Ce motor poate fi folosit pentru a face un generator? Cum să faci un generator de casă dintr-un motor asincron

Articolul descrie cum să construiți un generator trifazat (monofazat) de 220/380 V pe baza motor electric asincron AC. Un motor electric asincron trifazat, inventat la sfârșitul secolului al XIX-lea de către inginerul electric rus M.O. Dolivo-Dobrovolsky, a devenit acum predominant răspândit atât în ​​industrie, cât și în agricultură, precum și în viața de zi cu zi.

Motoarele electrice asincrone sunt cele mai simple și mai fiabile de operat. Prin urmare, în toate cazurile în care acest lucru este permis în condițiile acționării electrice și nu este necesară compensarea puterii reactive, ar trebui utilizate motoare de curent alternativ asincron.

Există două tipuri principale de motoare asincrone: cu rotor cu colivie si cu fază rotor. Un motor electric asincron cu cușcă de veveriță este format dintr-o parte staționară - statorul și o parte mobilă - rotorul, care se rotește în rulmenți montați în două scuturi de motor. Miezurile statorului și rotorului sunt realizate din foi de oțel electrice separate, izolate una de cealaltă. În canelurile miezului statorului este plasată o înfășurare din sârmă izolată. O înfășurare a tijei este plasată în canelurile miezului rotorului sau se toarnă aluminiu topit. Inelele jumperului scurtcircuitează înfășurarea rotorului la capete (de unde și numele scurtcircuitat). Spre deosebire de un rotor cu cușcă de veveriță, o înfășurare realizată ca o înfășurare a statorului este plasată în fantele unui rotor înfășurat în fază. Capetele înfășurării sunt aduse la inele colectoare montate pe arbore. Periile alunecă de-a lungul inelelor, conectând înfășurarea la un reostat de pornire sau de control.

Motoarele electrice asincrone cu rotor bobinat sunt dispozitive mai scumpe, necesită întreținere calificată, sunt mai puțin fiabile și, prin urmare, sunt utilizate numai în acele industrii în care nu se poate face fără ele. Din acest motiv, ele nu sunt foarte frecvente și nu le vom lua în considerare în continuare.

Un curent curge prin înfășurarea statorului conectată la un circuit trifazat, creând un câmp magnetic rotativ. Liniile de câmp magnetic ale câmpului statorului rotativ traversează barele de înfășurare a rotorului și induc o forță electromotoare (EMF) în ele. Sub influența acestui EMF, curentul curge în tijele rotorului scurtcircuitate. Fluxurile magnetice apar în jurul tijelor, creând un câmp magnetic general al rotorului, care, interacționând cu câmpul magnetic rotativ al statorului, creează o forță care determină rotorul să se rotească în direcția de rotație. câmp magnetic stator.

Frecvența de rotație a rotorului este puțin mai mică decât frecvența de rotație a câmpului magnetic creat de înfășurarea statorului. Acest indicator este caracterizat de alunecarea S și este pentru majoritatea motoarelor în intervalul de la 2 la 10%.

ÎN instalatii industriale cel mai des folosit motoare electrice asincrone trifazate, care sunt produse sub formă de serii unificate. Acestea includ o singură serie 4A cu o gamă de putere nominală de la 0,06 la 400 kW, ale cărei mașini sunt foarte fiabile, bune calitati de performantași corespund standardelor mondiale.

Generatoare autonome asincrone - mașini trifazate care convertesc energie mecanică motor principal în energie electrica AC. Avantajul lor neîndoielnic față de alte tipuri de generatoare este absența unui mecanism comutator-perie și, în consecință, durabilitate și fiabilitate mai mari.

Funcționarea unui motor electric asincron în regim de generator

Dacă un motor asincron deconectat de la rețea este pus în rotație de la orice motor primar, atunci, în conformitate cu principiul reversibilității mașinilor electrice, atunci când se atinge o viteză de rotație sincronă, se formează un anumit EMF la bornele înfășurării statorului. sub influența unui câmp magnetic rezidual. Dacă acum conectați o baterie de condensatori C la bornele înfășurării statorului, atunci un curent capacitiv va curge în înfășurările statorului, care este în acest caz, magnetizant.

Capacitatea bateriei C trebuie să depășească o anumită valoare critică C0, în funcție de parametrii generatorului autonom asincron: numai în acest caz generatorul se autoexcita și pe înfășurările statorului este instalat un sistem de tensiune trifazat simetric. Valoarea tensiunii depinde în cele din urmă de caracteristicile mașinii și de capacitatea condensatoarelor. Astfel, un motor electric cu colivie asincronă poate fi transformat într-un generator asincron.

Circuit standard pentru conectarea unui motor electric asincron ca generator.

Puteți selecta capacitatea astfel încât tensiunea nominală și puterea generatorului asincron să fie egale cu tensiunea și respectiv puterea atunci când funcționează ca motor electric.

Tabelul 1 prezintă capacitățile condensatoarelor pentru excitarea generatoarelor asincrone (U=380 V, 750...1500 rpm). Aici puterea reactivă Q este determinată de formula:

Q = 0,314 U2C10-6,

unde C este capacitatea condensatoarelor, μF.

Puterea generatorului, kVA	La ralanti
	capacitate, µF	putere reactivă, kvar	cos = 1		cos = 0,8
			capacitate, µF	putere reactivă, kvar	capacitate, µF	putere reactivă, 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

După cum se poate observa din datele de mai sus, sarcina inductivă a generatorului asincron, care reduce factorul de putere, determină o creștere bruscă a capacității necesare. Pentru a menține o tensiune constantă odată cu creșterea sarcinii, este necesar să creșteți capacitatea condensatorului, adică să conectați condensatori suplimentari. Această împrejurare trebuie considerată ca un dezavantaj al generatorului asincron.

Frecvența de rotație a unui generator asincron în regim normal trebuie să o depășească pe cea asincronă cu o valoare de alunecare S = 2...10%, și să corespundă frecvenței sincrone. Neîmplinitor această condiție va duce la faptul că frecvența tensiunii generate poate diferi de frecvența industrială de 50 Hz, ceea ce va duce la funcționarea instabilă a consumatorilor de energie electrică dependenți de frecvență: pompe electrice, masini de spalat rufe, dispozitive cu intrare transformator.

O scădere a frecvenței generate este deosebit de periculoasă, deoarece în acest caz rezistența inductivă a înfășurărilor motoarelor electrice și transformatoarelor scade, ceea ce poate cauza încălzirea crescută și defectarea prematură a acestora.

Un motor electric obișnuit cu o cușcă de veveriță asincronă de putere adecvată poate fi folosit ca generator asincron fără nicio modificare. Puterea motorului-generator electric este determinată de puterea dispozitivelor conectate. Cele mai consumatoare de energie dintre ele sunt:

• transformatoare de sudare de uz casnic;
• ferăstraie electrice, mașini de tăiat electrice, concasoare de cereale (putere 0,3...3 kW);
• cuptoare electrice de tip „Rossiyanka” și „Dream” cu o putere de până la 2 kW;
• fiare de călcat electrice (putere 850…1000 W).

Aș dori în special să mă opresc asupra funcționării transformatoarelor de sudură de uz casnic. Conectarea lor la o sursă autonomă de energie electrică este cea mai de dorit, deoarece când operează dintr-o rețea industrială, ele creează o serie intreaga inconveniente pentru alți consumatori de energie electrică.

Dacă gospodărie transformator de sudare este proiectat să funcționeze cu electrozi cu un diametru de 2...3 mm, atunci puterea sa totală este de aproximativ 4...6 kW, puterea generatorului asincron pentru a-l alimenta ar trebui să fie în intervalul 5...7 kW. Dacă un transformator de sudură de uz casnic permite lucrul cu electrozi cu un diametru de 4 mm, atunci în modul cel mai greu - „tăierea” metalului, puterea totală consumată de acesta poate ajunge la 10...12 kW, respectiv, puterea unui generator asincron. ar trebui să fie între 11...13 kW.

Ca banc de condensatoare trifazate, este bine să folosiți așa-numitele compensatoare de putere reactivă, concepute pentru a îmbunătăți cosφ în aplicațiile industriale. retele de iluminat. Denumirea lor tipică: KM1-0.22-4.5-3U3 sau KM2-0.22-9-3U3, care este descifrată după cum urmează. KM - condensatoare cosinus impregnate cu ulei mineral, primul număr este dimensiunea (1 sau 2), apoi tensiunea (0,22 kV), putere (4,5 sau 9 kvar), apoi numărul 3 sau 2 înseamnă trifazat sau monofazat versiunea de fază, U3 ( climat temperat a treia categorie).

În cazul în care făcut singur baterii, ar trebui să folosiți condensatori precum MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 etc. pentru o tensiune de funcționare de cel puțin 600 V. Condensatoarele electrolitice nu pot fi utilizate.

Opțiunea discutată mai sus pentru conectarea unui motor electric trifazat ca generator poate fi considerată clasică, dar nu singura. Există și alte metode care s-au dovedit la fel de bine în practică. De exemplu, atunci când o bancă de condensatoare este conectată la una sau două înfășurări ale unui generator de motor electric.

Modul bifazat al unui generator asincron.

Fig.2 Modul bifazat al unui generator asincron.

Acest circuit trebuie utilizat atunci când nu este nevoie să obțineți tensiune trifazată. Această opțiune de comutare reduce capacitatea de lucru a condensatoarelor, reduce sarcina motorului mecanic primar în modul inactiv etc. economisește combustibil „prețios”.

Ca generatoare de putere redusă care produc o tensiune alternativă monofazată de 220 V, puteți utiliza motoare electrice monofazate asincrone cu colivie de uz casnic: de la mașini de spălat precum „Oka”, „Volga”, pompe de udare „Agidel”. ", "BTsN", etc. Bateria lor de condensator se poate conecta în paralel cu înfășurarea de lucru sau poate utiliza un condensator de defazare existent conectat la înfășurarea de pornire. Capacitatea acestui condensator poate fi nevoie să fie crescută ușor. Valoarea acestuia va fi determinată de natura sarcinii conectate la generator: sarcinile active (cuptoare electrice, becuri, fiare de lipit electrice) necesită o capacitate mică, sarcinile inductive (motoare electrice, televizoare, frigidere) necesită mai mult.

Fig.3 Generator de putere redusă de la un motor asincron monofazat.

Acum câteva cuvinte despre motorul mecanic principal, care va conduce generatorul. După cum știți, orice transformare a energiei este asociată cu pierderile sale inevitabile. Valoarea lor este determinată de eficiența dispozitivului. Prin urmare, puterea unui motor mecanic trebuie să depășească puterea unui generator asincron cu 50...100%. De exemplu, cu o putere a generatorului asincron de 5 kW, puterea unui motor mecanic ar trebui să fie de 7,5...10 kW. Folosind un mecanism de transmisie, turația motorului mecanic și a generatorului sunt potrivite astfel încât modul de funcționare al generatorului să fie setat la turația medie a motorului mecanic. Dacă este necesar, puteți crește pentru scurt timp puterea generatorului prin creșterea turației motorului mecanic.

Fiecare centrală autonomă trebuie să conţină minim necesar atașamente: voltmetru AC (cu o scară de până la 500 V), frecvențămetru (de preferință) și trei comutatoare. Un comutator conectează sarcina la generator, celelalte două comută circuitul de excitație. Prezența comutatoarelor în circuitul de excitare face mai ușoară pornirea unui motor mecanic și, de asemenea, vă permite să reduceți rapid temperatura înfășurărilor generatorului după terminarea lucrărilor, rotorul generatorului neexcitat este rotit de ceva timp de către mecanic; motor. Această procedură prelungește durata de viață activă a înfășurărilor generatorului.

Dacă generatorul este folosit pentru alimentarea echipamentelor adică modul normal este conectat la o rețea de curent alternativ (de exemplu, iluminatul unei clădiri rezidențiale, aparate electrice de uz casnic), atunci este necesar să se prevadă un comutator bifazat care va opri generatorul în timpul funcționării acest echipament din reteaua industriala. Ambele fire trebuie deconectate: „fază” și „zero”.

In concluzie, cateva sfaturi generale.

1. Alternatorul este un dispozitiv pericol crescut. Utilizați 380 V numai atunci când este absolut necesar, în toate celelalte cazuri, utilizați 220 V.

2. Conform cerințelor de siguranță, generatorul electric trebuie să fie echipat cu împământare.

3. Atenție la modul termic al generatorului. Lui „nu-i place” mersul la ralanti. Reduce sarcina termica posibil printr-o selecție mai atentă a capacității condensatoarelor excitante.

4. Nu greșiți cu puterea curent electric produs de generator. Dacă se folosește o fază atunci când se operează un generator trifazat, puterea acestuia va fi de 1/3 putere totală generator, dacă două faze reprezintă 2/3 din puterea totală a generatorului.

5. Frecvența curentului alternativ produs de generator poate fi controlată indirect de tensiunea de ieșire, care în modul „fără sarcină” ar trebui să fie cu 4...6% mai mare decât valoarea industrială de 220/380 V.

De la dezasamblarea CD-rom-ului, s-au acumulat deja o serie de motoare fără perii DC(acestea sunt cele care rotesc discul). Și nu par să ocupe mult spațiu, dar adesea îți atrag atenția. În cele din urmă, am decis că trebuie să mă decid cumva asupra lor.

Deci, acesta este un motor de curent continuu fără perii, poziția rotorului în el este monitorizată de trei senzori Hall, controlați cu ajutorul unui cip driver BA6849FP(reglarea vitezei). În teorie, totul este simplu, dar în practică, impresiile pot depăși scara doar de la doar privind eșarfa pe care este instalat efectiv motorul.

Prin urmare, nu m-am aprofundat în scopul numeroaselor terminale ale cablului, ci pur și simplu am luat și am înjumătățit motorul și i-am văzut statorul. Cu toate acestea revizuire completă placa de circuit imprimat era încă la îndemână. Dându-și seama că nu se poate lipsi de victime, a dezlipit firele (3 bucăți) care mergeau de la înfășurările statorului la placă, apoi a pliat-o și a rupt placa în jumătate împreună cu placa metalica prinderi

Statorul eliberat a căzut pe masă și, din nou în scopuri educaționale, a fost imediat desfășurat. Acum pot raporta că motorul avea trei înfășurări (faze) conectate folosind metoda „stea”, dar este foarte posibil ca acestea să poată fi conectate folosind metoda „delta”.

Schema de asamblare

Bineînțeles că motorul electric dispăruse, dar odată cu el nu mai era timiditate în fața necunoscutului, pentru că acum nu mai era nici necunoscut. În fotografie, conductorii formează înfășurări și se termină cu fire. Conexiunile înfășurării sunt diferite, dar esența electrică mari schimbari nu suferă. Firele relativ groase ale înfășurărilor statorului au sugerat că de la acest motor se poate obține un curent bun, chiar dacă ar fi folosit ca generator și chiar dacă produce câțiva volți de tensiune, atunci „fericirea” este posibilă!

M-am hotărât pe această schemă de eliminare a curentului electric pe care îl produce de la motorul electric, care acum este generator. Acest circuit a fost asamblat și testat cu următoarele evaluări ale componentelor electronice: C1 - 100 µF x 16 V, toate cele șase diode 1N5817.

Ar fi interesant să încercăm o astfel de schemă, dar până acum nu am ajuns la ea. Ca o opțiune mai avansată, puneți-o la ieșire.

Pentru acțiuni ulterioare Un alt motor electric a fost luat și adus în stare corespunzătoare pentru conectare și prindere. Angrenaje (pereche de viteze) cu un raport de transmisie de 1:5 de la lanternă chinezească- „bug”.

Totul a fost montat pe o bază potrivită. Important în această operațiune este să „iei” corect. distanta centrala angrenajele și stabilesc axa lor de rotație într-un singur plan spațial.

Circuitul este asamblat, generatorul nou transformat este gata pentru testare.

Cu rotirea intensivă, dar fără masochism, a angrenajului mare cu degetele, tensiunea ajunge cu ușurință la 1,7 volți (fără sarcină).

La conectarea unei sarcini, un bec de 2,5 V și 150 mA, curentul ajunge la 120 mA. Becul luminează intermitent pe podea.

Video - lucru sub sarcină

Îmi voi lua libertatea de a declara că chiar și acest motor special poate fi folosit ca unul capabil să genereze curent electric cantitate suficientă pentru încărcarea unei baterii AAA cu o tensiune de 1,2 V și o capacitate de până la 1000 mA inclusiv. Vă rugăm să acordați atenție fotografiei care arată instalarea angrenajelor pe bază. Partea dreaptă a angrenajului mare cere doar să fie instalată cu un alt motor. Diagrama cinematică va fi următoarea: o roată motrice le rotește pe două roți antrenate. Posibilitățile sunt dublate, devine realist să asamblați un convertor boost și chiar să încărcați bateriile telefoane mobile. A tratat probleme legate de producerea energiei electrice Babay.

Discutați articolul GENERATOR DE LA UN MOTOR CU PROPRIILE MINI

Salutare tuturor! Astăzi vom vedea cum să o facem generator de casă de la un motor asincron cu propriile mâini. Această întrebare Sunt interesat de el de mult timp, dar cumva nu am avut timp să mă ocup de implementarea lui. Acum hai să facem puțină teorie.

Dacă luați și învârtiți un motor electric asincron de la un motor principal, atunci urmând principiul reversibilității mașinilor electrice îl puteți face să genereze curent electric. Pentru a face acest lucru, trebuie să rotiți arborele unui motor asincron cu o frecvență egală cu sau puțin mai mare decât frecvența sa de rotație asincronă. Ca urmare a magnetismului rezidual în circuitul magnetic al motorului electric, unele EMF vor fi induse la bornele înfășurării statorului.

Acum să luăm și să conectăm condensatoarele nepolare C la bornele înfășurării statorului, așa cum se arată în figura de mai jos.

În acest caz, un curent capacitiv va începe să curgă prin înfășurarea statorului. Se va numi magnetizare. Aceste. Generatorul asincron se va autoexcita și EMF va crește. Valoarea EMF va depinde de caracteristica în sine mașină electrică, și asupra capacității condensatoarelor. Astfel, am transformat un motor electric asincron obișnuit într-un generator.

Acum să vorbim despre cum să alegem condensatorii potriviți pentru un generator de casă dintr-un motor asincron. Capacitatea trebuie selectată astfel încât tensiunea generată și puterea de ieșire a generatorului asincron să corespundă puterii și tensiunii atunci când funcționează ca motor electric. Consultați tabelul de mai jos pentru date. Sunt relevante pentru generatoarele asincrone interesante cu o tensiune de 380 volți și o viteză de rotație de 750 până la 1500 rpm.

Pe măsură ce sarcina generatorului asincron crește, tensiunea la bornele acestuia va tinde să scadă (sarcina inductivă a generatorului va crește). Pentru a menține tensiunea la un anumit nivel, este necesar să conectați condensatori suplimentari. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza un regulator de tensiune special, care, atunci când tensiunea la bornele statorului generatorului scade, va conecta bănci de condensatoare suplimentare folosind contacte.

Viteza de rotație a generatorului în modul normal ar trebui să depășească viteza sincronă cu 5-10 la sută. Adică, dacă viteza de rotație este de 1000 rpm, atunci trebuie să o rotești la o frecvență de 1050-1100 rpm.

Un mare avantaj al unui generator asincron este că poate fi folosit ca un motor electric asincron obișnuit fără modificări. Dar nu este recomandat să te lași prea dus și să faci generatoare din motoare electrice cu o putere mai mare de 15-20 kV*A. Generator de casă de la un motor asincron mare solutie pentru cei care nu au posibilitatea de a folosi un generator clasic de laminat kronotex. Succes cu toate si la revedere!

Baza a fost un motor de curent alternativ asincron industrial cu o putere de 1,5 kW și o turație a arborelui de 960 rpm. În sine, un astfel de motor nu poate funcționa inițial ca generator. Are nevoie de îmbunătățire, și anume de înlocuire sau modificare a rotorului.
Plăcuța de identificare a motorului:

Lucrul bun la motor este că are etanșări oriunde trebuie, mai ales la rulmenți. Acest lucru crește semnificativ intervalul dintre periodice servicii tehnice, deoarece praful și murdăria nu pot ajunge cu ușurință nicăieri și pătrunde.
Lămpile de pe acest motor electric pot fi amplasate pe ambele părți, ceea ce este foarte convenabil.

Transformarea unui motor asincron într-un generator

Scoateți capacele și scoateți rotorul.
Infasurarile statorului raman originale, motorul nu este rebobinat, totul ramane ca atare, fara modificari.

Rotorul a fost modificat la comandă. S-a decis să nu fie complet metal, ci prefabricat.

Adică, rotorul original este măcinat până la o anumită dimensiune.
O cupă de oțel este prelucrată și presată pe rotor. Grosimea scanării în cazul meu este de 5 mm.

Marcarea locurilor pentru lipirea magneților a fost una dintre cele mai dificile operațiuni. Ca urmare, prin încercare și eroare, s-a decis să tipăriți șablonul pe hârtie, să decupați cercuri în el pentru magneți de neodim - sunt rotunzi. Și lipiți magneții conform șablonului pe rotor.
Principala problemă a apărut în tăierea mai multor cercuri în hârtie.
Toate dimensiunile sunt selectate individual pentru fiecare motor. Unele dimensiuni generale plasarea magneților nu poate fi dată.

Magneții de neodim sunt lipiți cu super-clei.

S-a realizat o plasă de fir de nailon pentru întărire.

În continuare, totul este înfășurat cu bandă, se face un cofraj sigilat de dedesubt, sigilat cu plastilină, iar deasupra se face o pâlnie de umplere din aceeași bandă. Totul este turnat rasina epoxidica.

Rășina curge încet în jos de sus în jos.

După ce rășina epoxidică s-a întărit, îndepărtați banda.

Acum totul este gata pentru asamblarea generatorului.

Introducem rotorul în stator. Acest lucru trebuie făcut cu precauție extremă, deoarece magneții de neodim au o putere enormă și rotorul zboară literalmente în stator.

Asamblați și închideți capacele.

Magneții nu se ating. Aproape că nu se lipește, se întoarce relativ ușor.
Verificarea lucrării. Rotim generatorul dintr-un burghiu, cu o viteza de rotatie de 1300 rpm.
Motorul este conectat într-o stea generatoarele de acest tip nu pot fi conectate într-un triunghi;
Tensiunea este eliminată pentru a verifica între faze.

Generatorul realizat din motor asincron funcționează perfect.Mai mult informatii detaliate urmăriți în videoclip.

Canalul autorului -

În efortul de a obține surse autonome Experții în electricitate au găsit o modalitate de a transforma un motor electric trifazat asincron AC într-un generator cu propriile mâini. Această metodă are o serie de avantaje și unele dezavantaje.

Aspectul unui motor electric asincron

Secțiunea prezintă principalele elemente:

1. corp din fontă cu aripioare radiator pentru o răcire eficientă;
2. o carcasă de rotor cu cușcă de veveriță cu linii de deplasare a câmpului magnetic în raport cu axa sa;
3. grup de contacte de comutare într-o cutie (borno), pentru comutarea înfășurărilor statorului în circuite stea sau triunghi și conectarea cablurilor de alimentare;
4. garouri dense fire de cupruînfășurări statorice;
5. arbore rotor din oțel cu o canelură pentru fixarea scripetelui cu o cheie cu pană.

O dezasamblare detaliată a motorului electric asincron, indicând toate piesele, este prezentată în figura de mai jos.

Dezasamblarea detaliată a unui motor asincron

Avantajele generatoarelor convertite din motoare asincrone:

1. ușurință de asamblare a circuitului, nu este nevoie să dezasamblați motorul electric, fără rebobinare a înfășurărilor;
2. capacitatea de a roti generatorul de curent electric cu o turbină eoliană sau hidraulică;
3. Generatorul de la un motor asincron este utilizat pe scară largă în sistemele motor-generator pentru a converti o rețea monofazată de 220V AC într-o rețea trifazată cu o tensiune de 380V.
4. posibilitatea folosirii unui generator, in condiţiile de terenînvârtindu-l de la motoarele cu ardere internă.

Ca dezavantaj, se poate observa dificultatea de a calcula capacitatea condensatoarelor conectate la înfășurări, de fapt, acest lucru se face experimental.

Prin urmare, este greu de realizat putere maxima un astfel de generator, există dificultăți cu alimentarea cu energie a instalațiilor electrice care au mare valoare curent de pornire, pe ferăstraie electrice circulare cu motoare trifazate de curent alternativ, betoniere și alte instalații electrice.

Principiul de funcționare a generatorului

Funcționarea unui astfel de generator se bazează pe principiul reversibilității: „orice instalație electrică care transformă energia electrică în energie mecanică poate face proces invers" Se folosește principiul de funcționare al generatoarelor; rotația rotorului provoacă un EMF și apariția unui curent electric în înfășurările statorului.

Pe baza acestei teorii, este evident că un motor electric asincron poate fi transformat într-un generator electric. Pentru a realiza în mod conștient reconstrucția, este necesar să înțelegem cum are loc procesul de generare și ce este necesar pentru aceasta. Toate motoarele antrenate de curent alternativ sunt considerate asincrone. Câmpul statorului se mișcă ușor înaintea câmpului magnetic al rotorului, trăgându-l împreună cu acesta în direcția de rotație.

Pentru a obține procesul invers, generare, câmpul rotoric trebuie să avanseze mișcarea câmpului magnetic al statorului, în mod ideal rotindu-se în sens opus. Acest lucru se realizează prin conectarea unui condensator mare la rețeaua de alimentare pentru a crește capacitatea, se folosesc grupuri de condensatoare. Unitatea condensatoare este încărcată prin acumularea de energie magnetică (un element al componentei reactive a curentului alternativ). Sarcina condensatorului este în fază opusă sursei de curent a motorului electric, astfel încât rotația rotorului începe să încetinească, înfășurarea statorului generează curent.

Conversie

Cum să transformi practic un motor electric asincron într-un generator cu propriile mâini?

Pentru a conecta condensatorii, trebuie să deșurubați capacul superior bor (cutie), unde se află grupul de contacte, comutarea contactelor înfășurărilor statorului și firele de alimentare ale motorului asincron sunt conectate.

Bor deschis cu grup de contact

Înfășurările statorului pot fi conectate într-o configurație „stea” sau „triunghi”.

Circuite de conectare „Star” și „Triunghi”

Plăcuța de identificare sau pașaportul produsului arată scheme posibile conexiunile si parametrii motorului cand diverse conexiuni. Indicat:

• curenți maximi;
• tensiunea de alimentare;
• consumul de energie;
• numărul de rotații pe minut;
• Eficiență și alți parametri.

Parametrii motorului indicați pe plăcuța de identificare

Într-un generator trifazat dintr-un motor electric asincron, care este realizat manual, condensatorii sunt conectați într-un circuit similar „Triunghi” sau „Star”.

Opțiunea de conectare cu o „stea” asigură procesul de pornire de generare a curentului la viteze mai mici decât la conectarea circuitului într-un „triunghi”. În acest caz, tensiunea la ieșirea generatorului va fi puțin mai mică. Conexiunea Delta oferă o ușoară creștere a tensiunii de ieșire, dar necesită turații mai mari la pornirea generatorului. Într-un motor electric asincron monofazat, este conectat un condensator de defazare.

Schema de conectare a condensatoarelor la un generator într-un „triunghi”

Condensatoarele modelului KBG-MN sau alte mărci de cel puțin 400 V nepolare nu sunt potrivite în acest caz.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/kondensator-1.jpg 650w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Cum arată un condensator fără poli al mărcii KBG-MN?

Calculul capacității condensatorului pentru motorul utilizat

Puterea de ieșire nominală a generatorului, kW	Capacitate estimată în, µF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

În generatoarele sincrone, procesul de generare este excitat pe înfășurările armăturii de la sursa de curent. 90% dintre motoarele asincrone au rotoare cu cușcă de veveriță, fără înfășurare, este creată de o sarcină statică reziduală în rotor. Este suficient să creați un EMF în stadiul inițial de rotație, care induce curent și reîncarcă condensatorii prin înfășurările statorului. Reîncărcarea ulterioară vine deja din curentul generat, procesul de generare va fi continuu atâta timp cât rotorul se rotește.

Se recomandă instalarea conexiunii automate de sarcină la generator, prize și condensatori într-un panou închis separat. Așezați firele de conectare de la generatorul de bor la tabloul de distribuție într-un cablu izolat separat.

Chiar și atunci când generatorul nu funcționează, trebuie să evitați atingerea bornelor condensatorului de la contactele prizei. Sarcina acumulată de condensator rămâne perioadă lungă de timpși vă poate provoca un șoc electric. Pământați carcasele tuturor unităților, motorului, generatorului, panoului de comandă.

Instalarea unui sistem motor-generator

Când instalați un generator cu un motor cu propriile mâini, trebuie să țineți cont de faptul că numărul specificat de rotații nominale ale motorului electric asincron utilizat la ralanti este mai mare.

Schema unui motor-generator pe o curea de transmisie

La un motor de 900 rpm la ralanti vor fi 1230 rpm, pentru a obține suficientă putere la ieșirea unui generator convertit din acest motor, trebuie să aveți un număr de rotații cu 10% mai mare decât turația de ralanti:

1230 + 10% = 1353 rpm.

Transmisia cu curele se calculează folosind formula:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg – turația necesară de rotație a generatorului 1353 rpm;

Vm – viteza de rotatie a motorului 1200 rpm;

Dm – diametrul scripetelui pe motor este de 15 cm;

Dg – diametrul scripetelui de pe generator.

Având un motor de 1200 rpm unde scripetele are Ø 15 cm, nu mai rămâne decât să calculăm Dg - diametrul scripetei de pe generator.

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

Generator cu magneți de neodim

Cum se face un generator dintr-un motor electric asincron?

Acest generator de casă elimină utilizarea unităților de condensatoare. Sursa câmpului magnetic, care induce EMF și creează curent în înfășurarea statorului, este construită pe magneți permanenți de neodim. Pentru a face acest lucru singur, trebuie să efectuați succesiv următorii pași:

• Scoateți capacele din față și din spate ale motorului asincron.
• Scoateți rotorul din stator.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-1-600x448.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-1-768x573..jpg 1024w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-1.jpg 1200w" sizes=" (lățimea maximă: 600px) 100vw, 600px">

Cum arată rotorul unui motor asincron?

• Rotorul este șlefuit, stratul superior cu 2 mm mai mare decât grosimea magneților este îndepărtat. ÎN condiţiile de viaţă Nu este întotdeauna posibil să găleți rotorul cu propriile mâini, în absența echipamentului și a abilităților de strunjire. Trebuie să contactați specialiști în ateliere de strunjire.
• Pe o foaie hârtie simplă se pregătește un șablon pentru amplasarea magneților rotunzi, Ø 10-20mm, de până la 10 mm grosime, cu o forță de atracție de 5-9 kg pe mp/cm, dimensiunea depinde de mărimea rotorului. Șablonul este lipit de suprafața rotorului, magneții sunt plasați în benzi la un unghi de 15 - 20 de grade față de axa rotorului, câte 8 bucăți pe bandă. Figura de mai jos arată că pe unele rotoare există dungi întunecate de deplasare a liniilor câmpului magnetic în raport cu axa sa.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-01-600x309.jpg?.jpg 600w, https://elquanta. ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-01.jpg 730w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Instalarea magneților pe rotor

• Rotorul pe magneți este calculat astfel încât să fie patru grupe de benzi, într-un grup de 5 benzi, distanța dintre grupuri este de 2Ø a magnetului. Golurile din grup sunt de 0,5-1Ø ale magnetului, acest aranjament reduce forta de lipire a rotorului de stator trebuie rotit cu eforturile a doua degete;
• Rotorul magnetic, realizat după un șablon calculat, este umplut cu rășină epoxidică. După ce se usucă puțin, partea cilindrică a rotorului este acoperită cu un strat de fibră de sticlă și din nou impregnată cu rășină epoxidică. Acest lucru va împiedica magneții să zboare când rotorul se rotește. Stratul superior pe magneți nu trebuie să depășească diametrul original al rotorului, care a fost înainte de canelura. În caz contrar, rotorul nu va cădea la loc sau se va freca de înfășurarea statorului atunci când se rotește.
• După uscare, rotorul poate fi pus la loc și capacele închise;
• Pentru a testa un generator electric, este necesar să rotiți rotorul cu un burghiu electric, măsurând tensiunea la ieșire. Numărul de rotații când este atinsă tensiunea dorită este măsurat de un turometru.
• știind cantitatea necesară turația generatorului, transmisia prin curea este calculată conform metodei descrise mai sus.

O opțiune de aplicație interesantă este atunci când un generator electric bazat pe un motor electric asincron este utilizat într-un circuit motor-generator electric cu autoalimentare. Când o parte din puterea generată de generator ajunge la motorul electric, care îl învârte. Restul energiei este cheltuită pe sarcina utilă. Prin implementarea principiului auto-hrănirii, este practic posibil să pentru o lungă perioadă de timp asigurarea casei cu alimentare autonomă.

Video. G generator de la un motor asincron.

Pentru o gamă largă de consumatori de energie electrică, cumpărarea de centrale diesel puternice precum TEKSAN TJ 303 DW5C cu o putere de ieșire de 303 kVA sau 242 kW nu are sens. Generatoarele de benzină de putere mică sunt scumpe, cea mai buna varianta creați-vă propriile generatoare eoliene sau un dispozitiv auto-generator cu motor.

Folosind aceste informații, puteți asambla un generator cu propriile mâini, folosind magneți permanenți sau condensatoare. Acest tip de echipament este foarte util pentru case de tara, în teren, ca sursă de alimentare de urgență atunci când nu există tensiune în interior retelele industriale. Casa complet utilata cu aer conditionat, sobe electriceŞi cazane de incalzire, nu vor putea face față motorului puternic al unui ferăstrău circular. Furnizați temporar electricitate aparate electrocasnice necesitatile de baza pot fi iluminatul, frigiderul, televizorul si altele care nu necesita puteri mari.