

Bagaimana cara membuat generator dari motor listrik asinkron?

Generator buatan sendiri ini menghilangkan penggunaan unit kapasitor. Sumber medan magnet, yang menginduksi EMF dan menciptakan arus pada belitan stator, dibangun di atas magnet neodymium permanen. Untuk melakukan ini dengan tangan Anda sendiri, Anda harus melakukan langkah-langkah berikut secara berurutan:

Lepaskan penutup depan dan belakang motor induksi.
Lepaskan rotor dari stator.

Seperti apa bentuk rotor motor induksi?

Rotor dikerjakan, lapisan atas dihilangkan 2 mm lebih dari ketebalan magnet. Di rumah, tidak selalu mungkin untuk membuat rotor membosankan dengan tangan Anda sendiri, tanpa adanya peralatan dan keterampilan memutar. Anda perlu menghubungi spesialis di bengkel pembubutan.
Template disiapkan pada selembar kertas biasa untuk menempatkan magnet bundar, 10-20mm, tebal hingga 10 mm, dengan gaya tarik 5-9 kg, per sq / cm, ukurannya tergantung pada ukuran rotor . Templat direkatkan ke permukaan rotor, magnet ditempatkan dalam strip pada sudut 15 - 20 derajat relatif terhadap sumbu rotor, 8 buah per strip. Gambar di bawah menunjukkan bahwa pada beberapa rotor terdapat garis-garis gelap-terang dari perpindahan garis-garis medan magnet relatif terhadap sumbunya.

Memasang magnet pada rotor

Rotor pada magnet dihitung sehingga diperoleh empat kelompok strip, dalam kelompok 5 strip, jarak antara kelompok adalah 2Ø magnet. Celah dalam kelompok adalah 0,5-1Ø magnet, pengaturan ini mengurangi gaya lekat rotor ke stator, harus diputar dengan upaya dua jari;
Rotor pada magnet, dibuat sesuai dengan templat yang dihitung, diisi dengan resin epoksi. Setelah agak kering, bagian silinder dari rotor ditutup dengan lapisan fiberglass dan diresapi dengan epoksi lagi. Ini akan mencegah magnet terbang keluar saat rotor berputar. Lapisan atas pada magnet tidak boleh melebihi diameter asli rotor, yaitu sebelum alur. Jika tidak, rotor tidak akan jatuh ke tempatnya atau akan bergesekan dengan belitan stator selama rotasi.
Setelah kering, rotor dapat diganti dan penutup ditutup;
Penting untuk menguji generator listrik - putar rotor dengan bor listrik, ukur tegangan pada output. Jumlah putaran ketika tegangan yang diinginkan tercapai diukur dengan takometer.
Mengetahui jumlah putaran generator yang diperlukan, penggerak sabuk dihitung menggunakan metode yang dijelaskan di atas.

Aplikasi yang menarik adalah ketika generator listrik berbasis motor listrik asinkron digunakan dalam rangkaian generator motor listrik self-feeding. Ketika bagian dari daya yang dihasilkan oleh generator disuplai ke motor listrik, yang memutarnya. Sisa energi dihabiskan untuk muatan. Dengan menerapkan prinsip makan sendiri, secara praktis dimungkinkan untuk menyediakan rumah dengan catu daya otonom untuk waktu yang lama.

Video. G generator dari motor asinkron.

Untuk berbagai konsumen listrik, tidak masuk akal untuk membeli pembangkit listrik tenaga diesel yang kuat seperti TEKSAN TJ 303 DW5C dengan daya keluaran 303 kVA atau 242 kW. Generator bensin berdaya rendah mahal, pilihan terbaik adalah membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri atau perangkat generator motor yang memberi makan sendiri.

Dengan menggunakan informasi ini, Anda dapat merakit generator dengan tangan Anda sendiri, pada magnet permanen atau kapasitor. Peralatan seperti itu sangat berguna di rumah pedesaan, di lapangan, sebagai sumber daya darurat ketika tidak ada tegangan di jaringan industri. Rumah lengkap dengan AC, kompor listrik, dan boiler pemanas, mereka tidak akan menarik motor gergaji bundar yang kuat. Menyediakan listrik untuk sementara untuk peralatan rumah tangga yang penting, penerangan, lemari es, TV dan lain-lain yang tidak memerlukan kapasitas besar.