• Reparație
• Reparație
• Design interior
• Despre tot
• Despre instalații sanitare

Motor asincron în modul generator. Facem singuri acasă un generator dintr-un motor electric asincron

Pentru nevoile construcției unei case rezidențiale private sau a unei cabane stăpânul 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.

Generatorul de casă este capabil să funcționeze cu energia benzinei, a gazului sau combustibil diesel. Pentru a face acest lucru, acesta trebuie să fie conectat la motor printr-un ambreiaj de absorbție a șocurilor care asigură o rotire lină a rotorului.

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

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

În unele cazuri, este permisă utilizarea unei tensiuni monofazate pentru a roti un motor electric și a transmite cuplul acestuia. generator de casă pentru a-ți crea propria rețea trifazată simetrică.

Cum să alegeți un motor asincron pentru un generator după design și caracteristici

Caracteristici tehnologice

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

• fază;
• sau rotor cu colivie.

Dispozitiv stator

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

Cele trei înfășurări individuale ale statorului pot fi cablate din fabrică după cum urmează:

• stele;
• sau un triunghi.

Concluziile 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.

Pentru fiecare fază motor de inducție se aplică tensiuni simetrice, deplasate în unghi cu o treime din cerc. Ele formează curenți în înfășurări.

Aceste cantități sunt exprimate convenabil în formă vectorială.

Caracteristicile de proiectare ale rotoarelor

Motoare cu rotor bobinat

Sunt prevazute cu o infasurare realizata dupa modelul statorului, iar conductoarele de la fiecare sunt conectate la inele colectoare, care asigura contactul electric cu circuitul de pornire si reglare prin perii de presiune.

Acest design este destul de dificil de fabricat, costisitor ca cost. Necesită monitorizarea periodică a lucrărilor 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 aplicație, atunci concluziile fiecărei înfășurări (acele capete care sunt conectate la inele) pot fi scurtcircuitate între ele. În acest fel, rotorul de fază se va transforma într-unul scurtcircuitat. Poate fi conectat după orice schemă considerată mai jos.

Motoare cu cuști de veveriță

Aluminiul este turnat în interiorul canelurilor circuitului magnetic al rotorului. Înfășurarea se face sub forma unei cuști de veveriță rotativă (pentru care am primit astfel nume suplimentar) cu inele 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, se caracterizează printr-o fiabilitate crescută. Este recomandat să-l folosiți pentru a crea un generator de casă.

Denumiri de pe carcasa motorului

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

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

Principiul de funcționare a unui motor cu inducție ca generator

Implementarea sa se bazează pe metoda reversibilității mașinilor electrice. Dacă motorul este deconectat de la tensiunea de rețea, rotorul este forțat să se rotească la viteza calculată, atunci EMF va fi indusă în înfășurarea statorului din cauza prezenței energiei reziduale. camp magnetic.

Rămâne doar să conectați o bancă de condensatoare cu rating adecvat la înfășurări și un curent de conducere capacitiv va curge prin ele, care are caracterul unui magnetizator.

Pentru ca generatorul să se autoexcite și să se formeze un sistem simetric de tensiuni trifazate pe înfășurări, este necesar să se selecteze capacitatea condensatoarelor, care este mai mare decât o anumită valoare critică. Pe lângă valoarea sa, designul motorului afectează în mod natural puterea de ieșire.

Pentru generarea normală a energiei trifazate cu o frecvență de 50 Hz, este necesar să se mențină viteza rotorului depășind componenta asincronă cu cantitatea de alunecare S, care se află în S=2÷10%. Trebuie menținută la nivelul frecvenței sincrone.

Abaterea sinusoidei de la valoarea frecvenței standard va afecta negativ funcționarea echipamentelor cu motoare electrice: ferăstraie, rindele, diverse mașini si transformatoare. Acest lucru nu are practic niciun efect asupra sarcinilor rezistive cu elemente de încălzire și lămpi cu incandescență.

Diagrame de cablaj

În practică, sunt utilizate toate metodele obișnuite de conectare a înfășurărilor statorice ale unui motor cu inducție. Alegerea unuia dintre ele creează diverse conditii pentru funcţionarea echipamentului şi generează o tensiune de anumite valori.

Scheme de stele

O opțiune populară pentru conectarea condensatoarelor

Schema de conexiuni a unui motor cu inducție cu înfășurări în stea pentru funcționarea ca generator retea trifazata are un aspect standard.

Schema unui generator asincron cu conectarea condensatoarelor 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 prin întrerupătoare separate.

Pe baza aceluiași circuit, puteți crea un generator de casă cu condensatori conectați la o înfășurare a unui motor cu inducție.

diagrama triunghiulara

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

Cele trei scheme prezentate mai sus în imagini sunt de bază, dar nu singurele. Pe baza acestora se pot crea și alte metode de conectare.

Cum se calculează caracteristicile generatorului după puterea motorului și capacitatea condensatorului

Pentru a crea condiții normale de funcționare pentru o mașină electrică, este necesar să se respecte egalitatea tensiunii nominale și a puterii sale în modurile generator și motor electric.

În acest scop, capacitatea condensatoarelor este selectată ținând cont de puterea reactivă Q generată de aceștia 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 bancului de condensatori:

C \u003d Q / 2π ∙ f ∙ U 2

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

Pentru a elimina acest fenomen, condensatoarele sunt conectate în trepte, 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 asemenea cu o tensiune de funcționare de 400 de volți sau mai mult sunt potrivite pentru utilizarea ca parte a unei baterii capacitive. Este destul de acceptabil să le înlocuiți cu omologi din metal-hârtie cu denumirile corespunzătoare. Acestea vor trebui conectate în paralel.

Nu merită să folosiți modele de condensatoare electrolitice pentru a funcționa în circuitele unui generator asincron de casă. Sunt destinate lanțurilor curent continuu, iar la trecerea unui sinusoid care se schimbă în direcție, eșuează rapid.

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

Proiecta

Dispozitivul autonom al centralei electrice trebuie să asigure complet echipamentul de operare și să fie realizat printr-un singur modul, inclusiv un tablou electric articulat cu dispozitive:

• măsurători - cu un voltmetru de până la 500 de volți și un frecvențămetru;
• comutarea sarcinilor - trei comutatoare (unul general furnizează tensiune de la generator la circuitul de consum, iar celelalte două conectează condensatori);
• protectie – eliminarea consecintelor producerii scurtcircuite sau supraîncărcări și ), care salvează lucrătorii de defectarea izolației și potențialul de fază care intră în carcasă.

Redundanța alimentării principale

Atunci când se creează un generator de casă, este necesar să se asigure compatibilitatea acestuia cu circuitul de împământare al echipamentului de lucru, iar pentru funcționarea autonomă, acesta trebuie să fie conectat în siguranță.

Dacă centrala electrică este creată pentru alimentarea cu energie de rezervă a dispozitivelor care funcționează din rețeaua de stat, atunci ar trebui să fie utilizată atunci când tensiunea este oprită de la linie și atunci 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 alimentare automată de rezervă.

Selectarea tensiunii

Circuitul de 380 de volți prezintă 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 necorespunzătoare a capacității condensatorului;
2. conectarea consumatorilor de mare putere.

În primul caz, este necesar să se monitorizeze cu atenție regimul termic în timpul mersului în gol. Cu încălzire excesivă, este necesar să reglați capacitatea condensatoarelor.

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, distribuiți-i uniform pe faze.

Atunci 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 o singură fază, atunci doar 1/3.

Controlul frecvenței

Frecvențametrul vă permite să monitorizați acest indicator. Când nu a fost 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 realizarea unui generator de casă dintr-un motor asincron și capacitățile sale sunt prezentate în videoclipul lor de către proprietarii canalului Maria cu Alexander Kostenko.

Bunuri

Această sarcină necesită o serie de manipulări, care trebuie să fie însoțite de o înțelegere clară a principiilor și modurilor de funcționare a unor astfel de echipamente.

Ce este și cum funcționează

Un motor electric de tip asincron este o mașină în care are loc transformarea energiei electrice în energie mecanică și termică. Această tranziție este posibilă de fenomen inductie electromagnetica, care apare între înfășurările statorului și rotorului. O caracteristică a motoarelor asincrone este faptul că viteza acestor două elemente cheie este diferită.

Caracteristicile de design ale unui motor electric tipic pot fi văzute în ilustrație. Atât statorul, cât și rotorul sunt obiecte circulare coaxiale, fabricate prin stivuirea unui număr suficient de plăci speciale de oțel. Plăcile statorului au caneluri în interiorul inelului și, atunci când sunt combinate, formează caneluri longitudinale în care înfășurarea este înfășurată din sârmă de cupru. Pentru rotor, rolul său este jucat de bare de aluminiu, acestea fiind introduse și în canelurile miezului, dar sunt închise pe ambele părți cu plăci de blocare.

Când tensiunea este aplicată înfășurărilor statorului, apare un câmp electromagnetic și începe să se rotească pe ele. Datorită faptului că turația rotorului este evident mai mică, între înfășurări este indus un EMF și arborele central începe să se miște. Nesincronismul frecvențelor este asociat nu numai cu fundamentele teoretice ale procesului, ci și cu frecarea reală a lagărelor de susținere a arborelui, o va încetini oarecum în raport cu câmpul statorului.

Ce este un generator electric?

Generatorul este o mașină electrică care transformă mecanic și energie termalăîn electric. Din acest punct de vedere, este un dispozitiv direct opus în principiu de funcționare și mod de funcționare unui motor asincron. Mai mult decât atât, cel mai comun tip de generatoare de energie sunt inducția.

După cum ne amintim din teoria descrisă mai sus, acest lucru devine posibil numai cu o diferență între turațiile câmpurilor magnetice ale statorului și rotorului. De aici rezultă o concluzie logică (având în vedere și principiul reversibilității menționat la începutul articolului) - teoretic este posibil să se realizeze un generator dintr-unul asincron, în plus, aceasta este o sarcină care poate fi rezolvată independent prin derulare.

Funcționarea motorului în modul generator

Orice generator electric asincron este folosit ca un fel de transformator, unde energia mecanică din rotația arborelui motorului este convertită în curent alternativ. Acest lucru devine posibil atunci când viteza sa devine mai mare decât cea sincronă (aproximativ 1500 rpm). Schema clasică de reluare și conectare a motorului în modul unui generator electric cu generarea de curent trifazat poate fi asamblată cu ușurință cu propriile mâini:

Pentru a economisi la facturile de energie electrică, cititorii noștri recomandă Electricity Saving Box. Plățile lunare vor fi cu 30-50% mai mici decât erau înainte de utilizarea economizorului. Îndepărtează componenta reactivă din rețea, în urma căreia sarcina și, ca urmare, consumul de curent sunt reduse. Aparatele electrice consumă mai puțină energie electrică, reducând costul plății acesteia.

Pentru a obține o astfel de viteză de pornire, este necesar să se aplice un cuplu destul de mare (de exemplu, prin conectarea unui motor cu ardere internă la un generator de gaz sau a unui rotor într-o moară de vânt). De îndată ce viteza de rotație atinge valoarea sincronă, banca de condensatoare începe să acționeze, creând un curent capacitiv. Din acest motiv, înfășurările statorului sunt autoexcitate și se generează curent electric (modul de generare).

O condiție necesară pentru funcționarea stabilă a unui astfel de generator electric cu o frecvență a rețelei industriale de 50 Hz este conformitatea caracteristicilor sale de frecvență:

1. Viteza de rotație a acestuia trebuie să o depășească pe cea asincronă (frecvența motorului în sine) cu procentul de alunecare (de la 2 la 10%);
2. Valoarea vitezei generatorului trebuie să se potrivească cu viteza sincronă.

Cum să asamblați singur un generator asincron?

Cu cunoștințele acumulate, ingeniozitatea și capacitatea de a lucra cu informații, puteți asambla / reface un generator funcțional dintr-un motor cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, trebuie să efectuați pașii exacti din următoarea secvență:

1. Se calculează viteza reală (asincronă) a motorului, care este planificată să fie utilizată ca generator electric. Un tahograf poate fi utilizat pentru a determina rotațiile pe o unitate conectată;
2. Se determină frecvența sincronă a motorului, care va fi și asincronă pentru generator. Aceasta ia în considerare cantitatea de alunecare (2-10%). Să presupunem că măsurătorile au arătat o viteză de rotație de 1450 rpm. Frecvența necesară de funcționare a generatorului va fi:

n GEN = (1,02…1,1)n DV = (1,02…1,1) 1450 = 1479…1595 rpm;

1. Selectarea unui condensator cu capacitatea necesară (standard tabele de comparație date).

Puteți pune capăt acestui lucru, dar dacă este necesară o tensiune de rețea monofazată de 220V, atunci modul de funcționare al unui astfel de dispozitiv va necesita introducerea unui transformator descendente în circuitul dat anterior.

Tipuri de generatoare bazate pe motoare

Achiziționarea unui generator electric gata făcut cu normă întreagă nu este deloc o plăcere ieftină și este greu accesibilă pentru majoritatea practică a concetățenilor noștri. Un generator de casă poate servi ca o alternativă excelentă, poate fi asamblat cu suficiente cunoștințe în domeniul ingineriei electrice și instalațiilor sanitare. Dispozitivul asamblat poate fi utilizat cu succes ca:

1. Generator electric autoalimentat. Utilizatorul poate obține un dispozitiv de generare a energiei electrice cu o perioadă lungă de acțiune datorită autoalimentării;
2. Generator eolian. O turbină eoliană este folosită ca dispozitiv de propulsie necesar pornirii motorului, care se rotește sub influența vântului;
3. Generator pe magneți de neodim;
4. Generator trifazat pe benzină;
5. Generator monofazat de putere redusă pe motoarele aparatelor electrice etc.

Conversia de către dvs. a unui motor standard într-un dispozitiv generator de funcționare este o activitate interesantă și, evident, care economisește bugetul. În acest fel, puteți reface o moară de vânt convențională conectând-o la un motor pentru generarea autonomă de energie.

Articolul descrie cum se construiește un generator de 220/380 V trifazat (monofazat) bazat pe un motor AC asincron.

Un motor electric asincron trifazat, inventat la sfârșitul secolului al XIX-lea de către inginerul electric rus M.O. Dolivo-Dobrovolsky, a primit acum o distribuție predominantă atât în ​​industrie, cât și în agricultură cât și acasă. Motoarele electrice asincrone sunt cele mai simple și mai fiabile în funcționare. Prin urmare, în toate cazurile în care este permis în condițiile acționării electrice și nu este necesară compensarea puterii reactive, ar trebui utilizate motoare de curent alternativ asincron.

Există două tipuri principale de motoare asincrone: cu un rotor cu colivie și cu un rotor de fază. Un motor electric asincron cu cușcă de veveriță este format dintr-o parte fixă ​​- statorul și o parte mobilă - rotorul, care se rotește în rulmenți montați în două scuturi de motor. Miezurile statorului și rotorului sunt realizate din foi separate de oțel electric izolate unele de altele. În canelurile miezului statorului este așezată o înfășurare din sârmă izolată. O înfășurare a tijei este plasată în canelurile miezului rotorului sau se toarnă aluminiu topit. Inelele de jumper scurtcircuitează înfășurarea rotorului la capete (de unde și denumirea, scurtcircuitată). Spre deosebire de un rotor cu cușcă veveriță, în canelurile rotorului de fază este plasată o înfășurare, realizată în funcție de tipul de înfășurare a statorului. Capetele înfășurării sunt conduse la inele colectoare montate pe arbore. Periile alunecă de-a lungul inelelor, conectând înfășurarea cu un reostat de pornire sau de reglare. Motoarele electrice asincrone cu rotor de fază sunt dispozitive mai scumpe, necesită întreținere calificată, sunt mai puțin fiabile și, prin urmare, sunt utilizate numai în acele industrii în care nu pot fi renunțate. Din acest motiv, nu sunt foarte frecvente și nu le vom lua în considerare în continuare.

Un curent curge prin înfășurarea statorului, care este inclusă într-un circuit trifazat, creând un câmp magnetic rotativ. Magnetic linii de forță câmpul rotativ al statorului traversează tijele înfășurării rotorului și induc o forță electromotoare (EMF) în ele. Sub acțiunea acestui EMF, un curent curge în tijele rotorului scurtcircuitate. În jurul tijelor apar fluxuri magnetice, creând un câmp magnetic comun al rotorului, care, interacționând cu câmpul magnetic rotativ al statorului, creează o forță care face ca rotorul să se rotească în direcția de rotație a câmpului magnetic al statorului. Viteza de rotație a rotorului este ceva mai mică decât viteza de rotație a câmpului magnetic creat de înfășurarea statorului. Acest indicator este caracterizat de alunecarea S și este pentru majoritatea motoarelor în intervalul de la 2 la 10%.

ÎN plante industriale cele mai utilizate sunt motoarele electrice asincrone trifazate, care sunt produse sub formă de serii unificate. Acestea includ o singură serie 4A cu o gamă de putere nominală de la 0,06 la 400 kW, ale cărei mașini se disting prin fiabilitate ridicată, performanțe bune și respectă nivelul standardelor mondiale.

Generatoarele autonome asincrone sunt mașini trifazate care convertesc energia mecanică a motorului primar în energie electrica curent alternativ. Al lor avantaj indubitabilînaintea altor tipuri de generatoare sunt absența unui mecanism colector-perie și, ca urmare, o durabilitate și fiabilitate mai mari. Dacă un motor asincron deconectat de la rețea este pus în rotație de la orice motor principal, atunci, în conformitate cu principiul reversibilității mașinilor electrice, atunci când este atinsă viteza sincronă, se formează unele EMF la bornele înfășurării statorului sub influența câmpului magnetic rezidual. Dacă acum o baterie de condensatoare C este conectată la bornele înfășurării statorului, atunci un curent capacitiv de conducere va curge în înfășurările statorului, care este în acest caz magnetizant. Capacitatea bateriei C trebuie să depășească o anumită valoare critică C0, care depinde de parametrii unui generator autonom asincron: numai în acest caz generatorul se autoexcita și se stabilește un sistem de tensiune trifazat simetric pe înfășurările statorului. Valoarea tensiunii depinde, în cele din urmă, de caracteristicile mașinii și de capacitatea condensatoarelor. Astfel, un motor asincron cu cușcă de veveriță poate fi transformat într-un generator asincron.

Fig.1 Schema standard pentru pornirea unui motor electric asincron ca generator.

Puteți alege capacitatea astfel încât tensiunea nominală și puterea generatorului asincron să fie egale, respectiv, cu tensiunea și puterea atunci când funcționează ca motor electric.

Tabelul 1 prezintă capacitățile condensatoarelor pentru excitarea generatoarelor asincrone (U=380 V, 750….1500 rpm). Aici puterea reactivă Q este determinată de formula:

Q = 0,314 U2C10-6,

unde C este capacitatea condensatoarelor, uF.

După cum se poate vedea din datele de mai sus, sarcina inductivă a generatorului asincron, care reduce factorul de putere, determină o creștere bruscă a capacității necesare.

Pentru a menține tensiunea constantă odată cu creșterea sarcinii, este necesar să creșteți capacitatea condensatoarelor, adică să conectați condensatori suplimentari.

Această împrejurare trebuie considerată ca un dezavantaj al generatorului asincron.

Frecvența de rotație a generatorului asincron în regim normal trebuie să o depășească pe cea asincronă cu cantitatea de alunecare S = 2 ... 10% și să corespundă frecvenței sincrone.

Nerespectarea acestei condiții va duce la faptul că frecvența tensiunii generate poate diferi de frecvența industrială de 50 Hz, ceea ce va duce la funcționarea instabilă a consumatorilor de energie electrică dependenți de frecvență: pompe electrice, mașini de spălat, dispozitive cu intrare transformator.

Este deosebit de periculos să se reducă frecvența generată, deoarece în acest caz rezistența inductivă a înfășurărilor motoarelor electrice și transformatoarelor scade, ceea ce poate cauza încălzirea crescută și defectarea prematură a acestora.

Ca generator asincron, un motor electric convențional asincron cu colivie de putere corespunzătoare poate fi utilizat fără nicio modificare. Puterea motorului-generator electric este determinată de puterea dispozitivelor conectate. Cele mai consumatoare de energie dintre ele sunt:

transformatoare de sudare de uz casnic;

Ferăstraie electrice, mașini de tăiat electrice, concasoare de cereale (putere 0,3 ... 3 kW);

· Cuptoare electrice precum „Rossiyanka”, „Dream” cu putere de până la 2 kW;

fiare de călcat electrice (putere 850 ... 1000 W).

Vreau în special să mă opresc asupra funcționării transformatoarelor de sudură de uz casnic.

Legătura lor cu sursă offline electricitatea este cea mai de dorit, deoarece atunci când funcționează dintr-o rețea industrială, acestea creează o serie de inconveniente pentru alți consumatori de energie electrică. Dacă gospodărie transformator de sudare este proiectat să funcționeze cu electrozi cu un diametru de 2 ... 3 mm, atunci puterea sa totală este de aproximativ 4 ... 6 kW, puterea generatorului asincron pentru a-l alimenta ar trebui să fie între 5 ... 7 kW.

Dacă un transformator de sudură de uz casnic permite funcționarea cu electrozi cu un diametru de 4 mm, atunci în modul cel mai dificil - „tăierea” metalului, puterea totală consumată de acesta poate ajunge la 10 ... 12 kW, respectiv, puterea asincronului. generatorul ar trebui să fie între 11 ... 13 kW.

Ca banc de condensatoare trifazate, este bine să folosiți așa-numitele compensatoare de putere reactivă, concepute pentru a îmbunătăți cos φ în rețelele de iluminat industrial. Denumirea lor de tip: KM1-0.22-4.5-3U3 sau KM2-0.22-9-3U3, care este descifrată după cum urmează. KM - condensatoare cosinus impregnate cu ulei mineral, prima cifră este dimensiunea (1 sau 2), apoi tensiunea (0,22 kV), putere (4,5 sau 9 kvar), apoi numărul 3 sau 2 înseamnă un trifazat sau unic - versiunea de fază, U3 ( climat temperat a treia categorie).

Când auto-fabricare baterii, ar trebui să folosiți condensatori precum MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 etc. pentru o tensiune de funcționare de cel puțin 600 V. Condensatoarele electrolitice nu pot fi utilizate.

Opțiunea de mai sus pentru conectarea unui motor electric trifazat ca generator poate fi considerată clasică, dar nu singura. Există și alte moduri care funcționează la fel de bine în practică. De exemplu, atunci când o bancă de condensatoare este conectată la una sau două înfășurări ale unui motor-generator electric.

Fig.2 Modul bifazat al unui generator asincron.

O astfel de schemă ar trebui utilizată atunci când nu este necesară obținerea unei tensiuni trifazate. Această opțiune de comutare reduce capacitatea de lucru a condensatoarelor, reduce sarcina motorului mecanic primar în modul inactiv și așa mai departe. economisește combustibil „prețios”.

Ca generatoare de putere redusă care produc o tensiune alternativă monofazată de 220 V, puteți utiliza motoare electrice asincrone monofazate în scurtcircuit scop casnic: de la masini de spalat rufe precum "Oka", "Volga", pompe de irigare "Agidel", "BTsN", etc. Au un banc de condensatori conectat in paralel cu infasurarea de lucru. Puteți utiliza un condensator de defazare existent conectându-l la înfășurarea de lucru. Capacitatea acestui condensator poate fi nevoie să fie ușor crescută. Valoarea acestuia va fi determinată de natura sarcinii conectate la generator: o sarcină activă (cuptoare electrice, becuri, fiare de lipit electrice) necesită o capacitate mică, una inductivă (motoare electrice, televizoare, frigidere) - mai mult.

Fig.3 Generator de putere redusă de la un motor asincron monofazat.

Acum câteva cuvinte despre motorul principal, care va conduce generatorul. După cum știți, orice transformare a energiei este asociată cu pierderile sale inevitabile. Valoarea lor este determinată Eficiența dispozitivului. Prin urmare, puterea unui motor mecanic trebuie să depășească puterea unui generator asincron cu 50 ... 100%. De exemplu, cu o putere a generatorului asincron de 5 kW, puterea unui motor mecanic ar trebui să fie de 7,5 ... 10 kW. Cu ajutorul mecanismului de transmisie, turația motorului mecanic și a generatorului sunt coordonate astfel încât modul de funcționare al generatorului să fie setat la turația medie a motorului mecanic. Dacă este necesar, puteți crește pentru scurt timp puterea generatorului prin creșterea turației motorului mecanic.

Fiecare centrală autonomă trebuie să conţină minim necesar atașamente: voltmetru AC (cu o scară de până la 500 V), frecvențămetru (de preferință) și trei comutatoare. Un comutator conectează sarcina la generator, celelalte două comută circuitul de excitație. Prezența comutatoarelor în circuitul de excitare facilitează pornirea unui motor mecanic și, de asemenea, vă permite să reduceți rapid temperatura înfășurărilor generatorului, după terminarea lucrului, rotorul unui generator neexcitat este rotit de la un motor mecanic pentru unii timp. Această procedură prelungește durata de viață activă a înfășurărilor generatorului.

Dacă generatorul ar trebui să alimenteze echipamentele care sunt în mod normal conectate la rețeaua de curent alternativ (de exemplu, iluminatul într-o clădire rezidențială, aparatele de uz casnic), atunci este necesar să se asigure un comutator cu două faze care va deconecta acest echipament de la rețeaua industrială. în timpul funcţionării generatorului. Ambele fire trebuie deconectate: „fază” și „zero”.

În sfârșit, câteva sfaturi generale.

Alternatorul este un dispozitiv periculos. Utilizați 380V numai atunci când este absolut necesar, în caz contrar folosiți 220V.

Conform cerințelor de siguranță, generatorul trebuie să fie echipat cu împământare.

Atenție la regimul termic al generatorului. Lui „nu-i place” mersul la ralanti. reduce sarcina termica posibil printr-o selecție mai atentă a capacității condensatoarelor excitante.

Nu vă înșelați cu privire la puterea curentului electric generat de generator. Dacă se utilizează o fază în timpul funcționării unui generator trifazat, atunci puterea acestuia va fi 1/3 din puterea totală a generatorului, dacă două faze - 2/3 din puterea totală a generatorului.

Frecvența curentului alternativ generat de generator poate fi controlată indirect de tensiunea de ieșire, care în modul „inactiv” ar trebui să fie cu 4 ... 6% mai mare decât valoarea industrială de 220 V / 380 V.

Literatură:

L.G. Prishchep Un manual de electrician rural. Moscova: Agropromizdat, 1986.
A.A. Manual de inginerie electrică Ivanov. - K .: Școala superioară, 1984.
cm001.narod.ru

„Fă-o singur” 2005, nr. 3, p.78 - 82

Din păcate, organizațiile interne de alimentare cu energie nu se țin de cuvânt. Contractele lor semnate cu consumatorii nu valorează nimic. Alimentare în exterior orase mari intermitent, calitatea curentului furnizat este scăzută (adică tensiune), astfel încât locuitorii orașelor și satelor mici au întotdeauna lumânări în stoc, lămpi cu kerosen, iar cele mai avansate instalează generatoare de curent pe benzină. Acest articol va oferi o altă opțiune, care va fi indicată de întrebarea, cum să faci un generator electric cu propriile mâini? Să ne uităm la o versiune a acestui dispozitiv.

Generator electric de la tractor cu mers pe jos

Locuitorii din satele suburbane au folosit de mult timp tractoare. Până la urmă, astăzi este, ca să spunem așa, cel mai mult asistent de încredere, fără de care nu se efectuează lucrări în grădină sau grădină. Adevărat, la fel ca toate aceste unelte, tractorul cu mers în spate eșuează. Îl puteți restaura, dar după cum arată practica, este mai bine să cumpărați unul nou.

Proprietarii instrumentului nu se grăbesc să-și ia rămas bun de la acesta, așa că fiecare proprietar casa la tara există un exemplar vechi în cămară. Va fi posibil să îl utilizați în proiectarea unui generator electric cu o tensiune de 220/380 volți. Acesta va crea cuplu pentru generatorul de curent, care poate fi adaptat ca un motor cu inducție convențional. În acest caz, va fi necesar un motor electric puternic (cel puțin 15 kW, cu o turație a arborelui de 800-1600 rpm). De ce o putere atât de mare a motorului?

Nu are sens să faci un generator de casă pentru câteva becuri, deoarece se rezolvă problema furnizării integrale a unei case de țară cu energie electrică. Și cu un motor electric de putere mică, nu va funcționa pentru a obține suficientă energie electrică. Deși totul depinde de puterea totală a aparatelor electrocasnice și a iluminatului de acasă. La urma urmei, în mici dachas cu excepția unui frigider cu televizor, nu există nimic. Prin urmare, sfat - mai întâi calculați puterea casei, apoi alegeți un motor-generator electric.

Asamblarea generatorului

Deci, pentru a asambla un generator de benzină cu propriile mâini cu o tensiune de 220 de volți, trebuie să instalați un tractor și un motor electric pe un cadru, astfel încât arborii lor să fie paraleli. Chestia este că rotația de la tractorul cu mers în spate la motorul electric se va transmite cu ajutorul a două scripete. Unul va fi montat pe arbore motor pe benzina, al doilea pe arborele electric. În acest caz, este necesar să selectați corect diametrele scripetelor. Aceste dimensiuni sunt cele care selectează frecvența de rotație a motorului electric. Acest indicator trebuie să fie egal cu valoarea nominală, care este indicată pe eticheta echipamentului. O ușoară abatere ascendentă de 10-15% este binevenită.

Când partea mecanică a ansamblului este finalizată, scripetele conectate prin curea vor fi instalate, puteți trece la partea electrică.

• În primul rând, înfășurările motorului electric sunt conectate într-un model în stea.
• În al doilea rând, condensatorii conectați la fiecare înfășurare trebuie să formeze un triunghi.
• În al treilea rând, tensiunea dintr-un astfel de circuit este îndepărtată între capătul înfășurării și punctul de mijloc. Aici se obține un curent de 220 de volți, iar între înfășurări de 380 de volți.

Atenţie! Instalat în schema de conexiuni condensatorii trebuie să aibă aceeași capacitate. În acest caz, valoarea capacității este selectată în funcție de puterea motorului electric. Acesta este raportul care va sprijini funcționarea corectă a generatorului de curent în sine, dar mai ales pornirea acestuia.

Pentru informații, oferim raportul dintre puterea motorului și capacitatea condensatoarelor:

• 2 kW - 60 uF.
• 5 kW - 140 uF.
• 10 kW - 250 uF.
• 15 kW - 350 uF.

Fii atent la unele sfaturi de ajutor dat de experți.

• Dacă Motor electric se va încălzi, este necesară schimbarea condensatoarelor în elemente cu o capacitate redusă.
• De obicei, pentru generatoarele de energie de casă, se folosesc condensatoare cu o tensiune de cel puțin 400 de volți.
• De obicei, un condensator este suficient pentru o sarcină rezistivă.
• Dacă este nevoie să folosiți toate cele trei faze ale motorului electric pentru a alimenta casa, atunci în rețea trebuie instalat un transformator trifazat.

Și un moment. Dacă vă confruntați cu problema modului de a organiza încălzirea folosind un generator electric de casă, atunci motorul de la tractorul cu mers pe jos va fi mic aici (adică puterea dispozitivului). Cea mai bună opțiune- acesta este un motor de la o mașină, de exemplu, de la un Oka sau un Zhiguli. Mulți ar putea spune că un astfel de echipament va costa un bănuț destul de. Nimic de genul asta. Puteți cumpăra o mașină folosită astăzi pentru un ban, așa că costurile vor fi mizerabile.

Avantaje și dezavantaje

Deci, care sunt avantajele acestui dispozitiv:

• Te consolezi cu gândul că tu ai făcut-o. Adică ești mândru de tine.
• Costurile financiare sunt reduse la minimum. O unitate de casă va costa mult mai puțin decât omologul său din fabrică.
• Dacă toți pașii de asamblare sunt efectuati corect, atunci echipamentul electric asamblat de mâinile dumneavoastră poate fi considerat fiabil și destul de productiv.

Câteva puncte negative ale acestui tip de dispozitive.

• Dacă ești începător în domeniul electricității sau încerci, fără să aprofundezi în toate subtilitățile și nuanțele asamblarii, să faci un generator de curent, atunci vei eșua. Timpul și banii cheltuiți de dvs. vor fi considerați aruncați în vânt.

În principiu, acesta este singurul dezavantaj, care inspiră optimism.

Alte modele de generatoare

Opțiunea pe benzină nu este singura. Puteți face ca arborele motorului să se rotească căi diferite. De exemplu, folosind o moară de vânt sau o pompă de apă. Nu cel mai mult desene simple, dar ei sunt cei care permit îndepărtarea de consumul de energie sub formă de benzină.

De exemplu, este ușor să asamblați un hidrogenerator cu propriile mâini. Dacă un râu curge lângă casă, apa acestuia poate fi folosită ca forță pentru a roti puțul. Pentru a face acest lucru, în canalul său este instalată o roată cu multe containere. Cu acest design, este posibil să se creeze un flux de apă care va roti o turbină atașată la arborele unui motor electric. Și cu cât volumul fiecărui rezervor este mai mare, cu atât sunt instalate mai des (numărul crește), cu atât puterea debitului de apă este mai mare. De fapt, acesta este un fel de regulator de tensiune a generatorului.

Cu generatoarele eoliene, lucrurile stau puțin diferit, deoarece sarcinile vântului nu sunt valori constante. Rotația morii de vânt, care este transmisă arborelui motorului electric, trebuie reglată, ajustându-se la valoarea necesară a vitezei de rotație a arborelui motorului electric. Prin urmare, în acest design, regulatorul de tensiune este o cutie de viteze mecanică convențională. Dar aici, după cum se spune, o sabie cu două tăișuri. Dacă vântul reduce rafale, este nevoie de o cutie de viteze step-up, dacă, dimpotrivă, crește, este nevoie de o cutie de viteze reductoră. Aceasta este complexitatea construcției unui generator de energie eoliană.

Concluzie asupra subiectului

Pe scurt, trebuie să înțelegem asta generatoare electrice de casă nu un panaceu. Este mai bine să vă asigurați că satul este hrănit în mod constant electricitate. Este greu de realizat acest lucru, dar puteți obține despăgubiri pentru inconveniente prin instanțe. Iar banii deja primiți ar trebui direcționați către achiziționarea unei fabrici generator de benzină. Adevărat, va trebui să țineți cont de consumul de combustibil scump (benzină). Dar dacă există dorința de a asambla un generator electric cu propriile mâini, atunci aprofundați subiectul și încercați.

Toate aparatele de uz casnic care sunt folosite astăzi în uz casnic sunt alimentate cu energie electrică. Adică, se dovedește că curentul electric devine principalul munca mecanica aparate. Dar această dependență partea din spate Este posibil să se obțină energie electrică din energie mecanică. Și mulți meșteri folosesc acest lucru creând un generator dintr-un motor asincron cu propriile mâini.

Toți cei care au o casă în afara orașului se confruntă cu problema alimentării intermitente cu energie electrică. 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 pentru aceasta.

Cum funcționează un generator asincron

Deci, așa cum sa menționat mai sus, un motor asincron poate funcționa în modul generator numai dacă creează un cuplu rotor și selectează și conectează corect un grup de condensatori.

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

• Poate fi orice motor pe benzină sau diesel de putere mică. 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 pe benzină. Rotația se transmite cu ajutorul unei curele, lanțul în acest caz nu este folosit în minte de mare viteză rotație.
• Este posibil să se creeze energie mecanică cu ajutorul apei prin instalarea unei structuri cu vâsle sub debitul acesteia, asemănătoare 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 modalități principale de a obține curent electric printr-un motor cu inducție.

Atenţie! Toți experții sunt de acord că varianta perfecta utilizarea unui motor pentru energie mecanică, unul care are așa-numitul ralanti perpetuu. Adică viteza de rotație nu se modifică și este o valoare constantă. În plus, va trebui să măriți viteza de rotație a arborelui motorului, 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 dacă porniți motorul în rețeaua de alimentare, după ce ați instalat anterior un tahometru pe arbore.

Acum în ceea ce privește condensatorii și schema de conectare a motorului. În primul rând, există o anumită dependență a capacității condensatoarelor de puterea generatorului. Iată-l în tabelul de mai jos.

În al doilea rând, capacitatea condensatoarelor de pe fiecare linie de motor este aceeași. În al treilea rând, luați în considerare faptul că capacitatea mare poate duce la 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! Este necesar să conectați condensatorii unul la altul conform schemei triunghiulare. Și înfășurările sunt în formă de stea.

Apropo, iată schema de mai jos pentru pornirea motorului electric ca generator.

Și un moment. Generatorul de la un motor cu inducție cu colivie de veveriță produce o tensiune foarte mare. Prin urmare, dacă aveți nevoie de o tensiune de 220V, este recomandat să instalați un transformator descendente după acesta. De asemenea, puteți reface motoare electrice monofazate de putere mică, care sunt utilizate în aparate electrocasnice. 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 de acasă își încep activitățile de electrician cu aparate atât de mici. Schema lor este simplă, detaliile sunt disponibile, în plus, dispozitivul asamblat în sine este practic sigur.

1. Un generator de la un motor asincron este un dispozitiv cu pericol crescut. Și nu contează ce fel de motor are, care transmite energie mecanică. În orice caz, trebuie să aveți grijă de siguranța funcționării. 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 echipat cu instrumente de măsură. De obicei, pentru aceasta se folosesc un turometru și un voltmetru.
3. Desigur, ar trebui să existe două butoane în diagrama unității: „ON” și „OFF”.
4. O condiție prealabilă este împământarea.
5. Luați în considerare faptul că puterea unui generator asincron diferă de obicei de puterea motorului electric însuși cu 30-50%. Acest lucru se datorează pierderilor în timpul conversiei energiei mecanice în energie electrică.
6. Fi atent la regim de temperatură Operațiune. La fel ca un motor cu ardere internă, generatorul se va încălzi.

Concluzie asupra subiectului

Generatorul de bricolaj de la un motor asincron convențional nu este o problemă. Este important să respectați toate cerințele pe care le-am descris mai sus. Puțină inexactitate și lucrurile ar putea merge prost. În orice caz, nu se va mai putea obține un curent cu o tensiune de 220 de volți, iar dacă se va face, atunci unitatea în sine nu va funcționa mult timp.