Na žalost domače elektroenergetske organizacije ne držijo svoje besede. Njihove pogodbe s potrošniki so ničvredne. Oskrba z električno energijo zunaj velikih mest je nedosledna, kakovost dobavljenega toka je nizka (kar pomeni napetost), zato imajo prebivalci majhnih mest in vasi vedno na zalogi sveče in petrolejke, najnaprednejši pa vgrajujejo bencinske generatorje. V tem članku bo predlagana še ena možnost, ki bo označena z vprašanjem, kako narediti električni generator z lastnimi rokami? Oglejmo si eno različico te naprave.
Električni generator iz hodnega traktorja
Prebivalci primestnih vasi že dolgo uporabljajo hodne traktorje. Navsezadnje je danes to tako rekoč najbolj zanesljiv pomočnik, brez katerega dela na vrtu ali vrtu ni mogoče izvesti. Res je, kot vsa orodja te vrste, pohodni traktor ne uspe. Lahko ga obnovite, a kot kaže praksa, je bolje kupiti novega.
Lastniki inštrumenta se ne mudi, da bi se poslovili od njega, zato ima vsak lastnik podeželska hiša V omari je en star izvod. Možno ga bo uporabiti pri zasnovi električnega generatorja z napetostjo 220/380 voltov. Ustvaril bo navor tokovnemu generatorju, ki se lahko uporablja kot navaden asinhronski motor. V tem primeru bo potreben močan elektromotor (najmanj 15 kW, s hitrostjo gredi 800-1600 vrt / min). Zakaj je elektromotor tako močan?
Nima smisla izdelovati domačega generatorja za nekaj žarnic, saj se rešuje vprašanje popolne oskrbe podeželske hiše z električno energijo. Toda z elektromotorjem majhne moči ne boste mogli dobiti dovolj električne energije. Čeprav je vse odvisno skupna moč gospodinjski aparati in domačo razsvetljavo. Navsezadnje v majhnih dačah ni ničesar razen hladilnika s televizorjem. Zato je nasvet, da najprej izračunate moč hiše, šele nato izberete elektromotor-generator.
Sklop električnega generatorja
Torej, če želite z lastnimi rokami sestaviti 220-voltni bencinski generator, morate na isti okvir namestiti hodni traktor in električni motor, tako da so njihove gredi vzporedne. Stvar je v tem, da se bo vrtenje od hodnega traktorja do elektromotorja prenašalo z dvema jermenicama. Eden bo nameščen na gred bencinskega motorja, drugi pa na gred električnega. V tem primeru je treba izbrati pravilne premere škripcev. Prav te dimenzije določajo hitrost vrtenja elektromotorja. Ta indikator mora biti enak nominalnemu, ki je naveden na oznaki opreme. Rahlo odstopanje v velika stran znotraj 10-15% je dobrodošel.
kdaj mehanski del Montaža bo končana, jermenice, povezane z jermenom, bodo nameščene, lahko nadaljujete z električnim delom.
- Najprej so navitja elektromotorja povezana v zvezdni konfiguraciji.
- Drugič, kondenzatorji, povezani z vsakim navitjem, morajo tvoriti trikotnik.
- Tretjič, napetost v takem vezju se odstrani med koncem navitja in srednjo točko. Tukaj dobimo tok 220 voltov, med navitji pa 380 voltov.
Pozor! Nameščen v električni diagram kondenzatorji morajo imeti enako kapacitivnost. V tem primeru je velikost kapacitivnosti izbrana glede na moč elektromotorja. Prav to razmerje bo podpiralo pravilno delovanje samega generatorja toka, predvsem pa njegov zagon.
Za informacijo podajamo razmerje med močjo motorja in kapaciteto kondenzatorja:
- 2 kW – 60 µF.
- 5 kW – 140 µF.
- 10 kW – 250 µF.
- 15 kW – 350 µF.
Upoštevajte nekaj uporabni nasveti podali strokovnjaki.
- Če se elektromotor segreje, je potrebno zamenjati kondenzatorje z elementi z zmanjšano kapaciteto.
- Običajno se za domače električne generatorje uporabljajo kondenzatorji z napetostjo najmanj 400 voltov.
- Običajno je en kondenzator dovolj za uporovno obremenitev.
- Če je za napajanje hiše potrebno uporabiti vse tri faze elektromotorja, je treba v omrežje namestiti trifazni transformator.
In še nekaj. Če se soočate s problemom, kako organizirati ogrevanje z domačim električnim generatorjem, potem bo motor iz hodnega traktorja tukaj majhen (kar pomeni moč naprave). Najboljša možnost– to je motor iz avtomobila, na primer iz Oke ali Žigulija. Mnogi lahko rečejo, da bo takšna oprema stala precej peni. Nič takega. Danes lahko kupite rabljen avto za peni, zato bodo stroški minimalni.
Prednosti in slabosti
Torej, kakšne so prednosti te naprave:
- Tolažite se z mislijo, da ste to naredili sami. To pomeni, da ste ponosni nase.
- Finančni stroški so zmanjšani na minimum. Domača enota bo stala veliko manj kot tovarniška.
- Če so vse faze montaže izvedene pravilno, se lahko električna oprema, sestavljena z lastnimi rokami, šteje za zanesljivo in precej produktivno.
Obstaja več negativnih vidikov te vrste naprave.
- Če ste novi v elektriki ali poskušate izdelati generator toka, ne da bi se poglobili v vse zapletenosti in nianse sestavljanja, vam ne bo uspelo. Čas in denar, ki ste ga porabili, bosta zapravljena.
Načeloma je to edina pomanjkljivost, ki vliva optimizem.
Druge izvedbe električnih generatorjev
Bencinska možnost ni edina. Lahko naredite, da se gred motorja vrti na različne načine. Na primer z uporabo mlina na veter ali vodne črpalke. Ni najboljši preprosti modeli, vendar so tisti, ki nam omogočajo, da se oddaljimo od porabe nosilca energije v obliki bencina.
Na primer, sestavljanje hidrogeneratorja z lastnimi rokami prav tako ni težko. Če v bližini hiše teče reka, lahko njeno vodo uporabimo kot silo za vrtenje gredi. Da bi to naredili, je v kanalu nameščeno kolo s številnimi posodami. S to zasnovo je mogoče ustvariti tok vode, ki bo vrtel turbino, pritrjeno na gred električnega motorja. In večja kot je prostornina vsake posode, pogosteje ko so nameščeni (število se poveča), večja je moč pretoka vode. V bistvu je to nekakšen regulator napetosti generatorja.
Pri vetrnih generatorjih je stvar nekoliko drugačna, saj vetrne obremenitve niso stalne količine. Vrtenje vetrnice, ki se prenaša na gred elektromotorja, je treba prilagoditi tako, da zahtevani znesek hitrost vrtenja gredi elektromotorja. Zato je v tej zasnovi regulator napetosti običajni mehanski menjalnik. Toda tukaj je, kot pravijo, dvorezen meč. Če veter zmanjša sunke, je potreben stopenjski menjalnik, če se, nasprotno, poveča, je potreben reduktor. To je težava pri izdelavi vetrnega generatorja.
Zaključek na temo
Če povzamem, to morate razumeti domači električni generatorji ni panaceja. Bolje je zagotoviti, da se električni tok stalno dovaja v vas. To je sicer težko doseči, a odškodnino za nevšečnosti lahko dobite prek sodišča. In že prejeti denar bo porabljen za nakup tovarne bencinski generator. Res je, da boste morali upoštevati porabo dragega goriva (bencin). Če pa želite z lastnimi rokami sestaviti električni generator, se poglobite v temo in poskusite.
Električni generator je glavni element avtonomne elektrarne. Če v vašem zasebnem domu ali podeželski hiši ni elektrike, se sprašujete, kako lahko to težavo odpravite sami?
Morda bi bila odlična rešitev nakup električnega generatorja v trgovsko mrežo. Toda stroški celo modelov z nizko porabo energije se začnejo pri 15.000 rubljev, zato morate poiskati drug izhod. Izkazalo se je, da je. Električni generator je povsem mogoče sestaviti z lastnimi rokami in ga povezati.
To bo trajalo malo. Spretnost rokovanja z orodjem in poznavanje osnov elektrotehnike. Glavno gonilo procesa bo vaša želja, ki je delovno intenziven in odgovoren postopek. Dodatna spodbuda bo priložnost, da prihranite veliko denarja.
Električni generatorji za dom naredite sami: metode izvedbe
Malo teorije. Osnova pojavljanja v vodniku električni tok je elektromotorna sila. Njegov videz se pojavi kot posledica izpostavljenosti prevodnika spreminjajočemu se magnetnemu polju. Velikost elektromotorne sile je odvisna od hitrosti spreminjanja pretoka magnetnega valovanja. Ta učinek je osnova za ustvarjanje sinhronega in asinhronega električni stroji. Zato generatorja toka ni težko preoblikovati v elektromotor in obratno.
Za podeželsko hišo oz poletna koča generator DC uporabljen zelo redko. Uporablja se lahko v posebni različici za varilni stroj. Njegovo glavno področje uporabe je v industriji. Generator izmeničnega toka je zasnovan za proizvodnjo električne energije v velikih količinah, tako v državi ali v podeželska koča bo odlična alternativa centralni oskrbi z energijo. Zato ustvarite generator AC Doma bomo z lastnimi rokami preoblikovali asinhroni elektromotor. Načelo delovanja alternatorja je pretvarjanje mehanske energije v električno. Primer osnovnega električnega generatorja si lahko ogledate v videu.
Ta edinstven način proizvajanja svetlobe je zelo zanimiv. Ko ga nekoliko izboljšamo, dobimo možnost, da si zagotovimo osvetlitev na pohodu ali v naravi. Edini pogoj je, da se boste morali voziti s kolesom in vzeti majhno, a potrebno napravo.
IN v tem primeru Da dobimo vrtljivo elektromagnetno polje prevodnika, zaženemo motor. Pogosto se uporablja motor z notranjim zgorevanjem. Gorivo, ki zgoreva v zgorevalni komori, daje batu povratno gibanje, ki preko ojnice povzroči vrtenje ročične gredi. On pa posreduje rotacijsko gibanje na rotor generatorja, ki ob gibanju v magnetnem polju statorja na izhodu proizvaja električni tok.
Alternator je sestavljen iz naslednjih delov:
- ohišje iz jekla ali litega železa, ki služi kot okvir za pritrditev ležajnih enot statorja in rotorja, ohišje za zaščito celotnega notranjega polnila pred mehanskimi poškodbami;
- feromagnetni stator z navitjem vzbujanja magnetnega pretoka;
- gibljivi del (rotor) s samovzbujalnim navitjem, katerega gred poganja zunanja sila;
- stikalna enota, ki se uporablja za odvzem električne energije iz premikajočega se rotorja z uporabo grafitnih kontaktov za zbiranje toka.
Temeljna sestavna dela generatorja izmeničnega toka, ne glede na količino porabljenega goriva in moč motorja, sta rotor in stator. Prvi ustvarja magnetno polje, drugi pa ga ustvarja.
Za razliko od sinhronskih generatorjev, ki imajo kompleksna zasnova in manj produktivnosti ima asinhroni analog cel seznam pomembnih prednosti:
- več visoka učinkovitost, so izgube 2-krat nižje kot pri sinhronih generatorjih.
- Enostavnost ohišja ne zmanjša njegove funkcionalnosti. Zanesljivo ščiti stator in rotor pred vlago in odpadnim oljem, s čimer se podaljša obdobje remonta.
- Odporen je na napetostne prenapetosti, poleg tega pa usmernik, nameščen na izhodu, ščiti električne naprave pred poškodbami.
- Možno je napajati visoko občutljive naprave z ohmsko obremenitvijo.
- Vzdržljiv. Življenjska doba se izračuna v desetinah let.
Glavni sestavni deli električnega generatorja sta sistem tuljav in elektromagnetni sistem (ali drug magnetni sistem).
Načelo delovanja električnega generatorja je pretvarjanje rotacijske mehanske energije v električno energijo.
Sistem magnetov ustvarja magnetno polje, v njem pa se vrti sistem tuljav, ki ga spreminjajo v električno polje.
Poleg tega generatorski sistem vključuje sistem za disipacijo napetosti, ki povezuje sam generator z napravami, ki porabljajo tok.
Eden najbolj preprostih načinov je uporaba asinhroni generator.
Za izdelavo električnega generatorja potrebujemo dva glavna elementa: asinhronski generator in 2-valjni motor, ki deluje na bencin.
Bencinski motor mora biti zračno hlajen, 8 konjskih moči in hitrostjo 3000 vrt/min.
Asinhroni generator bo navaden elektromotor z močjo do 15 kW in hitrostjo od 750 do 1500 vrt/min.
Asinhrona hitrost vrtenja za normalno delovanje mora biti višja od sinhrone hitrosti uporabljenega električni motor za 10 odstotkov.
Zato je treba asinhroni motor zavrteti do hitrosti, ki je 5-10 odstotkov višja od nazivne hitrosti. Kako je to mogoče storiti?
Nadaljujemo takole: Vklopimo elektromotor in nato s tahometrom izmerimo število vrtljajev v prostem teku.
kaj misliš Poglejmo primer motorja, katerega nazivna vrtilna frekvenca je 900 vrt./min.
Takšen motor, ko deluje v prostem teku, bo proizvedel 1230 vrt./min.
Tako mora biti v primeru danih podatkov jermenski pogon zasnovan tako, da zagotavlja hitrost vrtenja generatorja in biti enak 1353 vrt./min.
Navitja našega asinhronega stroja so povezana v zvezdo. Ustvarjajo trifazno napetost z močjo 380 V.
Za podporo v asinhronem nazivna napetost, morate pravilno izbrati kapacitivnost kondenzatorjev med fazami.
Zabojniki, le trije so, so enaki.
Če čutite toploto, je priključna moč prevelika.
Za izbiro zahtevane zmogljivosti za vsako fazo lahko uporabite naslednje podatke glede na moč generatorja:
- 2 kW – zmogljivost 60 µF
- 3,5 kW – zmogljivost 100 µF
- 5 kW – 138 µF
- 7 kW – 182 µF
- 10 kW – 245 µF
- 15 kW – 342 µF
Za delovanje lahko uporabite kondenzatorje z delovno napetostjo najmanj 400 V. Ko generator izklopite, na njegovih kondenzatorjih ostane električni naboj.
Očitno to pomeni določeno stopnjo nevarnosti dela, ki se izvaja. Upoštevajte varnostne ukrepe, da preprečite električni udar.
Električni generator vam omogoča delo z ročnimi električnimi orodji.
Za to boste potrebovali transformator iz 380 V v 220 V. Pri povezovanju 3 fazni motor lahko pride do elektrarne tako, da ga generator ne bo mogel zagnati prvič.
To ni strašljivo - samo naredite niz kratkotrajnih zagonov motorja.
Izvajati jih je treba, dokler motor ne pridobi hitrosti.
Druga možnost je, da ga vrtite ročno.
Druga možnost za izdelavo lastnega električnega generatorja 220\380 V je uporaba hodnega traktorja kot osnove.
Hodni traktor se zelo pogosto uporablja za oranje in žetev. poletne koče– a to še zdaleč ni meja možnosti njegove koristne uporabe.
Kot se je izkazalo in so potrdile izkušnje ogromno ljudem pomaga pri reševanju problema z elektriko v hišah in gospodarskih poslopjih, kjer je ni.
Potrebovali bomo hodni traktor in asinhronski elektromotor, katerega hitrost bo od 800 do 1600 vrt/min, in moč – do 15 kW.
Motor hodnega traktorja in asinhroni stroj morata biti povezana. To se izvede z uporabo 2 jermenic in pogonskega jermena.
Premer jermenic je pomemben. Biti mora namreč takšna, da zagotavlja prekoračitev hitrosti vrtenja generatorja za 10-15% nazivne hitrosti v elektromotorju.
Kondenzatorje priključimo vzporedno na vsak par navitij. Tako bodo oblikovali trikotnik.
Napetost je treba odstraniti med koncem navitja in njegovo sredino. Posledično dobimo med navitji napetost 380 V, med sredino in koncem navitja pa napetost 220 V.
Po tem morate izbrati kondenzatorje, ki bodo zagotovili pravilen zagon in delovanje električnega generatorja.
Ne pozabite, da imajo vsi trije generatorji enako zmogljivost.
Razmerje med močjo generatorja in zahtevano zmogljivostjo je naslednje:
- 2 kW – zmogljivost 60 µF
- 3,5 kW – zmogljivost 100 µF
- 5 kW – 140 µF
- 7 kW – 180 µF
- 10 kW – 250 µF
- 15 kW – 350 µF
Morda bo dovolj, da uporabite samo en kondenzator za zahtevane obremenitve. Druge pogoje je treba v praksi izbrati neodvisno.
Električni generator, izdelan sam, se lahko med drugim uporablja za ogrevanje zasebne hiše ali koče.
V tem primeru boste potrebovali močnejši bencinski motor, kot je npr osebni avtomobil, ki ga lahko kupite ob razgradnji.
Priključitev električnega generatorja v zasebno hišo, kako izdelovati?
- izklopite napajanje v hiši;
- zaženite in ogrejte električni generator;
- priključite električni generator na omrežje;
- spremljati videz normalnega električnega omrežja;
- odklopite električni generator iz rezervnega omrežja in ga izklopite (pred tem izklopite vse delujoče električne naprave v hiši).
Bodite previdni: če te korake izvedete v napačnem vrstnem redu, se lahko električni generator vklopi vzvratno, kar bo povzročilo okvaro.
Izbira električnega generatorja za vaš dom
Če želite ugotoviti, kateri generator električne energije bi morali izbrati, morate oceniti celotno aktivni pogled obremenitve
Tukaj so upoštevane vse žarnice, električni kotliček, mikrovalovna pečica, grelniki in električno orodje. Se pravi vse naprave, ki jih nameravate uporabljati.
Na primer, če boste uporabili nekaj naprav in nekaj več žarnic, morate sešteti skupno moč, ki jo porabijo.
Torej, za situacijo, ko morate omogočiti delovanje 6 žarnic z močjo 100 W, oljni grelec z močjo 1,5 kilovata in mikrovalovno pečico enake moči je izračun naslednji: 1,5x2 + 600 (100 W za 6 sijalk) = 3,6 kilovata.
Točno toliko moči (ali malo več) generatorja boste potrebovali.
Ogledate si lahko tudi video DIY električnega generatorja
Izbrano za vas:
Pozdravljeni vsi! Danes si bomo ogledali, kako izdelati domači generator asinhroni motor z lastnimi rokami. To vprašanje me je zanimalo že dolgo, a nekako nisem imel časa, da bi se lotil njegove izvedbe. Zdaj pa naredimo malo teorije.
Če vzamete in zavrtite asinhronski elektromotor iz nekega glavnega motorja, potem lahko po principu reverzibilnosti električnih strojev ustvarite električni tok. Če želite to narediti, morate zavrteti gred asinhronega motorja s frekvenco, ki je enaka ali nekoliko višja asinhrona frekvenca njegovo vrtenje. Zaradi preostalega magnetizma v magnetnem krogu elektromotorja bo na sponkah statorskega navitja inducirano nekaj EMF.
Zdaj pa vzemimo in priključimo nepolarne kondenzatorje C na sponke statorskega navitja, kot je prikazano na spodnji sliki.
V tem primeru bo vodilni kapacitivni tok začel teči skozi navitje statorja. Imenovali se bodo magnetiziranje. Tisti. Asinhroni generator se bo sam vzbujal in EMF se bo povečal. Vrednost EMF bo odvisna od značilnosti samega električnega stroja in kapacitivnosti kondenzatorjev. Tako smo navaden asinhroni elektromotor spremenili v generator.
Zdaj pa se pogovorimo o tem, kako izbrati prave kondenzatorje za domači generator iz asinhronega motorja. Zmogljivost mora biti izbrana tako, da proizvedena napetost in izhodna moč asinhronskega generatorja ustrezata moči in napetosti, ko deluje kot elektromotor. Za podatke glejte spodnjo tabelo. Pomembni so za vznemirljive asinhrone generatorje z napetostjo 380 voltov in hitrostjo vrtenja od 750 do 1500 vrt / min.
Ko se obremenitev asinhronskega generatorja poveča, bo napetost na njegovih sponkah padala (induktivna obremenitev generatorja se bo povečala). Za vzdrževanje napetosti na določeni ravni je potrebno priključiti dodatne kondenzatorje. Če želite to narediti, lahko uporabite poseben regulator napetosti, ki bo, ko se napetost na sponkah statorja generatorja zmanjša, s pomočjo kontaktov povezal dodatne kondenzatorske banke.
Hitrost vrtenja generatorja v normalnem načinu mora presegati sinhrono hitrost za 5-10 odstotkov. To pomeni, da če je hitrost vrtenja 1000 vrtljajev na minuto, jo morate zavrteti s frekvenco 1050-1100 vrtljajev na minuto.
Ena velika prednost asinhronskega generatorja je, da ga lahko brez predelav uporabljamo kot navaden asinhronski elektromotor. Vendar ni priporočljivo, da se preveč zanesete in izdelate generatorje iz elektromotorjev z močjo več kot 15-20 kV * A. Domači generator iz asinhronega motorja odlična rešitev za tiste, ki nimate možnosti uporabe klasičnega agregata za laminat kronotex. Srečno pri vsem in adijo!
Članek opisuje, kako zgraditi trifazni (enofazni) generator 220/380 V na osnovi AC asinhronega elektromotorja. Trifazni asinhroni elektromotor, ki ga je konec 19. stoletja izumil ruski elektrotehnik M.O. Dolivo-Dobrovolsky, je zdaj postala pretežno razširjena tako v industriji kot v kmetijstvo, kot tudi v vsakdanjem življenju.
Asinhroni elektromotorji so najbolj enostavni in zanesljivi za delovanje. Torej v vseh primerih, kjer je to pod pogoji električnega pogona dopustno in ni potrebe po kompenzaciji reaktivna moč, je treba uporabiti asinhrone AC motorje.
Obstajata dve glavni vrsti asinhronih motorjev: z kletkasti rotor in z faza rotor. Asinhronski elektromotor z veverico je sestavljen iz mirujočega dela - statorja in gibljivega dela - rotorja, ki se vrti v ležajih, nameščenih v dveh ščitih motorja. Jedra statorja in rotorja sta izdelana iz ločenih elektrotehničnih jeklenih plošč, ki so med seboj izolirane. Navitje iz izolirane žice je nameščeno v utorih jedra statorja. V utore jedra rotorja se namesti navitje palice ali pa se vlije staljeni aluminij. Premostitveni obroči na koncih kratko sklenejo navitje rotorja (od tod tudi ime kratkostični). Za razliko od rotorja s kletko je navitje, izdelano kot navitje statorja, nameščeno v reže fazno navitega rotorja. Konci navitja se pripeljejo do drsnih obročev, nameščenih na gredi. Krtače drsijo vzdolž obročev in povezujejo navitje z začetnim ali kontrolnim reostatom.
Asinhroni elektromotorji z navitim rotorjem so dražje naprave, zahtevajo kvalificirano vzdrževanje, so manj zanesljivi in se zato uporabljajo le v tistih panogah, kjer brez njih ni mogoče. Zaradi tega niso zelo pogosti in jih ne bomo več obravnavali.
Vzdolž navitja statorja, vključenega v trifazno vezje, teče tok, ki ustvarja vrtljivo magnetno polje. Magnetna električni vodi Vrtljivo polje statorja prečka palice navitja rotorja in v njih inducira elektromotorno silo (EMS). Pod vplivom tega EMF teče tok v kratkostičnih palicah rotorja. Okoli palic nastanejo magnetni tokovi, ki ustvarjajo splošno magnetno polje rotorja, ki v interakciji z vrtljivim magnetnim poljem statorja ustvarja silo, zaradi katere se rotor vrti v smeri vrtenja. magnetno polje stator.
Frekvenca vrtenja rotorja je nekoliko manjša od frekvence vrtenja magnetnega polja, ki ga ustvarja navitje statorja. Za ta indikator je značilen zdrs S in je za večino motorjev v območju od 2 do 10%.
IN industrijske instalacije najpogosteje uporabljeni trifazni asinhroni elektromotorji, ki se proizvajajo v obliki poenotenih serij. Sem spada ena serija 4A z razponom nazivne moči od 0,06 do 400 kW, katerih stroji so zelo zanesljivi, dobri zmogljivosti in ustrezajo svetovnim standardom.
Avtonomni asinhroni generatorji so trifazni stroji, ki pretvarjajo mehansko energijo primarnega motorja v električna energija AC. Njihova nedvomna prednost pred drugimi vrstami generatorjev je odsotnost komutatorsko-krtačnega mehanizma in posledično večja vzdržljivost in zanesljivost.
Delovanje asinhronega elektromotorja v generatorskem načinu
Če se asinhroni motor, ki je izključen iz omrežja, vrti iz katerega koli primarnega motorja, potem v skladu z načelom reverzibilnosti električnih strojev, ko je dosežena sinhrona hitrost vrtenja, se na sponkah statorskega navitja oblikuje določen EMF. pod vplivom rezidualnega magnetnega polja. Če zdaj priključite baterijo kondenzatorjev C na sponke statorskega navitja, potem bo vodilni kapacitivni tok tekel v statorskih navitjih, ki se v tem primeru magnetizira.
Kapaciteta akumulatorja C mora presegati določeno kritično vrednost C0, odvisno od parametrov avtonomnega asinhronega generatorja: samo v tem primeru pride do samovzbujanja generatorja in na statorskih navitjih je nameščen trifazni simetrični napetostni sistem. Vrednost napetosti je na koncu odvisna od značilnosti stroja in kapacitivnosti kondenzatorjev. Tako je mogoče asinhronski elektromotor z veverico pretvoriti v asinhronski generator.
Standardno vezje za priključitev asinhronega elektromotorja kot generatorja.
Kapacitivnost lahko izberete tako, da sta nazivna napetost in moč asinhronskega generatorja enaki napetosti oziroma moči, ko deluje kot elektromotor.
V tabeli 1 so prikazane kapacitivnosti kondenzatorjev za vzbujanje asinhronskih generatorjev (U=380 V, 750...1500 vrt/min). Tu je reaktivna moč Q določena s formulo:
Q = 0,314 U 2 C 10 -6 ,
kjer je C kapacitivnost kondenzatorjev, μF.
| Moč generatorja, kVA | v prostem teku | |||||
| zmogljivost, µF | reaktivna moč, kvar | cos = 1 | cos = 0,8 | |||
| zmogljivost, µF | reaktivna moč, kvar | zmogljivost, µF | reaktivna moč, kvar | |||
| 2,0 3,5 5,0 7,0 10,0 15,0 |
28 45 60 74 92 120 |
1,27 2,04 2,72 3,36 4,18 5,44 |
36 56 75 98 130 172 |
1,63 2,54 3,40 4,44 5,90 7,80 |
60 100 138 182 245 342 |
2,72 4,53 6,25 8,25 11,1 15,5 |
Kot je razvidno iz zgornjih podatkov, induktivna obremenitev asinhronskega generatorja, ki zmanjša faktor moči, povzroči močno povečanje zahtevane zmogljivosti. Za vzdrževanje konstantne napetosti z naraščajočo obremenitvijo je potrebno povečati kapaciteto kondenzatorja, to je priključiti dodatne kondenzatorje. To okoliščino je treba obravnavati kot pomanjkljivost asinhronega generatorja.
Vrtilna frekvenca asinhronskega generatorja v normalnem načinu mora presegati asinhrono za vrednost zdrsa S = 2 ... 10% in ustrezati sinhronski frekvenci. Ne izpolnjuje ta pogoj bo povzročilo, da se lahko frekvenca proizvedene napetosti razlikuje od industrijske frekvence 50 Hz, kar bo povzročilo nestabilno delovanje frekvenčno odvisnih porabnikov električne energije: električne črpalke, pralni stroji, naprave s transformatorskim vhodom.
Zmanjšanje generirane frekvence je še posebej nevarno, saj se v tem primeru zmanjša induktivni upor navitij elektromotorjev in transformatorjev, kar lahko povzroči njihovo povečano segrevanje in prezgodnjo odpoved.
Navaden asinhronski elektromotor z veverico primerne moči se lahko uporablja kot asinhronski generator brez kakršnih koli predelav. Moč elektromotorja-generatorja je določena z močjo priključenih naprav. Energijsko najbolj potratni med njimi so:
- varilni transformatorji za gospodinjstvo;
- električne žage, električni spojniki, drobilniki zrn (moč 0,3...3 kW);
- električne peči tipa "Rossiyanka" in "Dream" z močjo do 2 kW;
- električni likalniki (moč 850…1000 W).
Posebej bi se rad osredotočil na delovanje gospodinjskih varilnih transformatorjev. Njihova povezava z avtonomnim virom električne energije je najbolj zaželena, ker pri delu iz industrijsko omrežje drugim porabnikom električne energije povzročajo številne nevšečnosti.
Če gospodinjstvo varilni transformator zasnovan za delo z elektrodami s premerom 2...3 mm, nato ga polna moč je približno 4 ... 6 kW, moč asinhronega generatorja za napajanje mora biti znotraj 5 ... 7 kW. Če gospodinjski varilni transformator omogoča delo z elektrodami s premerom 4 mm, potem lahko v najtežjem načinu - "rezanje" kovine skupna moč, ki jo porabi, doseže 10 ... 12 kW oziroma moč asinhronega generatorja mora biti znotraj 11...13 kW.
Kot trifazno kondenzatorsko baterijo je dobro uporabiti tako imenovane kompenzatorje jalove moči, namenjene izboljšanju cosφ v industrijskih aplikacijah. svetlobna omrežja. Njihova tipična oznaka: KM1-0,22-4,5-3U3 ali KM2-0,22-9-3U3, ki se dešifrira na naslednji način. KM - kosinusni kondenzatorji, impregnirani z mineralnim oljem, prva številka je velikost (1 ali 2), nato napetost (0,22 kV), moč (4,5 ali 9 kvar), nato številka 3 ali 2 pomeni trifazni ali enofazni fazna različica, U3 ( zmerno podnebje tretja kategorija).
V primeru self-made baterije, uporabite kondenzatorje, kot so MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 itd. za delovno napetost najmanj 600 V. Elektrolitskih kondenzatorjev ni mogoče uporabiti.
Zgoraj obravnavana možnost za priključitev trifaznega elektromotorja kot generatorja se lahko šteje za klasično, vendar ne edino. Obstajajo tudi druge metode, ki so se prav tako izkazale v praksi. Na primer, ko je baterija kondenzatorjev povezana z enim ali dvema navitjema generatorja električnega motorja.
Dvofazni način asinhronskega generatorja.
Sl.2 Dvofazni način asinhronskega generatorja.
To vezje je treba uporabiti, ko ni potrebe po trifazni napetosti. Ta možnost preklopa zmanjša delovno zmogljivost kondenzatorjev, zmanjša obremenitev primarnega mehanskega motorja v stanju mirovanja itd. prihrani "dragoceno" gorivo.
Kot generatorje majhne moči, ki proizvajajo izmenično enofazno napetost 220 V, lahko uporabite enofazne asinhrone elektromotorji s kletko uporaba v gospodinjstvu: od pralnih strojev, kot so "Oka", "Volga", namakalne črpalke "Agidel", "BTsN" itd. Njihovo kondenzatorsko baterijo lahko priključite vzporedno z delovnim navitjem ali uporabite obstoječi priključen fazni kondenzator do začetno navijanje. Zmogljivost tega kondenzatorja bo morda treba nekoliko povečati. Njegova vrednost bo določena z naravo obremenitve, povezane z generatorjem: aktivne obremenitve (električne peči, žarnice, električni spajkalniki) zahtevajo majhno zmogljivost, induktivne obremenitve (elektromotorji, televizorji, hladilniki) zahtevajo več.
Slika 3 Generator majhne moči iz enofaznega asinhronega motorja.
Sedaj pa nekaj besed o primarnem mehanskem motorju, ki bo poganjal generator. Kot veste, je vsaka transformacija energije povezana z njenimi neizogibnimi izgubami. Njihova vrednost je odvisna od učinkovitosti naprave. Zato mora moč mehanskega motorja presegati moč asinhronskega generatorja za 50 ... 100%. Na primer, z močjo asinhronega generatorja 5 kW mora biti moč mehanskega motorja 7,5 ... 10 kW. S pomočjo prenosnega mehanizma se hitrost mehanskega motorja in generatorja uskladita tako, da je način delovanja generatorja nastavljen na povprečno hitrost mehanskega motorja. Po potrebi lahko na kratko povečate moč generatorja s povečanjem števila vrtljajev mehanskega motorja.
Vsaka avtonomna elektrarna mora vsebovati minimalno zahtevano priloge: izmenični voltmeter (s skalo do 500 V), merilnik frekvence (po možnosti) in tri stikala. Eno stikalo povezuje breme z generatorjem, drugi dve pa preklapljata vzbujevalni krog. Prisotnost stikal v vzbujalnem vezju olajša zagon mehanskega motorja in vam omogoča tudi hitro znižanje temperature navitij generatorja po končanem delu, rotor nevzbujenega generatorja se nekaj časa vrti z mehanskim motor. Ta postopek podaljša življenjsko dobo navitij generatorja.
Če je z generatorjem namenjeno napajanje opreme, ki je običajno priključena na omrežje z izmeničnim tokom (na primer razsvetljava v stanovanjski zgradbi, gospodinjski električni aparati), je potrebno zagotoviti dvofazno stikalo, ki bo izklopilo napajanje med delovanjem generatorja. to opremo iz industrijske mreže. Potrebno je odklopiti obe žici: "fazo" in "ničlo".
Za zaključek nekaj splošnih nasvetov.
1. Alternator je naprava povečana nevarnost. Uporabite 380 V le, kadar je to nujno potrebno; v vseh drugih primerih uporabite 220 V.
2. V skladu z varnostnimi zahtevami mora biti električni generator opremljen z ozemljitvijo.
3. Bodite pozorni na toplotni način generatorja. "Ne mara" prostega teka. Zmanjšaj toplotna obremenitev bolj možno skrbna izbira kapacitivnost vzbujevalnih kondenzatorjev.
4. Ne pozabite na količino električnega toka, ki ga proizvede generator. Če se pri delovanju trifaznega generatorja uporablja ena faza, bo njegova moč 1/3 celotne moči generatorja, če bosta dve fazi 2/3 celotne moči generatorja.
5. Frekvenco izmeničnega toka, ki ga proizvaja generator, je mogoče posredno nadzorovati z izhodno napetostjo, ki mora biti v načinu "brez obremenitve" 4...6% višja od industrijske vrednosti 220/380 V.
Želja po razvoju samostojni vir za proizvodnjo električne energije omogočila izdelava generatorja iz navadnega asinhroni motor. Razvoj je zanesljiv in razmeroma preprost.
Vrste in opis asinhronskega motorja
Obstajata dve vrsti motorjev:
- Rotor s kletko. Vključuje stator (negibni element) in rotor (vrtljivi element), ki se premika zaradi delovanja ležajev, pritrjenih na dva motorna ščita. Jedra so izdelana iz jekla in so med seboj tudi izolirana. Nahaja se vzdolž utorov jedra statorja izolirana žica, vzdolž utorov rotorja pa je nameščeno navitje palice ali pa se vlije staljeni aluminij. Posebni premični obroči igrajo vlogo zapiralnega elementa navitja rotorja. Samostojni razvoj transformira mehanske gibe motorja in ustvarja elektriko AC napetost. Njihova prednost je, da nimajo alkalnega kolektorskega mehanizma, zaradi česar so bolj zanesljivi in trpežni.
- Drsni rotor– draga naprava, ki zahteva specializiran servis. Sestava je enaka kot pri rotorju z kratek stik. Edina izjema je, da so navitja jedra rotorja in statorja izdelana iz izolirane žice, njeni konci pa so povezani z obroči, pritrjenimi na gred. Skozi njih potekajo posebne ščetke, ki povezujejo žice z nastavitvenim ali zagonskim reostatom. Zaradi nizke stopnje zanesljivosti se uporablja samo za tiste industrije, za katere je namenjen.
Področje uporabe
Naprava se uporablja v različnih panogah:
- Kot običajni motor za vetrne elektrarne.
- Za lastno samostojno oskrbo stanovanja ali hiše.
- Kot male hidroelektrarne.
- Kot alternativni inverterski tip generatorja (varjenje).
- Ustvariti neprekinjen napajalni sistem AC.
Prednosti in slabosti generatorja
Pozitivne lastnosti razvoja vključujejo:
- Enostavno in hitra montaža z možnostjo izogibanja razstavljanju elektromotorja in previjanju navitja.
- Sposobnost vrtenja električnega toka s pomočjo vetrne ali hidravlične turbine.
- Uporaba naprave v motor-generatorskih sistemih za pretvorbo enofazno omrežje(220V) na trifazni (380V).
- Sposobnost uporabe razvoja na mestih, kjer ni elektrike, z uporabo motorja z notranjim zgorevanjem za promocijo.
Slabosti:
- Težavno je izračunati kapacitivnost kondenzata, ki je pritrjen na navitja.
- Težko je doseči mejo največje moči, ki jo je zmožen samorazvoj.
Princip delovanja
Generator proizvaja električno energijo, če je število vrtljajev rotorja nekoliko večje od sinhrone hitrosti. Najpreprostejši tip proizvaja približno 1800 vrtljajev na minuto, ob upoštevanju, da njegova stopnja sinhrone hitrosti postane 1500 vrtljajev na minuto.
Njegov princip delovanja temelji na pretvorbi mehanske energije v električno. Z močnim navorom lahko prisilite rotor, da se vrti in proizvaja elektriko. IN idealno– konstanten prosti tek, ki je sposoben vzdrževati enako hitrost.
Vse vrste motorjev, ki delujejo na občasni tok, se imenujejo asinhroni. V njih se magnetno polje statorja vrti hitreje od polja rotorja in ga ustrezno usmerja v smeri njegovega gibanja. Če želite električni motor spremeniti v delujoč generator, boste morali povečati hitrost rotorja, tako da ne sledi magnetnemu polju statorja, ampak se začne premikati v drugo smer.
Podoben rezultat lahko dobite, če napravo priključite na električno omrežje, z veliko kapacitivnostjo ali celotno skupino kondenzatorjev. Polnijo in kopičijo energijo iz magnetnih polj. Faza kondenzatorja ima naboj, ki je nasproten viru toka motorja, zaradi česar se rotor upočasni in navitje statorja ustvarja tok.
Generatorsko vezje
Shema je zelo preprosta in ne zahteva posebnih znanj in veščin. Če začnete z razvojem, ne da bi ga priključili na omrežje, se bo začelo vrtenje in po dosegu sinhrone frekvence bo navitje statorja začelo proizvajati električno energijo.
S pritrditvijo posebne baterije več kondenzatorjev (C) na njene terminale lahko dobite vodilni kapacitivni tok, ki bo ustvaril magnetizacijo. Kapacitivnost kondenzatorjev mora biti večja od kritične oznake C 0, ki je odvisna od dimenzij in lastnosti generatorja.
V tej situaciji se pojavi proces samozagona in navitje statorja sistem s simetričnim trifazna napetost. Ustvarjeni tok je neposredno odvisen od kapacitivnosti kondenzatorjev, pa tudi od značilnosti stroja.
Naredite sami
Če želite električni motor pretvoriti v funkcionalni generator, boste morali uporabiti nepolarne kondenzatorske baterije, torej elektrolitski kondenzatorji Bolje je, da ga ne uporabljate.
V trifaznem motorju lahko priključite kondenzator v skladu z naslednjimi diagrami:
- "zvezda"– omogoča ustvarjanje generacije pri manjšem številu vrtljajev, vendar z nižjo izhodno napetostjo;
- "Trikotnik"- začne delovati, ko velike količine vrtljajev na minuto, zato proizvede več napetosti.
Napravo lahko ustvarite sami iz enofaznega motorja, vendar pod pogojem, da je opremljen z rotorjem kratkega stika. Za začetek razvoja bi morali uporabiti kondenzator s faznim premikom. Enofazni kolektorski motor ni primeren za predelavo.
Zahtevana orodja
Ustvarjanje lastnega generatorja ni težko, glavna stvar je imeti vse potrebne elemente:
- Asinhroni motor.
- Tahogenerator (naprava za merjenje toka) ali tahometer.
- Kapaciteta za kondenzatorje.
- Kondenzator.
- Orodja.
Vodnik po korakih
- Ker boste morali generator znova konfigurirati tako, da bo hitrost vrtenja večja od števila vrtljajev motorja, morate motor najprej priključiti na električno omrežje in ga zagnati. Nato s tahometrom določite hitrost njegovega vrtenja.
- Ko ugotovite hitrost, morate dobljeni oznaki dodati še 10%. na primer tehnični indikator motor 1000 vrtljajev na minuto, potem mora imeti generator približno 1100 vrtljajev na minuto (1000*0,1%=100, 1000+100=1100 vrtljajev na minuto).
- Za kondenzatorje morate izbrati kapacitivnost. Za določitev velikosti uporabite podatke tabele.
Tabela kondenzatorjev
| Moč generatorja KV A | v prostem teku | |||||
| ZmogljivostMkf | Jalova moč Kvar | COS=1 | COS=0,8 | |||
| Zmogljivost mkf | Reaktivna močKvar | ZmogljivostMkf | Jalova moč Kvar | |||
| 2,0 | 28 | 1,27 | 36 | 1,63 | 60 | 2,72 |
| 3,5 | 45 | 2,04 | 56 | 2,54 | 100 | 4,53 |
| 5,0 | 60 | 2,72 | 75 | 3,4 | 138 | 6,25 |
| 7,0 | 74 | 3,36 | 98 | 4,44 | 182 | 8,25 |
| 10,0 | 92 | 4,18 | 130 | 5,9 | 245 | 11,1 |
| 15,0 | 120 | 5,44 | 172 | 7,8 | 342 | 15,5 |
Pomembno!Če je zmogljivost velika, se bo generator začel segrevati.
Izberite ustrezne kondenzatorje, ki lahko zagotovijo potrebno hitrost vrtenja. Bodite previdni pri namestitvi.
Pomembno! Vsi kondenzatorji morajo biti izolirani s posebnim premazom.
Naprava je pripravljena in se lahko uporablja kot vir električne energije.
Pomembno! Naprava z rotorjem s kletko ustvari visoko napetost, zato, če potrebujete 220 V, morate dodatno namestiti transformator za znižanje.
Magnetni generator
Magnetni generator ima več razlik. Na primer, ne zahteva namestitve kondenzatorskih bank. Magnetno polje, ki bo ustvarilo elektriko v navitju statorja, ustvarjajo neodimovi magneti.
Značilnosti ustvarjanja generatorja:
- Potrebno je odviti oba pokrova motorja.
- Rotor bo treba odstraniti.
- Rotor je treba nabrusiti z odstranitvijo zgornji sloj zahtevana debelina (debelina magneta + 2mm). Naredite sami ta postopek Brez opreme za struženje je zelo težko, zato se obrnite na stružni servis.
- Na kos papirja naredite predlogo za okrogle magnete, na podlagi parametrov je premer 10-20 mm, debelina približno 10 mm, sila klešče pa približno 5-9 kg na cm 2. Velikost je treba izbrati glede na dimenzije rotorja. Nato ustvarjeno predlogo pritrdimo na rotor in postavimo magnete s svojimi poli in pod kotom 15-20 0 na os rotorja. Približno število magnetov v enem traku je približno 8 kosov.
- Imeti morate 4 skupine črt, vsaka s 5 črtami. Med skupinami naj bo razdalja 2 premera magneta, med trakovi v skupini pa 0,5-1 premera magneta. Zahvaljujoč tej ureditvi se rotor ne bo držal statorja.
- Po namestitvi vseh magnetov morate rotor napolniti s posebno epoksi smolo. Ko se posuši, pokrijte cilindrični element s steklenimi vlakni in ga ponovno impregnirajte s smolo. Ta pritrditev bo preprečila, da bi magneti med premikanjem odleteli ven. Prepričajte se, da je premer rotorja enak kot pred utorom, da se med namestitvijo ne drgne ob navitje statorja.
- Po sušenju rotorja ga lahko namestite na svoje mesto in privijte oba pokrova motorja.
- Izvedite teste. Za zagon generatorja boste morali zavrteti rotor z električnim vrtalnikom in na izhodu izmeriti nastali tok s tahometrom.
Ponoviti ali ne
Če želite ugotoviti, ali je delovanje lastno izdelanega generatorja učinkovito, morate izračunati, kako upravičena so prizadevanja za pretvorbo naprave.
To ne pomeni, da je naprava zelo preprosta. Motor asinhronega motorja po kompleksnosti ni slabši od sinhronskega generatorja. Edina razlika je odsotnost električni tokokrog vznemiriti delo, vendar ga nadomesti baterija kondenzatorjev, ki naprave nikakor ne poenostavi.
Prednost kondenzatorjev je, da ne potrebujejo dodatna storitev, energija pa se pridobiva iz magnetnega polja rotorja ali proizvedenega električnega toka. Iz tega lahko rečemo, da je edina prednost tega razvoja odsotnost potrebe po vzdrževanju.
Še nekaj pozitivna kakovost– učinek jasnega faktorja. Sestavljen je iz odsotnosti višjih harmonikov v ustvarjenem toku, to je, nižji kot je njegov indikator, manj energije se porabi za ogrevanje, magnetno polje in druge vidike. Pri trifaznem elektromotorju je ta številka približno 2 %, pri sinhronih strojih pa vsaj 15 %. Na žalost je upoštevanje tega kazalnika v vsakdanjem življenju, ko so v omrežje priključene različne vrste električnih naprav, nerealno.
Ostali kazalniki in lastnosti razvoja so negativni. Ni sposoben zagotoviti nazivne frekvence proizvedene napetosti. Zato se naprave uporabljajo skupaj z usmerniškimi stroji, pa tudi za polnjenje akumulatorjev.
Generator je občutljiv na najmanjša nihanja električne energije. V industrijskem razvoju se za vzbujanje uporablja baterija in v domača različica del energije gre v kondenzatorsko baterijo. Ko je obremenitev generatorja večja od nazivne vrednosti, ta nima dovolj električne energije za polnjenje in se ustavi. V nekaterih primerih se uporabljajo kapacitivne baterije, ki spreminjajo svojo dinamično prostornino glede na obremenitev.
- Naprava je zelo nevarna, zato ni priporočljiva uporaba napetosti 380 V, razen če je to nujno potrebno.
- V skladu s previdnostnimi ukrepi in varnostnimi ukrepi potrebno je namestiti dodatno ozemljitev.
- Spremljajte toplotne pogoje razvoja. Ni naravno, da dela pod prosti tek. Če želite zmanjšati toplotni vpliv, morate dobro izbrati kondenzator.
- Pravilno izračunajte moč proizvedene električne napetosti. Na primer, če v trifaznem generatorju deluje samo ena faza, to pomeni, da je moč 1/3 celotne moči, če pa delujeta dve fazi, 2/3.
- Možno je posredno krmiljenje frekvence intermitentnega toka. Ko je naprava v mirovanju, se izhodna napetost začne povečevati in presega industrijske vrednosti (220/380V) za 4-6%.
- Najbolje je izolirati razvoj.
- Svoj domači izum opremite s tahometrom in voltmetrom da posname svoje delo.
- Priporočljivo je zagotoviti posebni gumbi za vklop in izklop mehanizma.
- Stopnja učinkovitosti se bo zmanjšala za 30-50%, je ta pojav neizogiben.