Как сделать генератор для ветряка из асинхронного двигателя своими руками. Генератор из асинхронного двигателя

Генератор из асинхронного двигателя своими руками

За основу был взят промышленный асинхронный двигатель переменного тока, мощностью 1,5 кВт с частотой вращения вала 960 об/мин. Сам по себе такой мотор изначально не может работать как генератор. Ему необходима доработка, а именно замена или доработка ротора.Табличка с маркировкой двигателя:Двигатель хорош тем, что у него везде где нужно стоят уплотнения, особенно у подшипников. Это существенно увеличивает интервал между периодическими техническими обслуживаниями, так как пыль и грязь никуда просто так попасть и проникнуть не могут.Ламы у этого электродвигателя можно поставить на любую сторону, что очень удобно.

Переделка асинхронного двигателя в генератор

Снимаем крышки, извлекаем ротор. Обмотки статора остаются родные, двигатель не перематывается, все остается как есть, без изменений.Ротор дорабатывался на заказ. Было решено сделать его не цельнометаллическим, а сборным. То есть, родной ротор стачивается до определенного размера. Вытачивается стальной стакан и запрессовывается на ротор. Толщина скана в моем случае 5 мм.Разметка мест для приклеивания магнитов была одной из самых сложных операций. В итоге методом проб и ошибок было решено распечатать шаблон на бумаге, вырезать в нем кружочки под неодимовые магниты – они круглые. И приклеить магниты по шаблону на ротор.Основная загвоздка возникла в вырезании множественных кружочков в бумаге.Все размеры подбираются сугубо индивидуально под каждый двигатель. Каких-то общих размеров размещения магнитов дать нельзя.Неодимовые магниты приклеены на супер клей.Была сделана сетка из капроновой нити для укрепления.Далее обматывается все скотчем, снизу делается герметичная опалубка, герметизированная пластилином, а сверху заливная воронка из того же скотча. Заливается все эпоксидной смолой.Смола потихоньку стекает сверху вниз.После застывания эпоксидной смолы, снимаем скотч.Теперь все готов к сборке генератора.Загоняем ротор в статор. Делать это нужно особо осторожно, так как неодимовые магниты обладают огромной силой и ротор буквально залетает в статор.Собираем, закрываем крышки.Магниты не задевают. Залипания почти нет, крутится относительно легко. Проверка работы. Вращаем генератор от дрели, с частотой вращения 1300 об/мин.Двигатель подключен звездой, треугольником генераторы такого типа подключать нельзя, не будут работать.Снимается напряжение для проверки между фазами.Генератор из асинхронного двигателя работает отлично.

Смотрите видео

Более подробную информацию смотрите в видеоролике.Канал автора - Peter Dmitriev

sdelaysam-svoimirukami.ru

Изготовление генератора для ветряка из асинхронного двигателя своими руками

уже прочитали: 366

Этапы

имеет два основных этапа:

изготовление ротора
создание генератора

Эти работы между собой не имеют практически ничего общего, так как надо сделать разные по сути и назначению узлы системы. Для изготовления того и другого элемента используются подручные механизмы и приспособления, которые можно использовать или переделать в необходимый узел. Один из вариантов создания генератора, часто используемый при изготовлении ветрогенератора — изготовление из асинхронного электродвигателя, которое наиболее удачно и качественно позволяет решить проблему. Рассмотрим вопрос подробнее:

Изготовление генератора из асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель является наилучшей «заготовкой» для изготовления генератора. Он имеет для этого наилучшие показатели по устойчивости к короткому замыканию, менее требователен к попаданию пыли или грязи. Кроме того, асинхронные генераторы вырабатывают более «чистую» энергию, клирфактор (наличие высших гармоник) у этих устройств всего 2% против 15% у синхронных генераторов. Высшие гармоники способствуют нагреву двигателя и сбивают режим вращения, поэтому их малое количество является большим плюсом конструкции.

Асинхронные устройства не имеют вращающихся обмоток, что в значительной степени снимает возможность выхода их из строя или повреждения от трения или замыкания.

Мнение эксперта

Эксперт Energo.House Фомин О. А.

Горный инженер, строитель.

Также важным фактором является наличие на выходных обмотках напряжения в 220В или 380 В, что позволяет подключать приборы потребления прямо к генератору, минуя систему стабилизации тока. То есть, пока есть ветер, приборы будут работать точно так же, как от сети.

Единственное отличие от работы полного комплекса в прекращении работы сразу же после стихания ветра, тогда как аккумуляторы, входящие в комплект, какое-то время питают потребляющие устройства используя свою емкость.

Как переделать ротор

Единственным изменением, которое вносится в конструкцию асинхронного двигателя при переделывании его в генератор, является установка на ротор постоянных магнитов. Для получения большей силы тока иногда перематывают обмотки более толстым проводом, имеющим меньшее сопротивление и дающим лучшие результаты, но эта процедура не критична, можно обойтись и без нее — генератор будет работать.

Ротор асинхронного двигателя не имеет никаких обмоток или иных элементов, являясь, по сути, обычным маховиком. Обработка ротора производится в токарном станке по металлу, обойтись без этого никак нельзя. Поэтому при создании проекта надо сразу решить вопрос с техническим обеспечением работ, найти знакомого токаря или организацию, занимающуюся такими работами. Ротор надо уменьшить в диаметре на толщину магнитов, которые будут на него установлены.

Существует два способа монтажа магнитов:

изготовление и установка стальной гильзы, которая одевается на предварительно уменьшенный в диаметре ротор, после чего на гильзу крепятся магниты. Этот способ дает возможность увеличить силу магнитов, плотность поля, способствующую более активному образованию ЭДС
уменьшение диаметра только на толщину магнитов плюс необходимый рабочий зазор. Этот способ проще, но потребует установки более сильных магнитов, лучше всего — неодимовых, которые имеют намного большее усилие и создают мощное поле.

Установка магнитов производится по линиям конструкции ротора, т.е. не воль оси, а несколько смещенными по направлению вращения (на роторе эти линии хорошо видны). Магниты расставляются по чередованию полюсов и фиксируются на роторе с помощью клея (рекомендуется эпоксидная смола). После ее высыхания можно производить сборку генератора, в который отныне превратился наш двигатель, и переходить к испытательным процедурам.

Испытания вновь созданного генератора

Эта процедура позволяет выяснить степень работоспособность генератора, опытным путем определить скорость вращения ротора, необходимую для получения нужного напряжения. Обычно прибегают к помощи другого двигателя, например, электродрели с регулируемой частотой вращения патрона. Вращая ротор генератора с подключенным к нему вольтметром или лампочкой, проверяют, какие скорости необходимы для минимума и каков максимальный предел мощности генератора, чтобы получить данные, на основе которых будет создаваться ветряк.

Можно в испытательных целях подключить какой-либо прибор потребления (например, нагреватель или осветительное устройство) и убедиться в его работоспособности. Это поможет снять все возникающие вопросы и внести какие-либо изменения, если возникнет такая необходимость. Например, иногда возникают ситуации с «залипанием» ротора, не стартующего при слабых ветрах. Это происходит при неравномерном распределении магнитов и устраняется разборкой генератора, отсоединением магнитов и повторным их укреплением в более равномерной конфигурации.

По завершении всех работ в распоряжении появляется полностью рабочий генератор, который отныне нуждается в источнике вращения.

Изготовление ветряка

Для создания ветряка потребуется выбрать какой-либо из вариантов конструкции, которых имеется немало. Так, существуют горизонтальные или вертикальные конструкции ротора (в данном случае термин «ротор» обозначает вращающуюся часть ветрогенератора — вал с лопастями, приводимый в движение силой ветра). имеют более высокую эффективность и устойчивость в производстве энергии, но нуждаются в системе наведения на поток, которая, в свою очередь, нуждается в легкости вращения на валу.

Мнение эксперта

Эксперт Energo.House Фомин О. А.

Горный инженер, строитель.

Чем мощнее генератор, тем труднее его вращать и тем большее усилие должен развивать ветряк, что требует его больших размеров. При этом, чем крупнее ветряк, тем он тяжелее и обладает большей инерцией покоя, что образует замкнутый круг. Обычно используют средние значения и величины, дающие возможность образовать компромисс между размерами и легкостью вращения.

проще в изготовлении и не требовательны к направлению ветра. При этом, они имеют меньшую эффективность, так как ветер с одинаковой силой воздействует на обе стороны лопасти, затрудняя вращение. Для того, чтобы избежать этого недостатка, создано множество различных конструкций ротора, таких как:

ротор Савониуса
ротор Дарье
ротор Ленца

Известны ортогональные конструкции (разнесенные относительно оси вращения) или геликоидные (лопасти, имеющие сложную форму, напоминающую витки спирали). Все эти конструкции имеют свои достоинства и недостатки, основным из которых является отсутствие математической модели вращения того или иного вида лопастей, делающего расчет крайне сложным и приблизительным. Поэтому действуют методом проб и ошибок — создается экспериментальная модель, выясняются ее недостатки, с учетом которых изготавливается рабочий ротор.

Наиболее простая и распространенная конструкция — ротор , но в последнее время в сети появляется множество описаний других ветрогенераторов, созданных на базе других видов.

Устройство ротора несложно — вал на подшипниках, на верхней части которого укреплены лопасти, которые под действием ветра вращаются и передают крутящий момент на генератор. Изготовление ротора осуществляется из доступных материалов, монтаж не требует чрезмерной высоты (обычно поднимают на 3-7 м), это зависит от силы ветров в регионе. Вертикальные конструкции почти не требуют ухода или обслуживания, что облегчает эксплуатацию ветрогенератора.

energo.house

Генератор из асинхронного двигателя

Двигатель хорош тем, что у него везде где нужно стоят уплотнения, особенно у подшипников. Это существенно увеличивает интервал между периодическими техническими обслуживаниями, так как пыль и грязь никуда просто так попасть и проникнуть не могут.Ламы у этого электродвигателя можно поставить на любую сторону, что очень удобно.

Переделка асинхронного двигателя в генератор

Снимаем крышки, извлекаем ротор.Обмотки статора остаются родные, двигатель не перематывается, все остается как есть, без изменений.

Ротор дорабатывался на заказ. Было решено сделать его не цельнометаллическим, а сборным.

То есть, родной ротор стачивается до определенного размера.Вытачивается стальной стакан и запрессовывается на ротор. Толщина скана в моем случае 5 мм.

Разметка мест для приклеивания магнитов была одной из самых сложных операций. В итоге методом проб и ошибок было решено распечатать шаблон на бумаге, вырезать в нем кружочки под неодимовые магниты – они круглые. И приклеить магниты по шаблону на ротор.Основная загвоздка возникла в вырезании множественных кружочков в бумаге.Все размеры подбираются сугубо индивидуально под каждый двигатель. Каких-то общих размеров размещения магнитов дать нельзя.

Неодимовые магниты приклеены на супер клей.

Была сделана сетка из капроновой нити для укрепления.

Далее обматывается все скотчем, снизу делается герметичная опалубка, герметизированная пластилином, а сверху заливная воронка из того же скотча. Заливается все эпоксидной смолой.

Смола потихоньку стекает сверху вниз.

После застывания эпоксидной смолы, снимаем скотч.

Теперь все готов к сборке генератора.

Загоняем ротор в статор. Делать это нужно особо осторожно, так как неодимовые магниты обладают огромной силой и ротор буквально залетает в статор.

Собираем, закрываем крышки.

Магниты не задевают. Залипания почти нет, крутится относительно легко.Проверка работы. Вращаем генератор от дрели, с частотой вращения 1300 об/мин.Двигатель подключен звездой, треугольником генераторы такого типа подключать нельзя, не будут работать.Снимается напряжение для проверки между фазами.

Генератор из асинхронного двигателя работает отлично.

Смотрите видео

Более подробную информацию смотрите в видеоролике.Канал автора — Peter Dmitriev

labuda.blog

Как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками?

Если вы хотите иметь альтернативный источник энергии – сделайте ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками

Оглавление:

Асинхронным генератором называется работающий в генераторном режиме асинхронный электрический двигатель. Приводной двигатель вращает ротор асинхронного электрического генератора по направлению магнитного поля, вызывая тем самым отрицательное скольжение ротора, возникновение тормозящего момента и поступление электрической энергии в сеть.

Чем хороши асинхронные генераторы?

Асинхронные генераторы отличаются следующими преимуществами по сравнению с синхронными :

Более простое устройство по сравнению с синхронными, к примеру, автомобильными генераторами.
Если синхронные имеют на роторе индукционные катушки, то роторы асинхронных генераторов выглядят как обычные маховики.
Такие генераторы лучше защищены от попадания влаги и грязи.
Более устойчивы к коротким замыканиям, перегрузкам.
Напряжение на выходе у асинхронного электрогенератора имеет меньшую степень нелинейных искажений.

Видео о том, как из асинхронного двигателя сделать электрогенератор

Все перечисленные преимущества дают возможность использования асинхронных генераторов не только в качестве источников питания различных промышленных устройств, но и для питания электронной техники. Именно асинхронные генераторы являются идеальными источниками тока для приборов с активной (омической) нагрузкой — это и электронагреватели, и сварочные преобразователи, и лампы накаливания, и электронные устройства, компьютерная и радиотехника. Отсюда возникает вопрос: можно ли сделать асинхронный двигатель своими руками?

Генератор из асинхронного электродвигателя

У асинхронного электродвигателя отсутствует магнит на роторе, а на его месте там находятся короткозамкнутые витки. Поэтому с первого взгляда может показаться, что сделать из него генератор — неосуществимая задача. Однако, используя для этой цели конденсаторы, такую идею всё же можно воплотить в жизнь. Причем сделать генератор из асинхронного двигателя довольно просто.

Пошаговая инструкция

Шаг 1

Подключите к любой из трёх обмоток асинхронного электродвигателя вольтметр.

Затем следует раскрутить вал двигателя, в результате чего на вольтметре можно будет увидеть показатели, свидетельствующие о наличии появившегося напряжения. Откуда оно взялось, если ротор без магнита? Дело в том, что напряжение появляется в результате остаточной намагниченности ротора. Конечно, из-за небольшой намагниченности, напряжение также будет соответственно небольшим, значительно меньшим, чем номинальное напряжение питания двигателя.

Шаг 2

Генератором это пока назвать нельзя, но что будет, если попытаться с помощью короткозамкнутых витков ротора создать магнитное поле? Поскольку при использовании двигателя по назначению короткозамкнутые витки ротора получают ток и намагничиваются от переменного магнитного поля обмоток статора, то можно получить такой же эффект и при работающем двигателе в режиме генератора.

Шаг 3

Далее для того чтобы сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками, нужно зашунтировать одну обмотку статора с помощью конденсатора. При этом конденсатор необходимо выбирать не электролитический.

Затем следует раскрутить вал, в результате чего начнётся выработка сначала небольшого напряжения на обмотке статора, а через некоторое время оно начнёт увеличиваться и сравняется с номинальным напряжением электродвигателя.

Лучшего результата можно добиться при равных величинах резонансной частоты колебательного контура и частоты генерируемого напряжения, зависящего от частоты вращения вала. При вращении вала с частотой, приближенной к номинальной для двигателя, показатели частоты генерируемого напряжения также будут близки к номинальным. Затем зашунтируйте конденсатором остальные обмотки на двигателе и соедините их.

Ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками

Ветрогенератор из асинхронного двигателя легко сделать своими руками. К тому же для его изготовления не потребуется значительных затрат. Очень часто самодельные конструкции ветряного генератора электричества сделаны именно по такому принципу, с использованием асинхронного двигателя.

Суть переделки заключается в том, чтобы проточить ротор под магниты. Затем с помощью шаблонов осуществляют приклеивание магнитов к ротору, после чего для надёжности их следует залить эпоксидной смолой. Кроме того, можно взять более толстый провод и перемотать статор для уменьшения слишком большого напряжения и поднятия силы тока. Однако в данном случае используется не перемотанный двигатель, а переделан только ротор на магниты.

Ротор следует проточить с помощью токарного станка на толщину магнитов. Этот ротор не имеет металлической гильзы, вытачиваемой и надеваемой обычно на него под магниты. Наличие гильзы необходимо для того чтобы усилить магнитную индукцию. С её помощью магниты замкнут свои поля питания, что предотвратит рассеивание магнитного поля снизу и всё пойдёт в статор. Эта конструкция состоит из очень сильных магнитов большого размера (7,6 х 6 мм). Количество магнитов — 160 штук. Поэтому даже без гильзы они будут обеспечивать хорошую ЭДС.

Перед тем как приступить к наклейке магнитов, следует разметить ротор на 4 полюса, а магниты расположить наискосок.
Поскольку статор в данном случае не был перемотан, то ротор должен быть так же, как и двигатель, четырехполюсным.
Магнитные полюса следует чередовать (условно полюса обозначены как «север» и «юг»).
Полюса магнитов должны иметь промежутки, поскольку в полюсах они были сгруппированы более плотно.
После того как магниты будут размещены на роторе, нужно зафиксировать их с помощью скотча и эпоксидной смолы.
Когда данная конструкция была собрана, оказалось, что ротор залипает при вращении вала. Чтобы избежать этого, магниты следует сбить вместе эпоксидкой и равномерно разместить по всей поверхности ротора.

Для проверки готового генератора прокрутите его дрелью и подключите для нагрузки лампочку.

Кроме того, для тестирования устройства можно подключить и кипятильник. Если всё было сделано правильно, то через минуту кручения вода, находящаяся в стакане, нагреется до горячего состояния.
Теперь следует изготовить винт для ветряка. Для этого можно взять трубу ПВХ диаметром 160 мм и вырезать из неё лопасти согласно следующим данным (диаметр винта 1,7 м) :

Для того чтобы закрепить генератор и хвост, потребуется металлическая стойка, оснащенная поворотной осью. Чтобы обеспечить увод ветроголовки от ветра, используется складной хвост, а генератор следует сместить от центра оси.
Хвост будет одет на трубу, расположенную позади конструкции.

На следующем фото представлен готовый генератор. Его следует установить на мачту, длина которой составляет около 9 метров.

При достаточно сильном ветре устройство будет выдавать напряжение на холостом ходу приблизительно 80 вольт.
Затем необходимо собрать контролёр и подключить через него аккумулятор для зарядки. Электрогенератор из асинхронного двигателя своими руками готов.

Видео о том, как сделать ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками

Самодельная электростанция из мотоблока

Многие умельцы вырабатывают электроэнергию с помощью мотоблока, которым обычно вспахивают и убирают огороды. Для воплощения в жизнь этой идеи потребуется асинхронный электрический двигатель (к примеру, серии АИР), используемый в качестве генератора. Как сделать генератор из асинхронного двигателя, описано в следующей инструкции:

Возьмите электродвигатель с частотой вращения — 800-1600 об/мин, мощностью — 15 кВт.
Двумя шкивами и приводным ремнём следует связать двигатель мотоблока с электродвигателем.
Шкивы нужно подбирать такого диаметра, чтобы частота вращения электродвигателя в качестве генератора была на 10-15 % выше, чем паспортное значение числа оборотов электродвигателя.
Затем следует включить конденсаторы параллельно каждой из пары обмоток, которые должны быть соединены звездой и образовывать треугольник.
Снятие напряжения происходит между концом обмотки и средней точкой.
Между обмотками получится 300 В, а между концом обмотки и средней точкой — 220В.
Чтобы поддержать правильный режим работы генератора и пуска, нужно подобрать три конденсатора с одинаковой ёмкостью.

Соотношение мощности генератора и ёмкости конденсаторов :

Активная нагрузка иногда возможна и при одном конденсаторе. Для использования всех трех фаз, чтобы запитать однофазный инструмент, применяется трехфазный трансформатор. Если в процессе работы генератор будет сильно нагреваться, то ёмкость конденсаторов уменьшается. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 В.

Видео о том, как сделать генератор из асинхронного двигателя

Если знать, как из асинхронного двигателя сделать электрогенератор, то с помощью таких энергетических установок можно также отапливать дом. Но для этого нужно будет использовать более мощный бензиновый двигатель.

А Вы уже пробовали сделать генератор из асинхронного двигателя? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях .

Рекомендуем ознакомится: http://www.rutvet.ru

fix-builder.ru

Асинхронный генератор.Генератор из асинхронного двигателя.

Общая характеристика генератора в асинхронном режиме

Асинхронный генератор (АГ) является наиболее распространенной электрической машиной переменного тока, применяемой преимущественно в качестве двигателя. Только низковольтные АГ (до 500 В питающего напряжения) мощностью от 0,12 до 400 кВт потребляют более 40% всей вырабатываемой в мире электроэнергии, а годовой их выпуск составляет сотни миллионов, покрывая самые разнообразные потребности промышленного и сельскохозяйственного производства, судовых, авиационных и транспортных систем, систем автоматики, военной и специальной техники.[ad#строчный]

Эти двигатели сравнительно просты по конструкции, весьма надежны в эксплуатации, имеют достаточно высокие энергетические показатели и невысокую стоимость. Именно поэтому непрерывно расширяется сфера использования асинхронных двигателей как в новых областях техники, так и взамен более сложных электрических машин различных конструкций.

Например, значительный интерес в последние годы вызывает применение асинхронных двигателей в генераторном режиме для обеспечения питанием как потребителей трехфазного тока, так и потребителей постоянного тока через выпрямительные устройства. В системах автоматического управления, в следящем электроприводе, в вычислительных устройствах широко применяются асинхронные тахогенераторы с короткозамкнутым ротором для преобразования угловой скорости в электрический сигнал.

Применение асинхронного режима генератора

[adsense_id=»1″]В определенных условиях эксплуатации автономных источников электроэнергии применение асинхронный режим генератора оказывается предпочтительным или даже единственно возможным решением, как, например, в высокоскоростных передвижных электростанциях с безредукторным газотурбинным приводом с частотой вращения п = (9…15)103 об/мин. В работе [82] описан АГ с массивным ферромагнитным ротором мощностью 1500 кВт при п = =12000 об/мин, предназначенный для автономного сварочного комплекса «Север». В данном случае массивный ротор с продольными пазами прямоугольного сечения не содержит обмоток и выполняется из цельной стальной поковки, что дает возможность непосредственного сочленения ротора двигателя в генераторном режиме с газотурбинным приводом при окружной скорости на поверхности ротора до 400 м/с. Для ротора с шихтованным сердечником и к.з. обмоткой типа «беличья клетка» допустимая окружная скорость не превышает 200 — 220 м/с.[ad#строчный]

Другим примером эффективного применения асинхронного двигателя в генераторном режиме является давнее их использование в мини-ГЭС при устойчивом режиме нагрузки.

Асинхронный генератор отличаются простотой эксплуатации и обслуживания, легко включаются на параллельную работу, а форма кривой выходного напряжения у них ближе к синусоидальной, чем у СГ при работе на одну и ту же нагрузку. Кроме того, масса АГ мощностью 5-100 кВт примерно в 1,3 — 1,5 раза меньше массы СГ такой же мощности и они несут меньший объем обмоточных материалов. При этом в конструктивном отношении они ничем не отличаются от обычных АД и возможно их серийное производство на электромашиностроительных заводах, выпускающих асинхронные машины.

Недостатки асинхронного режима генератора,асинхронного двигателя(АД)

Один из недостатков АД — это то, что они являются потребителями значительной реактивной мощности (50% и более от полной мощности), необходимой для создания магнитного поля в машине, которая должна поступать из сети при параллельной работе асинхронного двигателя в генераторном режиме с сетью или от другого источника реактивной мощности (батарея конденсаторов (БК) или синхронный компенсатор (СК)) при автономной работе АГ. В последнем случае наиболее эффективно включение батареи конденсаторов в цепь статора параллельно нагрузке хотя в принципе возможно ее включение в цепь ротора. Для улучшения эксплуатационных свойств асинхронного режима генератора в цепь статора дополнительно могут включаться конденсаторы последовательно или параллельно с нагрузкой.

Во всех случаях автономной работы асинхронного двигателя в генераторном режиме источники реактивной мощности (БК или СК) должны обеспечивать реактивной мощностью как АГ, так и нагрузку, имеющую, как правило, реактивную (индуктивную) составляющую (соsφн < 1, соsφн> 0).

Масса и размеры конденсаторной батареи или синхронного компенсатора могут превосходить массу асинхронного генератора и только при соsφн =1 (чисто активная нагрузка) размеры СК и масса БК сопоставимы с размером и массой АГ.

Другой, наиболее сложной проблемой является проблема стабилизации напряжения и частоты автономно работающего АГ, имеющего «мягкую» внешнюю характеристику.

При использовании асинхронного режима генератора в составе автономной ВЭУ эта проблема осложняется еще и нестабильностью частоты вращения ротора. Возможные и применяемые в настоящее время способы регулирования напряжения асинхронном режиме генератора.

При проектировании АГ для ВЭУ оптимизационные расчеты следует вести по максимуму КПД в широком диапазоне изменения частоты вращения и нагрузки, а также по минимуму затрат с учетом всей схемы управления и регулирования. Конструкция генераторов должна учитывать климатические условия работы ВЭУ, постоянно действующие механические усилия на элементы конструкции и особенно — мощные электродинамические и термические воздействия при переходных процессах, которые возникают при пусках, перерывах питания, выпадении из синхронизма, коротких замыканиях и других, а также при значительных порывах ветра.

Устройство асинхронной машины,асинхронного генератора

Устройство асинхронной машины с короткозамкнутым ротором показано на примере двигателя серии АМ (рис. 5.1).

Основными частями АД являются неподвижный статор 10 и вращающийся внутри него ротор , отделенный от статора воздушным зазором. Для уменьшения вихревых токов сердечники ротора и статора набираются из отдельных листов, отштампованных из электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм. Листы оксидируются (подвергаются термической обработке), что увеличивает их поверхностное сопротивление.[adsense_id=»1″]Сердечник статора встраивается в станину 12, являющуюся внешней частью машины. На внутренней поверхности сердечника имеются пазы, в которых уложена обмотка 14. Статорную обмотку чаще всего делают трехфазной двухслойной из отдельных катушек с укороченным шагом из изолированного медного провода. Начала и концы фаз обмотки выводят на зажимы коробки выводов и обозначают так:

начала — СС2, С3 ;

концы — С 4, С5, Сб .

[like_to_read]

Обмотку статора можно соединить звездой (У) или треугольником (Д). Это дает возможность применять один и тот же двигатель при двух различных линейных напряжениях, находящихся в отношении например, 127/220 В или 220/380 В. При этом соединению У соответствует включение АД на высшее напряжение.

Сердечник ротора в собранном виде запрессовывается на вал 15 горячей посадкой и предохраняется от проворачивания при помощи шпонки. На внешней поверхности сердечник ротора имеет пазы для укладки обмотки 13. Обмотка ротора в наиболее распространенных АД представляет собой ряд медных или алюминиевых стержней, расположенных в пазах и замкнутых по торцам кольцами. В двигателях мощностью до 100 кВт и более обмотка ротора выполняется заливкой пазов расплавленным алюминием под давлением. Одновременно с обмоткой отливаются и замыкающие кольца вместе с вентиляционными крылатками 9. По форме такая обмотка напоминает «беличью клетку».

Двигатель с фазным ротором.Асинхронный режим генератора.

[adsense_id=»1″]

Для специальных асинхронных двигателях обмотка ротора может выполняться подобно статорной. Ротор с такой обмоткой помимо указанных частей имеет три укрепленных на валу контактных кольца, предназначенных для соединения обмотки с внешней цепью. АД в этом случае называется двигателем с фазным ротором или с контактными кольцами.

Вал ротора 15 объединяет все элементы ротора и служит для соединения асинхронного двигателя с исполнительным механизмом.

[/like_to_read]

Воздушный зазор между ротором и статором составляет от 0,4 — 0,6 мм для машин малой мощности и до 1,5 мм у машин большой мощности. Подшипниковые щиты 4 и 16 двигателя служат опорой для подшипников ротора. Охлаждение асинхронного двигателя осуществляется по принципу самообдува вентилятором 5. Подшипники 2 и 3 закрыты снаружи крышками 1 , имеющими лабиринтовые уплотнения. На корпусе статора устанавливается коробка 21с выводами 20 обмотки статора. На корпусе укрепляется табличка 17, на которой указываются основные данные АД. На рис.5.1 обозначено также: 6 — посадочное гнездо щита; 7 — кожух; 8 — корпус; 18 — лапа; 19 — вентиляционный канал.

Асинхронный режим генератора

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

vetrodvig.ru

Как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками?

Чаще всего самодельные генераторы подобного рода применяют при обустройстве автономных электростанций, работающих не от топлива, а от внешней среды (ветра, воды, солнечной энергии и тому подобное), хотя не исключением являются и другие случаи, когда данное устройство используют в качестве сварочного генератора или для организации более качественной передачи питания от переменного тока. В принципе, сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками сможет каждый человек, который неплохо знаком с техникой, но при этом следует учитывать, что в данном деле существует множество подводных камней, обминуть которые получится только при получении определенных навыков и знаний. И первый нюанс, который необходимо уяснить для себя, заключается в принципе работы асинхронного генератора, работающего от электрической сети, который довольно прост и понятен.

Так, главное его предназначение заключается в создании электроэнергии посредством более быстрого вращения ротора, нежели синхронизатора. Сам же принцип работы устройства заключается в преобразовании электрической энергии из механической, для чего необходимо обеспечить очень сильный крутящий момент, без которого ротор не сможет начать вращаться. Самыми идеальными условиями для обеспечения подобного рода процесса по праву считается постоянный холостой ход, ведь благодаря ему удается обеспечить одинаковую скорость вращения на всей протяженности работы генерирующего приспособления, однако добиться такого эффекта так называемым "кустарным" методом крайне сложно. Что касается порядка выполнения самого примитивного устройства генератора, то он предполагает в первую очередь измерение скорости вращения используемого асинхронного двигателя.

Для этих целей лучше всего использовать такие приборы, как тахометр или тахогенератор (на выбор), ведь они помогают определить точную скорость вращения двигателя при включении его в сеть. После того, как эти данные будут получены к результативному значению прибавляют еще 10 процентов от общего показателя. Последующий этап переделки подразумевает изготовление или подбор уже существующей оптимальной по размерам и форме емкости с последующим включением в нее конденсаторов. Для того, чтобы определить нужный объем этой самой емкости желательно воспользоваться специальной сводной таблицей, которую без особого труда можно найти практически на любом сетевом ресурсе. К этому вопросу следует отнестись с максимальной ответственностью, ведь неправильно подобранная емкость может приводить к серьезным сбоям в работе уже готового устройства.

Так, например, чересчур большой ее объем будет провоцировать сильный перегрев генератора, а вполне возможно и его полный выход из строя. Только после окончательного подбора емкости осуществляется пошаговая установка конденсаторов, причем действовать в этом случае следует предельно аккуратно, изолируя каждый элемент посредством применения специального защитного материала-покрытия. Этот этап работ можно считать финишным, так как после этого приступают к введению полученного устройства в эксплуатацию. Причем в обязательном порядке следует учитывать некоторые факторы и особенности подключения. Так, если генератор оснащен короткозамкнутым ротором, то для обеспечения нормального напряжения необходимо устанавливать исключительно понижающие трансформаторы. Этот принцип обусловлен тем, что роторы данного типа способны подавать слишком высокое напряжение.

При необходимости установочные схемы разных типов можно подсмотреть на специальных порталах, посвященных разработке безтопливных генераторов различной модификации. Что касается условий эксплуатации, то крайне важно понимать, что любое изделие подобного рода изготовленное собственноручно является серьезным источником опасности и именно по этой причине он нуждается в повышенной и надежной изоляции. Также не следует забывать и о дополнительном оснащении устройства вспомогательными приборами, измеряющими все его рабочие показатели, а также кнопками включения и выключения. И наконец, самая главная информация, которую следует знать при подключении, - любой асинхронный генератор такого типа должен в обязательном порядке пройти процедуру заземления.

uznay-kak.ru

Генератор из асинхронного двигателя - делаем сами

Автор статьи 06 июня 2014

Главное условие при модификации асинхронных моторов в генератор переменного тока – образование магнитного поля, которое можно обеспечить за счет размещения на роторе агрегата специальных магнитов. В итоге должен получиться несложный по конструкции генератор из асинхронного двигателя с постоянными магнитами.

Основа для генератора

Вначале подбирается мотор, пригодный для работы в качестве низкооборотного генератора. Например, многополюсные агрегаты, низкооборотные двигатели, 6-ти и 8-ми полюсные. Статор асинхронного двигателя имеет наибольшее количество зубцов и полюсов.

Затем необходимо разобрать мотор и извлечь ротор-якорь, который нужно сточить до определенного размера для магнитов. Неодимовые магниты обычно клеят маленькими круглыми элементами. Необходимо определить, сколько у мотора полюсов. Так как по обмотке это сложно понять, лучше прочитать маркировку асинхронного двигателя. Еще один способ – посчитать число зубцов на статоре, а также их количество на одной катушке. Если, к примеру, общее число – 24, а на катушке 4 зубца, значит мотор 6-полюсной.

Полюса статора надо знать для определения количества полюсов при наклейке магнитиков на ротор. Как правило, это равное количество, то есть если на статоре 6 полюсов, то и магнитов в генераторе будет 6.

Теперь рассчитывается количество магнитов для ротора. Нужно измерить длину окружности ротора по формуле 2lR, где l = 3,14. Иными словами 3,14 умножается на 2 и на радиус ротора, – получаем длину окружности. Далее ротор замеряется по длине железа в алюминиевой оправе. Полученную полоску с шириной и длинной можно нарисовать на компьютере и распечатать. Теперь необходимо определить толщину магнитов. Она равна в среднем 13% от диаметра ротора, к примеру, если ротор 6 см, то магнит будет толщиной 6 см. Кстати, обычно покупают круглые магниты.

Переработка ротора двигателя

Когда с магнитами определились, можно приступать к проточке ротора асинхронного двигателя, чтобы разместить магниты. Если у магнитов высота 6 см, то диаметр стачивается на 12+1 мм – в этом случае 1 мм будет запасом на кривизну рук. Разместить магниты на роторе можно двумя способами.

Первый – за счет предварительной оправки, в которой сверлятся отверстия для магнитов по шаблону, затем оправку одевают на ротор, после чего магниты приклеиваются в просверленные отверстия. После проточки на роторе необходимо дополнительно сточить полоски между железом – на глубину, равную высоте магнитов. Образованные бороздки заполняются отожженными опилками, смешанными с эпоксидным клеем. Это существенно увеличит эффективность. Опилки между железом ротора послужат дополнительным магнитопроводом генератора. Выборка делается на станке или отрезной машинкой.

Оправка для приклеивания магнитов делают так: проточенный вал оборачивается полиэтиленом, затем наматывается пропитанный эпоксидным клеем бинт, а после этого вал стачивается на станке под необходимые размеры и снимается с ротора. Наклеивается шаблон и сверлятся отверстия для магнитов. Затем делается оправка на ротор и приклеиваются магниты. Обычно их наклеивают на эпоксидный клей.

Асинхронные генераторы стационарного типа можно использовать для электрообогрева жилых домов, приводить в движение ветродвигателями или турбинами, установленными на речке или ручье. При этом следует помнить, что генератор, сделанный из асинхронного двигателя, относится к устройствам повышенной опасности. Поэтому напряжение в 380 В можно применять лишь в случае крайней необходимости. Как правило, владельцы таких агрегатов ограничиваются напряжением в 220 В.

"Лайки" в соц. сетях: