Czy można wykonać generator z silnika asynchronicznego? Jak zrobić generator do wiatraka z silnika asynchronicznego własnymi rękami

Treść:

Elektrotechnika istnieje i działa według własnych praw i zasad. Wśród nich istnieje tak zwana zasada odwracalności, która pozwala na wykonanie generatora własnymi rękami z silnika asynchronicznego. Aby rozwiązać ten problem, wymagana jest wiedza i dokładne zrozumienie zasad działania tego sprzętu.

Przejście silnika asynchronicznego w tryb generatora

Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę zasadę działania silnika asynchronicznego, ponieważ to właśnie ta jednostka służy jako podstawa do stworzenia generatora.

Asynchroniczny silnik elektryczny to urządzenie przetwarzające energię elektryczną na energię mechaniczną i cieplną. Możliwość takiej transformacji zapewnia napięcie występujące pomiędzy uzwojeniami stojana i wirnika. Główna cecha silników asynchronicznych polega na różnicy prędkości obrotowych tych elementów.

Sam stojan i wirnik są częściami współosiowymi o przekroju kołowym, wykonanymi z blach stalowych z rowkami wewnątrz pierścienia. W całym zestawie w miejscu uzwojenia powstają podłużne rowki drut miedziany. W wirniku funkcję uzwojenia pełnią pręty aluminiowe umieszczone w rowkach rdzenia i zamknięte z obu stron płytkami ryglującymi. Po przyłożeniu napięcia do uzwojeń stojana powstaje wirujące pole magnetyczne. Ze względu na różnicę prędkości obrotowej pomiędzy uzwojeniami indukuje się siła elektromotoryczna, co prowadzi do obrotu wału centralnego.

Przeciwnie, w przeciwieństwie do asynchronicznego silnika elektrycznego, generator przekształca energię cieplną i mechaniczną w energię elektryczną. Najbardziej rozpowszechnione są urządzenia indukcyjne, charakteryzujące się prowadzeniem przeplatania siła elektromotoryczna. Podobnie jak w przypadku silnika asynchronicznego, przyczyną indukcji pola elektromagnetycznego jest różnica obrotów pól magnetycznych stojana i wirnika. Z tego wynika całkiem naturalnie, w oparciu o zasadę odwracalności, że całkiem możliwe jest przekształcenie silnika asynchronicznego w generator poprzez pewne rekonstrukcje techniczne.

Każdy asynchroniczny generator elektryczny jest rodzajem transformatora, który przekształca energię mechaniczną wału silnika elektrycznego na prąd przemienny. Dzieje się tak, gdy prędkość wału zaczyna przekraczać prędkość synchroniczną i osiąga 1500 obr./min i więcej. Prędkość tę osiąga się poprzez zastosowanie wysokiego momentu obrotowego. Jego źródłem może być silnik spalinowy generator gazu lub wirnik wiatraka.

Po osiągnięciu synchronicznej prędkości obrotowej włączana jest bateria kondensatorów, w której wytwarzany jest prąd pojemnościowy. Pod jego działaniem uzwojenia stojana ulegają samowzbudzeniu, a prąd elektryczny zaczyna być generowany w trybie generowania. Niezawodna i stabilna praca takiego generatora zdolnego do dostarczania częstotliwości przemysłowej 50 Hz, pod pewnymi warunkami:

Prędkość obrotowa powinna być wyższa niż częstotliwość robocza samego silnika elektrycznego o procent poślizgu wynoszący 2-10%.
Prędkość obrotowa generatora musi odpowiadać prędkości synchronicznej.

Jak zrobić generator

Mając pewne informacje i praktyczne umiejętności z zakresu elektrotechniki, całkiem możliwe jest złożenie funkcjonalnego generatora własnymi rękami z silnika asynchronicznego. Przede wszystkim należy obliczyć rzeczywistą, czyli asynchroniczną prędkość silnika elektrycznego, który będzie używany jako generator. Operację tę można wykonać za pomocą obrotomierza.

Następnie należy określić częstotliwość synchroniczną silnika elektrycznego, która będzie asynchroniczna dla generatora. Jak już wspomniano, tutaj należy wziąć pod uwagę wielkość poślizgu, która wynosi 2-10%. Przykładowo w wyniku pomiarów uzyskano prędkość obrotową 1450 obr/min, zatem wymagana częstotliwość pracy generatora będzie wynosić 1479-1595 obr/min.

Próbując uzyskać autonomiczne źródła energii elektrycznej, eksperci znaleźli sposób na przerobienie trójfazowego asynchronicznego silnika elektrycznego własnymi rękami AC do generatora. Metoda ta ma wiele zalet i pewne wady.

Wygląd asynchronicznego silnika elektrycznego

W tej sekcji przedstawiono główne elementy:

żeliwny korpus z żeberkami chłodnicy zapewniającymi efektywne chłodzenie;
obudowa wirnika klatkowego z liniami przesunięcia pola magnetycznego względem jego osi;
przełączająca grupa styków w skrzynce (borno), do przełączania uzwojeń stojana w układach gwiazda lub trójkąt oraz do łączenia przewodów zasilających;
ciasne opaski uciskowe przewody miedziane uzwojenia stojana;
stalowy wał wirnika z rowkiem do mocowania koła pasowego za pomocą wpustu klinowego.

Szczegółowy demontaż asynchronicznego silnika elektrycznego ze wskazaniem wszystkich części pokazano na poniższym rysunku.

Szczegółowy demontaż silnika asynchronicznego

Zalety generatorów przerobionych z silników asynchronicznych:

łatwość montażu obwodu, możliwość nie demontażu silnika elektrycznego, nie przewijania uzwojeń;
możliwość obracania generatora prądu elektrycznego za pomocą turbiny wiatrowej lub hydraulicznej;
Generator z silnika asynchronicznego jest szeroko stosowany w układach silnikowo-generatorowych do konwersji sieci jednofazowej 220 V prądu przemiennego na sieć trójfazową o napięciu 380 V.
możliwość wykorzystania generatora w terenie, obracając go z silników spalinowych.

Wadą jest trudność obliczenia pojemności kondensatorów podłączonych do uzwojeń, w rzeczywistości odbywa się to eksperymentalnie.

Dlatego trudno jest uzyskać maksymalną moc takiego generatora, występują trudności z zasilaniem instalacji elektrycznych, które je posiadają wielka wartość prąd rozruchowy, na piłach tarczowych elektrycznych z silnikami trójfazowymi, betoniarkach i innych instalacjach elektrycznych.

Zasada działania generatora

Działanie takiego generatora opiera się na zasadzie odwracalności: „każda instalacja elektryczna przetwarzająca energię elektryczną na energię mechaniczną może przeprowadzić proces odwrotny”. Wykorzystuje się zasadę działania generatorów; obrót wirnika powoduje powstanie pola elektromagnetycznego i pojawienie się prądu elektrycznego w uzwojeniach stojana.

Na podstawie tej teorii oczywiste jest, że asynchroniczny silnik elektryczny można przekształcić w generator elektryczny. Aby świadomie przeprowadzić rekonstrukcję, należy zrozumieć, jak zachodzi proces generowania i co jest do tego potrzebne. Wszystkie silniki napędzane prądem przemiennym są uważane za asynchroniczne. Pole stojana porusza się nieco przed polem magnetycznym wirnika, ciągnąc je wraz z nim w kierunku obrotu.

Aby uzyskać proces odwrotny, czyli wytwarzanie, pole wirnika musi przyspieszać ruch pola magnetycznego stojana, idealnie obracając się w przeciwnym kierunku. Osiąga się to poprzez podłączenie dużego kondensatora do sieci zasilającej; w celu zwiększenia pojemności stosuje się grupy kondensatorów. Zespół kondensatora ładuje się poprzez gromadzenie energii magnetycznej (element składowej biernej prądu przemiennego). Ładunek kondensatora jest w fazie przeciwnej do źródła prądu silnika elektrycznego, więc obrót wirnika zaczyna zwalniać, uzwojenie stojana generuje prąd.

Konwersja

Jak praktycznie własnymi rękami zamienić asynchroniczny silnik elektryczny w generator?

Aby podłączyć kondensatory, należy odkręcić górną pokrywę boru (skrzynki), w której znajduje się grupa styków, przełączając styki uzwojeń stojana i podłączając przewody zasilające silnika asynchronicznego.

Otwarty bor z grupą kontaktową

Uzwojenia stojana można łączyć w konfiguracji „gwiazdy” lub „trójkąta”.

Obwody przyłączeniowe „Gwiazda” i „Trójkąt”

Na tabliczce znamionowej lub w karcie katalogowej produktu znajdują się możliwe schematy połączeń i parametry silnika różne połączenia. Wskazany:

maksymalne prądy;
napięcie zasilania;
zużycie energii;
liczba obrotów na minutę;
Wydajność i inne parametry.

Parametry silnika podane na tabliczce znamionowej

W trójfazowym generatorze z asynchronicznego silnika elektrycznego, wykonanym ręcznie, kondensatory są połączone w podobny obwód „trójkąta” lub „gwiazdy”.

Opcja połączenia z „Gwiazdą” zapewnia rozpoczęcie procesu generowania prądu przy niższych prędkościach niż przy łączeniu obwodu w „Trójkąt”. W takim przypadku napięcie na wyjściu generatora będzie nieco niższe. Połączenie w trójkąt zapewnia niewielki wzrost napięcia wyjściowego, ale wymaga wyższych obrotów podczas uruchamiania generatora. W jednofazowym asynchronicznym silniku elektrycznym podłączony jest jeden kondensator przesuwający fazę.

Schemat podłączenia kondensatorów na generatorze w „trójkącie”

W tym przypadku nie nadają się kondensatory modelu KBG-MN lub innych marek o napięciu co najmniej 400 V, a nie polarne modele elektrolityczne;

Jak wygląda kondensator bezbiegunowy marki KBG-MN?

Obliczanie pojemności kondensatora dla zastosowanego silnika

Znamionowa moc wyjściowa generatora, kW	Szacowana pojemność w, µF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

W generatorach synchronicznych proces generowania jest wzbudzany na uzwojeniach twornika ze źródła prądu. 90% silników asynchronicznych ma wirniki klatkowe, bez uzwojenia; wzbudzenie powstaje w wyniku szczątkowego ładunku statycznego w wirniku. Wystarczy wytworzyć pole elektromagnetyczne w początkowej fazie obrotu, które indukuje prąd i ładuje kondensatory przez uzwojenia stojana. Dalsze ładowanie pochodzi już z wytworzonego prądu; proces wytwarzania będzie ciągły podczas obracania się wirnika.

Zaleca się montaż automatycznego podłączenia obciążenia do generatora, gniazd i kondensatorów w oddzielnym zamkniętym panelu. Ułóż przewody łączące generator boru z rozdzielnicą w oddzielnym izolowanym kablu.

Nawet gdy generator nie pracuje, należy unikać dotykania zacisków kondensatora styków gniazda. Ładunek zgromadzony przez kondensator utrzymuje się przez długi czas i może spowodować porażenie prądem. Uziemić obudowy wszystkich jednostek, silnik, generator, panel sterowania.

Instalacja układu silnik-generator

Instalując generator z silnikiem własnymi rękami, należy wziąć pod uwagę, że określona liczba obrotów znamionowych asynchronicznego silnika elektrycznego stosowanego na biegu jałowym jest większa.

Schemat generatora silnika na napędzie pasowym

Na silniku 900 obr/min na biegu jałowym będzie 1230 obr/min, aby uzyskać wystarczającą moc na wyjściu generatora przerobionego z tego silnika, należy mieć liczbę obrotów o 10% większą od biegu jałowego:

1230 + 10% = 1353 obr./min.

Napęd pasowy oblicza się ze wzoru:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg – wymagana prędkość obrotowa generatora 1353 obr/min;

Vm – prędkość obrotowa silnika 1200 obr/min;

Dm – średnica koła pasowego na silniku wynosi 15 cm;

Dg – średnica koła pasowego generatora.

Mając silnik 1200 obr/min, w którym koło pasowe ma średnicę Ø 15 cm, pozostaje jedynie obliczyć Dg - średnicę koła pasowego na generatorze.

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

Generator z magnesami neodymowymi

Jak zrobić generator z asynchronicznego silnika elektrycznego?

Ten domowy generator wyklucza użycie jednostek kondensatorów. Źródło pola magnetycznego, które indukuje pole elektromagnetyczne i wytwarza prąd w uzwojeniu stojana, zbudowane jest na trwałych magnesach neodymowych. Aby to zrobić własnymi rękami, musisz kolejno wykonać następujące kroki:

Zdejmij przednią i tylną pokrywę silnika asynchronicznego.
Wymontuj wirnik ze stojana.

Jak wygląda wirnik silnika asynchronicznego?

Wirnik jest szlifowany, usuwana jest wierzchnia warstwa o 2 mm większa niż grubość magnesów. W warunkach domowych nie zawsze możliwe jest wiercenie wirnika własnymi rękami, w przypadku jego braku sprzęt tokarski i umiejętności. Musisz skontaktować się ze specjalistami w warsztatach tokarskich.
Na kartce zwykłego papieru przygotowywany jest szablon do umieszczenia okrągłych magnesów o średnicy 10-20 mm i grubości do 10 mm, o sile przyciągania 5-9 kg na m2/cm, wielkość zależna od wielkości wirnika . Szablon przykleja się do powierzchni wirnika, magnesy umieszcza się w paskach pod kątem 15 - 20 stopni względem osi wirnika, po 8 sztuk na pasek. Poniższy rysunek pokazuje, że na niektórych wirnikach występują ciemno-jasne pasy przemieszczenia linii pola magnetycznego względem jego osi.

Montaż magnesów na wirniku

Wirnik na magnesach jest obliczany w taki sposób, że istnieją cztery grupy pasków, w grupie 5 pasków odległość między grupami wynosi 2 Ø magnesu. Szczeliny w grupie wynoszą 0,5-1 Ø magnesu, takie ustawienie zmniejsza siłę przylegania wirnika do stojana, należy go obrócić wysiłkiem dwóch palców;
Wirnik magnetyczny wykonany według obliczonego szablonu wypełniony jest żywicą epoksydową. Po lekkim wyschnięciu cylindryczną część wirnika pokrywa się warstwą włókna szklanego i ponownie impregnuje żywicą epoksydową. Zapobiegnie to wypadaniu magnesów podczas obrotu wirnika. Górna warstwa na magnesach nie powinna przekraczać pierwotnej średnicy wirnika, która znajdowała się przed rowkiem. W przeciwnym razie wirnik nie opadnie na miejsce lub podczas obracania będzie ocierał się o uzwojenie stojana.
Po wyschnięciu rotor można ponownie założyć na miejsce i zamknąć pokrywy;
Aby przetestować generator elektryczny, należy obrócić wirnik za pomocą wiertarki elektrycznej, mierząc napięcie na wyjściu. Liczbę obrotów po osiągnięciu pożądanego napięcia mierzy się tachometrem.
Porozumiewawczy wymagana ilość prędkości generatora, napęd pasowy obliczany jest według metody opisanej powyżej.

Ciekawą opcją zastosowania jest zastosowanie generatora elektrycznego opartego na asynchronicznym silniku elektrycznym w samozasilającym się obwodzie silnik-generator elektryczny. Kiedy część mocy generowanej przez generator trafia do silnika elektrycznego, który ją obraca. Pozostała część energii jest zużywana na ładunek. Realizując zasadę samodzielnego zasilania, praktycznie możliwe jest zapewnienie domowi autonomicznego zasilania przez długi czas.

Wideo. G generator z silnika asynchronicznego.

Dla szerokiego grona odbiorców energii elektrycznej kupowanie potężnych elektrowni wysokoprężnych typu TEKSAN TJ 303 DW5C o mocy 303 kVA lub 242 kW nie ma sensu. Niska moc generatory benzynowe kochani, najlepsza opcja stwórz własne generatory wiatrowe lub urządzenie silnikowo-generatorowe z własnym zasilaniem.

Korzystając z tych informacji, możesz zmontować generator własnymi rękami, używając magnesów trwałych lub kondensatorów. Tego typu sprzęt jest bardzo przydatny domy wiejskie w warunkach polowych jako awaryjne źródło zasilania w przypadku braku napięcia w sieciach przemysłowych. Pełny dom z klimatyzatorami, kuchenki elektryczne i kotły grzewcze, mocny silnik piła tarczowa nie wyciągną. Tymczasowo zapewnij prąd sprzęt AGD podstawowymi potrzebami mogą być oświetlenie, lodówka, telewizor i inne, które nie wymagają dużych mocy.

Nie wszystkie istniejące sieci elektroenergetyczne (szczególnie te działające w regionach oddalonych od miast) są w stanie zapewnić odbiorcom odpowiednią moc, odpowiednią do pracy nowoczesnych sprzęt gospodarstwa domowego. Ze względu na niską jakość napięcia pochodzącego z podstacji i jego częste awarie, wielu użytkowników jest zmuszonych pomyśleć o wykonaniu domowego generatora prądu. Z tym, że wygląda to tak generator asynchroniczny na zewnątrz, można zobaczyć na ryc. poniżej.

Takie podejście do rozwiązania problemu zasilania poza miastem pozwala na znaczne oszczędności w porównaniu do sytuacji, gdy sprzęt generatorowy zakupione za pośrednictwem sieci handlowej w postaci gotowej.

Efekt odwracalności

Wiadomo, że zasada działania każdego urządzenia wytwarzającego prąd elektryczny opiera się na konwersji jednej formy energii (np. ciepła) na postać niezbędną do zasilania urządzenia. Można skorzystać z tzw. alternatywnych (zwanych także odnawialnymi) źródeł zaopatrzenia w energię, jednak metoda ta wiąże się z jeszcze większymi kosztami materiałowymi i produkcyjnymi.

O wiele łatwiej i taniej jest wykonać domowy generator prądu, wykorzystując potencjalne możliwości starego asynchronicznego silnika elektrycznego, jakim dysponuje użytkownik.

Podstawą takiej produkcji jest dobrze znana w elektrotechnice zasada odwracalności procesów oddziaływania pól elektromagnetycznych, którą tłumaczy się specyfiką procesów zachodzących podczas tego procesu. procesy elektryczne. Jeśli w silniku energia prądu trójfazowego zostanie wykorzystana do przekształcenia jej w mechaniczny obrót wału, to w generatorze wszystko dzieje się dokładnie odwrotnie. W tych jednostkach wymuszony obrót twornika przekształca się w prąd elektryczny przepływający przez uzwojenia fazowe, którego moc jest wydawana na obsługę konsumenta (patrz rysunek poniżej).

Dlatego przed wykonaniem próbki domowego generatora elektrycznego ze używanego silnika asynchronicznego w najbardziej ogólnym przypadku należy wykonać następujące manipulacje:

Zaciski, do których doprowadzane jest napięcie trójfazowe (lub jednofazowe - w przypadku próbek kolekcjonerskich produktów), należy przekształcić w styki wyjściowe generatora;
Dojazd z źródło zewnętrzne mechaniczny impuls obrotowy;

Dodatkowe informacje. Jako takie źródło można zastosować dowolne odpowiednie źródło. specyficzne warunki urządzenie napędowe, które obraca się pod wpływem energii spalania paliwa (benzyny, gazu lub oleju napędowego). Jeśli posiadasz w swoim prywatnym gospodarstwie wiatrak lub domowy młyn wodny, rozwiązanie problemu z napędem jest znacznie uproszczone.

Ze względu na wysoki koszt benzyny w warunkach podmiejskich jedyną akceptowalną opcją jest wyprodukowanie małej elektrowni napędzanej silnikiem Diesla lub gazem.

W tym przypadku silnik zasilany stosunkowo tanim paliwem łączy się poprzez specjalne sprzęgło napędowe z wałem budowanej konstrukcji, który po niewielkich modyfikacjach zamienia się w generator prądu przemiennego.

Wybór projektu

Możliwe jest z powodzeniem wykonanie generatora z silnika asynchronicznego, jeśli dokładnie przestudiujesz konstrukcję i strukturę każdego z tych mechanizmów. Rozważmy najpierw typowy silnik asynchroniczny działający na zasadzie ślizgu wirnika w przesuniętym w fazie polu elektromagnetycznym stojana. Część stała tego zespołu (stojan) wyposażona jest, jak wiadomo, w trzy cewki, przesunięte względem siebie w przestrzeni o 120 stopni geometrycznych.

Ze względu na wzajemne oddziaływanie pól ruchomych i stacjonarnych w cewkach stojana, napięcie przemienne, reprezentowany przez sekwencję trzech faz roboczych (A, B i C).

Prostsza opcja produkcji maszyny synchronicznej (generatora) polega na zastosowaniu używanego jednofazowego silnika komutatorowego, który zawiera urządzenie przesuwające fazę na kondensatorze o stałej pojemności.

Produkcja układu jednofazowego znacznie upraszcza konstrukcję przyszłego generatora, ale moc takiego produktu jest stosunkowo niewielka. Ta okoliczność nie pozwala na wykorzystanie go do zasilania niektórych próbek jednofazowych jednostek napędowych ( cóż pompa, Na przykład).

Uważać na! Urządzenie jednofazowe zmontowane w oparciu o silnik kolektorowy może mieć wystarczającą moc jedynie do zasilania domowej sieci oświetleniowej.

W przypadku konieczności podłączenia do sieci zasilającej urządzeń elektroenergetycznych o większej mocy, jedynym słusznym rozwiązaniem jest wykonanie generatora z mechanizmu asynchronicznego (rysunek poniżej).

Zastanówmy się bardziej szczegółowo, jak ten mechanizm można przekształcić w generator trójfazowy.

Procedura modyfikacji uzwojeń

Przed wykonaniem generatora z silnika asynchronicznego należy zrozumieć jego cewki stojana, połączone ze sobą i podłączone do linii zasilającej zgodnie z określonym obwodem.

Dodatkowe informacje. Do klasycznego łączenia mechanizmów asynchronicznych stosuje się dwa rodzaje łączenia uzwojeń stojana: według tzw. obwodu „gwiazda” lub „trójkąt”.

W pierwszym przypadku wszystkie trzy cewki liniowe (A, B i C) z jednej strony są połączone we wspólny przewód neutralny, natomiast ich drugie końce są połączone z liniami trójfazowymi. Po włączeniu za pomocą „trójkąta” koniec jednej cewki łączy się z początkiem drugiej, a jej koniec z kolei łączy się z początkiem trzeciego uzwojenia i tak dalej, aż do zamknięcia łańcucha.

W wyniku takiego połączenia prawidłowe figura geometryczna, którego wierzchołki odpowiadają drutom trójfazowym, a przewód neutralny jest całkowicie nieobecny.

Ze względu na łatwość montażu i bezpieczeństwo eksploatacji w schematy gospodarstwa domowego Zwykle wybiera się połączenie w gwiazdę, które zapewnia możliwość zorganizowania lokalnego (powtarzającego się) uziemienia ochronnego.

W przypadku modyfikacji silnika należy zdjąć osłonę skrzynka rozdzielcza i uzyskać dostęp do zacisków, które normalnie otrzymują trójfazowe napięcie zasilania. W trybie generatora do tych styków należy podłączyć linię zasilającą z podłączonymi do niej odbiornikami trójfazowymi gospodarstwa domowego.

Aby zorganizować zasilanie jednofazowe (w szczególności linie gniazdowe i obwody oświetleniowe), należy je podłączyć z jednej strony do wybranego styku fazowego A, B lub C, a z drugiej strony do wspólnego przewodu neutralnego. Procedurę podłączania przewodów do silnika asynchronicznego pokazano na poniższym rysunku.

Ważny! W przypadku kilku odbiorów liniowych (jednofazowych) konieczne jest rozłożenie ich pomiędzy fazami tak, aby były obciążone mniej więcej równomiernie.

W ten sposób generator zrób to sam zmontowany z silnika trójfazowego zostanie obciążony na wszystkich obwodach zasilania, a odbiorcy końcowi otrzymają standardową moc, do której są uprawnieni.

Organizacja części napędowej

W warunkach domowych z reguły jako napęd mechaniczny stosuje się standardowe generatory gazu, z których moment obrotowy przenoszony jest bezpośrednio na wał roboczy. Głównym problemem takiego połączenia jest organizacja niezawodnego sprzęgła, które całkowicie przenosi moment obrotowy na oś twornika generatora (w tej sytuacji jego funkcję pełni wirnik silnika).

Przy jego organizacji najlepszą opcją jest zwrócenie się o pomoc profesjonalni mechanicy, które pomogą zorganizować połączenie sprzęgające o wymaganej jakości i niezawodności.

Uważać na! Wirnik przebudowanego mechanizmu przypomina swoją konstrukcją uzwojenie stojana z trzema uzwojeniami przesuniętymi o 120 stopni (w tym przypadku nazywa się to fazą).

Do przewodów liniowych każdego z uzwojeń dołączone są zdejmowalne pierścienie ślizgowe, przez które za pośrednictwem szczotek grafitowych doprowadzono napięcie rozruchowe do mechanizmu silnika. Jeśli zostawisz wszystko tak, jak było, otrzymasz projekt, który jest bardzo trudny w produkcji i utrzymaniu i nie ma sensu używać go jako części przyszłego generatora.

Aby ułatwić przeróbkę, najlepiej zastosować obwód zwartej części ruchomej, co można uzyskać poprzez zwarcie przewodów roboczych każdej z uzwojonych cewek wirnika.

Generator z magnesami trwałymi

Istnieje inny znany sposób rozmieszczania generatorów domowych, który polega na wykorzystaniu w produkcji mocy magnesy trwałe oraz szereg dodatkowych urządzeń (w niektórych mediach nazywa się je również „wiecznymi”).

Zasada działania takiego źródła energii magnetycznej polega na oddziaływaniu pól elektromagnetycznych wytwarzanych przez trwałe półfabrykaty magnetyczne, sztywno przymocowane do części stojana i wirnika urządzenia (patrz rysunek poniżej).

Główną zaletą takich silników, pełniących funkcję generatora, jest to, że nie ma potrzeby stosowania zewnętrznego źródła energii lub paliwa. Jednak nawet w tym przypadku istnieją pewne niedociągnięcia, które objawiają się przede wszystkim tym, że są mocne pola magnetyczne może mieć negatywny wpływ na zdrowie personelu obsługującego.

Biorąc pod uwagę tę wadę we wszystkich innych sytuacjach, taki silnik elektryczny jest szeroko stosowany w różnych jednostkach napędowych, często instalowanych sprzęt przemysłowy. Jako przykład można podać znany wśród fachowców generator pod oznaczeniem „g 303”.

Podsumowując przegląd domowych generatorów, należy zauważyć, że do konwersji ich z silników asynchronicznych może być wymagany cały zestaw specjalnych wymiennych narzędzi, których skład przypomina sprzęt samochodowy.

Wideo

Podstawą był przemysłowy asynchroniczny silnik prądu przemiennego o mocy 1,5 kW i prędkości obrotowej wału 960 obr/min. Sam taki silnik nie może początkowo pracować jako generator. Wymaga poprawy, czyli wymiany lub modyfikacji wirnika.
Tabliczka identyfikacyjna silnika:

Zaletą silnika jest to, że ma uszczelki wszędzie, gdzie trzeba, zwłaszcza na łożyskach. To znacznie zwiększa odstęp między okresowymi usługi techniczne, ponieważ kurz i brud nie mogą łatwo nigdzie przedostać się i przeniknąć.
Lampy tego silnika elektrycznego można umieścić po obu stronach, co jest bardzo wygodne.

Przekształcenie silnika asynchronicznego w generator

Zdejmij osłony i wyjmij rotor.
Uzwojenia stojana pozostają oryginalne, silnik nie jest przewijany, wszystko pozostaje bez zmian.

Wirnik został zmodyfikowany na zamówienie. Postanowiono zrobić to nie w całości z metalu, ale z prefabrykatów.

Oznacza to, że oryginalny wirnik jest szlifowany do określonego rozmiaru.
Stalowy kubek jest obrabiany maszynowo i dociskany do wirnika. Grubość skanu w moim przypadku wynosi 5 mm.

Jednym z najczęściej wybieranych było oznaczenie miejsc pod przyklejenie magnesów złożone operacje. W rezultacie metodą prób i błędów zdecydowano się wydrukować szablon na papierze, wyciąć w nim kółka na magnesy neodymowe - są okrągłe. I przyklej magnesy zgodnie z szablonem do rotora.
Główny szkopuł powstał przy wycinaniu wielu kółek z papieru.
Wszystkie rozmiary dobierane są indywidualnie dla każdego silnika. Nie da się podać żadnych ogólnych wymiarów rozmieszczenia magnesów.

Magnesy neodymowe są klejone super klejem.

Dla wzmocnienia wykonano siatkę z nylonowej nici.

Następnie wszystko owija się taśmą, od dołu wykonuje się uszczelniony szalunek, uszczelnia plasteliną, a z tej samej taśmy na górze wykonany jest lejek do napełniania. Całość wypełniona żywicą epoksydową.

Żywica powoli spływa z góry na dół.

Po utwardzeniu żywica epoksydowa, usuń taśmę.

Teraz wszystko jest gotowe do montażu generatora.

Wbijamy wirnik w stojan. Należy to zrobić ze szczególną ostrożnością, ponieważ magnesy neodymowe mają ogromną siłę, a wirnik dosłownie wlatuje w stojan.

Złóż i zamknij pokrywy.

Magnesy się nie dotykają. Prawie nie klei się, obraca się stosunkowo łatwo.
Sprawdzanie pracy. Obracamy generator z wiertarki, z prędkością obrotową 1300 obr./min.
Silnik jest połączony w gwiazdę, generatorów tego typu nie można łączyć w trójkąt, nie będą działać.
Napięcie jest odłączane w celu sprawdzenia pomiędzy fazami.

Generator wykonany z silnika asynchronicznego działa doskonale.Więcej szczegółowe informacje obejrzyj na filmie.

Kanał autora -

Pomysł posiadania autonomicznego źródła energia elektryczna i niezależność od sieci stacjonarnej niepokoi umysły wielu mieszkańców wsi.

Jest to dość proste w wykonaniu: potrzebny jest trójfazowy asynchroniczny silnik elektryczny, który można wykorzystać nawet ze starych, wycofanych z eksploatacji urządzeń przemysłowych.

Generator z silnika asynchronicznego wykonany jest własnymi rękami zgodnie z jednym z trzech schematów opublikowanych w tym artykule. Swobodnie i niezawodnie zamieni energię mechaniczną na energię elektryczną.

Jak wybrać silnik elektryczny

Aby wyeliminować błędy na etapie projektu, należy zwrócić uwagę na konstrukcję zakupionego silnika, a także na jego charakterystykę elektryczną: pobór mocy, napięcie zasilania, prędkość obrotową wirnika.

Maszyny asynchroniczne są odwracalne. Mogą pracować w następujących trybach:

· silnik elektryczny po przyłożeniu do nich napięcia zewnętrznego;

· lub generator, jeżeli ich wirnik obraca źródłem energii mechanicznej, np. kołem wodnym lub wiatrowym, silnikiem spalinowym.

Zwracamy uwagę na tabliczkę znamionową, konstrukcję wirnika i stojana. Tworząc generator bierzemy pod uwagę ich cechy.

Co musisz wiedzieć o konstrukcji stojana

Posiada trzy izolowane uzwojenia nawinięte na wspólnym rdzeniu magnetycznym do zasilania z każdej fazy napięcia.

Są one połączone na jeden z dwóch sposobów:

1. Gwiazda, gdy wszystkie końce są zebrane w jednym punkcie. Napięcie jest dostarczane do 3 początków i wspólnego zacisku końców za pomocą czterech przewodów.

2. Trójkąt - koniec jednego uzwojenia łączy się z początkiem drugiego, tak że obwód jest złożony w pierścień i wychodzą z niego tylko trzy przewody.

Informacje te zostały przedstawione szerzej w artykule na mojej stronie internetowej nt podłączenie silnika trójfazowego do jednofazowej sieci domowej.

Cechy konstrukcyjne wirnika

Posiada również obwód magnetyczny i trzy uzwojenia. Są one połączone na jeden z dwóch sposobów:

1. przez zaciski stykowe silnika z uzwojonym wirnikiem;

2. zwarte z wkładką aluminiową w konstrukcji koła wiewiórkowego - maszyny asynchroniczne.

Potrzebujemy wirnika klatkowego. Wszystkie obwody są dla niego zaprojektowane.

Konstrukcja wirnika uzwojonego może być również używana jako generator. Ale trzeba będzie to przerobić: po prostu zwieramy ze sobą wszystkie wyjścia.

Jak wziąć pod uwagę charakterystykę elektryczną silnika

Na pracę generatora będą miały wpływ:

1. Średnica drutu nawojowego. Od tego bezpośrednio zależy nagrzewanie konstrukcji i ilość przyłożonej mocy.

2. Prędkość projektowa wirnika wyrażona liczbą obrotów.

3. Sposób łączenia uzwojeń w gwiazdę lub trójkąt.

4. Wielkość strat energii wyznaczona przez sprawność i cosinus φ.

Oglądamy je na talerzu lub obliczamy metodami pośrednimi.

Jak przełączyć silnik elektryczny w tryb generatora

Musisz zrobić dwie rzeczy:

1. Obróć wirnik ze źródła zewnętrznej mocy mechanicznej.

2. Wzbudź pole elektromagnetyczne w uzwojeniach.

Jeśli w pierwszym punkcie wszystko jest jasne, to w drugim wystarczy podłączyć zestaw kondensatorów do uzwojeń, tworząc obciążenie pojemnościowe o określonej wielkości.

Opracowano kilka wariantów schematów dla tego problemu.

Pełna gwiazda

Kondensatory znajdują się pomiędzy każdą parą uzwojeń.

Uproszczona gwiazda

W tym obwodzie kondensatory rozruchowe i robocze są połączone własnymi przełącznikami.

Schemat trójkąta

Kondensatory są połączone równolegle do każdego uzwojenia. Na zaciskach wyjściowych wytwarza się liniowe napięcie 220 woltów.

Jakie wartości kondensatorów są potrzebne?

Najłatwiej jest użyć kondensatorów papierowych o napięciu 500 woltów i wyższym. Lepiej nie używać modeli elektrolitycznych: mogą się zagotować i eksplodować.

Wzór na określenie pojemności to:С=Q/2π∙f∙U2.

W nim Q to moc bierna, f to częstotliwość, U to napięcie.