Naredite sami generator iz asinhronega motorja. Domači asinhroni generator

Da bi asinhronski motor postal generator izmeničnega toka, je treba znotraj njega oblikovati magnetno polje, to je mogoče storiti z namestitvijo trajnih magnetov na rotor motorja. Celotna sprememba je hkrati preprosta in zapletena.

Najprej morate izbrati ustrezen motor, ki je najbolj primeren za delo kot generator nizke hitrosti. To so večpolni asinhroni motorji, dobro so primerni 6- in 8-polni motorji z nizko hitrostjo, z največjo hitrostjo v motornem načinu največ 1350 vrt / min. Takšni motorji imajo največje število polov in zob na statorju.

Nato morate motor razstaviti in odstraniti sidrni rotor, ki ga je treba na stroju zmleti na določeno velikost za lepljenje magnetov. Neodim magneti, običajno lepijo majhne okrogle magnete. Zdaj vam bom poskušal povedati, kako in koliko magnetov lepiti.

Najprej morate ugotoviti, koliko polov ima vaš motor, vendar je to precej težko razumeti z navijanjem brez ustreznih izkušenj, zato je bolje prebrati število polov na oznaki motorja, če je seveda na voljo, čeprav je v večini primerov. Spodaj je primer oznake motorja in dekodiranja oznake.

Po znamki motorja. Za 3-fazne: Tip motorja Moč, kW Napetost, V Hitrost, (sinh.), vrt/min Učinkovitost, % Masa, kg

Na primer: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93,7 4580 Razlaga oznake motorja: D - motor; A - asinhroni; Ф - s faznim rotorjem; 3 - zaprta različica; 400 - moč, kW; b - napetost, kV; 10 - število polov; UHL - klimatska različica; 1 - kategorija nastanitve.

Zgodi se, da motorji niso naše proizvodnje, kot je na zgornji fotografiji, in je oznaka nerazumljiva ali pa oznaka preprosto ni berljiva. Potem ostane ena metoda, to je štetje, koliko zob imate na statorju in koliko zob zaseda ena tuljava. Če ima tuljava na primer 4 zobe in jih je samo 24, potem je vaš motor šestpolni.

Za določitev števila polov pri lepljenju magnetov na rotor je treba poznati število polov statorja. To število je običajno enako, to je, če je statorskih polov 6, potem je treba magnete zlepiti z izmeničnimi poli v količini 6, SNSNSN.

Zdaj, ko je število polov znano, moramo izračunati število magnetov za rotor. Če želite to narediti, morate izračunati dolžino rotorja s preprosto formulo 2nR, kjer je n=3,14. To pomeni, da pomnožimo 3,14 z 2 in s polmerom rotorja se izkaže obseg. Nato izmerimo naš rotor po dolžini likalnika, ki je v aluminijastem trnu. Po tem lahko narišete nastali trak z dolžino in širino, ga lahko uporabite na računalniku in ga nato natisnete.

Terrier mora določiti debelino magnetov, ki je približno enaka 10-15% premera rotorja, na primer, če je rotor 60 mm, so potrebni magneti debeline 5-7 mm. Za to se magneti običajno kupujejo okrogle. Če je rotor premera približno 6 cm, so magneti lahko visoki 6-10 mm. Ko se odločite, katere magnete uporabiti, na šabloni, katere dolžina je enaka dolžini kroga

Primer izračuna magnetov za rotor, na primer premer rotorja je 60 cm, izračunamo obseg = 188 cm. Dolžino delimo s številom polov, v tem primeru s 6, in dobimo 6 odsekov, v vsakem odseku so magneti zlepljeni z istim polom. Ampak to še ni vse. Pacient mora izračunati, koliko magnetov bo vstopilo v en pol, da bi jih enakomerno porazdelili vzdolž pola. Na primer, širina okroglega magneta je 1 cm, razdalja med magneti je približno 2-3 mm, kar pomeni 10 mm + 3 = 13 mm.

Obod razdelimo na 6 delov \u003d 31 mm, to je širina enega pola po dolžini oboda rotorja in širina droga vzdolž železa, recimo 60 mm. To pomeni, da je površina droga 60 x 31 mm. To povzroči 8 v 2 vrsticah magnetov na pol z razdaljo 5 mm med njimi. V tem primeru je treba prešteti število magnetov, tako da se čim tesneje prilegajo drogu.

Tukaj je primer magnetov s širino 10 mm, tako da je razdalja med njimi 5 mm. Če zmanjšate premer magnetov, na primer za 2-krat, to je 5 mm, bodo napolnili pol bolj gosto, zaradi česar se bo magnetno polje povečalo iz večje količine celotne mase magnet. Takšnih magnetov je že 5 vrstic (5 mm) in 10 po dolžini, torej 50 magnetov na pol, skupno število na rotor pa je 300 kosov.

Da bi zmanjšali lepljenje, je treba šablono označiti tako, da je premik magnetov med nalepko širina enega magneta, če je širina magneta 5 mm, potem je premik 5 mm.

Zdaj, ko ste se odločili za magnete, morate rotor obdelati tako, da se prilega magnetom. Če je višina magnetov 6 mm, potem je premer brušen za 12 + 1 mm, 1 mm je rob za ukrivljenost rok. Magnete je mogoče namestiti na rotor na dva načina.

Prvi način je, da se predhodno izdela trn, v katerem se po šabloni izvrtajo luknje za magnete, nato pa se trn natakne na rotor, magneti pa se zlepijo v izvrtane luknje. Na rotorju je treba po obračanju dodatno brusiti do globine, ki je enaka višini magnetov, ki ločujejo aluminijaste trakove med železom. In nastale utore napolnite z žarjeno žagovino, pomešano z epoksidnim lepilom. To bo znatno povečalo učinkovitost, žagovina bo služila kot dodatno magnetno vezje med železom rotorja. Vzorec je mogoče izdelati z rezalnim strojem ali na stroju.

Trn za lepljenje magnetov je narejen takole, obdelana gred je ovita s poliintelinom, nato se povoj, impregniran z epoksidnim lepilom, plast za plastjo navije, nato se na stroju zmelje do velikosti in odstrani iz rotorja, šoblon je zlepimo in izvrtamo luknje za magnete.Po tem se trn postavi nazaj na rotor in zlepljeni magneti navadno lepijo na epoksi lepilo Spodaj na fotografiji sta dva primera agnit nalepk,prvi primer na 2 fotografijah je nalepka magneti s pomočjo trna, drugi pa na naslednji strani kar skozi šablono.Prvi dve sliki jasno prikazujeta in mislim, da je jasno kako se magneti lepijo.

Nadaljevanje na naslednji strani.

Za osnovo je bil vzet industrijski AC indukcijski motor z močjo 1,5 kW in hitrostjo gredi 960 vrt/min. Sam po sebi tak motor sprva ne more delovati kot generator. Potrebuje dodelavo, in sicer zamenjavo ali izpopolnitev rotorja.
Identifikacijska ploščica motorja:

Motor je dober, ker ima tesnila povsod, kjer je treba, predvsem za ležaje. To bistveno poveča interval med rednim vzdrževanjem, saj prah in umazanija ne moreta priti nikamor in ne moreta prodreti.
Lame tega elektromotorja lahko postavite na obe strani, kar je zelo priročno.

Preoblikovanje asinhronega motorja v generator

Odstranite pokrove, odstranite rotor.
Navitja statorja ostanejo domača, motor se ne navije, vse ostane tako, kot je, brez sprememb.

Rotor je bil izdelan po naročilu. Odločeno je bilo, da ne bo kovinsko, ampak montažno.

To pomeni, da se domači rotor zmleti na določeno velikost.
Jeklena skodelica je obdelana in pritisnjena na rotor. Debelina skeniranja v mojem primeru je 5 mm.

Označevanje mest za lepljenje magnetov je bila ena najtežjih operacij. Kot rezultat, je bilo s poskusi in napakami odločeno, da predlogo natisnemo na papir, v njej izrežemo kroge za neodim magnete - okrogli so. In zlepite magnete po vzorcu na rotorju.
Glavna težava je nastala pri izrezovanju več krogov iz papirja.
Vse velikosti so izbrane čisto individualno za vsak motor. Nemogoče je podati splošne dimenzije za namestitev magnetov.

Neodim magneti so lepljeni s super lepilom.

Za ojačitev je bila izdelana mreža iz najlonske niti.

Nato se vse zavije z lepilnim trakom, od spodaj se naredi nepredušni opaž, zatesnjen s plastelinom, od zgoraj pa je lijak za polnjenje iz istega lepilnega traku. Vse napolnjeno z epoksidom.

Smola počasi teče od zgoraj navzdol.

Ko se epoksid strdi, odstranite trak.

Zdaj je vse pripravljeno za sestavljanje generatorja.

Rotor zapeljemo v stator. To je treba storiti zelo previdno, saj imajo neodim magneti izjemno moč in rotor dobesedno leti v stator.

Zberemo, zapremo pokrove.

Magneti se ne lepijo. Oprijema skorajda ni, vrti se razmeroma enostavno.
Preverjanje dela. Generator vrtimo iz vrtalnika, s hitrostjo vrtenja 1300 vrt/min.
Motor je povezan z zvezdo, generatorjev te vrste ni mogoče povezati s trikotnikom, ne bodo delovali.
Napetost se odstrani za testiranje med fazami.

Indukcijski motorni generator deluje odlično. Za več podrobnosti si oglejte videoposnetek.

Avtorski kanal -

Pogosto je treba zagotoviti avtonomno napajanje v podeželski hiši. V takšni situaciji vam bo pomagal generator, ki ga naredite sami iz asinhronega motorja. To je enostavno narediti sami, če imate določene veščine ravnanja z elektrotehniko.

Načelo delovanja

Zaradi preproste strukture in učinkovitega delovanja se asinhroni motorji pogosto uporabljajo v industriji. Sestavljajo pomemben delež vseh motorjev. Načelo njihovega delovanja je ustvarjanje magnetnega polja z delovanjem izmeničnega električnega toka.

Poskusi so pokazali, da je z vrtenjem kovinskega okvirja v magnetnem polju mogoče v njem inducirati električni tok, katerega videz potrjuje sij žarnice. Ta pojav se imenuje elektromagnetna indukcija.

Naprava motorja

Asinhroni motor je sestavljen iz kovinskega ohišja, znotraj katerega so:

navitje statorja, skozi katerega poteka izmenični električni tok;
navijalni rotor, skozi katerega teče tok v nasprotni smeri.

Oba elementa sta na isti osi. Jeklene plošče statorja se tesno prilegajo skupaj, v nekaterih modifikacijah so trdno varjene. Bakreno navitje statorja je izolirano od jedra s kartonskimi distančniki. V rotorju je navitje izdelano iz aluminijastih palic, zaprtih na obeh straneh. Magnetna polja, ki nastanejo pri prehodu izmeničnega toka, delujejo drug na drugega. Med navitji se pojavi EMF, ki vrti rotor, saj stator miruje.

Generator iz asinhronega motorja je sestavljen iz istih komponent, vendar v tem primeru pride do obratnega delovanja, to je prehod mehanske ali toplotne energije v električno energijo. Ko deluje v motornem načinu, zadrži preostalo magnetizacijo, ki inducira električno polje v statorju.

Hitrost vrtenja rotorja mora biti višja od spremembe magnetnega polja statorja. Lahko ga upočasni jalova moč kondenzatorjev. Naboj, ki ga naberejo, je v nasprotni fazi in daje "zavorni učinek". Vrtenje je mogoče zagotoviti z energijo vetra, vode, pare.

Generatorsko vezje

Generator iz asinhronega motorja ima preprosto vezje. Po doseganju sinhrone hitrosti vrtenja poteka proces tvorbe električne energije v navitju statorja.

Če je kondenzatorska banka priključena na navitje, se pojavi vodilni električni tok, ki tvori magnetno polje. V tem primeru morajo kondenzatorji imeti kapacitivnost, višjo od kritične, ki jo določajo tehnični parametri mehanizma. Moč ustvarjenega toka bo odvisna od zmogljivosti kondenzatorske banke in značilnosti motorja.

Tehnologija izdelave

Delo pretvorbe asinhronega elektromotorja v generator je precej preprosto, če imate potrebne dele.

Za začetek postopka spreminjanja so potrebni naslednji mehanizmi in materiali:

indukcijski motor- primeren je enofazni motor iz starega pralnega stroja;
instrument za merjenje hitrosti rotorja- tahometer ali tahogenerator;
nepolarni kondenzatorji- primerni so modeli tipa KBG-MN z delovno napetostjo 400 V;
komplet ročnega orodja- svedri, nožne žage, ključi.

Navodila po korakih

Izdelava generatorja z lastnimi rokami iz asinhronega motorja se izvaja po predstavljenem algoritmu.

Generator mora biti nastavljen tako, da je njegova hitrost večja od vrtljajev motorja. Vrednost hitrosti vrtenja meri tahometer ali druga naprava, ko je motor vklopljen v električno omrežje.
Dobljeno vrednost je treba povečati za 10% obstoječega kazalnika.
Izbrana je zmogljivost kondenzatorske banke - ne sme biti prevelika, sicer se bo oprema zelo segrela. Za izračun lahko uporabite tabelo razmerja med kapacitivnostjo kondenzatorja in jalove moči.
Na opremi je nameščena kondenzatorska banka, ki bo zagotovila konstrukcijsko hitrost vrtenja generatorja. Njegova namestitev zahteva posebno pozornost - vsi kondenzatorji morajo biti varno izolirani.

Pri 3-faznih motorjih so kondenzatorji povezani v zvezdo ali trikotnik. Prva vrsta povezave omogoča proizvodnjo električne energije pri nižji hitrosti rotorja, vendar bo izhodna napetost nižja. Za zmanjšanje na 220 V se uporablja postopni transformator.

Izdelava magnetnega generatorja

Magnetni generator ne zahteva uporabe kondenzatorske banke. Ta zasnova uporablja neodim magnete. Če želite opraviti delo:

magnete na rotorju razporedite po shemi, pri čemer upoštevajte pole - vsak od njih mora imeti najmanj 8 elementov;
rotor je treba najprej obdelati na stružnici na debelino magnetov;
magnete trdno pritrdite z lepilom;
preostanek prostega prostora med magnetnimi elementi napolnite z epoksi;
po namestitvi magnetov morate preveriti premer rotorja - ne sme se povečati.

Prednosti domačega električnega generatorja

Generator, ki ga naredite sami, izdelan iz asinhronega motorja, bo postal ekonomičen vir toka, ki bo zmanjšal porabo centralizirane električne energije. Z njim lahko zagotovite napajanje gospodinjskih električnih aparatov, računalniške opreme, grelnikov. Domači generator iz asinhronega motorja ima nedvomne prednosti:

preprosta in zanesljiva zasnova;
učinkovita zaščita notranjih delov pred prahom ali vlago;
odpornost proti preobremenitvi;
dolga življenjska doba;
možnost povezovanja naprav brez pretvornikov.

Pri delu z generatorjem je treba upoštevati tudi možnost naključnih sprememb električnega toka.

V članku je opisano, kako zgraditi trifazni (enofazni) 220/380 V generator na osnovi asinhronega AC motorja.

Trifazni asinhroni elektromotor, ki ga je konec 19. stoletja izumil ruski elektroinženir M.O. Dolivo-Dobrovolsky, je zdaj dobil prevladujočo distribucijo v industriji, v kmetijstvu, pa tudi v vsakdanjem življenju. Asinhroni elektromotorji so najpreprostejši in najbolj zanesljivi pri delovanju. Zato je treba v vseh primerih, kjer je to dovoljeno v pogojih električnega pogona in ni potrebe po kompenzaciji jalove moči, uporabiti asinhrone AC motorje.

Obstajata dve glavni vrsti asinhronih motorjev: z rotorjem z veverico in s faznim rotorjem. Asinhroni motor z veverico je sestavljen iz fiksnega dela - statorja in gibljivega dela - rotorja, ki se vrti v ležajih, nameščenih v dveh ščitih motorja. Jedra statorja in rotorja so izdelana iz ločenih plošč iz električnega jekla, ločenih drug od drugega. Navitje iz izolirane žice je položeno v utore jedra statorja. V utore jedra rotorja se postavi navitje palice ali se vlije staljen aluminij. Skočni obroči povzročijo kratek stik v navitju rotorja na koncih (od tod tudi ime, kratkostičen). Za razliko od rotorja z veverico je navitje nameščeno v utorih faznega rotorja, izdelano glede na vrsto navitja statorja. Konci navitja so speljani do drsnih obročev, nameščenih na gredi. Krtače drsijo vzdolž obročev in povezujejo navitje z začetnim ali nastavitvenim reostatom. Asinhroni elektromotorji s faznim rotorjem so dražje naprave, zahtevajo kvalificirano vzdrževanje, so manj zanesljivi in se zato uporabljajo le v tistih panogah, v katerih se jim ni mogoče odpovedati. Zaradi tega niso zelo pogosti in jih ne bomo obravnavali naprej.

Skozi navitje statorja, ki je vključeno v trifazno vezje, teče tok, ki ustvarja vrtljivo magnetno polje. Linije magnetnega polja vrtljivega statorskega polja prečkajo palice navitja rotorja in v njih inducirajo elektromotorno silo (EMF). Pod delovanjem tega EMF teče tok v kratkostičnih rotorskih palicah. Okoli palic nastanejo magnetni tokovi, ki ustvarjajo skupno magnetno polje rotorja, ki v interakciji z vrtečim se magnetnim poljem statorja ustvarja silo, zaradi katere se rotor vrti v smeri vrtenja magnetnega polja statorja. Hitrost vrtenja rotorja je nekoliko manjša od vrtilne hitrosti magnetnega polja, ki ga ustvarja navitje statorja. Za ta indikator je značilen zdrs S in je za večino motorjev v območju od 2 do 10%.

V industrijskih napravah se najpogosteje uporabljajo trifazni asinhroni elektromotorji, ki se proizvajajo v obliki poenotenih serij. Ti vključujejo eno samo serijo 4A z nazivno močjo od 0,06 do 400 kW, katere stroje odlikuje visoka zanesljivost, dobra zmogljivost in ustrezajo ravni svetovnih standardov.

Avtonomni asinhroni generatorji so trifazni stroji, ki pretvarjajo mehansko energijo primarnega motorja v izmenično električno energijo. Njihova nedvomna prednost pred drugimi vrstami generatorjev je odsotnost kolektorsko-krtačnega mehanizma in posledično večja vzdržljivost in zanesljivost. Če se iz katerega koli primarnega motorja zavrti asinhroni motor, ki je odklopljen iz omrežja, potem se v skladu z načelom reverzibilnosti električnih strojev, ko je dosežena sinhrona hitrost, na sponkah statorskega navitja pod motorjem tvori nekaj EMF. vpliv preostalega magnetnega polja. Če je zdaj baterija kondenzatorjev C priključena na sponke statorskega navitja, potem bo v statorskih navitjih stekel vodilni kapacitivni tok, ki je v tem primeru magnetiziran. Kapaciteta baterije C mora preseči določeno kritično vrednost C0, ki je odvisna od parametrov avtonomnega asinhronega generatorja: le v tem primeru se generator sam vzbudi in na statorskih navitjih je nameščen trifazni simetrični napetostni sistem. Vrednost napetosti je na koncu odvisna od lastnosti stroja in kapacitivnosti kondenzatorjev. Tako se lahko asinhroni motor z veverico spremeni v asinhroni generator.

Slika 1 Standardna shema za vklop asinhronega elektromotorja kot generatorja.

Zmogljivost lahko izberete tako, da sta nazivna napetost in moč asinhronega generatorja enaki napetosti in moči, ko deluje kot elektromotor.

V tabeli 1 so prikazane kapacitivnosti kondenzatorjev za vzbujanje asinhronih generatorjev (U=380 V, 750….1500 vrt/min). Tukaj je jalova moč Q določena s formulo:

Q = 0,314 U2 C 10 -6,

kjer je C kapacitivnost kondenzatorjev, uF.

moč generatorja,	V prostem teku
	zmogljivost,	jalova moč,
	zmogljivost,	jalova moč,	zmogljivost,	jalova moč,	zmogljivost,	jalova moč,

Kot je razvidno iz zgornjih podatkov, induktivna obremenitev asinhronega generatorja, ki zmanjša faktor moči, povzroči močno povečanje zahtevane kapacitivnosti.

Za vzdrževanje konstantne napetosti z naraščajočo obremenitvijo je potrebno povečati kapacitivnost kondenzatorjev, torej priključiti dodatne kondenzatorje.

To okoliščino je treba obravnavati kot slabost asinhronega generatorja.

Frekvenca vrtenja asinhronega generatorja v normalnem načinu mora presegati asinhrono za količino zdrsa S = 2 ... 10 % in ustrezati sinhroni frekvenci.

Neupoštevanje tega pogoja bo povzročilo, da se lahko frekvenca ustvarjene napetosti razlikuje od industrijske frekvence 50 Hz, kar bo povzročilo nestabilno delovanje frekvenčno odvisnih porabnikov električne energije: električnih črpalk, pralnih strojev, naprav z transformatorski vhod.

Še posebej nevarno je zmanjšati ustvarjeno frekvenco, saj se v tem primeru zmanjša induktivna upornost navitij elektromotorjev in transformatorjev, kar lahko povzroči njihovo povečano segrevanje in prezgodnjo odpoved.

Kot asinhroni generator se lahko brez modifikacij uporablja običajen asinhroni elektromotor ustrezne moči. Moč elektromotorja-generatorja je določena z močjo priključenih naprav. Najbolj energijsko intenzivni med njimi so:

gospodinjski varilni transformatorji;

Električne žage, električni fugirniki, drobilniki za žito (moč 0,3 ... 3 kW);

· Električne peči, kot so "Rossiyanka", "Dream" z močjo do 2 kW;

električni likalniki (moč 850 ... 1000 W).

Še posebej se želim osredotočiti na delovanje gospodinjskih varilnih transformatorjev.

Njihova povezava z avtonomnim virom električne energije je najbolj zaželena, ker. pri delovanju iz industrijskega omrežja ustvarjajo številne nevšečnosti za druge porabnike električne energije. Če je gospodinjski varilni transformator zasnovan za delo z elektrodami s premerom 2 ... 3 mm, potem je njegova skupna moč približno 4 ... 6 kW, moč asinhronega generatorja za napajanje mora biti znotraj 5 .. 7 kW.

Če gospodinjski varilni transformator omogoča delovanje z elektrodami s premerom 4 mm, potem v najtežjem načinu - "rezanju" kovine, lahko skupna moč, ki jo porabi, doseže 10 ... 12 kW oziroma moč asinhronega generator mora biti znotraj 11 ... 13 kW.

Kot trifazno kondenzatorsko banko je dobro uporabiti tako imenovane kompenzatorje jalove moči, namenjene izboljšanju cos φ v industrijskih svetlobnih omrežjih. Njihova oznaka tipa: KM1-0,22-4,5-3U3 ali KM2-0,22-9-3U3, ki je dešifrirana na naslednji način. KM - kosinusni kondenzatorji, impregnirani z mineralnim oljem, prva številka je velikost (1 ali 2), nato napetost (0,22 kV), moč (4,5 ali 9 kvar), nato številka 3 ali 2 pomeni trifazni ali enojni -fazna različica, U3 (zmerno podnebje tretje kategorije).

V primeru lastne izdelave baterije je treba uporabiti kondenzatorje kot so MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 ipd. za delovno napetost najmanj 600 V. Elektrolitskih kondenzatorjev ni mogoče uporabiti.

Zgornjo možnost priključitve trifaznega elektromotorja kot generatorja lahko štejemo za klasično, vendar ne edino. Obstajajo tudi drugi načini, ki delujejo enako dobro v praksi. Na primer, ko je kondenzatorska banka priključena na eno ali dve navitjema električnega motorja-generatorja.

Slika 2 Dvofazni način asinhronega generatorja.

Takšno shemo je treba uporabiti, ko ni treba pridobiti trifazne napetosti. Ta možnost preklopa zmanjša delovno kapacitivnost kondenzatorjev, zmanjša obremenitev primarnega mehanskega motorja v prostem teku itd. prihrani "dragoceno" gorivo.

Kot generatorji nizke moči, ki proizvajajo izmenično enofazno napetost 220 V, lahko uporabite enofazne asinhrone elektromotorje z veverico za gospodinjske namene: od pralnih strojev, kot so Oka, Volga, črpalke za zalivanje Agidel, BCN itd. Imajo kondenzatorsko banko, ki je povezana vzporedno z delovnim navitjem. Uporabite lahko obstoječi kondenzator za premikanje faze, tako da ga povežete z delovnim navitjem. Kapacitivnost tega kondenzatorja bo morda treba nekoliko povečati. Njegova vrednost bo določena z naravo obremenitve, povezane z generatorjem: aktivna obremenitev (električne peči, žarnice, električni spajkalniki) zahteva majhno kapacitivnost, induktivna (elektromotorji, televizorji, hladilniki) - več.

Slika 3 Generator majhne moči iz enofaznega asinhronega motorja.

Zdaj nekaj besed o glavnem motorju, ki bo poganjal generator. Kot veste, je vsaka transformacija energije povezana z njenimi neizogibnimi izgubami. Njihova vrednost je določena z učinkovitostjo naprave. Zato mora moč mehanskega motorja presegati moč asinhronega generatorja za 50 ... 100%. Na primer, z močjo asinhronega generatorja 5 kW mora biti moč mehanskega motorja 7,5 ... 10 kW. S pomočjo prenosnega mehanizma se hitrost mehanskega motorja in generatorja uskladita tako, da je način delovanja generatorja nastavljen na povprečno hitrost mehanskega motorja. Po potrebi lahko na kratko povečate moč generatorja s povečanjem hitrosti mehanskega motorja.

Vsaka avtonomna elektrarna mora vsebovati potreben minimum priključkov: AC voltmeter (z skalo do 500 V), merilnik frekvence (po možnosti) in tri stikala. Eno stikalo povezuje obremenitev z generatorjem, drugi dve preklopita vzbujevalni krog. Prisotnost stikal v vzbujalnem vezju olajša zagon mehanskega motorja in vam omogoča tudi hitro znižanje temperature navitij generatorja, po koncu dela se rotor nevzbujenega generatorja za nekaj časa vrti iz mehanskega motorja. čas. Ta postopek podaljša aktivno življenjsko dobo navitij generatorja.

Če naj bi generator napajal opremo, ki je običajno priključena na električno omrežje (na primer stanovanjska razsvetljava, gospodinjski aparati), je potrebno zagotoviti dvofazno stikalo, ki bo to opremo med delovanjem izklopilo iz industrijskega omrežja. generatorja. Obe žici je treba odklopiti: "faza" in "nič".

Za konec še nekaj splošnih nasvetov.

Alternator je nevarna naprava. Uporabljajte 380V samo, kadar je to nujno potrebno, sicer pa 220V.

V skladu z varnostnimi zahtevami mora biti generator opremljen z ozemljitvijo.

Bodite pozorni na toplotni režim generatorja. "Ne mara" v prostem teku. Toplotno obremenitev je mogoče zmanjšati s previdnejšo izbiro kapacitivnosti vzbujevalnih kondenzatorjev.

Ne bodite pomote glede moči električnega toka, ki ga ustvari generator. Če se med delovanjem trifaznega generatorja uporablja ena faza, bo njegova moč 1/3 celotne moči generatorja, če dve fazi - 2/3 celotne moči generatorja.

Frekvenco izmeničnega toka, ki ga ustvari generator, je mogoče posredno nadzorovati z izhodno napetostjo, ki bi morala biti v načinu "prostega teka" 4 ... 6% višja od industrijske vrednosti 220 V / 380 V.

Literatura:

L.G. Prishchep Učbenik za podeželskega električarja. Moskva: Agropromizdat, 1986.
A.A. Ivanov priročnik za elektrotehniko. - K .: Višja šola, 1984.
cm001.narod.ru

"Naredi sam" 2005, št. 3, str.78 - 82

V prizadevanju, da bi dobili avtonomne vire električne energije, so strokovnjaki našli način za pretvorbo trifaznega asinhronega motorja izmeničnega toka v generator z lastnimi rokami. Ta metoda ima številne prednosti in nekatere slabosti.

Videz asinhronega elektromotorja

Razdelek prikazuje glavne elemente:

ohišje iz litega železa z rebri radiatorja za učinkovito hlajenje;
primer rotorja z veverico s premičnimi linijami magnetnega polja glede na njegovo os;
stikalna kontaktna skupina v škatli (bor), za preklapljanje statorskih navitij v tokokrog zvezda ali trikot in povezovanje napajalnih žic;
gosti snopi bakrenih žic statorskega navitja;
jeklena gred rotorja z utorom za pritrditev jermenice s klinastim ključem.

Podrobna demontaža asinhronega elektromotorja z vsemi podrobnostmi je prikazana na spodnji sliki.

Podrobna demontaža indukcijskega motorja

Prednosti generatorjev, pretvorjenih iz asinhronih motorjev:

enostavnost montaže vezja, možnost nerazstavljanja elektromotorja, ne previjanja navitij;
možnost vrtenja generatorja električnega toka z vetrno ali hidroturbino;
Asinhroni motorni generator se pogosto uporablja v sistemih motor-generator za pretvorbo enofaznega omrežja 220V AC v trifazno omrežje z napetostjo 380V.
možnost uporabe generatorja, ki ga na terenu vrti iz motorjev z notranjim zgorevanjem.

Kot slabost je mogoče omeniti zapletenost izračuna kapacitivnosti kondenzatorjev, povezanih z navitji; pravzaprav se to naredi eksperimentalno.

Zato je težko doseči največjo moč takšnega generatorja, težave so pri napajanju električnih inštalacij, ki imajo velik zagonski tok, na krožnih žagah s trifaznimi AC motorji, betonskih mešalnikih in drugih električnih inštalacijah.

Načelo delovanja generatorja

Delovanje takšnega generatorja temelji na principu reverzibilnosti: "vsaka električna inštalacija, ki pretvarja električno energijo v mehansko, lahko obrne proces." Uporabljen je princip delovanja generatorjev, vrtenje rotorja povzroči EMF in pojav električnega toka v navitjih statorja.

Na podlagi te teorije je očitno, da se lahko asinhroni elektromotor pretvori v električni generator. Za zavestno izvedbo obnove je treba razumeti, kako poteka proces generiranja in kaj je za to potrebno. Vsi motorji, ki jih poganja izmenični tok, veljajo za asinhrone. Statorsko polje se premika nekoliko pred magnetnim poljem rotorja in ga vleče v smeri vrtenja.

Da bi dobili obratni proces, generiranje, mora biti rotorsko polje pred gibanjem magnetnega polja statorja, v idealnem primeru pa se vrteti v nasprotni smeri. To dosežemo z vključitvijo velikega kondenzatorja v napajalno omrežje; skupine kondenzatorjev se uporabljajo za povečanje kapacitivnosti. Kondenzatorska banka se polni z akumulacijo magnetne energije (element reaktivne komponente izmeničnega toka). Naboj kondenzatorja je v fazi, nasprotni trenutnemu viru elektromotorja, zato se vrtenje rotorja začne upočasniti, navitje statorja ustvarja tok.

preobrazba

Kako z lastnimi rokami praktično pretvoriti asinhroni elektromotor v generator?

Za priključitev kondenzatorjev je potrebno odviti zgornji pokrov bora (škatle), kjer se nahaja kontaktna skupina, priključeni so preklopni kontakti statorskih navitij in napajalni kabli asinhronega motorja.

Odpri bor s kontaktno skupino

Navitja statorja so lahko povezana v vezje "Star" ali "Delta".

Povezovalne sheme "Zvezda" in "Trikotnik"

Imenska ploščica ali podatkovni list izdelka prikazuje možne priključne diagrame in parametre motorja za različne povezave. Navedeno je:

največji tokovi;
napajalna napetost;
poraba energije;
število vrtljajev na minuto;
učinkovitost in druge parametre.

Parametri motorja, ki so navedeni na imenski tablici

V trifaznem generatorju iz asinhronega elektromotorja, ki je izdelan ročno, so kondenzatorji povezani na podoben način s "trikotnik" ali "zvezdo".

Možnost vklopa z "Zvezdo" omogoča zagonski proces generiranja toka pri nižjih hitrostih kot ko je vezje priključeno na "Trikotnik". V tem primeru bo napetost na izhodu generatorja nekoliko nižja. Delta povezava zagotavlja rahlo povečanje izhodne napetosti, vendar zahteva višje vrtljaje za zagon generatorja. V enofaznem asinhronem elektromotorju je priključen en fazni kondenzator.

Priključni diagram kondenzatorjev na generatorju v "trikotniku"

Uporabljajo se kondenzatorji modela KBG-MN ali pa druge znamke nepolarnih, bipolarnih elektrolitskih modelov vsaj 400 V v tem primeru niso primerne.

Kako izgleda brezpolni kondenzator znamke KBG-MN

Izračun kapacitivnosti kondenzatorja za uporabljeni motor

Nazivna izhodna moč generatorja, v kW	Ocenjena kapacitivnost v, uF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

V sinhronih generatorjih se vzbujanje procesa generiranja pojavi na navitjih armature iz tokovnega vira. 90% asinhronih motorjev ima rotorje z veverico, brez navitja, vzbujanje nastane zaradi preostalega statičnega naboja v rotorju. Dovolj je, da na začetni stopnji vrtenja ustvarite EMF, ki inducira tok in ponovno napolni kondenzatorje skozi navitja statorja. Nadaljnje polnjenje že prihaja iz ustvarjenega toka, proces generiranja bo neprekinjen, medtem ko se rotor vrti.

Priporočljivo je, da se avtomatski priključek obremenitve na generator, vtičnice in kondenzatorje namesti v ločeno zaprto ploščo. Priključne žice od generatorja bora na ščit položite v ločen izoliran kabel.

Tudi ko generator ne deluje, se je treba izogibati dotikanju sponk kondenzatorjev kontaktov vtičnice. Naboj, ki ga nabere kondenzator, ostane dolgo časa in lahko povzroči električni udar. Ozemljite ohišja vseh enot, motorja, generatorja, nadzorne plošče.

Vgradnja sistema motor-generator

Pri nameščanju generatorja z motorjem z lastnimi rokami je treba upoštevati, da je navedeno število nazivnih vrtljajev uporabljenega asinhronega elektromotorja v prostem teku večje.

Shema motor-generatorja na jermenskem pogonu

Pri motorju 900 vrt/min v prostem teku bo 1230 vrt/min, da bi dobili dovolj moči na izhodu generatorja, pretvorjenega iz tega motorja, je potrebno število vrtljajev 10% več kot v prostem teku:

1230 + 10 % = 1353 vrt./min.

Jermenski pogon se izračuna po formuli:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg - zahtevana hitrost vrtenja generatorja 1353 vrt / min;

Vm - hitrost vrtenja motorja 1200 vrt / min;

Dm - premer jermenice na motorju 15 cm;

Dg je premer jermenice na generatorju.

Če imamo motor pri 1200 vrt./min, kjer je jermenica Ø 15 cm, ostane izračunati samo Dg - premer jermenice na generatorju.

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

Generator na neodim magnetih

Kako narediti generator iz asinhronega elektromotorja?

Ta domači generator odpravlja uporabo kondenzatorskih enot. Vir magnetnega polja, ki inducira EMF in ustvarja tok v navitju statorja, je zgrajen na trajnih neodimskih magnetih. Če želite to narediti z lastnimi rokami, morate zaporedoma izvesti naslednje korake:

Odstranite sprednji in zadnji pokrov indukcijskega motorja.
Odstranite rotor iz statorja.

Kako izgleda rotor indukcijskega motorja?

Rotor je obdelan, zgornja plast je odstranjena za 2 mm več od debeline magnetov. Doma ni vedno mogoče narediti rotorja dolgočasnega z lastnimi rokami, če ni opreme za struženje in spretnosti. Obrniti se morate na strokovnjake v stružnih delavnicah.
Na list navadnega papirja pripravimo šablono za postavitev okroglih magnetov, Ø 10-20 mm, debeline do 10 mm, s privlačno silo 5-9 kg, na kvadratni cm / cm, velikost je odvisna od velikosti rotorja . Šablona je prilepljena na površino rotorja, magneti so nameščeni v trakovih pod kotom 15 - 20 stopinj glede na os rotorja, 8 kosov na trak. Na spodnji sliki je razvidno, da so na nekaterih rotorjih temno svetle črte premikanja črt magnetnega polja glede na njegovo os.

Namestitev magnetov na rotor

Rotor na magnetih je izračunan tako, da dobimo štiri skupine trakov, v skupini 5 trakov je razdalja med skupinama 2Ø magneta. Vrzeli v skupini so 0,5-1Ø magneta, ta razporeditev zmanjša silo lepljenja rotorja na stator, obrniti ga je treba s prizadevanji dveh prstov;
Rotor na magnetih, izdelan po izračunani šabloni, je napolnjen z epoksidno smolo. Ko se malo posuši, je cilindrični del rotorja prekrit s plastjo steklenih vlaken in ponovno impregniran z epoksidom. To bo preprečilo, da bi magneti izleteli, ko se rotor vrti. Zgornja plast na magnetih ne sme presegati prvotnega premera rotorja, ki je bil pred utorom. V nasprotnem primeru rotor ne bo padel na svoje mesto ali pa se bo med vrtenjem drgnil ob navitje statorja.
Po sušenju lahko rotor zamenjate in zaprete pokrove;
Potrebno je preizkusiti električni generator - zavrtite rotor z električnim vrtalnikom in izmerite napetost na izhodu. Število vrtljajev, ko je dosežena želena napetost, se meri s tahometrom.
Ob poznavanju zahtevanega števila vrtljajev generatorja se jermenski pogon izračuna po zgoraj opisani metodi.

Zanimiva je uporaba, ko se električni generator, ki temelji na asinhronem elektromotorju, uporablja v vezju elektromotor-generator s samonapajanjem. Ko se del energije, ki jo ustvari generator, dovaja elektromotorju, ki ga vrti. Preostala energija se porabi za tovor. Z izvajanjem načela samo-hranjenja je praktično mogoče hiši dolgo časa zagotoviti avtonomno napajanje.

Video. G generator iz asinhronega motorja.

Za širok spekter porabnikov električne energije ni smiselno kupovati močne dizelske elektrarne, kot je TEKSAN TJ 303 DW5C z izhodno močjo 303 kVA ali 242 kW. Bencinski generatorji z nizko močjo so dragi, najboljša možnost je izdelava vetrnih generatorjev z lastnimi rokami ali samonapajajočo napravo motor-generator.

S temi informacijami lahko sestavite generator z lastnimi rokami, na trajnih magnetih ali kondenzatorjih. Takšna oprema je zelo uporabna v podeželskih hišah, na terenu, kot vir energije v sili, ko v industrijskih omrežjih ni napetosti. Polnopravna hiša s klimatskimi napravami, električnimi pečmi in ogrevalnimi kotli ne bodo potegnili močnega motorja krožne žage. Začasno oskrbite z električno energijo nujne gospodinjske aparate, razsvetljavo, hladilnik, TV in druge, ki ne zahtevajo velikih zmogljivosti.