Чтобы асинхронный двигатель стал генератором переменного тока, внутри него должно быть создано магнитное поле, что можно сделать, поместив постоянные магниты на ротор двигателя. Любые изменения и в то же время простые и сложные.
Во-первых, вам нужно выбрать правильный двигатель, который лучше всего подходит для работы в качестве низкоскоростного генератора. Это многополюсные асинхронные двигатели, хорошо подходящие для 6-полюсных и тихоходных двигателей, с максимальными оборотами в режиме двигателя не более 1350 об / м. Такие двигатели имеют наибольшее количество полюсов и зубьев на статоре.
Затем демонтируйте двигатель и снимите рабочее колесо якоря, которое должно быть заземлено на машину до указанных размеров для крепления магнитов. Неодимовые магниты, они обычно держатся на маленьких круглых магнитах. Сейчас я постараюсь рассказать, как и сколько магнитов нужно клеить.
Во-первых, вам нужно знать, сколько полюсов имеет ваш двигатель, но из обмотки трудно понять, не имея достаточного опыта, поэтому количество полюсов лучше прочитать на маркировке двигателя, если она, очевидно, имеется, хотя в большинстве случаев это так. Ниже приведен пример маркировки двигателя и расшифровки маркировки.
По марке двигателя. Для 3-фазного: Тип двигателя Мощность, кВт Напряжение, Скорость V, (сон.), Об / мин / мин. Мощность,% Вес, кг
Например: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93,7 4580 Интерпретация обозначения двигателя: D — двигатель; А — асинхронный; Ф — с фазным рабочим колесом; 3 — закрытая версия; 400 — мощность, кВт; б — напряжение, кВ; 10 — количество полюсов; УХЛ — изменение климата; 1 — категория направлений.
Так уж получилось, что двигатели не нашего производства, как на картинке выше, и маркировка непонятна, или маркировка просто неразборчива. Остался только один метод, чтобы рассчитать, сколько у вас зубов на статоре и сколько зубов имеет одну катушку. Если катушка Нейпира имеет 4 зуба, а их всего 24, то двигатель шестиполюсный.
Количество полюсов статора должно быть известно для определения количества полюсов, когда магниты прикреплены к ротору. Это число обычно равно, т. Е. Если полюсов статора 6, то магниты должны быть склеены с чередующимися полюсами в количестве 6, SNSNSN.
Теперь, когда число полюсов известно, необходимо рассчитать количество магнитов ротора. Для этого необходимо рассчитать длину оружия ротора, используя простую формулу 2nR, где n = 3,14. То есть. 3.14, умноженную на 2 и радиус ротора, получается, что длина круга. Далее мы измеряем наш ротор по длине утюга, который находится в алюминиевом валу. После этого вы можете нарисовать получившуюся полосу с длинной и широкой шириной, ее можно на компьютере и затем распечатать.
Терер должен определяться толщиной магнитов, она примерно равна 10-15% диаметра ротора, например, если ротор 60 мм, то нужны магниты с толщиной 5-7 мм. Для этого они обычно покупают магниты. Если диаметр ротора составляет около 6 см, высота магнитов может составлять 6-10 мм. После определения того, какие магниты использовать, на шаблоне, длина которого равна окружности
На примере расчета магнитов для ротора, например с диаметром ротора 60 см, рассчитаем длину круга = 188 см. Мы делим длину на количество полюсов, в данном случае на 6, и получаем 6 секций, в каждой секции магниты приклеены к одному полюсу. Но это еще не все. Трель должна рассчитать, сколько магнитов пойдет на один полюс, чтобы равномерно распределить их на полюсе. Например, ширина круглого магнита составляет 1 см, расстояние между магнитами составляет около 2-3 мм, что означает 10 мм + 3 = 13 мм.
Разобьем длину круга на 6 частей = 31 мм, это ширина одного полюса по длине периметра ротора и ширина колонки по железу, пусть 60 мм. Получается, что поле полюса составляет от 60 до 31 мм. Получается 8 в 2 ряда магнитов на полюс с расстоянием между ними 5 мм. В этом случае необходимо пересчитать количество магнитов, чтобы они подходили как можно ближе к полюсу.
Вот пример магнитов шириной 10 мм, поэтому расстояние между ними составляет 5 мм. Если вы уменьшите, например, диаметр магнитов в 2 раза, то есть на 5 мм, тогда они будут более плотно заполнены полюсом, что приведет к увеличению магнитного поля от большего количества общей массы магнита. Уже есть 5 рядов таких магнитов (5 мм), и на длине 10 или 50 магнитов на полюс, а общее количество на ротор составляет 300 штук.
Чтобы уменьшить прилипание, шаблон должен быть помечен так, чтобы движение магнита с наклейкой равнялось ширине одного магнита, если ширина магнита равна 5 мм, смещение равно 5 мм.
Теперь, когда вы определились с магнитами, поверните ротор, чтобы установить магниты. Если высота магнитов составляет 6 мм, диаметр шлифуется на 12 + 1 мм, 1 мм — это край кривизны кисти. Магниты могут быть размещены на роторе двумя способами.
Первый способ состоит в том, чтобы заранее сделать шпиндель, в котором отверстия для магнитов сформированы в виде шаблона, после размещения шпинделя на роторе, и магниты приклеены к просверленным отверстиям. На роторе за канавкой необходимо дополнительно шлифовать разделяющие алюминиевые полосы между утюгом и глубиной, равной высоте магнитов. И полученные в результате канавки, заполненные смазочными опилками, были смешаны с эпоксидным клеем. Это значительно повысит эффективность, опилки послужат дополнительным магнитопроводом между железом ротора. Отбор проб может быть сделан с помощью режущего аппарата или машины.
Изготовлен установочный штифт магнита, обработанный ролик обмотан полиэтиленом, затем слой за слоем обмотан повязкой, пропитан эпоксидной смолой, затем отшлифован до размеров машины и снят с ротора, приклеен к сату и просверлен до магнитов. магниты обычно приклеиваются к эпоксидному клею, и ниже на рисунке два примера наклеек из агнита, первый пример касается 2 фотографий магнитов, использующих шпиндель, а второй на следующей странице находится непосредственно в шаблоне. А IDNO думаю и понятно, как магниты клеют.
>
Он имеет два основных этапа:
- изготовление ротора
- создание генератора
Эти работы практически не имеют ничего общего друг с другом, поскольку необходимо, чтобы система отличалась по характеру и назначению. Производство обоих элементов использует импровизированные механизмы и устройства, которые могут быть использованы или преобразованы в нужный узел. Одним из вариантов создания генератора, часто используемого при производстве ветрогенератора, является производство асинхронного электродвигателя, который успешно и эффективно решает проблему. Рассмотрим вопрос более подробно:
Генерация генератора от асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель — лучший «полуфабрикат» для генерации генератора. Он обладает наилучшими характеристиками по сопротивлению короткому замыканию, менее требователен к пыли и грязи. Кроме того, асинхронные генераторы вырабатывают больше «чистой» энергии, и четкий коэффициент (наличие высших гармоник) этих устройств составляет всего 2% по сравнению с 15% синхронных генераторов. Высшие гармоники способствуют нагреву двигателя и уменьшают режим вращения, поэтому их небольшое количество является большим плюсом конструкции.
Асинхронные устройства не имеют вращающихся обмоток, что в значительной степени исключает возможность их повреждения или повреждения из-за трения или короткого замыкания.
Важным фактором также является наличие напряжения 220 В или 380 В на выходных обмотках, что позволяет подключать приемные устройства непосредственно к генератору в обход системы стабилизации тока. Это означает, что пока есть ветер, инструменты будут работать так же, как и в сети.
Единственная разница в работе всего комплекса состоит в том, чтобы перестать работать сразу после прекращения ветра, тогда как батареи, входящие в комплект, питают устройства, которые изнашиваются в течение определенного времени, используя свою емкость.
Как преобразовать ротор
Единственное изменение, внесенное в конструкцию асинхронного двигателя после его преобразования в генератор, — это установка постоянных магнитов на ротор. Чтобы получить больший ток, иногда обмотки перематываются более толстым проводом, который имеет меньшее сопротивление и дает лучшие результаты, но эта процедура не критична, вы можете обойтись без нее — генератор будет работать.
Ротор асинхронного двигателя не имеет обмоток или других компонентов, которые на самом деле являются маховиком. Обработка ротора производится на металлическом токарном станке, без него вы не сможете обойтись. Поэтому при создании проекта необходимо немедленно решить проблему технической поддержки работы, найти друга на токарном станке или в организации, занимающейся такой работой. Рабочее колесо должно иметь уменьшенный диаметр в зависимости от толщины магнитов, которые будут на нем установлены.
Есть два способа крепления магнитов:
- изготовление и установка стального рукава, который надевается на ротор, предварительно уменьшенный в диаметре, после чего магниты прикрепляются к рукаву. Этот метод позволяет повысить напряженность магнитов, плотность поля, способствуя более активному формированию электромагнитного поля
- уменьшение диаметра только за счет толщины магнитов плюс необходимый рабочий зазор. Этот способ более прост, но требует установки более сильных магнитов и предпочтительно неодимовых магнитов, которые имеют гораздо большую прочность и создают мощное поле.
Магниты устанавливаются вдоль расчетной линии ротора, то есть не силы воли, а слегка смещены в направлении вращения (эти линии четко видны на роторе). Магниты расположены поочередно и прикреплены к ротору с помощью клея (рекомендуется эпоксидная смола). После сушки вы можете собрать генератор, которым стал наш двигатель, и перейти к процедурам испытаний.
Тесты вновь созданного генератора
Эта процедура позволяет определить КПД генератора, эмпирически определить скорость вращения ротора, необходимую для получения требуемого напряжения. Они обычно прибегают к использованию другого двигателя, например, электрической дрели с регулируемой скоростью патрона. Поворачивая ротор генератора с помощью вольтметра или подключенной к нему лампы, проверьте, какие скорости необходимы для минимального и максимального предела мощности генератора, чтобы получить данные, на основе которых будет создаваться ветряная турбина.
В целях тестирования можно подключить любое потребительское устройство (например, радиатор или осветительное устройство) и убедиться, что оно работает. Это поможет удалить любые вопросы, которые могут возникнуть, и внести изменения в случае необходимости. Например, иногда возникают ситуации с «залипанием» ротора, который не начинается при слабом ветре. Это происходит при неравномерном распределении магнитов и устраняется путем разборки генератора, отсоединения магнитов и их повторного усиления в более однородной конфигурации.
После завершения всей работы появляется полностью работающий генератор, которому сейчас нужен маркетинговый источник.
(AG) — самая популярная электрическая машина переменного тока, в основном используемая в качестве двигателя.
Только низковольтные АГС (с напряжением питания до 500 В) мощностью от 0,12 до 400 кВт потребляют более 40% всей вырабатываемой в мире электроэнергии, а их ежегодное производство составляет сотни миллионов, покрывая самые разнообразные потребности промышленного и сельскохозяйственного производства судов, авиационные и транспортные системы, системы автоматизации, военная и спецтехника.
Эти двигатели относительно просты по конструкции, очень надежны в эксплуатации, имеют достаточно высокую энергоэффективность и низкую стоимость. Именно поэтому сфера применения асинхронных двигателей постоянно расширяется как в новых областях техники, так и в более сложных электрических машинах различной конструкции.
Например, значительный интерес в последние годы к использованию асинхронных двигателей в режиме генератора для питания как трехфазных приемников тока, так и нагрузок постоянного тока через выпрямительные устройства. В системах автоматического управления в сервоэлектрических приводах асинхронные тахогенераторы с компактным ротором широко используются в компьютерных устройствах для преобразования угловой скорости в электрический сигнал.
Приложение асинхронного генератора
При определенных условиях работы автономных источников электрической энергии в режиме асинхронного генератора оно оказывается предпочтительным или даже единственно возможным решением, например, на высокоскоростных мобильных электростанциях с безредукторным приводом газовой турбины со скоростью n = (9 … 15) 10 3 об / мин. В документе описывается АГ с массивным ферромагнитным ротором мощностью 1500 кВт в = 12000 об / мин, предназначенный для автономного сварочного комплекса «Север». В этом случае массивный ротор с продольными канавками прямоугольного сечения не содержит обмоток и выполнен из цельной кованой стали, что позволяет напрямую соединять ротор двигателя в режиме генератора с приводом газовой турбины с периферийной скоростью на поверхности ротора до 400 м / с. при ламинированном сердечнике и намотке типа ks «беличья клетка» допустимая окружная скорость не превышает 200 — 220 м / с.
Другим примером эффективного использования асинхронного двигателя в режиме генератора является их длительное использование в мини-ГЭС в условиях постоянной нагрузки.
Их отличает простота эксплуатации и технического обслуживания, они легко переключаются на параллельную работу, а форма кривой выходного напряжения ближе к синусоидальной, чем у SG, при работе на той же нагрузке. Кроме того, масса АГ мощностью 5-100 кВт примерно в 1,3-1,5 раза меньше массы СГ той же мощности и транспортирует меньшее количество намоточных материалов. В то же время в конструктивном отношении они не отличаются от обычных АД и возможно, что их массовое производство на электротехнических заводах выпускают асинхронные машины.
Недостатки асинхронного генератора в режиме асинхронного двигателя (БП)
Одним из недостатков AD является то, что они потребляют значительную реактивную мощность (50% или более от общей мощности), необходимую для создания магнитного поля в автомобиле, которое должно происходить с момента, когда асинхронный двигатель работает параллельно с режимом генератора в сети или от другого источника питания. пассивный (аккумуляторные конденсаторы (BC) или синхронный компенсатор (SC)) во время автономной работы AG. В последнем случае наиболее эффективным является включение батареи конденсаторов в цепь статора, параллельную нагрузке, хотя в принципе возможно включить ее в цепь ротора. Для улучшения рабочих свойств режима асинхронного генератора конденсаторы могут быть дополнительно соединены последовательно со статором последовательно или параллельно с нагрузкой.
Во всех случаях автономной работы асинхронного двигателя в режиме генератора источник реактивной мощности (БК или СК) должен обеспечивать реактивную мощность как АГ, так и нагрузку, как правило, реактивной составляющей (индуктивной) (cosph n <1, соsφ н> 0).
Масса и размеры конденсаторных батарей или синхронного компенсатора могут превышать массу асинхронного генератора и только при cosph n = 1 (чисто активная нагрузка) размеры КА и массы переменного тока сравнимы с размером и массой АГ.
Другой, наиболее сложной проблемой является проблема стабилизации напряжения и частоты автономно работающего АГ, имеющего «мягкие» внешние характеристики.
При использовании асинхронного генератора. Как часть автономной проблемы, эта проблема осложняется нестабильностью скорости вращения ротора. Возможны и современные методы асинхронного генератора напряжения.
При проектировании AG выполняйте оптимизацию расчетов максимальной эффективности в широком диапазоне изменений скорости и нагрузки, а также минимальных затрат с учетом всей схемы управления и регулирования. Конструкция генератора должна учитывать климатические условия ветровых турбин, постоянные механические нагрузки на элементы конструкции, особенно сильные электродинамические и тепловые воздействия во время переходных состояний, возникающих во время пусков, отключений питания, потери синхронизма, коротких замыканий и других, а также значительных порывов ветра.
Асинхронное устройство, асинхронный генератор
Устройство асинхронной машины с клеточным ротором показано на примере двигателя серии AM
Основными частями АД являются неподвижный статор 10 и вращающийся в нем ротор, отделенные от статора воздушным зазором. Для уменьшения вихревых токов сердечники ротора и статора собраны из отдельных листов из стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Листы окисляются (подвергаются термообработке), что повышает их поверхностное сопротивление.
Сердечник статора встроен в раму 12, которая является внешней частью машины. На внутренней поверхности сердечника имеются канавки, в которых расположена обмотка 14. Обмотка статора обычно выполнена в три этапа двумя слоями отдельных катушек с меньшим шагом из изолированной медной проволоки. Начало и конец фаз обмотки ведут к клеммам клеммной коробки и помечаются следующим образом:
начало — CC2, C3;
заканчивается — С 4, С 5, сб.
Обмотка статора может быть соединена со звездой (U) или треугольником (D). Это позволяет использовать один и тот же двигатель с двумя разными линейными напряжениями, например, 127/220 В или 220/380 В. В то же время соединение Y соответствует переключению АД на более высокое напряжение.
Собранный собранный сердечник ротора прижимается к валу 15 посредством горячей установки и защищен от вращения с помощью гаечного ключа. Сердечник ротора на внешней поверхности имеет пазы для расположения обмоток 13. Обмотка ротора при наиболее распространенном артериальном давлении представляет собой серию медных или алюминиевых стержней, размещенных в пазах и закрытых на концах колец. В двигателях мощностью до 100 кВт и более обмотка ротора выполняется путем заливки канавок в расплавленный алюминий под давлением. Одновременно с обмоткой фиксирующие кольца образуются вместе с вентиляционными клетками 9. По своей форме эта обмотка напоминает «короткозамкнутую клетку».
Двигатель с фазным рабочим колесом. Асинхронный режим генератора и
Для специальных асинхронных двигателей обмотка ротора может быть выполнена в виде статора. Рабочее колесо с такой обмоткой, помимо указанных частей, имеет три контактных кольца, установленных на валу, предназначенных для соединения обмотки с внешней цепью. АД в этом случае называется двигателем с фазным ротором или контактными кольцами.
Вал 15 ротора соединяет все элементы ротора и служит для соединения асинхронного двигателя с приводом.
Воздушный зазор между ротором и статором составляет 0,4 — 0,6 мм для машин с малой мощностью и до 1,5 мм для машин с большой мощностью. Крышки подшипников 4 и 16 двигателя служат опорой для подшипников ротора. Асинхронный двигатель охлаждается в соответствии с принципом самовоздуходувки вентилятора 5. Подшипники 2 и 3 закрыты крышками 1, имеющими лабиринтные уплотнения. Коробка 21с установлена в корпусе статора с выводами 20 обмотки статора. Пластина 17 укреплена на корпусе, на котором указаны основные данные артериального давления. На рисунке 5.1 также указано: 6 — щит посадочного перрона; 7 — корпус; 8 — корпус; 18 — лапа; 19 — вентиляционный канал.
Чтобы получить автономные источники электроэнергии, специалисты нашли способ самостоятельно выполнить трехфазный асинхронный двигатель переменного тока в генераторе. Этот метод имеет несколько преимуществ и несколько недостатков.
Появление асинхронного электродвигателя
В разделе показаны основные элементы:
- чугунный корпус с ребрами радиатора для эффективного охлаждения;
- корпус компактного ротора с линиями сдвига магнитного поля вокруг его оси;
- переключение группы контактов в коробке (боро) для переключения обмоток статора в цепь «звезда» или «треугольник» и подключение проводов питания;
- узкие пучки медных обмоток статора;
- стальной вал ротора с канавкой для крепления шкива с помощью клинового ключа.
Подробная разборка асинхронного двигателя со всеми деталями показана на рисунке ниже.
Детальная разборка асинхронного двигателя
Преимущества генераторов, преобразованных из асинхронных двигателей:
- простота сборки схемы, возможность не снимать мотор, не наматывать обмотки;
- возможность вращения электрогенератора турбины или турбины;
- Генератор от асинхронного двигателя широко используется в системах двигатель-генератор для преобразования однофазной сети переменного тока 220 В в трехфазную сеть с напряжением 380 В.
- возможность использования генератора в полевых условиях, поворота его от двигателей внутреннего сгорания.
Недостатком является сложность расчета емкости конденсаторов, подключенных к обмоткам, фактически это делается экспериментально.
Следовательно, трудно добиться максимальной мощности такого генератора, возникают трудности с питанием электрических установок, которые имеют большой пусковой ток, на дисковых электрических пилах с трехфазными двигателями переменного тока, бетономешалках и других электрических установках.
Принцип работы генератора
Принцип обратимости основан на работе такого генератора: «любая электрическая система, которая преобразует электрическую энергию в механическую энергию, может выполнять обратный процесс». Применяется принцип работы генераторов, вращение ротора вызывает ЭДС и появление электрического тока в обмотках статора.
Исходя из этой теории, очевидно, что асинхронный электродвигатель может быть преобразован в электрический генератор. Чтобы провести сознательную реконструкцию, необходимо понять, как происходит процесс генерации и что для этого требуется. Все двигатели переменного тока считаются асинхронными. Поле статора слегка перемещается в магнитном поле ротора, вытягивая его в направлении вращения.
Чтобы добиться обратного процесса генерации, поле ротора должно перемещать магнитное поле статора, предпочтительно вращаясь в противоположном направлении. Они достигают этого путем включения блока питания, большого конденсатора и группы конденсаторов для увеличения емкости. Установка конденсатора заряжена, накапливая магнитную энергию (компонент пассивного переменного тока). Заряд конденсатора в фазе противоположен источнику тока электродвигателя, поэтому вращение ротора начинает замедляться, обмотка статора генерирует ток.
преобразование
Как своими руками превратить асинхронный электродвигатель в генератор?
Для подключения конденсаторов открутите верхнюю крышку борнео (коробку), в которой есть группа контактов, которая меняет контакты обмоток статора и подключите силовые кабели асинхронного двигателя.
Открытый бор с контактной группой
Обмотка статора может быть подключена к «звезде» или «треугольнику».
Схемы с включением звезд и треугольников
На паспортной табличке или в паспорте изделия указаны возможные схемы подключения и параметры двигателя для различных подключений. Определено:
- максимальные токи;
- напряжение питания;
- потребление энергии;
- количество оборотов в минуту;
- Производительность и другие параметры.
Параметры двигателя указаны на шильдике
В трехфазном генераторе асинхронного электродвигателя, который они делают вручную, конденсаторы подключаются аналогичным образом к «треугольнику» или «звезде».
Опция запуска с «Звездой» обеспечивает начальный процесс генерации тока при меньших оборотах, чем при подключении цепи к «Треугольнику». В этом случае напряжение на выходе генератора будет несколько ниже. Подключение в схеме «Треугольник» обеспечивает небольшое увеличение выходного напряжения, но требует более высокой скорости при запуске генератора. В однофазном асинхронном двигателе подключен один конденсатор со сдвигом фазы.
Схема подключения конденсаторов на генераторе в «треугольнике»
Использованные конденсаторы KBG-MN или других марок с неполярными, не менее 400 В, биполярными электролитическими моделями не подходят в этом случае.
Jpg? .Jpg 600 Вт, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/kondensator-1.jpg 650 Вт «размеры =» (максимальная ширина: 600 пикселей) 100 Вт, 600 пикселей «\ u003e
Что такое конденсатор без полярной марки КБГ-МН
Расчет конденсаторов для использованного двигателя
| Номинальная выходная мощность генератора, в кВт | Расчетная емкость в микрофице |
|---|---|
| 2 | 60 |
| 3,5 | 100 |
| 5 | 138 |
| 7 | 182 |
| 10 | 245 |
| 15 | 342 |
В синхронных генераторах возбуждение процесса генерации происходит на обмотках якоря от источника питания. 90% асинхронных двигателей имеют плотные роторы, без обмотки, возбуждение генерируется статическим зарядом, остающимся в роторе. Все, что вам нужно сделать, это создать ЭДС на начальной стадии торговли, которая индуцирует ток и заряжает конденсаторы через обмотки статора. Дальнейшая зарядка происходит от генерируемого тока, процесс генерации будет продолжаться до тех пор, пока ротор не вращается.
Рекомендуется устанавливать автоматическое подключение нагрузки к генератору, розеткам и конденсаторам в отдельной закрытой крышке. Подключите провода, соединяющие генератор с экраном, отдельным кабелем.
Даже если генератор не работает, следует избегать контактных клемм контактных конденсаторов. Накопленный заряд конденсатора остается в течение длительного времени и может попасть в электричество. Заземлите кожух всех приборов, двигателя, генератора, пульта управления.
Установка системного двигателя-генератора
При установке генератора с двигателем своими руками необходимо учитывать, что указанное число номинальных скоростей используемого асинхронного электродвигателя на холостом ходу выше.
Схема ремня мотора-генератора
В случае двигателя со скоростью 900 об / м, когда на холостом ходу будет 1230 об / мин, для получения достаточной мощности от генератора, преобразованного из этого двигателя, необходимо, чтобы число оборотов было на 10% больше, чем на холостом ходу:
1230 + 10% = 1353 об / м.
Ременный привод рассчитывается по формуле:
Vg = Vm x Dm Dg
Vg — необходимая частота вращения генератора 1353 об / мин;
Vm — частота вращения двигателя 1200 об / м;
Дм — диаметр шкива на двигателе 15 см;
Dg — диаметр шкива на генераторе.
С двигателем 1200 об / мин, где диаметр шкива составляет 15 см, остается только рассчитать Dg — диаметр шкива на генераторе.
Dg = Vm x Dm / Vg = 1200об / мх 15см / 1353об / м = 13,3 см.
Генератор неодимовых магнитов
Как сделать генератор из асинхронного электродвигателя?
Этот отечественный генератор исключает использование конденсаторных установок. Источник магнитного поля, которое индуцирует ЭДС и создает ток в обмотке статора, построен на постоянных неодимовых магнитах. Чтобы сделать это вручную, вы должны последовательно делать следующее:
- Снимите переднюю и заднюю крышки асинхронного двигателя.
- Снимите ротор со статора.
Data-lazy-type = «image» data-src = «http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-1-600×448.jpg?.jpg 600 Вт, https: // elquanta. com / wp-content / uploads / 2016/09 / rotor-1-768×573..jpg 1024 Вт, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-1.jpg 1200 Вт «размеры =» (максимальная ширина: 600 пикселей) 100 Вт, 600 пикселей \ u003e
Как выглядит ротор асинхронного двигателя?
- Ротор обработан, верхний слой удален на 2 мм больше, чем толщина магнитов. Дома не всегда бывает так, что ротор скучен своими руками, без снаряжения и навыков катания. Вы должны связаться со специалистами в токарной мастерской.
- На листе обычной бумаги шаблон подготовлен для размещения круглых магнитов, диаметром 10-20 мм, толщиной до 10 мм, с силой натяжения 5-9 кг на квадратный метр / см, размер зависит от размера ротора. Шаблон приклеен к поверхности ротора, магниты размещены в полоски под углом от 15 до 20 градусов по отношению к оси ротора, по 8 штук на полосу. На следующем рисунке показано, что на некоторых роторах отмечены темные полосы сдвига линии магнитного поля относительно своей оси.
Data-lazy-type = «image» data-src = «http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2016/09/rotor-01-600×309.jpg?.jpg 600 Вт, https: // elquanta. com / wp-content / uploads / 2016/09 / rotor-01.jpg 730 Вт «размеры =» (максимальная ширина: 600 пикселей) 100 Вт, 600 пикселей «\ u003e
Монтажные магниты на роторе
- Рабочее колесо магнита рассчитывается так, чтобы получить четыре группы полос, в группе из 5 полос расстояние между группами магнита 2.0. Разнос в группе магнитов 0,5-1,0, эта система уменьшает прилипание ротора к статору, его следует скручивать усилием двух пальцев;
- Крыльчатка магнита, выполненная по расчетной схеме, залита эпоксидной смолой. После небольшого высыхания цилиндрическую часть ротора покрывают слоем стекловолокна и повторно пропитывают эпоксидной смолой. Это исключит вылет магнитов при вращении ротора. Верхний слой магнитов не должен превышать первоначальный диаметр ротора, который находился перед канавкой. В противном случае ротор не встанет на место или при вращении он будет трутся обмотку статора.
- После сушки крыльчатку можно поставить на место и закрыть крышки;
- Для проверки необходим генератор — вращайте ротор электрической дрелью, измеряя выходное напряжение. Количество оборотов при желаемом напряжении измеряется тахометром.
- Зная необходимое количество оборотов генератора, ременная передача рассчитывается по методике, описанной выше.
Интересным случаем применения является использование электрического генератора на основе асинхронного электродвигателя в цепи электродвигателя с генератором с собственным источником питания. Когда часть энергии, вырабатываемой генератором, поступает на электродвигатель, который его вращает. Остальная часть энергии расходуется на нагрузку. Зная принцип автономного энергоснабжения, практически можно обеспечить дом автономным питанием в течение длительного времени.
Генератор Video R с асинхронным двигателем.
Для широкой аудитории электроэнергии покупка мощных дизельных электростанций, таких как TEKSAN TJ 303 DW5C с мощностью 303 кВА или мощностью 242 кВт, не имеет смысла. Бензиновые генераторы малой мощности дороги, лучшее решение — сделать ветрогенератор своими руками или моторизованный генератор с собственным источником питания.
Используя эту информацию, вы можете собирать генератор своими руками, на постоянных магнитах или конденсаторах. Такое оборудование очень полезно в сельских домах, на местах, в качестве аварийного источника питания, когда в промышленных сетях нет напряжения. Полноценный дом с кондиционерами, электрическими плитами и котлами не сможет тянуть сильный двигатель пильного диска. Временно поставьте электричество на бытовую технику, освещение, холодильники, телевизоры и другие, не требующие высокой мощности.
Энергия электричества, поступающая в асинхронный двигатель, легко передается энергии движения при выходе из него. Что делать, если требуется обратное? В этом случае вы можете построить домашний асинхронный двигатель-генератор. Он будет работать только в другом режиме: электрическая энергия будет генерироваться за счет механической работы. Идеальное решение — реинкарнация в ветрогенераторе — источник свободной энергии.
Экспериментально доказано, что магнитное поле создается переменным электрическим полем. Этот принцип основан на работе асинхронного двигателя, конструкция которого включает в себя:
- Тело — это то, что мы видим снаружи;
- Статор является неподвижной частью электродвигателя;
- Ротор — это элемент, приводимый в движение.
В статоре основным элементом является обмотка, на которую подается переменное напряжение (принцип действия распространяется не на постоянные магниты, а на магнитное поле, поврежденное переменным электрическим напряжением). В роли ротора он действует как цилиндр с канавками, в которые укладывается обмотка. Но текущее, достигающее его, имеет противоположное направление. В результате создаются два переменных электрических поля. Каждый из них создает магнитное поле, которое начинает взаимодействовать друг с другом. Но устройство статора таково, что оно не может двигаться. Следовательно, результатом взаимодействия двух магнитных полей является вращение ротора.
Конструкция и принцип работы генератора
Эксперименты подтверждают, что магнитное поле создает переменное электрическое поле. Ниже приведена схема, иллюстрирующая принцип работы генератора.
Если металлический каркас поместить и повернуть в магнитном поле, то проникающий через него магнитный поток начнет меняться. Это приведет к созданию индукционного тока внутри рамы. Если вы объедините концы с текущим потребителем, например, с электрической лампой, вы можете наблюдать ее яркость. Это говорит о том, что механическая энергия, используемая для вращения рамки внутри магнитного поля, превратилась в электрическую энергию, которая помогла зажечь лампу.
Конструктивно электрогенератор состоит из тех же частей, что и электродвигатель: из кожуха, статора и ротора. Разница заключается только в принципе работы. Не ротор приводится в действие магнитным полем, создаваемым электрическим током в обмотке статора. Электрический ток появляется в обмотке статора из-за изменения магнитного потока, проникающего в него из-за вынужденного вращения ротора.
От электродвигателя к электрогенератору
Человеческая жизнь сегодня немыслима без электричества. Поэтому электростанции строятся везде, где энергия воды, ветра и атомных ядер превращается в электричество. Он стал универсальным, потому что он может быть преобразован в энергию движения, тепла и света. Это стало причиной массового распространения электродвигателей. Электрогенераторы менее популярны, потому что государство поставляет электроэнергию централизованно. Но иногда случается, что электричества нет и нет способа его получить. В этом случае вам поможет асинхронный двигатель-генератор.
Мы уже упоминали, что электрический генератор и двигатель конструктивно похожи друг на друга. Возникает вопрос: можно ли использовать это чудо техники в качестве источника механической и электрической энергии? Оказывается, что вы можете. И мы расскажем вам, как преобразовать двигатель в источник питания своими руками.
Смысл изменения
Если вам нужен генератор энергии, зачем оставлять двигатель, если вы можете купить новое оборудование? Однако качественная электротехника не из дешевых. И если у вас есть мотор, который в данный момент не используется, почему бы не поработать с ним хорошо? Благодаря простым манипуляциям и с минимальными затратами, вы получите отличный источник электричества, который может питать ваши устройства с активной нагрузкой. К ним относятся компьютерная инженерия, электроника и радиотехника, обычные лампы, радиаторы и сварочные конвертеры.
Но экономия не единственный плюс. Преимущества электрогенератора, построенного из асинхронного электродвигателя:
- Конструкция проще, чем синхронный аналог;
- Максимальная защита внутренних органов от влаги и пыли;
- Высокая устойчивость к перегрузкам и коротким замыканиям;
- Почти нет нелинейных искажений;
- Чистый коэффициент (значение, выражающее неравномерность вращения ротора) не более 2%;
- Обмотки статичны во время работы, поэтому они не изнашиваются в течение длительного времени, что увеличивает срок службы;
- Генерируемое электричество сразу же имеет напряжение 220 В или 380 В, в зависимости от двигателя, который вы решите повторить: однофазный или трехфазный. Это означает, что потребители тока могут быть напрямую подключены к генератору без инверторов.
Даже если генератор не способен полностью удовлетворить ваши потребности, его можно использовать вместе с централизованным источником питания. В этом случае мы снова говорим о сохранении: вам придется платить меньше. Выгода будет выражена в разнице, полученной вычитанием произведенной электроэнергии из количества потребленной электроэнергии.
Что вам нужно для изменения?
Чтобы создать генератор из асинхронного двигателя своими руками, вы должны сначала понять, что мешает преобразованию электричества из механической энергии. Напомним, что для создания индукционного тока необходимо иметь магнитное поле, которое меняется со временем. Когда устройство находится в режиме двигателя, оно создается как в статоре, так и в роторе благодаря питанию от сети. Однако, если вы переведете технику в режим генератора, то окажется, что магнитного поля вообще нет. Откуда он?
После запуска устройства в режиме двигателя ротор сохраняет остаточную намагниченность. Именно принудительное вращение вызывает индукционный ток в статоре. Чтобы магнитное поле оставалось, вам необходимо установить конденсаторы с емкостным током. Он будет поддерживать намагничивание благодаря самовозбуждению.
Мы нашли вопрос, откуда появилось первоначальное магнитное поле. Но как привести ротор в движение? Конечно, если вы разворачиваете его своими руками, вы можете привести в действие маленькую лампочку. Но результат не может вас удовлетворить. Идеальное решение — превратить двигатель в ветрогенератор или ветротурбину.
Так называемое устройство, которое преобразует кинетическую энергию ветра в механическую, а затем в электрическую. Ветровые турбины оснащены лопастями, которые приводятся в движение во время ветра. Они могут вращаться как вертикально, так и горизонтально.
От теории к практике
Давайте построим ветрогенератор от двигателя. Для простого понимания прилагаются инструкции к схеме и видео. Вам понадобится:
- Устройство для передачи энергии ветра на ротор;
- Конденсаторы для каждой обмотки статора.
Сложно сформулировать правило, по которому вы можете подобрать устройство, чтобы поймать ветер в первый раз. Здесь следует руководствоваться тем, что когда оборудование работает в режиме генератора, частота вращения ротора должна быть на 10% выше, чем при работе в качестве двигателя. Нужно включить неноминальную частоту, но на холостом ходу. Пример: номинальная частота составляет 1000 об / мин, а в режиме холостого хода 1400. Далее, для выработки электроэнергии необходима частота около 1540 об / мин.
Выбор конденсаторов для емкости производится по формуле:
С — желаемая мощность. Q — частота вращения ротора в оборотах в минуту. П — число «пи», равное 3,14. f — частота фазы (постоянная для России, равная 50 Гц). U — напряжение сети (220, если одна фаза и 380, если три).
Пример расчета : трехфазный оборот ротора при 2500 об / мин. Тогда C = 2500 / (2 * 3,14 * 50 * 380 * 380) = 56 мкФ.
Внимание! Не выбирайте емкость, превышающую расчетное значение. В противном случае сопротивление будет высоким, что приведет к перегреву генератора. Это может произойти, даже если устройство запускается без нагрузки. В этом случае будет полезно уменьшить емкость конденсатора. Чтобы облегчить это самостоятельно, поставьте танк не крепче, а команде. Например, 60 мкФ может состоять из 6 частей по 10 мкФ, соединенных параллельно.
Как подключиться?
Рассмотрим, как создать генератор асинхронного двигателя, например трехфазный двигатель:
- Соедините вал с устройством привода ротора за счет энергии ветра;
- Подключите конденсаторы по треугольной схеме, подключите вершины к концам звезды или вершинам треугольника статора (в зависимости от типа подключения обмотки);
- Если на выходе требуется 220 вольт, необходимо подключить треугольную обмотку (конец первой обмотки — с началом второй, с концом второй — с началом третьей, с концом третьей — с началом первой);
- Если вам необходимо питание устройств напряжением 380 В, схема «звезда» подойдет для подключения обмоток статора. Для этого подключите начало всех обмоток и соедините концы с соответствующими емкостями.
Подробные инструкции о том, как сделать однофазный ветрогенератор малой мощности своими руками:
- Снимите электродвигатель со старой стиральной машины;
- Определите рабочую обмотку и подключите к ней параллельный конденсатор;
- Вращайте ротор с силой ветра.
Оказывается, ветряная мельница, как и кино, подаст 220 вольт.
В случае электрических устройств, работающих на постоянном токе, установка выпрямителя дополнительно требуется. А если вас интересует контроль параметров источника питания, установите амперметр и вольтметр на выходе.
Совет! Ветрогенераторы иногда могут перестать работать или не работать на полную мощность из-за отсутствия постоянного ветра. Именно поэтому удобно организовать собственную электростанцию. В этом случае ветряная турбина подключается к аккумулятору во время ветра. Накопленная электрическая энергия может быть использована во время мира.