كيفية تحويل محرك غير متزامن إلى مولد. تحويل محرك غير متزامن إلى مولد بيديك

المنظمات القائمة، وتزويد الكهرباء، أثبتوا مرارًا وتكرارًا عدم كفاءتهم في خدمة المستهلكين، ويواجه الناس بشكل متزايد مشاكل في إمدادات الكهرباء. في أغلب الأحيان مع انقطاع التيار الكهربائي أو حتى نقص الكهرباءأصحاب القصور والداشا خارج وجه المدينة. وفي هذا الصدد، يقوم الناس بتخزين مصابيح الكيروسين والشموع ومولدات البنزين.

لكن ليس من الممكن دائمًا الشراء مولد جيد، ويضطر السكان إلى مواجهة مسألة كيفية إنشاء مولد بأيديهم، وإنفاق أقل بكثير عليه مقارنة بوحدة المصنع.

مبدأ تشغيل المولد

الاستفادة في الطلب الكبيريمكن أن يعتمد المولد على محرك البنزين أو الديزل. في معظم الحالات، يكون الجهاز الرئيسي لتوليد الكهرباء هو محرك غير متزامن، والذي ينتج الطاقة للشبكة الكهربائية العاملة. مولد البنزين بمحرك غير متزامن يعمل بكفاءة عالية، وسرعة الدوار محرك غير متزامنأعلى من المحرك نفسه.

لا يتم استخدام التركيبات التي تستخدم محركًا غير متزامن فقط الظروف المعيشية، بل في كثير أيضًا آحرون محطات توليد الطاقة ، مثل:

• محطات طاقة الرياح.
• لتشغيل ماكينة اللحام .
• لدعم الكهرباء بالاشتراك مع محطة صغيرة للطاقة الكهرومائية.

في معظم الحالات، يحدث البدء بسبب توصيل التيار، ولكن بالنسبة للمحطات الصغيرة، فإن هذا ليس عقلانيًا تمامًا، حيث يجب على المولد توليد الكهرباء وعدم استهلاكها. بسبب هذا العيب، تقدم الشركات المصنعة بشكل متزايد أجهزة الإثارة الذاتية، والذي يتطلب فقط توصيل سلسلة للمكثف للبدء.

يرجع ذلك إلى حقيقة أن سرعة الدوار مولد غير متزامنأعلى من المحرك نفسه، ويمكنه إنتاج الكهرباء. في الأكثر نماذج عاديةيجب أن تكون سرعة المولدات 1500 دورة في الدقيقة على الأقل لتوليد الكهرباء.

يُطلق على تفوق سرعة الجزء الدوار عند بدء التشغيل على سرعة التواقت اسم الانزلاق ويتم حسابه كنسبة مئوية من سرعة التواقت، ولكن بما أن الجزء الثابت يدور مع سرعة عاليةمن الدوار، يتم تشكيل تدفق الإلكترونات المشحونة مع قطبية متناوبة.

عند بدء التشغيل، يتحكم الجهاز المتصل في السرعة المتزامنة ومن ثم الانزلاق. عند مغادرة الجزء الثابت، تتحرك الإلكترونات حول الجزء الدوار، لكن الطاقة النشطة موجودة بالفعل في ملفات الجزء الثابت.

مبدأ تشغيل المحرك هو تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، ويتطلب تشغيل المحرك قوة قوية وتوليد التيار. عزم الدوران. معظم خيار مناسب، وفقا للكهربائيين، هو الدعم السرعة المثلىطوال فترة تشغيل المولد.

مزايا المولد غير المتزامن

هناك مولدات متزامنة وغير متزامنة تصاميم مختلفة. التصميم المتزامن أكثر تعقيدًا، والحساسية لانخفاض الجهد أكبر، وبالتالي تكون الإنتاجية أقل من التصميم غير المتزامن. يتم وضع الملفات المغناطيسية على دوار المحرك المتزامن؛ دوران الدوار، والدوار للمولد غير المتزامن يشبه دولاب الموازنة التقليدي.

فقدان كفاءة المولد المتزامن بسبب ميزة التصميمحوالي 11%، في حين أن غير المتزامن لديه خسارة تصل إلى 5%. ولذلك، فإن الأجهزة غير المتزامنة هي أكثر طلبا في الحياة اليومية وفي الصناعة. الزيادة في الطلب يرجع ليس فقط كفاءة عالية، ولكن أيضًا مزايا أخرى:

• تصميم بسيط للسكن يمكنه الحماية من الرطوبة والغبار، مما يقلل الحاجة إلى الصيانة اليومية.
• مقاومة ارتفاع الجهد ووجود مقوم يعمل بمثابة حماية للأجهزة الكهربائية المتصلة.
• قادرة على تشغيل الأجهزة الحساسة للغاية، مثل أجهزة اللحام وأجهزة الكمبيوتر والمصابيح المتوهجة.
• كفاءة عالية و الحد الأدنى من التكلفةالطاقة لتسخين الوحدة نفسها.
• عمر خدمة طويل بسبب موثوقية الأجزاء ومقاومتها للتآكل أثناء الاستخدام.

بفضل هذه الفروق الدقيقة الإيجابية، يمكن استخدام المولد لمدة 15 عاما، ويتيح لك تصميمه إنشاء مولد غير متزامن بيديك.

جرار خلفي للمولد الكهربائي

بالنسبة لسكان القرى والبلدات خارج المدينة، فإن استخدام الجرار لتجميع مولد كهربائي ليس ابتكارا، حيث أن الوحدة شائعة جدًا، والعديد منها أعمال الحفربمساعدتها، على الرغم من أن الجرار، مثل المعدات الأخرى، في كثير من الأحيان عرضة للأعطال.

إذا تعرضت الوحدة لأضرار جسيمة، يقوم المالكون بشراء وحدة جديدة، ولكن لا يرغب الجميع في الانفصال عن الوحدة القديمة، لذلك يمكن استخدام الوحدات القديمة من أجل التصميم الذاتيمولد تكييف 220 فولت. يمكن توفير تشغيل المحرك الأداء الأمثلمحرك غير متزامن ضمن نطاق الجهد من 220 إلى 380. يجب اختيار قوة المحرك على الأقل 15 كيلو واط، ويجب أن تكون سرعة العمود من 800 إلى 1500 دورة في الدقيقة. هذه الخصائص ضرورية لضمان الشبكة الكهربائية للمنزل بشكل كامل. بعد كل شيء، مع محرك منخفض الطاقة، لن يكون من الممكن الحصول على طاقة كافية، ولكن إنشاء مولد لعدة تركيبات الإضاءةغير عقلاني.

هناك حرفيون يصنعون مولد الرياح من محرك غير متزامن بأيديهم، ولكن على أي حال، قبل التجميع، يجب عليك أولا حساب استهلاك الطاقة للمبنى. بعد كل شيء، في صغيرة منازل البلدقد يكون هناك جهاز تلفزيون أو تدريب واحد، والذي سيكون هناك قوة كافيةمولد كهربائي تم تحويله من منشار عادي.

إعداد وتجميع المواد

إن شراء محرك غير متزامن يهدد بخسارة كبيرة في الموارد المالية و التجميع الذاتيقد تكون هناك حاجة إلى الحد الأدنى من المهارات الكهربائية وقطع الغيار والأدوات. ولكن إذا قررت إنشاء مولد تيار متردد بجهد 220 فولت بيديك، فأنت بحاجة إلى الاستعداد لذلك:

1. ل التشغيل العاديالمولد، يجب أن تكون سرعة الدوار أكبر من سرعة المحرك. لذلك، تحتاج إلى فصل المحرك عن التيار الكهربائي وحساب سرعة دوران الدوار؛ لذلك يمكنك استخدام مقياس سرعة الدوران.
2. احسب سرعة تشغيل المولد المستقبلي. على سبيل المثال: سرعة المحرك 1200 دورة في الدقيقة، وسرعة تشغيل المولد ستكون 1320 دورة في الدقيقة. ويمكن حساب هذه القيمة بإضافة 10% من قراءة مقياس سرعة الدوران إلى سرعة المحرك؛
3. لتشغيل محرك غير متزامن، يلزم وجود مكثفات بنفس السعة للتوصيل بين المراحل.
4. لا ينبغي أن تكون سعة المكثف عالية جدًا، وإلا فإن ارتفاع درجة حرارة المولد الشديد أمر لا مفر منه.
5. يجب أن تكون المكثفات معزولة وتوفر سرعة الدوران المحسوبة لدوار المولد.

يمكن بالفعل استخدام مثل هذا الجهاز البسيط كمصدر للكهرباء، ولكن بما أن الجهاز ينتج جهدًا عاليًا، فمن الأفضل استخدامه مع محول تنحي.

وحدة البنزين

لتجميع جهاز البنزين، من الضروري تركيب جرار متحرك ومحرك كهربائي على نفس الإطار، مع مراعاة الترتيب المتوازي للأعمدة. من خلال بكرتين، سيتم نقل عزم الدوران من الجرار الخلفي إلى المحرك. يجب تثبيت بكرة واحدة على عمود وحدة البنزين والثانية على المحرك الكهربائي. بسبب النسبة الصحيحة لحجم البكرة سيتم تحديدها سرعةالدوار المحرك.

بعد تثبيت جميع الأجزاء وتوصيل محرك الحزام، يمكنك المتابعة إلى الجزء الكهربائي:

1. يجب توصيل ملف المحرك الكهربائي بتكوين نجمي.
2. يجب أن تشكل المكثفات المتصلة بالمراحل مثلثًا.
3. بين نهاية اللف نقطة المنتصف هي 220 فولت، و 380 - بين اللفات.

يتم تحديد سعة المكثفات المثبتة اعتمادًا على قوة المحرك الكهربائي. يولد الجهاز الكهرباء، مما يعني أنه يحتاج إلى التأريض، وإلا فقد يتآكل الجهاز بسرعة أو يسبب صدمة كهربائية للشخص.

كجهاز ذو طاقة منخفضة، يمكنك استخدام محرك أحادي الطور من الغسالة أو مضخة الصرف أو الأجهزة المنزلية الأخرى. تمامًا مثل المحرك ثلاثي الطور، يجب توصيله بالتوازي مع الملف. يمكنك أيضًا استخدام مكثف إزاحة الطور أثناء التصميم، ولكن يجب زيادة الطاقة إلى الحد المطلوب.

يمكن استخدام هذه الأجهزة البسيطة ذات المحرك أحادي الطور لإضاءة المنزل أو توصيل الأجهزة الكهربائية منخفضة الطاقة. في هذه الحالة، قد يسمح تغيير الدائرة بتوصيل الجهاز بسخان أو فرن كهربائي. بنفس الطريقة يمكن صنعها أجهزة مماثلةباستخدام النيوديميوم أو غيرها مغناطيس دائم.

مزايا التصميم محلي الصنع

الرئيسي و ميزة مهمةهو الادخار. ل نسخة محلية الصنعسيتطلب استثمارًا نقديًا أقل بكثير من نظيراته في المصانع.

إذا قمت بتجميعها بنفسك بشكل صحيح، فيمكن أن تكون المعدات الكهربائية موثوقة ومنتجة تمامًا في التشغيل.

العيب الوحيد لمثل هذا الجهاز هو أنه قد يكون من الصعب على المبتدئين فهم كل تعقيدات تجميع وتصنيع الجهاز. إذا كان الاتصال والتجميع غير صحيح، فقد يحدث ضرر لا يمكن إصلاحه، وبعد ذلك سيتم إهدار الوقت والمال.

محطات الطاقة المائية وطاقة الرياح

يستثني أجهزة البنزين، هناك تصاميم أخرى. يمكن تشغيل عمود المحرك الكهربائي باستخدام طاحونة هوائية أو تدفق الماء. التصاميم ليست أبسط، ولكن بفضلها يمكنك الاستغناء عن استخدام البنزين أو وقود الديزل.

يمكنك تجميع جهاز مثل مولد الهيدروجين بنفسك. إذا كان هناك نهر متدفق بالقرب من المنزل، فيمكن استخدام الماء كقوة لتدوير العمود. في هذه الحالة، يتم تركيب عجلة هيدروليكية ذات شفرات في قاع النهر. يؤدي هذا إلى إنشاء تدفق يقوم بتدوير التوربين وعمود المحرك الكهربائي، واعتمادًا على عدد التوربينات والشفرات المثبتة، سيزيد أو ينقص تدفق المياه وجهد المولد.

يعد تصميم توربينات الرياح أكثر تعقيدًا بعض الشيء، نظرًا لأن حمل الرياح ليس له قيمة ثابتة. يجب ضبط سرعة الطاحونة التي تنتقل إلى عمود المحرك حسب السرعة المطلوبة للمحرك الكهربائي. المنظم في هذه الآلية هو علبة التروس. يكمن تعقيد التصميم في حقيقة أنه عندما تزداد الرياح، هناك حاجة إلى علبة تروس تخفيض، وعندما تقل الرياح، هناك حاجة إلى علبة تروس تصاعدية.

جميع الأجهزة غير المتزامنة التي تولد الكهرباء لديها مستوى متزايد من الخطر، وبالتالي فهي تحتاج إلى العزل. يجب التعامل مع هذه المعدات بحذر شديد وإبقائها مخفية عن الظروف الجوية الخارجية:

• تم تجهيز الأجهزة المستقلة بأجهزة استشعار لقياس بيانات التشغيل. يوصى بتركيب مقياس سرعة الدوران والفولتميتر.
• تركيب مفتاح أو أزرار تشغيل وإيقاف منفصلة.
• تم تأريض الوحدة عند إلزامي.
• يمكن أن تنخفض كفاءة الجهاز غير المتزامن بنسبة 30-50%، وهي ظاهرة حتمية عند تحويل الطاقة الكهربائية من الطاقة الميكانيكية.
• من الضروري مراقبة درجة حرارة التثبيت ووضع التشغيل، حيث قد يسخن الجهاز أثناء الخمول.

التمسك بهذه قواعد بسيطةقيد التشغيل وسيعمل الجهاز لفترة طويلة ولن يسبب أي إزعاج.

بالرغم من جهاز محلي الصنعوهو سهل التجميع، ويتطلب بعض الجهد والتركيز عند العمل مع الهيكل و الاتصال الصحيحالشبكات الكهربائية. يُنصح بتجميع جهاز من هذا النوع فيه ماليافي وجود محرك يعمل غير مستخدم. خلاف ذلك، فإن العنصر الرئيسي للجهاز سيكلف نصف السعر إعداد السوق. من الأفضل تجميع مولد الرياح أو أي مولد آخر من الأجزاء المثبتة والوظيفية لزيادة عمر خدمة المولد.

في الهندسة الكهربائية هناك ما يسمى بمبدأ الرجوعية: أي جهاز يتحول الطاقة الكهربائيةفي الميكانيكية، يمكن القيام به و العمل العكسي. يعتمد على مبدأ تشغيل المولدات الكهربائية، حيث يؤدي دوران الدوارات إلى ظهور تيار كهربائي في اللفات الثابتة.

من الناحية النظرية، من الممكن تحويل واستخدام أي محرك غير متزامن كمولد، ولكن لهذا من الضروري، أولا، فهم المبدأ الفيزيائي، وثانيا، إنشاء الظروف التي تضمن هذا التحول.

المجال المغناطيسي الدوار هو أساس دائرة المولد المصنوعة من محرك غير متزامن

في الآلة الكهربائية، التي تم إنشاؤها في البداية كمولد، يوجد ملفان نشطان: ملف الإثارة، الموجود على عضو الإنتاج، وملف الجزء الثابت، حيث يكون التيار الكهربائي. ويستند مبدأ عملها على التأثير الحث الكهرومغناطيسي: يقوم المجال المغناطيسي الدوار بتوليد تيار كهربائي في الملف الواقع تحت تأثيره.

ينشأ المجال المغناطيسي في ملف عضو الإنتاج من الجهد الكهربي الذي يتم توفيره عادة، ويتم توفير دورانه بواسطة أي جهاز مادي، حتى القوة العضلية الشخصية.

تصميم محرك كهربائي مع الدوار قفص السنجاب(وهذا هو 90 في المائة من جميع الآلات الكهربائية التنفيذية) لا يوفر إمكانية توفير جهد الإمداد لملف حديد التسليح.

لذلك، بغض النظر عن مقدار تدوير عمود المحرك، لن ينشأ تيار كهربائي عند أطراف الإمداد الخاصة به.

أولئك الذين يريدون تحويله إلى مولد يجب عليهم إنشاء مجال مغناطيسي دوار بأنفسهم.

نحن نخلق الشروط المسبقة لإعادة العمل

تسمى المحركات التي تعمل بالتيار المتردد غير المتزامن. وذلك لأن المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت يتقدم قليلاً على سرعة دوران الجزء المتحرك؛

باستخدام نفس مبدأ الانعكاس، توصلنا إلى استنتاج مفاده أنه من أجل البدء في توليد تيار كهربائي، يجب أن يتخلف المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت عن الجزء الدوار أو حتى يكون في الاتجاه المعاكس. هناك طريقتان لإنشاء مجال مغناطيسي دوار يتأخر أو يعاكس دوران الجزء المتحرك.

قم بإبطائه باستخدام التحميل التفاعلي. للقيام بذلك، من الضروري، على سبيل المثال، تضمين بنك مكثف قوي في دائرة الطاقة لمحرك كهربائي يعمل في الوضع العادي (وليس التوليد). إنها قادرة على تجميع المكون التفاعلي للتيار الكهربائي - الطاقة المغناطيسية. هذا العقار في مؤخرايستخدم على نطاق واسع من قبل أولئك الذين يريدون توفير كيلووات/ساعة.

على وجه الدقة، لا يوجد توفير فعلي للطاقة، فالمستهلك ببساطة يغش في عداد الكهرباء قليلاً على أساس قانوني.

الشحنة المتراكمة بواسطة بنك المكثف تكون في الطور المضاد لتلك الناتجة عن جهد الإمداد و"تبطئه". ونتيجة لذلك، يبدأ المحرك الكهربائي في توليد التيار وإرساله مرة أخرى إلى الشبكة.

استخدام المحركات عالية الطاقة في المنزل إذا كان ذلك فقط شبكة أحادية الطوريتطلب معرفة معينة في.

لتوصيل مستهلكي الكهرباء في وقت واحد إلى ثلاث مراحل خاصة جهاز كهروميكانيكي — بداية مغناطيسية، حول الميزات التثبيت الصحيحالتي يمكنك قراءتها.

ومن الناحية العملية، يتم استخدام هذا التأثير في السيارات الكهربائية. بمجرد نزول قاطرة كهربائية أو ترام أو ترولي باص، يتم توصيل بطارية مكثف بدائرة الطاقة الخاصة بمحرك الجر ويتم إطلاق الطاقة الكهربائية في الشبكة (لا تصدق أولئك الذين يزعمون أن النقل الكهربائي باهظ الثمن، فهو يوفر تقريبًا 25% من طاقتها الخاصة).

هذه الطريقة للحصول على الطاقة الكهربائية ليست توليدًا خالصًا. لنقل تشغيل محرك غير متزامن إلى وضع المولد، من الضروري استخدام طريقة الإثارة الذاتية.

الإثارة الذاتية لمحرك غير متزامنوقد يحدث انتقاله إلى وضع التوليد بسبب وجود مجال مغناطيسي متبقي في عضو الإنتاج (الدوار). إنه صغير جدًا، لكن يمكنه توليد المجالات الكهرومغناطيسية التي تشحن المكثف. بعد حدوث تأثير الإثارة الذاتية، يتم تنشيط بنك المكثف بواسطة التيار الكهربائي المولد وتصبح عملية التوليد مستمرة.

أسرار صنع مولد من محرك غير متزامن

لتحويل محرك كهربائي إلى مولد، تحتاج إلى استخدام بطاريات مكثف غير قطبية. المكثفات الالكتروليتيةليست مناسبة لهذا. في محركات ثلاثية الطوريتم تشغيل المكثفات في تكوين "نجمي"، مما يسمح ببدء التوليد بسرعات دوارة أقل، لكن جهد الخرج سيكون أقل قليلاً من اتصال "دلتا".

يمكنك أيضًا إنشاء مولد من محرك غير متزامن أحادي الطور. لكن فقط تلك التي تحتوي على دوار على شكل قفص سنجاب هي المناسبة لذلك، ويتم استخدام مكثف متغير الطور للبدء. محركات العاكس أحادية الطور ليست مناسبة للتحويل.

لهذا السبب بارع في المنزلينبغي أن يستند إلى اعتبار بسيط: يجب أن يكون الوزن الإجمالي لبنك المكثف مساوياً أو يزيد قليلاً عن وزن المحرك الكهربائي نفسه.

في الممارسة العملية، يؤدي هذا إلى حقيقة أنه يكاد يكون من المستحيل إنشاء مولد غير متزامن قوي بما فيه الكفاية، حيث أنه كلما انخفضت سرعة المحرك المقدرة، زاد وزنه.

نقوم بتقييم مستوى الكفاءة - هل هي مربحة؟

كما ترون، فإن الحصول على محرك كهربائي لتوليد التيار أمر ممكن ليس فقط من خلال التخمينات النظرية. الآن نحن بحاجة إلى معرفة مدى تبرير الجهود المبذولة "لتغيير جنس" الآلة الكهربائية.


في العديد من المنشورات النظرية، الميزة الرئيسية غير المتزامنة هي بساطتها. بصراحة، هذا هو الخداع. تصميم المحرك ليس كذلك على الإطلاق أجهزة أبسطمولد متزامن. بالطبع، لا يوجد مولد غير متزامن الدائرة الكهربائيةالإثارة، ولكن يتم استبداله ببنك مكثف، وهو في حد ذاته جهاز تقني معقد.

لكن المكثفات لا تحتاج إلى صيانة، وهي تتلقى الطاقة كما لو كانت لا شيء - أولا من المجال المغناطيسي المتبقي للدوار، ثم من التيار الكهربائي المتولد. هذه هي الميزة الرئيسية والوحيدة تقريبًا لآلات المولدات غير المتزامنة - فهي لا تحتاج إلى الصيانة.

ميزة أخرى لهذه الآلات الكهربائية هي أن التيار الذي تولده يكاد يكون خاليًا من التوافقيات الأعلى. ويسمى هذا التأثير "عامل واضح". بالنسبة للأشخاص البعيدين عن نظرية الهندسة الكهربائية، يمكن تفسير الأمر بهذه الطريقة: كلما انخفض العامل الواضح، قل هدر الكهرباء على التدفئة غير المجدية، المجالات المغناطيسيةوغيرها من "العار" الكهربائي.

بالنسبة للمولدات المصنوعة من محرك غير متزامن ثلاثي الطور، يكون العامل الواضح عادة في حدود 2%، عندما تنتج الآلات المتزامنة التقليدية ما لا يقل عن 15. ومع ذلك، مع مراعاة العامل الواضح في الظروف المحلية، عند الاتصال بالشبكة أنواع مختلفةالأجهزة الكهربائية (الغسالات لها حمولة حثي كبيرة) مستحيلة عمليا.

جميع الخصائص الأخرى للمولدات غير المتزامنة سلبية. وتشمل هذه، على سبيل المثال، الاستحالة العملية لضمان التردد الصناعي المقدر للتيار المولد. ولذلك، فهي دائمًا ما تكون مقترنة بأجهزة مقوم وتستخدم لشحن البطاريات.

بالإضافة إلى ذلك، مثل السيارات الكهربائيةحساس للغاية لتحميل التغييرات. إذا تم استخدام بطارية ذات احتياطي كبير في المولدات التقليدية للإثارة الطاقة الكهربائية، ثم يأخذ بنك المكثف نفسه جزءًا من الطاقة من التيار المتولد.

إذا كان الحمل مولد محلي الصنعمن محرك غير متزامن يتجاوز التصنيف، فلن يكون لديه ما يكفي من الكهرباء لإعادة الشحن وسيتوقف التوليد. في بعض الأحيان يتم استخدام بطاريات سعوية، يتغير حجمها ديناميكيًا حسب الحمل.

ومع ذلك، فإن هذا يفقد تمامًا ميزة "بساطة الدائرة".

إن عدم استقرار تردد التيار المولد، والتغيرات التي تكون دائمًا عشوائية بطبيعتها، لا يمكن تفسيرها علميًا، وبالتالي لا يمكن أخذها في الاعتبار والتعويض عنها، حددت مسبقًا انخفاض معدل انتشار المولدات غير المتزامنة في الحياة اليومية والاقتصاد الوطني. .

عمل محرك غير متزامن كمولد في الفيديو

لكي يتحول المحرك غير المتزامن إلى مولد للتيار المتردد، يجب أن يتم تشكيل مجال مغناطيسي بداخله؛ ويمكن القيام بذلك عن طريق وضع مغناطيس دائم على دوار المحرك؛ التغيير برمته بسيط ومعقد في نفس الوقت.

تحتاج أولاً إلى اختيار المحرك المناسب والأكثر ملاءمة للعمل كمولد منخفض السرعة. إنها محركات غير متزامنة متعددة الأقطاب، ذات 6 و8 أقطاب، وهي مناسبة تمامًا السرعة القصوىفي وضع المحرك لا يزيد عن 1350 دورة في الدقيقة. هذه المحركات لديها أكبر عددأعمدة وأسنان على الجزء الثابت.

بعد ذلك، تحتاج إلى تفكيك المحرك وإزالة عضو المحرك الدوار، والذي يجب طحنه على آلة بحجم معين لمغناطيس الإلتصاق. مغناطيس النيوديميوم، عادة ما يتم لصق المغناطيسات المستديرة الصغيرة. الآن سأحاول أن أخبرك كيف وعدد المغناطيسات التي يجب لصقها.

تحتاج أولاً إلى معرفة عدد أقطاب محرك سيارتك، ولكن من الصعب جدًا فهم ذلك من اللف دون الخبرة المناسبة، لذلك من الأفضل قراءة عدد الأقطاب الموجودة على علامة المحرك، إذا كانت متوفرة بالطبع ، على الرغم من أنه في معظم الحالات. يوجد أدناه مثال على علامات المحرك ووصف للعلامات.

حسب العلامة التجارية للمحرك. لـ 3 مراحل: نوع المحرك الطاقة، كيلووات الجهد، سرعة الدوران V، (مزامنة)، كفاءة دورة في الدقيقة، الوزن٪، كجم

على سبيل المثال: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93.7 4580 تسمية المحرك: D - المحرك؛ أ - غير متزامن. و - مع دوار الجرح. 3 - نسخة مغلقة. 400 - الطاقة، كيلوواط؛ ب - الجهد، كيلو فولت. 10 - عدد الأعمدة. UHL - النسخة المناخية; 1- فئة السكن .

يحدث أن المحركات ليست من إنتاجنا، كما في الصورة أعلاه، والعلامات غير واضحة، أو أن العلامات ببساطة غير قابلة للقراءة. ثم لم يتبق سوى طريقة واحدة، وهي حساب عدد الأسنان الموجودة في الجزء الثابت وعدد الأسنان التي يشغلها الملف الواحد. على سبيل المثال، إذا كان الملف يشغل 4 أسنان، ويوجد 24 منها فقط، فإن محركك ذو ستة أقطاب.

يجب معرفة عدد أقطاب الجزء الثابت من أجل تحديد عدد الأقطاب عند لصق المغناطيس على الجزء الدوار. هذه الكمية عادة ما تكون متساوية، أي إذا كان هناك 6 أقطاب الجزء الثابت، فيجب لصق المغناطيس بأقطاب متناوبة بمبلغ 6، SNSNSN.

الآن بعد أن عرفنا عدد الأقطاب، علينا حساب عدد مغناطيسات الجزء المتحرك. للقيام بذلك، تحتاج إلى حساب محيط الدوار باستخدام الصيغة البسيطة 2nR حيث n=3.14. أي أننا نضرب 3.14 في 2 وفي نصف قطر الدوار نحصل على المحيط. بعد ذلك، نقيس الجزء الدوار بطول المكواة الموجودة في شياق من الألومنيوم. بعد ذلك، يمكنك رسم الشريط الناتج بطوله وعرضه، ويمكنك القيام بذلك على جهاز الكمبيوتر ثم طباعته.

عليك أن تقرر سمك المغناطيس، فهو يساوي تقريبًا 10-15% من قطر الدوار، على سبيل المثال، إذا كان الدوار 60 مم، فيجب أن يكون سمك المغناطيس 5-7 مم. لهذا الغرض، عادة ما يتم شراء المغناطيس بشكل دائري. إذا كان قطر الدوار حوالي 6 سم، فيمكن أن يصل ارتفاع المغناطيس إلى 6-10 مم. بعد تحديد المغناطيس الذي يجب استخدامه، يكون طول القالب مساويًا لطول الدائرة

مثال لحساب المغناطيس للدوار مثلا قطر الدوار 60 سم نحسب المحيط = 188 سم. قسمة الطول على عدد الأعمدة بالبوصة في هذه الحالةبمقدار 6، ونحصل على 6 أقسام، في كل قسم يتم لصق المغناطيس بنفس القطب. ولكن هذا ليس كل شيء. أنت الآن بحاجة إلى حساب عدد المغناطيسات التي تناسب قطبًا واحدًا لتوزيعها بالتساوي على طول القطب. على سبيل المثال، عرض المغناطيس المستدير هو 1 سم، والمسافة بين المغناطيس حوالي 2-3 مم، مما يعني 10 مم + 3 = 13 مم.

نقسم طول الدائرة إلى 6 أجزاء = 31 مم، وهو عرض القطب الواحد على طول محيط العضو الدوار، وعرض العمود على طول الحديد، لنقل 60 مم. وهذا يعني أن مساحة القطب 60 × 31 ملم. اتضح أن هذا عبارة عن 8 في صفين من المغناطيس لكل قطب بمسافة 5 مم بينهما. في هذه الحالة، من الضروري إعادة حساب عدد المغناطيس بحيث تتناسب بإحكام قدر الإمكان مع القطب.

فيما يلي مثال لمغناطيس بعرض 10 مم، وبالتالي تكون المسافة بينهما 5 مم. إذا قمت بتقليل قطر المغناطيس، على سبيل المثال، بمقدار 2 مرات، أي 5 مم، فسوف يملأون القطب بشكل أكثر كثافة، ونتيجة لذلك سيزداد المجال المغناطيسي بسبب زيادة كمية الكتلة الإجمالية من المغناطيس. يوجد بالفعل 5 صفوف من هذه المغناطيسات (5 مم) وطولها 10، أي 50 مغناطيسًا لكل عمود، والعدد الإجمالي لكل دوار هو 300 قطعة.

من أجل تقليل الالتصاق، يجب وضع علامة على القالب بحيث تكون إزاحة المغناطيس عند الالتصاق بعرض مغناطيس واحد؛ إذا كان عرض المغناطيس 5 مم، فإن الإزاحة 5 مم.

الآن بعد أن قررت استخدام المغناطيس، تحتاج إلى طحن الدوار حتى يتناسب المغناطيس. إذا كان ارتفاع المغناطيس 6 مم، فسيتم طحن القطر إلى 12+1 مم، ويكون 1 مم هامشًا لثني اليد. يمكن وضع المغناطيس على الدوار بطريقتين.

الطريقة الأولى هي عمل شياق أولاً يتم فيه حفر ثقوب للمغناطيس وفقًا للقالب، وبعد ذلك يتم وضع الشياق على الدوار، ويتم لصق المغناطيس في الثقوب المحفورة. على الدوار، بعد الحز، تحتاج أيضًا إلى طحن شرائح الألومنيوم المنفصلة بين الحديد إلى عمق يساوي ارتفاع المغناطيس. وملء الأخاديد الناتجة بنشارة الخشب الملدنة الممزوجة الغراء الايبوكسي. سيؤدي ذلك إلى زيادة الكفاءة بشكل كبير، وستكون نشارة الخشب بمثابة دائرة مغناطيسية إضافية بين الحديد الدوار. يمكن أخذ العينات باستخدام آلة القطع أو على الآلة.

يتم عمل الشياق الخاص بلصق المغناطيس على النحو التالي: يتم لف العمود المُشكل بالبولي إنتيل، ثم يتم لف ضمادة مبللة بالغراء الإيبوكسي طبقة تلو الأخرى، ثم يتم طحنها حسب الحجم على آلة وإزالتها من الدوار، ويتم لصق القالب وعمل ثقوب يتم حفر المغناطيس ثم يتم وضع الشياق مرة أخرى على الدوار وعادة ما يتم لصق المغناطيسات الملصقة بغراء الإيبوكسي. يوجد أدناه في الصورة مثالان على لصق المغناطيس، المثال الأول في صورتين هو لصق المغناطيس باستخدام الشياق. والثانية في الصفحة التالية مباشرة من خلال القالب، في الصورتين الأوليين يمكنك أن ترى بوضوح، وأعتقد أنه من الواضح كيف يتم لصق المغناطيس.

>

>

تابع في الصفحة التالية.

إن الإمداد المتواصل بالكهرباء هو المفتاح حياة مريحةفي أي وقت من السنة.

لتنظيم مصدر طاقة مستقل للمنزل، غالبًا ما يتم استخدام مولد غير متزامن، والذي يمكن أيضًا صنعه بيديك.

ما هذا

المولد غير المتزامن هو جهاز تيار متردد يمكنه إنتاج الطاقة الكهربائية باستخدام مبدأ التشغيل للمحرك غير المتزامن. ويسمى أيضا الحث. يضمن المولد الكهربائي غير المتزامن الدوران السريع للدوار، حيث تكون سرعة الدوران أعلى بكثير مما لو تم تدويرها بواسطة نظير متزامن للجهاز. عادي محرك كهربائي غير متزامنيمكن استخدام التيار المتردد كمولد بدون أي كهرباء إعدادات إضافيةأو تحويلات المخطط.

صور - مولد غير متزامن

مجال الاستخدامالمولد غير المتزامن واسع جدًا:

1. يتم استخدامها كمحركات لمحطات طاقة الرياح.
2. من أجل توفير الطاقة المستقلة لمنزل أو شقة، أو كمحطات طاقة كهرومائية مصغرة؛
3. كمولد عاكس (لحام) ؛
4. للتنظيم إمدادات الطاقة غير المنقطعةمن التيار المتردد.

في هذه الحالة، يجب تشغيل المولد غير المتزامن أحادي الطور باستخدام الجهد الوارد. عادةً ما يتم ذلك عن طريق توصيل الجهاز بالطاقة. لكن بعض النماذج يمكن أن تعمل بشكل مستقل، عن طريق الإثارة الذاتية، من خلال اتصال تسلسليالمكثفات.
فيديو: جهاز محرك غير متزامن

مبدأ التشغيل

ينتج المولد الكهربائي التعريفي طاقة كهربائية عندما تكون سرعة الدوار أسرع من السرعة المتزامنة. بالنسبة للمولد العادي، يكون هذا الرقم ضمن 1800 دورة في الدقيقة، بينما تبلغ خصائص السرعة المتزامنة حوالي 1500 دورة في الدقيقة.

دائرة المولدات

يعتمد مبدأ تشغيل المولد غير المتزامن على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حالية، أي كهربائية. لكي يبدأ الدوار في الدوران وإنتاج التيار، هناك حاجة إلى عزم دوران قوي إلى حد ما. المثالي، وفقا للكهربائيين، هو ما يسمى "الأبدية". تسكع"، والذي يدعم سرعة متساويةالدوران طوال العملية الكاملة للمولد غير المتزامن.

كيف تفعل ذلك بنفسك

يعد شراء مولد غير متزامن متعة باهظة الثمن، خاصة أنه يمكنك صنعه بنفسك. مبدأ التشغيل بسيط، والشيء الرئيسي هو تزويد نفسك بالأدوات اللازمة.

1. وفقا لمبدأ تشغيل الجهاز، تحتاج إلى تكوين المولد بحيث تكون سرعة دورانه أعلى من سرعة المحرك. للقيام بذلك، قم بتوصيل المحرك الكهربائي بالشبكة وتشغيله. لحساب سرعة المحرك، تحتاج إلى استخدام مولد سرعة الدوران أو مقياس سرعة الدوران؛
2. تحتاج إلى إضافة 10٪ إلى القيمة الناتجة. دعنا نقول المواصفات الفنيةالمحرك 1200 دورة في الدقيقة، مما يعني أن المولد يجب أن يكون لديه 1320 دورة في الدقيقة (1200 * 0.1% = 120، 120 + 1200 = 1320 دورة في الدقيقة)؛
3. علاوة على ذلك، فإن تحويل محرك غير متزامن إلى مولد يتضمن اختيار السعة المطلوبة للمكثفات المستخدمة (كل مكثف بين المراحل يشبه المكثف السابق)؛
4. تأكد من أن الحاوية ليست كبيرة جدًا، وإلا فسوف يسخن المولد غير المتزامن؛
5. حدد المكثفات اللازمة لضمان سرعة دوران معينة، والتي تم حسابها أعلاه. يتطلب تركيبها عناية خاصة، ومن المهم جدًا عزلها باستخدام طبقات خاصة.

هذا يكمل ترتيب المولد القائم على المحرك. الآن يمكن تثبيته كمصدر للطاقة. من المهم أن تتذكر أن جهاز القفص السنجابي ينتج جهدًا عاليًا إلى حد ما، لذلك إذا كنت بحاجة إلى 220 فولت، فهناك سبب لتثبيت محول تنحي.

مخطط لتوصيل المحرك كمولد

هذا ما يبدو عليه الرسم البياني لكيفية صنع مولد الرياح من محرك غير متزامن، وهنا الاختلافات الرئيسية هي سرعة الدوران ومبدأ التشغيل. على سبيل المثال، نقدم لك رسمًا تخطيطيًا لمحطة طاقة الرياح الكهرومائية، والتي تتضمن مولد بنزين غير متزامن.

وتجدر الإشارة إلى أنه لا يعمل بالطاقة الذاتية؛ ففي معظم الحالات، يتم استخدام جرار متحرك خاص أو وحدة تحكم مشابهة لمفتاح الإشعال لتشغيل مثل هذا المولد.

فيديو: صنع مولد غير متزامن من محرك أحادي الطور– الجزء 1

الجزء 2

الجزء 3

الجزء 4

الجزء 5

الجزء 6

كمولد ذو طاقة منخفضة، يمكنك حتى استخدام محركات غير متزامنة أحادية الطور من الأجهزة الكهربائية المنزلية - الغسالاتجيكو, مضخات الصرف الصحيإلخ. مثل المحرك ثنائي الدعم، يجب توصيل المحرك من هذه الأجهزة بالتوازي مع لفها. هناك طريقة أخرى وهي استخدام المكثفات ذات التحول الطور. إنهم ليسوا مختلفين دائمًا القوة المطلوبةلذلك سيكون من الضروري زيادته إلى المستويات المطلوبة. يمكن استخدام مثل هذا المولد البسيط لتشغيل المصابيح الكهربائية أو أجهزة المودم. إذا قمت بتغيير الدائرة قليلاً، فستتمكن من توصيل هذا الجهاز المستقل حتى بسخان أو موقد كهربائي. يمكنك أيضًا صنع مولد مماثل باستخدام المغناطيس الدائم.

صور - مولد منخفض الطاقة

1. يعتبر أي مولد غير متزامن (مولد بنزين، كهربائي، بدون فرش) جهازًا به زيادة المستوىخطر فحاول عزله؛
2. كل مولد مستقليجب أن تكون مجهزة بأجهزة قياس إضافية لتسجيل البيانات المتعلقة بتشغيلها. يجب أن يكون هذا مقياسًا للتردد أو مقياس سرعة الدوران، بالإضافة إلى الفولتميتر؛
3. يُنصح بتجهيز المولد بأزرار تشغيل وإيقاف؛
4. يجب تأريض هذا النوع من المولدات الكهربائية؛
5. كن مستعدًا لحقيقة أن كفاءة المولد غير المتزامن ستنخفض بنسبة 30 وأحيانًا بنسبة 50٪ - وهذه الظاهرة لا مفر منها عند تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية؛
6. إذا لزم الأمر، يمكن استبدال الجهاز بمولدات متزامنة بدون فرش مثل GS-200 أو GS-250، غير المتزامن AIR 63، ESS 5-93-4у2 (75 كيلوواط)، وغيرها، سعرها يبدأ من 30000 روبل في كراسنويارسك ومن 35000 في موسكو؛
7. يعد النظام الحراري للمولد غير المتزامن مهمًا جدًا. مثل محرك الاحتراق الداخلي، يمكن أن يسخن أثناء الخمول، ومراقبة درجة حرارة الجهاز.

جميع الأجهزة المنزلية المستخدمة اليوم للأغراض المنزلية تعمل بالكهرباء. وهذا هو، اتضح أن التيار الكهربائي يصبح العملية الميكانيكية الرئيسية للأجهزة. ولكن هذا الإدمان قد الجانب العكسي- من الممكن الحصول على الطاقة الكهربائية من الطاقة الميكانيكية. ويستفيد العديد من الحرفيين من ذلك من خلال إنشاء مولد من محرك غير متزامن بأيديهم.

يواجه كل من لديه منزل خارج المدينة مشكلة عدم انتظام إمدادات الطاقة. دعونا نواجه الأمر، هذه هي المشكلة الأولى لقرى العطلات. تساعد المولدات التي تعمل بالبنزين أو وقود الديزل على الخروج من هذا الوضع. صحيح أن أجهزة الطاقة هذه ليست متعة رخيصة، لذلك يقوم العديد من سكان الصيف بتجميع المولدات بأيديهم باستخدام محرك غير متزامن.

كيف يعمل المولد غير المتزامن؟

لذلك، كما ذكر أعلاه، يمكن للمحرك غير المتزامن أن يعمل في وضع المولد فقط إذا تم تزويده بعزم دوران الدوار وتم تحديد مجموعة المكثفات وتوصيلها بشكل صحيح.

أما بالنسبة لعزم الدوران، هنا كمية ضخمةالهياكل والأجهزة التي يمكنها إنشاء عزم الدوران هذا. فيما يلي بعض الأمثلة فقط.

• يمكن أن يكون أي محرك بنزين أو ديزل منخفض الطاقة. يستخدم العديد من الحرفيين المناشير أو الجرارات لهذا الغرض. لزيادة سرعة دوران دوار المحرك الكهربائي، من الضروري حساب نسبة قطر البكرات المثبتة على الدوار وعمود محرك الغاز. يتم نقل الدوران باستخدام الحزام، ولا يتم استخدام السلسلة في هذه الحالة بسبب سرعة عاليةتناوب.
• يمكنك إنشاء طاقة ميكانيكية باستخدام الماء عن طريق تركيب هيكل شفرة تحت تدفقه، على غرار مروحة السفينة أو القارب.
• هناك خيار باستخدام طاحونة هوائية. عادة، يتم تثبيت هذه الأجهزة في مناطق السهوبحيث تكون الريح حاضرة دائمًا.

هذه هي الطرق الثلاث الرئيسية لإنتاج التيار الكهربائي من خلال المحرك التعريفي.

انتباه! ويؤكد جميع الخبراء ذلك الخيار المثاليإن استخدام المحرك للطاقة الميكانيكية هو استخدام ما يسمى بالخمول الأبدي. أي أن سرعة الدوران لا تتغير وهي قيمة ثابتة. بالإضافة إلى ذلك، سيتعين عليك زيادة سرعة دوران عمود المحرك الكهربائي، والتي ستختلف عن السرعة الاسمية بنسبة 10٪.

يمكنك معرفة سرعة الدوران الاسمية على البطاقة أو في جواز سفر الجهاز. وحدة قياسها هي دورة في الدقيقة. إذا لم تجد هذا المؤشر، فيمكنك تحديده عن طريق تشغيل المحرك إلى مصدر الطاقة الشبكة الكهربائية، بعد أن قمت مسبقًا بتركيب مقياس سرعة الدوران على العمود.

الآن فيما يتعلق بالمكثفات ومخطط توصيل المحرك الكهربائي. أولا، هناك اعتماد معين لسعة المكثف على قوة المولد. ومن هنا في الجدول أدناه.

ثانيا، سعة المكثفات الموجودة على كل محرك هي نفسها. ثالثًا، ضع في اعتبارك أن السعة العالية يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المحرك الكهربائي. لذلك، التزم بدقة بالنسبة وفقًا للجدول. رابعا، تركيب وتجميع مجموعة المكثفات هو أمر مسؤول، لذا كن حذرا. العزلة مهمة جدا في هذه الحالة.

نصيحة! يجب أن تكون المكثفات متصلة ببعضها البعض حسب مخطط المثلث. واللفات هي دائرة نجمية.

بالمناسبة، فيما يلي رسم تخطيطي لتشغيل محرك كهربائي كمولد.

وشيء آخر. ينتج المولد من محرك غير متزامن على شكل قفص السنجاب جهدًا عاليًا جدًا. لذلك، إذا كنت بحاجة إلى جهد 220 فولت، فمن المستحسن تركيب محول تنحي بعده. يمكنك أيضًا الإعادة المحركات الكهربائية أحادية الطورالطاقة المنخفضة والتي تستخدم في الأجهزة المنزلية. بالطبع، ستكون أيضًا منخفضة الطاقة، لكن استخدامها لتشغيل المصباح الكهربائي أو توصيل المودم لن يكون مشكلة. بالمناسبة، يبدأ الحرفيون المنزليون المبتدئون أنشطتهم ككهربائيين بهذه الطريقة الأجهزة الصغيرة. دوائرها بسيطة، ويمكن الوصول إلى الأجزاء، والجهاز المجمع نفسه آمن عمليًا.

1. مولد من محرك غير متزامن - جهاز زيادة الخطر. ولا يهم نوع المحرك الذي ينقل الطاقة الميكانيكية. وفي أي حال، يجب توخي الحذر لضمان التشغيل الآمن. أسهل طريقة هي عزل الجهاز بشكل صحيح.
2. إذا كان سيتم استخدام مولد غير متزامن بشكل دوري كمصدر للكهرباء، فيجب أن يكون مجهزًا به أدوات القياس. عادةً ما يتم استخدام مقياس سرعة الدوران والفولتميتر لهذا الغرض.
3. بالطبع يجب أن يكون هناك زرين في دائرة الوحدة: "ON" و"OFF".
4. الشرط الأساسي هو التأريض.
5. يرجى أيضًا مراعاة حقيقة أن قوة المولد غير المتزامن عادةً ما تختلف عن قوة المحرك الكهربائي نفسه بنسبة 30-50٪. ويرجع ذلك إلى الخسائر أثناء تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
6. انتبه أيضًا إلى نظام درجة الحرارةعملية. تماما مثل محرك الاحتراق الداخلي، سوف يسخن المولد.

الاستنتاج حول الموضوع

إن صنع مولد من محرك غير متزامن عادي بيديك ليس مشكلة. من المهم هنا الالتزام بجميع المتطلبات التي وصفناها أعلاه. خطأ صغير وكل شيء يمكن أن يحدث بشكل خاطئ. على أية حال، لن يكون من الممكن الحصول على تيار 220 فولت، وحتى لو حدث ذلك فإن الوحدة نفسها لن تعمل لفترة طويلة.