Naminiai asinchroninės srovės generatoriai. Asinchroninis generatorius iš asinchroninio variklio

Elektros generatoriai yra papildomas energijos šaltinis namams. Jei pagrindiniai elektros tinklai yra toli, jis gali juos pakeisti. Dėl dažnų elektros tiekimo sutrikimų reikia montuoti generatorius kintamoji srovė.

Jie nėra pigūs, ar yra prasmės išleisti daugiau nei 10 000 rublių? prietaisui, jei galite patys pagaminti generatorių iš elektros variklio? Žinoma, tam pravers tam tikri elektrotechnikos įgūdžiai ir įrankiai. Svarbiausia, kad nereikėtų leisti pinigų.

Paprastą generatorių galite surinkti savo rankomis, tai bus aktualu, jei reikės padengti laikiną elektros trūkumą. Rimtesniems atvejams jis netinka, nes nepasižymi pakankamu funkcionalumu ir patikimumu.

Žinoma, rankinio surinkimo procese kyla daug sunkumų. Reikalingų dalių ir įrankių gali nebūti. Tokio darbo patirties ir įgūdžių trūkumas gali gąsdinti. Tačiau didelis noras bus pagrindinė paskata ir padės įveikti visas daug darbo reikalaujančias procedūras.

Generatoriaus įgyvendinimas ir jo veikimo principas

Dėl elektromagnetinės indukcijos a elektros. Taip atsitinka todėl, kad apvija juda dirbtinai sukurtame magnetiniame lauke. Tai yra elektros generatoriaus veikimo principas.

Generatorių varo vidaus degimo variklis. mažai energijos. Jis gali važiuoti benzinu, dujomis arba dyzelinis kuras.

Elektros generatorius turi rotorių ir statorių. Magnetinis laukas sukuriamas naudojant rotorių. Prie jo pritvirtinti magnetai. Statorius yra stacionari generatoriaus dalis, susidedanti iš specialių plieninių plokščių ir ritės. Tarp rotoriaus ir statoriaus yra mažas tarpas.

Yra dviejų tipų elektros generatoriai. Pirmasis turi sinchroninį rotoriaus sukimąsi. Jis sudėtingas dizainas, ir mažas efektyvumas. Antrojo tipo rotorius sukasi asinchroniškai. Veikimo principas paprastas.

Asinchroniniai varikliai praranda minimalų energijos kiekį, o sinchroniniuose generatoriuose nuostolių lygis siekia 11%. Todėl elektros varikliai su asinchroniniu rotoriaus sukimu yra labai populiarūs Buitinė technika ir įvairiose gamyklose.

Eksploatacijos metu gali atsirasti įtampos šuolių, kurie neigiamai veikia buitinius prietaisus. Šiuo tikslu išėjimo galuose yra lygintuvas.

Asinchroninį generatorių lengva naudoti priežiūra. Jo korpusas yra patikimas ir sandarus. Jums nereikia jaudintis dėl buitinių prietaisų, kurie turi ominę apkrovą ir yra jautrūs įtampos šuoliais. Didelis efektyvumas ir ilgas tarnavimo laikas daro prietaisą populiarų, jį taip pat galima surinkti savarankiškai.

Ko reikės norint surinkti generatorių? Pirmiausia turite pasirinkti tinkamą elektros variklį. Jį galima paimti iš Skalbimo mašina. Nereikia patiems gaminti statoriaus, geriau jį naudoti paruoštas sprendimas, kur yra apvijos.

Gera idėja nedelsiant sukaupti pakankamai atsargų variniai laidai, ir izoliacinės medžiagos. Kadangi bet kuris generatorius sukurs įtampos šuolių, reikės lygintuvo.

Pagal generatoriaus instrukcijas turite patys apskaičiuoti galią. Kad būsimas įrenginys gamintų reikiamą galią, jam reikia duoti kiek didesnį nei vardinę galią greitį.

Pasinaudokime tachometru ir užveskime variklį, kad sužinotumėte rotoriaus sukimosi greitį. Prie gautos vertės reikia pridėti 10%, tai neleis varikliui perkaisti.

Palaikymas reikiamo lygioįtampą padės kondensatoriai. Jie parenkami priklausomai nuo generatoriaus. Pavyzdžiui, 2 kW galiai reikės 60 μF kondensatoriaus talpos. Jums reikia 3 tokios pat talpos dalių. Kad prietaisas būtų saugus, jis turi būti įžemintas.

Sukūrimo procesas

Čia viskas paprasta! Kondensatoriai yra prijungti prie elektros variklio trikampio konfigūracijos. Eksploatacijos metu turite periodiškai tikrinti korpuso temperatūrą. Jo šildymas gali atsirasti dėl netinkamai parinktų kondensatorių kondensatorių.

Naminis generatorius, kuriame nėra automatikos, turi būti nuolat stebimas. Laikui bėgant įvykęs šildymas sumažins efektyvumą. Tada prietaisui reikia duoti laiko atvėsti. Kartkartėmis turėtumėte išmatuoti įtampą, greitį ir srovę.

Neteisingai apskaičiuotos charakteristikos negali suteikti įrangos reikiamos galios. Todėl prieš pradėdami surinkti, turėtumėte atlikti braižymo darbus ir kaupti diagramas.

Visai įmanoma, kad naminis prietaisas lydės dažni gedimai. Tai neturėtų stebinti, nes hermetiškai sandariai sumontuoti visus elektros generatoriaus elementus namuose praktiškai neįmanoma.

Taigi, tikiuosi, kad dabar aišku, kaip padaryti generatorių iš elektros variklio. Jei norite suprojektuoti įrenginį, kurio galios turėtų pakakti, kad vienu metu veiktų buitinė technika ir apšvietimo lempos, ar statybiniai įrankiai, tuomet reikia susumuoti jų galią ir pasirinkti norimą variklį. Pageidautina, kad jis turėtų nedidelį galios rezervą.

Jei nepavyks rankiniu būdu surinkti elektros generatorių, nenusiminkite. Rinkoje jų yra daug modernūs modeliai, nereikalaujantis nuolatinės priežiūros. Jie gali būti skirtingos galios ir yra gana ekonomiški. Internete yra generatorių nuotraukos, kurios padės įvertinti įrenginio matmenis. Vienintelis neigiamas dalykas yra jų didelė kaina.

„Pasidaryk pats“ generatorių nuotraukos

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

Generatoriaus gamyba iš asinchroninio variklio

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

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

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

Vienintelis skirtumas nuo darbo pilnas kompleksas nustojus veikti iškart po vėjo nurimo, o komplekte esančios baterijos kurį laiką maitina energiją vartojančius įrenginius išnaudodamos savo talpą.

Kaip perdaryti rotorių

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

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

Yra du magnetų montavimo būdai:

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

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

Naujai sukurto generatoriaus testavimas

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

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

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

Vėjo malūno gamyba

Norėdami sukurti vėjo malūną, turėsite pasirinkti vieną iš dizaino variantų, kurių yra daug. Taigi, yra horizontalių arba vertikalių rotorių dizaino (in tokiu atveju Sąvoka „rotorius“ reiškia besisukančią vėjo generatoriaus dalį - veleną su mentėmis, varomomis vėjo jėgos). turi didesnį efektyvumą ir stabilumą gaminant energiją, tačiau reikalauja srauto valdymo sistemos, kuri savo ruožtu reikalauja lengvo sukimosi ant veleno.

Kaip galingesnis generatorius, tuo sunkiau suktis ir didesnę jėgą turi išvystyti vėjo malūnas, kuriam to reikia dideli dydžiai. Be to, kuo didesnis vėjo malūnas, tuo jis sunkesnis ir tuo didesnė jo ramybės inercija, kuri sudaro užburtą ratą. Paprastai naudojamos vidutinės vertės ir reikšmės, kurios leidžia pasiekti kompromisą tarp dydžio ir sukimosi paprastumo.

Lengviau gaminamas ir nereikalaujantis vėjo krypties. Tuo pačiu metu jie yra mažiau efektyvūs, nes vėjas vienoda jėga veikia abiejose ašmenų pusėse, todėl sukimasis apsunkinamas. Siekiant išvengti šio trūkumo, daugelis įvairaus dizaino rotorius, pvz.:

• Savonius rotorius
• Daria rotorius
• Lenzo rotorius

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

Paprasčiausias ir labiausiai paplitęs dizainas yra rotorius, bet viduje Pastaruoju metu Internete yra daugybė kitų vėjo generatorių, sukurtų remiantis kitais tipais, aprašymais.

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

Nuolatinis ir nenutrūkstamas elektros tiekimas namuose yra raktas į malonų ir patogų laisvalaikį bet kuriuo metų laiku. Organizuoti autonominį maitinimo šaltinį priemiesčio zona, turėsime griebtis mobiliosios instaliacijos– elektros generatoriai, kurie pastaraisiais metais ypač populiarus dėl didelio įvairių pajėgumų asortimento.

Taikymo sritis

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

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

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

Įrenginys įjungiamas naudojant gaunamą įtampą. Dažnai norint paleisti įrenginį, įrenginys yra prijungtas prie maitinimo, tačiau tai nėra visiškai logiška ir racionalus sprendimas mini stotelei, kuri pati turi gaminti elektrą, o ne ją sunaudoti, kad įsijungtų. Todėl pastaraisiais metais aktyviai gaminami generatoriai su savaiminiu sužadinimu arba nuosekliu kondensatorių perjungimu.

Kaip veikia elektros generatorius?

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

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

Žiūrėkite vaizdo įrašą, kaip tai veikia:

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

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

Kodėl naudojamas asinchroninis generatorius?

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

Šiek tiek apie asinchroninį generatorių ir jo prijungimą:

Ne mažiau reikšmingas šio tipo elektros generatoriaus pranašumas yra tai, kad visiškai nėra besisukančių apvijų ir elektroninių dalių, kurios yra jautrios pažeidimams ir išoriniai veiksniai. Vadinasi, tokio tipo prietaisai nėra aktyviai nusidėvėję ir tarnaus ilgiau.

Kaip savo rankomis pasidaryti generatorių

Įrenginio asinchroninis kintamosios srovės generatorius

Įsigijimas asinchroninis elektros generatorius– gana brangus malonumas eiliniam mūsų šalies gyventojui. Todėl daugelis amatininkų imasi išspręsti problemą savarankiškas surinkimas aparatai. Veikimo principas, kaip ir dizainas, yra gana paprastas. Jei turite visus įrankius, surinkimas užtruks ne ilgiau kaip 1-2 valandas.

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

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

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

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

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

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

Žiūrėkite vaizdo įrašą, darbo etapus:

Generatoriui, kuris veiks maža galia, norėdami sutaupyti pinigų, galite naudoti vienfazius asinchroninius variklius iš senų ar nereikalingų buitinių elektros prietaisų, pavyzdžiui, Skalbimo mašinos, drenažo siurbliai, vejapjovės, grandininiai pjūklai ir kt. Tokių buitinių prietaisų varikliai turėtų būti prijungti lygiagrečiai su apvija. Kaip alternatyva gali būti naudojami fazės poslinkio kondensatoriai. Jie retai skiriasi reikiama galia, todėl ją reikės padidinti iki reikiamo lygio.

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

Paruoštas darbui generatorius turi būti sumontuotas taip, kad jo nepaveiktų krituliai ir aplinką. Pasirūpinkite papildomu korpusu, kuris apsaugos įrenginį nuo nepalankių sąlygų.

Beveik kiekvienas asinchroninis generatorius, nesvarbu, ar tai būtų bešepetėlis, elektrinis, benzininis ar dyzelinis, laikomas įrenginiu, turinčiu pakankamai aukštas lygis pavojų. Su tokia įranga elkitės labai atsargiai ir saugokite ją nuo išorinių oro sąlygų ir mechaninis poveikis arba padaryti jai apvalkalą.

Pažiūrėkime vaizdo įrašą, geras patarimas specialistas:

Bet kuriame autonominiame bloke turi būti įrengti specialūs matavimo prietaisai, kuri įrašys ir rodys našumo duomenis. Norėdami tai padaryti, galite naudoti tachometrą, voltmetrą ir dažnio matuoklį.

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

Rezultatai

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

Pateikti nepertraukiamo maitinimo šaltinio Namuose jie naudoja kintamosios srovės generatorius, varomus dyzeliniais arba karbiuratoriniais vidaus degimo varikliais. Tačiau iš elektrotechnikos kurso žinome, kad bet kuris elektros variklis yra grįžtamasis: jis taip pat gali generuoti elektros energiją. Ar galima savo rankomis pasidaryti generatorių iš asinchroninio variklio, jei jau turite tokį ir vidaus degimo variklį? Juk tuomet nereikės pirkti brangios elektrinės, o išsiversti improvizuotomis priemonėmis.

Asinchroninio elektros variklio konstrukcija

Asinchroninis elektros variklis susideda iš dviejų pagrindinių dalių: stacionaraus statoriaus ir jo viduje besisukančio rotoriaus. Rotorius sukasi ant guolių, sumontuotų nuimamose galinėse dalyse. Rotoriuje ir statoriuje yra elektros apvijos, kurių posūkiai yra išdėstyti grioveliuose.

Statoriaus apvija prijungta prie kintamosios srovės tinklo, vienfazio arba trifazio. Metalinė dalis Statorius, kuriame jis yra, vadinamas magnetine grandine. Jis pagamintas iš atskirų plonu sluoksniu padengtų plokščių, kurios izoliuoja jas viena nuo kitos. Tai pašalina sūkurinių srovių atsiradimą, dėl kurių elektros variklio veikimas tampa neįmanomas dėl pernelyg didelių nuostolių dėl magnetinės grandinės įkaitimo.

Visų trijų fazių apvijų gnybtai yra specialioje dėžutėje ant variklio korpuso. Jis vadinamas barno, kuriame apvijų gnybtai yra sujungti vienas su kitu. Priklausomai nuo maitinimo įtampos ir variklio techninių duomenų, gnybtai sujungiami į žvaigždę arba į trikampį.

Bet kurio asinchroninio elektros variklio rotoriaus apvija yra panaši į „voverės narvelį“, taip ji vadinama. Jis pagamintas iš laidžių aliuminio strypų serijos, paskirstytų palei išorinį rotoriaus paviršių. Strypų galai yra uždaryti, todėl toks rotorius vadinamas voverės narvu.
Apvija, kaip ir statoriaus apvija, yra magnetinės šerdies viduje, taip pat sudaryta iš izoliuotų metalinių plokščių.

Asinchroninio elektros variklio veikimo principas

Kai maitinimo įtampa yra prijungta prie statoriaus, srovė teka per apvijos posūkius. Jis sukuria magnetinį lauką viduje. Kadangi srovė yra kintamoji, laukas keičiasi priklausomai nuo maitinimo įtampos formos. Apvijų išdėstymas erdvėje atliekamas taip, kad jo viduje esantis laukas pasirodytų besisukantis.
Rotoriaus apvijoje besisukantis laukas sukelia emf. O kadangi apvijos posūkiai yra trumpai sujungti, juose atsiranda srovė. Jis sąveikauja su statoriaus lauku, todėl sukasi elektros variklio velenas.

Elektros variklis vadinamas asinchroniniu, nes statoriaus laukas ir rotorius sukasi skirtingu greičiu. Šis greičio skirtumas vadinamas slydimu (S).


Kur:
n – dažnis magnetinis laukas;
nr – rotoriaus sukimosi dažnis.
Norint reguliuoti veleno greitį plačiame diapazone, gaminami asinchroniniai elektros varikliai su apvyniotu rotoriumi. Ant tokio rotoriaus apvyniojamos erdvėje pasislinkusios apvijos, tokios pat kaip ir statoriaus. Iš jų galai išvedami ant žiedų, o rezistoriai sujungiami su šepečiu. Kuo didesnis pasipriešinimas prijungtas prie fazinio rotoriaus, tuo mažesnis bus jo sukimosi greitis.

Asinchroninis generatorius

Kas atsitiks, jei asinchroninio elektros variklio rotorius pasukamas? Ar pavyks gaminti elektrą ir kaip iš asinchroninio variklio pagaminti generatorių?
Pasirodo, tai įmanoma. Norint, kad statoriaus apvijoje atsirastų įtampa, iš pradžių reikia sukurti besisukantį magnetinį lauką. Tai atsiranda dėl elektrinės mašinos rotoriaus liekamojo įmagnetinimo. Vėliau, kai atsiranda apkrovos srovė, rotoriaus magnetinio lauko stiprumas pasiekia reikiamą vertę ir stabilizuojasi.
Siekiant palengvinti įtampos atsiradimo išvestyje procesą, naudojamas kondensatorių bankas, prijungtas prie asinchroninio generatoriaus statoriaus paleidimo metu (kondensatoriaus sužadinimas).

Tačiau asinchroninio elektros variklio charakteristika išlieka nepakitusi: slydimo dydis. Dėl šios priežasties asinchroninio generatoriaus išėjimo įtampos dažnis bus mažesnis už veleno sukimosi greitį.
Beje, asinchroninio generatoriaus velenas turi būti sukamas tokiu greičiu, kad būtų pasiektas vardinis elektros variklio statoriaus lauko sukimosi greitis. Norėdami tai padaryti, iš plokštės, esančios ant korpuso, turite sužinoti veleno sukimosi greitį. Suapvalinus jo reikšmę iki artimiausio sveikojo skaičiaus, gaunamas elektros variklio, paverčiamo generatoriumi, rotoriaus sukimosi greitis.

Pavyzdžiui, elektros varikliui, kurio plokštė parodyta nuotraukoje, veleno sukimosi greitis yra 950 aps./min. Tai reiškia, kad veleno sukimosi greitis turi būti 1000 aps./min.

Kodėl asinchroninis generatorius yra blogesnis už sinchroninį?

Kaip gerai bus? naminis generatorius nuo asinchroninio variklio? Kuo jis skirsis nuo sinchroninio generatoriaus?
Norėdami atsakyti į šiuos klausimus, trumpai prisiminkime sinchroninio generatoriaus veikimo principą. Per slydimo žiedus į rotoriaus apviją tiekiama nuolatinė srovė, kurios dydis yra reguliuojamas. Rotoriaus besisukantis laukas sukuria EML statoriaus apvijoje. Norint gauti reikiamą generavimo įtampą automatine sistema sužadinimo reguliavimas pakeis srovę rotoriuje. Kadangi įtampa generatoriaus išėjime stebima automatiškai, dėl nuolatinio reguliavimo proceso įtampa visada išlieka nepakitusi ir nepriklauso nuo apkrovos srovės.
Sinchroniniams generatoriams paleisti ir eksploatuoti naudojami nepriklausomi maitinimo šaltiniai (baterijos). Todėl jo veikimo pradžia nepriklauso nei nuo apkrovos srovės atsiradimo išėjime, nei nuo reikiamo sukimosi greičio pasiekimo. Nuo sukimosi greičio priklauso tik išėjimo įtampos dažnis.
Bet net ir tada, kai sužadinimo srovė gaunama iš generatoriaus įtampos, viskas, kas pasakyta aukščiau, išlieka tiesa.
Sinchroninis generatorius turi dar vieną savybę: jis gali generuoti ne tik aktyviąją, bet ir reaktyviąją galią. Tai labai svarbu maitinant elektros variklius, transformatorius ir kitus jį vartojančius įrenginius. Reaktyviosios galios trūkumas tinkle padidina laidininkų ir apvijų šildymo nuostolius elektros mašinos, sumažinant įtampos lygį tarp vartotojų, palyginti su generuojama verte.
Asinchroniniam generatoriui sužadinti naudojamas jo rotoriaus liekamasis įmagnetinimas, kuris pats savaime yra atsitiktinis dydis. Neįmanoma reguliuoti parametrų, turinčių įtakos jo išėjimo įtampos vertei veikimo metu.

Be to, asinchroninis generatorius ne generuoja, o sunaudoja reaktyviąją galią. Jam būtina sukurti sužadinimo srovę rotoriuje. Prisiminkime apie kondensatorių sužadinimą: paleidžiant sujungus kondensatorių banką, sukuriama generatoriui pradėti veikti reikalinga reaktyvioji galia.
Dėl to asinchroninio generatoriaus išėjimo įtampa nėra stabili ir kinta priklausomai nuo apkrovos pobūdžio. Prie jo prijungus daug reaktyviosios galios vartotojų, statoriaus apvija gali perkaisti, o tai turės įtakos jo izoliacijos tarnavimo laikui.
Todėl asinchroninio generatoriaus naudojimas yra ribotas. Jis gali veikti „šiltnamiui“ artimomis sąlygomis: be perkrovų, įsibėgėjimo apkrovos srovių ar galingų reagento vartotojų. Ir tuo pačiu metu prie jo prijungti elektriniai imtuvai neturėtų būti labai svarbūs maitinimo įtampos dydžio ir dažnio pokyčiams.
Ideali vieta asinchroniniam generatoriui naudoti yra sistemos Alternatyvi energija maitinamas vandens arba vėjo energija. Šiuose įrenginiuose generatorius ne tiesiogiai aprūpina vartotoją, o apmokestina baterija. Iš jos jau, per keitiklį nuolatinė srovė kintamuoju, apkrova maitinama.
Todėl, jei reikia surinkti vėjo malūną ar nedidelę hidroelektrinę, geriausia išeitis – asinchroninis generatorius. Čia veikia pagrindinis ir vienintelis jo privalumas – dizaino paprastumas. Žiedų nebuvimas ant rotoriaus ir šepečio aparato reiškia, kad eksploatacijos metu jo nereikia nuolat prižiūrėti: valyti žiedus, keisti šepečius, pašalinti nuo jų grafito dulkes. Galų gale, norint savo rankomis pagaminti vėjo generatorių iš asinchroninio variklio, generatoriaus velenas turi būti tiesiogiai prijungtas prie vėjo malūno menčių. Tai reiškia, kad konstrukcija bus dideliame aukštyje. Sunku jį iš ten pašalinti.

Magnetinis generatorius

Kodėl magnetinį lauką reikia sukurti naudojant elektros srovę? Juk yra galingų jo šaltinių – neodimio magnetų.
Norint paversti asinchroninį variklį į generatorių, jums reikės cilindrinių neodimio magnetų, kurie bus sumontuoti vietoj standartinių rotoriaus apvijos laidininkų. Pirmiausia reikia skaičiuoti reikalinga suma magnetai. Norėdami tai padaryti, nuimkite rotorių nuo variklio, kuris paverčiamas generatoriumi. Jame aiškiai parodytos vietos, kur klojama „voverės rato“ apvija. Magnetų matmenys (skersmuo) parenkami taip, kad įrengus griežtai trumpojo jungimo apvijos laidininkų centre, jie nesiliestų su kitos eilės magnetais. Tarp eilučių turi būti ne mažesnis nei naudojamo magneto skersmuo.
Nusprendę dėl skersmens, apskaičiuokite, kiek magnetų tilps išilgai apvijos laidininko ilgio nuo vieno rotoriaus krašto iki kito. Tarp jų paliekamas mažiausiai vieno ar dviejų milimetrų tarpas. Magnetų skaičių eilėje padauginus iš eilučių (rotoriaus apvijos laidininkų) skaičiaus, gaunamas reikiamas skaičius. Magnetų aukštis neturėtų būti labai didelis.
Norint sumontuoti magnetus ant asinchroninio elektros variklio rotoriaus, jį reikės modifikuoti: nuimkite metalo sluoksnį ant tekinimo staklių iki gylio, atitinkančio magneto aukštį. Tokiu atveju rotorius turi būti kruopščiai sucentruotas mašinoje, kad nebūtų pažeistas jo balansas. Priešingu atveju masės centras pasislinks, o tai sukels plakimą.

Tada jie pradeda montuoti magnetus ant rotoriaus paviršiaus. Tvirtinimui naudojami klijai. Bet kuris magnetas turi du polius, paprastai vadinamus šiauriniu ir pietu. Vienoje eilėje poliai, esantys toliau nuo rotoriaus, turi būti vienodi. Kad būtų išvengta montavimo klaidų, magnetai pirmiausia sujungiami į girliandą. Jie laikysis griežtai apibrėžtu būdu, nes vienas kitą traukia tik priešingi poliai. Dabar belieka žymekliu pažymėti to paties pavadinimo polius.
Kiekvienoje paskesnėje eilėje stulpas, esantis išorėje, keičiasi. Tai yra, jei išdėstėte magnetų eilę, kurios polius pažymėtas žymekliu, esančiu į išorę nuo rotoriaus, tada kitas yra išdėstytas magnetais, pasuktais atvirkščiai. Ir taip toliau.
Suklijavus magnetus, juos reikia pritvirtinti epoksidine derva. Tam iš kartono arba storo popieriaus, į kurį pilama derva, aplink gautą konstrukciją padaromas šablonas. Popierius apvyniojamas aplink rotorių ir uždengiamas juostele arba juostele. Viena iš galinių dalių yra padengta plastilinu arba taip pat užsandarinta. Tada rotorius montuojamas vertikaliai ir supilamas į ertmę tarp popieriaus ir metalo. epoksidinė derva. Jam sukietėjus, prietaisai nuimami.
Dabar vėl prispaudžiame rotorių tekinimo staklės, centre ir nušlifuokite paviršių, užpildytą epoksidine derva. Tai būtina ne dėl estetinių priežasčių, o siekiant sumažinti galimo disbalanso, atsirandančio dėl papildomų dalių, sumontuotų ant rotoriaus, poveikį.
Šlifavimas pirmiausia atliekamas šiurkščiu švitriniu popieriumi. Jis yra pritvirtintas prie medinis blokas, kuris po to tolygiai perkeliamas išilgai besisukančio paviršiaus. Tada galite kreiptis švitrinis popierius su smulkesniais grūdeliais.

Visi buitiniai prietaisai, kurie šiandien naudojami buityje, yra maitinami elektra. Tai yra, paaiškėja, kad elektros srovė tampa pagrindine mechaninis darbas prietaisai. Tačiau ši priklausomybė turi nugaros pusė– elektros energiją galima gauti iš mechaninės energijos. Ir daugelis meistrų tuo pasinaudoja, savo rankomis sukurdami generatorių iš asinchroninio variklio.

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

Kaip veikia asinchroninis generatorius?

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

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

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

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

Dėmesio! Visi ekspertai tai užtikrina tobulas variantas variklio naudojimas mechaninei energijai yra vienas su vadinamuoju amžinuoju tuščiąja eiga. Tai yra, sukimosi greitis nesikeičia ir yra pastovi vertė. Be to, teks padidinti elektros variklio veleno sukimosi greitį, kuris nuo vardinio skirsis 10 proc.

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

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

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

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

Beje, žemiau yra elektros variklio kaip generatoriaus įjungimo schema.

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

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

Išvada tema

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