„Pasidaryk pats“ generatorius iš automobilio variklio. Ar asinchroninis variklis gali veikti kaip generatorius – kaip jį naudoti namuose

Dažymas
29.03.2019

Jei asinchroninės mašinos, prijungtos prie tinklo, kurios įtampa U1, rotorius sukasi varikliu besisukančio statoriaus lauko kryptimi, bet greičiu n2>

Kodėl mes naudojame asinchroninį elektros generatorių

Asinchroninis generatorius – tai asinchroninė elektros mašina (elektros variklis), veikianti generatoriaus režimu. Varomojo variklio (mūsų atveju turbininio variklio) pagalba asinchroninio elektros generatoriaus rotorius sukasi ta pačia kryptimi su magnetinis laukas. Tokiu atveju rotoriaus slydimas tampa neigiamas, ant asinchroninės mašinos veleno atsiranda stabdymo momentas, o generatorius perduoda energiją į tinklą.

Norint sužadinti elektrovaros jėgą jo išėjimo grandinėje, naudojamas liekamasis rotoriaus įmagnetinimas. Tam naudojami kondensatoriai.

Asinchroniniai generatoriai nėra jautrūs trumpiesiems jungimams.

Asinchroninis generatorius yra paprastesnis nei sinchroninis (pavyzdžiui, automobilio generatorius): jei pastarasis turi ant rotoriaus dedamas induktorius, tada rotorius asinchroninis generatorius atrodo kaip įprastas smagratis. Toks generatorius yra geriau apsaugotas nuo purvo ir drėgmės, atsparesnis trumpiesiems jungimams ir perkrovoms, o asinchroninio elektros generatoriaus išėjimo įtampa turi mažesnį netiesinio iškraipymo laipsnį. Tai leidžia naudoti asinchroninius generatorius ne tik elektros tiekimui pramoniniai prietaisai, kurie nėra svarbūs įėjimo įtampos formai, bet jungia elektroninę įrangą.

Būtent asinchroninis elektros generatorius yra idealus srovės šaltinis įrenginiams su aktyviomis (ominėmis) apkrovomis: elektriniams šildytuvams, suvirinimo keitikliams, kaitrinėms lempoms, Elektroniniai prietaisai, kompiuterių ir radijo inžinerija.

Asinchroninio generatoriaus privalumai

Tokie pranašumai apima mažą kliringo koeficientą (harmonikos koeficientą), kuris apibūdina kiekybinį aukštesnių harmonikų buvimą generatoriaus išėjimo įtampoje. Didesnės harmonikos sukelia netolygų sukimąsi ir nereikalingą elektros variklių kaitinimą. Sinchroninių generatorių kliringo koeficientas gali siekti iki 15 proc., o asinchroninio elektros generatoriaus – ne didesnis kaip 2 proc. Taigi asinchroninis elektros generatorius gamina beveik tik naudingą energiją.

Kitas asinchroninio elektros generatoriaus privalumas yra tai, kad jame visiškai trūksta besisukančių apvijų ir elektroninių dalių, kurios yra jautrios išoriniams poveikiams ir gana dažnai gali būti pažeistos. Todėl asinchroninis generatorius yra mažai nusidėvėjęs ir gali tarnauti labai ilgai.

Mūsų generatorių išėjimas iš karto yra 220/380V kintamoji srovė, kurį galima naudoti tiesiogiai Buitinė technika(pavyzdžiui, šildytuvai), akumuliatorių įkrovimui, prijungimui prie lentpjūvės, taip pat lygiagrečiam darbui su tradiciniu tinklu. Tokiu atveju mokėsite skirtumą tarp to, kas suvartojama iš tinklo ir to, ką generuoja vėjo malūnas. Nes įtampa eina tiesiai į pramoninius parametrus, tuomet nereikės įvairių keitiklių (inverterių) jungiant vėjo generatorių tiesiai prie savo apkrovos. Pavyzdžiui, galite tiesiogiai prisijungti prie lentpjūvės ir, pučiant vėjui, dirbti taip, lyg būtumėte tiesiog prisijungę prie 380 V tinklo.

Jei asinchroninės mašinos, prijungtos prie tinklo, kurios įtampa U1, rotorius sukamuoju varikliu sukamas besisukančio statoriaus lauko kryptimi, bet greičiu n2>n1, tai rotoriaus judėjimas statoriaus lauko atžvilgiu. pasikeis (palyginti su šios mašinos variklio režimu), nes rotorius aplenks statoriaus lauką.

Tokiu atveju slydimas taps neigiamas, o emf kryptis. E1 indukuojama statoriaus apvijoje, todėl srovės I1 kryptis pasikeis į priešingą. Dėl to rotoriaus elektromagnetinis sukimo momentas taip pat keis kryptį ir sukimosi (variklio režimu) virsta priešpriešiniu (atsižvelgiant į pagrindinio variklio sukimo momentą). Esant tokioms sąlygoms, asinchroninė mašina persijungs iš variklio į generatoriaus režimą, paversdama pirminio variklio mechaninę energiją į elektros energiją. Asinchroninės mašinos generatoriaus režimu slydimas gali skirtis

šiuo atveju emf dažnis asinchroninio generatoriaus lieka nepakitęs, nes jį lemia statoriaus lauko sukimosi greitis, t.y. išlieka toks pat kaip ir srovės dažnis tinkle, kuriuo įjungiamas asinchroninis generatorius.

Dėl to, kad asinchroninės mašinos generatoriaus režimu sąlygos sukurti besisukantį statoriaus lauką yra tokios pačios kaip ir variklio režime (abiem režimais statoriaus apvija yra prijungta prie tinklo su įtampa U1), ir sunaudoja įmagnetinimo srovę. I0 iš tinklo, asinchroninis įrenginys, veikiantis generatoriaus režimu ypatingos savybės: Sunaudojama reaktyvioji energija iš tinklo, kad būtų sukurtas besisukantis statoriaus laukas, bet tiekia aktyviąją energiją į tinklą, susidariusį pavertus pagrindinio variklio mechaninę energiją.

Skirtingai nuo sinchroninių generatorių, asinchroniniams generatoriams nekyla pavojus, kad jie iškris iš sinchronizmo. Tačiau asinchroniniai generatoriai nėra plačiai naudojami, o tai paaiškinama daugybe jų trūkumų, palyginti su sinchroniniais generatoriais.

Asinchroninis generatorius gali veikti ir autonominėmis sąlygomis, t.y. be įtraukimo į bendras tinklas. Tačiau šiuo atveju, norint gauti reaktyviąją galią, reikalingą generatoriui įmagnetinti, naudojamas kondensatorių bankas, prijungtas lygiagrečiai su apkrova generatoriaus gnybtuose.

Būtina sąlyga tokiam asinchroninių generatorių veikimui yra liekamasis rotoriaus plieno įmagnetinimas, būtinas generatoriaus savaiminio sužadinimo procesui. Mažas e.m.f. Eostas, indukuotas statoriaus apvijoje, sukuria nedidelę reaktyviąją srovę kondensatoriaus grandinėje, taigi ir statoriaus apvijoje, o tai padidina liekamąjį srautą Fost. IN tolesnis procesas vystosi savaiminis sužadinimas, kaip ir generatoriuje nuolatinė srovė lygiagretus sužadinimas. Keisdami kondensatorių talpą, galite pakeisti įmagnetinimo srovės dydį, taigi ir generatorių įtampos dydį. Dėl pernelyg didelio kondensatorių baterijų tūrio ir didelių sąnaudų savaime sužadinami asinchroniniai generatoriai nebuvo plačiai paplitę. Asinchroniniai generatoriai naudojami tik pagalbinėse elektrinėse mažai energijos, pavyzdžiui, vėjo elektrinėse.

DIY generatorius

Mano elektrinėje srovės šaltinis – asinchroninis generatorius, varomas dviejų cilindrų oru aušinamu benzininiu varikliu UD-25 (8 AG, 3000 aps./min.). Kaip asinchroninį generatorių be jokių modifikacijų galite naudoti įprastą asinchroninį elektros variklį, kurio sukimosi greitis 750-1500 aps./min., o galia iki 15 kW.

Asinchroninio generatoriaus sukimosi greitis įprastu režimu turėtų viršyti naudojamo elektros variklio vardinio (sinchroninio) greičio vertę 10%. Tai galite padaryti taip. Įjungiamas elektros variklis ir tachometru matuojamas tuščiosios eigos greitis. Diržinė pavara nuo variklio iki generatoriaus suprojektuota taip, kad užtikrintų šiek tiek padidintą generatoriaus apsisukimų skaičių. Pavyzdžiui, elektros variklis, kurio vardinis greitis yra 900 aps./min., tuščiąja eiga sukuria 1230 aps./min. Šiuo atveju diržinė pavara skirta užtikrinti generatoriaus sukimosi greitį 1353 aps./min.

Asinchroninio generatoriaus apvijos mano instaliacijoje yra sujungtos žvaigždute ir sukuria trifazę 380 V įtampą. Norint išlaikyti vardinę asinchroninio generatoriaus įtampą, būtina teisingai parinkti kondensatorių tarp kiekvienos fazės talpą (visos trys talpos yra vienodos). Norėdamas pasirinkti reikiamą konteinerį, aš naudoju šią lentelę. Prieš įgydami reikalingus darbo įgūdžius, galite liesdami patikrinti generatoriaus šildymą, kad išvengtumėte perkaitimo. Šildymas rodo, kad prijungta per didelė talpa.

Kondensatoriai yra tinkamo tipo KBG-MN ar kiti, kurių darbinė įtampa ne mažesnė kaip 400 V. Išjungus generatorių ant kondensatorių lieka elektros krūvis, todėl būtina imtis atsargumo priemonių nuo elektros smūgio. Kondensatoriai turi būti saugiai uždaryti.

Dirbant su rankiniais elektriniais įrankiais esant 220 V įtampai naudoju žeminamąjį transformatorių TSZI nuo 380 V iki 220 V. Jungiant trifazį variklį prie elektrinės gali atsitikti taip, kad generatorius „neišsivaldo“ pradėjus jį pirmą kartą. Tada turėtumėte trumpai užvesti variklį, kol jis padidins greitį, arba pasukti jį rankiniu būdu.

Tokio tipo stacionarūs asinchroniniai generatoriai, naudojami gyvenamojo namo elektrai šildyti, gali būti varomi vėjo varikliu arba turbina, sumontuota ant nedidelės upės ar upelio, jei tokių yra prie namo. Vienu metu Chuvashia Energozapchast gamykla gamino generatorių (mikrohidroelektrinę), kurio galia 1,5 kW. asinchroninis elektros variklis. V.P.Beltjukovas iš Nolinsko pagamino vėjo turbiną, taip pat naudojo asinchroninį variklį kaip generatorių. Toks generatorius gali būti varomas naudojant važiuojantį traktorių, mini traktorių, motorolerio variklį, automobilio variklį ir kt.

Savo elektrinę sumontavau ant nedidelės, lengvos vienaašės priekabos – rėmo. Ne ūkio darbams kraunu į mašiną pagrindinis elektrinis įrankis ir pritvirtinkite prie jo mano įrenginį. Rotorine šienapjove pjaunu šieną, su elektriniu traktoriumi aru žemę, akėju, sodinu, į kalną. Tokiam darbui komplekte su stotimi nešiojuosi ritę su keturių gyslų KRPT kabeliu. Apvyniojant kabelį reikia atsižvelgti į vieną dalyką. Jei vėjai įprastu būdu, tada susidaro solenoidas, kuriame bus papildomų nuostolių. Norint jų išvengti, kabelį reikia perlenkti per pusę ir suvynioti ant ritės, pradedant nuo lenkimo.

Vėlyvą rudenį iš negyvos medienos turime ruošti malkas žiemai. Vėlgi, aš naudoju elektrinius įrankius. Įjungta vasarnamis naudojant Diskinis pjūklas Ir oblius Apdirbu medžiagas staliaus darbams.

Dėl ilgalaikio mūsų buriavimo vėjo generatoriaus veikimo bandymo su tradicinė schema susijaudinimas asinchroninis variklis(AD), pagrįstas magnetinio starterio, kaip jungiklio, naudojimu, atskleidė nemažai trūkumų, dėl kurių buvo sukurta Valdymo spinta. kuris tapo universalus prietaisas bet kurį asinchroninį variklį paversti generatoriumi! Dabar pakanka prijungti laidus iš variklio IM prie mūsų valdymo įrenginio ir generatorius yra paruoštas.

Kaip bet kurį indukcinį variklį paversti generatoriumi - Namas be pamatų


Kaip bet kurį asinchroninį variklį paversti generatoriumi - namas be pamatų Kodėl mes naudojame asinchroninį elektros generatorių Asinchroninis generatorius yra tas, kuris veikia generatoriaus režimu

Privataus gyvenamojo namo ar kotedžo statybos poreikiams namų meistras gali prireikti atskiras šaltinis elektros energija, kurį galite nusipirkti parduotuvėje arba surinkti savo rankomis iš turimų dalių.

Naminis generatorius gali veikti benzinu, dujomis arba dyzelinis kuras. Norėdami tai padaryti, jis turi būti prijungtas prie variklio per amortizacinę movą, kuri užtikrina sklandų rotoriaus sukimąsi.

Jei vietiniai leidžia gamtinės sąlygos, pavyzdžiui, dažnai pučia vėjai arba šaltinis yra arti begantis vanduo, tada galite sukurti vėjo ar hidraulinę turbiną ir prijungti ją prie asinchroninio trifazio variklio, kad gamintumėte elektrą.

Dėl panašus įrenginys turėsite nuolatinį darbą alternatyvus šaltinis elektros. Tai sumažins energijos suvartojimą iš viešųjų tinklų ir leis jums sutaupyti mokėjimų.

IN Kai kuriais atvejais elektros varikliui sukti ir sukimo momentui perduoti jam leidžiama naudoti vienfazę įtampą naminis generatorius sukurti savo trifazio simetrinio tinklo.

Kaip pasirinkti asinchroninį generatoriaus variklį pagal dizainą ir charakteristikas

Technologinės savybės

Naminio generatoriaus pagrindas yra asinchroninis trifazis elektros variklis su:

Statoriaus įtaisas

Statoriaus ir rotoriaus magnetinės šerdys pagamintos iš izoliuotų elektrotechninio plieno plokščių, kuriose suformuoti grioveliai apvijų laidams sutalpinti.

Gamykloje galima prijungti tris atskiras statoriaus apvijas pagal šią schemą:

Jų gnybtai yra sujungti gnybtų dėžutės viduje ir sujungti trumpikliais. Čia taip pat sumontuotas maitinimo laidas.

Kai kuriais atvejais laidai ir kabeliai gali būti prijungti kitais būdais.

Kiekvienai asinchroninio variklio fazei tiekiama simetrinė įtampa, paslinkta išilgai kampo trečdaliu apskritimo. Jie generuoja sroves apvijose.

Šiuos kiekius patogu išreikšti vektorine forma.

Rotoriaus konstrukcijos ypatybės

Apvyniotų rotorių varikliai

Juose yra apvija, pagaminta kaip statoriaus apvija, o kiekvieno iš jų laidai yra sujungti su slydimo žiedais, kurie suteikia elektrinis kontaktas su paleidimo ir reguliavimo grandine per slėgio šepečius.

Šį dizainą gana sunku pagaminti ir brangu. Tam reikia periodiškai stebėti veikimą ir atlikti kvalifikuotą priežiūrą. Dėl šių priežasčių nėra prasmės jo naudoti šiame naminio generatoriaus dizaine.

Tačiau jei yra panašus variklis ir nėra jokios kitos paskirties, tai kiekvienos apvijos laidai (tie galai, kurie yra sujungti su žiedais) gali būti trumpai sujungti tarpusavyje. Tokiu būdu suvyniotas rotorius virs trumpuoju jungimu. Jį galima prijungti pagal bet kurią toliau aptartą schemą.

Varikliai su voverės narveliais

Aliuminis pilamas į rotoriaus magnetinės grandinės griovelius. Apvija pagaminta kaip besisukantis voverės narvelis (už kurį ji gavo tokį papildomą pavadinimą), kurio galuose trumpai sujungti trumpikliai.

Tai yra labiausiai paprasta grandinė variklis, kuriame nėra judančių kontaktų. Dėl šios priežasties jis ilgą laiką veikia be elektrikų įsikišimo ir pasižymi padidintu patikimumu. Jį rekomenduojama naudoti kuriant naminį generatorių.

Ženklai ant variklio korpuso

Kad naminis generatorius veiktų patikimai, reikia atkreipti dėmesį į:

  • IP klasė, apibūdinanti būsto apsaugos nuo aplinkos poveikio kokybę;
  • energijos sąnaudos;
  • greitis;
  • apvijų prijungimo schema;
  • leistinos apkrovos srovės;
  • Efektyvumas ir kosinusas φ.

Reikėtų paskambinti ir patikrinti apvijų pajungimo schemą, ypač senų, eksploatuojamų variklių elektriniai metodai. Ši technologija išsamiai aprašyta straipsnyje apie trifazio variklio prijungimą prie vienfazio tinklo.

Asinchroninio variklio kaip generatoriaus veikimo principas

Jo įgyvendinimas pagrįstas grįžtamumo metodu elektrinė mašina. Jei variklis, atjungtas nuo tinklo įtampos, pradeda priverstinai sukti rotorių projektiniu greičiu, dėl likusios magnetinio lauko energijos statoriaus apvijoje bus sukeltas EML.

Belieka prie apvijų prijungti atitinkamo nominalo kondensatorių banką ir jomis tekės talpinė pirmaujanti srovė, turinti magnetizuojantį pobūdį.

Kad įvyktų savaiminis generatoriaus sužadinimas, o ant apvijų susidarytų simetriška trifazių įtampų sistema, reikia parinkti kondensatorių talpą, didesnę už tam tikrą kritinę reikšmę. Be savo vertės, išėjimo galią natūraliai įtakoja variklio konstrukcija.

Normaliam 50 Hz dažnio trifazės energijos generavimui būtina išlaikyti rotoriaus greitį, viršijantį asinchroninį komponentą slydimo reikšme S, kuri yra intervale S=2÷10%. Jis turi būti palaikomas sinchroninio dažnio lygiu.

Sinusoido nukrypimas nuo standartinės dažnio vertės neigiamai paveiks įrangos veikimą elektros varikliai: pjūklai, plokštumos, įvairios staklės ir transformatoriai. Tai praktiškai neturi įtakos varžinėms apkrovoms su šildymo elementais ir kaitrinėmis lempomis.

Elektros pajungimo schemos

Praktikoje naudojami visi įprasti asinchroninio variklio statoriaus apvijų prijungimo būdai. Pasirinkę vieną iš jų jie sukuria įvairios sąlygosįrangos eksploatavimui ir generuoti tam tikros vertės įtampą.

Žvaigždžių grandinės

Populiarus kondensatorių prijungimo variantas

Asinchroninio variklio su žvaigždutėmis prijungtomis apvijomis, skirto veikti kaip trifazio tinklo generatorius, prijungimo schema turi standartinę formą.

Asinchroninio generatoriaus su kondensatoriais, prijungtais prie dviejų apvijų, schema

Ši parinktis yra gana populiari. Tai leidžia maitinti tris vartotojų grupes iš dviejų apvijų:

Darbiniai ir paleidimo kondensatoriai prijungiami prie grandinės naudojant atskirus jungiklius.

Remdamiesi ta pačia grandine, galite sukurti naminį generatorių, prijungdami kondensatorius prie vienos asinchroninio variklio apvijos.

Trikampio diagrama

Surinkus statoriaus apvijas žvaigždutėje, generatorius sukurs 380 voltų trifazę įtampą. Jei perjungsite juos į trikampį, tada - 220.

Aukščiau pateiktose nuotraukose pateiktos trys schemos yra pagrindinės, bet ne vienintelės. Jų pagrindu galima sukurti kitus prisijungimo būdus.

Kaip apskaičiuoti generatoriaus charakteristikas pagal variklio galią ir kondensatoriaus talpą

Už kūrimą normaliomis sąlygomis elektrinės mašinos eksploatavimo metu būtina išlaikyti jos vardinės įtampos ir galios vienodumą generatoriaus ir elektros variklio režimuose.

Šiuo tikslu kondensatorių talpa parenkama atsižvelgiant į reaktyviąją galią Q, kurią jie sukuria esant įvairioms apkrovoms. Jo vertė apskaičiuojama pagal išraišką:

Iš šios formulės, žinodami variklio galią, norėdami užtikrinti visą apkrovą, galite apskaičiuoti kondensatoriaus banko talpą:

Tačiau reikia atsižvelgti į generatoriaus darbo režimą. Tuščiąja eiga kondensatoriai be reikalo apkraus apvijas ir jas įkaitins. Tai lemia didelius energijos nuostolius ir konstrukcijos perkaitimą.

Dėl pašalinimo panašus reiškinys kondensatoriai jungiami etapais, nustatant jų skaičių priklausomai nuo taikomos apkrovos. Siekiant supaprastinti kondensatorių pasirinkimą asinchroniniam varikliui paleisti generatoriaus režimu, buvo sukurta speciali lentelė.

K78-17 serijos paleidimo kondensatoriai ir panašūs kondensatoriai, kurių darbinė įtampa yra 400 voltų ar didesnė, puikiai tinka naudoti kaip talpinės baterijos dalis. Visiškai priimtina juos pakeisti metalo-popieriaus atitikmenimis su atitinkamu nominalu. Jie turės būti surinkti lygiagrečiai.

Neverta naudoti elektrolitinių kondensatorių modelių veikti asinchroninio savadarbio generatoriaus grandinėse. Jie skirti nuolatinės srovės grandinėms, o eidami per sinusoidę, keičiančią kryptį, greitai sugenda.

Tokiems tikslams yra speciali jų prijungimo schema, kai kiekviena pusbanga diodais nukreipiama į savo mazgą. Bet tai gana sudėtinga.

Dizainas

Autonominis elektrinės įrenginys turi visiškai atitikti keliamus reikalavimus saugus veikimas eksploatacinė įranga ir atliekama kaip vienas modulis, įskaitant sumontuotą elektros skydą su įrenginiais:

  • matavimai - su voltmetru iki 500 voltų ir dažnio matuokliu;
  • apkrovos perjungimas - trys jungikliai (vienas bendras tiekia įtampą iš generatoriaus į vartotojo grandinę, o kiti du jungia kondensatorius);
  • apsauga - automatinis jungiklis, kuris pašalina trumpųjų jungimų ar perkrovų pasekmes ir RCD (liekamosios srovės įtaisas), kuris gelbsti darbuotojus nuo izoliacijos gedimo ir fazinio potencialo patekimo į korpusą.

Pagrindinio maitinimo šaltinio perteklius

Kuriant naminį generatorių, būtina užtikrinti jo suderinamumą su darbo įrangos įžeminimo grandine ir kai baterijos veikimo laikas– patikimai prijunkite prie įžeminimo grandinės.

Jeigu yra sukurta elektrinė atsarginiam įrenginių, veikiančių iš valstybinio tinklo, maitinimui, tuomet ji turėtų būti naudojama atjungus įtampą nuo linijos, o atstačius – sustabdyti. Tam pakanka sumontuoti jungiklį, kuris vienu metu valdo visas fazes arba prijungiamas sudėtinga sistema automatinis atsarginio maitinimo įjungimas.

Įtampos pasirinkimas

380 voltų grandinė padidina žmonių sužalojimo riziką. Jis naudojamas ekstremaliais atvejais, kai neįmanoma išsiversti su 220 fazės reikšme.

Generatoriaus perkrova

Tokie režimai sukelia pernelyg didelį apvijų šildymą, o vėliau izoliaciją sunaikina. Jie atsiranda, kai srovės, einančios per apvijas, viršijamos dėl:

  1. neteisingas kondensatoriaus talpos pasirinkimas;
  2. jungiantis didelės galios vartotojus.

Pirmuoju atveju būtina atidžiai stebėti šilumines sąlygas tuščiosios eigos metu. Jei įvyksta per didelis kaitinimas, reikia sureguliuoti kondensatorių talpą.

Vartotojų prijungimo ypatybės

Bendra trifazio generatoriaus galia susideda iš trijų dalių, generuojamų kiekvienoje fazėje, tai yra 1/3 visos. Srovė, einanti per vieną apviją, neturėtų viršyti vardinės vertės. Į tai reikia atsižvelgti jungiant vartotojus, tolygiai paskirstant juos tarp fazių.

Kai savadarbis generatorius skirtas veikti dviem fazėmis, jis negali saugiai generuoti elektros daugiau nei 2/3 visos vertės, o jei dalyvauja tik viena fazė, tai tik 1/3.

Dažnio valdymas

Dažnio matuoklis leidžia stebėti šį indikatorių. Kai jis neįdiegtas naminio generatoriaus konstrukcijoje, galite naudoti netiesioginį metodą: tuščiąja eiga išėjimo įtampa viršija vardinę 380/220 4–6%, esant 50 Hz dažniui.

Kaip pasidaryti naminį generatorių iš asinchroninio variklio, „pasidaryk pats“ buto projektavimas ir renovacija


Patarimai namų meistrui, kaip pasigaminti naminį generatorių iš asinchroninio trifazio elektros variklio su jungimo schemomis. nuotraukos ir vaizdo įrašai

Kaip pasidaryti naminį generatorių iš asinchroninio variklio

Sveiki visi! Šiandien pažiūrėsime, kaip savo rankomis pasidaryti naminį generatorių iš asinchroninio variklio. Jau seniai domėjausi šiuo klausimu, bet kažkaip neturėjau laiko spręsti jo įgyvendinimo. Dabar padarykime šiek tiek teorijos.

Jei paimsite ir sukite asinchroninį elektros variklį iš kažkokio pagrindinio variklio, tai vadovaudamiesi elektrinių mašinų grįžtamumo principu galite priversti jį generuoti elektros srovę. Norėdami tai padaryti, turite pasukti asinchroninio variklio veleną, kurio dažnis yra lygus arba šiek tiek didesnis už jo asinchroninio sukimosi dažnį. Dėl likusio magnetizmo elektros variklio magnetinėje grandinėje statoriaus apvijos gnybtuose bus sukeltas tam tikras EML.

Dabar paimkime ir prijunkite nepolinius kondensatorius C prie statoriaus apvijos gnybtų, kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.

Tokiu atveju per statoriaus apviją pradės tekėti pirmaujanti talpinė srovė. Tai bus vadinama magnetizavimu. Tie. Asinchroninis generatorius savaime sužadins ir EMF padidės. EMF vertė priklausys tiek nuo pačios elektros mašinos savybių, tiek nuo kondensatorių talpos. Taigi įprastą asinchroninį elektros variklį pavertėme generatoriumi.

Dabar pakalbėkime apie tai, kaip pasirinkti tinkamus kondensatorius naminiam generatoriui iš asinchroninio variklio. Galia turi būti parinkta taip, kad asinchroninio generatoriaus generuojama įtampa ir išėjimo galia atitiktų galią ir įtampą, kai jis veikia kaip elektros variklis. Duomenis žr. toliau pateiktoje lentelėje. Jie yra svarbūs įdomiems asinchroniniams generatoriams, kurių įtampa yra 380 voltų ir sukimosi greitis nuo 750 iki 1500 aps./min.

Didėjant asinchroninio generatoriaus apkrovai, įtampa jo gnybtuose bus linkusi kristi (indukcinė generatoriaus apkrova padidės). Norint išlaikyti įtampą tam tikrame lygyje, būtina prijungti papildomus kondensatorius. Norėdami tai padaryti, galite naudoti specialų įtampos reguliatorių, kuris, sumažėjus įtampai generatoriaus statoriaus gnybtuose, kontaktais prijungs papildomus kondensatorių blokus.

Generatoriaus sukimosi greitis įprastu režimu turi viršyti sinchroninį greitį 5-10 procentų. Tai yra, jei sukimosi greitis yra 1000 aps./min., tuomet reikia sukti 1050–1100 aps./min. dažniu.

Vienas didelis asinchroninio generatoriaus privalumas yra tai, kad jį galima naudoti kaip įprastą asinchroninį elektros variklį be modifikacijų. Tačiau nerekomenduojama per daug nusiraminti ir gaminti generatorius iš elektros variklių, kurių galia didesnė nei 15-20 kV*A. Naminis generatorius iš asinchroninio variklio tobulas sprendimas tiems, kurie neturi galimybės naudotis klasikiniu kronotex laminato generatoriumi. Sėkmės viskam ir iki!

Kaip pasidaryti naminį generatorių iš asinchroninio variklio, „pasidaryk pats“ remontas


Kaip pasidaryti naminį generatorių iš asinchroninio variklio Sveiki visi! Šiandien pažiūrėsime, kaip savo rankomis pasidaryti naminį generatorių iš asinchroninio variklio. Šis klausimas mane užduoda jau seniai

Atsakymas į klausimą, kaip iš elektros variklio pasigaminti savo elektros generatorių, yra pagrįstas žiniomis apie šių mechanizmų struktūrą. Pagrindinė užduotis yra paversti variklį į mašiną, kuri veiktų kaip generatorius. Tokiu atveju turėtumėte pagalvoti, kaip bus paleistas visas šis mazgas.

Kur naudojamas generatorius?

Tokio tipo įranga naudojama visiškai skirtingose ​​srityse. Tai gali būti pramoninis objektas, privatus ar priemiesčio būstas, bet kokio masto statybvietė arba įvairios paskirties civiliniai pastatai.

Vienu žodžiu, komponentų rinkinys, pvz., Bet kokio tipo elektros generatorius ir elektros variklis, leidžia atlikti šias užduotis:

  • Atsarginis maitinimo šaltinis;
  • Nuolatinis autonominis maitinimo šaltinis.

Pirmuoju atveju mes kalbame apie apie draudimo galimybę iškilus pavojingoms situacijoms, tokioms kaip tinklo perkrova, avarijos, gedimai ir pan. Antruoju atveju kitokio tipo elektros generatorius ir elektros variklis leidžia gauti elektros energijos tose vietose, kur nėra centralizuoto tinklo. Kartu su šiais veiksniais yra dar viena priežastis, kodėl rekomenduojama naudoti autonominį maitinimo šaltinį – tai poreikis tiekti stabilią įtampą vartotojo įėjimui. Tokių priemonių dažnai imamasi, kai reikia pradėti eksploatuoti įrangą su ypač jautria automatika.

Įrenginio ypatybės ir esami tipai

Norėdami nuspręsti, kurį elektros generatorių ir elektros variklį pasirinkti užduotims įgyvendinti, turėtumėte suprasti, koks skirtumas esamų rūšių autonominis energijos tiekimo šaltinis.

Benzino, dujų ir dyzelino modeliai

Pagrindinis skirtumas yra kuro rūšis. Iš šios pozicijos yra:

  1. Benzino generatorius.
  2. Dyzelinis mechanizmas.
  3. Dujomis varomas įrenginys.

Pirmuoju atveju elektros generatorius ir elektros variklis, esantis konstrukcijoje, dažniausiai naudojami elektrai tiekti trumpą laiką, o tai yra dėl ekonominės problemos pusės dėl brangios benzino.

Dyzelinio mechanizmo privalumas yra tas, kad jo priežiūrai ir eksploatacijai reikia žymiai mažiau degalų. Be to, autonominis dyzelinis elektros generatorius ir jame esantis elektros variklis ilgą laiką veiks be išjungimų dėl didelių variklio resursų.

Dujų įrenginys yra puikus variantas organizuojant nuolatinį elektros energijos šaltinį, nes yra kuro tokiu atveju visada po ranka: prijungimas prie dujotiekio, balionų naudojimas. Todėl tokio įrenginio eksploatavimo išlaidos bus mažesnės dėl degalų prieinamumo.

Pagrindinis struktūriniai padaliniai Tokios mašinos skiriasi ir dizainu. Varikliai yra:

  1. dvitaktis;
  2. Keturtaktis.

Pirmoji parinktis įdiegta mažesnės galios ir matmenų įrenginiuose, o antroji naudojama funkcionalesniuose įrenginiuose. Generatorius turi bloką - generatorių, kitas jo pavadinimas yra „generatorius generatoriuje“. Yra dvi egzekucijos: sinchroninė ir asinchroninė.

Pagal srovės tipą jie išskiriami:

  • Vienfazis elektros generatorius ir atitinkamai jame esantis elektros variklis;
  • Trifazis variantas.

Norint suprasti, kaip pagaminti elektros generatorių iš asinchroninio elektros variklio, svarbu suprasti šios įrangos veikimo principą. Taigi, veikimo pagrindas yra transformacija skirtingi tipai energijos. Visų pirma, įvyksta perėjimas kinetinė energija kuro degimo metu susidarančių dujų plėtimasis į mechaninį plėtimąsi. Tai atsitinka tiesiogiai dalyvaujant švaistiklio mechanizmui, kai sukasi variklio velenas.

Mechaninė energija paverčiama elektriniu komponentu sukant generatoriaus rotorių, todėl susidaro elektromagnetinis laukas ir EML. Išėjime po stabilizavimo išėjimo įtampa pasiekia vartotoją.

Elektros šaltinio kūrimas be pavaros bloko

Dažniausias būdas įgyvendinti tokią užduotį yra pabandyti organizuoti energijos tiekimą per asinchroninį generatorių. Funkcija šis metodas yra įdėti kuo mažiau pastangų montuojant papildomus komponentus, kad toks įrenginys tinkamai veiktų. Taip yra dėl to, kad šis mechanizmas veikia asinchroninio variklio principu ir gamina elektros energiją.

Žiūrėkite vaizdo įrašą, kuro nenaudojantis generatorius pats:

Tokiu atveju rotorius sukasi daug didesniu greičiu, nei galėtų pagaminti sinchroninis analogas. Visiškai įmanoma pagaminti elektros generatorių iš asinchroninio elektros variklio savo rankomis, nenaudojant papildomų komponentų ar specialių nustatymų.

Kaip rezultatas grandinės schemaįrenginių liks praktiškai nepaliesti, tačiau elektra bus galima aprūpinti nedidelį objektą: privatų ar Atostogų namai, butas. Tokių prietaisų naudojimas yra gana platus:

  • Kaip variklis ;
  • Mažų hidroelektrinių pavidalu.

Norint organizuoti tikrai autonominį energijos tiekimo šaltinį, elektros generatorius be varančiojo variklio turi veikti savaiminiu sužadinimu. Ir tai realizuojama jungiant kondensatorius nuosekliai.

Pažiūrėkime vaizdo įrašą, „pasidaryk pats“ generatorių, darbo etapus:

Kitas būdas tai padaryti yra naudoti Stirlingo variklį. Jo ypatybė yra šiluminės energijos pavertimas į mechaninis darbas. Kitas tokio agregato pavadinimas yra išorinio degimo variklis, tiksliau, pagal veikimo principą, išorinis šildymo variklis.

Taip yra dėl to, kad norint, kad prietaisas veiktų efektyviai, reikalingas didelis temperatūros skirtumas. Padidėjus šiai vertei, didėja ir galia. Stirlingo išorinio šildymo variklio elektros generatorius gali veikti iš bet kokio šilumos šaltinio.

Savarankiškos gamybos veiksmų seka

Norėdami paversti variklį autonominiu maitinimo šaltiniu, turėtumėte šiek tiek pakeisti grandinę, prijungdami kondensatorius prie statoriaus apvijos:

Asinchroninio variklio prijungimo schema

Tokiu atveju tekės pirmaujanti talpinė srovė (įmagnetinanti). Dėl to susidaro mazgo savaiminio sužadinimo procesas ir atitinkamai keičiasi EML dydis. Šiam parametrui didelę įtaką turi prijungtų kondensatorių talpa, tačiau nereikia pamiršti ir paties generatoriaus parametrų.

Kad prietaisas neperkaistų, o tai paprastai yra tiesioginė neteisingai parinktų kondensatoriaus parametrų pasekmė, renkantis juos reikia vadovautis specialiomis lentelėmis:

Efektyvumas ir įgyvendinamumas

Prieš nuspręsdami, kur įsigyti autonominį elektros generatorių be variklio, turite išsiaiškinti, ar tokio įrenginio galios tikrai pakanka vartotojo poreikiams patenkinti. Dažniau naminiai prietaisaiŠis tipas skirtas mažos galios vartotojams. Jei nuspręsite savo rankomis pasigaminti autonominį elektros generatorių be variklio, nusipirkite būtini elementai Galite eiti į bet kurį aptarnavimo centrą ar parduotuvę.

Tačiau jų pranašumas yra palyginti maža kaina, atsižvelgiant į tai, kad pakanka tik šiek tiek pakeisti grandinę prijungus kelis tinkamos talpos kondensatorius. Taigi, turint tam tikrų žinių, galima sukurti kompaktišką ir mažos galios generatorių, kuris aprūpins pakankamai elektros energijos vartotojams.

Šiai užduočiai atlikti reikia daugybės manipuliacijų, kurias turi lydėti aiškus tokios įrangos veikimo principų ir režimų supratimas.

Kas tai yra ir kaip tai veikia

Asinchroninio tipo elektros variklis yra mašina, kurioje elektros energija paverčiama mechanine ir šilumine energija. Šis perėjimas tampa įmanomas reiškinio dėka elektromagnetinė indukcija, kuris atsiranda tarp statoriaus ir rotoriaus apvijų. Asinchroninių variklių ypatybė yra tai, kad šių dviejų pagrindinių elementų sukimosi greitis skiriasi.

Įprasto elektros variklio konstrukcijos ypatybės matomos iliustracijoje. Ir statorius, ir rotorius yra bendraašiai apvali dalis objektai gaminami surenkant pakankamą skaičių plokščių iš specialaus plieno. Statoriaus laminatės turi griovelius žiedo vidinėje pusėje ir, sulygiavus, suformuoja išilginius griovelius, į kuriuos suvyniojama varinės vielos apvija. Rotoriui jo vaidmenį atlieka aliuminio strypai, jie taip pat įkišti į šerdies griovelius, tačiau iš abiejų pusių uždaromi fiksavimo plokštėmis.

Kai į statoriaus apvijas įjungiama įtampa, ant jų atsiranda elektromagnetinis laukas ir pradeda suktis. Dėl to, kad rotoriaus sukimosi greitis yra akivaizdžiai mažesnis, tarp apvijų sukeliamas EML ir centrinis velenas pradeda judėti. Dažnių nesinchroniškumas siejamas ne tik su teoriniai pagrindai procesą, bet ir esant faktinei veleno atraminių guolių trinčiai, ji šiek tiek sulėtins, palyginti su statoriaus lauku.

Kas yra elektros generatorius?

Generatorius yra elektrinė mašina, kuri paverčia mechanines ir šiluminė energija prie elektrinio. Šiuo požiūriu tai yra įrenginys, savo veikimo principu ir režimu tiesiogiai priešingas asinchroniniam varikliui. Be to, labiausiai paplitęs elektros generatorių tipas yra indukciniai.

Kaip prisimename iš aukščiau aprašytos teorijos, tai tampa įmanoma tik tada, kai skiriasi statoriaus ir rotoriaus magnetinių laukų apsisukimai. Iš to išplaukia viena logiška išvada (atsižvelgiant ir į straipsnio pradžioje minėtą grįžtamumo principą) - teoriškai galima pagaminti generatorių iš asinchroninės mašinos, be to, tai yra problema, kurią galima išspręsti savarankiškai. persukant atgal.

Variklio veikimas generatoriaus režimu

Bet koks asinchroninis elektros generatorius naudojamas kaip savotiškas transformatorius, kuriame mechaninė energija iš variklio veleno sukimosi paverčiama kintama srove. Tai tampa įmanoma, kai jo greitis tampa didesnis nei sinchroninis (apie 1500 aps./min.). Klasikinė schema perdaryti ir prijungti variklį elektros generatoriaus režimu generuojant trifazę srovę galima lengvai surinkti savo rankomis:

Norėdami sutaupyti elektros sąskaitas, mūsų skaitytojai rekomenduoja Electricity Saving Box. Mėnesinės įmokos bus 30-50% mažesnės nei buvo prieš naudojant taupyklę. Jis pašalina reaktyvųjį komponentą iš tinklo, todėl sumažėja apkrova ir, atitinkamai, srovės suvartojimas. Elektros prietaisai sunaudoja mažiau elektros energijos ir sumažėja sąnaudos.

Norint pasiekti tokį paleidimo greitį, reikia pritaikyti gana didelį sukimo momentą (pavyzdžiui, dujų generatoriuje prijungus vidaus degimo variklį arba vėjo malūne sparnuotė). Kai tik sukimosi greitis pasiekia sinchroninę vertę, kondensatoriaus blokas pradeda veikti, sukurdamas talpinę srovę. Dėl šios priežasties statoriaus apvijų savaiminis sužadinimas ir generavimas elektros srovė(kartos režimas).

Būtina sąlyga stabiliam tokio elektros generatoriaus, kurio pramoninio tinklo dažnis yra 50 Hz, veikimo sąlyga yra jo dažnio charakteristikų atitiktis:

  1. Jo sukimosi greitis turi viršyti asinchroninį greitį (pačio variklio veikimo dažnį) slydimo procentu (nuo 2 iki 10%);
  2. Generatoriaus sukimosi greitis turi atitikti sinchroninį greitį.

Kaip patiems surinkti asinchroninį generatorių?

Įgiję žinių, išradingumo ir gebėjimo dirbti su informacija, galite savo rankomis surinkti/perdaryti veikiantį generatorių iš variklio. Norėdami tai padaryti, turite atlikti tikslius veiksmus tokia seka:

  1. Apskaičiuojamas tikrasis (asinchroninis) variklio, kurį planuojama naudoti kaip elektros generatorių, sukimosi greitis. Norėdami nustatyti prie tinklo prijungto įrenginio greitį, galite naudoti tachografą;
  2. Nustatomas variklio sinchroninis dažnis, kuris taip pat bus asinchroninis generatoriui. Čia atsižvelgiama į slydimo kiekį (2-10%). Tarkime, matavimai rodė 1450 aps./min sukimosi greitį. Reikalingas elektros generatoriaus veikimo dažnis bus:

n GEN = (1,02…1,1) n DV = (1,02…1,1) · 1450 = 1479…1595 aps./min.;

  1. Reikalingos talpos kondensatoriaus parinkimas (naudojamos standartinės lyginamųjų duomenų lentelės).

Galime tam padaryti galą, tačiau jei reikalinga 220 V vienfazio tinklo įtampa, tada tokio įrenginio veikimo režimui į anksčiau nurodytą grandinę reikės įvesti žeminamąjį transformatorių.

Variklių generatorių tipai

Standartinio paruošto elektros generatoriaus pirkimas jokiu būdu nėra pigus malonumas ir vargu ar tai bus įperkama daugumai mūsų bendrapiliečių. Puiki alternatyva gali būti savadarbis generatorius, jį galima surinkti turint pakankamai žinių apie elektros inžineriją ir santechniką. Surinktas įrenginys gali būti sėkmingai naudojamas kaip:

  1. Savarankiškas elektros generatorius. Vartotojas savo rankomis gali įsigyti prietaisą, skirtą elektros energijai gaminti, ilgą veikimo laiką dėl savaiminio įkrovimo;
  2. Vėjo generatorius. Vėjo malūnas, kuris sukasi veikiamas vėjo, naudojamas kaip varomasis įtaisas, būtinas varikliui užvesti;
  3. Generatorius su neodimio magnetais;
  4. Trifazis dujų generatorius;
  5. Vienfazis mažos galios generatorius elektros prietaisų varikliams ir kt.

Standartinio variklio pavertimas veikiančiu generuojančiu įrenginiu savo rankomis yra įdomi veikla ir akivaizdžiai taupo jūsų biudžetą. Tokiu būdu galite paversti įprastą vėjo malūną, prijungę jį prie variklio, skirto autonominei energijos gamybai.


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


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

Asinchroninio variklio pavertimas generatoriumi

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


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


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


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


Neodimio magnetai klijuojami super klijais.


Stiprinimui buvo pagamintas nailono siūlų tinklelis.


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


Derva lėtai teka žemyn iš viršaus į apačią.


Po sukietėjimo epoksidinė derva, nuimkite juostelę.



Dabar viskas yra paruošta surinkti generatorių.


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


Surinkite ir uždarykite dangtelius.


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


Iš asinchroninio variklio pagamintas generatorius veikia puikiai.Daugiau Detali informacijažiūrėti vaizdo įraše.

Autoriaus kanalas -

Nereikia ieškoti savo dujų generatoriaus privalumų, jie guli ant paviršiaus.

Garažų, vasarnamių, privačių namų savininkai (jeigu šie objektai turi nepatikimą maitinimą arba visai neelektrifikuoti) jau seniai įvertino rezervinio maitinimo privalumus.

Net jei gyvenate kotedžų bendrijoje su normaliu elektros tiekimu, galimos avarinės situacijos. Energijos praradimas ilgą laiką lems maisto gedimą šaldytuve vasarą ir veikimo sutrikimus. šildymo katilasžiemą.

Todėl daugelis namų savininkų perka pramoninius generatorius, kurių kaina negali būti vadinama ekonomiška.

Kita mobilių elektrinių kryptis – turizmas, ekspedicijos ir darbų atlikimas naudojant elektrinius įrankius autonominiu režimu.

Šis naudingas įrenginys nėra pernelyg sudėtingas įrenginys, todėl jūs galite lengvai savo rankomis surinkti dujų generatorių, įskaitant 220 V.

Žinoma Pagrindinė priežastis toks sprendimas yra noras sutaupyti. Jei mobiliosios elektrinės komponentus perkate parduotuvėje, dalių kaina viršys surinkimo metu sutaupytas lėšas.

Todėl naminis dujų generatorius taps pelningas tik tuo atveju, jei jame bus dalijimosi programinės įrangos komponentai.

Brangiausios atsarginės dalys yra: pavara (benzininis variklis) ir elektros variklis, kuris veiks kaip generatorius. Būtent tokius reikia pasirinkti iš sandėliuose esančių „šiukšlių“.

Kokią elektrinę galima pasirinkti generatoriui?

Pirmiausia – galia. Mobiliose elektrinėse naudojamas toks santykis: už kiekvieną pagamintą elektros kilovatą (ne piko, o įprastu režimu) tiekiama 2-3 l/s variklio.

Svarbu! Ši proporcija veikia su tinkamai parinktais komponentais ir minimaliais nuostoliais. Reikėtų prisiminti, kad net patį nebrangiausią generatorių iš Vidurio Karalystės sukūrė inžinieriai.

Paprastai dujų generatoriai kuriami kaip kompleksas, ty kuriamas generuojantis elementas konkrečiam varikliui. Dėl naminis montavimas reikėtų rinktis 2-4 l/s koeficientą 1 kilovatui energijos. Priešingu atveju, esant pilnai apkrovai, variklis greitai suges.