Kopplingsschema för en hemmagjord generator. Generator från asynkronmotor

Självspänd induktionsmotor och dess övergång till genereringsmoden kan inträffa på grund av närvaron av ett kvarvarande magnetfält i ankaret (rotorn). Den är väldigt liten, men den kan generera en EMF som laddar kondensatorn. Efter att självexciteringseffekten inträffar matas kondensatorbanken från den producerade elektriska strömmen och genereringsprocessen blir kontinuerlig.

Hemligheter för att göra en generator från en induktionsmotor

För att förvandla en elmotor till en generator måste opolära kondensatorbankar användas. Elektrolytiska kondensatorer är inte lämpliga för detta. I trefasmotorer slås kondensatorerna på av en "stjärna", vilket gör att genereringen kan starta vid lägre rotorhastigheter, men utspänningen kommer att vara något lägre än när den är ansluten med en "triangel".

Du kan också göra en generator från en enfas asynkronmotor. Men bara de som har en ekorrburrotor är lämpliga för detta, och en fasskiftande kondensator används för att starta. Samlarenfasmotorer är inte lämpliga för ombyggnad.

Det är inte möjligt att beräkna värdet av den erforderliga kapaciteten hos en kondensatorbank under inhemska förhållanden. Därför måste hemmästaren utgå från ett enkelt övervägande: den totala vikten av kondensatorbanken måste vara lika med eller något överstiga vikten av själva elmotorn.
I praktiken leder detta till det faktum att det är nästan omöjligt att skapa en tillräckligt kraftfull asynkron generator, eftersom ju lägre motorns nominella hastighet är, desto mer väger den.

Vi utvärderar effektivitetsnivån – är det lönsamt?

Som du kan se är det möjligt att få en elektrisk motor att generera ström inte bara i teoretiska tillverkningar. Nu måste vi ta reda på hur motiverade ansträngningarna att "byta golvet" på den elektriska maskinen.


I många teoretiska publikationer är den största fördelen med asynkron deras enkelhet. För att vara ärlig är detta hyckleri. Motorns enhet är inte alls enklare än enheten för en synkrongenerator. Naturligtvis finns det ingen elektrisk excitationskrets i den asynkrona generatorn, men den ersätts av en kondensatorbank, som i sig är en komplex teknisk anordning.

Men kondensatorerna behöver inte servas, och de får energi som för ingenting - först från rotorns restmagnetiska fält och sedan från den genererade elektriska strömmen. Detta är det viktigaste och nästan enda pluset med asynkrongeneratormaskiner - de kan inte servas. Sådana elektriska energikällor används i, drivna av vindkraften eller fallande vatten.

En annan fördel med sådana elektriska maskiner är att strömmen de genererar nästan saknar högre övertoner. Denna effekt kallas den "klara faktorn". För människor långt från teorin om elektroteknik kan det förklaras på följande sätt: ju lägre klarfaktor, desto mindre elektricitet spenderas på värdelös uppvärmning, magnetfält och annan elektrisk "skamlig".

För generatorer från en trefas asynkronmotor ligger klarfaktorn vanligtvis inom 2 %, när traditionella synkronmaskiner ger ut minst 15. Men med hänsyn till den klara faktorn i hushållsförhållanden, när olika typer av elektriska apparater ansluts till nätverket (tvättmaskiner har en stor induktiv belastning), är praktiskt taget omöjligt.

Alla andra egenskaper hos asynkrongeneratorer är negativa. Dessa inkluderar till exempel den praktiska omöjligheten att säkerställa den märkta industriella frekvensen för den genererade strömmen. Därför är de nästan alltid ihopkopplade med likriktare och används för att ladda batterier.

Dessutom är sådana elektriska maskiner mycket känsliga för belastningsfluktuationer. Om i traditionella generatorer ett batteri med en stor tillgång på elektrisk kraft används för excitation, tar själva kondensatorbanken en del av energin från den genererade strömmen.

Om belastningen på en hemmagjord generator från en asynkronmotor överstiger det nominella värdet, kommer den inte att ha tillräckligt med elektricitet för att ladda och genereringen kommer att sluta. Ibland använder de kapacitiva batterier, vars volym förändras dynamiskt beroende på belastningen. Detta förlorar dock helt fördelen med "kretsens enkelhet".

Instabiliteten i frekvensen av den genererade strömmen, vars förändringar nästan alltid är slumpmässiga, kan inte förklaras vetenskapligt, och kan därför inte tas i beaktande och kompenseras, förutbestämd den låga förekomsten av asynkrona generatorer i vardagen och den nationella ekonomin.

Funktion av en induktionsmotor som en generator på video

En generator av asynkron eller induktionstyp är en speciell typ av enhet som använder växelström och har förmågan att återge elektricitet. Huvudfunktionen är de ganska snabba svängarna som rotorn gör; när det gäller rotationshastigheten för detta element överstiger den till stor del den synkrona variationen.

En av de största fördelarna är möjligheten att använda den här enheten utan betydande kretsförändringar eller långvarig inställning.

En enfasversion av induktionsgeneratorn kan anslutas genom att tillföra den nödvändiga spänningen till den, detta kräver att den kopplas till en strömkälla. Men ett antal modeller producerar självexcitering, denna förmåga tillåter dem att arbeta i ett läge oberoende av externa källor.

Detta görs genom att sekventiellt bringa kondensatorerna i fungerande skick.

Schema för en generator från en induktionsmotor

I praktiskt taget alla elektriska maskiner, utformade som en generator, finns det 2 olika aktiva lindningar, utan vilka enheten inte kan fungera:

1. Excitationslindning, som är placerad på ett speciellt ankare.
2. Statorlindning, som är ansvarig för bildandet av elektrisk ström, sker denna process inuti den.

För att visualisera och mer exakt förstå alla processer som sker under driften av generatorn, skulle det bästa alternativet vara att överväga mer detaljerat schemat för dess drift:

1. Spänning, som matas från ett batteri eller någon annan källa, skapar ett magnetfält i ankarlindningen.
2. Rotation av enhetselement tillsammans med ett magnetfält kan implementeras på olika sätt, inklusive manuellt.
3. Ett magnetfält, som roterar med en viss hastighet, genererar elektromagnetisk induktion, på grund av vilken en elektrisk ström uppträder i lindningen.
4. De allra flesta system som används idag inte har förmågan att förse ankarlindningen med spänning, detta beror på närvaron av en ekorrburrotor i designen. Därför, oavsett hastighet och tid för rotation av axeln, kommer kraftanordningarna fortfarande att vara strömlösa.

När man konverterar en motor till en generator är det oberoende skapandet av ett rörligt magnetfält ett av de viktigaste och oumbärliga förhållandena.

Generatorenhet

Innan du vidtar någon åtgärd för att göra omin i generatorn måste du förstå enheten för denna maskin, som ser ut så här:

1. stator, som är utrustad med en nätverkslindning med 3 faser, placerad på sin arbetsyta.
2. Slingrande organiserad på ett sådant sätt att den liknar en stjärna till sin form: 3 initiala element är anslutna till varandra och 3 motsatta sidor är anslutna till släpringar som inte har några kontaktpunkter med varandra.
3. glidringar ha en pålitlig infästning på rotoraxeln.
4. I design det finns speciella borstar som inte gör några oberoende rörelser, utan bidrar till införandet av en trefasreostat. Detta gör att du kan ändra motståndsparametrarna för lindningen på rotorn.
5. Ofta, i den interna anordningen finns ett sådant element som en automatisk kortslutning, vilket är nödvändigt för att kortsluta lindningen och stoppa reostaten, som är i fungerande skick.
6. Ytterligare ett element i generatoranordningen kan vara en speciell anordning som separerar borstarna och släpringarna i det ögonblick när de går igenom stängningsstadiet. En sådan åtgärd bidrar till en betydande minskning av friktionsförlusterna.

Att göra en generator från en motor

Faktum är att vilken asynkron elmotor som helst kan omvandlas med dina egna händer till en enhet som fungerar som en generator, som sedan kan användas i vardagen. Även en motor tagen från en gammaldags tvättmaskin eller annan hushållsutrustning kan vara lämplig för detta ändamål.

För att denna process ska kunna implementeras framgångsrikt, rekommenderas det att följa följande algoritm för åtgärder:

1. Ta bort motorns kärnskikt, på grund av vilket en urtagning kommer att bildas i dess struktur. Detta kan göras på en svarv, det rekommenderas att ta bort 2 mm. runt kärnan och gör ytterligare hål med ett djup på ca 5 mm.
2. Ta mått från den resulterande rotorn, varefter en mall i form av en remsa är gjord av tennmaterial, vilket kommer att motsvara enhetens dimensioner.
3. Installera i det resulterande lediga utrymmet, neodymmagneter, som måste köpas i förväg. Minst 8 magnetiska element krävs för varje pol.
4. fixering av magneter kan göras med universellt superlim, men det måste komma ihåg att när de närmar sig rotorns yta kommer de att ändra sin position, så de måste hållas stadigt för hand tills varje element limmas. Dessutom rekommenderas det att använda skyddsglasögon under denna process för att undvika stänk av lim i ögonen.
5. lindningsrotor vanligt papper och tejp, som kommer att krävas för att fixa det.
6. Änddel av rotorn närbild med plasticine, vilket säkerställer förseglingen av enheten.
7. Efter aktionerna det är nödvändigt att bearbeta de fria kaviteterna mellan de magnetiska elementen. För att göra detta måste det återstående fria utrymmet mellan magneterna fyllas med epoxi. Det är mest bekvämt att skära ett speciellt hål i skalet, omvandla det till en hals och stänga gränserna med plasticine. Harts kan hällas inuti.
8. Vänta på fullständig stelning hällt harts, varefter det skyddande pappersskalet kan tas bort.
9. Rotorn måste fixas med hjälp av en verktygsmaskin eller ett skruvstycke, så att det kan bearbetas, vilket består i att slipa ytan. För dessa ändamål kan du använda sandpapper med en medelstor kornparameter.
10. Definiera tillstånd och syftet med att ledningarna kommer ut ur motorn. Två ska leda till arbetslindningen, resten kan skäras av för att inte bli förvirrad i framtiden.
11. Ibland utförs rotationsprocessen ganska dåligt, oftast är orsaken gamla slitna och täta lager, i så fall kan de bytas ut mot nya.
12. Likriktare för generator kan monteras av specialkisel, som är utformade speciellt för dessa ändamål. Dessutom behöver du ingen kontroller för laddning, praktiskt taget alla moderna modeller är lämpliga.

Efter att ha utfört alla ovanstående åtgärder kan processen anses vara avslutad, den asynkrona motorn omvandlades till en generator av samma typ.

Utvärdering av effektivitetsnivån - är det lönsamt?

Genereringen av elektrisk ström av en elmotor är ganska verklig och genomförbar i praktiken, huvudfrågan är hur lönsamt det är?

Jämförelse utförs i första hand med en synkron version av en liknande enhet, där det inte finns någon elektrisk excitationskrets, men trots detta faktum är dess enhet och design inte enklare.

Detta beror på närvaron av en kondensatorbank, vilket är ett extremt tekniskt komplext element som en asynkron generator inte har.

Den största fördelen med den asynkrona enheten är att de tillgängliga kondensatorerna inte kräver något underhåll, eftersom all energi överförs från rotorns magnetfält och strömmen som genereras under driften av generatorn.

Den elektriska ström som genereras under drift har praktiskt taget inga högre övertoner, vilket är en annan betydande fördel.

Asynkrona enheter har inga andra fördelar, förutom de som nämns, men de har ett antal betydande nackdelar:

1. Under deras operation det finns ingen möjlighet att säkerställa de nominella industriella parametrarna för den elektriska ström som genereras av generatorn.
2. Hög grad av känslighetäven de minsta fluktuationer i arbetsbelastningsparametrar.
3. Om parametrarna för de tillåtna belastningarna på generatorn överskrids, kommer en brist på el att upptäckas, varefter laddning blir omöjlig och produktionsprocessen stoppas. För att eliminera denna nackdel används ofta batterier med en betydande kapacitet, som har funktionen att ändra volymen beroende på storleken på de utövade belastningarna.

Den elektriska strömmen som genereras av en asynkron generator är föremål för frekventa förändringar, vars natur är okänd, den är slumpmässig och kan inte förklaras av vetenskapliga argument.

Omöjligheten att ta hänsyn till och lämplig kompensation för sådana förändringar förklarar det faktum att sådana enheter inte har vunnit popularitet och inte används i stor utsträckning i de mest seriösa industrierna eller hushållssysslorna.

En induktionsmotors funktion som generator

I enlighet med principerna som alla sådana maskiner fungerar, sker driften av en asynkronmotor efter omvandling till en generator enligt följande:

1. Efter anslutning av kondensatorerna till terminalerna, äger ett antal processer rum på statorlindningen. I synnerhet börjar en ledande ström röra sig i lindningen, vilket skapar effekten av magnetisering.
2. Endast vid matchning av kondensatorer parametrar för den erforderliga kapaciteten, exciterar enheten själv. Detta bidrar till ett symmetriskt spänningssystem med 3 faser på statorlindningen.
3. Slutspänningsvärde kommer att bero på den tekniska kapaciteten hos den använda maskinen, såväl som på kapaciteten hos de använda kondensatorerna.

Tack vare de beskrivna åtgärderna sker processen att omvandla en ekorrbur-induktionsmotor till en generator med liknande egenskaper.

Ansökan

I vardagen och i produktionen används sådana generatorer i stor utsträckning inom olika områden och områden, men de är mest efterfrågade för att utföra följande funktioner:

1. Använd som motorer för , detta är en av de mer populära funktionerna. Många människor tillverkar sina egna asynkrona generatorer för att använda dem för detta ändamål.
2. Arbeta som vattenkraftverk med liten effekt.
3. Näring och el från en stadslägenhet, ett privat hus på landet eller enskild hushållsutrustning.
4. Utför grundläggande funktioner svetsgenerator.
5. Oavbruten utrustning växelström för enskilda konsumenter.

Det är nödvändigt att ha vissa färdigheter och kunskaper, inte bara i tillverkningen utan också i driften av sådana maskiner, följande tips kan hjälpa till med detta:

1. Alla typer av asynkrona generatorer oavsett i vilket område de används, är en farlig anordning, av denna anledning rekommenderas att isolera den.
2. Under tillverkningsprocessen det är nödvändigt att överväga installationen av mätinstrument, eftersom det kommer att vara nödvändigt att få data om dess funktions- och driftsparametrar.
3. Tillgänglighet för speciella knappar, med vilken du kan styra enheten, underlättar driften avsevärt.
4. grundstötningär ett obligatoriskt krav som måste implementeras innan generatorn tas i drift.
5. Under arbetet, effektiviteten hos en asynkron enhet kan periodiskt minska med 30-50%, det är inte möjligt att övervinna förekomsten av detta problem, eftersom denna process är en integrerad del av energiomvandlingen.

För att säkerställa oavbruten strömförsörjning i hemmet används generatorer som drivs av diesel- eller förgasarförbränningsmotorer. Men från elektrotekniken är det känt att vilken elektrisk motor som helst är reversibel: den kan också generera elektricitet. Är det möjligt att göra en generator från en asynkronmotor med dina egna händer, om den och en förbränningsmotor redan finns? När allt kommer omkring kommer det inte att vara nödvändigt att köpa ett dyrt kraftverk, men det kommer att vara möjligt att klara sig med improviserade medel.

Konstruktion av en asynkron elmotor

En asynkron elektrisk motor innehåller två huvuddelar: en fast stator och en rotor som roterar inuti den. Rotorn roterar på lager fästa i löstagbara änddelar. Rotorn och statorn innehåller elektriska lindningar, vars varv läggs i spår.

Statorlindningen är ansluten till ett växelströmsnät, enfas eller trefas. Metalldelen av statorn där den är placerad kallas magnetkretsen. Den är gjord av separata tunna belagda plattor som isolerar dem från varandra. Detta eliminerar uppkomsten av virvelströmmar som gör driften av elmotorn omöjlig på grund av förekomsten av alltför stora förluster för uppvärmning av magnetkretsen.

Slutsatserna från lindningarna av alla tre faserna finns i en speciell låda på motorhuset. Det kallas barno, i det är slutsatserna av lindningarna kopplade till varandra. Beroende på matningsspänningen och motorns tekniska data kombineras utgångarna antingen till en stjärna eller ett delta.

Rotorlindningen på vilken asynkron elektrisk motor som helst liknar en "ekorrbur", som det kallas. Den är gjord i form av en serie ledande aluminiumstavar utspridda över rotorns yttre yta. Ändarna på stängerna är stängda, så en sådan rotor kallas ekorrbur.
Lindningen, liksom statorlindningen, är placerad inuti den magnetiska kretsen, även den gjord av isolerade metallplattor.

Principen för drift av en asynkron elektrisk motor

När matningsspänningen är ansluten till statorn flyter ström genom lindningens varv. Det skapar ett magnetfält inuti. Eftersom strömmen är alternerande ändras fältet i enlighet med formen på matningsspänningen. Placeringen av lindningarna i rymden är gjord på ett sådant sätt att fältet inuti det visar sig rotera.
I rotorlindningen inducerar det roterande fältet en EMF. Och eftersom lindningens varv är kortslutna, uppträder en ström i dem. Det interagerar med statorfältet, vilket leder till utseendet av rotation av motoraxeln.

Elmotorn kallas asynkron eftersom statorfältet och rotorn roterar med olika hastigheter. Denna hastighetsskillnad kallas slirning (S).


var:
n är frekvensen för magnetfältet;
nr är rotorhastigheten.
För att reglera axelns hastighet över ett brett område är asynkrona elmotorer gjorda med en fasrotor. Lindningar som förskjuts i rymden lindas på en sådan rötor, på samma sätt som på statorn. Ändarna från dem förs ut till ringarna, med hjälp av en borstapparat är motstånd anslutna till dem. Ju större motståndet är för att ansluta till fasrotorn, desto lägre blir hastigheten för dess rotation.

Asynkron generator

Och vad händer om rotorn på en asynkron elmotor roterar? Kommer den att kunna generera elektricitet, och hur gör man en generator från en induktionsmotor?
Det visar sig att detta är möjligt. För att spänning ska visas på statorlindningen är det initialt nödvändigt att skapa ett roterande magnetfält. Det verkar på grund av kvarvarande magnetisering av rotorn på den elektriska maskinen. I framtiden, när belastningsströmmen visas, når styrkan på rotorns magnetiska fält det erforderliga värdet och stabiliseras.
För att underlätta processen för uppkomsten av spänning vid utgången används en kondensatorbank, som är ansluten till den asynkrona generatorns stator vid starttidpunkten (kondensatorexcitering).

Men parametern som är inneboende i en asynkron elektrisk motor förblir oförändrad: mängden slirning. På grund av det kommer frekvensen för utspänningen från den asynkrona generatorn att vara lägre än axelhastigheten.
Förresten måste den asynkrona generatorns axel roteras med en sådan hastighet att den nominella rotationshastigheten för elmotorns statorfält nås. För att göra detta måste du ta reda på rotationshastigheten för axeln från plattan som ligger på huset. Genom att avrunda dess värde till närmaste heltal erhålls rotationshastigheten för elmotorns rotor omvandlad till en generator.

Till exempel, för en elektrisk motor, vars platta visas på bilden, är axelns rotationshastighet 950 rpm. Detta innebär att axelns rotationshastighet bör vara 1000 rpm.

Varför är en asynkron generator sämre än en synkron?

Hur bra blir en hemmagjord generator från en induktionsmotor? Hur kommer den att skilja sig från en synkrongenerator?
För att besvara dessa frågor minns vi kortfattat principen om driften av en synkron generator. En likström tillförs rotorlindningen genom släpringar, vars värde är justerbart. Rotorns rotationsfält skapar en EMF i statorlindningen. För att erhålla den erforderliga genereringsspänningen kommer det automatiska magnetiseringsstyrsystemet att ändra strömmen i rotorn. Eftersom spänningen vid generatorutgången övervakas av automatisering, som ett resultat av en kontinuerlig regleringsprocess, förblir spänningen alltid oförändrad och beror inte på storleken på lastströmmen.
För att starta och driva synkrona generatorer används oberoende kraftkällor (batterier). Därför beror starten av dess drift inte vare sig på utseendet på belastningsströmmen vid utgången eller på uppnåendet av den erforderliga rotationshastigheten. Endast utspänningens frekvens beror på rotationshastigheten.
Men även när man tar emot exciteringsströmmen från generatorspänningen förblir allt ovanstående sant.
Synkrongeneratorn har ytterligare en funktion: den kan generera inte bara aktiv utan också reaktiv effekt. Detta är mycket viktigt när man driver elmotorer, transformatorer och andra enheter som förbrukar det. Bristen på reaktiv effekt i nätverket leder till en ökning av värmeförluster av ledare, lindningar av elektriska maskiner, en minskning av spänningen hos konsumenterna i förhållande till det genererade värdet.
För att excitera en asynkron generator används restmagnetiseringen av dess rotor, vilket i sig är ett slumpmässigt värde. Det är inte möjligt att reglera de parametrar som påverkar värdet på dess utspänning under drift.

Dessutom genererar en asynkron generator inte, utan förbrukar reaktiv effekt. Det är nödvändigt för honom att skapa en excitationsström i rotorn. Tänk på kondensatorexcitering: genom att ansluta en grupp kondensatorer vid uppstart skapas den reaktiva effekt som krävs av generatorn för att börja fungera.
Som ett resultat är spänningen vid utgången av den asynkrona generatorn inte stabil och varierar beroende på belastningens natur. När ett stort antal reaktiva energiförbrukare är anslutna till den, kan statorlindningen överhettas, vilket kommer att påverka livslängden på dess isolering.
Därför är användningen av en asynkron generator begränsad. Den kan fungera under förhållanden nära "växthus": inga överbelastningar, inkopplingsströmmar, kraftfulla reagenskonsumenter. Och samtidigt bör strömmottagarna som är anslutna till den inte vara kritiska för förändringar i matningsspänningens storlek och frekvens.
En idealisk plats att använda en asynkron generator är i alternativa energisystem som drivs av vatten- eller vindenergi. I dessa enheter förser generatorn inte konsumenten direkt, utan laddar batteriet. Redan från den, genom en DC-till-AC-omvandlare, drivs belastningen.
Därför, om du behöver montera en väderkvarn eller ett litet vattenkraftverk, är den asynkrona generatorn den bästa vägen ut. Dess främsta och enda fördel fungerar här - enkel design. Frånvaron av ringar på rotorn och borstapparaten leder till att den under drift inte behöver underhållas ständigt: rengör ringarna, byt borstarna, ta bort grafitdamm från dem. För att göra en vindgenerator från en asynkronmotor med dina egna händer måste generatoraxeln vara direkt ansluten till väderkvarnens blad. Detta innebär att strukturen kommer att ligga på hög höjd. Det är svårt att få henne därifrån.

Magnetisk generator

Varför måste ett magnetfält skapas med en elektrisk ström? Det finns trots allt kraftfulla källor till det - neodymmagneter.
För att omvandla en induktionsmotor till en generator kommer cylindriska neodymmagneter att krävas, som kommer att installeras i stället för rotorlindningens standardledare. Först måste du beräkna det nödvändiga antalet magneter. För att göra detta, ta bort rotorn från motorn som omvandlas till en generator. Den visar tydligt de platser där lindningen av "ekorrhjulet" är lagd. Magneternas dimensioner (diameter) är valda så att de inte kommer i kontakt med magneterna i nästa rad när de installeras strikt i mitten av ledarna i den kortslutna lindningen. Mellan raderna bör det finnas ett gap som inte är mindre än diametern på den använda magneten.
Efter att ha bestämt sig för diametern beräknar de hur många magneter som passar längs lindningsledarens längd från en kant av rotorn till den andra. Samtidigt lämnas ett mellanrum på minst en till två millimeter mellan dem. Genom att multiplicera antalet magneter i en rad med antalet rader (rotorlindningsledare) erhålls det erforderliga antalet. Höjden på magneterna bör inte väljas särskilt stor.
För att installera magneter på rotorn på en asynkron elektrisk motor måste den modifieras: ta bort ett lager av metall på en svarv till ett djup som motsvarar magnetens höjd. I detta fall måste rotorn vara noggrant centrerad i maskinen för att inte få ner balansen. Annars kommer han att ha en förskjutning i masscentrum, vilket kommer att leda till stryk i arbetet.

Fortsätt sedan med att installera magneterna på rotorns yta. Lim används för fixering. Vilken magnet som helst har två poler, konventionellt kallade norr och söder. Inom en rad måste polerna placerade bort från rotorn vara desamma. För att inte göra fel i installationen länkas magneterna först samman i en krans. De kommer att låsa ihop sig på ett strikt definierat sätt, eftersom de bara attraheras av varandra av motsatta poler. Nu återstår bara att markera stolparna med samma namn med en markör.
I varje efterföljande rad ändras stolpen utanför. Det vill säga, om du lägger ut en rad magneter med en pol markerad med en markör, placerad utanför rotorn, så läggs nästa med magneter vända åt andra hållet. Etc.
Efter limning av magneterna måste de fixeras med epoxi.För att göra detta görs en mall runt den resulterande strukturen gjord av kartong eller tjockt papper, i vilken hartset hälls. Papperet lindas runt rotorn, lindas med tejp eller eltejp. En av änddelarna är täckt med plasticine eller också förseglad. Därefter installeras rotorn vertikalt och epoxiharts hälls i hålrummet mellan papperet och metallen. Efter att det härdat tas fixturerna bort.
Nu klämmer vi igen rotorn i svarven, centrerar den och slipar ytan fylld med epoxi. Detta är inte nödvändigt av estetiska skäl, utan för att minimera påverkan av eventuell obalans på grund av ytterligare delar installerade på rotorn.
Slipning görs först med grovkornigt sandpapper. Den är monterad på ett träblock, som sedan förflyttas jämnt längs en roterande yta. Sedan kan du lägga på sandpapper med finare korn.

För behoven av att bygga ett privat bostadshus eller ett sommarhus kan en husmästare behöva en autonom källa till elektrisk energi, som kan köpas i en butik eller monteras med egna händer från tillgängliga delar.

Hemmagjord generator kan köras på energin från bensin, gas eller diesel. För att göra detta måste den vara ansluten till motorn genom en stötdämpande koppling som säkerställer mjuk rotation av rotorn.

Om lokala miljöförhållanden tillåter, till exempel att det blåser frekventa vindar eller en källa med rinnande vatten är i närheten, kan du skapa en vind- eller hydraulturbin och ansluta den till en asynkron trefasmotor för att generera elektricitet.

På grund av en sådan enhet kommer du att ha en ständigt fungerande alternativ elkälla. Det kommer att minska energiförbrukningen från offentliga nät och möjliggöra besparingar på betalningen.

I vissa fall är det tillåtet att använda en enfasspänning för att rotera en elektrisk motor och överföra vridmoment till en hemmagjord generator för att skapa sitt eget trefasiga symmetriska nätverk.

Hur man väljer en asynkronmotor för en generator efter design och egenskaper

Tekniska egenskaper

Grunden för en hemmagjord generator är en trefas asynkron elektrisk motor med:

• fas;
• eller ekorrburrotor.

Statoranordning

De magnetiska kretsarna i statorn och rotorn är gjorda av isolerade plattor av elektriskt stål, i vilka spår skapas för att rymma lindningstrådarna.

De tre individuella statorlindningarna kan kopplas i fabriken enligt följande:

• stjärnor;
• eller en triangel.

Deras slutsatser är anslutna inuti uttagslådan och kopplade till byglar. Elkabeln är också installerad här.

I vissa fall kan ledningar och kablar kopplas på andra sätt.

Symmetriska spänningar tillförs varje fas av induktionsmotorn, förskjuten i vinkel med en tredjedel av cirkeln. De bildar strömmar i lindningarna.

Dessa kvantiteter uttrycks lämpligen i vektorform.

Designegenskaper hos rotorerna

Lindade rotormotorer

De är försedda med en lindning gjord enligt statormodellen, och ledningarna från varje är anslutna till släpringar, som ger elektrisk kontakt med start- och justeringskretsen genom tryckborstar.

Denna design är ganska svår att tillverka, dyr i kostnad. Det kräver periodisk övervakning av arbetet och kvalificerat underhåll. Av dessa skäl är det ingen mening att använda den i denna design för en hemmagjord generator.

Men om det finns en liknande motor och den inte har någon annan tillämpning, kan slutsatserna för varje lindning (de ändar som är anslutna till ringarna) kortslutas till varandra. På så sätt kommer fasrotorn att förvandlas till en kortsluten sådan. Den kan anslutas enligt vilket schema som helst nedan.

Ekorrburmotorer

Aluminium hälls inuti spåren i rotorns magnetiska krets. Lindningen är gjord i form av en roterande ekorrbur (för vilken den fick ett sådant extra namn) med bygelringar kortslutna i ändarna.

Detta är den enklaste motorkretsen, som saknar rörliga kontakter. På grund av detta fungerar det under lång tid utan inblandning av elektriker, det kännetecknas av ökad tillförlitlighet. Det rekommenderas att använda det för att skapa en hemmagjord generator.

Beteckningar på motorhuset

För att en hemmagjord generator ska fungera tillförlitligt måste du vara uppmärksam på:

• , som kännetecknar kvaliteten på skyddet av kroppen från effekterna av den yttre miljön;
• Energiförbrukning;
• hastighet;
• lindningskopplingsschema;
• tillåtna belastningsströmmar;
• Verkningsgrad och cosinus φ.

Principen för drift av en induktionsmotor som en generator

Dess implementering är baserad på metoden för elektrisk maskinreversibilitet. Om motorn är frånkopplad från nätspänningen, tvingas rotorn att rotera med den beräknade hastigheten, då kommer EMF att induceras i statorlindningen på grund av närvaron av kvarvarande energi i magnetfältet.

Det återstår bara att ansluta en kondensatorbank med lämplig klassificering till lindningarna och en kapacitiv ledande ström kommer att flyta genom dem, som har karaktären av en magnetiserande.

För att generatorn ska självexcitera och ett symmetriskt system av trefasspänningar bildas på lindningarna, är det nödvändigt att välja kondensatorernas kapacitans, som är större än ett visst kritiskt värde. Utöver dess värde påverkar designen av motorn naturligtvis uteffekten.

För normal generering av trefasenergi med en frekvens på 50 Hz är det nödvändigt att bibehålla rotorhastigheten som överstiger den asynkrona komponenten med mängden slip S, som ligger inom S=2÷10%. Den måste hållas på den synkrona frekvensnivån.

Avvikelsen av sinusoiden från standardfrekvensvärdet kommer att påverka driften av utrustning med elmotorer negativt: sågar, hyvlar, olika verktygsmaskiner och transformatorer. Detta har praktiskt taget ingen effekt på resistiva belastningar med värmeelement och glödlampor.

Kopplingsscheman

I praktiken används alla vanliga metoder för att ansluta statorlindningarna på en induktionsmotor. Att välja en av dem skapar olika förutsättningar för driften av utrustningen och genererar en spänning med vissa värden.

Stjärnscheman

Ett populärt alternativ för att ansluta kondensatorer

Anslutningsschemat för en asynkronmotor med stjärnanslutna lindningar för drift som en trefas nätverksgenerator har en standardform.

Schema för en asynkron generator med anslutning av kondensatorer till två lindningar

Det här alternativet är ganska populärt. Det låter dig driva tre grupper av konsumenter från två lindningar:

• två spänningar 220 volt;
• en - 380.

Arbets- och startkondensatorerna är anslutna till kretsen med separata omkopplare.

Baserat på samma krets kan du skapa en hemmagjord generator med kondensatorer anslutna till en lindning av en induktionsmotor.

triangeldiagram

Vid montering av statorlindningarna enligt stjärnkretsen kommer generatorn att producera en trefasspänning på 380 volt. Om du byter dem till en triangel, då - 220.

De tre scheman som visas ovan på bilderna är grundläggande, men inte de enda. Baserat på dem kan andra anslutningsmetoder skapas.

Hur man beräknar generatorns egenskaper efter motoreffekt och kondensatorkapacitans

För att skapa normala driftsförhållanden för en elektrisk maskin är det nödvändigt att observera likheten mellan dess märkspänning och effekt i generator- och elmotorlägen.

För detta ändamål väljs kondensatorernas kapacitans med hänsyn till den reaktiva effekten Q som genereras av dem vid olika belastningar. Dess värde beräknas av uttrycket:

Q=2π∙f∙C∙U 2

Från denna formel, genom att känna till motorns kraft, för att säkerställa full belastning, kan du beräkna kapaciteten hos kondensatorbanken:

C \u003d Q / 2π ∙ f ∙ U 2

Man bör dock ta hänsyn till generatorns driftsätt. Vid tomgång kommer kondensatorerna att belasta lindningarna i onödan och värma upp dem. Detta leder till stora energiförluster, överhettning av strukturen.

För att eliminera detta fenomen ansluts kondensatorer i steg och bestämmer deras antal beroende på den applicerade belastningen. För att förenkla valet av kondensatorer för att starta en asynkronmotor i generatorläge har en speciell tabell skapats.

Startkondensatorer av K78-17-serien och liknande med en driftspänning på 400 volt eller mer är väl lämpade för användning som en del av ett kapacitivt batteri. Det är helt acceptabelt att ersätta dem med metallpapper motsvarigheter med motsvarande valörer. De måste kopplas parallellt.

Det är inte värt att använda modeller av elektrolytiska kondensatorer för att arbeta i kretsarna i en asynkron hemmagjord generator. De är designade för DC-kretsar, och när de passerar en sinusform som ändrar riktning misslyckas de snabbt.

Det finns ett speciellt schema för att ansluta dem för sådana ändamål, när varje halvvåg riktas av dioder till dess montering. Men det är ganska komplicerat.

Design

Kraftverkets autonoma enhet måste helt tillhandahålla driftsutrustningen och utföras av en enda modul, inklusive en gångjärnsförsedd elektrisk panel med enheter:

• mätningar - med en voltmeter upp till 500 volt och en frekvensmätare;
• växlande belastningar - tre omkopplare (en generell matar spänning från generatorn till konsumentkretsen och de andra två ansluter kondensatorer);
• skydd - eliminera konsekvenserna av kortslutningar eller överbelastningar och), rädda arbetare från isoleringsbrott och faspotential som kommer in i fallet.

Huvudströmredundans

När du skapar en hemmagjord generator är det nödvändigt att säkerställa dess kompatibilitet med jordningskretsen för arbetsutrustningen, och för autonom drift måste den vara säkert ansluten till.

Om kraftverket skapas för reservströmförsörjning av enheter som arbetar från statens nätverk, bör det användas när spänningen kopplas bort från linjen, och när den återställs ska den stoppas. För detta ändamål räcker det att installera en omkopplare som styr alla faser samtidigt eller ansluta ett komplext automatiskt system för att slå på reservkraft.

Spänningsval

380 voltskretsen har en ökad risk för mänsklig skada. Den används i extrema fall när det inte går att klara sig med ett fasvärde på 220.

Generator överbelastning

Sådana lägen skapar överdriven uppvärmning av lindningarna med efterföljande förstörelse av isoleringen. De uppstår när strömmarna som passerar genom lindningarna överskrids på grund av:

1. felaktigt val av kondensatorkapacitans;
2. anslutning av högströmförbrukare.

I det första fallet är det nödvändigt att noggrant övervaka den termiska regimen under tomgång. Med överdriven uppvärmning är det nödvändigt att justera kondensatorernas kapacitans.

Funktioner för att ansluta konsumenter

Den totala effekten av en trefasgenerator består av tre delar som genereras i varje fas, vilket är 1/3 av den totala. Strömmen som går genom en lindning får inte överstiga märkvärdet. Detta måste beaktas vid anslutning av konsumenter, fördela dem jämnt över faserna.

När en hemmagjord generator är utformad för att fungera i två faser, kan den inte säkert generera el mer än 2/3 av det totala värdet, och om bara en fas är inblandad, då bara 1/3.

Frekvenskontroll

Frekvensmätaren låter dig övervaka denna indikator. När den inte installerades i designen av en hemmagjord generator, kan du använda den indirekta metoden: vid tomgång överstiger utspänningen den nominella 380/220 med 4 ÷ 6% vid en frekvens på 50 Hz.

Ett av alternativen för att göra en hemmagjord generator från en asynkronmotor och dess kapacitet visas i deras video av ägarna till Maria-kanalen med Alexander Kostenko.