Pašdarināta ģeneratora elektroinstalācijas shēma. Ģenerators no asinhronā motora

Paši ierosmes indukcijas motors un tā pāreja uz ģenerēšanas režīmu var notikt enkura (rotora) atlikušā magnētiskā lauka klātbūtnes dēļ. Tas ir ļoti mazs, taču tas spēj radīt EML, kas uzlādē kondensatoru. Pēc paša ierosmes efekta parādīšanās kondensatora banka tiek barota no saražotās elektriskās strāvas un ģenerēšanas process kļūst nepārtraukts.

Ģeneratora izgatavošanas no indukcijas motora noslēpumi

Lai elektromotoru pārvērstu par ģeneratoru, jāizmanto nepolāras kondensatoru bankas. Elektrolītiskie kondensatori tam nav piemēroti. Trīsfāzu motoros kondensatorus ieslēdz “zvaigzne”, kas ļauj ģenerēšanu sākt ar zemākiem rotora apgriezieniem, taču izejas spriegums būs nedaudz zemāks nekā savienojot ar “trijstūri”.

Jūs varat arī izgatavot ģeneratoru no vienfāzes asinhronā motora. Bet tam ir piemēroti tikai tie, kuriem ir vāveres būra rotors, un palaišanai tiek izmantots fāzes nobīdes kondensators. Kolektoru vienfāzes motori nav piemēroti pārveidei.

Sadzīves apstākļos nav iespējams aprēķināt kondensatoru bankas vajadzīgās jaudas vērtību. Tāpēc mājas meistaram ir jāvadās no vienkārša apsvēruma: kondensatora bankas kopējam svaram jābūt vienādam ar paša elektromotora svaru vai nedaudz pārsniedz to.
Praksē tas noved pie tā, ka ir gandrīz neiespējami izveidot pietiekami jaudīgu asinhrono ģeneratoru, jo jo mazāks ir motora nominālais ātrums, jo vairāk tas sver.

Novērtējam efektivitātes līmeni – vai tas ir izdevīgi?

Kā redzat, elektromotoram ir iespējams likt ģenerēt strāvu ne tikai teorētiskos veidojumos. Tagad mums ir jāizdomā, cik pamatoti ir centieni "mainīt grīdu" elektriskā mašīna.


Daudzās teorētiskajās publikācijās asinhrono galvenā priekšrocība ir to vienkāršība. Godīgi sakot, tā ir liekulība. Dzinēja ierīce nepavisam nav vienkāršāka par sinhronā ģeneratora ierīci. Protams, asinhronajā ģeneratorā nav elektriskās ierosmes ķēdes, bet to aizstāj kondensatora banka, kas pati par sevi ir sarežģīta tehniska ierīce.

Bet kondensatori nav jākopj, un tie saņem enerģiju it kā par velti - vispirms no rotora atlikušā magnētiskā lauka, bet pēc tam no radītās elektriskās strāvas. Tas ir galvenais un gandrīz vienīgais asinhrono ģeneratoru mašīnu pluss - tos nevar apkalpot. Šādi elektroenerģijas avoti tiek izmantoti vēja vai krītoša ūdens ietekmē.

Vēl viena šādu elektrisko mašīnu priekšrocība ir tā, ka to radītajā strāvā gandrīz nav augstāku harmoniku. Šo efektu sauc par "skaidro faktoru". Cilvēkiem, kuri ir tālu no elektrotehnikas teorijas, to var izskaidrot šādi: jo zemāks ir skaidrais koeficients, jo mazāk elektrības tiek tērēts bezjēdzīgai apkurei, magnētiskajiem laukiem un citiem elektriskiem "kauniem".

Ģeneratoriem no trīsfāzu asinhronā motora skaidrais koeficients parasti ir 2% robežās, kad tradicionālās sinhronās mašīnas izdod vismaz 15. Taču, ņemot vērā nepārprotamo faktoru sadzīves apstākļos, kad pieslēgtas dažāda veida elektroierīces tīkls (veļas mašīnām ir liela induktīvā slodze), praktiski nav iespējams.

Visas pārējās asinhrono ģeneratoru īpašības ir negatīvas. Tie ietver, piemēram, praktisko neiespējamību nodrošināt ģenerētās strāvas nominālo rūpniecisko frekvenci. Tāpēc tie gandrīz vienmēr ir savienoti pārī ar taisnošanas ierīcēm un tiek izmantoti akumulatoru uzlādēšanai.

Turklāt šādas elektriskās mašīnas ir ļoti jutīgas pret slodzes svārstībām. Ja tradicionālajos ģeneratoros ierosmei izmanto akumulatoru ar lielu elektroenerģijas padevi, tad kondensatoru banka pati ņem daļu enerģijas no ģenerētās strāvas.

Ja paštaisīta ģeneratora slodze no asinhronā motora pārsniedz nominālvērtību, tad tam nebūs pietiekami daudz elektrības, lai uzlādētu un ģenerēšana apstāsies. Dažreiz tiek izmantotas kapacitatīvās baterijas, kuru tilpums dinamiski mainās atkarībā no slodzes. Tomēr tas pilnībā zaudē "shēmas vienkāršības" priekšrocības.

Ģenerētās strāvas frekvences nestabilitāte, kuras izmaiņas gandrīz vienmēr ir nejaušas, nav zinātniski izskaidrojama, tāpēc nav ņemama vērā un kompensējama, iepriekš noteica asinhrono ģeneratoru zemo izplatību ikdienas dzīvē un tautsaimniecībā.

Asinhronā motora kā ģeneratora darbība video

Asinhronais vai indukcijas tipa ģenerators ir īpaša veida ierīce, kas izmanto maiņstrāvu un spēj reproducēt elektrību. Galvenā iezīme ir diezgan ātri rotora pagriezieni, šī elementa griešanās ātruma ziņā tas lielā mērā pārsniedz sinhrono šķirni.

Viena no galvenajām priekšrocībām ir iespēja izmantot šo ierīci bez būtiskām ķēdes izmaiņām vai ilgstošas ​​regulēšanas.

Indukcijas ģeneratora vienfāzes versiju var pieslēgt, pievadot tam nepieciešamo spriegumu, tas būs jāpievieno strāvas avotam. Tomēr vairāki modeļi rada pašizrašanos, šī iespēja ļauj tiem darboties režīmā, kas nav atkarīgs no ārējiem avotiem.

To veic, secīgi nostādot kondensatorus darba stāvoklī.

Ģeneratora shēma no asinhronā motora

Praktiski jebkurā elektriskā tipa mašīnā, kas veidota kā ģenerators, ir 2 dažādi aktīvie tinumi, bez kuriem ierīce nevar darboties:

1. Uzbudinājuma tinums, kas atrodas uz speciāla enkura.
2. Statora tinums, kas ir atbildīgs par elektriskās strāvas veidošanos, šis process notiek tā iekšpusē.

Lai vizualizētu un precīzāk izprastu visus procesus, kas notiek ģeneratora darbības laikā, labākais risinājums būtu sīkāk apsvērt tā darbības shēmu:

1. spriegums, kas tiek piegādāts no akumulatora vai jebkura cita avota, rada magnētisko lauku armatūras tinumā.
2. Ierīces elementu rotācija kopā ar magnētisko lauku var realizēt dažādos veidos, arī manuāli.
3. Magnētiskais lauks, griežoties ar noteiktu ātrumu, rada elektromagnētisko indukciju, kuras dēļ tinumā parādās elektriskā strāva.
4. Lielākā daļa pašlaik izmantoto shēmu nav iespējas nodrošināt armatūras tinumu ar spriegumu, tas ir saistīts ar vāveres būra rotora klātbūtni konstrukcijā. Tāpēc neatkarīgi no vārpstas griešanās ātruma un laika barošanas ierīces joprojām būs atslēgtas.

Pārvēršot dzinēju par ģeneratoru, kustīga magnētiskā lauka neatkarīga radīšana ir viens no galvenajiem un neaizstājamiem nosacījumiem.

Ģeneratora ierīce

Pirms jebkādu darbību veikšanas pārtaisīšanaiģeneratorā, jums ir jāsaprot šīs mašīnas ierīce, kas izskatās šādi:

1. stators, kas ir aprīkots ar tīkla tinumu ar 3 fāzēm, kas novietots uz tā darba virsmas.
2. Tinums sakārtots tā, lai tā pēc formas atgādina zvaigzni: 3 sākotnējie elementi ir savienoti viens ar otru, un 3 pretējās puses ir savienotas ar slīdgredzeniem, kuriem nav saskares punktu vienam ar otru.
3. slīdošie gredzeni ir uzticams stiprinājums pie rotora vārpstas.
4. Būvniecībā ir īpašas sukas, kas neveic nekādas neatkarīgas kustības, bet veicina trīsfāzu reostata iekļaušanu. Tas ļauj mainīt tinuma pretestības parametrus, kas atrodas uz rotora.
5. Bieži, iekšējā ierīcē ir tāds elements kā automātiskais īssavienojums, kas nepieciešams, lai īsslēgtu tinumu un apturētu darba stāvoklī esošo reostatu.
6. Vēl viens ģeneratora ierīces papildu elements var būt īpaša ierīce, kas atdala birstes un slīdgredzenus brīdī, kad tie iziet cauri noslēguma stadijai. Šāds pasākums palīdz ievērojami samazināt berzes zudumus.

Ģeneratora izgatavošana no dzinēja

Faktiski jebkuru asinhrono elektromotoru ar savām rokām var pārveidot par ierīci, kas darbojas kā ģenerators, ko pēc tam var izmantot ikdienas dzīvē. Šim nolūkam var būt piemērots pat dzinējs, kas ņemts no vecā tipa veļas mašīnas vai jebkura cita sadzīves tehnika.

Lai šis process tiktu veiksmīgi īstenots, ieteicams ievērot šādu darbību algoritmu:

1. Noņemiet motora serdes slāni, kuras dēļ tās struktūrā izveidosies padziļinājums. To var izdarīt uz virpas, ieteicams noņemt 2 mm. ap serdi un izveidojiet papildu caurumus apmēram 5 mm dziļumā.
2. Veikt mērījumus no iegūtā rotora, pēc kura no alvas materiāla tiek izgatavota veidne sloksnes veidā, kas atbildīs ierīces izmēriem.
3. Uzstādīt iegūtajā brīvajā vietā neodīma magnēti, kas jāiegādājas iepriekš. Katram polam ir nepieciešami vismaz 8 magnētiskie elementi.
4. fiksējošie magnēti var izdarīt, izmantojot universālo superlīmi, taču jāņem vērā, ka, tuvojoties rotora virsmai, tie mainīs savu pozīciju, tāpēc tie ir stingri jātur ar roku, līdz katrs elements ir salīmēts. Turklāt šī procesa laikā ieteicams lietot aizsargbrilles, lai izvairītos no līmes izšļakstīšanās acīs.
5. aptiniet rotoru parasts papīrs un lente, kas būs nepieciešama, lai to salabotu.
6. Rotora beigu daļa aizveriet ar plastilīnu, kas nodrošinās ierīces blīvējumu.
7. Pēc darbībām ir nepieciešams apstrādāt brīvos dobumus starp magnētiskajiem elementiem. Lai to izdarītu, atlikušā brīvā vieta starp magnētiem jāaizpilda ar epoksīdu. Visērtāk būs čaulā izgriezt īpašu caurumu, pārvērst to par kaklu un aizvērt apmales ar plastilīnu. Iekšpusē var liet sveķus.
8. Pagaidiet pilnīgu sacietēšanu ielej sveķus, pēc kuriem var noņemt aizsargājošo papīra apvalku.
9. Rotoru nepieciešams salabot izmantojot darbgaldu vai skrūvspīli, lai to varētu apstrādāt, kas sastāv no virsmas slīpēšanas. Šiem nolūkiem varat izmantot smilšpapīru ar vidēju smilšpapīru.
10. Definējiet stāvokli un no dzinēja izejošo vadu mērķis. Diviem vajadzētu novest pie darba tinuma, pārējo var nogriezt, lai nākotnē neapjuktu.
11. Dažreiz rotācijas process tiek veikts diezgan slikti, visbiežāk cēlonis ir veci nolietoti un saspringti gultņi, tādā gadījumā tos var nomainīt pret jauniem.
12. Taisngriezis ģeneratoram var montēt no speciāla silīcija, kas ir paredzēti tieši šiem nolūkiem. Arī uzlādei nav nepieciešams kontrolieris, praktiski visi mūsdienu modeļi ir piemēroti.

Pēc visu iepriekš minēto darbību veikšanas procesu var uzskatīt par pabeigtu, asinhronais motors tika pārveidots par tāda paša veida ģeneratoru.

Efektivitātes līmeņa novērtējums – vai tas ir izdevīgi?

Elektriskās strāvas ģenerēšana ar elektromotoru ir diezgan reāla un praktiski iespējama, galvenais jautājums ir, cik tas ir izdevīgi?

Salīdzinājums galvenokārt tiek veikts ar līdzīgas ierīces sinhrono versiju, kurā nav elektriskās ierosmes ķēdes, taču, neskatoties uz šo faktu, tā ierīce un dizains nav vienkāršāki.

Tas ir saistīts ar kondensatora bloku, kas ir ārkārtīgi tehniski sarežģīts elements, kura asinhronajam ģeneratoram nav.

Asinhronās ierīces galvenā priekšrocība ir tā, ka pieejamajiem kondensatoriem nav nepieciešama apkope, jo visa enerģija tiek pārnesta no rotora magnētiskā lauka un strāvas, kas rodas ģeneratora darbības laikā.

Darbības laikā radītajai elektriskajai strāvai praktiski nav augstāku harmoniku, kas ir vēl viena būtiska priekšrocība.

Asinhronajām ierīcēm nav citu priekšrocību, izņemot minētās, taču tām ir vairāki būtiski trūkumi:

1. To darbības laikā nav iespējams nodrošināt ģeneratora radītās elektriskās strāvas nominālos rūpnieciskos parametrus.
2. Augsta jutības pakāpe pat mazākās slodzes parametru svārstības.
3. Ja tiek pārsniegti ģeneratora pieļaujamo slodžu parametri, tiks konstatēts elektrības iztrūkums, pēc kura uzlāde kļūs neiespējama un ražošanas process tiks apturēts. Lai novērstu šo trūkumu, bieži tiek izmantoti akumulatori ar ievērojamu ietilpību, kuriem ir iespēja mainīt to tilpumu atkarībā no iedarbināto slodžu lieluma.

Asinhronā ģeneratora radītā elektriskā strāva ir pakļauta biežām izmaiņām, kuru raksturs nav zināms, tā ir nejauša un nav izskaidrojama ar zinātniskiem argumentiem.

Tas, ka šādas izmaiņas nav iespējams ņemt vērā un pienācīgi kompensēt, izskaidro to, ka šādas ierīces nav guvušas popularitāti un netiek plaši izmantotas nopietnākajās nozarēs vai sadzīves darbos.

Asinhronā motora kā ģeneratora darbība

Saskaņā ar principiem, pēc kuriem darbojas visas šādas mašīnas, asinhronā motora darbība pēc pārveidošanas par ģeneratoru notiek šādi:

1. Pēc kondensatoru pievienošanas spailēm, statora tinumā notiek vairāki procesi. Jo īpaši tinumā sāk kustēties vadošā strāva, kas rada magnetizācijas efektu.
2. Tikai saskaņojot kondensatorus vajadzīgās jaudas parametrus, ierīce pati uzbudina. Tas veicina simetrisku sprieguma sistēmu ar 3 fāzēm statora tinumā.
3. Galīgā sprieguma vērtība būs atkarīgs no izmantotās iekārtas tehniskajām iespējām, kā arī no izmantoto kondensatoru iespējām.

Pateicoties aprakstītajām darbībām, notiek vāveres asinhronā motora pārveidošana par ģeneratoru ar līdzīgām īpašībām.

Pieteikums

Ikdienā un ražošanā šādus ģeneratorus plaši izmanto dažādās jomās un jomās, taču tie ir vispieprasītākie, lai veiktu šādas funkcijas:

1. Izmanto kā dzinējus, šī ir viena no populārākajām funkcijām. Daudzi cilvēki izgatavo savus asinhronos ģeneratorus, lai tos izmantotu šim nolūkam.
2. Strādāt par hidroelektrostaciju ar nelielu izlaidi.
3. Uzturs un elektrību no pilsētas dzīvokļa, privātas lauku mājas vai individuālās sadzīves tehnikas.
4. Pamatfunkciju veikšana metināšanas ģenerators.
5. Nepārtraukts aprīkojums atsevišķu patērētāju maiņstrāva.

Ir jābūt noteiktām prasmēm un zināšanām ne tikai šādu mašīnu ražošanā, bet arī darbībā, šajā gadījumā var palīdzēt šādi padomi:

1. Jebkāda veida asinhronie ģeneratori neatkarīgi no zonas, kurā tie tiek izmantoti, ir bīstama ierīce, tāpēc ieteicams to izolēt.
2. Ražošanas procesa laikā ir jāapsver mērinstrumentu uzstādīšana, jo būs jāiegūst dati par tā darbību un darbības parametriem.
3. Īpašu pogu pieejamība, ar kuru jūs varat vadīt ierīci, ievērojami atvieglo darbības procesu.
4. zemējums ir obligāta prasība, kas jāīsteno pirms ģeneratora darbības uzsākšanas.
5. Darba laikā, asinhronās ierīces efektivitāte var periodiski samazināties par 30-50%, šīs problēmas rašanos nav iespējams pārvarēt, jo šis process ir neatņemama enerģijas pārveidošanas sastāvdaļa.

Lai nodrošinātu nepārtrauktu elektroapgādi mājās, tiek izmantoti maiņstrāvas ģeneratori, kurus darbina dīzeļa vai karburatora iekšdedzes dzinēji. Bet no elektrotehnikas kursa ir zināms, ka jebkurš elektromotors ir atgriezenisks: tas spēj arī ražot elektroenerģiju. Vai ir iespējams ar savām rokām izgatavot ģeneratoru no asinhronā motora, ja tas un iekšdedzes dzinējs jau pastāv? Galu galā tad nebūs jāiegādājas dārga spēkstacija, bet varēs iztikt ar improvizētiem līdzekļiem.

Asinhronā elektromotora uzbūve

Asinhronais elektromotors ietver divas galvenās daļas: fiksētu statoru un tā iekšpusē rotējošu rotoru. Rotors griežas uz gultņiem, kas fiksēti noņemamās gala daļās. Rotorā un statorā ir elektriskie tinumi, kuru pagriezieni ir ielikti rievās.

Statora tinums ir savienots ar maiņstrāvas tīklu, vienfāzes vai trīsfāzu. Statora metāla daļu, kurā tas ir novietots, sauc par magnētisko ķēdi. Tas ir izgatavots no atsevišķām plānām pārklājuma plāksnēm, kas tās izolē viena no otras. Tas novērš virpuļstrāvu parādīšanos, kas padara elektromotora darbību neiespējamu, jo rodas pārmērīgi zudumi magnētiskās ķēdes sildīšanai.

Secinājumi no visu trīs fāžu tinumiem atrodas īpašā kastē uz motora korpusa. To sauc par barno, tajā tinumu secinājumi ir savienoti viens ar otru. Atkarībā no barošanas sprieguma un motora tehniskajiem datiem izejas tiek apvienotas vai nu zvaigznītē, vai trīsstūrī.

Jebkura asinhronā elektromotora rotora tinums ir līdzīgs "vāveres būrim", kā to sauc. Tas ir izgatavots kā virkne vadošu alumīnija stieņu, kas izkliedēti pa rotora ārējo virsmu. Stieņu gali ir slēgti, tāpēc šādu rotoru sauc par vāveres būru.
Tinums, tāpat kā statora tinums, atrodas magnētiskās ķēdes iekšpusē, arī izgatavots no izolētām metāla plāksnēm.

Asinhronā elektromotora darbības princips

Kad barošanas spriegums ir pievienots statoram, strāva plūst caur tinuma pagriezieniem. Tas iekšpusē rada magnētisko lauku. Tā kā strāva ir mainīga, lauks mainās atbilstoši barošanas sprieguma formai. Tinumu izvietojums telpā ir izveidots tā, lai lauks tā iekšpusē izrādītos rotējošs.
Rotora tinumā rotējošais lauks izraisa EML. Un tā kā tinuma pagriezieni ir īssavienoti, tad tajos parādās strāva. Tas mijiedarbojas ar statora lauku, kas noved pie motora vārpstas rotācijas parādīšanās.

Elektromotoru sauc par asinhronu, jo statora lauks un rotors griežas dažādos ātrumos. Šo ātruma starpību sauc par slīdēšanu (S).


kur:
n ir magnētiskā lauka frekvence;
nr ir rotora ātrums.
Lai regulētu vārpstas ātrumu plašā diapazonā, asinhronie elektromotori tiek izgatavoti ar fāzes rotoru. Telpā pārvietoti tinumi tiek uztīti uz šāda rotora, tāpat kā uz statora. No tiem galus izved uz gredzeniem, ar birstes aparāta palīdzību tiem pieslēdz rezistorus. Jo lielāka pretestība savienojumam ar fāzes rotoru, jo mazāks būs tā griešanās ātrums.

Asinhronais ģenerators

Un kas notiks, ja griezīsies asinhronā elektromotora rotors? Vai tas spēs ražot elektrību, un kā no asinhronā motora izgatavot ģeneratoru?
Izrādās, ka tas ir iespējams. Lai uz statora tinuma parādītos spriegums, sākotnēji ir nepieciešams izveidot rotējošu magnētisko lauku. Tas parādās elektriskās mašīnas rotora atlikušās magnetizācijas dēļ. Nākotnē, parādoties slodzes strāvai, rotora magnētiskā lauka stiprums sasniedz nepieciešamo vērtību un stabilizējas.
Lai atvieglotu sprieguma parādīšanās procesu izejā, tiek izmantota kondensatora banka, kas palaišanas brīdī ir savienota ar asinhronā ģeneratora statoru (kondensatora ierosme).

Bet parametrs, kas raksturīgs asinhronajam elektromotoram, paliek nemainīgs: slīdēšanas apjoms. Tā dēļ asinhronā ģeneratora izejas sprieguma frekvence būs zemāka par vārpstas ātrumu.
Starp citu, asinhronā ģeneratora vārpsta jāgriež ar tādu ātrumu, lai tiktu sasniegts elektromotora statora lauka nominālais rotācijas ātrums. Lai to izdarītu, no plāksnes, kas atrodas uz korpusa, ir jānoskaidro vārpstas griešanās ātrums. Noapaļojot tā vērtību līdz tuvākajam veselajam skaitlim, iegūst par ģeneratoru pārveidotā elektromotora rotora rotācijas ātrumu.

Piemēram, elektromotoram, kura plāksne ir redzama fotoattēlā, vārpstas griešanās ātrums ir 950 apgr./min. Tas nozīmē, ka vārpstas griešanās ātrumam jābūt 1000 apgr./min.

Kāpēc asinhronais ģenerators ir sliktāks par sinhrono?

Cik labs būs paštaisīts ģenerators no indukcijas motora? Kā tas atšķirsies no sinhronā ģeneratora?
Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, īsi atgādinām sinhronā ģeneratora darbības principu. Līdzstrāva tiek piegādāta rotora tinumam caur slīdgredzeniem, kuru vērtība ir regulējama. Rotora rotējošais lauks rada EML statora tinumā. Lai iegūtu nepieciešamo ģenerācijas spriegumu, automātiskā ierosmes vadības sistēma mainīs strāvu rotorā. Tā kā spriegumu pie ģeneratora izejas uzrauga automatizācija, nepārtraukta regulēšanas procesa rezultātā spriegums vienmēr paliek nemainīgs un nav atkarīgs no slodzes strāvas lieluma.
Sinhrono ģeneratoru palaišanai un darbināšanai tiek izmantoti neatkarīgi barošanas avoti (akumulatori). Tāpēc tā darbības sākums nav atkarīgs ne no slodzes strāvas parādīšanās izejā, ne no vajadzīgā griešanās ātruma sasniegšanas. Tikai izejas sprieguma frekvence ir atkarīga no griešanās ātruma.
Bet pat saņemot ierosmes strāvu no ģeneratora sprieguma, viss iepriekš minētais paliek patiess.
Sinhronajam ģeneratoram ir vēl viena funkcija: tas spēj ģenerēt ne tikai aktīvo, bet arī reaktīvo jaudu. Tas ir ļoti svarīgi, ja tiek darbināti elektromotori, transformatori un citi bloki, kas to patērē. Reaktīvās jaudas trūkums tīklā izraisa vadītāju, elektrisko mašīnu tinumu siltuma zudumu palielināšanos, sprieguma samazināšanos patērētājiem attiecībā pret radīto vērtību.
Asinhronā ģeneratora ierosināšanai tiek izmantota tā rotora atlikušā magnetizācija, kas pati par sevi ir nejauša vērtība. Darbības laikā nav iespējams regulēt parametrus, kas ietekmē tā izejas sprieguma vērtību.

Turklāt asinhronais ģenerators nevis ģenerē, bet patērē reaktīvo jaudu. Viņam ir nepieciešams radīt ierosmes strāvu rotorā. Padomājiet par kondensatora ierosmi: palaišanas laikā pieslēdzot kondensatoru banku, tiek radīta reaktīvā jauda, ​​kas nepieciešama ģeneratora darbības sākšanai.
Rezultātā spriegums pie asinhronā ģeneratora izejas nav stabils un mainās atkarībā no slodzes rakstura. Ja tam ir pievienots liels skaits reaktīvās jaudas patērētāju, statora tinums var pārkarst, kas ietekmēs tā izolācijas kalpošanas laiku.
Tāpēc asinhronā ģeneratora izmantošana ir ierobežota. Tas var darboties apstākļos, kas ir tuvu "siltumnīcai": nav pārslodzes, ieplūdes slodzes strāvas, jaudīgi reaģenta patērētāji. Un tajā pašā laikā ar to savienotajiem jaudas uztvērējiem nevajadzētu būt kritiskiem barošanas sprieguma lieluma un frekvences izmaiņām.
Ideāla vieta asinhronā ģeneratora izmantošanai ir alternatīvās enerģijas sistēmās, kuras darbina ūdens vai vēja enerģija. Šajās ierīcēs ģenerators neapgādā patērētāju tieši, bet gan uzlādē akumulatoru. No tā jau, izmantojot līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotāju, slodze tiek darbināta.
Tāpēc, ja jums ir jāsamontē vējdzirnavas vai neliela hidroelektrostacija, asinhronais ģenerators ir labākā izeja. Šeit darbojas tā galvenā un vienīgā priekšrocība - dizaina vienkāršība. Gredzenu trūkums uz rotora un suku aparāta noved pie tā, ka darbības laikā tas nav pastāvīgi jākopj: notīriet gredzenus, nomainiet sukas, noņemiet no tiem grafīta putekļus. Patiešām, lai ar savām rokām izgatavotu vēja ģeneratoru no asinhronā motora, ģeneratora vārpstai jābūt tieši savienotai ar vējdzirnavu lāpstiņām. Tas nozīmē, ka struktūra atradīsies lielā augstumā. Ir grūti viņu dabūt ārā no turienes.

Magnētiskais ģenerators

Kāpēc magnētiskais lauks ir jārada ar elektrisko strāvu? Galu galā ir spēcīgi tā avoti - neodīma magnēti.
Lai asinhrono motoru pārveidotu par ģeneratoru, būs nepieciešami cilindriski neodīma magnēti, kas tiks uzstādīti rotora tinuma standarta vadītāju vietā. Vispirms jums jāaprēķina nepieciešamais magnētu skaits. Lai to izdarītu, noņemiet rotoru no dzinēja, kas tiek pārveidots par ģeneratoru. Tas skaidri parāda vietas, kur tiek uzlikts "vāveres rata" tinums. Magnētu izmēri (diametrs) ir izvēlēti tā, lai, uzstādot stingri īssavienojuma tinuma vadītāju centrā, tie nesaskartos ar nākamās rindas magnētiem. Starp rindām jābūt atstarpei, kas nav mazāka par izmantotā magnēta diametru.
Izlemjot par diametru, viņi aprēķina, cik magnētu ietilps tinuma vadītāja garumā no vienas rotora malas līdz otrai. Tajā pašā laikā starp tiem tiek atstāta vismaz viena līdz divu milimetru atstarpe. Reizinot magnētu skaitu rindā ar rindu skaitu (rotora tinumu vadītāji), tiek iegūts nepieciešamais skaits. Magnētu augstumu nevajadzētu izvēlēties ļoti augstu.
Lai uzstādītu magnētus uz asinhronā elektromotora rotora, tas būs jāmaina: noņemiet metāla slāni uz virpas līdz dziļumam, kas atbilst magnēta augstumam. Šajā gadījumā rotors ir rūpīgi jānocentrē mašīnā, lai nesamazinātu tā līdzsvaru. Pretējā gadījumā viņam būs masas centra nobīde, kas novedīs pie sitiena darbā.

Pēc tam turpiniet uzstādīt magnētus uz rotora virsmas. Fiksācijai izmanto līmi. Jebkuram magnētam ir divi poli, ko parasti sauc par ziemeļiem un dienvidiem. Vienā rindā stabiem, kas atrodas prom no rotora, jābūt vienādiem. Lai nepieļautu kļūdu uzstādīšanā, magnēti vispirms tiek savienoti kopā vītnē. Tie savienosies stingri noteiktā veidā, jo tos pievelk viens otram tikai pretējie poli. Tagad atliek tikai ar marķieri atzīmēt tāda paša nosaukuma stabus.
Katrā nākamajā rindā mainās pols, kas atrodas ārpusē. Tas ir, ja jūs izklājāt magnētu rindu ar stabu, kas apzīmēts ar marķieri, kas atrodas ārpus rotora, tad nākamais tiek izlikts ar magnētiem, kas pagriezti otrādi. utt.
Pēc magnētu pielīmēšanas tie jānostiprina ar epoksīdu.Lai to izdarītu, ap iegūto kartona vai bieza papīra konstrukciju izveido šablonu, kurā ielej sveķus. Papīrs ir aptīts ap rotoru, ietīts ar lenti vai elektrisko lenti. Viena no gala daļām ir pārklāta ar plastilīnu vai arī aizzīmogota. Pēc tam rotoru uzstāda vertikāli un dobumā starp papīru un metālu ielej epoksīda sveķus. Pēc sacietēšanas armatūra tiek noņemta.
Tagad atkal iespiežam rotoru virpā, centrējam to un slīpējam virsmu, kas piepildīta ar epoksīdu. Tas nav nepieciešams estētisku apsvērumu dēļ, bet gan, lai samazinātu iespējamās nelīdzsvarotības ietekmi, ko rada papildu daļas, kas uzstādītas uz rotora.
Slīpēšana vispirms tiek veikta ar rupji graudainu smilšpapīru. Tas ir uzstādīts uz koka bloka, kas pēc tam tiek vienmērīgi pārvietots pa rotējošu virsmu. Pēc tam var uzklāt smilšpapīru ar smalkāku smilšpapīru.

Privātās dzīvojamās ēkas vai vasarnīcas būvniecības vajadzībām mājas meistaram var būt nepieciešams autonoms elektroenerģijas avots, ko var iegādāties veikalā vai salikt ar savām rokām no pieejamajām detaļām.

Pašdarināts ģenerators spēj darboties ar benzīna, gāzes vai dīzeļdegvielas enerģiju. Lai to izdarītu, tam jābūt savienotam ar dzinēju, izmantojot amortizējošu sajūgu, kas nodrošina vienmērīgu rotora griešanos.

Ja vietējie vides apstākļi atļauj, piemēram, pūš bieži vēji vai tuvumā atrodas tekoša ūdens avots, tad var izveidot vēja vai hidraulisko turbīnu un pieslēgt to asinhronam trīsfāzu motoram elektrības ražošanai.

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

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

Kā izvēlēties asinhrono motoru ģeneratoram pēc konstrukcijas un īpašībām

Tehnoloģiskās iezīmes

Pašdarināta ģeneratora pamatā ir trīsfāzu asinhronais elektromotors ar:

• fāze;
• vai vāveres būra rotoru.

Statora ierīce

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

Trīs atsevišķos statora tinumus rūpnīcā var savienot šādi:

• zvaigznes;
• vai trīsstūris.

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

Dažos gadījumos vadus un kabeļus var savienot citos veidos.

Katrai asinhronā motora fāzei tiek piegādāts simetrisks spriegums, kas nobīdīts leņķī par trešdaļu apļa. Tie veido strāvu tinumos.

Šie daudzumi ir ērti izteikti vektora formā.

Rotoru konstrukcijas iezīmes

Brūču rotoru motori

Tie ir aprīkoti ar tinumu, kas veidots uz statora, un vadi no katra ir savienoti ar slīdgredzeniem, kas nodrošina elektrisko kontaktu ar palaišanas un regulēšanas ķēdi caur spiediena sukām.

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

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

Vāveres sprostu motori

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

Šī ir vienkāršākā motora ķēde, kurai nav kustīgu kontaktu. Pateicoties tam, tas darbojas ilgu laiku bez elektriķu iejaukšanās, to raksturo paaugstināta uzticamība. Ieteicams to izmantot, lai izveidotu paštaisītu ģeneratoru.

Apzīmējumi uz motora korpusa

Lai paštaisīts ģenerators darbotos droši, jums jāpievērš uzmanība:

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

Asinhronā motora kā ģeneratora darbības princips

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

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

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

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

Sinusoīda novirze no standarta frekvences vērtības negatīvi ietekmēs iekārtu ar elektromotoru darbību: zāģiem, ēvelēm, dažādiem darbgaldiem un transformatoriem. Tas praktiski neietekmē pretestības slodzi ar sildelementiem un kvēlspuldzēm.

Elektroinstalācijas shēmas

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

Zvaigžņu shēmas

Populāra iespēja kondensatoru pieslēgšanai

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

Asinhronā ģeneratora shēma ar kondensatoru pieslēgšanu diviem tinumiem

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

• divi spriegumi 220 volti;
• viens - 380.

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

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

trīsstūra diagramma

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

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

Kā aprēķināt ģeneratora raksturlielumus pēc dzinēja jaudas un kondensatora kapacitātes

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

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

Q=2π∙f∙C∙U 2

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

C \u003d Q / 2π ∙ f ∙ U 2

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

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

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

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

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

Dizains

Elektrostacijas autonomajai ierīcei pilnībā jānodrošina darbības aprīkojums, un to nodrošina viens modulis, ieskaitot šarnīra elektrisko paneli ar ierīcēm:

• mērījumi - ar voltmetru līdz 500 voltiem un frekvences mērītāju;
• pārslēgšanas slodzes - trīs slēdži (viens vispārējais piegādā spriegumu no ģeneratora uz patērētāja ķēdi, bet pārējie divi savieno kondensatorus);
• aizsardzība - īssavienojumu vai pārslodzes seku likvidēšana un), darbinieku glābšana no izolācijas pārrāvuma un fāzes potenciāla iekļūšanas korpusā.

Galvenās jaudas dublēšana

Veidojot paštaisītu ģeneratoru, ir jānodrošina tā savietojamība ar darba iekārtas zemējuma ķēdi, un autonomai darbībai tam jābūt droši pieslēgtam.

Ja elektrostacija ir izveidota no valsts tīkla strādājošo iekārtu rezerves elektroapgādei, tad tā jāizmanto, kad spriegums tiek atvienots no līnijas, un, atjaunojot, tas jāpārtrauc. Šim nolūkam ir pietiekami uzstādīt slēdzi, kas vienlaikus kontrolē visas fāzes, vai savienot sarežģītu automātisko sistēmu rezerves jaudas ieslēgšanai.

Sprieguma izvēle

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

Ģeneratora pārslodze

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

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

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

Patērētāju savienošanas iezīmes

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

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

Frekvences kontrole

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

Vienu no iespējām, kā izgatavot mājās gatavotu ģeneratoru no asinhronā motora un tā iespējas, savā videoklipā parāda Maria kanāla īpašnieki ar Aleksandru Kostenko.