Generator monofazat DIY. Generator într-un motor asincron: cum se transformă

Toate aparatele de uz casnic care sunt folosite astăzi în scopuri casnice sunt alimentate cu energie electrică. Adică, se dovedește că curentul electric devine principala funcționare mecanică a dispozitivelor. Dar această dependență are reversul– se poate obtine energie electrica din energie mecanica. Și mulți meșteri folosesc acest lucru, creând un generator din motor asincron cu propriile tale mâini.

Toți cei care au o casă în afara orașului se confruntă cu problema alimentării cu energie electrică inconsecventă. Să recunoaștem, aceasta este problema numărul unu a satelor de vacanță. Generatoarele care funcționează pe benzină sau motorină ajută la ieșirea din această situație. Adevărat, astfel de dispozitive energetice nu sunt o plăcere ieftină, așa că mulți rezidenți de vară asamblează generatoare cu propriile mâini, folosind un motor asincron.

Cum funcționează un generator asincron?

Deci, așa cum sa menționat mai sus, un motor asincron poate funcționa în modul generator numai dacă este prevăzut cu cuplu rotor și grupul de condensatori este selectat și conectat corect.

În ceea ce privește cuplul, există un număr mare de modele și dispozitive care pot crea acest cuplu. Iată doar câteva exemple.

• Poate fi orice benzină sau motor diesel putere redusă. Mulți meșteri folosesc ferăstraie cu lanț sau tractoare de mers pe jos pentru aceasta. Pentru a crește viteza de rotație a rotorului motorului electric, este necesar să se calculeze raportul dintre diametrul scripetelor instalate pe rotor și arborele motorului cu gaz. Rotația este transmisă folosind o curea, un lanț în interior în acest caz, nu este folosit din cauza vitezei mari de rotatie.
• Puteți crea energie mecanică folosind apă instalând o structură de lame sub curgerea acesteia, similară elicei unei nave sau bărci.
• Există o opțiune folosind o moară de vânt. De obicei, astfel de dispozitive sunt instalate în zonele de stepă unde vântul este întotdeauna prezent.

Acestea sunt cele trei moduri principale de a produce curent electric printr-un motor cu inducție.

Atenţie! Toți experții asigură asta varianta ideala utilizarea unui motor pentru energie mecanică este una cu un așa-zis ralanti etern. Adică viteza de rotație nu se modifică și este o valoare constantă. În plus, va trebui să măriți viteza de rotație a arborelui motorului electric, care va diferi de cea nominală cu o creștere de 10%.

Puteți afla viteza nominală de rotație pe etichetă sau în pașaportul dispozitivului. Unitatea sa de măsură este rpm. Dacă nu ați găsit acest indicator, atunci îl puteți determina conectând motorul la rețeaua de alimentare, după ce ați instalat mai întâi un tahometru pe arbore.

Acum referitor la condensatori si schema de conectare a motorului electric. În primul rând, există o anumită dependență a capacității condensatorului de puterea generatorului. Iată-l în tabelul de mai jos.

În al doilea rând, capacitatea condensatoarelor de pe fiecare echipament de motor este aceeași. În al treilea rând, luați în considerare punctul că capacitate mare poate cauza supraîncălzirea motorului. Prin urmare, respectați cu strictețe raportul conform tabelului. În al patrulea rând, instalarea și asamblarea grupului de condensatoare este o chestiune responsabilă, așa că aveți grijă. Izolarea este foarte importantă în acest caz.

Sfat! Condensatorii trebuie conectați unul la altul conform unei diagrame triunghiulare. Și înfășurările sunt circuite în stea.

Apropo, iată o diagramă de mai jos pentru pornirea unui motor electric ca generator.

Și încă un lucru. Generatorul de la un motor asincron cu colivie produce o tensiune foarte mare. Prin urmare, dacă aveți nevoie de tensiune de 220 V, este recomandat să instalați un transformator descendente după acesta. Motoarele electrice monofazate de putere mică, care sunt utilizate în aparatele de uz casnic, pot fi, de asemenea, convertite. Desigur, vor avea și o putere redusă, dar utilizarea lor pentru a aprinde un bec sau a conecta un modem nu va fi o problemă. Apropo, meseriașii începători își încep activitățile ca electrician cu dispozitive atât de mici. Circuitele lor sunt simple, piesele sunt accesibile, iar dispozitivul asamblat în sine este practic sigur.

1. Un generator realizat dintr-un motor asincron este un dispozitiv cu risc ridicat. Și nu contează ce tip de motor are care transmite energie mecanică. În orice caz, trebuie avut grijă pentru a asigura funcționarea în siguranță. Cel mai simplu mod este să izolați corect dispozitivul.
2. Dacă un generator asincron va fi utilizat periodic ca sursă de energie electrică, atunci acesta trebuie să fie echipat cu instrumente de măsură. În mod obișnuit, se folosesc un turometru și un voltmetru pentru aceasta.
3. Desigur, ar trebui să existe două butoane în circuitul unității: „ON” și „OFF”.
4. O condiție prealabilă este împământarea.
5. Vă rugăm să luați în considerare și faptul că puterea generator asincron de obicei diferă de puterea motorului electric în sine cu 30-50%. Acest lucru se datorează pierderilor în timpul conversiei energiei mecanice în energie electrică.
6. Acordați atenție și la regim de temperatură operare. Ca si motorul ardere internă, generatorul se va încălzi.

Concluzie asupra subiectului

Realizarea unui generator dintr-un motor asincron obișnuit cu propriile mâini nu este o problemă. Aici este important să respectați toate cerințele pe care le-am descris mai sus. O mică inexactitate și totul poate merge prost. În orice caz, nu se va mai putea obține un curent de 220 de volți și, chiar dacă o va face, unitatea în sine nu va funcționa mult timp.

Nu toate rețelele electrice existente (în special cele care funcționează în regiuni îndepărtate de orașe) pot furniza consumatorilor o energie adecvată, potrivită pentru funcționarea echipamentelor moderne de uz casnic. Din cauza calității scăzute a tensiunii provenite de la substații și a întreruperilor sale frecvente, mulți utilizatori sunt nevoiți să se gândească la realizarea unui generator de electricitate de casă. Puteți vedea cum arată un astfel de generator asincron în exterior în Fig. de mai jos.

Această abordare a soluționării problemei alimentării cu energie în afara orașului permite economii semnificative în comparație cu situația în care echipamentele de generare sunt achiziționate printr-un lanț de retail în formă finită.

Efect de reversibilitate

Se știe că principiul de funcționare al oricărui dispozitiv care generează curent electric se bazează pe conversia unei forme de energie (căldură, de exemplu) în forma necesară pentru alimentarea echipamentului. Puteți utiliza așa-numitele surse alternative (numite și regenerabile) de alimentare cu energie, dar această metodă este asociată cu costuri și mai mari de material și de producție.

Este mult mai ușor și mai economic să faci un generator de curent de casă, profitând de posibilitățile potențiale ale unui vechi motor electric asincron la dispoziția utilizatorului.

Baza unei astfel de producții este principiul reversibilității proceselor de interacțiune a câmpurilor electromagnetice, cunoscut în inginerie electrică, care se explică prin specificul proceselor electrice care au loc în acest caz. Dacă într-un motor se folosește energia curentă trifazată pentru a o transforma în rotația mecanică a arborelui, atunci într-un generator totul se întâmplă exact invers. În aceste unități, rotația forțată a armăturii este transformată într-un curent electric care curge prin înfășurările de fază, a cărui putere este cheltuită pentru a servi consumatorului (a se vedea figura de mai jos).

Astfel, înainte de a face o probă dintr-un generator electric de casă dintr-un motor asincron folosit, în cel mai general caz, trebuie să faceți următoarele manipulări:

• Bornele la care este alimentată tensiune trifazată (sau monofazată - pentru mostre colectoare de produse) trebuie să fie transformate în contacte de ieșire ale generatorului;
• Partea mobilă a generatorului de la care a funcționat acest sau acela mecanism (o mașină unealtă, de exemplu) ar trebui să fie echipată cu o acționare de la o sursă externă de impuls de rotație mecanică;

Informații suplimentare. Ca atare sursă se poate folosi orice unitate de propulsie adecvată unor condiții specifice, care se rotește sub influența energiei combustibilului care arde (benzină, gaz sau motorină). Dacă o gospodărie privată are o moară de vânt sau o moară de apă de casă, rezolvarea problemei unității este simplificată semnificativ.

• Datorită costului ridicat al benzinei în condiții suburbane, singura opțiune acceptabilă este fabricarea unei centrale electrice mici alimentate de un motor diesel sau gaz.

În acest caz, motorul, care funcționează cu combustibil relativ ieftin, este conectat printr-un cuplaj special de antrenare la arborele structurii care se construiește, care, după modificări minore, se transformă într-un generator. AC.

Alegerea designului

Este posibil să faci un generator dintr-un motor asincron cu succes dacă studiezi cu atenție designul și structura fiecăruia dintre aceste mecanisme. Să luăm în considerare mai întâi un motor asincron tipic care funcționează pe principiul alunecării rotorului într-un câmp electromagnetic al statorului care este defazat. Partea fixă ​​a acestei unități (statorul) este echipată, după cum se știe, cu trei bobine, deplasate una față de cealaltă în spațiu cu 120 de grade geometrice.

Datorită interacțiunii câmpurilor în mișcare și staționar, în bobinele statorului este indusă o tensiune alternativă, reprezentată printr-o succesiune de trei faze de funcționare (A, B și C).

O opțiune de producție mai simplă mașină sincronă(generator) implică utilizarea unui motor monofazat cu comutator uzat, care include un dispozitiv de defazare pe un condensator de capacitate fixă.

Fabricarea unui sistem monofazat simplifică semnificativ proiectarea viitorului generator, dar puterea unui astfel de produs este relativ mică. Această împrejurare nu permite utilizarea acestuia pentru alimentarea unor mostre de unități de alimentare monofazate ( pompa de puţ, De exemplu).

Fiţi atenți! Un dispozitiv monofazat asamblat pe baza unui motor colector poate avea o putere suficientă doar pentru a furniza energie unei rețele de iluminat a casei.

În cazurile în care este necesar să se conecteze echipamente de alimentare mai puternice la linia de alimentare, singurul decizia corectă– realizați un generator dintr-un mecanism asincron (figura de mai jos).

Să luăm în considerare modul în care acest mecanism poate fi convertit într-un generator trifazat mai detaliat.

Procedura de modificare a înfășurărilor

Înainte de a realiza un generator dintr-un motor asincron, ar trebui să înțelegeți bobinele lui statorice, conectate între ele și conectate la linia de alimentare conform unui anumit circuit.

Informații suplimentare. Pentru conectarea clasică a mecanismelor asincrone se folosesc două tipuri de conectare a înfășurărilor statorice: după așa-numitul circuit „stea” sau „triunghi”.

În primul caz, toate cele trei bobine liniare (A, B și C) pe o parte sunt combinate într-un fir neutru comun, în timp ce celelalte capete sunt conectate la linii trifazate. Când este pornit cu un „triunghi”, capătul unei bobine este conectat la începutul celei de-a doua, iar sfârșitul său, la rândul său, este conectat la începutul celei de-a treia înfășurări și așa mai departe până când lanțul este închis.

Ca urmare a unei astfel de conexiuni, corect figură geometrică, ale căror vârfuri corespund unor fire trifazate, iar firul neutru este complet absent.

Din motive de ușurință a instalării și siguranță operațională în scheme casnice De obicei este selectată o conexiune în stea, care oferă posibilitatea organizării unei legături locale de protecție (repetate) la pământ.

Când modificați motorul, trebuie să îndepărtați capacul cutiei de joncțiune și să obțineți acces la bornele, care în condiții normale primesc tensiune de alimentare trifazată. În modul generator, linia de alimentare cu consumatorii trifazați de uz casnic conectați la acesta ar trebui să fie conectată la aceste contacte.

Pentru a organiza sursa de alimentare monofazată (linii de priză și circuite de iluminat, în special), acestea vor trebui conectate la un capăt la contactul de fază selectat A, B sau C, iar la celălalt capăt la firul neutru comun. Procedura de conectare a firelor la un motor asincron este prezentată în figura următoare.

Important!În cazul mai multor sarcini liniare (monofazate), este necesar să le distribuiți între faze astfel încât să fie încărcate mai mult sau mai puțin uniform.

Astfel, un generator de bricolaj asamblat dintr-un motor trifazat va fi încărcat pe toate circuitele de alimentare, iar consumatorii finali vor primi puterea standard la care au dreptul.

Organizarea piesei de antrenare

În condițiile casnice, de regulă, generatoarele standard de gaz sunt utilizate ca o acționare mecanică, de la care cuplul este transmis direct la arborele de lucru. Principala problemă a unei astfel de conexiuni este organizarea unui ambreiaj fiabil care transmite complet cuplul axei armăturii generatorului (în această situație, funcția sa este îndeplinită de rotorul motorului).

Când îl aranjezi, cel mai mult cea mai buna varianta- aceasta este pentru a căuta ajutor de la mecanici profesioniști care vor ajuta la organizarea unei conexiuni de cuplare de calitatea și fiabilitatea cerute.

Fiţi atenți! Rotorul mecanismului convertit seamănă în designul său cu o înfășurare a statorului cu trei înfășurări deplasate cu 120 de grade (în acest caz se numește fază).

Conductoarele liniare ale fiecăreia dintre înfășurări sunt conectate la inele colectoare detașabile, prin care tensiunea de pornire a fost furnizată mecanismului motorului prin perii de grafit. Dacă lăsați totul așa cum a fost, ajungeți cu un design care este foarte greu de fabricat și întreținut și nu are sens să îl utilizați ca parte a unui viitor generator.

Pentru ușurința reprelucrării, cel mai bine este să utilizați un circuit al unei piese în mișcare în scurtcircuit, care poate fi obținută prin scurtcircuitarea cablurilor de lucru ale fiecăreia dintre bobinele rotorului bobinat.

Generator cu magnet permanenti

Există un alt mod cunoscut de aranjare generatoare de uz casnic, care constă în utilizarea magneților permanenți puternici și a unui număr de dispozitive suplimentare în fabricație (în unele medii sunt numite și „eterne”).

Principiul de funcționare a unei astfel de surse de energie magnetică este interacțiunea câmpurilor e\m create de semifabricate magnetice permanente, fixate rigid de părțile statorului și rotorului dispozitivului (vezi figura de mai jos).

Principalul avantaj al unor astfel de motoare, care acționează ca un generator, este că nu este nevoie de o sursă de energie externă sau de combustibil. Cu toate acestea, chiar și în acest caz există unele dezavantaje, care se manifestă, în primul rând, prin faptul că câmpurile magnetice puternice pot afecta negativ sănătatea personalului operator.

Luând în considerare acest dezavantaj în toate celelalte situații, un astfel de motor electric este utilizat pe scară largă în diferite unități de antrenare, adesea instalate pe echipamente industriale. Ca exemplu, poate fi citat un generator binecunoscut printre specialiști, sub denumirea „g 303”.

În concluzia analizei generatoarelor de casă, trebuie remarcat faptul că, pentru a le converti din motoare asincrone, poate fi necesar un întreg set de instrumente speciale detașabile, a căror compoziție amintește de echipamentele auto.

Video

Pentru nevoile de construire a unei clădiri rezidențiale private sau a unei cabane meșteșug acasă Este posibil să aveți nevoie de o sursă autonomă de energie electrică, pe care o puteți cumpăra dintr-un magazin sau o puteți asambla cu propriile mâini din piesele disponibile.

Generator de casă capabil să funcționeze cu benzină, gaz sau motorină. Pentru a face acest lucru, acesta trebuie să fie conectat la motor printr-un cuplaj de absorbție a șocurilor, care asigură o rotație lină a rotorului.

Dacă localnicii permit conditii naturale, de exemplu, sufla frecvent vânturi sau o sursă este aproape apă curgătoare, apoi puteți crea o turbină eoliană sau hidraulică și o puteți conecta la un motor trifazat asincron pentru a genera electricitate.

Datorită unui astfel de dispozitiv, veți avea o funcționare constantă sursă alternativă electricitate. Va reduce consumul de energie din rețelele publice și vă va permite să economisiți la plata acesteia.

În unele cazuri, este permisă utilizarea tensiunii monofazate pentru a roti un motor electric și a transmite cuplul la un generator de casă pentru a crea propria rețea trifazată simetrică.

Cum să alegeți un motor asincron pentru un generator pe baza designului și a caracteristicilor

Caracteristici tehnologice

Baza unui generator de casă este un motor electric trifazat asincron cu:

• fază;
• sau un rotor cu colivie.

Dispozitiv stator

Miezurile magnetice ale statorului și rotorului sunt realizate din plăci de oțel electric izolate, în care sunt create caneluri pentru a găzdui firele de înfășurare.

Trei înfășurări separate ale statorului pot fi conectate din fabrică conform următoarei diagrame:

• stele;
• sau triunghi.

Terminalele lor sunt conectate în interiorul cutiei de borne și conectate cu jumperi. Aici este instalat și cablul de alimentare.

În unele cazuri, firele și cablurile pot fi conectate în alte moduri.

La fiecare fază a motorului asincron sunt furnizate tensiuni simetrice, deplasate de-a lungul unghiului cu o treime din cerc. Ele generează curenți în înfășurări.

Este convenabil să exprimați aceste mărimi în formă vectorială.

Caracteristici de proiectare a rotorului

Motoare cu rotor bobinat

Sunt echipate cu o înfășurare realizată ca o înfășurare de stator, iar conductoarele de la fiecare sunt conectate la inele colectoare, care asigură contactul electric cu circuitul de pornire și reglare prin periile de presiune.

Acest design este destul de dificil de fabricat și costisitor. Necesită monitorizare periodică a funcționării și întreținere calificată. Din aceste motive, nu are sens să-l folosești în acest design pentru un generator de casă.

Cu toate acestea, dacă există un motor similar și nu are altă utilizare pentru acesta, atunci cablurile fiecărei înfășurări (acele capete care sunt conectate la inele) pot fi scurtcircuitate între ele. În acest fel, rotorul bobinat se va transforma într-unul scurtcircuitat. Poate fi conectat conform oricărei scheme discutate mai jos.

Motoare cu colivie

Aluminiul este turnat în interiorul canelurilor circuitului magnetic al rotorului. Înfășurarea este realizată sub forma unei cuști de veveriță rotativă (pentru care a primit un astfel de nume suplimentar) cu inele de jumper scurtcircuitate la capete.

Acesta este cel mai mult circuit simplu motor, care este lipsit de contacte mobile. Datorită acestui fapt, funcționează mult timp fără intervenția electricienilor și se caracterizează printr-o fiabilitate sporită. Este recomandat să-l folosiți pentru a crea un generator de casă.

Marcaje pe carcasa motorului

Pentru ca un generator de casă să funcționeze în mod fiabil, trebuie să acordați atenție:

• , care caracterizează calitatea protecției locuinței de influențele mediului;
• consumul de energie;
• viteză;
• schema de conectare a înfășurării;
• curenții de sarcină admisibili;
• Eficiență și cosinus φ.

Principiul de funcționare a unui motor asincron ca generator

Implementarea sa se bazează pe metoda de reversibilitate a unei mașini electrice. Dacă un motor, deconectat de la tensiunea de rețea, începe să rotească forțat rotorul la viteza de proiectare, atunci va fi indus un EMF în înfășurarea statorului din cauza prezenței energiei reziduale. câmp magnetic.

Tot ce rămâne este să conectați la înfășurări o bancă de condensatoare cu gradul corespunzător și un curent de conducere capacitiv va curge prin ele, care are un caracter magnetizant.

Pentru a avea loc autoexcitarea generatorului și pentru a se forma un sistem simetric de tensiuni trifazate pe înfășurări, este necesar să se selecteze o capacitate a condensatoarelor mai mare decât o anumită valoare critică. Pe lângă valoarea sa, puterea de ieșire este influențată în mod natural de designul motorului.

Pentru generarea normală a energiei trifazate cu o frecvență de 50 Hz, este necesară menținerea unei viteze de rotație a rotorului care depășește componenta asincronă cu cantitatea de alunecare S, care se află în intervalul S=2÷10%. Trebuie menținută la nivelul frecvenței sincrone.

Abaterea unei sinusoide de la valoarea standard a frecvenței va afecta negativ funcționarea echipamentului cu motoare electrice: ferăstraie, avioane, diverse mașini și transformatoare. Acest lucru nu are practic niciun efect asupra sarcinilor rezistive cu elemente de încălzire și lămpi cu incandescență.

Scheme de conexiuni electrice

În practică, sunt utilizate toate metodele comune de conectare a înfășurărilor statorice ale unui motor asincron. Alegând una dintre ele, ei creează diverse conditii pentru funcționarea echipamentelor și generarea unor tensiuni de anumite valori.

Circuite stelare

Opțiune populară pentru conectarea condensatoarelor

Schema de conectare pentru un motor asincron cu înfășurări conectate în stea pentru funcționarea ca generator de rețea trifazat are o formă standard.

Schema unui generator asincron cu condensatoare conectate la două înfășurări

Această opțiune este destul de populară. Vă permite să alimentați trei grupuri de consumatori din două înfășurări:

• două tensiuni 220 volți;
• unu - 380.

Condensatorii de lucru și de pornire sunt conectați la circuit folosind întrerupătoare separate.

Pe baza aceluiași circuit, puteți crea un generator de casă conectând condensatori la o înfășurare a unui motor asincron.

Diagrama triunghiulară

La asamblarea înfășurărilor statorului într-o configurație în stea, generatorul va produce o tensiune trifazată de 380 volți. Dacă le schimbați într-un triunghi, atunci - 220.

Cele trei scheme prezentate în imaginile de mai sus sunt de bază, dar nu singurele. Pe baza acestora, pot fi create și alte metode de conectare.

Cum se calculează caracteristicile generatorului pe baza puterii motorului și a capacității condensatorului

Pentru a crea condiții normale de funcționare pentru o mașină electrică, este necesar să se mențină egalitatea între tensiunea nominală și puterea sa în modurile generator și motor electric.

În acest scop, capacitatea condensatoarelor este selectată ținând cont de puterea reactivă Q pe care o generează la diferite sarcini. Valoarea acestuia se calculează prin expresia:

Q=2π∙f∙C∙U 2

Din această formulă, cunoscând puterea motorului, pentru a asigura sarcina maximă, puteți calcula capacitatea băncii de condensatoare:

С=Q/2π∙f∙U 2

Cu toate acestea, trebuie luat în considerare modul de funcționare al generatorului. Pe la ralanti condensatorii vor încărca în mod inutil înfășurările și le vor încălzi. Acest lucru duce la pierderi mari de energie și la supraîncălzirea structurii.

Pentru a elimina acest fenomen, condensatoarele sunt conectate în etape, determinându-și numărul în funcție de sarcina aplicată. Pentru a simplifica selecția condensatoarelor pentru pornirea unui motor asincron în modul generator, a fost creat un tabel special.

Condensatoarele de pornire din seria K78-17 și altele similare cu o tensiune de funcționare de 400 de volți sau mai mult sunt potrivite pentru utilizarea ca parte a unei baterii capacitive. Este pe deplin acceptabil să le înlocuiți cu omologi din hârtie metalică cu denumiri corespunzătoare. Acestea vor trebui asamblate în paralel.

Nu merită să folosiți modele de condensatoare electrolitice pentru a funcționa în circuitele unui generator asincron de casă. Sunt concepute pentru lanțuri DC, iar la trecerea printr-o sinusoidă care își schimbă direcția, eșuează rapid.

Există o schemă specială pentru conectarea lor în astfel de scopuri, atunci când fiecare jumătate de undă este direcționată de diode către propriul ansamblu. Dar este destul de complicat.

Proiecta

Dispozitivul autonom al centralei electrice trebuie să susțină pe deplin echipamentul de operare și să fie realizat ca un singur modul, inclusiv un tablou electric articulat cu dispozitive:

• măsurători - cu un voltmetru de până la 500 de volți și un frecvențămetru;
• comutarea sarcinii - trei comutatoare (unul comun furnizează tensiune de la generator la circuitul consumatorului, iar celelalte două conectează condensatori);
• protectie - eliminarea consecintelor scurtcircuitelor sau suprasarcinilor si) salvarea lucratorilor de la defectarea izolatiei si a potentialului de faza care ajunge in carcasa.

Redundanță sursă de alimentare principală

Atunci când se creează un generator de casă, este necesar să se asigure compatibilitatea acestuia cu circuitul de împământare al echipamentului de lucru, iar atunci când funcționează autonom, acesta trebuie să fie conectat în mod fiabil.

Dacă se creează o centrală electrică pentru putere de rezervă dispozitivele care funcționează din rețeaua de stat, atunci ar trebui să fie utilizat atunci când tensiunea de la linie este deconectată, iar când este restabilită, ar trebui oprită. În acest scop, este suficient să instalați un comutator care să controleze toate fazele simultan sau să se conecteze sistem complex pornirea automată a alimentării de rezervă.

Selectarea tensiunii

Circuitul de 380 de volți are un risc crescut de rănire a oamenilor. Se folosește în cazuri extreme, când nu este posibil să se descurce cu o valoare a fazei de 220.

Suprasarcina generatorului

Astfel de moduri creează încălzire excesivă a înfășurărilor cu distrugerea ulterioară a izolației. Ele apar atunci când curenții care trec prin înfășurări sunt depășiți din cauza:

1. selectarea incorectă a capacității condensatorului;
2. conectarea consumatorilor de mare putere.

În primul caz, este necesar să monitorizați cu atenție condițiile termice în timpul repausului. Dacă are loc o încălzire excesivă, capacitatea condensatoarelor trebuie ajustată.

Caracteristici de conectare a consumatorilor

Puterea totală a unui generator trifazat constă din trei părți generate în fiecare fază, ceea ce reprezintă 1/3 din total. Curentul care trece printr-o înfășurare nu trebuie să depășească valoarea nominală. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când conectați consumatorii, distribuindu-i uniform pe faze.

Când un generator de casă este proiectat să funcționeze în două faze, nu poate genera în siguranță energie electrică mai mult de 2/3 din valoarea totală, iar dacă este implicată doar o fază, atunci doar 1/3.

Controlul frecvenței

Un frecvențămetru vă permite să monitorizați acest indicator. Când nu este instalat în proiectarea unui generator de casă, puteți utiliza metoda indirectă: la ralanti, tensiunea de ieșire depășește valoarea nominală 380/220 cu 4-6% la o frecvență de 50 Hz.

Una dintre opțiunile pentru a face un generator de casă dintr-un motor asincron și capacitățile sale sunt prezentate în videoclipul lor de către proprietarii de canal Maria și Alexander Kostenko.

Răspunsul la întrebarea cum să-ți faci propriul generator electric dintr-un motor electric se bazează pe cunoașterea structurii acestor mecanisme. Sarcina principală este de a transforma motorul într-o mașină care funcționează ca un generator. În acest caz, ar trebui să vă gândiți cum va fi pus în mișcare acest întreg ansamblu.

Unde este folosit generatorul?

Echipamentele de acest tip sunt utilizate în zone complet diferite. Aceasta poate fi o instalație industrială, locuințe private sau suburbane, un șantier de construcții de orice scară sau clădiri civile pentru diverse scopuri.

Într-un cuvânt, un set de componente, cum ar fi un generator electric de orice tip și un motor electric, vă permite să implementați următoarele sarcini:

• Alimentare de rezervă;
• Alimentare autonomă în mod constant.

In primul caz, vorbim despre o optiune de asigurare in cazul unor situatii periculoase precum supraincarcarea retelei, accidente, intreruperi etc. În al doilea caz, un alt tip de generator electric și un motor electric fac posibilă obținerea de energie electrică în zonele în care nu există o rețea centralizată. Alături de acești factori, există un alt motiv pentru care se recomandă utilizarea unei surse de alimentare autonome - aceasta este necesitatea de a furniza o tensiune stabilă la intrarea consumatorului. Astfel de măsuri sunt adesea luate atunci când este necesară punerea în funcțiune a echipamentelor cu automatizări deosebit de sensibile.

Caracteristicile dispozitivului și tipurile existente

Pentru a decide ce generator electric și motor electric să alegeți pentru a implementa sarcinile, ar trebui să înțelegeți care este diferența specii existente sursă autonomă de alimentare cu energie.

Modele pe benzină, pe gaz și diesel

Principala diferență este tipul de combustibil. Din această poziție sunt:

1. Generator pe benzina.
2. Mecanism diesel.
3. Dispozitiv alimentat cu gaz.

În primul caz, generatorul electric și motorul electric conținute în structură sunt utilizate în principal pentru a furniza energie electrică către termene scurte, care se datorează laturii economice a problemei din cauza costului ridicat al benzinei.

Avantajul mecanismului diesel este că întreținerea și funcționarea acestuia vor necesita semnificativ cantitate mai mica combustibil. În plus, un generator electric diesel de tip autonom și motorul electric din acesta vor funcționa o perioadă lungă de timp fără opriri din cauza resurselor mari ale motorului.

Un dispozitiv alimentat cu gaz este o opțiune excelentă în cazul organizării unei surse permanente de energie electrică, deoarece în acest caz combustibilul este întotdeauna la îndemână: conectarea la o conductă de gaz, folosind butelii. Prin urmare, costul de funcționare a unei astfel de unități va fi mai mic datorită disponibilității combustibilului.

Principalele componente structurale ale unei astfel de mașini diferă și în design. Motoarele sunt:

1. În doi timpi;
2. În patru timpi.

Prima opțiune este instalată pe dispozitive cu putere și dimensiuni mai mici, în timp ce a doua este utilizată pe dispozitive mai funcționale. Generatorul are o unitate - un alternator, un alt nume pentru acesta este „generator în cadrul unui generator”. Există două execuții: sincrone și asincrone.

După tipul de curent, se disting:

• Generator electric monofazat și, în consecință, un motor electric în el;
• Versiune trifazată.

Pentru a înțelege cum să faceți un generator electric dintr-un motor electric asincron, este important să înțelegeți principiul de funcționare al acestui echipament. Astfel, baza de operare este transformarea diferite tipuri energii. În primul rând, energia cinetică de expansiune a gazelor care apar în timpul arderii combustibilului este transformată în energie mecanică. Acest lucru se întâmplă cu participarea directă a mecanismului manivelei în timpul rotației arborelui motorului.

Conversia energiei mecanice într-o componentă electrică are loc prin rotirea rotorului alternatorului, ducând la formarea unui câmp electromagnetic și a EMF. La iesire, dupa stabilizare, tensiunea de iesire ajunge la consumator.

Realizarea unei surse de energie electrică fără o unitate de antrenare

Cea mai comună modalitate de a implementa o astfel de sarcină este încercarea de a organiza alimentarea cu energie printr-un generator asincron. O caracteristică a acestei metode este aplicarea unui efort minim în ceea ce privește instalarea de componente suplimentare pentru funcționarea corectă a unui astfel de dispozitiv. Acest lucru se datorează faptului că acest mecanism funcționează pe principiul unui motor asincron și produce energie electrică.

Urmărește videoclipul, un generator fără combustibil pe cont propriu:

În acest caz, rotorul se rotește cu o viteză mult mai mare decât ar putea produce un analog sincron. Este foarte posibil să faci un generator electric dintr-un motor electric asincron cu propriile mâini, fără a utiliza componente suplimentare sau setări speciale.

Ca urmare schema circuitului dispozitivele vor rămâne practic neatinse, dar va fi posibilă furnizarea de energie electrică unei mici instalații: private sau casă de țară, apartament. Utilizarea unor astfel de dispozitive este destul de extinsă:

• Ca motor pentru ;
• Sub forma unor centrale hidroelectrice mici.

Pentru a organiza o sursă cu adevărat autonomă de alimentare cu energie, un generator electric fără motor de antrenare trebuie să funcționeze cu autoexcitare. Și acest lucru se realizează prin conectarea condensatoarelor în ordine în serie.

Să urmărim videoclipul, generatorul de bricolaj, etapele lucrării:

O altă opțiune pentru a realiza acest lucru este utilizarea unui motor Stirling. Caracteristica sa este conversia energiei termice în lucru mecanic. Un alt nume pentru o astfel de unitate este un motor cu ardere externă, sau mai precis, bazat pe principiul de funcționare, apoi, mai degrabă, un motor de încălzire extern.

Acest lucru se datorează faptului că, pentru ca dispozitivul să funcționeze eficient, este necesară o diferență semnificativă de temperatură. Ca urmare a creșterii acestei valori, crește și puterea. Un generator electric bazat pe un motor de încălzire extern Stirling poate funcționa din orice sursă de căldură.

Secvența de acțiuni pentru autoproducție

Pentru a transforma motorul într-o sursă autonomă de alimentare, ar trebui să schimbați ușor circuitul prin conectarea condensatoarelor la înfășurarea statorului:

Schema de conectare pentru un motor asincron

În acest caz, va curge un curent capacitiv de conducere (magnetizare). Ca rezultat, se formează un proces de autoexcitare a nodului, iar magnitudinea EMF se modifică în consecință. Acest parametru este influențat în mare măsură de capacitatea condensatoarelor conectate, dar nu trebuie să uităm de parametrii generatorului în sine.

Pentru a preveni supraîncălzirea dispozitivului, care este de obicei o consecință directă a parametrilor condensatorului selectați incorect, trebuie să vă ghidați de tabele speciale atunci când le alegeți:

Eficiență și fezabilitate

Înainte de a decide de unde să cumpărați un generator electric autonom fără motor, trebuie să determinați dacă puterea unui astfel de dispozitiv este într-adevăr suficientă pentru a satisface nevoile utilizatorului. Mai des dispozitive de casă Acest tip servește consumatorilor cu putere redusă. Dacă decideți să faceți un generator electric autonom fără motor cu propriile mâini, puteți cumpăra elementele necesare la orice centru de service sau magazin.

Dar avantajul lor este costul relativ scăzut, dat fiind că este suficient să schimbați doar puțin circuitul prin conectarea mai multor condensatoare de capacitate adecvată. Astfel, cu anumite cunoștințe, este posibil să construim un generator compact și de putere redusă, care va furniza suficientă energie electrică pentru a alimenta consumatorii.

Adesea este nevoie să se asigure o sursă de alimentare autonomă casă de țară. Într-o astfel de situație, un generator auto-fabricat dintr-un motor asincron va ajuta. Nu este greu să-l faci singur, având anumite abilități în manipularea echipamentelor electrice.

Principiul de funcționare

Datorită designului lor simplu și funcționării eficiente, motoarele cu inducție sunt utilizate pe scară largă în industrie. Ele reprezintă o proporție semnificativă din toate motoarele. Principiul funcționării lor este de a crea un câmp magnetic prin acțiunea unei alternante curent electric.

Experimentele au demonstrat că prin rotirea unui cadru metalic într-un câmp magnetic, în el poate fi indus un curent electric, al cărui aspect este confirmat de strălucirea unui bec. Acest fenomen se numește inducție electromagnetică.

Dispozitiv motor

Un motor asincron constă dintr-o carcasă metalică, în interiorul căreia se află:

• stator cu infasurare, prin care trece curentul electric alternativ;
• rotor cu spire înfășurate, prin care curge curentul în sens opus.

Ambele elemente sunt pe aceeași axă. Plăcile de oțel ale statorului se potrivesc strâns între ele, în unele modificări, sunt bine sudate. Înfășurarea statorului din cupru este izolată de miez cu distanțiere din carton. Înfășurarea rotorului este realizată din tije de aluminiu, închise pe ambele părți. Câmpurile magnetice generate de trecerea curentului alternativ acţionează unul asupra celuilalt. Între înfășurări apare un EMF, care rotește rotorul, deoarece statorul este staționar.

Generatorul de la un motor asincron este format din același componente, însă, în acest caz are loc efectul opus, adică trecerea energiei mecanice sau termice în energie electrică. Când funcționează în modul motor, reține magnetizarea reziduală, care induce un câmp electric în stator.

Viteza de rotație a rotorului trebuie să fie mai mare decât modificarea câmpului magnetic al statorului. Poate fi încetinit de puterea reactivă a condensatoarelor. Sarcina pe care o acumulează este opusă în fază și dă un „efect de frânare”. Rotația poate fi asigurată de energia vântului, a apei și a aburului.

Circuitul generatorului

Generatorul de la un motor asincron are un circuit simplu. După atingerea vitezei de rotație sincronă, are loc procesul de generare a energiei electrice în înfășurarea statorului.

Dacă conectați o bancă de condensatoare la înfășurare, apare un curent electric conducător, formând un câmp magnetic. În acest caz, condensatoarele trebuie să aibă o capacitate mai mare decât cea critică, care este determinată parametrii tehnici mecanism. Puterea curentului generat va depinde de capacitatea bancului de condensatori și de caracteristicile motorului.

Tehnologia de fabricație

Treaba de a transforma un motor electric asincron într-un generator este destul de simplă dacă ai piesele necesare.

Pentru a începe procesul de conversie, trebuie să aveți următoarele mecanisme și materiale:

• motor asincron– va face un motor monofazat de la o mașină de spălat veche;
• dispozitiv pentru măsurarea vitezei rotorului– turometru sau tahogenerator;
• condensatoare nepolare– sunt potrivite modelele de tip KBG-MN cu o tensiune de lucru de 400 V;
• set de instrumente la îndemână- burghie, ferăstraie, chei.

Instrucțiuni pas cu pas

Realizarea unui generator cu propriile mâini dintr-un motor asincron se realizează conform algoritmului prezentat.

• Generatorul trebuie reglat astfel încât turația sa să fie mai mare decât turația motorului. Viteza de rotație este măsurată cu un turometru sau alt dispozitiv atunci când motorul este pornit.
• Valoarea rezultată ar trebui mărită cu 10% din indicatorul existent.
• Este selectată capacitatea pentru banca de condensatoare - nu ar trebui să fie prea mare, altfel echipamentul va deveni foarte fierbinte. Pentru a-l calcula, puteți utiliza tabelul cu relația dintre capacitatea condensatorului și puterea reactivă.
• Pe echipament este instalat un banc de condensatori, care va furniza viteza de rotație calculată pentru generator. Instalarea acestuia necesită o atenție deosebită - toți condensatorii trebuie să fie izolate în mod fiabil.

Pentru motoarele trifazate, condensatoarele sunt conectate de tip stea sau triunghi. Primul tip de conexiune face posibilă generarea de energie electrică la o viteză mai mică a rotorului, dar tensiunea de ieșire va fi mai mică. Pentru a o reduce la 220 V, se folosește un transformator descendente.

Realizarea unui generator magnetic

Generatorul magnetic nu necesită utilizarea unei bănci de condensatoare. Acest design folosește magneți de neodim. Pentru a finaliza lucrarea ar trebui să:

• aranjați magneții pe rotor conform diagramei, observând polii - fiecare dintre ei trebuie să aibă cel puțin 8 elemente;
• Rotorul trebuie mai întâi măcinat strung pe grosimea magneților;
• utilizați adeziv pentru a fixa ferm magneții;
• umpleți spațiul liber rămas dintre elementele magnetice cu epoxid;
• După instalarea magneților, trebuie să verificați diametrul rotorului - nu ar trebui să crească.

Avantajele unui generator electric de casă

Un generator autofabricat dintr-un motor asincron va deveni o sursă economică de curent, ceea ce va reduce consumul de energie electrică centralizată. Cu ajutorul acestuia, puteți furniza energie aparatelor electrice de uz casnic, echipamentelor informatice și încălzitoarelor. Un generator de casă de la un motor asincron are avantaje neîndoielnice:

• design simplu și fiabil;
• protectie eficienta piese interne de praf sau umiditate;
• rezistență la suprasarcini;
• durată lungă de viață;
• capacitatea de a conecta dispozitive fără invertoare.

Când lucrați cu un generator, ar trebui să luați în considerare și posibilitatea unor modificări aleatorii ale curentului electric.