یک ژنراتور تک فاز از یک ژنراتور سه فاز بسازید. نحوه ساخت یک ژنراتور برای آسیاب بادی از یک موتور ناهمزمان با دستان خود

این کار مستلزم تعدادی دستکاری است که باید با درک روشنی از اصول و حالت های عملکرد چنین تجهیزاتی همراه باشد.

چیست و چگونه کار می کند

موتور الکتریکی از نوع آسنکرون ماشینی است که در آن دگرگونی رخ می دهد انرژی الکتریکیبه مکانیکی و حرارتی. چنین انتقالی به دلیل پدیده القای الکترومغناطیسی که بین سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور رخ می‌دهد ممکن می‌شود. یکی از ویژگی های موتورهای آسنکرون این واقعیت است که سرعت چرخش این دو عنصر کلیدی متفاوت است.

ویژگی های طراحی یک موتور الکتریکی معمولی را می توان در تصویر مشاهده کرد. هر دو استاتور و روتور اجسام دایره ای کواکسیال هستند که با مونتاژ تعداد کافی صفحات از فولاد مخصوص ساخته شده اند. ورقه‌های استاتور دارای شیارهایی در داخل حلقه هستند و در صورت تراز شدن، شیارهای طولی را تشکیل می‌دهند که سیم‌پیچ مسی به داخل آن پیچیده می‌شود. برای روتور، نقش آن توسط میله های آلومینیومی ایفا می شود؛ آنها همچنین در شیارهای هسته قرار می گیرند، اما از دو طرف توسط صفحات قفل بسته می شوند.

هنگامی که ولتاژ به سیم پیچ های استاتور اعمال می شود، یک میدان الکترومغناطیسی روی آنها ظاهر می شود و شروع به چرخش می کند. با توجه به این واقعیت که سرعت چرخش روتور به وضوح کمتر است، یک EMF بین سیم پیچ ها القا می شود و شفت مرکزی شروع به حرکت می کند. عدم همزمانی فرکانس ها نه تنها با مبانی نظری فرآیند مرتبط است، بلکه با اصطکاک واقعی یاتاقان های پشتیبانی شفت نیز مرتبط است؛ این امر تا حدودی نسبت به میدان استاتور سرعت آن را کاهش می دهد.

ژنراتور برق چیست؟

ژنراتور یک ماشین الکتریکی است که مکانیکی و انرژی حرارتیبه برق از این منظر، دستگاهی است که در اصل عملکرد و نحوه عملکرد دقیقاً مخالف موتور ناهمزمان است. علاوه بر این، رایج ترین نوع ژنراتورهای الکتریکی القایی هستند.

همانطور که از تئوری توضیح داده شده در بالا به یاد داریم، این تنها زمانی امکان پذیر می شود که در چرخش میدان های مغناطیسی استاتور و روتور تفاوت وجود داشته باشد. یک نتیجه منطقی از این نتیجه می شود (با در نظر گرفتن اصل برگشت پذیری که در ابتدای مقاله ذکر شد) - از نظر تئوری امکان ساخت ژنراتور از یک ماشین ناهمزمان وجود دارد، علاوه بر این، این مشکلی است که می تواند به طور مستقل حل شود. با پیچیدن به عقب

کارکرد موتور در حالت ژنراتور

هر ژنراتور الکتریکی ناهمزمان به عنوان نوعی ترانسفورماتور استفاده می شود که در آن انرژی مکانیکی حاصل از چرخش شفت موتور به جریان متناوب تبدیل می شود. این زمانی امکان پذیر می شود که سرعت آن از سنکرون (حدود 1500 دور در دقیقه) بیشتر شود. طرح کلاسیک برای تبدیل و اتصال موتور در حالت ژنراتور الکتریکی با تولید جریان سه فاز را می توان به راحتی با دستان خود مونتاژ کرد:

برای صرفه جویی در قبوض برق، خوانندگان ما جعبه پس انداز برق را توصیه می کنند. پرداخت های ماهانه 30 تا 50 درصد کمتر از قبل از استفاده از ذخیره کننده خواهد بود. مولفه راکتیو را از شبکه حذف می کند و در نتیجه بار و در نتیجه مصرف جریان را کاهش می دهد. وسایل برقی برق کمتری مصرف می کنند و هزینه ها کاهش می یابد.

برای دستیابی به چنین سرعت راه اندازی، لازم است گشتاور نسبتا زیادی اعمال شود (به عنوان مثال، با اتصال یک موتور احتراق داخلیدر یک ژنراتور گاز یا پروانه در یک آسیاب بادی). به محض اینکه سرعت چرخش به مقدار سنکرون رسید، بانک خازن شروع به کار می کند و جریان خازنی ایجاد می کند. به همین دلیل، خود تحریکی سیم پیچ های استاتور رخ می دهد و جریان الکتریکی تولید می شود (حالت تولید).

شرط لازم برای عملکرد پایدار چنین ژنراتور الکتریکی با فرکانس شبکه صنعتی 50 هرتز، انطباق با مشخصات فرکانس آن است:

1. سرعت چرخش آن باید از سرعت ناهمزمان (فرکانس کار خود موتور) با درصد لغزش (از 2 تا 10٪) تجاوز کند.
2. سرعت چرخش ژنراتور باید با سرعت سنکرون مطابقت داشته باشد.

چگونه یک ژنراتور ناهمزمان را خودتان مونتاژ کنید؟

با کسب دانش، نبوغ و توانایی کار با اطلاعات، می توانید با دستان خود یک ژنراتور در حال کار را از یک موتور جمع آوری یا بازسازی کنید. برای انجام این کار، باید مراحل را دقیقاً به ترتیب زیر انجام دهید:

1. سرعت چرخش واقعی (ناهمزمان) موتور، که برای استفاده به عنوان یک ژنراتور الکتریکی برنامه ریزی شده است، محاسبه می شود. برای تعیین سرعت یک واحد متصل به شبکه، می توانید از یک تاخوگراف استفاده کنید.
2. فرکانس سنکرون موتور تعیین می شود که برای ژنراتور نیز ناهمزمان خواهد بود. در اینجا مقدار لغزش در نظر گرفته شده است (2-10%). فرض کنید اندازه‌گیری‌ها سرعت چرخش 1450 دور در دقیقه را نشان می‌داد. فرکانس کاری مورد نیاز ژنراتور الکتریکی به صورت زیر خواهد بود:

n GEN = (1.02…1.1)n DV = (1.02…1.1)·1450 = 1479…1595 دور در دقیقه;

1. انتخاب یک خازن با ظرفیت مورد نیاز (از جداول داده های مقایسه ای استاندارد استفاده می شود).

شما می توانید به این پایان دهید، اما اگر تنش لازم باشد شبکه تک فاز 220 ولت، سپس حالت عملکرد چنین دستگاهی نیاز به وارد کردن یک ترانسفورماتور کاهنده به مدار توصیف شده قبلی دارد.

انواع ژنراتورهای مبتنی بر موتور

خرید ژنراتور برقی آماده استاندارد به هیچ وجه لذت ارزانی ندارد و برای اکثریت عملی همشهریان ما مقرون به صرفه نیست. یک جایگزین عالییک ژنراتور خانگی می تواند به عنوان یک ژنراتور عمل کند، می توان آن را با دانش کافی از مهندسی برق و لوله کشی مونتاژ کرد. دستگاه مونتاژ شده را می توان با موفقیت به صورت زیر استفاده کرد:

1. ژنراتور برق خود کار. کاربر می تواند با دست خود دستگاهی برای تولید برق با مدت زمان طولانی به دلیل شارژ مجدد خود تهیه کند.
2. مولد باد. آسیاب بادی که تحت تأثیر باد می چرخد، به عنوان پیشرانه لازم برای راه اندازی موتور استفاده می شود.
3. ژنراتور با آهنرباهای نئودیمیوم؛
4. مولد گاز سه فاز;
5. ژنراتور تک فاز کم مصرف برای موتورهای لوازم الکتریکی و غیره.

تبدیل یک موتور استاندارد به یک دستگاه تولید کننده کار با دستان خود یک فعالیت هیجان انگیز است و بدیهی است که در بودجه شما صرفه جویی می کند. به این ترتیب می توانید یک آسیاب بادی معمولی را با اتصال آن به یک موتور برای تولید انرژی خودران تبدیل کنید.

قبلا خوانده شده: 3,739

مراحل

دارای دو مرحله اصلی:

• ساخت روتور
• ایجاد یک ژنراتور

این آثار عملاً هیچ شباهتی با یکدیگر ندارند، زیرا لازم است اجزای سیستمی ساخته شوند که ماهیت و هدف متفاوتی داشته باشند. برای ساخت هر دو عنصر از مکانیزم ها و وسایل بداهه ای استفاده می شود که می توان از آنها استفاده کرد یا به واحد مورد نیاز تبدیل کرد. یکی از گزینه های ایجاد یک ژنراتور، که اغلب در ساخت ژنراتور بادی استفاده می شود، ساخت از موتور الکتریکی ناهمزمان است که با موفقیت و کارآمدی مشکل را حل می کند. بیایید این سوال را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم:

ساخت ژنراتور از موتور ناهمزمان

یک موتور ناهمزمان بهترین "خالی" برای ساخت یک ژنراتور است. برای این منظور از نظر مقاومت در برابر اتصال کوتاه بهترین عملکرد را دارد و در برابر نفوذ گرد و غبار یا کثیفی تقاضای کمتری دارد. علاوه بر این، ژنراتورهای ناهمزمان انرژی پاک تری تولید می کنند؛ فاکتور واضح (وجود هارمونیک های بالاتر) برای این دستگاه ها تنها 2 درصد در مقابل 15 درصد برای ژنراتورهای سنکرون است. هارمونیک های بالاتر به گرم شدن موتور کمک می کند و حالت چرخش را مختل می کند، بنابراین تعداد کم آنها یک مزیت بزرگ طراحی است.

دستگاه های ناهمزمان سیم پیچ های چرخشی ندارند که تا حد زیادی احتمال خرابی یا آسیب آنها در اثر اصطکاک یا اتصال کوتاه را از بین می برد.

همچنین عامل مهموجود ولتاژ 220 ولت یا 380 ولت در سیم پیچ های خروجی است که به شما امکان می دهد دستگاه های مصرف کننده را مستقیماً به ژنراتور وصل کنید و سیستم تثبیت فعلی را دور بزنید. یعنی تا زمانی که باد وجود داشته باشد، دستگاه ها دقیقاً مانند برق کار خواهند کرد.

تنها تفاوت عملکرد مجتمع کامل این است که بلافاصله پس از فروکش باد از کار می افتد، در حالی که باتری های موجود در کیت دستگاه های مصرف کننده را برای مدتی با استفاده از ظرفیت آنها تغذیه می کنند.

نحوه بازسازی روتور

تنها تغییری که در طراحی موتور ناهمزمان هنگام تبدیل آن به ژنراتور ایجاد می‌شود، نصب روی روتور است. آهنرباهای دائمی. برای به دست آوردن جریان بیشتر، گاهی اوقات سیم پیچ ها را با سیم ضخیم تر می پیچند که مقاومت کمتری دارد و نتایج بهتری به دست می دهد، اما این روش حیاتی نیست، می توانید بدون آن انجام دهید - ژنراتور کار خواهد کرد.

روتور موتور آسنکرونهیچ سیم پیچ یا عناصر دیگری ندارد، در واقع یک چرخ طیار معمولی است. روتور در پردازش می شود ماشین تراشبرای فلز، هیچ راهی برای انجام بدون آن وجود ندارد. بنابراین، هنگام ایجاد یک پروژه، باید بلافاصله مشکل را با آن حل کنید پشتیبانی فنیکار کنید، یک تراشکار آشنا یا سازمانی که در چنین کاری مشغول است پیدا کنید. قطر روتور باید با ضخامت آهنربایی که روی آن نصب می شود کاهش یابد.

همچنین بخوانید: استفاده از ژنراتور باد برای بادهای کم - روتور Onipko

دو روش برای نصب آهنربا وجود دارد:

• ساخت و نصب یک آستین فولادی که روی روتوری که قبلاً قطر آن کاهش یافته قرار می گیرد و پس از آن آهنرباها به آستین متصل می شوند. این روش امکان افزایش قدرت آهنربا و چگالی میدان را فراهم می کند که به شکل گیری فعال تر EMF کمک می کند.
• کاهش قطر فقط با ضخامت آهنرباها به علاوه شکاف کاری مورد نیاز. این روش ساده‌تر است، اما مستلزم نصب آهن‌رباهای قوی‌تر، ترجیحاً آهنرباهای نئودیمیم است که نیروی بسیار بیشتری دارند و میدان قدرتمندی ایجاد می‌کنند.

آهنرباها در امتداد خطوط ساختار روتور نصب می شوند، یعنی. نه در امتداد محور، بلکه کمی در جهت چرخش جابجا شده است (این خطوط به وضوح روی روتور قابل مشاهده هستند). آهنرباها در قطب های متناوب مرتب شده و با استفاده از چسب به روتور ثابت می شوند (توصیه می شود رزین اپوکسی). پس از خشک شدن، می توانید ژنراتور را که اکنون موتور ما تبدیل شده است، مونتاژ کنید و مراحل تست را ادامه دهید.

تست ژنراتور تازه ایجاد شده

این روش به شما امکان می دهد درجه بازدهی ژنراتور را دریابید و به طور تجربی سرعت چرخش روتور مورد نیاز برای به دست آوردن ولتاژ مورد نظر را تعیین کنید. معمولاً آنها به کمک موتور دیگری متوسل می شوند ، به عنوان مثال ، مته برقی با سرعت چرخش چاک قابل تنظیم. با چرخاندن روتور ژنراتور با یک ولت متر یا لامپ متصل به آن، بررسی می کنند که برای حداقل و حداکثر توان ژنراتور چه سرعت هایی لازم است تا به داده هایی دست پیدا کنند که آسیاب بادی بر اساس آن ایجاد می شود.

برای اهداف آزمایشی، می توانید هر دستگاه مصرف کننده (به عنوان مثال، یک بخاری یا دستگاه روشنایی) را متصل کنید و عملکرد آن را تأیید کنید. این به حل هر گونه سوالی که پیش می آید کمک می کند و در صورت نیاز هر گونه تغییری ایجاد می کند. به عنوان مثال، گاهی اوقات موقعیت هایی با "چسبیدن" روتور و شروع نشدن در بادهای ضعیف ایجاد می شود. این زمانی اتفاق می‌افتد که آهن‌رباها به‌طور ناهموار توزیع شده‌اند و با جدا کردن ژنراتور، جدا کردن آهن‌رباها و وصل کردن مجدد آن‌ها در پیکربندی یکنواخت‌تر اصلاح می‌شود.

پس از اتمام تمام کارها، یک ژنراتور کاملاً فعال در دسترس است که اکنون به یک منبع چرخشی نیاز دارد.

از زمان جداسازی سی دی رام، تعدادی موتور DC بدون جاروبک در حال حاضر جمع شده اند (اینها همانهایی هستند که دیسک را می چرخانند). و به نظر نمی رسد که فضای زیادی را اشغال کنند، اما اغلب توجه شما را جلب می کنند. بالاخره تصمیم گرفتم که باید به نحوی در مورد آنها تصمیم بگیرم.

بنابراین، این یک موتور DC بدون جاروبک است، موقعیت روتور در آن توسط سه سنسور هال کنترل می شود که با استفاده از یک تراشه درایور کنترل می شود. BA6849FP(تنظیم سرعت). در تئوری، همه چیز ساده است، اما در عمل، تنها با نگاه کردن به روسری که موتور واقعاً روی آن نصب شده است، برداشت ها از مقیاس خارج می شود.

بنابراین، من به هدف پایانه های متعدد کابل نپرداختم، بلکه به سادگی موتور را گرفتم و نصف کردم و استاتور آن را دیدم. با این حال بررسی کامل تخته مدار چاپیهنوز دور از دسترس بود او که متوجه شد بدون تلفات نمی تواند کار کند، سیم های (3 قطعه) که از سیم پیچ های استاتور به تخته می رفت را لحیم کرد و سپس آن را تا کرد و تخته را به همراه صفحه بست فلزی از وسط شکست.

استاتور آزاد شده روی میز افتاد و دوباره برای اهداف آموزشی، بلافاصله باز شد. اکنون می توانم گزارش کنم که موتور دارای سه سیم پیچ (فاز) به روش "ستاره" بوده است، اما کاملاً ممکن است که آنها را با روش "مثلث" وصل کنند.

نمودار مونتاژ

البته موتور برق از بین رفته بود اما در کنار آن ترسی در مقابل مجهول نبود چون حالا مجهولی هم نبود. در عکس هادی ها سیم پیچی تشکیل می دهند و به سرب ختم می شوند. اتصالات سیم پیچ ها متفاوت است، اما ذات الکتریکی دستخوش تغییرات عمده ای نمی شود. سیم‌های نسبتاً ضخیم سیم‌پیچ‌های استاتور نشان می‌دهد که می‌توان جریان خوبی از این موتور به دست آورد، حتی اگر به عنوان ژنراتور از آن استفاده شود و حتی اگر چند ولت ولتاژ تولید کند، «خوشبختی» ممکن است!

من روی این طرح برای حذف جریان الکتریکی تولید شده از موتور الکتریکی که اکنون یک ژنراتور است، تصمیم گرفتم. این مدار با رتبه بندی قطعات الکترونیکی زیر مونتاژ و آزمایش شد: C1 - 100 µF x 16 V، هر شش دیود 1N5817.

امتحان کردن چنین طرحی جالب خواهد بود، اما تاکنون به آن نرسیده ایم. به عنوان یک گزینه پیشرفته تر، آن را در خروجی قرار دهید.

برای اقدامات بعدی یک موتور برق دیگر گرفته و به حالت مناسب جهت اتصال و بست در آمد. چرخ دنده (جفت دنده) با نسبت دنده 1:5 از فانوس چینی- "حشره".

همه چیز روی یک پایه مناسب نصب شده بود. در این عملیات مهم است که فاصله مرکز تا مرکز چرخ دنده ها را به درستی "گرفتن" و محورهای چرخش آنها را در یک صفحه فضایی واحد تنظیم کنید.

مدار مونتاژ شده است، ژنراتور تازه تبدیل شده برای آزمایش آماده است.

با چرخش شدید، اما بدون مازوخیسم، بزرگ چرخ دندهبا انگشتان خود، ولتاژ به راحتی به 1.7 ولت (بدون بار) می رسد.

هنگام اتصال یک بار، یک لامپ 2.5 ولت و 150 میلی آمپر، جریان به 120 میلی آمپر می رسد. لامپ به زمین چشمک می زند.

ویدئو - کار تحت بار

من این آزادی را می پذیرم که اعلام کنم حتی از این موتور خاص می توان به عنوان موتوری که قادر به تولید است استفاده کرد برقدر مقادیر کافی برای شارژ یک باتری AAA با ولتاژ 1.2 ولت و ظرفیت تا 1000 میلی آمپر. لطفا به عکسی که نصب چرخ دنده ها روی پایه را نشان می دهد دقت کنید. سمت راست دنده بزرگ فقط التماس می کند که با یک موتور دیگر نصب شود. نمودار سینماتیکی به صورت زیر خواهد بود: یک چرخ محرک دو چرخ محرک را می چرخاند. امکانات دو برابر می شود، مونتاژ یک مبدل تقویت کننده و حتی شارژ باتری ها واقعی می شود تلفن های همراه. به مسائل مربوط به تولید برق پرداخت بابای.

بحث در مورد مقاله ژنراتور از یک موتور با دستان خود

یک مستمری بگیر آسیاب بادی می سازد و در مصرف برق صرفه جویی می کند

مستمری بگیر از منطقه آمور تصمیم گرفت درتنها برای مبارزهافزایش تعرفه برایبرق میل به انجام تقریباً غیرممکن پس از آن به وجود آمدصورت حساب های بعدی رسیدخدمات عمومی

سپس مهندس سابق برق طرح خود را برای برق رسانی کل سایت ترسیم کرد. حالا تیغه ها در بالا می چرخند و چراغ های پایین روشن می شوند. در بارهچگونه باد تغییر آورد

موتور الکتریکی ناهمزمان به عنوان یک ژنراتور

عملکرد یک موتور الکتریکی ناهمزمان در حالت ژنراتور

در این مقاله نحوه ساخت یک ژنراتور سه فاز (تک فاز) 220/380 ولت بر اساس موتور الکتریکی ناهمزمان AC توضیح داده شده است.

یک موتور الکتریکی سه فاز ناهمزمان، که در پایان قرن نوزدهم توسط مهندس برق روسی M.O. Dolivo-Dobrovolsky در حال حاضر عمدتاً در صنعت، کشاورزی و همچنین در زندگی روزمره رایج شده است. موتورهای الکتریکی ناهمزمان ساده ترین و قابل اعتمادترین برای کار هستند. بنابراین، در تمام مواردی که در شرایط درایو الکتریکی مجاز است و نیازی به جبران توان راکتیو نیست، باید از موتورهای AC ناهمزمان استفاده شود.

دو نوع اصلی موتورهای آسنکرون وجود دارد:با روتور قفس سنجابو با روتور فاز . یک موتور الکتریکی قفس سنجاب ناهمزمان از یک بخش ثابت - استاتور و یک قسمت متحرک - روتور تشکیل شده است که در یاتاقان های نصب شده در دو سپر موتور می چرخد. هسته های استاتور و روتور از ورق های فولادی الکتریکی جداگانه ساخته شده اند که از یکدیگر عایق شده اند. سیم پیچی ساخته شده از سیم عایق شده در شیارهای هسته استاتور قرار می گیرد. سیم پیچی میله ای در شیارهای هسته روتور قرار می گیرد یا آلومینیوم مذاب ریخته می شود. حلقه های جامپر سیم پیچ روتور را در انتها اتصال کوتاه می کنند (از این رو نام اتصال کوتاه). بر خلاف روتور قفس سنجابی، سیم پیچی که مانند سیم پیچ استاتور ساخته شده است در شکاف های روتور فاز پیچ قرار می گیرد. انتهای سیم پیچ به حلقه های لغزشی که روی شفت نصب شده اند آورده می شود. برس ها در امتداد حلقه ها می لغزند و سیم پیچ را به یک رئوستات راه اندازی یا کنترل متصل می کنند. موتورهای الکتریکی ناهمزمان با روتور زخمی دستگاه‌های گران‌تری هستند، نیاز به تعمیر و نگهداری واجد شرایط دارند، کمتر قابل اعتماد هستند و بنابراین فقط در صنایعی استفاده می‌شوند که بدون آنها امکان‌پذیر نیست. به همین دلیل، آنها خیلی رایج نیستند و ما آنها را بیشتر بررسی نمی کنیم.

جریانی از سیم پیچ استاتور متصل به مدار سه فاز می گذرد و یک میدان مغناطیسی دوار ایجاد می کند. مغناطیسی خطوط برقمیدان چرخشی استاتور از میله های سیم پیچ روتور عبور می کند و نیروی الکتروموتور (EMF) را در آنها القا می کند. تحت تأثیر این EMF، جریان در میله های روتور اتصال کوتاه جریان می یابد. شارهای مغناطیسی در اطراف میله ها بوجود می آیند و یک میدان مغناطیسی عمومی روتور ایجاد می کنند که در تعامل با میدان مغناطیسی دوار استاتور، نیرویی ایجاد می کند که روتور را مجبور می کند در جهت چرخش میدان مغناطیسی استاتور بچرخد. فرکانس چرخش روتور کمی کمتر از فرکانس چرخش میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ استاتور است. این نشانگر با لغزش S مشخص می شود و برای اکثر موتورها در محدوده 2 تا 10 درصد است.

که در تاسیسات صنعتیرایج ترین استفاده می شودالکتروموتورهای سه فاز ناهمزمان، که در قالب سری های یکپارچه تولید می شوند. اینها شامل سری تک 4A با محدوده توان نامی 0.06 تا 400 کیلو وات است که ماشین های آن بسیار قابل اعتماد هستند، عملکرد خوبی دارند و استانداردهای جهانی را برآورده می کنند.

ژنراتورهای ناهمزمان خودمختار ماشین‌های سه فازی هستند که انرژی مکانیکی موتور اصلی را به انرژی الکتریکی جریان متناوب تبدیل می‌کنند. مزیت بدون شک آنها نسبت به انواع دیگر ژنراتورها عدم وجود مکانیزم جابجایی برس و در نتیجه دوام و قابلیت اطمینان بیشتر است. اگر یک موتور ناهمزمان قطع شده از شبکه در چرخش از هر موتور اولیه تنظیم شود، مطابق با اصل برگشت پذیری ماشین های الکتریکی، هنگامی که به سرعت چرخش همزمان می رسد، یک EMF مشخص در پایانه های سیم پیچ استاتور تشکیل می شود. تحت تأثیر میدان مغناطیسی باقیمانده اگر اکنون یک باتری خازن C را به پایانه های سیم پیچ استاتور وصل کنید، یک جریان خازنی پیشرو در سیم پیچ های استاتور جریان می یابد که در این حالت مغناطیسی می شود. ظرفیت باتری C باید از یک مقدار بحرانی خاص C0 تجاوز کند که بستگی به پارامترهای خودگردان دارد ژنراتور ناهمزمان: تنها در این حالت ژنراتور خود تحریک می شود و یک سیستم ولتاژ متقارن سه فاز بر روی سیم پیچ های استاتور نصب می شود. مقدار ولتاژ در نهایت به ویژگی های دستگاه و ظرفیت خازن ها بستگی دارد. بنابراین، یک موتور الکتریکی قفس سنجاب ناهمزمان را می توان به یک ژنراتور ناهمزمان تبدیل کرد.

مدار استاندارد برای اتصال یک موتور الکتریکی ناهمزمان به عنوان یک ژنراتور.

می توانید ظرفیت خازنی را طوری انتخاب کنید که ولتاژ نامی و توان ژنراتور ناهمزمان به ترتیب برابر با ولتاژ و توان باشد که به عنوان یک موتور الکتریکی کار می کند.

جدول 1 ظرفیت خازن ها را برای تحریک ژنراتورهای ناهمزمان نشان می دهد (U=380 V, 750...1500 rpm). در اینجا توان راکتیو Q با فرمول تعیین می شود:

Q = 0.314 U2 C 10-6،

که در آن C ظرفیت خازن ها، μF است.

قدرت ژنراتور، kVA	بیکار
	ظرفیت، µF	توان راکتیو، kvar
			ظرفیت، µF	توان راکتیو، kvar	ظرفیت، µF	توان راکتیو، kvar

همانطور که از داده های فوق مشاهده می شود، بار القایی روی ژنراتور ناهمزمان که باعث کاهش ضریب توان می شود، باعث افزایش شدید ظرفیت مورد نیاز می شود. برای حفظ ولتاژ ثابت با افزایش بار، باید ظرفیت خازن را افزایش داد، یعنی خازن های اضافی را وصل کرد. این شرایط باید به عنوان یک نقطه ضعف ژنراتور ناهمزمان در نظر گرفته شود.

فرکانس چرخش یک ژنراتور ناهمزمان در حالت عادی باید از ناهمزمان با مقدار لغزش S = 2 ... 10٪ تجاوز کند و با فرکانس سنکرون مطابقت داشته باشد. عدم رعایت این شرط منجر به این واقعیت می شود که فرکانس ولتاژ تولید شده ممکن است با فرکانس صنعتی 50 هرتز متفاوت باشد، که منجر به عملکرد ناپایدار مصرف کنندگان برق وابسته به فرکانس می شود: پمپ های الکتریکی، ماشین های لباسشویی، دستگاه های دارای ورودی ترانسفورماتور. کاهش فرکانس تولید شده بسیار خطرناک است، زیرا در این حالت مقاومت القایی سیم پیچ موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها کاهش می یابد، که می تواند باعث افزایش گرمایش و خرابی زودرس آنها شود. یک موتور الکتریکی ناهمزمان معمولی قفس سنجابی با قدرت مناسب می تواند به عنوان یک ژنراتور ناهمزمان بدون هیچ گونه تغییری استفاده شود. قدرت موتور ژنراتور الکتریکی با قدرت دستگاه های متصل تعیین می شود. انرژی برترین آنها عبارتند از:

· ترانسفورماتور جوش خانگی؛

· اره برقی، اتصال دهنده برقی، سنگ شکن دانه (قدرت 0.3 ... 3 کیلو وات);

· کوره های الکتریکی از انواع "Rossiyanka" و "Dream" با قدرت تا 2 کیلو وات؛

· اتوهای برقی (قدرت 850…1000 وات).

من به ویژه می خواهم در مورد عملکرد ترانسفورماتورهای جوشکاری خانگی صحبت کنم. اتصال آنها به منبع برق مستقل بسیار مطلوب است، زیرا هنگامی که از یک شبکه صنعتی کار می کنند، تعدادی ناراحتی برای سایر مصرف کنندگان برق ایجاد می کنند. اگر یک ترانسفورماتور جوش خانگی برای کار با الکترودهایی با قطر 2 ... 3 میلی متر طراحی شده باشد، قدرت کل آن تقریباً 4 ... 6 کیلو وات است، قدرت ژنراتور ناهمزمان برای تغذیه آن باید در 5 باشد. .7 کیلو وات. اگر یک ترانسفورماتور جوش خانگی اجازه کار با الکترودهایی با قطر 4 میلی متر را بدهد، پس در سنگین ترین حالت - "برش" فلز، کل توان مصرف شده توسط آن می تواند به ترتیب به 10 ... 12 کیلو وات برسد، قدرت یک ژنراتور ناهمزمان. باید در محدوده 11 ... 13 کیلو وات باشد.

به عنوان یک بانک خازن سه فاز، خوب است از جبران کننده های به اصطلاح توان راکتیو استفاده کنید که برای بهبود cosφ طراحی شده اند.در شبکه های روشنایی صنعتی نام معمولی آنها: KM1-0.22-4.5-3U3 یا KM2-0.22-9-3U3 که به شرح زیر رمزگشایی می شود. KM - خازن های کسینوس آغشته به روغن معدنی، شماره اول اندازه (1 یا 2)، سپس ولتاژ (0.22 کیلوولت)، قدرت (4.5 یا 9 کیلووار)، سپس عدد 3 یا 2 به معنی سه فاز یا تک است. نسخه فاز U3 (آب و هوای معتدل دسته سوم).

در مورد ساخت خود باتری، باید از خازن هایی مانند MBGO، MBGP، MBGT، K-42-4 و غیره برای ولتاژ کاری حداقل 600 ولت استفاده کنید. خازن های الکترولیتی قابل استفاده نیستند.

گزینه ای که در بالا برای اتصال یک موتور الکتریکی سه فاز به عنوان ژنراتور مورد بحث قرار گرفت را می توان کلاسیک در نظر گرفت، اما نه تنها. روش های دیگری نیز وجود دارد که خود را به همان اندازه در عمل ثابت کرده اند. به عنوان مثال، هنگامی که یک بانک خازن به یک یا دو سیم پیچ ژنراتور موتور الکتریکی متصل می شود.

حالت دو فازی یک ژنراتور ناهمزمان.

شکل 2 حالت دو فازی یک ژنراتور ناهمزمان.

این مدار باید زمانی استفاده شود که نیازی به دریافت ولتاژ سه فاز نباشد. این گزینه سوئیچینگ ظرفیت کاری خازن ها را کاهش می دهد، بار موتور مکانیکی اولیه را در حالت بیکار کاهش می دهد و غیره. باعث صرفه جویی در سوخت "گرانبها" می شود.

به عنوان ژنراتورهای کم مصرف که یک ولتاژ متناوب تک فاز 220 ولت تولید می کنند، می توانید از موتورهای الکتریکی ناهمزمان قفس سنجابی تک فاز برای مصارف خانگی استفاده کنید: از ماشین های لباسشویی مانند "اوکا"، "ولگا"، پمپ های آبیاری "آگیدل" "، "BTsN"، و غیره. باتری خازن آنها می تواند به صورت موازی با سیم پیچ کار متصل شود، یا از خازن تغییر فاز موجود متصل به سیم پیچ راه اندازی استفاده کند. ظرفیت این خازن ممکن است نیاز به افزایش کمی داشته باشد. مقدار آن بر اساس ماهیت بار متصل به ژنراتور تعیین می شود: بارهای فعال (کوره های الکتریکی، لامپ ها، آهن های لحیم کاری الکتریکی) به ظرفیت کمی نیاز دارند، بارهای القایی (موتورهای الکتریکی، تلویزیون ها، یخچال ها) به مقدار بیشتری نیاز دارند.

شکل 3 ژنراتور کم مصرف از یک موتور ناهمزمان تک فاز.

حالا چند کلمه در مورد موتور مکانیکی اولیه که ژنراتور را به حرکت در می آورد. همانطور که می دانید، هر تغییر انرژی با تلفات اجتناب ناپذیر آن همراه است. ارزش آنها با کارایی دستگاه تعیین می شود. بنابراین قدرت موتور مکانیکیباید 50 ... 100٪ از توان ژنراتور ناهمزمان تجاوز کند. به عنوان مثال، با قدرت ژنراتور ناهمزمان 5 کیلو وات، قدرت یک موتور مکانیکی باید 7.5 ... 10 کیلو وات باشد. با استفاده از مکانیزم انتقال، سرعت موتور مکانیکی و ژنراتور مطابقت داده می شود تا حالت عملکرد ژنراتور در سرعت متوسط ​​موتور مکانیکی تنظیم شود. در صورت لزوم می توانید با افزایش سرعت موتور مکانیکی به طور خلاصه توان ژنراتور را افزایش دهید.

هر نیروگاه خودمختار باید حاوی حداقل مورد نیازاتصالات: ولت متر AC (با مقیاس تا 500 ولت)، فرکانس متر (ترجیحا) و سه کلید. یک کلید بار را به ژنراتور متصل می کند، دو کلید دیگر مدار تحریک را تغییر می دهند. وجود سوئیچ ها در مدار تحریک، راه اندازی موتور مکانیکی را آسان تر می کند و همچنین به شما امکان می دهد تا به سرعت دمای سیم پیچ های ژنراتور را کاهش دهید؛ پس از اتمام کار، روتور ژنراتور تحریک نشده برای مدتی توسط مکانیکی چرخانده می شود. موتور این روش طولانی می شود دوره فعالخدمات سیم پیچی ژنراتور

اگر با کمک یک ژنراتور برای تغذیه تجهیزاتی که معمولاً به شبکه جریان متناوب متصل هستند (به عنوان مثال روشنایی یک ساختمان مسکونی، لوازم برقی خانگی) در نظر گرفته شده است، باید یک کلید دو فاز تهیه کرد. که این تجهیزات را در حین کار ژنراتور از شبکه صنعتی جدا می کند. لازم است هر دو سیم را جدا کنید: "فاز" و "صفر".

در نتیجه، چند توصیه کلی.

1. دینام وسیله ای خطرناک است. از 380 ولت فقط در مواقع ضروری استفاده کنید؛ در سایر موارد از 220 ولت استفاده کنید.

2. با توجه به الزامات ایمنی، ژنراتور الکتریکی باید مجهز به زمین باشد.

3. به حالت حرارتی ژنراتور توجه کنید. او بیکار کردن را "دوست ندارد". بار حرارتی را می توان با انتخاب دقیقتر ظرفیت خازنهای مهیج کاهش داد.

4. در مورد مقدار جریان الکتریکی تولید شده توسط ژنراتور اشتباه نکنید. اگر در هنگام کار یک ژنراتور سه فاز از یک فاز استفاده شود، توان آن 1/3 کل توان ژنراتور خواهد بود، اگر دو فاز 2/3 کل توان ژنراتور باشد.

5. فرکانس جریان متناوب تولید شده توسط ژنراتور را می توان به طور غیر مستقیم توسط ولتاژ خروجی کنترل کرد که در حالت "بدون بار" باید 4...6٪ بیشتر از مقدار صنعتی 220/380 V باشد.

اگر روتور یک ماشین ناهمزمان متصل به شبکه با ولتاژ U1 با استفاده از یک محرک اولیه در جهت میدان استاتور در حال چرخش بچرخد، اما با سرعت n2>

چرا از ژنراتور الکتریکی ناهمزمان استفاده می کنیم؟

ژنراتور آسنکرون یک ماشین الکتریکی ناهمزمان (موتور الکتریکی) است که در حالت ژنراتور کار می کند. با کمک یک موتور محرک (در مورد ما، یک موتور توربین)، روتور یک ژنراتور الکتریکی ناهمزمان در همان جهت میدان مغناطیسی می چرخد. در این حالت، لغزش روتور منفی می شود، گشتاور ترمز بر روی شفت دستگاه ناهمزمان ظاهر می شود و ژنراتور انرژی را به شبکه منتقل می کند.

برای تحریک نیروی الکتروموتور در مدار خروجی آن، از مغناطش باقیمانده روتور استفاده می شود. برای این کار از خازن استفاده می شود.

ژنراتورهای ناهمزمان مستعد اتصال کوتاه نیستند.

یک ژنراتور ناهمزمان ساده تر از یک ژنراتور سنکرون است (به عنوان مثال ژنراتور ماشین): اگر دومی دارای سیم پیچ های القایی روی روتور باشد، روتور یک ژنراتور ناهمزمان شبیه یک چرخ طیار معمولی است. چنین ژنراتوری بهتر از خاک و رطوبت محافظت می شود، در برابر اتصال کوتاه و اضافه بار مقاوم تر است و ولتاژ خروجی ژنراتور الکتریکی ناهمزمان دارای درجه اعوجاج غیر خطی کمتری است. این امکان استفاده از ژنراتورهای ناهمزمان را نه تنها برای منبع تغذیه فراهم می کند دستگاه های صنعتی، که برای شکل ولتاژ ورودی مهم نیستند، اما تجهیزات الکترونیکی را به هم متصل می کنند.

این ژنراتور الکتریکی ناهمزمان است که منبع جریان ایده آل برای دستگاه هایی با بارهای فعال (اهمی) است: بخاری های الکتریکی، مبدل های جوشکاری، لامپ های رشته ای، لوازم برقی، مهندسی کامپیوتر و رادیو.

مزایای یک ژنراتور ناهمزمان

چنین مزایایی شامل ضریب شفاف کم (ضریب هارمونیک) است که حضور کمی هارمونیک های بالاتر در ولتاژ خروجی ژنراتور را مشخص می کند. هارمونیک های بالاتر باعث چرخش ناهموار و گرمایش غیر ضروری موتورهای الکتریکی می شود. ژنراتورهای سنکرون می توانند ضریب پاکسازی تا 15٪ داشته باشند و ضریب پاکسازی ژنراتورهای الکتریکی ناهمزمان از 2٪ تجاوز نمی کند. بنابراین، یک ژنراتور الکتریکی ناهمزمان تقریباً فقط انرژی مفید تولید می کند.

مزیت دیگر ژنراتور الکتریکی ناهمزمان این است که به طور کامل فاقد سیم پیچ های چرخان و قطعات الکترونیکی است که به تأثیرات خارجی حساس هستند و اغلب در معرض آسیب هستند. بنابراین، ژنراتور ناهمزمان در معرض ساییدگی و پارگی کمی است و می تواند برای مدت بسیار طولانی کار کند.

خروجی ژنراتورهای ما بلافاصله 220/380 ولت AC است که می توان مستقیماً از آن استفاده کرد لوازم خانگی(به عنوان مثال، بخاری)، برای شارژ باتری، برای اتصال به یک کارخانه چوب بری، و همچنین برای عملکرد موازی با یک شبکه سنتی. در این صورت مابه التفاوت آنچه از شبکه مصرف می شود و آنچه توسط آسیاب بادی تولید می شود را پرداخت خواهید کرد. زیرا ولتاژ مستقیماً به پارامترهای صنعتی می رود ، پس هنگام اتصال مستقیم ژنراتور باد به بار خود به مبدل های مختلف (اینورتر) نیاز نخواهید داشت. به عنوان مثال، می توانید مستقیماً به یک کارخانه چوب بری متصل شوید و در حضور باد، طوری کار کنید که گویی به سادگی به یک شبکه 380 ولت وصل شده اید.

اگر روتور یک ماشین ناهمزمان متصل به شبکه با ولتاژ U1 با استفاده از یک محرک اولیه در جهت میدان استاتور چرخان بچرخد، اما با سرعت n2>n1، حرکت روتور نسبت به میدان استاتور تغییر خواهد کرد (در مقایسه با حالت موتور این دستگاه)، زیرا روتور از میدان استاتور سبقت می گیرد.

در این حالت، لغزش منفی می شود، و جهت emf. E1 در سیم پیچ استاتور القا می شود و بنابراین جهت جریان I1 به عکس تغییر می کند. در نتیجه، گشتاور الکترومغناطیسی روی روتور نیز تغییر جهت داده و از حالت چرخشی (در حالت موتور) به حالت خنثی (در رابطه با گشتاور محرک اولیه) تبدیل می شود. تحت این شرایط، ماشین ناهمزمان از حالت موتور به حالت ژنراتور تغییر می کند و انرژی مکانیکی موتور اولیه را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. در حالت ژنراتور یک ماشین ناهمزمان، لغزش می تواند در محدوده متفاوت باشد

در این مورد فرکانس emf ژنراتور ناهمزمان بدون تغییر باقی می ماند، زیرا با سرعت چرخش میدان استاتور تعیین می شود، یعنی. همان فرکانس جریان در شبکه ای است که در آن ژنراتور ناهمزمان روشن می شود.

با توجه به اینکه در حالت ژنراتور یک ماشین ناهمزمان شرایط ایجاد میدان استاتور دوار مانند حالت موتور است (در هر دو حالت سیم پیچ استاتور با ولتاژ U1 به ​​شبکه متصل می شود) و جریان مغناطیسی مصرف می کند. I0 از شبکه، ماشین ناهمزمان در حالت ژنراتور دارای خواص ویژه ای است: انرژی راکتیو را از شبکه مصرف می کند که برای ایجاد یک میدان استاتور دوار ضروری است، اما انرژی فعال را به شبکه تحویل می دهد که حاصل تبدیل انرژی مکانیکی شبکه است. محرک نخست.

برخلاف ژنراتورهای سنکرون، ژنراتورهای ناهمزمان در معرض خطر سقوط از سنکرون نیستند. با این حال، ژنراتورهای ناهمزمان به طور گسترده مورد استفاده قرار نمی گیرند، که با تعدادی از معایب آنها در مقایسه با ژنراتورهای سنکرون توضیح داده می شود.

یک ژنراتور ناهمزمان همچنین می تواند در شرایط خودمختار کار کند، به عنوان مثال. بدون اینکه در شبکه عمومی قرار گیرد. اما در این مورد، برای به دست آوردن توان راکتیو لازم برای مغناطیس کردن ژنراتور، از یک بانک خازن استفاده می شود که به موازات بار در پایانه های ژنراتور متصل می شود.

یک شرط ضروری برای چنین عملکرد ژنراتورهای ناهمزمان وجود مغناطیس باقی مانده از فولاد روتور است که برای فرآیند خود تحریکی ژنراتور ضروری است. e.m.f کوچک Eost که در سیم‌پیچ استاتور القا می‌شود، جریان واکنشی کوچکی در مدار خازن و در نتیجه در سیم‌پیچ استاتور ایجاد می‌کند که باعث افزایش شار باقی‌مانده Fost می‌شود. متعاقباً، فرآیند خود تحریکی مانند یک مولد جریان مستقیم تحریک موازی توسعه می یابد. با تغییر ظرفیت خازن ها می توانید مقدار جریان مغناطیسی و در نتیجه مقدار ولتاژ ژنراتورها را تغییر دهید. به دلیل حجیم بودن بیش از حد و هزینه بالای بانک های خازنی، ژنراتورهای ناهمزمان خود انگیخته گسترده نشده اند. ژنراتورهای ناهمزمان فقط در نیروگاه های کمکی کم مصرف به عنوان مثال در نیروگاه های بادی استفاده می شوند.

ژنراتور DIY

در نیروگاه من، منبع جریان یک ژنراتور ناهمزمان است که توسط یک موتور بنزینی دو سیلندر با هوا خنک UD-25 (8 اسب بخار، 3000 دور در دقیقه) هدایت می شود. به عنوان یک ژنراتور ناهمزمان، بدون هیچ گونه تغییری، می توانید از یک موتور الکتریکی ناهمزمان معمولی با سرعت چرخش 750-1500 دور در دقیقه و قدرت تا 15 کیلو وات استفاده کنید.

سرعت چرخش یک ژنراتور ناهمزمان در حالت عادی باید 10٪ از مقدار سرعت نامی (سنکرون) موتور الکتریکی استفاده شده بیشتر باشد. شما می توانید این کار را به صورت زیر انجام دهید. موتور الکتریکی روشن می شود و دور آرام با سرعت سنج اندازه گیری می شود. محرک تسمه از موتور به ژنراتور به گونه ای طراحی شده است که تعداد دورهای ژنراتور را کمی افزایش دهد. به عنوان مثال، یک موتور الکتریکی با سرعت نامی 900 دور در دقیقه، 1230 دور در دقیقه در دور آرام تولید می کند. در این حالت، درایو تسمه طوری طراحی شده است که از سرعت چرخش ژنراتور 1353 دور در دقیقه اطمینان حاصل کند.

سیم پیچ های ژنراتور ناهمزمان در نصب من به صورت ستاره ای وصل شده و ولتاژ سه فاز 380 ولت تولید می کند. برای حفظ ولتاژ نامی ژنراتور ناهمزمان، لازم است که ظرفیت خازن ها بین هر فاز (همه) به درستی انتخاب شود. سه ظرفیت یکسان است). برای انتخاب ظرفیت مورد نیازمن از جدول زیر استفاده کردم. قبل از کسب مهارت لازم در کار، می توانید گرمایش ژنراتور را با لمس بررسی کنید تا از گرم شدن بیش از حد جلوگیری کنید. گرمایش نشان می دهد که ظرفیت بیش از حد وصل شده است.

خازن ها از نوع مناسب KBG-MN یا سایر خازن ها با ولتاژ کاری حداقل 400 ولت هستند. هنگامی که ژنراتور خاموش است، یک بار الکتریکی روی خازن ها باقی می ماند، بنابراین لازم است اقدامات احتیاطی در برابر شوک الکتریکی انجام شود. خازن ها باید به طور ایمن محصور شوند.

هنگام کار با ابزارهای برقی دستی در ولتاژ 220 ولت، من از ترانسفورماتور TSZI از 380 ولت به 220 ولت استفاده می کنم. هنگام اتصال یک موتور سه فاز به یک نیروگاه، ممکن است اتفاق بیفتد که ژنراتور "مدیریت" نکند. برای اولین بار شروعش کنید سپس باید یک سری استارت های کوتاه مدت موتور بدهید تا سرعت بگیرد یا آن را به صورت دستی بچرخانید.

ژنراتورهای ناهمزمان ثابت از این نوع، که برای گرمایش الکتریکی یک ساختمان مسکونی استفاده می‌شوند، می‌توانند توسط یک موتور بادی یا توربین نصب شده بر روی آن رانده شوند. رودخانه کوچکیا یک نهر، اگر نزدیک خانه وجود داشته باشد. زمانی، در چوواشیا، کارخانه Energozapchast یک ژنراتور (نیروگاه میکرو هیدروالکتریک) با ظرفیت 1.5 کیلو وات بر اساس یک موتور الکتریکی ناهمزمان تولید کرد. V.P. Beltyukov از Nolinsk یک توربین بادی ساخت و همچنین از یک موتور ناهمزمان به عنوان ژنراتور استفاده کرد. چنین ژنراتوری را می توان با استفاده از تراکتور پیاده روی، مینی تراکتور، موتور اسکوتر، موتور خودرو و غیره هدایت کرد.

من نیروگاهم را روی یک تریلر کوچک و سبک وزن تک محور نصب کردم - یک قاب. برای کارهای خارج از مزرعه، ابزار برقی لازم را داخل ماشین بار می کنم و نصب خود را به آن وصل می کنم. من یونجه را با ماشین چمن زنی چرخشی می برم، از تراکتور برقی برای شخم زدن زمین، خروش کردن، کاشت و بالا رفتن از تپه استفاده می کنم. برای چنین کاری، همراه با ایستگاه، یک قرقره با یک کابل KRPT چهار هسته ای حمل می کنم. هنگام سیم پیچی کابل باید به یک نکته توجه کرد. اگر باد کنید به روش معمول، سپس یک شیر برقی تشکیل می شود که در آن تلفات اضافی وجود خواهد داشت. برای جلوگیری از آنها، کابل را باید از وسط تا کنید و روی یک قرقره پیچید و از خم شروع کنید.

در اواخر پاییز باید از چوب های مرده هیزم برای زمستان تهیه کنیم. باز هم از ابزار برقی استفاده می کنم. من در کلبه تابستانی خود از یک اره مدور و یک رنده برای پردازش مواد برای کارهای نجاری استفاده می کنم.

در نتیجه آزمایش طولانی مدت عملکرد ژنراتور باد قایقرانی ما با طرح سنتیتحریک یک موتور ناهمزمان (IM)، بر اساس استفاده از یک استارت مغناطیسی به عنوان سوئیچ، تعدادی کاستی را نشان داد که منجر به ایجاد کابینه کنترل شد. که تبدیل به یک دستگاه جهانی برای تبدیل هر موتور آسنکرون به یک ژنراتور شده است! اکنون کافی است سیم های IM موتور را به دستگاه کنترل خود وصل کنیم و ژنراتور آماده است.

نحوه تبدیل هر موتور القایی به ژنراتور - خانه بدون فونداسیون

چگونه هر موتور آسنکرون را به ژنراتور تبدیل کنیم - خانه ای بدون پایه چرا از ژنراتور برق آسنکرون استفاده می کنیم ژنراتور آسنکرون ژنراتور است که در حالت ژنراتور کار می کند

برای نیازهای ساخت یک ساختمان مسکونی یا کلبه خصوصی دستکار خانهممکن است مورد نیاز باشد منبع مستقلانرژی الکتریکی که می توانید آن را در فروشگاه خریداری کنید یا با دستان خود از قطعات موجود جمع آوری کنید.

یک ژنراتور خانگی می تواند با انرژی بنزین، گاز یا سوخت دیزل کار کند. برای انجام این کار، باید از طریق یک کوپلینگ ضربه گیر به موتور متصل شود، که چرخش روان روتور را تضمین می کند.

اگر محلی ها اجازه دهند شرایط طبیعیمثلاً بادهای مکرر می وزد یا منبعی نزدیک است آب جاری، سپس می توانید یک توربین بادی یا هیدرولیک ایجاد کنید و آن را به یک موتور سه فاز ناهمزمان برای تولید برق متصل کنید.

به لطف چنین دستگاهی، شما دائماً کار می کنید منبع جایگزینبرق مصرف انرژی از شبکه های عمومی را کاهش می دهد و به شما امکان می دهد در پرداخت آن صرفه جویی کنید.

در برخی موارد، استفاده از ولتاژ تک فاز برای چرخاندن یک موتور الکتریکی و انتقال گشتاور به یک ژنراتور خانگی برای ایجاد شبکه متقارن سه فاز خود مجاز است.

نحوه انتخاب یک موتور ناهمزمان برای یک ژنراتور بر اساس طراحی و ویژگی ها

ویژگی های تکنولوژیکی

اساس یک ژنراتور خانگی یک موتور الکتریکی سه فاز ناهمزمان با:

دستگاه استاتور

هسته های مغناطیسی استاتور و روتور از صفحات فولادی الکتریکی عایق ساخته شده اند که در آنها شیارهایی برای قرار دادن سیم های سیم پیچ ایجاد می شود.

طبق نمودار زیر می توان سه سیم پیچ استاتور جداگانه را در کارخانه وصل کرد:

پایانه های آنها در داخل جعبه ترمینال وصل شده و با جامپرها متصل می شوند. کابل برق نیز در اینجا نصب می شود.

در برخی موارد، سیم ها و کابل ها ممکن است به روش های دیگری متصل شوند.

ولتاژهای متقارن به هر فاز از موتور ناهمزمان عرضه می شود که در امتداد زاویه به اندازه یک سوم دایره جابجا شده است. آنها در سیم پیچ ها جریان ایجاد می کنند.

بیان این مقادیر به صورت برداری راحت است.

ویژگی های طراحی روتور

موتورهای روتور زخمی

آنها مجهز به سیم پیچی هستند که مانند سیم پیچ استاتور ساخته شده است و سرنخ های هر یک به حلقه های لغزشی متصل می شوند که تماس الکتریکیدارای مدار راه اندازی و تنظیم از طریق برس های فشار.

ساخت این طرح بسیار دشوار و گران است. این نیاز به نظارت دوره ای عملکرد و تعمیر و نگهداری واجد شرایط دارد. به این دلایل، استفاده از آن در این طرح برای یک ژنراتور خانگی منطقی نیست.

اما اگر موتور مشابهی وجود داشته باشد و هیچ استفاده دیگری برای آن وجود نداشته باشد، سرنخ های هر سیم پیچ (آن انتهایی که به حلقه ها متصل هستند) می توانند در بین خود اتصال کوتاه کنند. به این ترتیب روتور زخمی به یک اتصال کوتاه تبدیل می شود. می توان آن را طبق هر طرحی که در زیر مورد بحث قرار می گیرد متصل کرد.

موتورهای قفس سنجابی

آلومینیوم در داخل شیارهای مدار مغناطیسی روتور ریخته می شود. سیم پیچ به شکل یک قفس سنجاب دوار (که برای آن چنین نام اضافی دریافت کرد) با حلقه های بلوز که در انتها اتصال کوتاه دارند ساخته شده است.

این بیشترین است مدار سادهموتوری که فاقد کنتاکت های متحرک است. به همین دلیل، برای مدت طولانی بدون دخالت برق کار می کند و با افزایش قابلیت اطمینان مشخص می شود. توصیه می شود از آن برای ایجاد یک ژنراتور خانگی استفاده کنید.

علامت گذاری روی محفظه موتور

برای اینکه یک ژنراتور خانگی به طور قابل اعتماد کار کند، باید به موارد زیر توجه کنید:

• کلاس IP، مشخص کننده کیفیت محافظت از مسکن در برابر تأثیرات محیطی؛
• مصرف برق؛
• سرعت؛
• نمودار اتصال سیم پیچ؛
• جریان بار مجاز؛
• راندمان و کسینوس φ.

نمودار اتصال سیم پیچ، به خصوص برای موتورهای قدیمی که در حال کار بوده اند، باید فراخوانی و بررسی شود روش های الکتریکی. این فناوری در مقاله اتصال موتور سه فاز به شبکه تک فاز به تفصیل توضیح داده شده است.

اصل عملکرد یک موتور ناهمزمان به عنوان یک ژنراتور

اجرای آن بر اساس روش برگشت پذیری یک ماشین الکتریکی است. اگر موتوری که از ولتاژ اصلی جدا شده است، شروع به چرخش اجباری روتور با سرعت طراحی کند، به دلیل وجود انرژی میدان مغناطیسی باقیمانده، یک EMF در سیم پیچ استاتور القا می شود.

تنها چیزی که باقی می ماند این است که یک بانک خازن با درجه مناسب را به سیم پیچ ها وصل کنید و یک جریان هدایت کننده خازنی از آنها عبور می کند که خاصیت مغناطیسی دارد.

برای اینکه خود تحریک ژنراتور اتفاق بیفتد و یک سیستم متقارن از ولتاژهای سه فاز روی سیم‌پیچ‌ها تشکیل شود، لازم است ظرفیت خازن‌ها بیشتر از یک مقدار بحرانی خاص انتخاب شود. علاوه بر ارزش آن، قدرت خروجی به طور طبیعی تحت تأثیر طراحی موتور است.

برای تولید عادی انرژی سه فاز با فرکانس 50 هرتز، لازم است سرعت روتوری حفظ شود که با مقدار لغزش S از جزء ناهمزمان فراتر رود که در محدوده S=2÷10٪ قرار دارد. باید در سطح فرکانس سنکرون حفظ شود.

انحراف یک سینوسی از مقدار فرکانس استاندارد بر عملکرد تجهیزات با موتورهای الکتریکی تأثیر منفی می گذارد: اره ها، هواپیماها، ماشین های مختلف و ترانسفورماتورها. این عملاً تأثیری بر بارهای مقاومتی با عناصر گرمایشی و لامپ های رشته ای ندارد.

نمودارهای اتصال برق

در عمل، تمام روش های رایج برای اتصال سیم پیچ های استاتور یک موتور ناهمزمان استفاده می شود. با انتخاب یکی از آنها ایجاد می کنند شرایط مختلفبرای عملیات تجهیزات و تولید ولتاژ با مقادیر خاص.

مدارهای ستاره ای

گزینه محبوب برای اتصال خازن ها

نمودار اتصال یک موتور ناهمزمان با سیم پیچ های متصل به ستاره برای عملکرد به عنوان یک ژنراتور شبکه سه فاز دارای فرم استاندارد است.

طرح یک ژنراتور ناهمزمان با خازن های متصل به دو سیم پیچ

این گزینه بسیار محبوب است. این به شما امکان می دهد سه گروه از مصرف کنندگان را از دو سیم پیچ تغذیه کنید:

خازن های کار و راه اندازی با استفاده از کلیدهای جداگانه به مدار متصل می شوند.

بر اساس همان مدار، می توانید با اتصال خازن ها به یک سیم پیچ یک موتور ناهمزمان، یک ژنراتور خانگی ایجاد کنید.

نمودار مثلثی

هنگام مونتاژ سیم پیچ های استاتور در یک پیکربندی ستاره ای، ژنراتور ولتاژ سه فاز 380 ولت تولید می کند. اگر آنها را به یک مثلث تغییر دهید - 220.

سه طرح نشان داده شده در تصاویر بالا، اساسی هستند، اما نه تنها. بر اساس آنها می توان روش های اتصال دیگری ایجاد کرد.

نحوه محاسبه مشخصات ژنراتور بر اساس توان موتور و ظرفیت خازن

برای ایجاد شرایط عملیاتی عادی برای یک ماشین الکتریکی، لازم است برابری بین ولتاژ و توان نامی آن در حالت ژنراتور و موتور الکتریکی حفظ شود.

برای این منظور، ظرفیت خازن ها با در نظر گرفتن توان راکتیو Q که در بارهای مختلف تولید می کنند، انتخاب می شود. مقدار آن با عبارت زیر محاسبه می شود:

از این فرمول، با دانستن قدرت موتور، برای اطمینان از بار کامل، می توانید ظرفیت بانک خازن را محاسبه کنید:

با این حال، حالت عملکرد ژنراتور باید در نظر گرفته شود. در حالت بیکار، خازن ها بی جهت سیم پیچ ها را بار می کنند و آنها را گرم می کنند. این منجر به تلفات انرژی زیاد و گرمای بیش از حد سازه می شود.

برای از بین بردن این پدیده، خازن ها به صورت مرحله ای متصل می شوند و تعداد آنها بسته به بار اعمال شده تعیین می شود. برای ساده سازی انتخاب خازن ها برای راه اندازی موتور ناهمزمان در حالت ژنراتور، جدول ویژه ای ایجاد شده است.

خازن های راه اندازی سری K78-17 و خازن های مشابه با ولتاژ کاری 400 ولت یا بیشتر برای استفاده به عنوان بخشی از باتری خازنی مناسب هستند. کاملاً قابل قبول است که آنها را با نمونه های کاغذ فلزی با نام های مناسب جایگزین کنید. آنها باید به صورت موازی مونتاژ شوند.

ارزش استفاده از مدل های خازن های الکترولیتی برای کار در مدارهای یک ژنراتور خانگی ناهمزمان را ندارد. آنها برای مدارهای جریان مستقیم طراحی شده اند و هنگام عبور از یک سینوسی که در جهت تغییر می کند، به سرعت از بین می روند.

یک طرح ویژه برای اتصال آنها برای چنین اهدافی وجود دارد، زمانی که هر نیمه موج توسط دیودها به مجموعه خود هدایت می شود. اما کاملاً پیچیده است.

طرح

دستگاه خودمختار نیروگاه باید به طور کامل الزامات را برآورده کند عملیات ایمنتجهیزات عملیاتی و به عنوان یک ماژول منفرد، از جمله یک تابلو برق نصب شده با دستگاه های زیر انجام می شود:

• اندازه گیری - با ولت متر تا 500 ولت و فرکانس متر.
• سوئیچینگ بار - سه کلید (یکی معمولی ولتاژ را از ژنراتور به مدار مصرف کننده تامین می کند و دو سوئیچ دیگر خازن ها را وصل می کنند).
• حفاظت - مدار شکن، از بین بردن عواقب اتصال کوتاه یا اضافه بار و RCD (دستگاه جریان باقیمانده)، نجات کارگران از خرابی عایق و پتانسیل فاز ورود به مسکن.

افزونگی منبع تغذیه اصلی

هنگام ایجاد یک ژنراتور خانگی، لازم است از سازگاری آن با مدار زمین تجهیزات کار اطمینان حاصل شود و چه زمانی عمر باتری- به طور ایمن به مدار زمین وصل شوید.

اگر نیروگاهی برای تامین برق پشتیبان دستگاه هایی که از شبکه دولتی کار می کنند ایجاد شود، باید در هنگام قطع ولتاژ از خط از آن استفاده کرد و در صورت بازیابی باید متوقف شود. برای این منظور کافی است یک سوئیچ نصب کنید که تمام فازها را به طور همزمان کنترل می کند یا یک سیستم پیچیده خودکار را برای روشن کردن برق پشتیبان وصل کنید.

انتخاب ولتاژ

مدار 380 ولت دارد افزایش خطرشکست های انسانی در موارد شدید، زمانی که امکان عبور با مقدار فاز 220 وجود ندارد، استفاده می شود.

اضافه بار ژنراتور

چنین حالت هایی باعث گرم شدن بیش از حد سیم پیچ ها با تخریب بعدی عایق می شود. آنها زمانی اتفاق می‌افتند که جریان عبوری از سیم‌پیچ‌ها به دلایل زیر بیشتر شود:

1. انتخاب نادرست ظرفیت خازن؛
2. اتصال مصرف کننده های توان بالا

در حالت اول، لازم است شرایط حرارتی را در هنگام بیکاری به دقت کنترل کنید. در صورت گرم شدن بیش از حد، ظرفیت خازن ها باید تنظیم شود.

ویژگی های اتصال مصرف کنندگان

توان کل یک ژنراتور سه فاز از سه قسمت تولید شده در هر فاز تشکیل شده است که 1/3 کل است. جریان عبوری از یک سیم پیچ نباید از مقدار نامی تجاوز کند. این باید هنگام اتصال مصرف کنندگان در نظر گرفته شود و آنها را به طور مساوی در بین فازها توزیع کنید.

هنگامی که یک ژنراتور خانگی برای کار در دو فاز طراحی شده است، نمی تواند به طور ایمن برق بیش از 2/3 کل ارزش تولید کند و اگر فقط یک فاز درگیر باشد، تنها 1/3.

کنترل فرکانس

فرکانس سنج به شما امکان می دهد این نشانگر را کنترل کنید. هنگامی که در طراحی یک ژنراتور خانگی نصب نشده است، می توانید از روش غیر مستقیم استفاده کنید: در حالت بیکار، ولتاژ خروجی 4-6٪ در فرکانس 50 هرتز از 380/220 اسمی فراتر می رود.

نحوه ساخت یک ژنراتور خانگی از موتور ناهمزمان، طراحی و بازسازی آپارتمان DIY

نکاتی برای صنعتگر خانگی در مورد نحوه ساخت ژنراتور خانگی از موتور الکتریکی سه فاز ناهمزمان با نمودار مدار. تصاویر و فیلم ها

چگونه یک ژنراتور خانگی از موتور ناهمزمان بسازیم

سلام به همه! امروز ما به نحوه ساخت یک ژنراتور خانگی از یک موتور ناهمزمان با دستان خود نگاه خواهیم کرد. من مدت زیادی است که به این سؤال علاقه مند شده ام، اما به نوعی زمان اجرای آن را نداشتم. حالا بیایید کمی تئوری انجام دهیم.

اگر یک موتور الکتریکی ناهمزمان را از یک موتور اصلی بگیرید و بچرخانید، با پیروی از اصل برگشت پذیری ماشین های الکتریکی می توانید آن را وادار به تولید جریان الکتریکی کنید. برای انجام این کار، باید شفت یک موتور ناهمزمان را با فرکانس برابر یا کمی بیشتر از فرکانس چرخش ناهمزمان آن بچرخانید. در نتیجه مغناطیس باقیمانده در مدار مغناطیسی موتور الکتریکی، مقداری EMF در پایانه های سیم پیچ استاتور القا می شود.

حالا خازن های غیر قطبی C را گرفته و به پایانه های سیم پیچ استاتور، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، وصل می کنیم.

در این حالت، یک جریان خازنی پیشرو از سیم پیچ استاتور شروع به جریان می کند. مغناطیسی نامیده خواهد شد. آن ها ژنراتور ناهمزمان خود تحریک می شود و EMF افزایش می یابد. مقدار EMF به ویژگی های خود ماشین الکتریکی و ظرفیت خازن ها بستگی دارد. بنابراین، ما یک موتور الکتریکی ناهمزمان معمولی را به یک ژنراتور تبدیل کرده‌ایم.

حالا بیایید در مورد نحوه انتخاب خازن های مناسب برای یک ژنراتور خانگی از یک موتور ناهمزمان صحبت کنیم. ظرفیت باید به گونه ای انتخاب شود که ولتاژ تولیدی و توان خروجی ژنراتور ناهمزمان با توان و ولتاژ زمانی که به عنوان موتور الکتریکی کار می کند مطابقت داشته باشد. برای اطلاعات به جدول زیر مراجعه کنید. آنها برای ژنراتورهای ناهمزمان هیجان انگیز با ولتاژ 380 ولت و سرعت چرخش 750 تا 1500 دور در دقیقه مناسب هستند.

با افزایش بار ژنراتور ناهمزمان، ولتاژ در پایانه های آن کاهش می یابد (بار القایی ژنراتور افزایش می یابد). برای حفظ ولتاژ در یک سطح معین، لازم است خازن های اضافی متصل شوند. برای انجام این کار، می توانید از یک تنظیم کننده ولتاژ ویژه استفاده کنید، که با کاهش ولتاژ در پایانه های استاتور ژنراتور، بانک های خازن اضافی را با استفاده از کنتاکت ها وصل می کند.

سرعت چرخش ژنراتور در حالت عادی باید 5-10 درصد از سرعت سنکرون بیشتر شود. یعنی اگر سرعت چرخش 1000 دور در دقیقه باشد، باید آن را با فرکانس 1050-1100 دور در دقیقه بچرخانید.

یکی از مزیت های بزرگ ژنراتور ناهمزمان این است که می توان از آن به عنوان یک موتور الکتریکی ناهمزمان معمولی بدون تغییر استفاده کرد. اما توصیه نمی شود بیش از حد از خود دور شوید و ژنراتورهایی از موتورهای الکتریکی با توان بیش از 15-20 کیلوولت * آمپر بسازید. ژنراتور خانگی از یک موتور ناهمزمان راه حل کاملبرای کسانی که فرصت استفاده از ژنراتور لمینت کرونوتکس کلاسیک را ندارند. در همه چیز موفق باشید و خداحافظ!

چگونه یک ژنراتور خانگی از موتور ناهمزمان بسازیم، تعمیرات DIY

چگونه یک ژنراتور خانگی از موتور ناهمزمان بسازیم سلام به همه! امروز ما به نحوه ساخت یک ژنراتور خانگی از یک موتور ناهمزمان با دستان خود نگاه خواهیم کرد. این سوال مدت هاست که از من می پرسد