„Pasidaryk pats“ generatorius iš asinchroninio variklio. Naminis asinchroninis generatorius

Kad asinchroninis variklis taptų kintamosios srovės generatoriumi, jo viduje turi susidaryti magnetinis laukas, tai galima padaryti ant variklio rotoriaus pastačius nuolatinius magnetus. Visas pakeitimas yra paprastas ir sudėtingas tuo pačiu metu.

Pirmiausia reikia pasirinkti tinkamą variklį, kuris labiausiai tiktų dirbti kaip mažo greičio generatorius. Tai kelių polių asinchroniniai varikliai, puikiai tinka 6 ir 8 polių, mažo greičio varikliai, kurių maksimalus greitis variklio režimu yra ne didesnis kaip 1350 aps./min. Tokie varikliai turi daugiausiai polių ir dantų ant statoriaus.

Tada turite išardyti variklį ir išimti inkaro rotorių, kuris turi būti sumaltas ant mašinos iki tam tikro dydžio, kad būtų galima klijuoti magnetus. Neodimio magnetai, paprastai klijuoja mažus apvalius magnetus. Dabar pabandysiu pasakyti, kaip ir kiek magnetų klijuoti.

Pirmiausia reikia pasidomėti, kiek polių turi jūsų variklis, bet tai gana sunku suprasti vyniojant be atitinkamos patirties, todėl polių skaičių geriau pasiskaityti ant variklio ženklinimo, jei jis yra, žinoma, nors daugeliu atvejų taip yra. Žemiau pateikiamas variklio ženklinimo ir ženklinimo dekodavimo pavyzdys.

Pagal variklio markę. 3 fazių: variklio tipas Galia, kW įtampa, V greitis, (sinch.), aps./min. Naudingumas, % Svoris, kg

Pavyzdžiui: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93,7 4580 Variklio žymėjimo paaiškinimas: D - variklis; A - asinchroninis; Ф - su faziniu rotoriumi; 3 - uždara versija; 400 - galia, kW; b - įtampa, kV; 10 - polių skaičius; UHL - klimatinė versija; 1 – apgyvendinimo kategorija.

Pasitaiko, kad varikliai ne mūsų gamybos, kaip aukščiau esančioje nuotraukoje, o ženklinimas nesuprantamas arba ženklinimas tiesiog neįskaitomas. Tada lieka vienas metodas, tai yra suskaičiuoti, kiek dantų turite ant statoriaus ir kiek dantų užima viena ritė. Jei, pavyzdžiui, ritė turi 4 dantis, o jų yra tik 24, tai jūsų variklis yra šešių polių.

Norint nustatyti polių skaičių klijuojant magnetus prie rotoriaus, reikia žinoti statoriaus polių skaičių. Šis skaičius paprastai yra lygus, tai yra, jei yra 6 statoriaus poliai, tada magnetai turi būti klijuoti su kintamaisiais poliais, kurių kiekis yra 6, SNNSSN.

Dabar, kai žinomas polių skaičius, turime apskaičiuoti rotoriaus magnetų skaičių. Norėdami tai padaryti, turite apskaičiuoti rotoriaus ilgį, naudodami paprastą formulę 2nR, kur n = 3,14. Tai yra, mes padauginame 3,14 iš 2 ir iš rotoriaus spindulio gauname apskritimą. Tada mes išmatuojame savo rotorių išilgai geležies, esančios aliuminio šerdyje. Po to galite nupiešti gautą juostelę ilgiu ir pločiu, galite ją naudoti kompiuteryje ir tada atsispausdinti.

Terjerui reikia nustatyti magnetų storį, jis maždaug lygus 10-15% rotoriaus skersmens, pvz., jei rotorius 60mm, tai magnetai reikalingi 5-7mm storio. Tam magnetai dažniausiai perkami apvalūs. Jei rotoriaus skersmuo apie 6 cm, tai magnetai gali būti 6-10 mm aukščio. Nusprendę, kokius magnetus naudoti, šablone, kurio ilgis lygus apskritimo ilgiui

Rotoriaus magnetų skaičiavimo pavyzdys, pavyzdžiui, rotoriaus skersmuo yra 60 cm, skaičiuojame apskritimą = 188 cm. Padaliname ilgį iš polių skaičiaus, šiuo atveju iš 6, ir gauname 6 sekcijas, kiekvienoje sekcijoje magnetai suklijuoti tuo pačiu poliu. Bet tai dar ne viskas. Pacientas turi apskaičiuoti, kiek magnetų pateks į vieną polių, kad jie tolygiai pasiskirstytų išilgai poliaus. Pavyzdžiui, apvalaus magneto plotis yra 1 cm, atstumas tarp magnetų yra apie 2-3 mm, tai reiškia, kad 10 mm + 3 = 13 mm.

Perimetrą padalijame į 6 dalis \u003d 31 mm, tai yra vieno poliaus plotis išilgai rotoriaus perimetro, o stulpo plotis išilgai geležies, tarkime, 60 mm. Tai reiškia, kad stulpo plotas yra 60 x 31 mm. Dėl to kiekviename poliuje yra 8 magnetų eilėse 2 eilutėse, o atstumas tarp jų yra 5 mm. Tokiu atveju reikia suskaičiuoti magnetų skaičių, kad jie kuo tvirčiau priglustų prie stulpo.

Čia yra 10 mm pločio magnetų pavyzdys, taigi atstumas tarp jų yra 5 mm. Jei sumažinsite magnetų skersmenį, pavyzdžiui, 2 kartus, tai yra 5 mm, tada jie tankiau užpildys polią, dėl ko magnetinis laukas padidės nuo didesnės bendros masės. magnetas. Jau yra 5 eilės tokių magnetų (5mm), o ilgio 10, tai yra po 50 magnetų viename poliuje, o bendras skaičius vienam rotoriui yra 300vnt.

Siekiant sumažinti lipnumą, šablonas turi būti pažymėtas taip, kad lipduko metu magnetų poslinkis būtų vieno magneto plotis, jei magneto plotis 5mm, tai poslinkis 5mm.

Dabar, kai nusprendėte dėl magnetų, turite apdirbti rotorių, kad jis tilptų į magnetus. Jei magnetų aukštis yra 6 mm, tada skersmuo šlifuojamas 12 + 1 mm, 1 mm yra rankų kreivumo riba. Magnetus ant rotoriaus galima dėti dviem būdais.

Pirmas būdas – pirmiausia padaromas įtvaras, kuriame pagal šabloną išgręžiamos skylės magnetams, po to įtvaras uždedamas ant rotoriaus, o į išgręžtas skylutes įklijuojami magnetai. Ant rotoriaus po pasukimo reikia papildomai šlifuoti iki gylio, lygaus magnetų, skiriančių aliuminio juosteles tarp lygintuvo, aukščiui. O susidariusius griovelius užpildykite atkaitintomis pjuvenomis, sumaišytomis su epoksidiniais klijais. Tai žymiai padidins efektyvumą, pjuvenos tarnaus kaip papildoma magnetinė grandinė tarp rotoriaus geležies. Mėginys gali būti pagamintas pjovimo staklėmis arba staklėmis.

Įtvaras magnetams klijuoti gaminamas taip, apdirbtas velenas apvyniojamas poliintelinu, po to sluoksnis po sluoksnio suvyniojamas epoksidine klijais impregnuotas tvarstis, po to šlifuojamas iki dydžio ant mašinos ir nuimamas nuo rotoriaus, šoblonas yra klijuojamos ir išgręžiamos skylės magnetams.Po to įtvaras uždedamas atgal ant rotoriaus ir klijuojami magnetai dažniausiai klijuojami ant epoksidinių klijų Žemiau nuotraukoje du agnit lipdukų pavyzdžiai,pirmas pavyzdys ant 2 nuotraukų yra lipdukas magnetai naudojant įtvarą, o antras kitame puslapyje tiesiai per šabloną.Pirmosios dvi nuotraukos aiškiai matosi ir manau, kad aišku kaip magnetai yra klijuojami.

Tęsinys kitame puslapyje.

Pagrindas buvo imtasi pramoninio kintamosios srovės indukcinio variklio, kurio galia yra 1,5 kW, o veleno greitis 960 aps./min. Toks variklis iš pradžių negali veikti kaip generatorius. Jam reikia tobulinimo, būtent pakeisti arba patobulinti rotorių.
Variklio identifikavimo lentelė:

Variklis geras, nes visur, kur reikia, yra sandarikliai, ypač guoliams. Tai žymiai padidina intervalą tarp periodinės priežiūros, nes dulkės ir nešvarumai negali tiesiog niekur patekti ir negali prasiskverbti.
Šio elektros variklio lamos gali būti dedamos iš abiejų pusių, o tai labai patogu.

Asinchroninio variklio pakeitimas į generatorių

Nuimkite dangčius, nuimkite rotorių.
Statoriaus apvijos lieka originalios, variklis nesuvyniotas, viskas lieka kaip yra, be pakeitimų.

Rotorius buvo baigtas pagal užsakymą. Nuspręsta jį gaminti ne iš metalo, o surenkamą.

Tai yra, vietinis rotorius yra sumalamas iki tam tikro dydžio.
Plieninis puodelis apdirbamas ir prispaudžiamas prie rotoriaus. Mano atveju nuskaitymo storis yra 5 mm.

Magnetų klijavimo vietų žymėjimas buvo viena sunkiausių operacijų. Dėl to bandymų ir klaidų būdu buvo nuspręsta šabloną atspausdinti ant popieriaus, iškirpti jame apskritimus neodimio magnetams - jie yra apvalūs. Ir priklijuokite magnetus pagal raštą ant rotoriaus.
Pagrindinis kliūtis kilo iškirpus kelis apskritimus popieriuje.
Visi dydžiai parenkami grynai individualiai kiekvienam varikliui. Neįmanoma pateikti jokių bendrųjų magnetų išdėstymo matmenų.

Neodimio magnetai klijuojami super klijais.

Sutvirtinimui buvo pagamintas tinklelis iš nailono siūlų.

Tada viskas apvyniojama lipnia juosta, iš apačios daromas sandarus klojinys, sandarinamas plastilinu, o iš viršaus iš tos pačios lipnios juostos daromas piltuvas. Viskas užpildyta epoksidine derva.

Derva lėtai teka iš viršaus į apačią.

Kai epoksidinė derva sukietės, nuimkite juostą.

Dabar viskas paruošta generatoriaus surinkimui.

Sukame rotorių į statorių. Tai turi būti daroma labai atsargiai, nes neodimio magnetai turi didžiulę jėgą, o rotorius tiesiogine prasme skrenda į statorių.

Surenkame, uždarome dangčius.

Magnetai nelimpa. Beveik nėra lipnumo, sukasi palyginti lengvai.
Tikrinamas darbas. Generatorių sukame iš grąžto, kurio sukimosi greitis yra 1300 aps./min.
Variklis sujungtas su žvaigždute, tokio tipo generatoriai negali būti sujungti su trikampiu, jie neveiks.
Įtampa pašalinama bandymui tarp fazių.

Asinchroninio variklio generatorius veikia puikiai. Daugiau informacijos rasite vaizdo įraše.

Autoriaus kanalas -

Dažnai kaimo namuose reikia aprūpinti autonominį maitinimo šaltinį. Esant tokiai situacijai, padės „pasidaryk pats“ generatorius iš asinchroninio variklio. Jį lengva pasigaminti patiems, turint tam tikrų elektros inžinerijos įgūdžių.

Veikimo principas

Dėl paprastos konstrukcijos ir efektyvaus veikimo asinchroniniai varikliai plačiai naudojami pramonėje. Jie sudaro didelę visų variklių dalį. Jų veikimo principas yra sukurti magnetinį lauką veikiant kintamajai elektros srovei.

Eksperimentais įrodyta, kad sukant metalinį karkasą magnetiniame lauke, jame galima indukuoti elektros srovę, kurios atsiradimą patvirtina lemputės švytėjimas. Šis reiškinys vadinamas elektromagnetine indukcija.

Variklio įtaisas

Asinchroninis variklis susideda iš metalinio korpuso, kurio viduje yra:

statoriaus apvijos, per kurią teka kintamoji elektros srovė;
apvijos rotorius, kuriuo srovė teka priešinga kryptimi.

Abu elementai yra toje pačioje ašyje. Statoriaus plieninės plokštės tvirtai priglunda viena prie kitos, kai kuriose modifikacijose yra tvirtai suvirintos. Varinė statoriaus apvija izoliuota nuo šerdies kartoniniais tarpikliais. Rotoriuje apvija pagaminta iš aliuminio strypų, uždarytų iš abiejų pusių. Kintamosios srovės pratekėjimo generuojami magnetiniai laukai veikia vienas kitą. Tarp apvijų atsiranda EML, kuris sukasi rotorių, nes statorius yra nejudantis.

Asinchroninio variklio generatorius susideda iš tų pačių komponentų, tačiau šiuo atveju vyksta atvirkštinis veiksmas, ty mechaninės ar šiluminės energijos perėjimas į elektros energiją. Veikdamas variklio režimu, jis išlaiko liekamąjį įmagnetinimą, kuris statoriuje sukelia elektrinį lauką.

Rotoriaus sukimosi greitis turi būti didesnis nei statoriaus magnetinio lauko pokytis. Jį gali sulėtinti kondensatorių reaktyvioji galia. Jų sukauptas krūvis yra priešingos fazės ir suteikia „stabdymo efektą“. Sukimosi gali būti užtikrinama vėjo, vandens, garo energija.

Generatoriaus grandinė

Asinchroninio variklio generatorius turi paprastą grandinę. Pasiekus sinchroninį sukimosi greitį, statoriaus apvijoje vyksta elektros energijos susidarymo procesas.

Jei prie apvijos prijungtas kondensatoriaus bankas, atsiranda pirmaujanti elektros srovė, kuri sudaro magnetinį lauką. Šiuo atveju kondensatorių talpa turi būti didesnė už kritinę, kurią lemia mechanizmo techniniai parametrai. Sukuriamos srovės stiprumas priklausys nuo kondensatoriaus baterijos talpos ir variklio charakteristikų.

Gamybos technologija

Asinchroninio elektros variklio pavertimas generatoriumi yra gana paprastas, jei turite reikiamų dalių.

Norint pradėti keitimo procesą, reikalingi šie mechanizmai ir medžiagos:

indukcinis variklis- tinka vienfazis variklis iš senos skalbimo mašinos;
prietaisas rotoriaus greičiui matuoti- tachometras arba tachogeneratorius;
nepoliniai kondensatoriai- tinka KBG-MN tipo modeliai, kurių darbinė įtampa yra 400 V;
rankinių įrankių rinkinys- grąžtai, metaliniai pjūklai, raktai.

Žingsnis po žingsnio instrukcija

Generatoriaus gaminimas savo rankomis iš asinchroninio variklio atliekamas pagal pateiktą algoritmą.

Generatorius turi būti sureguliuotas taip, kad jo sūkiai būtų didesni už variklio sūkius. Sukimosi greičio vertė matuojama tachometru ar kitu prietaisu, kai variklis įjungtas į tinklą.
Gauta vertė turėtų būti padidinta 10% esamo rodiklio.
Kondensatorių baterijos talpa pasirenkama - ji neturėtų būti per didelė, kitaip įranga labai įkais. Norėdami jį apskaičiuoti, galite naudoti kondensatoriaus talpos ir reaktyviosios galios santykio lentelę.
Įrangoje sumontuotas kondensatorių bankas, kuris užtikrins projektinį generatoriaus sukimosi greitį. Jo montavimas reikalauja ypatingo dėmesio – visi kondensatoriai turi būti saugiai izoliuoti.

3 fazių varikliams kondensatoriai jungiami žvaigždute arba trikampiu jungtimi. Pirmojo tipo jungtis leidžia gaminti elektrą mažesniu rotoriaus greičiu, tačiau išėjimo įtampa bus mažesnė. Norint jį sumažinti iki 220 V, naudojamas žeminamasis transformatorius.

Magnetinio generatoriaus gamyba

Magnetiniam generatoriui nereikia naudoti kondensatoriaus baterijos. Šis dizainas naudoja neodimio magnetus. Norėdami atlikti darbą:

išdėliokite magnetus ant rotoriaus pagal schemą, stebėdami polius – kiekviename iš jų turi būti bent 8 elementai;
rotorius pirmiausia turi būti apdirbtas tekinimo staklėmis iki magnetų storio;
tvirtai pritvirtinkite magnetus klijais;
užpildykite likusią laisvą erdvę tarp magnetinių elementų epoksidine derva;
sumontavus magnetus reikia patikrinti rotoriaus skersmenį – jis neturėtų padidėti.

Naminio elektros generatoriaus privalumai

Iš asinchroninio variklio pagamintas „pasidaryk pats“ generatorius taps ekonomišku srovės šaltiniu, kuris sumažins centralizuotos elektros sąnaudas. Su juo galite aprūpinti maitinimu buitinius elektros prietaisus, kompiuterinę įrangą, šildytuvus. Naminis generatorius iš asinchroninio variklio turi neabejotinų pranašumų:

paprastas ir patikimas dizainas;
efektyvi vidinių dalių apsauga nuo dulkių ar drėgmės;
atsparumas perkrovai;
ilgas tarnavimo laikas;
galimybė prijungti įrenginius be keitiklių.

Dirbdami su generatoriumi taip pat turėtumėte atsižvelgti į atsitiktinių elektros srovės pokyčių galimybę.

Straipsnyje aprašoma, kaip sukurti trifazį (vienfazį) 220/380 V generatorių, pagrįstą asinchroniniu kintamosios srovės varikliu.

Trifazis asinchroninis elektros variklis, XIX amžiaus pabaigoje išrastas rusų elektros inžinieriaus M.O. Dolivo-Dobrovolsky, dabar yra plačiai paplitęs pramonėje ir žemės ūkyje, taip pat kasdieniame gyvenime. Asinchroniniai elektros varikliai yra patys paprasčiausi ir patikimiausi. Todėl visais atvejais, kai tai leistina elektros pavaros sąlygomis ir nereikia reaktyviosios galios kompensavimo, reikėtų naudoti asinchroninius kintamosios srovės variklius.

Yra du pagrindiniai asinchroninių variklių tipai: su voverės narvelio rotoriumi ir su faziniu rotoriumi. Asinchroninis voverės narvelio elektros variklis susideda iš fiksuotos dalies – statoriaus ir judančios dalies – rotoriaus, besisukančių guoliuose, sumontuotuose dviejuose variklio skyduose. Statoriaus ir rotoriaus šerdys yra pagamintos iš atskirų elektrinio plieno lakštų, izoliuotų vienas nuo kito. Statoriaus šerdies grioveliuose klojama apvija iš izoliuotos vielos. Į rotoriaus šerdies griovelius įdedama strypo apvija arba pilamas išlydytas aliuminis. Trumpiklio žiedai trumpai sujungia rotoriaus apviją galuose (iš čia ir pavadinimas, trumpasis jungimas). Skirtingai nuo voverės narvelio rotoriaus, į fazinio rotoriaus griovelius įdedama apvija, pagaminta pagal statoriaus apvijos tipą. Apvijos galai nukreipiami į slydimo žiedus, sumontuotus ant veleno. Šepečiai slysta išilgai žiedų, jungiantys apviją su paleidimo arba reguliavimo reostatu. Asinchroniniai elektros varikliai su faziniu rotoriumi yra brangesni įrenginiai, reikalauja kvalifikuotos priežiūros, yra mažiau patikimi, todėl naudojami tik tose pramonės šakose, kuriose jų negalima apsieiti. Dėl šios priežasties jie nėra labai paplitę ir mes jų toliau nenagrinėsime.

Srovė teka per statoriaus apviją, kuri yra įtraukta į trifazę grandinę, sukuriant besisukantį magnetinį lauką. Besisukančio statoriaus lauko magnetinio lauko linijos kerta rotoriaus apvijų strypus ir juose sukelia elektrovaros jėgą (EMF). Veikiant šiam EML, trumpai sujungtais rotoriaus strypais teka srovė. Aplink strypus atsiranda magnetiniai srautai, sukuriantys bendrą rotoriaus magnetinį lauką, kuris, sąveikaudamas su besisukančiu statoriaus magnetiniu lauku, sukuria jėgą, kuri verčia rotorių suktis statoriaus magnetinio lauko sukimosi kryptimi. Rotoriaus sukimosi greitis yra šiek tiek mažesnis nei statoriaus apvijos sukuriamo magnetinio lauko sukimosi greitis. Šis indikatorius pasižymi slydimu S ir yra daugumos variklių diapazone nuo 2 iki 10%.

Pramoniniuose įrenginiuose dažniausiai naudojami trifaziai asinchroniniai elektros varikliai, kurie gaminami vieningos serijos pavidalu. Tai apima vieną 4A seriją, kurios vardinė galia yra nuo 0,06 iki 400 kW, kurios mašinos išsiskiria dideliu patikimumu, geru našumu ir atitinka pasaulinių standartų lygį.

Autonominiai asinchroniniai generatoriai yra trifazės mašinos, paverčiančios pirminio variklio mechaninę energiją į kintamosios srovės elektros energiją. Jų neabejotinas pranašumas prieš kitų tipų generatorius yra kolektoriaus-šepečio mechanizmo nebuvimas ir dėl to didesnis patvarumas bei patikimumas. Jei asinchroninis variklis, atjungtas nuo tinklo, sukamas nuo bet kurio pirminio variklio, tada pagal elektros mašinų grįžtamumo principą, kai pasiekiamas sinchroninis greitis, statoriaus apvijos gnybtuose po apvijos gnybtais susidaro tam tikras EMF. liekamojo magnetinio lauko įtaka. Jei dabar prie statoriaus apvijos gnybtų prijungta kondensatorių C baterija, tai statoriaus apvijose tekės pirmaujanti talpinė srovė, kuri šiuo atveju magnetizuojasi. Akumuliatoriaus talpa C turi viršyti tam tikrą kritinę reikšmę C0, kuri priklauso nuo autonominio asinchroninio generatoriaus parametrų: tik tokiu atveju generatorius savaime sužadina ir ant statoriaus apvijų montuojama trifazė simetriška įtampos sistema. Įtampos vertė galiausiai priklauso nuo mašinos charakteristikų ir kondensatorių talpos. Taigi, asinchroninis voverės narvelio variklis gali būti paverstas asinchroniniu generatoriumi.

1 pav. Standartinė asinchroninio elektros variklio kaip generatoriaus įjungimo schema.

Galite pasirinkti galią taip, kad asinchroninio generatoriaus vardinė įtampa ir galia būtų atitinkamai lygios įtampai ir galiai, kai jis veikia kaip elektros variklis.

1 lentelėje pateiktos asinchroninių generatorių sužadinimo kondensatorių talpos (U=380 V, 750….1500 aps./min.). Čia reaktyvioji galia Q nustatoma pagal formulę:

Q = 0,314 U2 C 10 -6,

kur C yra kondensatorių talpa, uF.

generatoriaus galia,	Tuščia eiga
	talpa,	reaktyvioji galia,
	talpa,	reaktyvioji galia,	talpa,	reaktyvioji galia,	talpa,	reaktyvioji galia,

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų duomenų, indukcinė asinchroninio generatoriaus apkrova, dėl kurios sumažėja galios koeficientas, smarkiai padidina reikiamą talpą.

Norint išlaikyti pastovią įtampą didėjant apkrovai, reikia padidinti kondensatorių talpą, tai yra, prijungti papildomus kondensatorius.

Ši aplinkybė turi būti vertinama kaip asinchroninio generatoriaus trūkumas.

Asinchroninio generatoriaus sukimosi dažnis normaliu režimu turi viršyti asinchroninį slydimo dydžiu S = 2 ... 10%, ir atitikti sinchroninį dažnį.

Nesilaikant šios sąlygos, generuojamos įtampos dažnis gali skirtis nuo pramoninio 50 Hz dažnio, o tai lems nestabilų nuo dažnio priklausomų elektros vartotojų darbą: elektrinius siurblius, skalbimo mašinas, įrenginius su transformatoriaus įėjimas.

Ypač pavojinga sumažinti generuojamą dažnį, nes tokiu atveju sumažėja elektros variklių ir transformatorių apvijų indukcinė varža, dėl ko gali padidėti jų įkaitimas ir pirmalaikis gedimas.

Kaip asinchroninis generatorius, be jokių modifikacijų galima naudoti įprastą atitinkamos galios asinchroninį elektrinį variklį su voverės narvele. Elektros variklio-generatoriaus galią lemia prijungtų įrenginių galia. Energijai imliausi iš jų yra:

buitiniai suvirinimo transformatoriai;

Elektriniai pjūklai, elektriniai jungikliai, grūdų smulkintuvai (galia 0,3 ... 3 kW);

· Elektrinės krosnys kaip "Rossiyanka", "Dream" kurių galia iki 2 kW;

elektriniai lygintuvai (galingumas 850 ... 1000 W).

Ypač noriu pasilikti ties buitinių suvirinimo transformatorių veikimu.

Jų prijungimas prie autonominio elektros šaltinio yra labiausiai pageidautinas, nes. dirbdami iš pramoninio tinklo, jie sukelia nemažai nepatogumų kitiems elektros energijos vartotojams. Jei buitinis suvirinimo transformatorius skirtas dirbti su 2 ... 3 mm skersmens elektrodais, tada jo bendra galia yra maždaug 4 ... 6 kW, asinchroninio generatoriaus galia jį maitinti turėtų būti 5 ... 7 kW.

Jei buitinis suvirinimo transformatorius leidžia dirbti su 4 mm skersmens elektrodais, tai sunkiausiu režimu - "pjaunant" metalą, bendra jo suvartojama galia gali siekti atitinkamai 10 ... 12 kW, asinchroninio galia. generatorius turi būti 11 ... 13 kW.

Kaip trifazių kondensatorių banką, pravartu naudoti vadinamuosius reaktyviosios galios kompensatorius, skirtus pagerinti cos φ pramoninio apšvietimo tinkluose. Jų tipo žymėjimas: KM1-0.22-4.5-3U3 arba KM2-0.22-9-3U3, kuris iššifruojamas taip. KM - kosinuso kondensatoriai, impregnuoti mineraline alyva, pirmasis skaitmuo yra dydis (1 arba 2), tada įtampa (0,22 kV), galia (4,5 arba 9 kvar), tada skaičius 3 arba 2 reiškia trifazę arba viengubą. -fazinė versija, U3 (trečios kategorijos vidutinio klimato).

Jei bateriją gaminate patys, naudokite tokius kondensatorius kaip MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 ir kt., kurių darbinė įtampa ne mažesnė kaip 600 V. Elektrolitinių kondensatorių naudoti negalima.

Aukščiau pateikta trifazio elektros variklio kaip generatoriaus prijungimo galimybė gali būti laikoma klasikine, bet ne vienintele. Yra ir kitų būdų, kurie taip pat gerai veikia praktikoje. Pavyzdžiui, kai kondensatorių baterija yra prijungta prie vienos ar dviejų elektros variklio-generatoriaus apvijų.

2 pav. Asinchroninio generatoriaus dvifazis režimas.

Tokia schema turėtų būti naudojama, kai nereikia gauti trifazės įtampos. Ši perjungimo parinktis sumažina kondensatorių darbinę talpą, sumažina pirminio mechaninio variklio apkrovą tuščiosios eigos režimu ir pan. taupo „brangų“ kurą.

Kaip mažos galios generatorius, gaminančius kintamą 220 V vienfazę įtampą, galite naudoti vienfazius asinchroninius voverės narvelinius elektros variklius buityje: iš skalbimo mašinų, tokių kaip Oka, Volga, laistymo siurblių Agidel, BCN ir kt. Jie turi kondensatorių, sujungtą lygiagrečiai su darbo apvija. Galite naudoti esamą fazės poslinkio kondensatorių, prijungdami jį prie darbinės apvijos. Šio kondensatoriaus talpą gali tekti šiek tiek padidinti. Jo vertę lems prie generatoriaus prijungtos apkrovos pobūdis: aktyviajai apkrovai (elektrinės krosnys, lemputės, elektriniai lituokliai) reikia nedidelės talpos, indukcinei (elektros varikliai, televizoriai, šaldytuvai) – daugiau.

3 pav. Mažos galios generatorius iš vienfazio asinchroninio variklio.

Dabar keli žodžiai apie pagrindinį variklį, kuris varys generatorių. Kaip žinote, bet koks energijos transformavimas yra susijęs su neišvengiamais jos praradimais. Jų vertę lemia įrenginio efektyvumas. Todėl mechaninio variklio galia turi viršyti asinchroninio generatoriaus galią 50 ... 100%. Pavyzdžiui, kai asinchroninio generatoriaus galia yra 5 kW, mechaninio variklio galia turėtų būti 7,5 ... 10 kW. Transmisijos mechanizmo pagalba suderinami mechaninio variklio ir generatoriaus sūkiai taip, kad generatoriaus darbo režimas būtų nustatytas ties mechaninio variklio vidutiniais sūkiais. Jei reikia, galite trumpam padidinti generatoriaus galią padidindami mechaninio variklio sūkius.

Kiekvienoje autonominėje elektrinėje turi būti būtinas minimumas priedų: kintamosios srovės voltmetras (iki 500 V skalės), dažnio matuoklis (pageidautina) ir trys jungikliai. Vienas jungiklis jungia apkrovą su generatoriumi, kiti du perjungia žadinimo grandinę. Jungiklių buvimas sužadinimo grandinėje palengvina mechaninio variklio paleidimą, taip pat leidžia greitai sumažinti generatoriaus apvijų temperatūrą, o pasibaigus darbui, nesužadinto generatoriaus rotorius kai kuriems pasukamas iš mechaninio variklio. laikas. Ši procedūra prailgina aktyvų generatoriaus apvijų tarnavimo laiką.

Jei generatorius turi maitinti įrangą, kuri paprastai yra prijungta prie kintamosios srovės tinklo (pavyzdžiui, gyvenamųjų namų apšvietimas, buitiniai prietaisai), būtina numatyti dviejų fazių jungiklį, kuris veikimo metu atjungs šią įrangą nuo pramoninio tinklo. generatoriaus. Abu laidai turi būti atjungti: „fazė“ ir „nulis“.

Galiausiai, keletas bendrų patarimų.

Kintamosios srovės generatorius yra pavojingas įrenginys. Naudokite 380 V tik tada, kai būtina, kitu atveju naudokite 220 V.

Pagal saugos reikalavimus generatorius turi būti su įžeminimu.

Atkreipkite dėmesį į generatoriaus šiluminį režimą. Jis „nemėgsta“ tuščiosios eigos. Šiluminę apkrovą galima sumažinti atidžiau parenkant žadinimo kondensatorių talpą.

Nesuklyskite dėl generatoriaus generuojamos elektros srovės galios. Jei trifazio generatoriaus veikimo metu naudojama viena fazė, tai jos galia bus 1/3 visos generatoriaus galios, jei dvi fazės - 2/3 visos generatoriaus galios.

Generatoriaus generuojamos kintamosios srovės dažnis gali būti netiesiogiai valdomas išėjimo įtampa, kuri "tuščiosios eigos" režimu turėtų būti 4 ... 6% didesnė už pramoninę 220 V / 380 V vertę.

Literatūra:

L.G. Prishchep Kaimo elektriko vadovėlis. Maskva: Agropromizdat, 1986 m.
A.A. Ivanovo elektrotechnikos vadovas. - K .: Aukštoji mokykla, 1984 m.
cm001.narod.ru

„Pasidaryk pats“ 2005, Nr.3, p.78 - 82

Siekdami gauti autonominius elektros energijos šaltinius, ekspertai rado būdą, kaip trifazį asinchroninį kintamosios srovės variklį savo rankomis paversti generatoriumi. Šis metodas turi daug privalumų ir tam tikrų trūkumų.

Asinchroninio elektros variklio išvaizda

Skyriuje pateikiami pagrindiniai elementai:

ketaus korpusas su radiatoriaus briaunomis efektyviam aušinimui;
Voverės narvelio rotoriaus korpusas su magnetinio lauko poslinkio linijomis jo ašies atžvilgiu;
perjungimo kontaktų grupė dėžutėje (boras), skirta statoriaus apvijų perjungimui į žvaigždės arba trikampio grandines ir maitinimo laidų prijungimui;
tankūs statoriaus apvijos varinių laidų ryšuliai;
plieninis rotoriaus velenas su grioveliu skriemulio tvirtinimui pleišto formos raktu.

Išsamus asinchroninio elektros variklio išmontavimas su visomis detalėmis parodytas paveikslėlyje žemiau.

Detalus indukcinio variklio išardymas

Generatorių, konvertuotų iš asinchroninių variklių, pranašumai:

grandinės surinkimo paprastumas, galimybė neišardyti elektros variklio, nevynioti apvijų;
galimybė pasukti elektros srovės generatorių vėjo ar hidroturbina;
Asinchroninis variklių generatorius plačiai naudojamas variklių-generatorių sistemose, paverčiant vienfazį 220 V kintamosios srovės tinklą į trifazį tinklą, kurio įtampa yra 380 V.
galimybė naudoti generatorių, lauke sukant jį iš vidaus degimo variklių.

Kaip trūkumą galima paminėti kondensatorių, prijungtų prie apvijų, talpos skaičiavimo sudėtingumą, iš tikrųjų tai daroma eksperimentiniu būdu.

Todėl sunku pasiekti maksimalią tokio generatoriaus galią, kyla sunkumų tiekiant elektros įrenginius, turinčius didelę paleidimo srovę, diskiniuose pjūkluose su trifaziais kintamosios srovės varikliais, betono maišyklėse ir kitose elektros instaliacijose.

Generatoriaus veikimo principas

Tokio generatoriaus veikimas pagrįstas grįžtamumo principu: „bet kuri elektros instaliacija, paverčianti elektros energiją mechanine energija, gali pakeisti procesą atgal“. Naudojamas generatorių veikimo principas, rotoriaus sukimasis sukelia EML ir elektros srovės atsiradimą statoriaus apvijose.

Remiantis šia teorija, akivaizdu, kad asinchroninis elektros variklis gali būti paverstas elektros generatoriumi. Norint sąmoningai vykdyti rekonstrukciją, reikia suprasti, kaip vyksta generavimo procesas ir ko tam reikia. Visi varikliai, varomi kintamosios srovės, laikomi asinchroniniais. Statoriaus laukas šiek tiek juda prieš rotoriaus magnetinį lauką, traukdamas jį sukimosi kryptimi.

Norint gauti atvirkštinį procesą, generuoti, rotoriaus laukas turi būti prieš statoriaus magnetinio lauko judėjimą, idealiu atveju suktis priešinga kryptimi. Tai pasiekiama į maitinimo tinklą įtraukus didelį kondensatorių, talpai padidinti naudojamos kondensatorių grupės. Kondensatorių baterija įkraunama akumuliuojant magnetinę energiją (kintamosios srovės reaktyviosios komponentės elementą). Kondensatoriaus įkrova yra fazėje, priešingoje elektros variklio srovės šaltiniui, todėl rotoriaus sukimasis pradeda lėtėti, statoriaus apvija generuoja srovę.

transformacija

Kaip praktiškai savo rankomis paversti asinchroninį elektros variklį į generatorių?

Norint prijungti kondensatorius, reikia atsukti boro (dėžutės) viršutinį dangtelį, kuriame yra kontaktų grupė, perjungiant statoriaus apvijų kontaktus ir prijungus asinchroninio variklio maitinimo laidus.

Atviras boras su kontaktine grupe

Statoriaus apvijos gali būti jungiamos "Star" arba "Delta" grandinėje.

Ryšio schemos „Žvaigždė“ ir „Trikampis“

Vardinėje lentelėje arba gaminio duomenų lape pateikiamos galimos skirtingų jungčių jungčių schemos ir variklio parametrai. Nurodyta:

didžiausios srovės;
Maitinimo įtampa;
energijos sąnaudos;
apsisukimų skaičius per minutę;
efektyvumas ir kiti parametrai.

Variklio parametrai, nurodyti vardinėje plokštelėje

„Pasidaryk pats“ trifaziame generatoriuje iš asinchroninio elektros variklio kondensatoriai yra sujungti panašiu būdu su „trikampiu“ arba „žvaigždute“.

Galimybė įjungti naudojant „žvaigždę“ suteikia galimybę pradėti generuoti srovę mažesniu greičiu nei prijungus grandinę prie „trikampio“. Tokiu atveju generatoriaus išėjimo įtampa bus šiek tiek mažesnė. Delta jungtis šiek tiek padidina išėjimo įtampą, tačiau norint paleisti generatorių, reikia didesnių apsisukimų per minutę. Vienfaziame asinchroniniame elektros variklyje yra prijungtas vienas fazių poslinkio kondensatorius.

Kondensatorių prijungimo schema ant generatoriaus "trikampyje"

Naudojami KBG-MN modelio kondensatoriai arba kitų firmų bent 400 V nepoliniai, bipoliniai elektrolitiniai modeliai šiuo atveju netinka.

Kaip atrodo bepolis kondensatorius KBG-MN

Naudojamo variklio kondensatoriaus talpos skaičiavimas

Vardinė generatoriaus išėjimo galia, kW	Numatoma talpa, uF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

Sinchroniniuose generatoriuose generavimo procesas sužadinamas ant armatūros apvijų iš srovės šaltinio. 90% asinchroninių variklių turi voverės narvelinius rotorius, be apvijos, sužadinimą sukuria liekamasis statinis krūvis rotoriuje. Pradiniame sukimosi etape pakanka sukurti EMF, kuris indukuoja srovę ir įkrauna kondensatorius per statoriaus apvijas. Tolesnis įkrovimas jau ateina iš generuojamos srovės, generavimo procesas bus nenutrūkstamas, kol rotorius sukasi.

Automatinį apkrovos pajungimą prie generatoriaus, lizdų ir kondensatorių rekomenduojama montuoti atskirame uždarame skydelyje. Atskiru izoliuotu kabeliu nutieskite jungiamuosius laidus nuo boro generatoriaus iki ekrano.

Net kai generatorius neveikia, reikia vengti liesti lizdų kontaktų kondensatorių gnybtus. Kondensatoriaus sukauptas įkrovimas išlieka ilgą laiką ir gali sukelti elektros smūgį. Įžeminkite visų blokų, variklio, generatoriaus, valdymo pulto korpusus.

Variklio-generatoriaus sistemos montavimas

Savo rankomis montuojant generatorių su varikliu reikia turėti omenyje, kad tuščiąja eiga naudojamo asinchroninio elektros variklio vardinių apsisukimų skaičius yra didesnis.

Variklio generatoriaus schema ant diržinės pavaros

Variklyje, kurio sukimosi dažnis tuščiąja eiga yra 900 aps./min., bus 1230 aps./min., norint gauti pakankamai galios iš šio variklio konvertuoto generatoriaus išėjimo, reikia, kad apsisukimų skaičius būtų 10% didesnis nei tuščiąja eiga:

1230 + 10% = 1353 aps./min.

Diržo pavara apskaičiuojama pagal formulę:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg - reikalingas generatoriaus sukimosi greitis 1353 aps./min.;

Vm - variklio sukimosi greitis 1200 aps./min.;

Dm - skriemulio skersmuo ant variklio 15 cm;

Dg yra generatoriaus skriemulio skersmuo.

Turint 1200 aps./min variklį, kurio skriemulys Ø 15 cm, belieka skaičiuoti tik Dg - skriemulio skersmenį ant generatoriaus.

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

Generatorius ant neodimio magnetų

Kaip padaryti generatorių iš asinchroninio elektros variklio?

Šis naminis generatorius pašalina kondensatorių blokų naudojimą. Magnetinio lauko, sukeliančio EML ir sukuriančio srovę statoriaus apvijoje, šaltinis yra pastatytas ant nuolatinių neodimio magnetų. Norėdami tai padaryti savo rankomis, turite nuosekliai atlikti šiuos veiksmus:

Nuimkite priekinį ir galinį indukcinio variklio dangtelius.
Nuimkite rotorių nuo statoriaus.

Kaip atrodo indukcinio variklio rotorius?

Rotorius yra apdirbtas, viršutinis sluoksnis pašalinamas 2 mm daugiau nei magnetų storis. Namuose ne visada įmanoma pasidaryti rotorių nuobodu savo rankomis, nesant tekinimo įrangos ir įgūdžių. Reikia kreiptis į tekinimo dirbtuvių specialistus.
Ant paprasto popieriaus lapo paruošiamas šablonas apvaliems magnetams, Ø 10-20 mm, iki 10 mm storio, su traukos jėga 5-9 kg, kv/cm, dėti, dydis priklauso nuo rotoriaus dydžio. . Šablonas klijuojamas ant rotoriaus paviršiaus, magnetai dedami juostelėmis 15 - 20 laipsnių kampu rotoriaus ašies atžvilgiu, po 8 vnt. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kad ant kai kurių rotorių yra tamsios šviesios magnetinio lauko linijų poslinkio juostelės jo ašies atžvilgiu.

Magnetų montavimas ant rotoriaus

Rotorius ant magnetų apskaičiuojamas taip, kad gaunamos keturios juostelių grupės, 5 juostelių grupėje atstumas tarp grupių yra magneto 2Ø. Tarpai grupėje yra 0,5-1Ø magneto, toks išdėstymas sumažina rotoriaus prilipimo jėgą prie statoriaus, jį reikia pasukti dviejų pirštų pastangomis;
Rotorius ant magnetų, pagamintas pagal apskaičiuotą šabloną, užpildytas epoksidine derva. Jam šiek tiek išdžiūvus, cilindrinė rotoriaus dalis padengiama stiklo pluošto sluoksniu ir vėl impregnuojama epoksidine derva. Tai neleis magnetams išskristi, kai rotorius sukasi. Viršutinis magnetų sluoksnis neturi viršyti pradinio rotoriaus skersmens, kuris buvo prieš griovelį. Priešingu atveju rotorius nenukris į vietą arba sukimosi metu trinsis į statoriaus apviją.
Po džiovinimo galima pakeisti rotorių ir uždaryti dangčius;
Būtina išbandyti elektros generatorių - sukti rotorių elektriniu grąžtu, išmatuojant įtampą išėjime. Apsisukimų skaičius, kai pasiekiama norima įtampa, matuojamas tachometru.
Žinant reikiamą generatoriaus apsisukimų skaičių, diržinė pavara apskaičiuojama aukščiau aprašytu metodu.

Įdomus pritaikymas yra tada, kai elektros generatorius, pagrįstas asinchroniniu elektros varikliu, naudojamas savaime maitinančioje elektros variklio-generatoriaus grandinėje. Kai dalis generatoriaus generuojamos galios tiekiama į elektros variklį, kuris jį suka. Likusi energijos dalis išleidžiama naudingajam kroviniui. Įgyvendinus savarankiško maitinimo principą, praktiškai galima ilgą laiką aprūpinti namą autonominiu elektros tiekimu.

Vaizdo įrašas. G generatorius iš asinchroninio variklio.

Daugeliui elektros vartotojų nėra prasmės pirkti galingų dyzelinių elektrinių, tokių kaip TEKSAN TJ 303 DW5C, kurių išėjimo galia 303 kVA arba 242 kW. Mažos galios benzininiai generatoriai yra brangūs, geriausias variantas – vėjo generatorius pasigaminti savo rankomis arba savaime maitinantį variklio-generatoriaus įrenginį.

Naudodamiesi šia informacija, galite savo rankomis surinkti generatorių ant nuolatinių magnetų ar kondensatorių. Tokia įranga labai praverčia kaimo namuose, lauke, kaip avarinis maitinimo šaltinis, kai nėra įtampos pramoniniuose tinkluose. Pilnavertis namas su kondicionieriais, elektrinėmis viryklėmis ir šildymo katilais, jie nepatrauks galingo diskinio pjūklo variklio. Laikinai aprūpinti elektra būtiniausią buitinę techniką, apšvietimą, šaldytuvą, televizorių ir kitus, kuriems nereikia didelių galių.