Wie man mit eigenen Händen einen Asynchronmotor als Generator herstellt. Windgenerator zum Selbermachen auf einem Asynchronmotor

Ein Asynchrongenerator (Induktionsgenerator) ist ein elektrisches Produkt, das mit Wechselstrom betrieben wird und elektrische Energie reproduzieren kann. Besonderheit ist die hohe Rotorgeschwindigkeit.

Dieser Parameter ist deutlich höher als der des synchronen Analogons. Der Betrieb einer Asynchronmaschine basiert auf ihrer Fähigkeit, mechanische Energie in Elektrizität umzuwandeln. Die zulässige Spannung beträgt 220 V oder 380 V.

Einsatzgebiete

Heutzutage ist der Anwendungsbereich asynchroner Geräte recht breit. Sie sind gebraucht:

• in der Transportbranche (Bremssystem);
• bei landwirtschaftlichen Arbeiten (Einheiten, die keinen Leistungsausgleich erfordern);
• im Alltag (Motoren autonomer Wasser- oder Windkraftanlagen);
• für Schweißarbeiten;
• bereitstellen unterbrechungsfreie Stromversorgung die wichtigsten Geräte, wie zum Beispiel medizinische Kühlschränke.

Theoretisch ist es durchaus möglich, einen Asynchronmotor in einen Asynchrongenerator umzuwandeln. Dazu benötigen Sie:

• ein klares Verständnis von elektrischem Strom haben;
• Studieren Sie sorgfältig die Physik der Stromerzeugung aus mechanischer Energie.
• stellen die erforderlichen Bedingungen für das Auftreten von Strom in der Statorwicklung bereit.

Besonderheiten des Gerätes und Funktionsprinzip

Die Hauptelemente von Asynchrongeneratoren sind Rotor und Stator. Der Rotor ist ein kurzgeschlossenes Teil, dessen Drehung eine elektromotorische Kraft erzeugt. Aluminium wird zur Herstellung leitfähiger Oberflächen verwendet. Der Stator ist mit einer sternförmig angeordneten dreiphasigen oder einphasigen Wicklung ausgestattet.

Weitere Komponenten sind, wie auf dem Foto eines Asynchrongenerators zu sehen ist:

• Kabeleingang (es führt heraus). elektrischer Strom);
• Temperatursensor (wird zur Überwachung der Erwärmung der Wicklung benötigt);
• Flansche (Zweck – eine dichtere Verbindung von Elementen);
• Schleifringe (nicht miteinander verbunden);
• Regulierungsbürsten (sie lösen einen Rheostat aus, mit dem Sie den Rotorwiderstand regulieren können);
• Kurzschlussvorrichtung (wird verwendet, wenn es notwendig ist, den Rheostat gewaltsam zu stoppen).

Das Funktionsprinzip von Asynchrongeneratoren basiert auf der Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie. Durch die Bewegung der Rotorblätter entsteht auf seiner Oberfläche elektrischer Strom.

Dadurch entsteht ein Magnetfeld, das am Stator ein- und dreiphasige Spannungen induziert. Die erzeugte Energie kann durch Veränderung der Belastung der Statorwicklungen reguliert werden.

Merkmale des Schemas

Die Generatorschaltung eines Asynchronmotors ist recht einfach. Es sind keine besonderen Fähigkeiten erforderlich. Wenn Sie die Entwicklung starten, ohne eine Verbindung zur Stromversorgung herzustellen, beginnt die Rotation. Sobald die entsprechende Frequenz erreicht ist, beginnt die Statorwicklung, Strom zu erzeugen.

Wenn Sie eine separate Batterie mit mehreren Kondensatoren installieren, führt eine solche Manipulation zu einem führenden kapazitiven Strom.

Die Parameter der erzeugten Energie werden beeinflusst technische Eigenschaften Generator und der Kapazität der verwendeten Kondensatoren.

Arten von Asynchronmotoren

Es ist üblich, die folgenden Arten von Asynchrongeneratoren zu unterscheiden:

Mit Käfigläufer. Ein solches Gerät besteht aus einem stationären Stator und einem rotierenden Rotor. Die Kerne sind aus Stahl. Ein isolierter Draht wird in die Nuten des Statorkerns gelegt. In den Nuten des Rotorkerns ist eine Stabwicklung eingebaut. Die Rotorwicklung wird durch spezielle Brückenringe verschlossen.

Mit gewickeltem Rotor. Dieses Produkt ist ziemlich teuer. Erfordert spezielle Wartung. Der Aufbau ähnelt dem eines Generators mit Käfigläufer. Der Unterschied liegt in der Verwendung Isolierter Draht als Wicklungen.

Die Enden der Wicklung werden an speziellen Ringen befestigt, die auf der Welle angebracht sind. Durch sie verlaufen Bürsten, die den Draht mit dem Rheostat verbinden. Ein Asynchrongenerator mit gewickeltem Rotor ist weniger zuverlässig.

Umbau des Motors in einen Generator

Wie bereits erwähnt, ist es akzeptabel, einen Induktionsmotor als Generator zu verwenden. Werfen wir einen Blick auf eine kleine Meisterklasse.

Sie benötigen einen Motor einer normalen Waschmaschine.

• Reduzieren wir die Dicke des Kerns und bohren mehrere Sacklöcher.
• Schneiden wir einen Streifen aus Stahlblech, dessen Größe der Größe des Rotors entspricht.
• Wir verbauen Neodym-Magnete (mindestens 8 Stück). Befestigen wir sie mit Kleber.
• Decken Sie den Rotor mit einem Blatt dickem Papier ab und befestigen Sie die Kanten mit Klebeband.
• Zur Abdichtung beschichten wir das Rotorende mit einer Mastixmasse.
• Füllen Sie den freien Raum zwischen den Magneten mit Harz.
• Nachdem das Epoxidharz ausgehärtet ist, Papierschicht wir entfernen.
• Schleifen Sie den Rotor mit Schleifpapier ab.
• Mit zwei Drähten verbinden wir das Gerät mit der Arbeitswicklung und entfernen unnötige Drähte.
• Auf Wunsch tauschen wir die Lager aus.

Wir installieren den Stromgleichrichter und montieren den Laderegler. Unser DIY-Asynchronmotor-Generator ist fertig!

Mehr detaillierte Anleitung Wie man einen Asynchrongenerator herstellt, finden Sie im Internet.

• Schützen Sie den Generator vor mechanischer Schaden und Niederschlag.
• Stellen Sie für die zusammengebaute Maschine eine spezielle Schutzhülle her.
• Denken Sie daran, die Generatorparameter regelmäßig zu überwachen.
• Vergessen Sie nicht, das Gerät zu erden.
• Überhitzung vermeiden.

Fotos von Asynchrongeneratoren

Der Artikel beschreibt, wie man einen dreiphasigen (einphasigen) 220/380-V-Generator baut asynchroner Elektromotor Wechselstrom. Ein dreiphasiger asynchroner Elektromotor, Ende des 19. Jahrhunderts vom russischen Elektroingenieur M.O. erfunden. Dolivo-Dobrovolsky ist mittlerweile sowohl in der Industrie als auch in der Industrie weit verbreitet Landwirtschaft, sowie im Alltag.

Asynchrone Elektromotoren sind am einfachsten und zuverlässigsten zu betreiben. Daher sollten in allen Fällen, in denen dies unter den Bedingungen des Elektroantriebs zulässig ist und keine Notwendigkeit einer Blindleistungskompensation besteht, asynchrone Wechselstrommotoren eingesetzt werden.

Es gibt zwei Haupttypen von Asynchronmotoren: mit Käfigläufer und mit Phase Rotor. Ein asynchroner Käfigläufermotor besteht aus einem stationären Teil – dem Stator – und einem beweglichen Teil – dem Rotor, der sich in Lagern dreht, die in zwei Motorschilden montiert sind. Die Stator- und Rotorkerne bestehen aus separaten, voneinander isolierten Elektroblechen. In den Nuten des Statorkerns wird eine Wicklung aus isoliertem Draht platziert. In die Nuten des Rotorkerns wird eine Stabwicklung eingelegt oder geschmolzenes Aluminium gegossen. Überbrückungsringe schließen die Rotorwicklung an den Enden kurz (daher der Name kurzgeschlossen). Im Gegensatz zu einem Käfigläufer wird in den Nuten eines Phasenläufers eine Wicklung in Form einer Statorwicklung platziert. Die Enden der Wicklung werden zu Schleifringen geführt, die auf der Welle montiert sind. Bürsten gleiten entlang der Ringe und verbinden die Wicklung mit einem Start- oder Steuerwiderstand.

Asynchrone Elektromotoren mit gewickeltem Rotor sind teurere Geräte, erfordern eine qualifizierte Wartung, sind weniger zuverlässig und werden daher nur in Branchen eingesetzt, in denen auf sie nicht verzichtet werden kann. Aus diesem Grund kommen sie nicht sehr häufig vor und wir werden sie nicht weiter betrachten.

Durch die Statorwicklung, die an einen Dreiphasenstromkreis angeschlossen ist, fließt ein Strom, wodurch ein rotierendes Magnetfeld entsteht. Magnetisch Stromleitungen Das rotierende Feld des Stators kreuzt die Stäbe der Rotorwicklung und induziert in ihnen eine elektromotorische Kraft (EMF). Unter dem Einfluss dieser EMK fließt Strom in den kurzgeschlossenen Rotorstäben. Um die Stäbe entstehen magnetische Flüsse, die ein allgemeines Magnetfeld des Rotors erzeugen, das in Wechselwirkung mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators eine Kraft erzeugt, die den Rotor in Drehrichtung dreht Magnetfeld Stator.

Die Rotationsfrequenz des Rotors ist etwas niedriger als die Rotationsfrequenz des von der Statorwicklung erzeugten Magnetfelds. Dieser Indikator ist durch Schlupf S gekennzeichnet und liegt bei den meisten Motoren im Bereich von 2 bis 10 %.

Am häufigsten in Industrieanlagen verwendet Dreiphasen-Asynchron-Elektromotoren, die in Form einheitlicher Serien produziert werden. Dazu gehört eine einzelne Baureihe 4A mit einem Nennleistungsbereich von 0,06 bis 400 kW, deren Maschinen sehr zuverlässig und gut sind Leistungsqualitäten und entsprechen Weltstandards.

Autonome Asynchrongeneratoren sind Drehstrommaschinen, die die mechanische Energie der Antriebsmaschine in elektrische Wechselstromenergie umwandeln. Ihr unbestrittener Vorteil gegenüber anderen Generatortypen ist das Fehlen eines Kommutator-Bürsten-Mechanismus und damit eine höhere Haltbarkeit und Zuverlässigkeit.

Betrieb eines Asynchron-Elektromotors im Generatorbetrieb

Wenn ein vom Netz getrennter Asynchronmotor von einer beliebigen Antriebsmaschine in Rotation versetzt wird, dann nach dem Reversibilitätsprinzip elektrische Maschinen Bei Erreichen der synchronen Drehzahl entsteht unter dem Einfluss des Restmagnetfeldes eine gewisse EMK an den Anschlüssen der Statorwicklung. Wenn Sie nun eine Batterie mit Kondensatoren C an die Anschlüsse der Statorwicklung anschließen, fließt in den Statorwicklungen ein voreilender kapazitiver Strom in diesem Fall magnetisierend.

Die Batteriekapazität C muss abhängig von den Parametern des autonomen Fahrzeugs einen bestimmten kritischen Wert C0 überschreiten Asynchrongenerator: Nur in diesem Fall erregt sich der Generator selbst und an den Statorwicklungen wird ein dreiphasiges symmetrisches Spannungssystem installiert. Der Spannungswert hängt letztendlich von den Eigenschaften der Maschine und der Kapazität der Kondensatoren ab. Somit kann ein asynchroner Käfigläufer-Elektromotor in einen asynchronen Generator umgewandelt werden.

Standardschaltung zum Anschluss eines Asynchron-Elektromotors als Generator.

Sie können die Kapazität so wählen, dass die Nennspannung und Leistung des Asynchrongenerators gleich der Spannung bzw. Leistung sind, wenn er als Elektromotor betrieben wird.

Tabelle 1 zeigt die Kapazitäten der Kondensatoren zur Erregung von Asynchrongeneratoren (U=380 V, 750...1500 U/min). Hier wird die Blindleistung Q durch die Formel bestimmt:

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

Dabei ist C die Kapazität der Kondensatoren, μF.

Wie aus den obigen Daten ersichtlich ist, führt die induktive Belastung des Asynchrongenerators, die den Leistungsfaktor verringert, zu einem starken Anstieg der erforderlichen Kapazität. Um bei steigender Belastung eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, die Kapazität des Kondensators zu erhöhen, also zusätzliche Kondensatoren anzuschließen. Dieser Umstand ist als Nachteil des Asynchrongenerators anzusehen.

Die Drehfrequenz eines Asynchrongenerators im Normalbetrieb muss die des Asynchrongenerators um einen Schlupfwert S = 2...10 % überschreiten und der Synchronfrequenz entsprechen. Nicht erfüllend dieser Zustand führt dazu, dass die Frequenz der erzeugten Spannung von der Industriefrequenz von 50 Hz abweichen kann, was zu einem instabilen Betrieb frequenzabhängiger Stromverbraucher führt: elektrische Pumpen, Waschmaschinen, Geräte mit Transformatoreingang.

Besonders gefährlich ist eine Verringerung der erzeugten Frequenz, da in diesem Fall der induktive Widerstand der Wicklungen von Elektromotoren und Transformatoren abnimmt, was zu deren erhöhter Erwärmung und vorzeitigem Ausfall führen kann.

Ein gewöhnlicher Asynchron-Käfigläufermotor mit entsprechender Leistung kann ohne Umbauten als Asynchrongenerator verwendet werden. Die Leistung des Elektromotor-Generators wird durch die Leistung der angeschlossenen Geräte bestimmt. Die energieintensivsten davon sind:

• Haushaltsschweißtransformatoren;
• Elektrosägen, Elektrohobelmaschinen, Getreidebrecher (Leistung 0,3...3 kW);
• Elektroöfen der Typen „Rossiyanka“ und „Dream“ mit einer Leistung von bis zu 2 kW;
• elektrische Bügeleisen (Leistung 850…1000 W).

Ich möchte besonders auf den Betrieb von Haushaltsschweißtransformatoren eingehen. Ihr Anschluss an eine autonome Stromquelle ist äußerst wünschenswert, weil Wenn sie über ein Industrienetz betrieben werden, verursachen sie eine Reihe von Unannehmlichkeiten für andere Stromverbraucher.

Wenn Haushalt Schweißtransformator Ist für den Betrieb mit Elektroden mit einem Durchmesser von 2...3 mm ausgelegt, dann beträgt seine Gesamtleistung ca. 4...6 kW, die Leistung des Asynchrongenerators, der ihn antreibt, sollte im Bereich von 5...7 kW liegen. Wenn ein Haushaltsschweißtransformator das Arbeiten mit Elektroden mit einem Durchmesser von 4 mm ermöglicht, kann die von ihm verbrauchte Gesamtleistung im schwersten Modus – dem „Schneiden“ von Metall – 10 bis 12 kW bzw. die Leistung eines Asynchrongenerators erreichen sollte innerhalb von 11...13 kW liegen.

Als dreiphasige Kondensatorbank empfiehlt sich der Einsatz sogenannter Blindleistungskompensatoren, die den Cosφ in industriellen Beleuchtungsnetzen verbessern sollen. Ihre typische Bezeichnung: KM1-0.22-4.5-3U3 oder KM2-0.22-9-3U3, was für steht auf die folgende Weise. KM – imprägnierte Cosinus-Kondensatoren Mineralöl, die erste Zahl ist die Größe (1 oder 2), dann die Spannung (0,22 kV), die Leistung (4,5 oder 9 kvar), dann bedeutet die Zahl 3 oder 2 dreiphasige oder einphasige Version, U3 (gemäßigtes Klima). die dritte Kategorie).

Im Fall von selbstgemacht Bei Batterien sollten Sie Kondensatoren wie MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 usw. für eine Betriebsspannung von mindestens 600 V verwenden. Elektrolytkondensatoren können nicht verwendet werden.

Die oben diskutierte Möglichkeit, einen Drehstrom-Elektromotor als Generator anzuschließen, kann als klassisch, aber nicht als einzige angesehen werden. Es gibt andere Methoden, die sich in der Praxis ebenso gut bewährt haben. Zum Beispiel, wenn eine Kondensatorbank an eine oder zwei Wicklungen eines Elektromotorgenerators angeschlossen wird.

Zweiphasenmodus eines Asynchrongenerators.

Abb.2 Zweiphasenmodus eines Asynchrongenerators.

Diese Schaltung sollte verwendet werden, wenn keine dreiphasige Spannung erforderlich ist. Diese Umschaltoption verringert die Arbeitskapazität der Kondensatoren und verringert die Belastung des primären mechanischen Motors im Modus müßige Bewegung usw. spart „kostbaren“ Kraftstoff.

Als Generatoren mit geringer Leistung, die eine einphasige Wechselspannung von 220 V erzeugen, können Sie einphasige asynchrone Käfigläufermotoren für den Hausgebrauch verwenden: von Waschmaschinen wie „Oka“, „Wolga“, Bewässerungspumpen „Agidel“. ", "BTsN" usw. Ihre Kondensatorbatterie kann parallel zur Arbeitswicklung geschaltet werden oder einen vorhandenen Phasenschieberkondensator verwenden, der an die Startwicklung angeschlossen ist. Die Kapazität dieses Kondensators muss möglicherweise etwas erhöht werden. Sein Wert wird durch die Art der an den Generator angeschlossenen Last bestimmt: Aktive Lasten (Elektroöfen, Glühbirnen, elektrische Lötkolben) erfordern eine geringe Kapazität, induktive Lasten (Elektromotoren, Fernseher, Kühlschränke) erfordern mehr.

Abb.3 Generator mit geringer Leistung aus einem einphasigen Asynchronmotor.

Nun ein paar Worte zum primären mechanischen Motor, der den Generator antreibt. Wie Sie wissen, ist jede Energieumwandlung mit unvermeidlichen Verlusten verbunden. Ihr Wert wird durch die Effizienz des Geräts bestimmt. Daher muss die Leistung eines mechanischen Motors die Leistung eines Asynchrongenerators um 50...100 % übertreffen. Beispielsweise sollte bei einer Asynchrongeneratorleistung von 5 kW die Leistung eines mechanischen Motors 7,5...10 kW betragen. Über einen Übertragungsmechanismus werden die Drehzahlen des mechanischen Motors und des Generators so angepasst, dass die Betriebsart des Generators auf die mittlere Drehzahl des mechanischen Motors eingestellt wird. Bei Bedarf können Sie die Leistung des Generators kurzzeitig erhöhen, indem Sie die Drehzahl des mechanischen Motors erhöhen.

Jedes autonome Kraftwerk muss enthalten mindestens erforderlich Anhänge: Wechselspannungsmesser (mit einer Skala bis 500 V), Frequenzmesser (vorzugsweise) und drei Schalter. Ein Schalter verbindet die Last mit dem Generator, die anderen beiden schalten den Erregerkreis. Das Vorhandensein von Schaltern im Erregerkreis erleichtert das Starten eines mechanischen Motors und ermöglicht außerdem eine schnelle Senkung der Temperatur der Generatorwicklungen; nach Abschluss der Arbeiten wird der Rotor des nicht erregten Generators durch die Mechanik für einige Zeit gedreht Motor. Dieses Verfahren verlängert die aktive Lebensdauer der Generatorwicklungen.

Wenn ein Generator verwendet werden soll, um Geräte mit Strom zu versorgen, die normalerweise an ein Wechselstromnetz angeschlossen sind (z. B. Beleuchtung in einem Wohngebäude, elektrische Haushaltsgeräte), muss ein zweiphasiger Schalter vorgesehen werden, der diese Geräte trennt aus dem Industrienetz, während der Generator in Betrieb ist. Beide Drähte müssen getrennt werden: „Phase“ und „Null“.

Abschließend noch einige allgemeine Ratschläge.

1. Der Generator ist ein gefährliches Gerät. Verwenden Sie 380 V nur, wenn dies unbedingt erforderlich ist; in allen anderen Fällen verwenden Sie 220 V.

2. Aus Sicherheitsgründen muss der Stromgenerator mit einer Erdung ausgestattet sein.

3. Achten Sie auf den thermischen Modus des Generators. Er „mag“ den Leerlauf nicht. Durch eine sorgfältigere Wahl der Kapazität der Erregerkondensatoren lässt sich die thermische Belastung reduzieren.

4. Machen Sie keinen Fehler bei der Menge des vom Generator erzeugten elektrischen Stroms. Wenn beim Betrieb eines Drehstromgenerators eine Phase verwendet wird, beträgt ihre Leistung 1/3 der Gesamtleistung des Generators, bei zwei Phasen 2/3 der Gesamtleistung des Generators.

5. Die Frequenz des vom Generator erzeugten Wechselstroms lässt sich indirekt über die Ausgangsspannung steuern, die im „Leerlauf“-Modus 4...6 % über dem Industriewert von 220/380 V liegen sollte.

Alle Haushaltsgeräte, die heute im Haushalt genutzt werden, werden mit Strom betrieben. Das heißt, es stellt sich heraus, dass der elektrische Strom zum Hauptstrom wird mechanische Arbeit Geräte. Aber diese Sucht hat Rückseite– Es ist möglich, aus mechanischer Energie elektrische Energie zu gewinnen. Und viele Handwerker machen sich dies zunutze, indem sie mit eigenen Händen einen Generator aus einem Asynchronmotor bauen.

Jeder, der ein Haus außerhalb der Stadt hat, steht vor dem Problem der inkonsistenten Stromversorgung. Seien wir ehrlich, das ist das größte Problem von Feriendörfern. Aus dieser Situation heraus helfen Generatoren, die mit Benzin oder Diesel betrieben werden. Zwar sind solche Energiegeräte kein billiges Vergnügen, daher bauen viele Sommerbewohner mithilfe eines Asynchronmotors Generatoren mit eigenen Händen zusammen.

Wie funktioniert ein Asynchrongenerator?

Wie oben erwähnt, kann ein Asynchronmotor nur dann im Generatorbetrieb betrieben werden, wenn ihm ein Rotordrehmoment zur Verfügung steht und die Kondensatorgruppe richtig ausgewählt und angeschlossen ist.

Was das Drehmoment betrifft, gibt es eine Vielzahl von Konstruktionen und Geräten, die dieses Drehmoment erzeugen können. Hier nur einige Beispiele.

• Es kann jedes Benzin sein oder Dieselmotor geringer Strom. Viele Handwerker nutzen hierfür Kettensägen oder handgeführte Traktoren. Um die Drehzahl des Rotors des Elektromotors zu erhöhen, muss das Verhältnis des Durchmessers der am Rotor installierten Riemenscheiben und der Welle des Gasmotors berechnet werden. Die Rotation wird über einen Riemen übertragen, eine Kette wird in diesem Fall nicht verwendet hohe Geschwindigkeit Drehung.
• Sie können mit Wasser mechanische Energie erzeugen, indem Sie unter der Wasserströmung eine Flügelstruktur installieren, ähnlich dem Propeller eines Schiffes oder Bootes.
• Es besteht die Möglichkeit, eine Windmühle zu verwenden. Typischerweise werden solche Geräte in Steppengebieten installiert, in denen immer Wind herrscht.

Dies sind die drei Hauptmethoden zur Erzeugung von elektrischem Strom durch einen Induktionsmotor.

Aufmerksamkeit! Das versichern alle Experten perfekte Option Die Nutzung eines Motors zur mechanischen Energiegewinnung ist mit einem sogenannten ewigen Leerlauf verbunden. Das heißt, die Drehzahl ändert sich nicht und ist ein konstanter Wert. Darüber hinaus müssen Sie die Drehzahl der Welle des Elektromotors erhöhen, die um 10 % vom Nennwert abweicht.

Die Nenndrehzahl können Sie dem Typenschild oder dem Gerätepass entnehmen. Seine Maßeinheit ist U/min. Wenn Sie diesen Indikator nicht gefunden haben, können Sie ihn ermitteln, indem Sie den Motor an das Stromnetz anschließen und zuvor einen Drehzahlmesser auf der Welle installieren.

Nun zu den Kondensatoren und dem Anschlussplan des Elektromotors. Erstens besteht eine gewisse Abhängigkeit der Kondensatorkapazität von der Generatorleistung. Hier ist es in der Tabelle unten.

Zweitens ist die Kapazität der Kondensatoren an jeder Motorverkleidung gleich. Drittens ist zu bedenken, dass eine hohe Leistung zu einer Überhitzung des Elektromotors führen kann. Halten Sie sich daher unbedingt an das Verhältnis gemäß Tabelle. Viertens ist die Installation und Montage der Kondensatorgruppe eine verantwortungsvolle Angelegenheit, also seien Sie vorsichtig. Isolation ist in diesem Fall sehr wichtig.

Beratung! Die Kondensatoren müssen nach einem Dreiecksdiagramm miteinander verbunden werden. Und die Wicklungen sind Sternschaltung.

Nachfolgend finden Sie übrigens ein Diagramm zum Einschalten eines Elektromotors als Generator.

Und einen Moment. Der Generator aus einem Käfigläufer-Asynchronmotor erzeugt eine sehr hohe Spannung. Wenn Sie daher eine Spannung von 220 V benötigen, empfiehlt es sich, dahinter einen Abwärtstransformator zu installieren. Es ist auch möglich, einphasige Elektromotoren geringer Leistung umzurüsten, die in verwendet werden Haushaltsgeräte. Natürlich sind sie auch stromsparend, aber es ist kein Problem, sie zum Einschalten einer Glühbirne oder zum Anschließen eines Modems zu verwenden. Mit solch kleinen Geräten beginnen übrigens auch unerfahrene Heimwerker ihre Tätigkeit als Elektriker. Ihre Schaltung ist einfach, die Teile sind zugänglich und das zusammengebaute Gerät selbst ist praktisch sicher.

1. Ein Generator aus einem Asynchronmotor ist ein Hochrisikogerät. Dabei spielt es keine Rolle, um welche Art von Motor es sich handelt, der mechanische Energie überträgt. In jedem Fall ist auf einen sicheren Betrieb zu achten. Am einfachsten ist es, das Gerät richtig zu isolieren.
2. Wenn ein Asynchrongenerator regelmäßig als Stromquelle verwendet wird, muss er damit ausgestattet sein Messgeräte. Typischerweise werden hierfür ein Drehzahlmesser und ein Voltmeter verwendet.
3. Natürlich sollte es im Schaltkreis des Geräts zwei Tasten geben: „EIN“ und „AUS“.
4. Voraussetzung ist eine Erdung.
5. Bitte berücksichtigen Sie auch, dass die Leistung eines Asynchrongenerators in der Regel um 30-50 % von der Leistung des Elektromotors selbst abweicht. Dies ist auf Verluste bei der Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Energie zurückzuführen.
6. Achten Sie auch darauf Temperaturregime Betrieb. Genau wie ein Verbrennungsmotor heizt sich der Generator auf.

Fazit zum Thema

Es ist kein Problem, mit eigenen Händen einen Generator aus einem normalen Asynchronmotor herzustellen. Hier ist es wichtig, alle oben beschriebenen Anforderungen einzuhalten. Eine kleine Ungenauigkeit und alles kann schief gehen. In jedem Fall wird es nicht mehr möglich sein, einen Strom von 220 Volt zu erhalten, und selbst wenn dies der Fall ist, wird das Gerät selbst nicht mehr lange funktionieren.

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Elektrotechnik und Energietechnik, insbesondere auf Verfahren und Geräte zur Stromerzeugung elektrische Energie, und kann in verwendet werden autonome Systeme Stromversorgung, Automatisierung und Haushaltsgeräte, im Luft-, See- und Straßenverkehr.

Aufgrund der nicht standardmäßigen Generierungsmethode und Original Design Motor-Generator-, Generator- und Elektromotor-Betriebsarten sind in einem Prozess vereint und untrennbar miteinander verbunden. Dadurch entsteht beim Anschließen einer Last durch die Wechselwirkung der Magnetfelder von Stator und Rotor ein Drehmoment, dessen Richtung mit dem vom externen Antrieb erzeugten Drehmoment übereinstimmt.

Mit anderen Worten: Wenn die von der Generatorlast verbrauchte Leistung zunimmt, beginnt der Rotor des Motorgenerators zu beschleunigen, und die vom externen Antrieb verbrauchte Leistung nimmt entsprechend ab.

Im Internet kursieren seit langem Gerüchte, dass ein Generator mit Gram-Ring-Anker in der Lage sei, mehr elektrische Energie zu erzeugen, als in mechanische Energie aufgewendet wird, und zwar aufgrund des fehlenden Bremsmoments unter Last.

Die Ergebnisse von Experimenten, die zur Erfindung des Motorgenerators führten.

Im Internet kursieren seit langem Gerüchte, dass ein Generator mit Gram-Ring-Anker in der Lage sei, mehr elektrische Energie zu erzeugen, als in mechanische Energie aufgewendet wird, und zwar aufgrund des fehlenden Bremsmoments unter Last. Diese Informationen veranlassten uns, eine Reihe von Experimenten mit Ringwicklungen durchzuführen, deren Ergebnisse wir auf dieser Seite zeigen werden. Für Experimente wurden 24 unabhängige Wicklungen mit gleicher Windungszahl auf einen Ringkern gewickelt.

1) Zunächst wurden die Wickelgewichte in Reihe geschaltet, die Lastanschlüsse waren diametral angeordnet. In der Mitte befand sich die Wicklung Dauermagnet mit der Möglichkeit der Rotation.

Nachdem der Magnet über den Antrieb in Bewegung gesetzt wurde, wurde die Last angeschlossen und die Antriebsumdrehungen mit einem Lasertachometer gemessen. Wie zu erwarten war, begann die Drehzahl des Antriebsmotors zu sinken. Je mehr Leistung die Last verbrauchte, desto stärker sank die Geschwindigkeit.

2) Zum besseren Verständnis der in der Wicklung ablaufenden Vorgänge wurde anstelle der Last ein Milliamperemeter angeschlossen Gleichstrom.
Wenn sich der Magnet langsam dreht, können Sie die Polarität und Größe des Ausgangssignals in einer bestimmten Position des Magneten beobachten.

Aus den Abbildungen ist ersichtlich, dass der Strom in der Wicklung 0 beträgt, wenn sich die Magnetpole gegenüber den Wicklungsanschlüssen befinden (Abb. 4; 8). Wenn der Magnet positioniert ist und sich die Pole in der Mitte der Wicklung befinden, wir einen maximalen Stromwert haben (Abb. 2;6).

3) In der nächsten Versuchsstufe wurde nur eine Hälfte der Wicklung verwendet. Der Magnet drehte sich ebenfalls langsam und die Messwerte des Geräts wurden aufgezeichnet.

Die Instrumentenwerte stimmten vollständig mit dem vorherigen Experiment überein (Abbildung 1-8).

4) Danach wurde ein externer Antrieb an den Magneten angeschlossen und dieser begann sich mit maximaler Geschwindigkeit zu drehen.

Als die Last angeschlossen war, begann der Antrieb an Fahrt zu gewinnen!

Mit anderen Worten, während der Wechselwirkung der Pole des Magneten und der in der Wicklung gebildeten Pole mit dem Magnetkern entsteht beim Stromfluss durch die Wicklung ein Drehmoment, das entlang der Richtung des vom Antriebsmotor erzeugten Drehmoments gerichtet ist.

Abbildung 1, der Antrieb bremst stark, wenn die Last angeschlossen ist. Abbildung 2: Wenn eine Last angeschlossen wird, beginnt der Antrieb zu beschleunigen.

5) Um zu verstehen, was passiert, haben wir beschlossen, eine Karte der Magnetpole zu erstellen, die in den Wicklungen erscheinen, wenn Strom durch sie fließt. Um dies zu erreichen, wurde eine Reihe von Experimenten durchgeführt. Die Wicklungen wurden auf unterschiedliche Weise verbunden und an die Enden der Wicklungen wurden Gleichstromimpulse angelegt. Dabei war an der Feder ein Permanentmagnet angebracht, der sich abwechselnd neben jeder der 24 Windungen befand.

Basierend auf der Reaktion des Magneten (ob er abgestoßen oder angezogen wurde) wurde eine Karte der sich manifestierenden Pole erstellt.

Auf den Bildern können Sie sehen, wie die Magnetpole in den Wicklungen bei unterschiedlichem Einschalten aussahen (die gelben Rechtecke auf den Bildern stellen die neutrale Zone des Magnetfelds dar).

Beim Wechsel der Polarität des Impulses änderten sich daher erwartungsgemäß die Pole in die entgegengesetzte Richtung verschiedene Varianten Einschaltwicklungen werden mit einer Leistungspolarität gezeichnet.

6) Auf den ersten Blick sind die Ergebnisse in den Abbildungen 1 und 5 identisch.

Mit mehr Detaillierte Analyse Es wurde deutlich, dass die Verteilung der Pole um den Kreis und die „Größe“ der neutralen Zone recht unterschiedlich sind. Die Kraft, mit der der Magnet von den Wicklungen und dem Magnetkreis angezogen oder von ihnen abgestoßen wurde, wird durch die Farbverlaufsschattierung der Pole angezeigt.

7) Beim Vergleich der in den Absätzen 1 und 4 beschriebenen experimentellen Daten wurden neben dem grundlegenden Unterschied in der Reaktion des Antriebs beim Anschließen der Last und einem signifikanten Unterschied in den „Parametern“ der Magnetpole weitere Unterschiede festgestellt. Bei beiden Experimenten wurde ein Voltmeter parallel zur Last und ein Amperemeter in Reihe zur Last eingeschaltet. Wenn die Instrumentenwerte aus dem ersten Experiment (Punkt 1) als 1 angenommen werden, dann war im zweiten Experiment (Punkt 4) der Voltmeter-Wert ebenfalls gleich 1. Der Amperemeter-Wert betrug 0,005 aus den Ergebnissen des ersten Experiments.

8) Basierend auf den Ausführungen im vorherigen Absatz ist es logisch anzunehmen, dass die Stromstärke in der Wicklung zunehmen sollte, wenn im ungenutzten Teil des Magnetkreises ein nichtmagnetischer (Luft-)Spalt entsteht.

Nachdem der Luftspalt hergestellt war, wurde der Magnet wieder mit dem Antriebsmotor verbunden und auf maximale Geschwindigkeit gedreht. Die Stromstärke erhöhte sich tatsächlich um ein Vielfaches und begann ungefähr das 0,5-fache der Ergebnisse des Experiments unter Punkt 1 zu betragen.
aber gleichzeitig trat am Antrieb ein Bremsmoment auf.

9) Mit der in Absatz 5 beschriebenen Methode wurde eine Karte der Pole dieser Struktur erstellt.

10) Vergleichen wir zwei Optionen

Es ist nicht schwer anzunehmen, dass sich bei einer Vergrößerung des Luftspalts im Magnetkern die geometrische Anordnung der Magnetpole gemäß Abbildung 2 der gleichen Anordnung wie in Abbildung 1 annähern sollte. Und dies sollte wiederum zu dem Effekt führen Beschleunigung des Antriebs, die in Absatz 4 beschrieben ist (beim Zuschalten der Last entsteht anstelle des Bremsens ein zusätzliches Drehmoment zum Antriebsmoment).

11) Nachdem der Spalt im Magnetkreis auf das Maximum (bis zu den Wicklungsrändern) vergrößert wurde, begann der Antrieb beim Zuschalten einer Last statt zu bremsen wieder Fahrt aufzunehmen.

In diesem Fall sieht das Diagramm der Pole der Wicklung mit dem Magnetkern so aus:

Basierend auf dem vorgeschlagenen Prinzip der Stromerzeugung ist es möglich, Wechselstromgeneratoren zu konstruieren, die bei Erhöhung der elektrischen Leistung in der Last keine Erhöhung der mechanischen Leistung des Antriebs erfordern.

Funktionsprinzip des Motorgenerators.

Gemäß dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion entsteht im Stromkreis eine EMK, wenn sich der magnetische Fluss ändert, der durch einen geschlossenen Stromkreis fließt.

Nach der Lenzschen Regel gilt: Ein induzierter Strom, der in einem geschlossenen Stromkreis entsteht, hat eine solche Richtung, dass das von ihm erzeugte Magnetfeld der Änderung des magnetischen Flusses, die den Strom verursacht hat, entgegenwirkt. In diesem Fall spielt es keine Rolle, wie sich der magnetische Fluss genau im Verhältnis zum Stromkreis bewegt (Abb. 1-3).

Die Methode zur Anregung der EMF in unserem Motorgenerator ähnelt Abbildung 3. Sie ermöglicht uns die Verwendung der Lenz-Regel, um das Drehmoment am Rotor (Induktor) zu erhöhen.

1) Statorwicklung
2) Magnetkreis des Stators
3) Induktor (Rotor)
4) Laden
5) Rotordrehrichtung
6) Mittellinie des Magnetfeldes der Induktorpole

Beim Einschalten des externen Antriebs beginnt der Rotor (Induktor) zu rotieren. Wenn der Anfang der Wicklung vom magnetischen Fluss eines der Pole des Induktors durchquert wird, wird in der Wicklung eine EMK induziert.

Wenn eine Last angeschlossen wird, beginnt Strom in der Wicklung zu fließen und die Pole des Magnetfelds, das in den Wicklungen entsteht, sind gemäß der Regel von E. H. Lenz darauf gerichtet, dem magnetischen Fluss zu begegnen, der sie erregt hat.
Da die Wicklung mit dem Kern entlang eines Kreisbogens angeordnet ist, bewegt sich das Magnetfeld des Rotors entlang der Windungen (Kreisbogen) der Wicklung.

In diesem Fall erscheint am Anfang der Wicklung nach der Lenzschen Regel ein Pol identisch mit dem Pol der Induktivität, am anderen Ende ist er entgegengesetzt. Da sich gleiche Pole abstoßen und entgegengesetzte Pole anziehen, neigt der Induktor dazu, eine Position einzunehmen, die der Wirkung dieser Kräfte entspricht, wodurch ein zusätzliches Moment entsteht, das entlang der Drehrichtung des Rotors gerichtet ist. Die maximale magnetische Induktion in der Wicklung wird in dem Moment erreicht, in dem die Mittellinie des Induktorpols der Mitte der Wicklung gegenüberliegt. Bei weiterer Bewegung des Induktors nimmt die magnetische Induktion der Wicklung ab und ist in dem Moment, in dem die Mittellinie des Induktorpols die Wicklung verlässt, gleich Null. Im selben Moment beginnt der Anfang der Wicklung, das Magnetfeld des zweiten Pols des Induktors zu durchqueren, und gemäß den oben beschriebenen Regeln beginnt der Rand der Wicklung, von dem sich der erste Pol zu entfernen beginnt, ihn zu drücken mit zunehmender Kraft weg.

Zeichnungen:
1) Nullpunkt, die Pole des Induktors (Rotors) sind symmetrisch auf verschiedene Kanten der Wicklung gerichtet, in der Wicklung EMK = 0.
2) Die Mittellinie des Nordpols des Magneten (Rotors) kreuzte den Anfang der Wicklung, eine EMK erschien in der Wicklung und dementsprechend erschien ein magnetischer Pol, der mit dem Pol des Erregers (Rotors) identisch war.
3) Der Rotorpol befindet sich in der Mitte der Wicklung und die EMK hat in der Wicklung ihren Maximalwert.
4) Der Pol nähert sich dem Ende der Wicklung und die EMK sinkt auf ein Minimum.
5) Nächster Nullpunkt.
6) Mittellinie Südpol tritt in die Wicklung ein und der Zyklus wiederholt sich (7;8;1).

Es wurde beschlossen, einen Asynchronmotor als Generator für eine Windmühle umzubauen. Diese Modifikation ist sehr einfach und erschwinglich hausgemachte Strukturen In Windkraftanlagen sieht man oft Generatoren aus Asynchronmotoren.

Die Modifikation besteht darin, den Rotor unter den Magneten einzuschneiden, dann werden die Magnete meist nach einer Schablone auf den Rotor geklebt und ausgefüllt Epoxidharz um nicht wegzufliegen. Normalerweise wird der Stator auch mit einem dickeren Draht umwickelt, um zu viel Spannung zu reduzieren und den Strom zu erhöhen. Aber ich wollte diesen Motor nicht neu wickeln und beschloss, alles so zu belassen, wie es ist, sondern nur den Rotor auf Magnete umzustellen. Als Spender wurde ein Drehstrom-Asynchronmotor mit einer Leistung von 1,32 kW gefunden. Unten ist ein Foto dieses Elektromotors.

Umwandlung eines Asynchronmotors in einen Generator Der Rotor des Elektromotors wurde bearbeitet Drehbank abhängig von der Dicke der Magnete. Dieser Rotor verwendet keine Metallhülse, die normalerweise bearbeitet und unter den Magneten auf dem Rotor platziert wird. Die Hülse wird benötigt, um die magnetische Induktion zu verstärken. Durch sie schließen die Magnete ihre Felder, indem sie sich gegenseitig von unten speisen, und das Magnetfeld löst sich nicht auf, sondern reicht bis zum Stator. Dieses Design verwendet ziemlich starke Magnete mit den Maßen 7,6*6 mm in einer Menge von 160 Stück, die auch ohne Hülse für eine gute EMF sorgen.

Vor dem Aufkleben der Magnete wurde zunächst der Rotor in vier Pole markiert und die Magnete schräg platziert. Der Motor war vierpolig und da der Stator nicht umgespult wurde, sollten auch am Rotor vier Magnetpole vorhanden sein. Jeder Magnetpol wechselt, ein Pol ist herkömmlicherweise „Nord“, der zweite Pol ist „Süd“. Die Magnetpole sind in Abständen angeordnet, sodass die Magnete an den Polen näher beieinander gruppiert sind. Nach dem Aufsetzen auf den Rotor wurden die Magnete zur Fixierung mit Klebeband umwickelt und mit Epoxidharz gefüllt.

Nach dem Zusammenbau fühlte sich der Rotor an, und als sich die Welle drehte, war ein Festkleben zu spüren. Es wurde beschlossen, den Rotor neu zu gestalten. Die Magnete wurden mit Epoxidharz zusammengeschlagen und erneut platziert, aber jetzt sind sie mehr oder weniger gleichmäßig im Rotor verteilt. Unten sehen Sie ein Foto des Rotors mit Magneten, bevor er mit Epoxidharz gefüllt wird. Nach dem Befüllen ließ das Kleben etwas nach und es fiel auf, dass die Spannung bei gleichbleibender Drehzahl des Generators leicht abfiel und der Strom leicht anstieg.

Nach dem Zusammenbau des fertigen Generators wurde beschlossen, ihn mit einer Bohrmaschine zu drehen und etwas als Last daran anzuschließen. Angeschlossen war eine 220 Volt 60 Watt Glühbirne, bei 800-1000 U/min brannte sie mit voller Intensität. Um zu testen, wozu der Generator fähig war, wurde außerdem eine 1-kW-Lampe angeschlossen; sie brannte mit voller Intensität und der Bohrer war nicht stark genug, um den Generator anzutreiben.

Im Leerlauf, bei maximaler Bohrdrehzahl von 2800 U/min, betrug die Generatorspannung mehr als 400 Volt. Bei ca. 800 U/min beträgt die Spannung 160 Volt. Wir haben auch versucht, einen 500-Watt-Boiler anzuschließen, nach einer Minute Drehen wurde das Wasser im Glas heiß. Dies sind die Tests, die der Generator, der aus einem Asynchronmotor bestand, bestanden hat.

Anschließend wurde ein Ständer mit rotierender Achse für den Generator geschweißt, um Generator und Heck zu montieren. Das Design basiert auf einem Schema, bei dem der Windkopf durch Falten des Hecks vom Wind wegbewegt wird, sodass der Generator von der Mitte der Achse versetzt ist und der Stift dahinter der Stift ist, auf dem das Heck platziert ist.

Hier ist ein Foto des fertigen Windgenerators. Der Windgenerator wurde auf einem neun Meter hohen Mast installiert. Bei starkem Wind erzeugte der Generator eine Leerlaufspannung von bis zu 80 Volt. Sie haben versucht, einen Zwei-Kilowatt-Tenn daran anzuschließen, aber nach einer Weile wurde der Tenn warm, was bedeutet, dass der Windgenerator noch etwas Strom hat.

Dann wurde eine Steuerung für den Windgenerator zusammengebaut und die Batterie zum Laden darüber angeschlossen. Der Ladestrom war recht gut, der Akku begann schnell Geräusche zu machen, als würde er über ein Ladegerät geladen.

Die Daten im Schaltplan des Elektromotors lauten 220/380 Volt 6,2/3,6 A. Das bedeutet, dass der Generatorwiderstand 35,4 Ohm Dreieck/105,5 Ohm Stern beträgt. Wenn er eine 12-Volt-Batterie nach dem Schema der Verbindung der Generatorphasen im Dreieck geladen hat, was am wahrscheinlichsten ist, dann 80-12/35,4 = 1,9 A. Es stellte sich heraus, dass bei einem Wind von 8-9 m/s der Ladestrom etwa 1,9 A betrug, also nur 23 Watt/Stunde, nicht viel, aber vielleicht habe ich mich irgendwo geirrt.

Solche großen Verluste sind auf den hohen Widerstand des Generators zurückzuführen. Daher wird der Stator normalerweise mit einem dickeren Draht umwickelt, um den Widerstand des Generators zu verringern, was sich auf die Stromstärke auswirkt. Je höher der Widerstand der Generatorwicklung, desto niedriger Je höher die Stromstärke und desto höher die Spannung.