Бажання розробити автономне джерело з виробництва електроенергії дозволив спорудити генератор зі звичайного асинхронного мотора. Розробка відрізняється надійність і відносною простотою.
Види і опис асинхронного двигуна
Існує два види моторів:
- короткозамкнений ротор. Він включає в себе статор (нерухомий елемент) і ротор (обертовий елемент), що рухається за рахунок роботи підшипників, прикріплених до двох щитків мотора. Сердечники виготовлені зі сталі, а також вони ізольовані один від одного. За пазів статорної сердечника розташований ізольований провід, а по пазах роторного встановлюється стрижнева обмотка або ллється розтоплений алюміній. Спеціальні кільця-перемички грають роль останнього у елемента роторної обмотки. Самостійні розробки перетворюють механічні рухи мотора і створюють електроенергію змінної напруги. Їх перевага - немає в наявності колекторно-лужного механізму, що робить їх більш надійними і довговічними.
- фазний ротор - дорогий прилад, що вимагає спеціалізованого сервісу. Склад такої ж, як і у ротора з коротким замиканням. Єдиний виняток роторна та статорна обмотка осердя виконана з заізольованого дроти, а її кінці під'єднують до кілець, прикріпленим до валу. За ним проходять спеціальні щітки, які об'єднують дроти з регулювальним або пусковим реостатом. Через низький рівень надійності його використовують лише для тих галузей виробництва, для яких він призначений.
Область застосування
Пристрій використовується в різних галузях:
- Як звичайний двигун для електростанцій, що працюють від вітру.
- Для власної незалежної харчування квартири або будинку.
- Як невеликі ГЕС-станції.
- Як альтернативний інверторний тип генератора (зварювальний).
- Для забезпечення безперебійної системи харчування від змінного струму.
Переваги та недоліки генератора
До позитивних якостей розробки належать:
- Проста і швидка збірка з можливістю уникнути розбирання електродвигуна і перемотування обмотки.
- Здатність здійснювати обертання електроструму за допомогою вітряної або гідротурбіни.
- Застосування пристрою в системах мотор-генератор, щоб перетворити однофазну мережу (220) на трифазну (380 В).
- Здатність використовувати розробку в місцях відсутності електрики, застосовуючи для розкрутки двигун внутрішнього згоряння.
мінуси:
- Проблематичність розрахунку ємності конденсату, який приєднується до обмоток.
- Складно досягти максимальної позначки потужності, на яку здатна самостійна розробка.
Принцип роботи
Генератор виробляє електричну енергію за умови, що кількість обертів ротора трохи вище синхронної швидкості. Найпростіший тип виробляє близько 1800 об / хв., З огляду на, що рівень його синхронної швидкості стає 1500 оборотів.
Його принцип дії грунтується на переробці механічної енергії в електроенергію. Змусити ротор обертатися, і виробляти електрику можна за допомогою сильного крутний момент. В ідеальному варіанті - постійний холостий хід, який здатний підтримувати однакову швидкість руху.
Всі види моторів, що працюють від сили непостійного струму, називаються асинхронними. У них магнітне поле статора паморочиться швидше, ніж поле ротора, відповідно направляючи його в сторону свого руху. Щоб змінити електромотор на функціонуючий генератор знадобиться підвищити швидкість пересування ротора, щоб він не йшов за магнітним полем статора, а почав рухатися в інший бік.
Отримати подібний результат можна, підключивши прилад до електромережі, з великою ємністю або цілу групу конденсаторів. Вони заряджаються і накопичують енергію від магнітних полів. Фаза конденсатора має заряд, який протилежний джерелу струму мотора, через що відбувається уповільнення роботи ротора, і починається вироблення струму обмотки обмоткою.
схема генератора
Схема дуже проста і не потребує наявності спеціальних знань і умінь. Якщо запустити розробку не підключаючи її до мережі, почнеться обертання і, після виходу на синхронну частоту, статорна обмотка стане утворювати електричну енергію.
Прикріпивши до її затискачів спеціальну батарею з декількох конденсаторів (С) можна отримати випереджаюче ємнісний струм, який буде створювати намагнічування. Ємність конденсаторів повинна бути вище критичного позначення С0, яке залежить від габаритів і характеристик генератора.
У даній ситуації відбувається процес самостійного запуску, а на обмотці статора монтується система з симетричним трифазним напругою. Показник створюваного струму безпосередньо залежить від ємності для конденсаторів, а також характеристики машини.
Робимо своїми руками
Щоб перетворити електромотор в працездатний генератор знадобитися застосовувати неполярні конденсаторні батареї, тому електролітичні конденсатори краще не використовувати.
У трифазному моторі підключити конденсатор можна за такими схемами:
- «Зірка» - дає можливість провести генерацію при меншій кількості оборотів, але з більш низьким вихідним напругою;
- «Трикутник» - вступає в роботу при великій кількості оборотів, відповідно виробляє більше напруги.
Можна створити власний пристрій з однофазного мотора, але за умови, що він обладнаний ротором з коротким замиканням. Щоб запустити розробку слід скористатися фазосдвігающім конденсатором. Однофазний мотор колекторного типу для переробки не підходить.
необхідні інструменти
Створити власний генератор нескладно, головне мати всі необхідні елементи:
- Асинхронний мотор.
- Тахогенератор (прилад для вимірювання струму) або ж тахометр.
- Ємність під конденсатори.
- Конденсатор.
- Інструменти.
покрокове керівництво
- Оскільки знадобиться переналаштувати генератор таки чином, щоб швидкість обертань перевищувала обороти мотора, спочатку необхідно під'єднати двигун до електромережі і завести. Потім за допомогою тахометра визначити швидкість його обертань.
- Дізнавшись швидкість, слід до отриманого позначенню додати ще 10%. Наприклад, технічний показник мотора 1000 об / хв, то у генератора повинно бути близько 1100 об / хв (1000 * 0,1% \u003d 100, 1000 + 100 \u003d 1100 об / хв).
- Слід підібрати ємність під конденсатори. Щоб визначитися з розмірами використовуйте дані таблиці.
Таблиця конденсаторних ємностей
| Потужність генератора КВ А | Холостий хід | |||||
| ємністьмкф | Реактивна потужність Квар | COS \u003d 1 | COS \u003d 0.8 | |||
| ємність Мкф | реактивна потужність квар | ємність мкф | Реактивна потужність Квар | |||
| 2,0 | 28 | 1,27 | 36 | 1,63 | 60 | 2,72 |
| 3,5 | 45 | 2,04 | 56 | 2,54 | 100 | 4,53 |
| 5,0 | 60 | 2,72 | 75 | 3,4 | 138 | 6,25 |
| 7,0 | 74 | 3,36 | 98 | 4,44 | 182 | 8,25 |
| 10,0 | 92 | 4,18 | 130 | 5,9 | 245 | 11,1 |
| 15,0 | 120 | 5,44 | 172 | 7,8 | 342 | 15,5 |
Важливо! Якщо ємність буде великий, то генератор почне нагріватися.
Підберіть відповідні конденсатори, які зможуть забезпечити необхідну швидкість обертань. Будьте обережні при установці.
Важливо! Всі конденсатори повинні бути заізольовані спеціальним покриттям.
Пристрій готовий і може використовуватися в якості джерела електроенергії.
Важливо! Прилад з короткозамкненим ротором створює високу напругу, тому якщо необхідний показник в 220, слід додатково встановити понижуючий трансформатор.
Генератор на магнітах
Магнітний генератор має кілька відмінностей. Наприклад, він не потребує встановлення конденсаторних батарей. Магнітне поле, яке буде створювати електрику в обмотці статора, створюється за рахунок ніодімовий магнітів.
Особливості створення генератора:
- Необхідно відкрутити обидві кришки двигуна.
- Знадобиться усунути ротор.
- Ротор необхідно проточити, знявши верхній шар потрібної товщини (Товщина магніту +2 мм). Самостійно виконати дану процедуру без токарного обладнання вкрай складно, тому слід звернутися в токарний сервіс.
- Зробіть шаблон для круглих магнітиків на аркуші паперу, Виходячи з параметрів діаметр 10-20 мм, товщина близько 10 мм, а присягали сила порядку 5-9 кг на см2. Підбирати розмір слід в залежності від габаритів ротора. Потім прикріпіть створений шаблон на ротор і розмістіть магнітики полюсами і під кутом 15-20 0 до осі ротора. Орієнтовна кількість магнітів в одній смужці близько 8 штук.
- У вас повинно вийти 4 групи смуг, кожна по 5 смужок. Між групами має зберігатися відстань величиною в 2 діаметра магніту, а між смужками в групі - 0,5-1 діаметр магніту. Завдяки даному розташуванню ротор НЕ буде залипати до статора.
- Встановивши всі магніти, слід залити ротор спеціальної епоксидною смолою. Як тільки вона висохне, покрийте циліндричний елемент скловолокном і знову просочіть смолою. Таке кріплення дозволить уникнути вильоту магнітів в момент руху. Слідкуйте, щоб діаметр у ротора був таким же, як до проточки, щоб при установці він не терся об статорних обмотку.
- Просушивши ротор, його можна встановити на місце і прикрутити обидві кришки двигуна.
- Провести випробування. Для запуску генератора знадобиться повертати ротор за допомогою електродрилі, а на виході виміряти отриманий струм тахометром.
Переробляти чи ні
Щоб визначити, чи ефективна робота самостійно зробленого генератора, слід прорахувати, наскільки виправдані зусилля по перетворенню пристрою.
Не можна сказати, що пристрій дуже просте. двигун асинхронного двигуна не поступається за складністю синхронного генератору. Єдина відмінність відсутність електричного кола для збудження роботи, але вона замінюється батареєю конденсаторів, що нічим не спрощує пристрій.
Перевага конденсаторів в тому, що вони не вимагають додаткового обслуговування, а енергію отримують від магнітного поля ротора або виробленого електричного струму. З цього можна сказати, що єдиний плюс від цієї розробки - відсутність необхідності в обслуговуванні.
Ще одна позитивна якість - ефект клірфактор. Він полягає у відсутності вищих гармонік в генерованому струмі, тобто чим нижче його показник, тим менше витрачається енергії на обігрів, магнітне поле і інші моменти. У трифазного електромотора цей показник становить близько 2%, в той час коли у синхронних машин він мінімум 15%. На жаль, облік показника в побуті, коли в мережу включені різнотипні електроприлади, нереальний.
Інші показники і властивості розробки негативні. Він не здатний забезпечувати номінальну промислову частоту виробленого напруги. Тому пристрої застосовують разом з випрямними машинами, а також для зарядки акумулятора.
Генератор чутливий до найменших перепадів електрики. У промислових розробках для збудження застосовується акумулятор, а в саморобному варіанті частина енергії йде на батарею конденсаторів. У разі, коли навантаження на генератор вище номіналу, йому не досить електрики для підзарядки, і він зупиняється. У деяких випадках застосовують ємнісні батареї, які змінюють свій динамічний обсяг в залежності від навантаження.
- Пристрій дуже небезпечно, тому не рекомендується використовувати напругу в 380 В, Хіба що при крайній необхідності.
- Згідно із запобіжними засобами та технікою безпеки необхідно додатково встановити заземлення.
- Слідкуйте за тепловим режимом розробки. Йому не властиво працювати при холостому ходу. Щоб зменшити тепловий вплив слід добре підібрати конденсаторну ємність.
- Правильно прорахуйте потужність виробленого електричної напруги. Наприклад, коли в трифазному генераторі функціонує лише одна фаза, значить, міць становить 1/3 від загальної, а якщо працює дві фази відповідно 2/3.
- Є можливість непрямим чином контролювати частоту непостійного струму. Коли прилад працює вхолосту вихідна напруга починає збільшуватися, і перевищує показники промислового (220 / 380В) на 4-6%.
- Найкраще ізолювати розробку.
- Слід оснастити саморобний винахід тахометром і вольтметром, Щоб фіксувати його роботу.
- Бажано передбачити спеціальні кнопки для включення і виключення механізму.
- Рівень ККД буде знижуватися на 30-50%, Дане явище неминуче.
Щоб зробити своїми руками вітрогенератор потужністю до 1 кВт, немає необхідності купувати спеціальне обладнання. Дану задачу легко вирішити, маючи в наявності асинхронний двигун. Причому зазначеної потужності буде цілком достатньо для того, щоб створити умови для роботи окремих побутових приладів і підключити вуличне освітлення в саду на дачі.
Якщо зробити вітряк своїми руками, то у вас буде безкоштовний джерело енергії, яку можна використовувати на свій розсуд. Будь-який домашній майстер в змозі виготовити самостійно вітрогенератор на основі асинхронного двигуна.
З чого складається генератор?
Генераторна установка, яка буде виробляти електрику, передбачає наступні основні елементи:
Принцип роботи
Експлуатація саморобних вітряків здійснюється за аналогією з вітрогенераторних установками, Які застосовуються в промисловості. Основна мета полягає у виробленні змінної напруги, для чого кінетична енергія трансформується в електричну. Вітер приводить в рух вітроколесо роторного типу, в результаті чого отримується енергія надходить від нього до генератора. Причому зазвичай роль останнього виконує асинхронний двигун.
В результаті створення генератором струму, останній надходить в акумулятор, який оснащений модулем і контролером заряду. Звідти він прямує в інвертор постійної напруги, джерелом роботи якого служить електромережу. В результаті вдається створити змінну напругу, Характеристики якого підходять для використання в побутових цілях (220 В 50 Гц).
Для трансформації змінної напруги в постійне використовується контролер. Саме з його допомогою і виконується зарядка акумуляторів. У ряді випадків інвертори здатні виконувати функції джерела безперебійного живлення. Іншими словами, в разі проблем з подачею електроенергії вони можуть задіяти в якості джерела живлення побутових пристроїв акумулятори або генератори.
Матеріали і інструменти
Щоб зробити вітрогенератор, досить мати асинхронний двигун, Який і доведеться переробляти. У той же час доведеться запастися поруч матеріалів:
Характеристики та установка генератора
Генератор має наступні характеристики:
особливості монтажу
Найчастіше установка генератора своїми руками виконується з застосуванням трехлопастного вітроколеса, що досягає в діаметрі близько 2 м. Рішення ж наростити число лопатей або їх довжину не приводить до поліпшення робочих характеристик. Незалежно від обраного варіанту щодо конфігурації, габаритів і форми лопатей, спочатку слід виконати попередні розрахунки.
Під час самостійної установки потрібно звертати увагу на такий параметр, як стан грунту ділянки, де буде розміщена опора і розтяжки. Щогла встановлюється шляхом риття ями глибиною не більше 0,5 м, яку необхідно заповнити бетонним розчином.
Підключення до мережі здійснюється в строго визначеному порядку: Першими під'єднують акумулятори, а за ними вже слід сам вітрогенератор.
Обертання вітрогенераторних установки може здійснюватися в горизонтальній або вертикальній площині. При цьому зазвичай вибір зупиняють на вертикальній площині, що пов'язано з конструкційним виконанням. Як роторів допустимо застосовувати моделі Дарині і Савоніуса.
У конструкції установки повинні використовуватися герметизирующие прокладки або ковпак. Завдяки цьому рішенню генератору не зашкодить волога.
Для розміщення щогли і опори повинно бути вибрано відкрите місце. Підходящої для щогли є висота 15 м. При цьому найбільшого поширення набули щогли, Чия висота не перевищує 5-7 м.
Оптимально, якщо виготовлений своїми руками вітрогенератор виконує функції резервного джерела живлення.
Ці установки мають обмеження щодо використання, так як їх експлуатація можлива тільки в тих регіонах, де швидкість вітру досягає близько 7-8 м / с.
Перш ніж приступити до створення вітряка своїми руками, виконують точні розрахунки. У деяких випадках виникають труднощі з обробкою вузлів асинхронного двигуна;
Вітряк не можна створити без електричних модулів, а також проведення серії експериментів.
Як зробити своїми руками асинхронний генератор?
Хоча, завжди можна придбати готовий асинхронний генератор, Можна піти іншим шляхом і заощадити, виготовивши його своїми руками. Складнощів тут не виникне. Єдине, що потрібно зробити - підготувати необхідні інструменти.
- Одна з особливостей роботи генератора полягає в тому, що він повинен обертатися з більшою швидкістю, Ніж двигун. Домогтися цього можна наступним шляхом. Після запуску необхідно з'ясувати швидкість обертання двигуна. У вирішенні цього завдання нам допоможе тахогенератор або тахометр
- Визначивши вищевказаний параметр, до значення слід додати 10%. Якщо, наприклад, його крутний момент становить 1200 об / хв, то для генератора він буде дорівнює 1320 об / хв.
- Щоб зробити електрогенератор на основі асинхронного двигуна, потрібно знайти підходящу ємність для конденсаторів. Причому слід пам'ятати про те, що все конденсатори не повинні відрізнятися своїми фазами один від одного.
- Рекомендується використовувати ємність середніх розмірів. Якщо вона виявиться занадто великий, то це призведе до нагрівання асинхронного двигуна.
- для збірки слід використовувати конденсатори, Які зможуть гарантувати потрібну швидкість обертання. До їх установці потрібно поставитися з великою серйозністю. Ми рекомендуємо захистити їх, використовуючи спеціальні ізолюючі матеріали.
Це все операції, які повинні бути виконані при облаштуванні генератора на основі двигуна. Далі можна переходити до його монтажу. Майте на увазі, що при використанні пристрою, оснащеного короткозамкненим ротором, ви отримаєте струм з високою напругою. З цієї причини, щоб домогтися значення в 220 В, вам буде потрібно понижуючий трансформатор.
Дуже часто любителям відпочинку на природі не хочеться відмовлятися від зручностей повсякденному житті. Оскільки більшість з цих зручностей пов'язано з електрикою, з'являється необхідність в такому джерелі енергії, який можна було б взяти з собою. Хтось купує електрогенератор, а хтось наважується зробити генератор своїми руками. Завдання не з легких, але цілком здійсненне в домашніх умовах для будь-якого, хто володіє технічними навичками і потрібним обладнанням.
Вибір типу генератора
Перш ніж зважитися зробити саморобний генератор на 220 В, варто подумати про доцільність такого рішення. Необхідно зважити всі за і проти і визначити, що підійде вам більше - заводський зразок або саморобний. ось основні переваги промислових апаратів:
- Надійність.
- Висока продуктивність.
- Гарантія якості і можливість отримання технічного обслуговування.
- Безпека.
Однак у промислових зразків є один істотний недолік - дуже висока ціна. Не всім по кишені такі агрегати, тому варто подумати і про достоїнства саморобних пристроїв:
- Низька ціна. У п'ять разів, а іноді і більше, менша ціна в порівнянні із заводськими електрогенераторами.
- Простота пристрою і добре знання всіх вузлів апарату, так як все зібрано власноруч.
- Можливість модернізувати і покращувати технічні дані генератора під свої потреби.
Зроблений своїми руками в домашніх умовах електрогенератор навряд чи буде відрізнятися високою продуктивністю, але забезпечити мінімальні запити цілком здатний. Ще один мінус саморобки - це електробезпека.
Не завжди вона відрізняється високою надійністю, на відміну від промислових зразків. Тому слід дуже серйозно підійти до вибору виду генератора. Від цього рішення буде залежати не тільки економія коштів, але і життя, здоров'я близьких і самого себе.
Конструкція і принцип роботи
Електромагнітна індукція є основою роботи будь-якого генератора, який виробляє струм. Всім, хто пам'ятає закон Фарадея з курсу фізики за дев'ятий клас, зрозумілий принцип перетворення електромагнітних коливань в постійний електрострум. Також очевидно, що створити сприятливі умови для подачі достатньої напруги не так вже й просто.
Будь-електрогенератор складається з двох основних частин. Вони можуть мати різну модифікацію, але присутні в будь-якої конструкції:
Існують дві основні різновиди генераторів в залежності від типу обертання ротора: асинхронні і синхронні. Вибираючи одну з них, враховують переваги та недоліки кожної. Найчастіше вибір народних умільців падає на перший варіант. Для цього є вагомі причини:
У зв'язку з наведеними доводами, найбільш імовірним вибором для самостійного виготовлення є асинхронний генератор. Залишається тільки знайти відповідний зразок і схему його виготовлення.
Порядок складання агрегату
Для початку слід обладнати робоче місце необхідними матеріалами і інструментами. Робоче місце має відповідати правилам техніки безпеки при роботі з електроприладами. З інструментів знадобиться все, що пов'язано з електрообладнанням і техобслуговуванням автомобілів. По суті, добре оснащений гараж цілком годиться для створення свого генератора. Ось що знадобиться з основних деталей:
зібравши необхідні матеріали, Приступають до розрахунку майбутньої потужності апарату. Для цього необхідно виконати три операції:
Коли конденсатори припаяні на місця, і на виході виходить потрібне напруження, роблять складання конструкції.
При цьому слід враховувати підвищену Електронебезпека таких об'єктів. Важливо продумати правильне заземлення генератора і ретельно ізолювати всі з'єднання. Від виконання цих вимог залежить не тільки термін служби приладу, а й здоров'я тих, хто їм буде користуватися.
Пристрій з автомобільного двигуна
Користуючись схемою складання пристосування для отримання струму, багато придумують власні неймовірні конструкції. Наприклад, генератор на велосипедної або водяній тязі, вітряної млині. Однак є варіант, який не вимагає особливих конструкторських навичок.
У будь-якому двигуні автомобіля є електрогенератор, який найчастіше цілком справний, навіть якщо сам движок вже давно відправлений в утиль. Тому розібравши двигун, можна скористатися готовим виробом для своїх цілей.
Вирішити проблему з обертанням ротора набагато простіше, ніж думати, як його зробити заново. Можна просто відновити поламаний двигун і використовувати його, як генератор. Для цього з двигуна видаляються всі зайві вузли та пристрої.
Вітряна динамо-машина
У місцях, де вітри дмуть, не припиняючи, невгамовним винахідникам не дає спокою марна трата енергії природи. Багато з них вирішуються на створення маленької вітряної електростанції. Для цього потрібно взяти електродвигун і переобладнати його в генератор. Послідовність дій буде наступною:
Зробивши свій вітряк з маленьким електрогенератором або генератор з автомобільного двигуна своїми руками, господар може бути спокійний під час непередбачених катаклізмів: в його будинку завжди буде електричне світло. Навіть виїхавши на природу, він зможе продовжувати користуватися зручностями, які забезпечує електрообладнання.
Для потреб будівництва приватного житлового будинку або дачі домашньому майстру може знадобитися автономне джерело електричної енергії, Який можна купити в магазині або зібрати своїми руками з доступних деталей.
Саморобний генератор здатний працювати від енергії бензинового, газового або дизельного палива. Для цього його треба підключити до двигуна через амортизує муфту, що забезпечує плавність обертання ротора.
Якщо дозволяють місцеві природні умови, наприклад, дмуть часті вітри або близько розташований джерело проточної води, то можна створити вітряну або гідравлічну турбіну і підключити її до асинхронного трифазного двигуна для вироблення електроенергії.
За рахунок подібного пристрою у вас буде постійно працює альтернативне джерело електрики. Він знизити споживання енергії від державних мереж і дозволити економити на її оплату.
В окремих випадках допустимо використовувати однофазну напругу для обертання електричного двигуна і передачі їм крутного моменту на саморобний генератор для створення власної трифазної симетричною мережі.
Як підібрати асинхронний двигун для генератора по конструкції і характеристиках
технологічні особливості
Основу саморобного генератора становить асинхронний електродвигун трифазного струму з:
- фазним;
- або короткозамкненим ротором.
пристрій статора
Лінії по переробці статора і ротора виготовляють з ізольованих пластин електротехнічної сталі, в яких створені пази для розміщення проводів обмотки.
Три окремі обмотки статора можуть бути з'єднані на заводі по схемі:
- зірки;
- або трикутника.
Їх висновки підключають всередині клемної коробки і з'єднують перемичками. Сюди ж монтують кабель живлення.
В окремих випадках може з'єднатись проводів і кабелю іншими способами.
До кожної фазі асинхронного двигуна підводяться симетричні напруги, зрушені по куту на третину окружності. Вони формують струми в обмотках.
Ці величини зручно висловлювати в векторній формі.
Особливості конструкції роторів
Двигуни з фазним ротором
Їх постачають обмоткою, виконаною за зразком обмотки, а висновки від кожної з'єднують з контактними кільцями, які забезпечують електричний контакт зі схемою запуску і регулювання через притискні щітки.
Така конструкція досить складна у виготовленні, дорога за вартістю. Вона вимагає періодичного спостереження за роботою і кваліфікованого обслуговування. З цих причин для саморобного генератора застосовувати її в такому виконанні немає сенсу.
Однак, якщо є подібний двигун і йому немає іншого застосування, то можна висновки кожної обмотки (ті кінці, які підключаються до кілець) закоротити між собою. Таким способом фазний ротор перетвориться в короткозамкнутий. Його можна підключати по будь розглянутої нижче схемою.
Двигуни з короткозамкненим ротором
Всередині пазів муздрамтеатру ротора залитий алюміній. Обмотка виконана у вигляді обертової білячої клітини (за що й отримала таку додаткову назву) із замкнутими накоротко по кінцях кільцями-перемичками.
Це найпростіша схема двигуна, яка позбавлена \u200b\u200bрухомих контактів. За рахунок цього вона довго працює без втручання електриків, відрізняється підвищеною надійністю. Її і рекомендується застосовувати для створення саморобного генератора.
Позначення на корпусі двигуна
Щоб саморобний генератор надійно працював необхідно звертати увагу на:
- , Що характеризує якість захисту корпусу від впливів зовнішнього середовища;
- потужність споживання;
- число обертів;
- схему з'єднання обмоток;
- допустимі струми навантажень;
- ККД і косинус φ.
Принцип роботи асинхронного двигуна в якості генератора
В основу його втілення закладений метод оборотності електричної машини. Якщо на відключеному від напруги мережі двигуна почати примусово обертати ротор з розрахунковою швидкістю, то в обмотці статора буде наводитися ЕРС за рахунок наявності залишкової енергії магнітного поля.
Залишається тільки підключити до обмоток конденсаторних батарей відповідного номіналу і по ним стане протікати ємнісний випереджаюче струм, що має характер намагнічує.
Щоб відбувалося самозбудження генератора, а на обмотках формувалася симетрична система трифазних напруг, необхідно підібрати ємність конденсаторів, велику певної, критичної величини. Крім її значення на вихідну потужність, природно, впливає конструкція двигуна.
Для нормальної вироблення трифазного енергії з частотою 50 Гц необхідно підтримувати швидкість обертання ротора, що перевищує асинхронну складову на величину ковзання S, яка лежить в межах S \u003d 2 ÷ 10%. Її потрібно підтримувати на рівні синхронної частоти.
Відхід синусоїди від стандартного значення за частотою негативно вплине на роботу обладнання з електричними двигунами: пилами, рубанками, різними верстатами і трансформаторами. На резистивних навантаженнях з ТЕН і лампами розжарювання це практично не позначається.
Електричні схеми підключення
На практиці використовуються всі поширені способи з'єднання обмоток статора асинхронного двигуна. Вибираючи одну з них створюють різні умови для роботи обладнання і виробляють напруга певних значень.
схеми зірки
Популярний варіант підключення конденсаторів
Схема підключення асинхронного двигуна з обмотками, з'єднаними зіркою, для роботи в якості генератора трифазного мережі має стандартний вид.
Схема асинхронного генератора з підключенням конденсаторів до двох обмоток
Цей варіант досить популярний. Він дозволяє живити від двох обмоток три групи споживачів:
- дві напругою 220 вольт;
- одну - 380.
Робочий і пусковий конденсатори підключаються в схему окремими вимикачами.
На основі цієї ж схеми можна створити саморобний генератор з підключенням конденсаторів до однієї обмотці асинхронного двигуна.
схема трикутника
При складанні обмоток статора за схемою зірки генератор буде видавати трифазну напругу 380 вольт. Якщо здійснити їх перемикання на трикутник, то - 220.
Наведені вище на картинках три схеми є базовими, але не єдиними. На їх основі можуть створюватися інші способи підключення.
Як розрахувати характеристики генератора по потужності двигуна і ємності конденсаторів
Для створення нормальних умов роботи електричної машини необхідно дотримати рівність її номінальної напруги і потужності в режимах генератора і електродвигуна.
З цією метою підбирають ємність конденсаторів з урахуванням вироблюваної ними реактивної потужності Q при різних навантаженнях. Її величину розраховують за виразом:
Q \u003d 2π ∙ f ∙ C ∙ U 2
З цієї формули, знаючи потужність двигуна, для забезпечення повного навантаження можна розрахувати ємність батареї конденсаторів:
С \u003d Q / 2π ∙ f ∙ U 2
Однак, слід врахувати режим роботи генератора. На холостому ходу конденсатори стануть надмірно навантажувати обмотки і нагрівати їх. Це призводить до великих втрат енергії, перегріву конструкції.
Для усунення подібного явища конденсатори підключають поступово, визначаючи їх кількість в залежності від прикладеного навантаження. Щоб спростити підбір конденсаторів для запуску асинхронного двигуна в режимі генератора, створена спеціальна таблиця.
| Потужність генератора (кВА) | Режим повного навантаження | Режим холостого ходу | ||||
| cos φ \u003d 0.8 | cos φ \u003d 1 | Q (кВАр) | З (МКФ) | |||
| Q (кВАр) | З (МКФ) | Q (кВАр) | З (МКФ) | |||
| 15 | 15,5 | 342 | 7,8 | 172 | 5,44 | 120 |
| 10 | 11,1 | 245 | 5,9 | 130 | 4,18 | 92 |
| 7 | 8,25 | 182 | 4,44 | 98 | 3,36 | 74 |
| 5 | 6,25 | 138 | 3,4 | 75 | 2,72 | 60 |
| 3,5 | 4,53 | 100 | 2,54 | 56 | 2,04 | 45 |
| 2 | 2,72 | 60 | 1,63 | 36 | 1,27 | 28 |
Для використання в складі ємнісний батареї добре підходять пускові конденсатори серії K78-17 і їм подібні з робочою напругою від 400 вольт і більше. Цілком припустимо замінити їх металопаперові аналогами з відповідними номіналами. Збирати їх доведеться паралельним підключенням.
Використовувати моделі електролітичних конденсаторів для роботи в ланцюгах асинхронного саморобного генератора не варто. Вони призначені для ланцюгів постійного струму, а при проходженні синусоїди, мінливої \u200b\u200bпо напрямку, швидко виходять з ладу.
Існує спеціальна схема їх підключення для подібних цілей, коли кожна полуволна направляється діодами на свою збірку. Але вона досить складна.
конструктивне виконання
Автономний пристрій електростанції має в повній мірі забезпечувати працюючого обладнання і виконуватися єдиним модулем, що включає навісний електрощит з приладами:
- виміру - вольтметром до 500 вольт і частотоміром;
- комутації навантажень - три вимикача (один загальний подає напругу від генератора на схему споживачів, а два інших здійснюють підключення конденсаторів);
- захистів -, усуває наслідки виникнення коротких замикань або перевантажень і), що рятує працівників від пробою ізоляції і попадання потенціалу фази на корпус.
Резервування основний схеми харчування
Створюючи саморобний генератор необхідно передбачити його сумісність зі схемою заземлення робочого обладнання, а при автономній роботі - надійно підключати к.
Якщо електростанція створюється для резервного живлення приладів, що працюють від державної мережі, то використовувати її слід при відключенні напруги з лінії, а при відновленні - зупиняти. З цією метою досить встановити рубильник, що керує всіма фазами одночасно або підключити складну систему автоматики включення резервного живлення.
вибір напруги
Схема на 380 вольт володіє підвищеною небезпекою ураження людини. Її використовують в крайніх випадках, коли фазной величиною на 220 обійтися немає можливості.
перевантаження генератора
Такі режими створюють зайвий нагрів обмоток з подальшим руйнуванням ізоляції. Вони виникають при перевищенні струмів, що проходять по обмотках через:
- неправильного підбору ємності конденсаторів;
- підключення споживачів підвищеної потужності.
У першому випадку необхідно ретельно стежити за тепловим режимом під час холостого ходу. При зайвому нагріванні потрібно коригувати ємність конденсаторів.
Особливості підключення споживачів
Загальна потужність трифазного генератора складається з трьох частин, що виробляються в кожній фазі, яка становить 1/3 від загальної. Струм, що проходить по одній обмотці, не повинен перевищувати номінальну величину. Це треба враховувати при підключенні споживачів, розподіляти їх рівномірно по фазах.
Коли саморобний генератор створений для роботи від двох фаз, то він не може безпечно виробити електроенергії більше, ніж на 2/3 від загальної величини, а якщо задіяна лише одна фаза, то - тільки 1/3.
контроль частоти
Стежити за цим показником дозволяє частотомер. Коли його в конструкцію саморобного генератора не встановили, чи то можна користуватися непрямим методом: на холостому ходу вихідна напруга перевищує номінальну 380/220 на 4 ÷ 6% при частоті 50 Гц.
Один з варіантів виготовлення саморобного генератора з асинхронного двигуна і його можливості показують в своєму відеоролику власники каналу Марія з Олександром Костенко.
(13 голосів, в середньому: 4.5 out of 5)
Якщо ротор асинхронної машини, включеної в мережу з напругою U1, обертати за допомогою первинного двигуна в напрямі обертового поля статора, але зі швидкістю n2\u003e
Чому ми використовуємо Асинхронний Електрогенератор
Асинхронний генератор - це працююча в генераторному режимі асинхронна електрична машина (ел.двігатель). За допомогою приводного двигуна (в нашому випадку ватродвігателя) ротор асинхронного електрогенератора обертається в одному напрямку з магнітним полем. Ковзання ротора при цьому стає негативним, на валу асинхронної машини з'являється гальмуючий момент, і генератор передає енергію в мережу.
Для збудження електрорушійної сили в його вихідний ланцюга використовують залишкову намагніченість ротора. Для цього застосовуються конденсатори.
Асинхронні генератори не сприйнятливі до коротких замикань.
Асинхронний генератор влаштований простіше синхронного (наприклад автомобільного генератора): якщо в останнього на роторі поміщаються котушки індуктивності, то ротор асинхронного генератора схожий на звичайний маховик. Такий генератор краще захищений від попадання бруду і вологи, більш стійкий до короткого замикання і перевантажень, а вихідна напруга асинхронного електрогенератора відрізняється меншим ступенем нелінійних спотворень. Це дозволяє використовувати асинхронні генератори не тільки для харчування промислових пристроїв, які не критичні до форми вхідної напруги, але підключати електронну техніку.
Саме асинхронний електрогенератор є ідеальним джерелом струму для приладів, що мають активних (омічних) навантаження: електронагрівачів, зварювальних перетворювачів, ламп розжарювання, електронних пристроїв, комп'ютерну і радіотехніку.
Переваги асинхронного генератора
До таких переваг відносять низький клірфактор (коефіцієнт гармонік), що характеризує кількісне наявність в вихідній напрузі генератора вищих гармонік. Вищі гармоніки викликають нерівномірність обертання і даремний нагрів електромоторів. У синхронних генераторів може спостерігатися величина клірфактор до 15%, а клірфактор асинхронного електрогенератора не перевищує 2%. Таким чином, асинхронний електрогенератор виробляє практично тільки корисну енергію.
Ще однією перевагою асинхронного електрогенератора є те, що в ньому повністю відсутні обертові обмотки і електронні деталі, які чутливі до зовнішніх впливів і досить часто схильні до пошкоджень. Тому асинхронний генератор мало схильний до зносу і може служити дуже довго.
На виході наших генераторів йде відразу 220 / 380В змінного струму, який можна використовувати безпосередньо до побутових приладів (Наприклад обігрівачі), для зарядки акумуляторів, для підключення до пилорамі, а також для паралельної роботи з традиційною мережею. У цьому випадку Ви будете оплачувати різницю спожитої з мережі і згенерованої вітряком. Оскільки напруга йде відразу промислових параметрів, то Вам не знадобляться різні перетворювачі (інвертори) при прямому включенні вітрогенератора до Вашої навантаженні. Наприклад Ви можете безпосередньо підключити до пилорамі і при наявності вітру - працювати так, як якщо б Ви просто підключилися до мережі 380В.
Якщо ротор асинхронної машини, включеної в мережу з напругою U1, обертати за допомогою первинного двигуна в напрямі обертового поля статора, але зі швидкістю n2\u003e n1, то рух ротора щодо поля статора зміниться (в порівнянні з руховим режимом цієї машини), так як ротор буде обганяти поле статора.
При цьому ковзання стане негативним, а напрямок е.р.с. Е1, наведеної в обмотці статора, а отже, і напрямок струму I1 зміняться на протилежне. В результаті електромагнітний момент на роторі також змінить напрямок і з крутного (в руховому режимі) перетвориться в протидіє (по відношенню до обертального моменту первинного двигуна). У цих умовах асинхронна машина з рухового перейде в генераторний режим, перетворюючи механічну енергію первинного двигуна в електричну. При генераторному режимі асинхронної машини ковзання може змінюватися в діапазоні
при цьому частота ЕРС асинхронного генератора залишається незмінною, так як вона визначається швидкістю обертання поля статора, тобто залишається такою ж, що і частота струму в мережі, на яку включений асинхронний генератор.
З огляду на те, що в генераторному режимі асинхронної машини умови створення обертового поля статора такі ж, що і в руховому режимі (і в тому і в іншому режимах обмотка статора включена в мережу з напругою U1), і споживає з мережі намагнічує струм I0, то асинхронна машина в генераторному режимі має особливі властивості: вона споживає реактивну енергію з мережі, необхідну для створення обертового поля статора, але віддає в мережу активну енергію, одержувану в результаті перетворення механічної енергії первинного двигуна.
На відміну від синхронних асинхронні генератори не схильні до небезпеки випадання з синхронізму. Однак асинхронні генератори не набули широкого поширення, що пояснюється рядом їх недоліків в порівнянні з синхронними генераторами.
Асинхронний генератор може працювати і в автономних умовах, тобто без включення в загальну мережу. Але в цьому випадку для отримання реактивної потужності, необхідної для намагнічування генератора, використовується батарея конденсаторів, включених паралельно навантаженні на висновки генератора.
Неодмінною умовою такої роботи асинхронних генераторів є наявність залишкового намагнічування стали ротора, що необхідно для процесу самозбудження генератора. Невелика е.р.с. Еост, наведена в обмотці статора, створює в ланцюзі конденсаторів, а отже, і в обмотці статора невеликою реактивний струм, що підсилює залишковий потік Фост. Надалі процес самозбудження розвивається, як і в генераторі постійного струму паралельного збудження. Зміною ємності конденсаторів можна змінювати величину намагнічує струму, а отже, і величину напруги генераторів. Через надмірну громіздкість і високу вартість конденсаторних батарей асинхронні генератори з самозбудженням не набули поширення. Асинхронні генератори застосовуються лише на електростанціях допоміжного значення малої потужності, Наприклад в вітросилових установках.
Генератор своїми руками
У моїй електростанції джерелом струму є асинхронний генератор, що приводиться в рух бензиновим двоциліндровим двигуном з повітряним охолодженням УД-25 (8 л.с., 3000 об / хв.). Як асинхронного генератора без будь-яких переробок можна використовувати звичайний асинхронний електродвигун з частотою обертання 750-1500 об / хв і потужністю до 15 кВт.
Частота обертання асинхронного генератора в нормальному режимі повинна перевищувати номінальне (синхронне) значення числа обертів використовуваного електродвигуна на 10%. Зробити це можна в такий спосіб. Електродвигун включається в мережу і частота обертання в холостому режимі змиритися тахометром. Ремінна передача від двигуна до генератора розраховується таким чином, щоб забезпечити кілька підвищений число обертів генератора. Наприклад, електродвигун з номінальною частотою обертання, що дорівнює 900 об / хв, вхолосту дає 1230 об / хв. В цьому випадку ремінна передача розраховується на забезпечення частоти обертання генератора, що дорівнює 1 353 об / хв.
Обмотки асинхронного генератора в моїй установці з'єднані "зіркою" і виробляють трифазну напругу 380 В. Для підтримки номінальної напруги асинхронного генератора необхідно правильно підібрати ємність конденсаторів між кожною фазою (всі три ємності однакові). Для підбору потрібної ємності я користувався наступною таблицею. До придбання необхідного досвіду в роботі можна перевіряти нагрів генератора на дотик, щоб уникнути перегріву. Нагрівання вказує на те, що підключена занадто велика ємність.
Конденсатори придатні типу КБГ-МН або інші з робочою напругою не менше 400 В. При виключенні генератора на конденсаторах залишається електричний заряд, Тому слід бути обережними від ураження електричним струмом. Конденсатори слід надійно захистити.
При роботі з ручним електроінструментом на 220 В я користуюся знижувальним трансформатором ТСЗІ з 380 В на 220 В. При підключенні до електростанції трифазного двигуна може трапитися, що генератор не «подужає" з першого разу його запуск. Тоді слід дати серію короткочасних включень двигуна, поки він не набере обертів, або розкрутити вручну.
Стаціонарні асинхронні генератори такого роду, які використовуються для електрообігріву житлового будинку, можна приводити в рух вітряним двигуном або турбіною, встановленої на невеликій річці або струмку, якщо такі є недалеко від будинку. Свого часу в Чувашії заводом "енергозапчастини" випускався генератор (мікро-ГЕС) потужністю 1,5 кВт на базі асинхронного електродвигуна. В. П. Бельтюков з м Нолинск зробив вітроустановку і як генератор також використовував асинхронний двигун. Такий генератор можна приводити в рух, використовуючи мотоблок, мінітрактор, двигун моторолера, автомобіля і т.д.
Свою електростанцію я встановив на невеликому легкому одноосьовому причепі - рамі. Для робіт на відкритих просторах господарства завантажую в машину необхідний електроінструмент і чіпляється до неї свою установку. З роторної сінокосарки кошу сіно, Електротягач пашу землю, борони, саджу, підсапую. Для таких робіт в комплекті зі станцією вожу котушку з чотирижильним кабелем КРПТ. При намотуванні кабелю варто враховувати один момент. Якщо намотувати звичайним способом, то утворюється соленоїд, в якому будуть додаткові втрати. Щоб їх уникнути, кабель потрібно скласти навпіл і намотувати на котушку, починаючи з місця згину.
Глибокої восени доводиться заготовляти дрова на зиму з хмизу. Користуюся при цьому знову-таки електроінструментом. на дачній ділянці за допомогою циркулярної пилки і строгального верстата виконую обробку матеріалу для теслярських робіт.
В результаті тривалого випробування роботи нашого вітрильного вітрогенератора з традиційною схемою збудження асинхронного двигуна (АД), заснованої на застосуванні в якості комутатора магнітного пускача виявився цілий ряд недоліків, який і привів створення Шафи Управління. Який став універсальним пристроєм для перетворення будь-якого асинхронного двигуна в Генератор! Тепер досить підключити дроти від АТ двигуна в наше пристрій управління і генератор готовий.
Як перетворити будь-який Асинхронний Двигун в генератор - Будинок без фундаменту
Як перетворити будь-який Асинхронний Двигун в генератор - Будинок без фундаменту Чому ми використовуємо Асинхронний Електрогенератор Асинхронний генератор - це працююча в генераторному режимі
Для потреб будівництва приватного житлового будинку або дачі домашньому майстру може знадобитися автономне джерело електричної енергії, який можна купити в магазині або зібрати своїми руками з доступних деталей.
Саморобний генератор здатний працювати від енергії бензинового, газового або дизельного палива. Для цього його треба підключити до двигуна через амортизує муфту, що забезпечує плавність обертання ротора.
Якщо дозволяють місцеві природні умови, наприклад, дмуть часті вітри або близько розташований джерело проточної води, то можна створити вітряну або гідравлічну турбіну і підключити її до асинхронного трифазного двигуна для вироблення електроенергії.
За рахунок подібного пристрою у вас буде постійно працює альтернативне джерело електрики. Він знизити споживання енергії від державних мереж і дозволити економити на її оплату.
В окремих випадках допустимо використовувати однофазну напругу для обертання електричного двигуна і передачі їм крутного моменту на саморобний генератор для створення власної трифазної симетричною мережі.
Як підібрати асинхронний двигун для генератора по конструкції і характеристиках
технологічні особливості
Основу саморобного генератора становить асинхронний електродвигун трифазного струму з:
пристрій статора
Лінії по переробці статора і ротора виготовляють з ізольованих пластин електротехнічної сталі, в яких створені пази для розміщення проводів обмотки.
Три окремі обмотки статора можуть бути з'єднані на заводі по схемі:
Їх висновки підключають всередині клемної коробки і з'єднують перемичками. Сюди ж монтують кабель живлення.
В окремих випадках може з'єднатись проводів і кабелю іншими способами.
До кожної фазі асинхронного двигуна підводяться симетричні напруги, зрушені по куту на третину окружності. Вони формують струми в обмотках.
Ці величини зручно висловлювати в векторній формі.
Особливості конструкції роторів
Двигуни з фазним ротором
Їх постачають обмоткою, виконаною за зразком обмотки, а висновки від кожної з'єднують з контактними кільцями, які забезпечують електричний контакт зі схемою запуску і регулювання через притискні щітки.
Така конструкція досить складна у виготовленні, дорога за вартістю. Вона вимагає періодичного спостереження за роботою і кваліфікованого обслуговування. З цих причин для саморобного генератора застосовувати її в такому виконанні немає сенсу.
Однак, якщо є подібний двигун і йому немає іншого застосування, то можна висновки кожної обмотки (ті кінці, які підключаються до кілець) закоротити між собою. Таким способом фазний ротор перетвориться в короткозамкнутий. Його можна підключати по будь розглянутої нижче схемою.
Двигуни з короткозамкненим ротором
Всередині пазів муздрамтеатру ротора залитий алюміній. Обмотка виконана у вигляді обертової білячої клітини (за що й отримала таку додаткову назву) із замкнутими накоротко по кінцях кільцями-перемичками.
Це найпростіша схема двигуна, яка позбавлена \u200b\u200bрухомих контактів. За рахунок цього вона довго працює без втручання електриків, відрізняється підвищеною надійністю. Її і рекомендується застосовувати для створення саморобного генератора.
Позначення на корпусі двигуна
Щоб саморобний генератор надійно працював необхідно звертати увагу на:
- клас IP, що характеризує якість захисту корпусу від впливів зовнішнього середовища;
- потужність споживання;
- число обертів;
- схему з'єднання обмоток;
- допустимі струми навантажень;
- ККД і косинус φ.
Схему з'єднання обмоток, особливо у старих двигунів, що були у роботі, слід видзвонити, перевірити електричними методами. Ця технологія детально розписана в статті про підключення трифазного двигуна в однофазну мережу.
Принцип роботи асинхронного двигуна в якості генератора
В основу його втілення закладений метод оборотності електричної машини. Якщо на відключеному від напруги мережі двигуна почати примусово обертати ротор з розрахунковою швидкістю, то в обмотці статора буде наводитися ЕРС за рахунок наявності залишкової енергії магнітного поля.
Залишається тільки підключити до обмоток конденсаторних батарей відповідного номіналу і по ним стане протікати ємнісний випереджаюче струм, що має характер намагнічує.
Щоб відбувалося самозбудження генератора, а на обмотках формувалася симетрична система трифазних напруг, необхідно підібрати ємність конденсаторів, велику певної, критичної величини. Крім її значення на вихідну потужність, природно, впливає конструкція двигуна.
Для нормальної вироблення трифазного енергії з частотою 50 Гц необхідно підтримувати швидкість обертання ротора, що перевищує асинхронну складову на величину ковзання S, яка лежить в межах S \u003d 2 ÷ 10%. Її потрібно підтримувати на рівні синхронної частоти.
Відхід синусоїди від стандартного значення за частотою негативно вплине на роботу обладнання з електричними двигунами: пилами, рубанками, різними верстатами і трансформаторами. На резистивних навантаженнях з ТЕН і лампами розжарювання це практично не позначається.
Електричні схеми підключення
На практиці використовуються всі поширені способи з'єднання обмоток статора асинхронного двигуна. Вибираючи одну з них створюють різні умови для роботи обладнання і виробляють напруга певних значень.
схеми зірки
Популярний варіант підключення конденсаторів
Схема підключення асинхронного двигуна з обмотками, з'єднаними зіркою, для роботи в якості генератора трифазного мережі має стандартний вид.
Схема асинхронного генератора з підключенням конденсаторів до двох обмоток
Цей варіант досить популярний. Він дозволяє живити від двох обмоток три групи споживачів:
Робочий і пусковий конденсатори підключаються в схему окремими вимикачами.
На основі цієї ж схеми можна створити саморобний генератор з підключенням конденсаторів до однієї обмотці асинхронного двигуна.
схема трикутника
При складанні обмоток статора за схемою зірки генератор буде видавати трифазну напругу 380 вольт. Якщо здійснити їх перемикання на трикутник, то - 220.
Наведені вище на картинках три схеми є базовими, але не єдиними. На їх основі можуть створюватися інші способи підключення.
Як розрахувати характеристики генератора по потужності двигуна і ємності конденсаторів
Для створення нормальних умов роботи електричної машини необхідно дотримати рівність її номінальної напруги і потужності в режимах генератора і електродвигуна.
З цією метою підбирають ємність конденсаторів з урахуванням вироблюваної ними реактивної потужності Q при різних навантаженнях. Її величину розраховують за виразом:
З цієї формули, знаючи потужність двигуна, для забезпечення повного навантаження можна розрахувати ємність батареї конденсаторів:
Однак, слід врахувати режим роботи генератора. На холостому ходу конденсатори стануть надмірно навантажувати обмотки і нагрівати їх. Це призводить до великих втрат енергії, перегріву конструкції.
Для усунення подібного явища конденсатори підключають поступово, визначаючи їх кількість в залежності від прикладеного навантаження. Щоб спростити підбір конденсаторів для запуску асинхронного двигуна в режимі генератора, створена спеціальна таблиця.
Для використання в складі ємнісний батареї добре підходять пускові конденсатори серії K78-17 і їм подібні з робочою напругою від 400 вольт і більше. Цілком припустимо замінити їх металопаперові аналогами з відповідними номіналами. Збирати їх доведеться паралельним підключенням.
Використовувати моделі електролітичних конденсаторів для роботи в ланцюгах асинхронного саморобного генератора не варто. Вони призначені для ланцюгів постійного струму, а при проходженні синусоїди, мінливої \u200b\u200bпо напрямку, швидко виходять з ладу.
Існує спеціальна схема їх підключення для подібних цілей, коли кожна полуволна направляється діодами на свою збірку. Але вона досить складна.
конструктивне виконання
Автономний пристрій електростанції має в повній мірі забезпечувати вимоги безпечної експлуатації працюючого устаткування і виконуватися єдиним модулем, що включає навісний електрощит з приладами:
- виміру - вольтметром до 500 вольт і частотоміром;
- комутації навантажень - три вимикача (один загальний подає напругу від генератора на схему споживачів, а два інших здійснюють підключення конденсаторів);
- захистів - автоматичним вимикачем, що усуває наслідки виникнення коротких замикань або перевантажень і УЗО (пристрій захисного відключення), що рятує працівників від пробою ізоляції і попадання потенціалу фази на корпус.
Резервування основний схеми харчування
Створюючи саморобний генератор необхідно передбачити його сумісність зі схемою заземлення робочого обладнання, а при автономній роботі - надійно підключати до контуру землі.
Якщо електростанція створюється для резервного живлення приладів, що працюють від державної мережі, то використовувати її слід при відключенні напруги з лінії, а при відновленні - зупиняти. З цією метою досить встановити рубильник, що керує всіма фазами одночасно або підключити складну систему автоматики включення резервного живлення.
вибір напруги
Схема на 380 вольт володіє підвищеною небезпекою ураження людини. Її використовують в крайніх випадках, коли фазной величиною на 220 обійтися немає можливості.
перевантаження генератора
Такі режими створюють зайвий нагрів обмоток з подальшим руйнуванням ізоляції. Вони виникають при перевищенні струмів, що проходять по обмотках через:
- неправильного підбору ємності конденсаторів;
- підключення споживачів підвищеної потужності.
У першому випадку необхідно ретельно стежити за тепловим режимом під час холостого ходу. При зайвому нагріванні потрібно коригувати ємність конденсаторів.
Особливості підключення споживачів
Загальна потужність трифазного генератора складається з трьох частин, що виробляються в кожній фазі, яка становить 1/3 від загальної. Струм, що проходить по одній обмотці, не повинен перевищувати номінальну величину. Це треба враховувати при підключенні споживачів, розподіляти їх рівномірно по фазах.
Коли саморобний генератор створений для роботи від двох фаз, то він не може безпечно виробити електроенергії більше, ніж на 2/3 від загальної величини, а якщо задіяна лише одна фаза, то - тільки 1/3.
контроль частоти
Стежити за цим показником дозволяє частотомер. Коли його в конструкцію саморобного генератора не встановили, чи то можна користуватися непрямим методом: на холостому ходу вихідна напруга перевищує номінальну 380/220 на 4 ÷ 6% при частоті 50 Гц.
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна, Дизайн і ремонт квартир своїми руками
Поради домашньому майстру з виготовлення своїми руками саморобного генератора з асинхронного трифазного електродвигуна зі схемами. картинками і відео
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна
Всім привіт! У цій статті розглянемо як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна своїми руками. Дане питання мене давно цікавило, тільки як то не було часу взятися за його реалізацію. А тепер давайте трохи займемося теорією.
Якщо взяти і розкрутити від якого-небудь первинного двигуна асинхронний електродвигун, то слідуючи принципу оборотності електричних машин можна змусити його виробляти електричний струм. Для цього потрібно обертати вал асинхронного двигуна з частотою, яка дорівнює або трохи більше асинхронної частоти його обертання. В результаті залишкового магнетизму в муздрамтеатрі електродвигуна на затискачах обмотки статора буде индуктироваться деяка ЕРС.
Тепер візьмемо і підключимо до висновків обмотки статора, як показано на малюнку нижче, неполярні конденсатори С.
При цьому по обмотці статора почне протікати випереджаюче ємнісний струм. Він буде називатися намагнічує. Тобто відбудеться самозбудження асинхронного генератора і ЕРС буде рости. Значення ЕРС буде залежати від характеристики як самої електричної машини, так і від ємності конденсаторів. Тим самим ми з вами перетворили звичайний асинхронний електродвигун в генератор.
Тепер поговоримо про те, як правильно підібрати конденсатори для саморобного генератора з асинхронного двигуна. Ємність потрібно підбирати так, щоб напруга, що генерується і віддається потужність асинхронного генератора відповідала потужності і напрузі при роботі його в якості електродвигуна. Дані дивися в таблиці нижче. Вони актуальні для збудження асинхронних генераторів напругою 380 вольт і з частотою обертання від 750 до 1500 об / хв.
Зі збільшенням навантаження на асинхронний генератор напруга на його затискачах буде прагнути впасти (збільшитися індуктивне навантаження на генератор). Для підтримки напруги на заданому рівні необхідно підключати додаткові конденсатори. Для цього можна використовувати спеціальний регулятор напруги, який при зниженні напруги на висновках статора генератора буде за допомогою контактів підключати додаткові батареї конденсаторів.
Частота обертання генератора в нормальному режимі повинна перевищувати синхронну на 5-10 відсотків. Тобто якщо частота обертання становить 1000 об / хв, то потрібно його розкручувати з частотою 1050-1100 об / хв.
Один великий плюс асинхронного генератора в тому, що в якості його можна використовувати звичайний асинхронний електродвигун без переробок. Але не рекомендується особливо захоплюватися і робити генератори з електромоторів потужністю більше 15-20 кВ * А. Саморобний генератор з асинхронного двигуна відмінне рішення для тих, у кого немає можливості використовувати класичний генератор kronotex ламінат. Удачі вам у всьому і поки!
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна, Ремонт своїми руками
Як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна Всім привіт! У цій статті розглянемо як зробити саморобний генератор з асинхронного двигуна своїми руками. Дане питання мене давно
