Motor generator. Generator de bricolaj de la un motor asincron
Răspunsul la întrebarea cum să faci singur un generator electric dintr-un motor electric se bazează pe cunoașterea structurii acestor mecanisme. Sarcina principală este de a transforma motorul într-o mașină care îndeplinește funcțiile unui 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. Poate fi o instalație industrială, locuințe private sau suburbane, un șantier și de orice scară, clădiri civile cu diverse utilizări prevăzute.
Într-un cuvânt, un set de astfel de unități, cum ar fi un generator electric de orice tip și un motor electric, fac posibilă implementarea următoarelor sarcini:
- Alimentare de rezervă;
- Alimentare autonomă cu energie în mod permanent.
In primul caz vorbim despre opțiunea de asigurare în caz de apariție situatii periculoase, cum ar fi congestionarea rețelei, accidentele, opririle și așa mai departe. În al doilea caz, un generator electric eterogen și un motor electric fac posibilă obținerea de energie electrică într-o zonă în care nu există o rețea centralizată. Alături de acești factori, există un alt motiv pentru care se recomandă utilizarea unei surse independente de energie electrică - 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 vizualizările existente
Pentru a decide ce generator electric și motor electric să alegeți pentru implementarea sarcinilor, ar trebui să fiți conștienți de care este diferența dintre specii existente sursă autonomă de alimentare cu energie.
Modele pe benzină, pe gaz și diesel
Principala diferență este tipul de combustibil. Din această poziție, există:
- Generator pe benzina.
- Motor diesel.
- Dispozitiv de gaz.
În primul caz, generatorul electric și motorul electric conținute în proiect sunt utilizate în cea mai mare parte pentru a furniza energie electrică timp scurt, care se datorează laturii economice a problemei din cauza cost ridicat benzină.
Avantajul unui mecanism diesel este că este necesar mult mai puțin combustibil pentru întreținerea și funcționarea acestuia. Generator diesel optional tip autonom iar motorul electric din acesta va funcționa o perioadă lungă de timp fără opriri din cauza resurselor mari ale motorului.
Dispozitivul de gaz este opțiune grozavăîn caz de organizare sursă permanentă electricitate, deoarece combustibilul in acest cazîntotdeauna la îndemână: racordarea la rețeaua de gaz, utilizarea buteliilor. Prin urmare, costul de funcționare a unei astfel de unități va fi mai mic datorită disponibilității combustibilului.
Principal unități structurale asemenea mașini diferă și ca execuție. Motoarele sunt:
- dublu;
- 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 un nod - un alternator, celălalt nume este „un generator într-un generator”. Există două versiuni ale acestuia: sincron și asincron.
În funcție de tipul de curent, se disting:
- Generator electric monofazat și, în consecință, motorul electric din acesta;
- Execuție în trei faze.
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 funcționării stă în transformare tipuri diferite energii. În primul rând, are loc o tranziție a energiei cinetice de expansiune a gazelor rezultate din arderea combustibilului în energie mecanică. Acest lucru se întâmplă cu participarea directă a mecanismului manivelei în timpul rotației arborelui motorului.
Transformarea energiei mecanice într-o componentă electrică are loc prin rotația rotorului alternatorului, rezultând formarea unui câmp electromagnetic și a EMF. La ieșire, după stabilizare, tensiunea de ieșire ajunge la consumator.
Facem o sursă de energie electrică fără 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 noduri 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, generator fără combustibil de făcut singur:
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 noduri suplimentare sau setări speciale.
Ca urmare schema circuitului dispozitivul va rămâne practic neatins, dar se va putea furniza energie electrică unui obiect mic: privat sau Casă de vacanță, apartament. Utilizarea unor astfel de dispozitive este destul de extinsă:
- Ca motor pentru;
- Sub formă de hidrocentrale mici.
Pentru a organiza o sursă de alimentare cu adevărat autonomă, un generator electric fără motor de antrenare trebuie să funcționeze cu autoexcitare. Și acest lucru se realizează prin conectarea condensatoarelor în serie.
Urmărim videoclipul, generatorul de do-it-yourself, etapele de lucru:
O altă posibilitate de a îndeplini planul este utilizarea motorului Stirling. Caracteristica sa este conversia energiei termice în munca mecanica. 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 este necesară o diferență semnificativă de temperatură pentru funcționarea eficientă a dispozitivului. Ca urmare a creșterii acestei valori, crește și puterea. Generatorul electric de pe motorul de încălzire externă Stirling poate fi acționat de la 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 pornire a unui motor asincron
În acest caz, va curge un curent capacitiv de conducere (magnetizare). Ca urmare, se formează procesul de autoexcitare a nodului, iar valoarea EMF se modifică în consecință. Pentru această setare în Mai mult capacitatea condensatoarelor conectate afectează, dar nu trebuie să uităm de parametrii generatorului însuși.
Pentru a preveni încălzirea dispozitivului, care este de obicei o consecință directă a parametrilor condensatorului selectați incorect, trebuie să vă ghidați de tabele speciale atunci când le alegeți: 
Eficienta si oportunitatea
Înainte de a decide de unde să cumpărați un generator de energie 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 de acest fel servesc consumatorilor cu putere redusă. Dacă decideți să faceți un generator electric autonom fără motor cu propriile mâini, cumpărați elementele necesare Puteți merge la orice centru de service sau magazin.
Dar avantajul lor este un cost relativ mic, dat fiind că este suficient să schimbați ușor circuitul prin conectarea mai multor condensatoare de o 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.
Generatorul electric este elementul principal al unei centrale autonome. Dacă nu există energie electrică în casa sau cabana dvs., vă întrebați cum puteți rezolva singur această problemă?
Pot fi, mare solutie va cumpăra un generator electric în rețeaua comercială. Dar costul chiar și al modelelor cu putere redusă începe de la 15.000 de ruble, așa că trebuie să căutați o altă cale de ieșire. Se pare că el este. Este foarte posibil să asamblați un generator electric cu propriile mâini și să-l conectați.
Acest lucru va dura puțin. Abilități în manipularea instrumentelor și cunoștințe despre elementele de bază ale ingineriei electrice. Motorul principal al procesului va fi dorința dvs., care este o procedură responsabilă și consumatoare de timp. Un stimulent suplimentar va fi posibilitatea de a economisi o sumă mare de bani.
Generatoare de energie electrică pentru casă: modalități de implementare
Un pic de teorie. Baza pentru apariția unui curent electric într-un conductor este forța electromotoare. Apariția sa are loc ca urmare a expunerii la conductor, un câmp magnetic în schimbare. Mărimea forței electromotoare depinde de viteza de schimbare a fluxului undelor magnetice. Acest efect stă la baza creării mașinilor electrice sincrone și asincrone. Prin urmare, nu este dificil să convertiți un generator de curent într-un motor electric și invers.
Pentru casa la tara sau zona suburbana generator curent continuu este folosit extrem de rar. Poate fi folosit intr-o varianta speciala pt aparat de sudura. Practic, domeniul său de aplicare se extinde la industrie. Alternatorul este conceput pentru a genera energie electrica in cantitati mari, deci in tara sau in casa la tara va fi o alternativă excelentă la sursa centrală de alimentare. Prin urmare, pentru a crea un alternator acasă, vom face conversia unui motor electric asincron cu propriile noastre mâini. Principiul de funcționare al unui alternator este transformarea energiei mecanice în energie electrică. Un exemplu de generator electric elementar poate fi văzut în videoclip.
Astfel de mod unic primirea luminii este foarte interesanta. După ce l-am îmbunătățit ușor, avem ocazia de a ne asigura iluminarea într-o drumeție sau în natură. Singura condiție este că va trebui să mergi pe bicicletă, luând un dispozitiv mic, dar necesar.
În acest caz, pentru a obține un câmp electromagnetic rotativ al conductorului, pornim motorul. Deseori se folosește un motor cu ardere internă. Arderea combustibilului în camera de ardere dă o mișcare alternativă pistonului, care prin biela face ca arborele cotit să se rotească. El, la rândul său, transmite mișcarea de rotație rotorului generatorului, care, mișcându-se în câmpul magnetic al statorului, generează un curent electric la ieșire.
Alternatorul este format din următoarele părți:
- o piesă de corp din oțel sau fontă, care acționează ca un cadru pentru montarea ansamblurilor lagăre a statorului și rotorului, o carcasă pentru a proteja întreaga umplutură internă de deteriorarea mecanică;
- stator feromagnetic cu înfăşurare de excitaţie a fluxului magnetic;
- parte mobilă (rotor) cu o înfășurare autoexcitată, al cărei arbore este antrenat de o forță externă;
- o unitate de comutare care servește la îndepărtarea electricității dintr-un rotor în mișcare folosind contacte de colectare a curentului din grafit.
Componentele fundamentale ale unui alternator, indiferent de cantitatea de combustibil consumată și de puterea motorului, sunt rotorul și statorul. Primul creează un câmp magnetic, iar al doilea îl generează.
Spre deosebire de generatoarele sincrone, care au structura complexași productivitate mai scăzută, analogul asincron are o listă întreagă de avantaje semnificative:
- Eficiență mai mare, pierderile sunt de 2 ori mai mici decât cele ale generatoarelor sincrone.
- Simplitatea carcasei nu îi reduce funcționalitatea. Protejează în mod fiabil statorul și rotorul de umiditate și ulei uzat, ceea ce mărește perioada de revizie.
- Rezistent la căderile de tensiune, în plus, redresorul instalat la ieșire protejează aparatele electrice de deteriorare.
- Este posibilă alimentarea cu energie a dispozitivelor de înaltă sensibilitate cu sarcină ohmică.
- Durabil. Durata de viață este calculată în zeci de ani.
Componentele principale ale unui generator electric sunt un sistem de bobine și un sistem de electromagneți (sau alt sistem magnetic).
Principiul de funcționare al unui generator electric este de a transforma energia mecanică de rotație în energie electrică.
Sistemul de magneți creează un câmp magnetic, iar sistemul de bobine se rotește în el, transformându-l într-un câmp electric.
În plus, sistemul generator include un sistem de preluare a tensiunii care conectează generatorul însuși la dispozitivele consumatoare de curent.
Una dintre cele mai moduri simple este de a folosi un generator asincron.
Pentru a crea un generator electric, avem nevoie de două elemente principale: un generator asincron și un motor pe benzină cu 2 cilindri.
Motorul pe benzină trebuie să fie răcit cu aer, 8 cai putere și 3000 rpm.
Un motor electric obișnuit cu o putere de până la 15 kW și o viteză de 750 până la 1500 rpm va acționa ca un generator asincron.
Frecvența de rotație asincronă pt operatie normala trebuie să fie mai mare decât numărul sincron de rotații utilizat motor electric cu 10 la sută.
Prin urmare, un motor asincron trebuie destors la o viteză cu 5-10 la sută mai mare decât cea nominală. Cum se poate face acest lucru?
Procedăm astfel: pornim motorul electric din retea, dupa care masuram turatia de mers in gol cu un turometru.
Ce înseamnă? Luați în considerare exemplul unui motor a cărui turație nominală este 900 rpm.
Un astfel de motor, la ralanti, va produce 1230 rpm.
Astfel, în cazul datelor date, transmisia prin curea trebuie să fie proiectată pentru a asigura viteza generatorului și egală cu 1353 rpm.
Înfășurările asincronului nostru sunt conectate printr-o „stea”. Acestea generează o tensiune trifazată, cu o putere de 380 V.
Pentru a menține tensiunea nominală în circuitul asincron, este necesară selectarea corectă a capacității condensatoarelor între faze.
Containerele, sunt doar trei, sunt la fel.
Dacă se simte încălzire, aceasta înseamnă că capacitatea conectată este prea mare.
Pentru a selecta capacitatea necesară pentru fiecare fază, puteți utiliza următoarele date, în funcție de puterea generatorului:
- 2 kW - capacitate 60 uF
- 3,5 kW - capacitate 100 uF
- 5 kW - 138 uF
- 7 kW - 182 uF
- 10 kW - 245 uF
- 15 kW - 342 uF
Pentru funcționare se pot folosi condensatoare cu o tensiune de funcționare de cel puțin 400 V. Când opriți generatorul, pe condensatorii acestuia rămâne o sarcină electrică.
Evident, aceasta înseamnă un anumit grad de pericol al lucrării care se desfășoară. Pentru a evita înfrângerea soc electric trebuie luate măsuri de precauție.
Generatorul vă permite să lucrați cu unelte manuale electrice.
Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un transformator de la 380 V la 220 V. Când conectați un motor trifazat la o centrală electrică, se poate dovedi că generatorul nu îl poate porni prima dată.
Acest lucru nu este înfricoșător - este suficient să faceți o serie de porniri pe termen scurt a motorului.
Ele trebuie produse până când motorul crește viteza.
O altă opțiune este să o derulați manual.
A doua opțiune pentru a face singur un generator electric de 220 \ 380 V este să folosiți un tractor cu mers pe jos ca bază.
Tractorul cu mers pe jos este foarte utilizat pentru arat și recoltat. cabane de vara- dar aceasta este departe de limita utilizărilor sale utile.
După cum sa dovedit, și a fost confirmat de experiența unui număr mare de oameni, ajută la rezolvarea problemei cu electricitatea în case și anexe unde nu este conectată.
Avem nevoie de un tractor pe jos și motor electric asincron, a cărui frecvență de rotație va fi de la 800 până la 1600 rpm, și putere - până la 15 kW.
Motorul motobloc și motorul asincron trebuie să fie conectate. Acest lucru se realizează folosind 2 scripete și o curea de transmisie.
Diametrul scripetei este important. Și anume, trebuie să fie astfel încât să se asigure că turația generatorului este depășită cu 10-15% din valoarea nominală a turației în motorul electric.
În paralel cu fiecare pereche de înfășurări, pornim condensatoarele. Astfel, vor forma un triunghi.
Tensiunea trebuie eliminată între capătul înfășurării și punctul său de mijloc. Ca rezultat, obținem o tensiune de 380 V între înfășurări și o tensiune de 220 V între mijlocul și capătul înfășurării.
După aceea, trebuie să selectați condensatori care vor asigura pornirea și funcționarea corectă a generatorului.
Nu uitați că toate cele trei generatoare au aceeași capacitate.
Relația dintre puterea generatorului și capacitatea necesară este următoarea:
- 2 kW - capacitate 60 uF
- 3,5 kW - capacitate 100 uF
- 5 kW - 140 uF
- 7 kW - 180 uF
- 10 kW - 250 uF
- 15 kW - 350 uF
Poate fi suficient să utilizați un singur condensator pentru sarcinile necesare. Alte condiții trebuie selectate în practică în mod independent.
Un generator electric de bricolaj poate fi folosit, printre altele, pentru încălzirea unei case private sau a unei cabane.
În acest caz, veți avea nevoie de un mai puternic Motor pe gaz, de exemplu, din autoturism, care se poate cumpăra la demontare.
Conectarea unui generator electric la o casă privată cum se produce?
- opriți curentul în casă;
- porniți și încălziți generatorul;
- conectați generatorul la rețea;
- urmăriți apariția unei surse de alimentare normale;
- deconectați generatorul de la rețeaua de rezervă și opriți-l (înainte de aceasta, opriți toate aparatele electrice care funcționează din casă).
Fiți atenți: dacă efectuați acești pași în ordine greșită, generatorul se poate porni dimpotrivă, ceea ce va provoca o defecțiune.
Alegerea unui generator pentru casă
Pentru a determina ce putere a generatorului ar trebui să alegeți, trebuie să evaluați întregul tip activ de sarcini.
Se ține cont de toate becurile, ceainic electric, cuptor cu microunde, încălzitoare, scule electrice. Adică toate dispozitivele pe care intenționați să le utilizați.
De exemplu, dacă intenționați să utilizați câteva aparate și încă câteva becuri, ar trebui să adunați puterea totală pe care o consumă.
Așadar, pentru o situație în care trebuie să faci 6 becuri de 100W să strălucească, lucrează încălzitor cu ulei cu o putere de 1,5 kilowați și un cuptor cu microunde de aceeași putere, calculul este următorul: 1,5x2 + 600 (100 W pentru 6 lămpi) = 3,6 kilowați.
De această putere (sau puțin mai mult) a generatorului aveți nevoie.
Și, de asemenea, puteți viziona videoclipul generatorului electric cu propriile mâini
Personalizat pentru tine:
Toate mașinile electrice funcționează în conformitate cu legea inductie electromagnetica, precum și cu legea interacțiunii conductorului cu curentul și camp magnetic.
Mașinile electrice în funcție de tipul de alimentare sunt împărțite în Mașini DC și AC. Curentul continuu este generat de sursele de alimentare neîntreruptibile. Mașinile DC se caracterizează prin proprietatea de reversibilitate. Aceasta înseamnă că sunt capabile să funcționeze atât în modul motor, cât și în modul generator. Această împrejurare poate fi explicată prin prisma unor fenomene similare în funcționarea ambelor mașini. In detaliu caracteristici de proiectare motorul și generatorul sunt discutate mai jos.
Motor
Motor conceput pentru conversia energiei electrice în energie mecanică. ÎN productie industriala motoarele sunt folosite ca acționări pe mașini-unelte și alte mecanisme care fac parte din procese tehnologice. De asemenea, motoarele sunt folosite în aparatele de uz casnic, de exemplu, într-o mașină de spălat.
Atunci când un conductor sub formă de cadru închis se află într-un câmp magnetic, forțele care sunt aplicate cadrului vor face ca acest conductor să se rotească. În acest caz, va fi vorba de cel mai simplu motor.
După cum sa menționat mai devreme, funcționarea unui motor de curent continuu se realizează de la surse de alimentare neîntreruptibile, de exemplu, de la baterie, alimentare electrică. Motorul are o înfășurare de excitație. În funcție de conexiunea sa, motoarele se disting cu autoexcitare și independentă, care, la rândul lor, pot fi în serie, paralele și mixte.
Se face conexiunea la motorul AC din reteaua electrica. Pe baza principiului de funcționare, motoarele sunt împărțite în sincrone și asincrone.
Principala diferență dintre un motor sincron este prezența unei înfășurări pe un rotor rotativ, precum și mecanismul de perie existent, care servește la alimentarea cu curent înfășurărilor. Rotirea rotorului se realizează sincron cu rotația câmpului magnetic al statorului. De aici și numele motorului.
Într-un motor asincron condiție importantă este asta rotația rotorului trebuie să fie mai lentă decât rotația câmpului magnetic. Dacă această cerință nu este respectată, inducerea forței electromotoare și apariția unui curent electric în rotor este imposibilă.
Motoarele asincrone sunt folosite mai des, dar au un dezavantaj semnificativ - fără a schimba frecvența curentă, este imposibil să controlezi viteza de rotație a arborelui. Această condiție nu permite realizarea unei rotații cu o frecvență constantă. Un alt dezavantaj semnificativ este limitarea viteza maxima rotație ( 3000 rpm.).
În cazurile în care este necesară realizarea unei viteze de rotație constantă a arborelui, se utilizează posibilitatea de reglare a acesteia, precum și realizarea unei viteze de rotație care depășește maximul posibil pentru motoarele asincrone, se folosesc motoare sincrone.
Generator
Conductorul, deplasându-se între doi poli magnetici, contribuie la apariția unei forțe electromotoare. Când conductorul este închis, atunci sub influența unei forțe electromotoare, apare un curent în el. Acest fenomen se bazează pe generator electric.
Generatorul este capabil să producă energie electrica din energie termică sau chimică. Cu toate acestea, cel mai mult utilizare largă primit generatoare care convertesc energia mecanică în energie electrică.
Principal elemente constitutive generator DC:
- O ancoră care acționează ca un rotor.
- Statorul pe care se află bobina de excitație.
- Cadru.
- poli magnetici.
- Ansamblu colector și perii.
Generatoarele de curent continuu nu sunt folosite la fel de des. Principalele domenii de aplicare a acestora: transportul electric, invertoare de sudare precum şi turbinele eoliene.
Alternatorul are un design similar cu generatorul de curent continuu, dar diferă ca structură nodul colectorși înfășurări pe rotor.
Ca și în cazul motoarelor, generatoarele pot fi fie sincrone, fie asincrone. Diferența dintre aceste generatoare constă în structura rotorului. Un generator sincron are inductori amplasați pe rotor, în timp ce un generator asincron are caneluri speciale pentru înfășurarea pe arbore.
Generatoarele sincrone sunt utilizate atunci când este necesar să se furnizeze curent cu putere mare de pornire pentru o perioadă scurtă de timp, peste cea nominală. Utilizarea generatoarelor asincrone este mai mult prevăzută în viața de zi cu zi, pentru alimentarea cu energie aparate electrocasnice, precum și pentru iluminat, deoarece energia electrică este generată practic fără distorsiuni.
Cum este un generator diferit de un motor?
Rezumând, este important de menționat că funcționarea motoarelor și generatoarelor se bazează pe principiu general inductie electromagnetica. Designul acestor mașini electrice este similar, dar există o diferență în configurația rotorului.
Principala diferență este scop functional generator și motor: motorul generează energie mecanică consumând energie electrică, iar generatorul, dimpotrivă, generează energie electrică consumând energie mecanică sau de alt tip.
(AG) este cea mai comună mașină electrică de curent alternativ, folosită în principal ca motor. 
Numai AG de joasă tensiune (tensiune de alimentare de până la 500 V) cu o putere de la 0,12 până la 400 kW consumă mai mult de 40% din toată energia electrică generată în lume, iar producția lor anuală este de sute de milioane, acoperind cele mai diverse nevoi ale industriale. și producția agricolă, naval, aviație și sisteme de transport, sisteme de automatizare, echipamente militare și speciale.
Aceste motoare sunt relativ simple ca design, foarte fiabile în funcționare, au performanțe energetice suficient de ridicate și costuri reduse. Acesta este motivul pentru care domeniul de aplicare al motoarelor asincrone este în continuă extindere atât în noi domenii de tehnologie, cât și în locul mașinilor electrice mai complexe de diferite modele.
De exemplu, un interes semnificativ pentru anul trecut cauze aplicarea motoarelor asincrone în regim de generator pentru a furniza energie atât consumatorilor de curent trifazat, cât și consumatorilor de curent continuu prin dispozitive redresoare. În sisteme control automat, în servomotor, în dispozitivele de calcul, tahogeneratoarele asincrone cu rotor cu colivie sunt utilizate pe scară largă pentru a converti viteza unghiulară într-un semnal electric.
Aplicarea modului generator asincron
ÎN anumite condiții exploatare surse autonome aplicarea energiei electrice modul generator asincron este preferat sau chiar singurul soluție posibilă, ca, de exemplu, în centralele electrice mobile de mare viteză cu o acționare a turbinei cu gaz fără angrenaj cu o viteză de rotație n = (9 ... 15) 10 3 rpm. Lucrarea descrie un AG cu un rotor feromagnetic masiv cu o putere de 1500 kW la n = = 12000 rpm, proiectat pentru complexul autonom de sudare „Sever”. În acest caz, un rotor masiv cu fante longitudinale de secțiune transversală dreptunghiulară nu conține înfășurări și este realizat dintr-o forjare solidă din oțel, ceea ce face posibilă articularea directă a rotorului motorului în modul generator cu o acționare a turbinei cu gaz la viteze periferice pe suprafata rotorului de pana la 400 m/s. Pentru un rotor cu miez laminat și scurtcircuit cu o înfășurare în cușcă de veveriță, viteza circumferențială admisă nu depășește 200 - 220 m / s.
Alt exemplu aplicare eficientă motorul asincron în modul generator este utilizarea lor de lungă durată în minicentrale hidroelectrice cu un mod de sarcină stabil.
Ele se disting prin ușurința în exploatare și întreținere, se pornesc ușor pentru funcționarea în paralel, iar forma curbei tensiunii de ieșire este mai apropiată de sinusoidală decât cea a SG atunci când funcționează pe aceeași sarcină. În plus, masa AG cu o putere de 5-100 kW este de aproximativ 1,3-1,5 ori mai mică decât masa SG de aceeași putere și transportă o cantitate mai mică de materiale de înfășurare. În același timp, într-un sens constructiv, ele nu sunt diferite de IM convenționale și producția lor în masă este posibilă la fabricile de mașini electrice care produc mașini asincrone.
Dezavantaje ale modului asincron al generatorului, motor asincron (HELL)
Unul dintre dezavantajele AD este că sunt consumatori de putere reactivă semnificativă (50% sau mai mult din puterea totală) necesar pentru a crea un câmp magnetic în mașină, care trebuie să provină din funcționarea în paralel a unui motor asincron în regim de generator cu o rețea sau de la o altă sursă de putere reactivă (bancă de condensatoare (BC) sau compensator sincron (SC)) în timpul funcționării autonome a AG. ÎN ultimul caz cea mai eficientă este includerea unui banc de condensatori în circuitul statorului în paralel cu sarcina, deși în principiu este posibil să îl includă în circuitul rotorului. Pentru îmbunătățire proprietăți operaționaleÎn modul asincron al generatorului, condensatorii pot fi conectați suplimentar la circuitul statorului în serie sau în paralel cu sarcina.
În toate cazurile Funcționarea autonomă a unui motor asincron în modul generator Surse de putere reactivă(BC sau SC) trebuie să furnizeze putere reactivă atât AG, cât și sarcinii, care, de regulă, are o componentă reactivă (inductivă) (cosφ n< 1, соsφ н > 0).
Masa și dimensiunile unei bănci de condensatoare sau a unui compensator sincron pot depăși masa unui generator asincron și numai atunci când cosφ n =1 (sarcină pur activă) sunt dimensiunile SC și masa BC comparabile cu dimensiunea și masa AG.
O altă problemă, cea mai dificilă, este problema stabilizării tensiunii și frecvenței unui AG care funcționează autonom, care are o caracteristică externă „moale”.
Folosind modul generator asincron ca parte a unui sistem autonom, această problemă este complicată și mai mult de instabilitatea vitezei rotorului. Metode posibile și utilizate în prezent de reglare a tensiunii în modul asincron al generatorului.
La proiectarea unui AG pentru calcule de optimizare, este necesar să se efectueze o eficiență maximă într-o gamă largă de modificări de viteză și sarcină, precum și să se minimizeze costurile, ținând cont de întreaga schemă de control și reglare. Proiectarea generatoarelor trebuie să țină cont de condițiile climatice de funcționare ale turbinelor eoliene, de forțele mecanice care acționează constant asupra elementelor structurale, și în special de efectele electrodinamice și termice puternice în timpul tranzitorii care apar la porniri, întreruperile de alimentare, pierderea sincronismului, scurtcircuite. și altele, precum și rafale semnificative de vânt.
Dispozitivul unei mașini asincrone, un generator asincron
Dispozitivul unei mașini asincrone cu rotor cu colivie este prezentat în exemplul unui motor din seria AM (Fig. 5.1).
Părțile principale ale IM sunt un stator fix 10 și un rotor care se rotește în interiorul acestuia, separat de stator printr-un spațiu de aer. Pentru a reduce curenții turbionari, miezurile rotorului și statorului sunt asamblate din foi separate ștanțate din oțel electric cu o grosime de 0,35 sau 0,5 mm. Foile sunt oxidate (supuse unui tratament termic), ceea ce le crește rezistența la suprafață.
Miezul statorului este încorporat în cadrul 12, care este partea exterioară a mașinii. Pe suprafața interioară a miezului există caneluri în care este așezată înfășurarea 14. Înfășurarea statorului este cel mai adesea realizată din bobine individuale trifazate, cu două straturi, cu un pas scurtat de sârmă de cupru. Începuturile și sfârșitul fazelor înfășurării sunt transmise la bornele cutiei de borne și sunt desemnate după cum urmează:
start - CC2, C 3;
se termina - C 4, C5, Sat.
Înfășurarea statorului poate fi conectată cu o stea (U) sau o deltă (D). Acest lucru face posibilă utilizarea aceluiași motor la două tensiuni liniare diferite, care sunt în raport cu, de exemplu, 127/220 V sau 220/380 V. În acest caz, conexiunea U corespunde includerii HELL la un nivel superior. Voltaj.
Miezul rotorului asamblat este presat pe arborele 15 cu o fixare la cald și este protejat de rotire cu o cheie. Pe suprafața exterioară, miezul rotorului are caneluri pentru așezarea înfășurării 13. Înfășurarea rotorului în cel mai comun IM este o serie de tije de cupru sau aluminiu situate în caneluri și închise la capete cu inele. La motoarele cu o putere de până la 100 kW și mai mult, înfășurarea rotorului se realizează prin umplerea canelurilor cu aluminiu topit sub presiune. Concomitent cu înfășurarea, inelele de închidere sunt turnate împreună cu aripioarele de ventilație 9. În formă, o astfel de înfășurare seamănă cu o „cușcă de veveriță”.
Motor cu rotor de fază. Generator de mod asincron A.
Pentru motoarele asincrone speciale, înfășurarea rotorului poate fi realizată în mod similar cu înfășurarea statorului. Un rotor cu o astfel de înfășurare, în plus față de părțile indicate, are trei inele colectoare montate pe arbore, concepute pentru a conecta înfășurarea la un circuit extern. IADUL în acest caz se numește motor cu rotor de fază sau cu inele colectoare.
Arborele rotorului 15 combină toate elementele rotorului și servește la conectarea motorului asincron cu actuatorul.
Spațiul de aer dintre rotor și stator este între 0,4 - 0,6 mm pentru mașini putere redusăși până la 1,5 mm pentru mașini de mare putere. Scuturile lagărelor 4 și 16 ale motorului servesc drept suport pentru rulmenții rotorului. Răcirea motorului asincron se realizează după principiul autosuflantei de către un ventilator 5. Lagărele 2 și 3 sunt închise din exterior cu capace 1 având etanșări labirint. Pe carcasa statorului este instalată o cutie 21 cu cablurile 20 ale înfășurării statorului. Pe corp este fixată o placă 17, pe care sunt indicate principalele date ale tensiunii arteriale. În figura 5.1 se mai arată: 6 - scaunul scutului; 7 - carcasă; 8 - corp; 18 - laba; 19 - conducta de ventilatie.
Ca generator pentru o moară de vânt, s-a decis refacerea unui motor asincron. O astfel de modificare este foarte simplă și accesibilă, prin urmare, în desene improvizate turbine eoliene, puteți vedea adesea generatoare fabricate din motoare cu inducție.
Modificarea constă în rotirea rotorului sub magneți, apoi magneții sunt de obicei lipiți de rotor conform șablonului și turnați rășină epoxidică să nu zboare departe. De asemenea, este obișnuit să derulezi statorul cu un fir mai gros pentru a reduce prea multă tensiune și pentru a crește curentul. Dar nu am vrut să derulez înapoi acest motor și s-a decis să las totul așa cum este, doar pentru a converti rotorul în magneți. Ca donator a fost găsit un motor asincron trifazat cu o putere de 1,32 kW. Mai jos este o fotografie a acestui motor.
> Rotorul motorului a fost prelucrat la strung pentru grosimea magneților. Acest rotor nu folosește un manșon metalic, care este de obicei prelucrat și pus pe rotor sub magneți. Manșonul este necesar pentru a spori inducția magnetică, prin ea magneții își închid câmpurile, alimentându-se unul pe altul de sub fund și câmpul magnetic nu se risipește, dar totul intră în stator. În acest design, sunt utilizați magneți destul de puternici cu o dimensiune de 7,6 * 6 mm în cantitate de 160 de bucăți, care vor oferi EMF bune chiar și fără manșon.
>
> În primul rând, înainte de a lipi magneții, rotorul a fost marcat cu patru poli, iar magneții au fost plasați cu o teșitură. Motorul era cu patru poli și, din moment ce statorul nu a fost bobinat pe rotor, trebuie să existe și patru poli magnetici. Fiecare pol magnetic alternează, un pol este condiționat „nord”, al doilea pol este „sud”. Polii magnetici sunt distanțați, astfel încât magneții sunt grupați mai dens la poli. După plasarea magneților pe rotor, aceștia au fost înfășurați cu bandă adezivă pentru fixare și umpluți cu rășină epoxidică.
După asamblare, s-a simțit lipirea rotorului, s-a simțit lipirea atunci când arborele s-a rotit. S-a decis refacerea rotorului. Magneții au fost loviți împreună cu epoxidul și re-așezați, dar acum sunt distanțați mai mult sau mai puțin uniform pe tot rotorul, mai jos este o fotografie a rotorului cu magneți înainte de turnarea epoxidice. Dupa umplere lipirea a scazut oarecum si s-a observat ca tensiunea a scazut usor la rotirea generatorului cu aceeasi viteza si curentul a crescut usor.
>
După asamblarea generatorului finit, s-a decis să-l răsuciți cu un burghiu și să conectați ceva la el ca sarcină. S-a conectat un bec de 220 volți 60 wați, la 800-1000 rpm ardea în plină căldură. De asemenea, pentru a verifica de ce era capabil generatorul, s-a conectat o lampă cu puterea de 1 Kw, a ars la căldură maximă și burghiul nu a putut întoarce generatorul mai greu.
>
La ralanti, la viteza maximă de foraj de 2800 rpm, tensiunea generatorului era mai mare de 400 volți. La aproximativ 800 rpm, tensiunea este de 160 volți. Am incercat sa racordam si o centrala de 500 de wati, dupa un minut de torsiune apa din pahar s-a incins. Acestea sunt testele trecute de generatorul, care a fost realizat dintr-un motor cu inducție.
>
După ce generatorul a fost sudat, rack cu o axă pivotantă pentru atașarea generatorului și a cozii. Designul este realizat conform schemei cu îndepărtarea capului de vânt de la vânt prin plierea cozii, astfel încât generatorul este deplasat din centrul axei, iar știftul din spate este știftul pe care este pusă coada.
>
Iată o fotografie cu turbina eoliană terminată. Turbina eoliană a fost montată pe un catarg de nouă metri. Generatorul cu forța vântului a dat o tensiune în circuit deschis de până la 80 de volți. Au încercat să conecteze la el un tenn de doi kilowați, după un timp tennul s-a încălzit, ceea ce înseamnă că generatorul eolian mai are un fel de putere.
>
Apoi, controlerul pentru generatorul eolian a fost asamblat și bateria a fost conectată prin el pentru încărcare. Încărcarea a fost un curent suficient de bun, bateria făcea rapid zgomot, de parcă ar fi fost încărcată de la un încărcător.
Până acum, din păcate, nu există date detaliate despre puterea generatorului eolian, deoarece utilizatorul care și-a postat generatorul eolian aici
