Straipsnyje aprašoma, kaip sukurti trifazį (vienfazį) 220/380 V generatorių kintamosios srovės asinchroninio elektros variklio pagrindu. Trifazis asinchroninis elektros variklis, XIX amžiaus pabaigoje išrastas rusų elektros inžinieriaus M.O. Dolivo-Dobrovolsky, dabar tapo plačiai paplitusi pramonėje, žemės ūkyje ir kasdieniame gyvenime.

Asinchroniniai elektros varikliai yra patys paprasčiausi ir patikimiausi. Todėl visais atvejais, kai tai leistina elektros pavaros sąlygomis ir nereikia reaktyviosios galios kompensavimo, reikėtų naudoti asinchroninius kintamosios srovės variklius.

Yra du pagrindiniai asinchroninių variklių tipai: su voverės narvelio rotoriumi ir su fazė rotorius. Asinchroninis voverės narvelio elektros variklis susideda iš stacionarios dalies – statoriaus ir judančios dalies – rotoriaus, besisukančių guoliuose, sumontuotuose dviejuose variklio skyduose. Statoriaus ir rotoriaus šerdys yra pagamintos iš atskirų elektrinio plieno lakštų, izoliuotų vienas nuo kito. Į statoriaus šerdies griovelius įdedama apvija iš izoliuotos vielos. Į rotoriaus šerdies griovelius įdedama strypo apvija arba pilamas išlydytas aliuminis. Perjungimo žiedai trumpai sujungia rotoriaus apviją galuose (taigi ir pavadinimas trumpasis jungimas). Skirtingai nuo voverės narvelio rotoriaus, apvija, pagaminta kaip statoriaus apvija, dedama į fazinio apvijos rotoriaus angas. Apvijos galai pritraukiami prie slydimo žiedų, sumontuotų ant veleno. Šepečiai slysta išilgai žiedų, jungiantys apviją su paleidimo arba valdymo reostatu.

Asinchroniniai elektros varikliai su apvyniotu rotoriumi yra brangesni įrenginiai, reikalaujantys kvalifikuotos priežiūros, mažiau patikimi, todėl naudojami tik tose pramonės šakose, kur be jų neapsieina. Dėl šios priežasties jie nėra labai paplitę ir mes jų toliau nenagrinėsime.

Srovė teka per statoriaus apviją, prijungtą prie trifazės grandinės, sukurdama besisukantį magnetinį lauką. Besisukančio statoriaus lauko magnetinio lauko linijos kerta rotoriaus apvijų strypus ir juose sukelia elektrovaros jėgą (EMF). Veikiant šiam EML, srovė teka trumpai sujungtais rotoriaus strypais. Aplink strypus atsiranda magnetiniai srautai, sukuriantys bendrą rotoriaus magnetinį lauką, kuris, sąveikaudamas su besisukančiu statoriaus magnetiniu lauku, sukuria jėgą, verčiančią rotorių suktis statoriaus magnetinio lauko sukimosi kryptimi.

Rotoriaus sukimosi dažnis yra šiek tiek mažesnis už statoriaus apvijos sukurto magnetinio lauko sukimosi dažnį. Šis indikatorius pasižymi slydimu S ir yra daugumos variklių diapazone nuo 2 iki 10%.

Dažniausiai naudojamas pramoniniuose įrenginiuose trifaziai asinchroniniai elektros varikliai, kurie gaminami vieningų serijų pavidalu. Tai yra viena 4A serija, kurios vardinės galios diapazonas yra nuo 0,06 iki 400 kW, kurių mašinos yra labai patikimos, pasižymi geromis savybėmis ir atitinka pasaulinius standartus.

Autonominiai asinchroniniai generatoriai yra trifazės mašinos, paverčiančios pirminio variklio mechaninę energiją į kintamos srovės elektros energiją. Jų neabejotinas pranašumas, palyginti su kitų tipų generatoriais, yra komutatoriaus-šepečio mechanizmo nebuvimas ir dėl to didesnis patvarumas bei patikimumas.

Asinchroninio elektros variklio veikimas generatoriaus režimu

Jei asinchroninis variklis, atjungtas nuo tinklo, sukamas iš bet kurio pirminio variklio, tada pagal elektros mašinų grįžtamumo principą, kai pasiekiamas sinchroninis sukimosi greitis, statoriaus apvijos gnybtuose susidaro tam tikras EMF. veikiamas liekamojo magnetinio lauko. Jei dabar prijungiate kondensatorių C akumuliatorių prie statoriaus apvijos gnybtų, tada statoriaus apvijose tekės pagrindinė talpinė srovė, kuri šiuo atveju yra magnetizuojanti.

Akumuliatoriaus talpa C turi viršyti tam tikrą kritinę reikšmę C0, priklausomai nuo autonominio asinchroninio generatoriaus parametrų: tik tokiu atveju generatorius savaime sužadina ir ant statoriaus apvijų montuojama trifazė simetriška įtampos sistema. Įtampos vertė galiausiai priklauso nuo mašinos charakteristikų ir kondensatorių talpos. Taigi, asinchroninis voverės narvelio elektros variklis gali būti paverstas asinchroniniu generatoriumi.

Standartinė grandinė, skirta prijungti asinchroninį elektros variklį kaip generatorių.

Galite pasirinkti tokią talpą, kad asinchroninio generatoriaus vardinė įtampa ir galia būtų lygi atitinkamai įtampai ir galiai, kai jis veikia kaip elektros variklis.

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

Q = 0,314 U 2 C 10 -6,

kur C yra kondensatorių talpa, μF.

Generatoriaus galia, kVA	Tuščia eiga
	talpa, µF	reaktyvioji galia, kvar	cos = 1		cos = 0,8
			talpa, µF	reaktyvioji galia, kvar	talpa, µF	reaktyvioji galia, kvar
2,0 3,5 5,0 7,0 10,0 15,0	28 45 60 74 92 120	1,27 2,04 2,72 3,36 4,18 5,44	36 56 75 98 130 172	1,63 2,54 3,40 4,44 5,90 7,80	60 100 138 182 245 342	2,72 4,53 6,25 8,25 11,1 15,5

Kaip matyti iš aukščiau pateiktų duomenų, indukcinė asinchroninio generatoriaus apkrova, kuri sumažina galios koeficientą, sukelia staigų reikiamos talpos padidėjimą. Norint išlaikyti pastovią įtampą didėjant apkrovai, būtina padidinti kondensatoriaus talpą, tai yra, prijungti papildomus kondensatorius. Ši aplinkybė turi būti vertinama kaip asinchroninio generatoriaus trūkumas.

Asinchroninio generatoriaus sukimosi dažnis normaliu režimu turi viršyti asinchroninį slydimo reikšme S = 2...10 % ir atitikti sinchroninį dažnį. Nesilaikant šios sąlygos, generuojamos įtampos dažnis gali skirtis nuo pramoninio 50 Hz dažnio, o tai sukels nestabilų nuo dažnio priklausomų elektros energijos vartotojų: elektrinių siurblių, skalbimo mašinų, įrenginių su transformatoriaus įėjimas.

Sukurto dažnio sumažėjimas yra ypač pavojingas, nes tokiu atveju sumažėja elektros variklių ir transformatorių apvijų indukcinė varža, dėl kurios gali padidėti jų įkaitimas ir priešlaikinis gedimas.

Kaip asinchroninis generatorius be jokių modifikacijų gali būti naudojamas įprastas atitinkamos galios asinchroninis elektrinis variklis su voverės narveliu. Elektros variklio-generatoriaus galią lemia prijungtų įrenginių galia. Energijos imliausi iš jų yra:

• buitiniai suvirinimo transformatoriai;
• elektriniai pjūklai, elektriniai jungikliai, grūdų smulkintuvai (galia 0,3...3 kW);
• „Rossiyanka“ ir „Dream“ tipų elektrinės krosnys, kurių galia iki 2 kW;
• elektriniai lygintuvai (galingumas 850…1000 W).

Ypač norėčiau pasilikti ties buitinių suvirinimo transformatorių veikimu. Jų prijungimas prie autonominio elektros šaltinio yra labiausiai pageidautinas, nes dirbdami iš pramoninio tinklo, jie sukuria nemažai nepatogumų kitiems elektros vartotojams.

Jei buitinis suvirinimo transformatorius skirtas dirbti su 2...3 mm skersmens elektrodais, tai jo bendra galia yra maždaug 4...6 kW, asinchroninio generatoriaus galia jį maitinti turi būti 5... .7 kW. Jei buitinis suvirinimo transformatorius leidžia dirbti su 4 mm skersmens elektrodais, tai sunkiausiu režimu - „pjaunant“ metalą, bendra jo suvartojama galia gali siekti atitinkamai 10...12 kW, asinchroninio generatoriaus galią. turėtų būti 11...13 kW ribose.

Kaip trifazis kondensatorių bankas, gerai naudoti vadinamuosius reaktyviosios galios kompensatorius, skirtus pagerinti cosφ pramoninio apšvietimo tinkluose. Jų tipinis žymėjimas: KM1-0,22-4,5-3U3 arba KM2-0,22-9-3U3, kuris iššifruojamas taip. KM - kosinusiniai kondensatoriai, impregnuoti mineraline alyva, pirmasis skaičius yra dydis (1 arba 2), tada įtampa (0,22 kV), galia (4,5 arba 9 kvar), tada skaičius 3 arba 2 reiškia trifazius arba vienfazius. fazės versija, U3 (trečios kategorijos vidutinio klimato).

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

Aukščiau aptartas trifazio elektros variklio kaip generatoriaus prijungimo variantas gali būti laikomas klasikiniu, bet ne vieninteliu. Yra ir kitų metodų, kurie taip pat pasitvirtino praktikoje. Pavyzdžiui, kai kondensatorių bankas yra prijungtas prie vienos ar dviejų elektros variklio generatoriaus apvijų.

Dviejų fazių asinchroninio generatoriaus režimas.

2 pav. Asinchroninio generatoriaus dvifazis režimas.

Ši grandinė turėtų būti naudojama, kai nereikia gauti trifazės įtampos. Ši perjungimo parinktis sumažina kondensatorių darbingumą, sumažina pirminio mechaninio variklio apkrovą tuščiosios eigos režimu ir kt. taupo „brangų“ kurą.

Kaip mažos galios generatorius, gaminančius kintamą 220 V vienfazę įtampą, galite naudoti vienfazius asinchroninius voveraičių elektros variklius buitiniam naudojimui: iš skalbimo mašinų, tokių kaip „Oka“, „Volga“, laistymo siurblių „Agidel“. ", "BTsN" ir tt Jų kondensatoriaus baterija gali jungtis lygiagrečiai su darbo apvija arba naudoti esamą fazės poslinkio kondensatorių, prijungtą prie paleidimo apvijos. Šio kondensatoriaus talpą gali tekti šiek tiek padidinti. Jo vertę lems prie generatoriaus prijungtos apkrovos pobūdis: aktyviosioms apkrovoms (elektrinės krosnys, lemputės, elektriniai lituokliai) reikia mažos talpos, indukcinėms (elektros varikliai, televizoriai, šaldytuvai) – daugiau.

3 pav. Mažos galios generatorius iš vienfazio asinchroninio variklio.

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

Kiekvienoje autonominėje elektrinėje turi būti reikalingas minimumas priedų: kintamosios srovės voltmetras (su skalė iki 500 V), dažnio matuoklis (pageidautina) ir trys jungikliai. Vienas jungiklis jungia apkrovą su generatoriumi, kiti du perjungia žadinimo grandinę. Jungiklių buvimas sužadinimo grandinėje palengvina mechaninio variklio paleidimą, taip pat leidžia greitai sumažinti generatoriaus apvijų temperatūrą baigus darbą, nesužadinto generatoriaus rotorius kurį laiką sukasi mechaniniu būdu variklis. Ši procedūra prailgina aktyvų generatoriaus apvijų tarnavimo laiką.

Jei naudojamas generatorius, skirtas maitinti įrenginius, kurie paprastai yra prijungti prie kintamosios srovės tinklo (pavyzdžiui, gyvenamojo namo apšvietimas, buitiniai elektros prietaisai), tuomet būtina numatyti dviejų fazių jungiklį, kuris atjungs šią įrangą. iš pramoninio tinklo, kol generatorius veikia. Būtina atjungti abu laidus: „fazę“ ir „nulį“.

Apibendrinant, keletas bendrų patarimų.

1. Kintamosios srovės generatorius yra pavojingas įrenginys. Naudokite 380 V tik tada, kai būtina, visais kitais atvejais naudokite 220 V.

2. Pagal saugos reikalavimus elektros generatorius turi būti su įžeminimu.

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

4. Nesuklyskite dėl generatoriaus gaminamos elektros srovės kiekio. Jei eksploatuojant trifazį generatorių naudojama viena fazė, tai jos galia bus 1/3 visos generatoriaus galios, jei dvi fazės bus 2/3 visos generatoriaus galios.

5. Generatoriaus gaminamos kintamosios srovės dažnis gali būti netiesiogiai valdomas išėjimo įtampa, kuri „be apkrovos“ režimu turėtų būti 4...6% didesnė už pramoninę 220/380 V vertę.

Nuolatinis ir nenutrūkstamas elektros tiekimas namuose yra raktas į malonų ir patogų laisvalaikį bet kuriuo metų laiku. Norint organizuoti autonominį maitinimą priemiesčio zonoje, teks pasitelkti mobiliuosius įrenginius – elektros generatorius, kurie pastaraisiais metais itin populiarūs dėl didelio skirtingų galių spektro.

Taikymo sritis

Daugelis žmonių domisi, kaip pasidaryti elektros generatorių vasarnamiui? Apie tai kalbėsime žemiau. Dažniausiai naudosime asinchroninį kintamosios srovės generatorių, kuris gamins energiją elektros prietaisų veikimui. Asinchroniniame generatoriuje rotorių sukimosi greitis yra didesnis nei sinchroniniame generatoriuje ir efektyvumas bus didesnis.

Tačiau elektrinės buvo pritaikytos plačiau kaip puiki priemonė energijos gamybai, būtent:

• Jie naudojami vėjo elektrinėse.
• Naudojamas kaip suvirinimo mazgas.
• Jie užtikrina autonominį elektros energijos palaikymą namuose, lygiai taip pat kaip miniatiūrinė hidroelektrinė.

Įrenginys įjungiamas naudojant gaunamą įtampą. Neretai įrenginys pajungiamas prie maitinimo, tačiau tai nėra labai logiškas ir racionalus sprendimas mini stotelei, kuri pati turi gaminti elektrą, o ne ją vartoti, kad įsijungtų. Todėl pastaraisiais metais aktyviai gaminami generatoriai su savaiminiu sužadinimu arba nuosekliu kondensatorių perjungimu.

Kaip veikia elektros generatorius?

Asinchroninis elektros generatorius gamina išteklius, jei variklio sukimosi greitis yra didesnis nei sinchroninio. Dažniausias generatorius veikia nuo 1500 aps./min.

Jis gamina energiją, jei rotorius veikia greičiau nei sinchroninis greitis paleidimo metu. Skirtumas tarp šių rodiklių vadinamas slydimu ir apskaičiuojamas procentais, palyginti su sinchroniniu greičiu. Tačiau statoriaus greitis yra dar didesnis nei rotoriaus greitis. Dėl to susidaro įkrautų dalelių srautas, kuris keičia poliškumą.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, kaip tai veikia:

Susijaudinęs prijungtas generatoriaus įrenginys perima sinchroninio greičio valdymą, savarankiškai valdydamas slydimą. Iš statoriaus išeinanti energija praeina per rotorių, tačiau aktyvioji galia jau persikėlė į statoriaus rites.

Pagrindinis elektros generatoriaus veikimo principas yra mechaninės energijos pavertimas elektros energija. Norint paleisti rotorių, kad būtų sukurta galia, reikalingas stiprus sukimo momentas. Tinkamiausias variantas, anot elektrikų, yra „amžina tuščioji eiga“, kuri išlaiko vieną sukimosi greitį, kol generatorius veikia.

Kodėl naudojamas asinchroninis generatorius?

Skirtingai nuo sinchroninio generatoriaus, asinchroninis turi daugybę privalumų ir trūkumų. Pagrindinis veiksnys renkantis asinchroninį variantą buvo mažas aiškus faktorius. Didelis aiškus faktorius apibūdina kiekybinį aukštesnių harmonikų buvimą išėjimo įtampoje. Jie sukelia nereikalingą variklio kaitinimą ir netolygų sukimąsi. Sinchroninių generatorių aiški koeficiento reikšmė yra 5-15%, asinchroniniuose ji neviršija 2%. Iš to išplaukia, kad asinchroninis energijos generatorius gamina tik naudingą energiją.

Šiek tiek apie asinchroninį generatorių ir jo prijungimą:

Ne mažiau reikšmingas šio tipo elektros generatoriaus privalumas yra visiškas besisukančių apvijų ir elektroninių dalių, jautrių pažeidimams ir išoriniams veiksniams, nebuvimas. Vadinasi, tokio tipo prietaisai nėra aktyviai nusidėvėję ir tarnaus ilgiau.

Kaip savo rankomis pasidaryti generatorių

Asinchroninis kintamosios srovės generatorius

Įsigyti asinchroninį elektros generatorių – gana brangus malonumas eiliniam mūsų šalies gyventojui. Todėl daugelis meistrų imasi patys išspręsti įrenginio surinkimo problemą. Veikimo principas, kaip ir dizainas, yra gana paprastas. Jei turite visus įrankius, surinkimas užtruks ne ilgiau kaip 1-2 valandas.

Pagal aukščiau apibrėžtą elektros generatoriaus veikimo principą, visa įranga turi būti sukonfigūruota taip, kad apsisukimai būtų didesni už variklio sūkius. Norėdami tai padaryti, turite prijungti variklį prie tinklo ir paleisti. Norėdami apskaičiuoti apsisukimų skaičių per minutę, naudokite tachometrą arba tachogeneratorių.

Nustatę variklio sukimosi greičio reikšmę, pridėkite prie jos 10%. Jei sukimosi greitis yra 1500 aps./min., generatorius turi veikti 1650 aps./min.

Dabar reikia perdaryti asinchroninį generatorių „sau“, naudojant reikiamos talpos kondensatorius. Norėdami nustatyti tipą ir talpą, naudokite šią etiketę:

Tikimės, kad jau aišku, kaip savo rankomis surinkti elektros generatorių, tačiau atkreipkite dėmesį: kondensatoriaus talpa neturėtų būti labai didelė, kitaip dyzeliniu kuru varomas generatorius labai įkais.

Sumontuokite kondensatorius pagal skaičiavimus. Įrengimas reikalauja nemažai dėmesio. Užtikrinkite gerą izoliaciją ir, jei reikia, naudokite specialias dangas.

Variklio bazėje baigiamas generatoriaus surinkimo procesas. Dabar jis jau gali būti naudojamas kaip būtinas energijos šaltinis. Atminkite, kad tuo atveju, kai įrenginys turi voverės narvelio rotorių ir sukuria gana rimtą įtampą, viršijančią 220 voltų, būtina sumontuoti žeminamąjį transformatorių, kuris stabilizuoja įtampą reikiamame lygyje. Atminkite, kad visi namuose esantys prietaisai veiktų, turi būti griežta naminio 220 voltų elektros generatoriaus įtampos kontrolė.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, darbo etapus:

Generatoriui, kuris veiks maža galia, taupant pinigus galima naudoti vienfazius asinchroninius variklius iš senų ar nereikalingų buitinių elektros prietaisų, tokių kaip skalbyklės, drenažo siurbliai, žoliapjovės, grandininiai pjūklai ir kt. Tokių buitinių prietaisų varikliai turėtų būti prijungti lygiagrečiai su apvija. Kaip alternatyva gali būti naudojami fazės poslinkio kondensatoriai. Jie retai skiriasi reikiama galia, todėl ją reikės padidinti iki reikiamo lygio.

Tokie generatoriai labai gerai veikia, kai reikia maitinti elektros lemputes, modemus ir kitus nedidelius įrenginius su stabilia aktyvia įtampa. Turėdami tam tikrų žinių, galite prijungti elektros generatorių prie elektrinės viryklės ar šildytuvo.

Paruoštas naudoti generatorius turi būti sumontuotas taip, kad jo nepaveiktų krituliai ar aplinka. Pasirūpinkite papildomu korpusu, kuris apsaugos įrenginį nuo nepalankių sąlygų.

Beveik kiekvienas asinchroninis generatorius, nesvarbu, ar tai būtų bešepetėlis, elektrinis, benzininis ar dyzelinis, yra laikomas gana aukšto pavojaus lygio įrenginiu. Su tokia įranga elkitės labai atsargiai ir visada saugokite ją nuo išorinių oro sąlygų ir mechaninių poveikių arba padarykite jai korpusą.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, praktinius specialisto patarimus:

Kiekviename autonominiame bloke turi būti įrengti specialūs matavimo prietaisai, kurie fiksuos ir rodys duomenis apie veikimo efektyvumą. Norėdami tai padaryti, galite naudoti tachometrą, voltmetrą ir dažnio matuoklį.

• Kai tik įmanoma, generatorių aprūpinkite įjungimo/išjungimo mygtuku. Norėdami pradėti, galite naudoti rankinį paleidimą.
• Kai kuriuos elektros generatorius prieš naudojant reikia įžeminti, atidžiai įvertinkite plotą ir pasirinkite montavimo vietą.
• Mechaninę energiją paverčiant elektra, kartais efektyvumas gali sumažėti iki 30%.
• Jei nesate tikri savo jėgomis arba bijote ką nors padaryti ne taip, patariame įsigyti generatorių atitinkamoje parduotuvėje. Kartais rizika gali pasirodyti labai bloga...
• Stebėkite asinchroninio generatoriaus temperatūrą ir jo šilumines sąlygas.

Rezultatai

Nepaisant jų įgyvendinimo paprastumo, naminiai elektros generatoriai yra labai kruopštus darbas, kuriam reikia visiškai susikoncentruoti į dizainą ir tinkamą prijungimą. Surinkimas patartinas tik finansiniu požiūriu, jei jau turite veikiantį ir nereikalingą variklį. Priešingu atveju už pagrindinį instaliacijos elementą mokėsite daugiau nei pusę jo kainos, o bendros išlaidos gali gerokai viršyti generatoriaus rinkos vertę.

Šie darbai praktiškai neturi nieko bendro, nes reikia pagaminti sistemos komponentus, kurie skiriasi savo esme ir paskirtimi. Abiejų elementų gamybai naudojami improvizuoti mechanizmai ir įtaisai, kuriuos galima naudoti arba paversti reikiamu vienetu. Vienas iš generatoriaus kūrimo variantų, dažnai naudojamas gaminant vėjo generatorių, yra gamyba iš asinchroninio elektros variklio, kuris sėkmingiausiai ir efektyviausiai išsprendžia problemą. Panagrinėkime klausimą išsamiau:

Generatoriaus gamyba iš asinchroninio variklio

Asinchroninis variklis yra geriausias „tuščias“ generatoriui gaminti. Šiuo tikslu jis pasižymi geriausiu atsparumu trumpiesiems jungimams ir yra mažiau reiklus dulkių ar nešvarumų patekimui. Be to, asinchroniniai generatoriai gamina švaresnę energiją (didesnių harmonikų buvimas) šiems įrenginiams yra tik 2%, palyginti su 15% sinchroninių generatorių. Didesnės harmonikos prisideda prie variklio šildymo ir sutrikdo sukimosi režimą, todėl mažas jų skaičius yra didelis konstrukcijos pranašumas.

Asinchroniniai įrenginiai neturi besisukančių apvijų, o tai iš esmės pašalina jų gedimo ar sugadinimo dėl trinties ar trumpojo jungimo galimybę.

Kitas svarbus veiksnys yra 220 V arba 380 V įtampa ant išėjimo apvijų, leidžiančių tiesiogiai prijungti vartotojų įrenginius prie generatoriaus, apeinant srovės stabilizavimo sistemą. Tai yra, kol bus vėjas, prietaisai veiks lygiai taip pat, kaip ir iš elektros tinklo.

Vienintelis skirtumas nuo viso komplekso veikimo yra tas, kad jis nustoja veikti iš karto po vėjo nurimo, o komplekte esančios baterijos kurį laiką maitina eikvojančius įrenginius iš savo talpos.

Kaip perdaryti rotorių

Vienintelis asinchroninio variklio konstrukcijos pakeitimas jį paverčiant generatoriumi yra nuolatinių magnetų montavimas ant rotoriaus. Norint gauti didesnę srovę, kartais apvijos pervyniojamos storesne viela, kuri turi mažesnę varžą ir duoda geresnių rezultatų, tačiau ši procedūra nėra kritinė, galima apsieiti ir be jos - generatorius veiks.

Asinchroninio variklio rotorius neturi jokių apvijų ar kitų elementų, iš tikrųjų yra paprastas smagratis. Rotorius apdirbamas metalo tekinimo staklėmis, be jo neapsieisite. Todėl kurdami projektą turite nedelsdami išspręsti darbo techninės pagalbos klausimą, susirasti pažįstamą tekintoją ar tokiu darbu užsiimančią organizaciją. Rotoriaus skersmuo turi būti sumažintas magnetų, kurie bus montuojami ant jo, storiu.

Yra du magnetų montavimo būdai:

• plieninės movos, kuri dedama ant anksčiau sumažinto skersmens rotoriaus, gamyba ir montavimas, po to prie įvorės pritvirtinami magnetai. Šis metodas leidžia padidinti magnetų stiprumą ir lauko tankį, o tai prisideda prie aktyvesnio EML susidarymo
• skersmenį sumažinant tik magnetų storiu plius reikiamu darbiniu tarpu. Šis metodas yra paprastesnis, tačiau reikės sumontuoti stipresnius magnetus, geriausia neodimio, kurie turi daug didesnę jėgą ir sukuria galingą lauką.

Magnetai montuojami pagal rotoriaus konstrukcijos linijas, t.y. ne išilgai ašies, o šiek tiek pasislinkusi sukimosi kryptimi (šios linijos aiškiai matomos ant rotoriaus). Magnetai išdėstomi kintamuose poliuose ir klijais tvirtinami prie rotoriaus (rekomenduojama epoksidinė derva). Jam išdžiūvus, galite surinkti generatorių, kuriuo dabar tapo mūsų variklis, ir pradėti bandymo procedūras.

Naujai sukurto generatoriaus testavimas

Ši procedūra leidžia išsiaiškinti generatoriaus efektyvumo laipsnį ir eksperimentiškai nustatyti rotoriaus sukimosi greitį, reikalingą norint gauti norimą įtampą. Paprastai jie kreipiasi į kitą variklį, pavyzdžiui, elektrinį gręžtuvą su reguliuojamu griebtuvo sukimosi greičiu. Sukdami generatoriaus rotorių su prijungtu voltmetru ar lempute, jie patikrina, kokie greičiai reikalingi minimaliam ir kokia maksimali generatoriaus galios riba, kad gautų duomenis, kurių pagrindu bus kuriamas vėjo malūnas.

Bandymo tikslais galite prijungti bet kurį vartotojo įrenginį (pavyzdžiui, šildytuvą ar apšvietimo įrenginį) ir patikrinti jo veikimą. Tai padės išspręsti iškilusius klausimus ir prireikus atlikti pakeitimus. Pavyzdžiui, kartais būna situacijų, kai rotorius „prilimpa“ ir neužsiveda esant silpnam vėjui. Taip atsitinka, kai magnetai pasiskirsto netolygiai, o tai ištaisoma išardant generatorių, atjungiant magnetus ir vėl pritvirtinant vienodesne konfigūracija.

Atlikus visus darbus, yra pilnai veikiantis generatorius, kuriam dabar reikia sukimosi šaltinio.

Vėjo malūno gamyba

Norėdami sukurti vėjo malūną, turėsite pasirinkti vieną iš dizaino variantų, kurių yra daug. Taigi, yra horizontalios arba vertikalios rotorių konstrukcijos (šiuo atveju terminas „rotorius“ reiškia besisukančią vėjo generatoriaus dalį - veleną su mentėmis, varomomis vėjo jėgos). turi didesnį efektyvumą ir stabilumą gaminant energiją, tačiau reikalauja srauto valdymo sistemos, kuri savo ruožtu turi būti lengvai sukama ant veleno.

Kuo galingesnis generatorius, tuo sunkiau suktis ir tuo didesnę jėgą turi išvystyti vėjo malūnas, kuriam reikia didesnio dydžio. Be to, kuo didesnis vėjo malūnas, tuo jis sunkesnis ir turi didesnę poilsio inerciją, kuri sudaro užburtą ratą. Paprastai naudojamos vidutinės vertės ir reikšmės, kurios leidžia pasiekti kompromisą tarp dydžio ir sukimosi paprastumo.

Lengviau gaminamas ir nereikalaujantis vėjo krypties. Tuo pačiu metu jie yra mažiau efektyvūs, nes vėjas vienoda jėga veikia abiejose ašmenų pusėse, todėl sukimasis apsunkinamas. Siekiant išvengti šio trūkumo, buvo sukurta daug skirtingų rotorių konstrukcijų, tokių kaip:

• Savonius rotorius
• Daria rotorius
• Lenzo rotorius

Žinomas stačiakampiai dizainai(nustatytos vienas nuo kito sukimosi ašies atžvilgiu) arba spiralės formos (sudėtingos formos ašmenys, primenantys spiralinius posūkius). Visos šios konstrukcijos turi savo privalumų ir trūkumų, iš kurių pagrindinis yra matematinio vieno ar kito tipo ašmenų sukimosi modelio trūkumas, todėl skaičiavimas yra itin sudėtingas ir apytikslis. Todėl jie naudoja bandymų ir klaidų metodą – sukuriamas eksperimentinis modelis, išsiaiškinami jo trūkumai, atsižvelgiant į tai, į ką gaminamas darbinis rotorius.

Paprasčiausias ir labiausiai paplitęs dizainas yra rotorius, tačiau pastaruoju metu internete pasirodė daugybė kitų vėjo generatorių aprašymų pagal kitus tipus.

Rotoriaus konstrukcija paprasta – velenas ant guolių, ant kurių viršaus sumontuotos mentės, kurios sukasi veikiamos vėjo ir perduoda sukimo momentą generatoriui. Rotorius gaminamas iš turimų medžiagų, nereikalaujantis per didelio aukščio (dažniausiai pakeltas 3-7 m), tai priklauso nuo vėjo stiprumo regione. Vertikalios konstrukcijos beveik nereikalauja priežiūros ar priežiūros, todėl vėjo generatoriaus veikimas yra lengvesnis.

Pagrindas buvo pramoninis asinchroninis kintamosios srovės variklis, kurio galia 1,5 kW ir veleno greitis 960 aps./min. Pats toks variklis iš pradžių negali veikti kaip generatorius. Jį reikia patobulinti, būtent pakeisti arba modifikuoti rotorių.
Variklio identifikavimo lentelė:

Variklio pranašumas yra tas, kad jis turi sandariklius visur, kur reikia, ypač guolių. Tai žymiai padidina intervalą tarp periodinės priežiūros, nes dulkės ir nešvarumai negali lengvai niekur patekti ir prasiskverbti.
Šio elektros variklio lempos gali būti dedamos iš abiejų pusių, o tai labai patogu.

Asinchroninio variklio pavertimas generatoriumi

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

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

Tai yra, originalus rotorius yra sumaltas iki tam tikro dydžio.
Išsukamas plieninis puodelis ir prispaudžiamas prie rotoriaus. Mano atveju nuskaitymo storis yra 5 mm.

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

Neodimio magnetai klijuojami super klijais.

Stiprinimui buvo pagamintas nailono siūlų tinklelis.

Toliau viskas apvyniojama juostele, iš apačios daromas sandarus klojinys, užklijuojamas plastilinu, o iš tos pačios juostos viršuje – piltuvas. Viskas užpildyta epoksidine derva.

Derva lėtai teka žemyn iš viršaus į apačią.

Po to, kai epoksidinė derva sukietėja, nuimkite juostą.

Dabar viskas yra paruošta surinkti generatorių.

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

Surinkite ir uždarykite dangtelius.

Magnetai nesiliečia. Beveik nėra lipnumo, gana lengvai sukasi.
Darbo tikrinimas. Generatorių sukame iš grąžto, kurio sukimosi greitis yra 1300 aps./min.
Variklis sujungtas su žvaigždute, tokio tipo generatoriai neveiks
Įtampa pašalinama, kad būtų galima patikrinti tarp fazių.

Asinchroninio variklio generatorius veikia puikiai.

Autoriaus kanalas -

Visi buitiniai prietaisai, kurie šiandien naudojami buityje, yra maitinami elektra. Tai yra, paaiškėja, kad elektros srovė tampa pagrindiniu mechaniniu prietaisų veikimu. Tačiau ši priklausomybė turi neigiamą pusę – elektros energiją galima gauti iš mechaninės energijos. Ir daugelis meistrų tuo pasinaudoja, savo rankomis sukurdami generatorių iš asinchroninio variklio.

Kiekvienas, turintis namą už miesto, susiduria su nenuoseklaus elektros energijos tiekimo problema. Pripažinkime, tai yra poilsio kaimų problema numeris vienas. Generatoriai, veikiantys benzinu ar dyzelinu, padeda išbristi iš šios situacijos. Tiesa, tokie energijos įrenginiai nėra pigus malonumas, todėl daugelis vasarotojų generatorius surenka savo rankomis, naudodami asinchroninį variklį.

Kaip veikia asinchroninis generatorius?

Taigi, kaip minėta aukščiau, asinchroninis variklis gali veikti generatoriaus režimu tik tada, kai jam suteikiamas rotoriaus sukimo momentas ir tinkamai parinkta bei prijungta kondensatorių grupė.

Kalbant apie sukimo momentą, yra daugybė konstrukcijų ir įrenginių, galinčių sukurti šį sukimo momentą. Štai tik keli pavyzdžiai.

• Tai gali būti bet koks mažos galios benzininis arba dyzelinis variklis. Daugelis meistrų tam naudoja grandininius pjūklus arba važiuojančius traktorius. Norint padidinti elektros variklio rotoriaus sukimosi greitį, reikia apskaičiuoti ant rotoriaus sumontuotų skriemulių ir dujinio variklio veleno skersmenų santykį. Sukimasis perduodamas naudojant diržą šiuo atveju nenaudojama dėl didelio sukimosi greičio.
• Mechaninę energiją galite sukurti naudodami vandenį, po jo srautu sumontavę menčių konstrukciją, panašią į laivo ar valties sraigtą.
• Yra galimybė naudoti vėjo malūną. Paprastai tokie įrenginiai įrengiami stepių zonose, kur visada yra vėjas.

Tai yra trys pagrindiniai būdai, kaip gaminti elektros srovę per indukcinį variklį.

Dėmesio! Visi ekspertai tikina, kad idealus variantas naudoti variklį mechaninei energijai yra tas, kuris turi vadinamąją amžinąją tuščiąją eigą. Tai yra, sukimosi greitis nesikeičia ir yra pastovi vertė. Be to, turėsite padidinti elektros variklio veleno sukimosi greitį, kuris nuo vardinio skirsis 10%.

Vardinį sukimosi greitį galite sužinoti etiketėje arba įrenginio pase. Jo matavimo vienetas yra aps./min. Jei šio indikatoriaus neradote, galite jį nustatyti prijungę variklį prie maitinimo tinklo, prieš tai ant veleno sumontavę tachometrą.

Dabar apie kondensatorius ir elektros variklio prijungimo schemą. Pirma, yra tam tikra kondensatoriaus talpos priklausomybė nuo generatoriaus galios. Tai yra žemiau esančioje lentelėje.

Antra, kiekvieno variklio komplekto kondensatoriaus talpa yra tokia pati. Trečia, atminkite, kad dėl didelio galingumo elektros variklis gali perkaisti. Todėl griežtai laikykitės santykio pagal lentelę. Ketvirta, kondensatorių grupės montavimas ir surinkimas yra atsakingas dalykas, todėl būkite atsargūs. Izoliacija šiuo atveju yra labai svarbi.

Patarimas! Kondensatoriai turi būti sujungti vienas su kitu pagal trikampę schemą. Ir apvijos yra žvaigždės grandinė.

Beje, žemiau yra elektros variklio kaip generatoriaus įjungimo schema.

Ir dar vienas dalykas. Voverės narvelio asinchroninio variklio generatorius sukuria labai aukštą įtampą. Todėl, jei reikia 220V įtampos, rekomenduojama po jos sumontuoti žeminamąjį transformatorių. Taip pat gali būti konvertuojami vienfaziai mažos galios elektros varikliai, kurie naudojami buitiniuose prietaisuose. Žinoma, jie taip pat bus mažo galingumo, tačiau naudojant juos įjungti lemputę ar prijungti modemą nebus problemų. Beje, pradedantieji namų meistrai elektriko veiklą pradeda nuo tokių mažų prietaisų. Jų schema paprasta, detalės prieinamos, o pats surinktas įrenginys praktiškai saugus.

1. Generatorius, pagamintas iš asinchroninio variklio, yra didelės rizikos įrenginys. Ir visai nesvarbu, kokį variklį turi, kuris perduoda mechaninę energiją. Bet kokiu atveju reikia pasirūpinti, kad būtų užtikrintas saugus veikimas. Lengviausias būdas yra tinkamai izoliuoti įrenginį.
2. Jei asinchroninis generatorius bus periodiškai naudojamas kaip elektros energijos šaltinis, tada jame turi būti įrengti matavimo prietaisai. Paprastai tam naudojamas tachometras ir voltmetras.
3. Žinoma, įrenginio grandinėje turėtų būti du mygtukai: „ON“ ir „OFF“.
4. Būtina sąlyga yra įžeminimas.
5. Taip pat prašome atsižvelgti į tai, kad asinchroninio generatoriaus galia nuo paties elektros variklio galios paprastai skiriasi 30-50%. Taip yra dėl nuostolių mechaninę energiją paverčiant elektros energija.
6. Atkreipkite dėmesį į darbinę temperatūrą. Kaip ir vidaus degimo variklis, generatorius įkais.

Išvada tema

Padaryti generatorių iš įprasto asinchroninio variklio savo rankomis nėra problema. Čia svarbu laikytis visų aukščiau aprašytų reikalavimų. Mažas netikslumas ir viskas gali suklysti. Bet kokiu atveju 220 voltų srovės gauti nebebus įmanoma, o jei ir pavyks, pats įrenginys ilgai neveiks.