ژنراتور باد ساخته شده از یک موتور ناهمزمان. ژنراتور باد خانگی: اصل کار، چگونه آن را خودتان بسازید؟ برای ایجاد از یک موتور ناهمزمان

در تلاش برای به دست آوردن منابع خودران برق، متخصصان راهی برای تبدیل یک موتور الکتریکی سه فاز ناهمزمان AC به یک ژنراتور با دست خود یافته اند. این روش مزایا و معایبی دارد.

ظاهر یک موتور الکتریکی ناهمزمان

بخش عناصر اصلی را نشان می دهد:

1. بدنه چدنی با پره های رادیاتور برای خنک سازی کارآمد؛
2. محفظه روتور قفس سنجابی با خطوط تغییر میدان مغناطیسی نسبت به محور آن.
3. سوئیچینگ گروه تماس در جعبه (بورنو)، برای سوئیچینگ سیم پیچ استاتور در مدارهای ستاره یا مثلث و اتصال سیم های منبع تغذیه.
4. بسته های متراکم سیم های مسی سیم پیچ استاتور؛
5. شفت روتور فولادی با شیار برای ثابت کردن قرقره با یک کلید گوه.

جداسازی دقیق موتور الکتریکی ناهمزمان که تمام قطعات را نشان می دهد در شکل زیر نشان داده شده است.

جداسازی دقیق یک موتور ناهمزمان

مزایای ژنراتورهای تبدیل شده از موتورهای ناهمزمان:

1. سهولت مونتاژ مدار، بدون نیاز به جدا کردن موتور الکتریکی، بدون پیچیدن سیم پیچ ها.
2. توانایی چرخش مولد جریان الکتریکی با توربین باد یا هیدرولیک؛
3. ژنراتور از یک موتور ناهمزمان به طور گسترده در سیستم های موتور ژنراتور برای تبدیل یک شبکه تک فاز 220 ولت متناوب به یک شبکه سه فاز با ولتاژ 380 ولت استفاده می شود.
4. امکان استفاده از ژنراتور در میدان، چرخاندن آن از موتورهای احتراق داخلی.

به عنوان یک نقطه ضعف، می توان به دشواری محاسبه ظرفیت خازن های متصل به سیم پیچ ها اشاره کرد؛ در واقع، این کار به صورت تجربی انجام می شود.

بنابراین، دستیابی به حداکثر توان چنین ژنراتوری دشوار است؛ برای تامین برق تاسیسات الکتریکی که جریان راه اندازی زیادی دارند، مانند اره های مدور با موتورهای AC سه فاز، میکسرهای بتن و سایر تاسیسات الکتریکی، مشکلاتی وجود دارد.

اصل عملکرد ژنراتور

عملکرد چنین ژنراتوری بر اساس اصل برگشت پذیری است: "هر تاسیسات الکتریکی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند می تواند فرآیند معکوس را انجام دهد." از اصل عملکرد ژنراتورها استفاده می شود؛ چرخش روتور باعث ایجاد EMF و ظهور جریان الکتریکی در سیم پیچ های استاتور می شود.

بر اساس این نظریه، بدیهی است که یک موتور الکتریکی ناهمزمان را می توان به یک ژنراتور الکتریکی تبدیل کرد. برای انجام آگاهانه بازسازی، لازم است درک کنیم که فرآیند تولید چگونه اتفاق می افتد و برای این کار چه چیزی لازم است. تمام موتورهایی که با جریان متناوب هدایت می شوند، ناهمزمان در نظر گرفته می شوند. میدان استاتور کمی جلوتر از میدان مغناطیسی روتور حرکت می کند و آن را به همراه خود در جهت چرخش می کشد.

برای بدست آوردن فرآیند معکوس، میدان روتور باید حرکت میدان مغناطیسی استاتور را پیش ببرد و در حالت ایده آل در جهت مخالف بچرخد. این امر با اتصال یک خازن بزرگ به شبکه منبع تغذیه به دست می آید؛ برای افزایش ظرفیت از گروه هایی از خازن ها استفاده می شود. واحد خازن با انباشته شدن انرژی مغناطیسی (عنصری از جزء راکتیو جریان متناوب) شارژ می شود. شارژ خازن در فاز مخالف منبع جریان موتور الکتریکی است، بنابراین چرخش روتور شروع به کند شدن می کند، سیم پیچ استاتور جریان تولید می کند.

تبدیل

چگونه عملاً یک موتور الکتریکی ناهمزمان را با دستان خود به ژنراتور تبدیل کنید؟

برای اتصال خازن ها، باید پوشش بالایی بور (جعبه)، جایی که گروه تماس در آن قرار دارد را باز کنید، کنتاکت های سیم پیچ های استاتور و سیم های برق موتور ناهمزمان متصل می شوند.

بور را با گروه تماس باز کنید

سیم پیچ های استاتور را می توان در پیکربندی "ستاره" یا "مثلث" متصل کرد.

مدارهای اتصال "ستاره" و "مثلث"

پلاک نام یا برگه اطلاعات محصول، نمودارهای اتصال احتمالی و پارامترهای موتور را برای اتصالات مختلف نشان می دهد. نشان داد:

• حداکثر جریان؛
• ولتاژ تغذیه؛
• مصرف برق؛
• تعداد دور در دقیقه؛
• کارایی و سایر پارامترها

پارامترهای موتور بر روی پلاک نشان داده شده است

در یک ژنراتور سه فاز از یک موتور الکتریکی ناهمزمان، که با دست ساخته می شود، خازن ها در یک مدار مشابه "مثلث" یا "ستاره" متصل می شوند.

گزینه اتصال با "ستاره" فرآیند شروع تولید جریان را با سرعت های پایین تر نسبت به اتصال مدار در "مثلث" تضمین می کند. در این حالت، ولتاژ در خروجی ژنراتور کمی کمتر خواهد بود. اتصال دلتا افزایش اندکی در ولتاژ خروجی ایجاد می کند، اما هنگام راه اندازی ژنراتور به دور در دقیقه بالاتر نیاز دارد. در یک موتور الکتریکی ناهمزمان تک فاز، یک خازن تغییر فاز متصل است.

نمودار اتصال خازن ها در ژنراتور در یک "مثلث"

از خازن های مدل KBG-MN یا سایر مارک های حداقل 400 ولت غیر قطبی استفاده می شود؛ مدل های الکترولیتی دوقطبی در این مورد مناسب نیستند.

یک خازن بدون قطب با نام تجاری KBG-MN چگونه است؟

محاسبه ظرفیت خازن برای موتور مورد استفاده

توان خروجی نامی ژنراتور، کیلووات	ظرفیت تخمینی بر حسب میکروF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

در ژنراتورهای سنکرون، فرآیند تولید بر روی سیم‌پیچ‌های آرمیچر از منبع جریان برانگیخته می‌شود. 90٪ موتورهای ناهمزمان دارای روتورهای قفس سنجابی هستند، بدون سیم پیچ؛ تحریک توسط یک بار استاتیک باقیمانده در روتور ایجاد می شود. کافی است در مرحله اولیه چرخش یک EMF ایجاد کنید که جریان القا می کند و خازن ها را از طریق سیم پیچ های استاتور شارژ می کند. شارژ مجدد بیشتر از جریان تولید شده حاصل می شود؛ فرآیند تولید تا زمانی که روتور بچرخد پیوسته خواهد بود.

توصیه می شود اتصال بار خودکار به ژنراتور، سوکت ها و خازن ها را در پانل بسته جداگانه نصب کنید. سیم های اتصال را از ژنراتور بور به تابلو برق در یک کابل عایق جداگانه قرار دهید.

حتی زمانی که ژنراتور کار نمی کند، باید از دست زدن به پایانه های خازن کنتاکت های سوکت خودداری کنید. بار انباشته شده توسط خازن برای مدت طولانی باقی می ماند و می تواند باعث برق گرفتگی شود. محفظه تمام واحدها، موتور، ژنراتور، کنترل پنل را زمین کنید.

نصب سیستم موتور ژنراتور

هنگام نصب ژنراتور با موتور با دستان خود، باید در نظر داشته باشید که تعداد چرخش های نامی موتور الکتریکی ناهمزمان مورد استفاده در دور آرام بیشتر است.

طرح یک موتور ژنراتور روی یک درایو تسمه

در موتور 900 دور در دقیقه در دور آرام 1230 دور در دقیقه خواهد بود، برای به دست آوردن قدرت کافی در خروجی ژنراتور تبدیل شده از این موتور، باید تعداد دورهای 10٪ بیشتر از دور آرام داشته باشید:

1230 + 10% = 1353 دور در دقیقه.

درایو تسمه با استفاده از فرمول محاسبه می شود:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg – سرعت چرخش ژنراتور مورد نیاز 1353 دور در دقیقه.

Vm – سرعت چرخش موتور 1200 دور در دقیقه؛

Dm - قطر قرقره روی موتور 15 سانتی متر است.

Dg - قطر قرقره روی ژنراتور.

با داشتن یک موتور 1200 دور در دقیقه که در آن قرقره Ø 15 سانتی متر است، تنها چیزی که باقی می ماند محاسبه Dg - قطر قرقره روی ژنراتور است.

Dg = Vm x Dm / Vg = 1200 دور در دقیقه x 15 سانتی متر / 1353 دور در دقیقه = 13.3 سانتی متر.

ژنراتور با آهنرباهای نئودیمیم

چگونه از موتور الکتریکی ناهمزمان یک ژنراتور بسازیم؟

این ژنراتور خانگی استفاده از واحدهای خازن را حذف می کند. منبع میدان مغناطیسی که EMF را القا می کند و در سیم پیچ استاتور جریان ایجاد می کند، بر روی آهنرباهای نئودیمیوم دائمی ساخته شده است. برای اینکه خودتان این کار را انجام دهید، باید مراحل زیر را به ترتیب انجام دهید:

• درپوش جلو و عقب موتور آسنکرون را بردارید.
• روتور را از استاتور خارج کنید.

روتور یک موتور ناهمزمان چگونه است؟

• روتور زمین می شود، لایه بالایی 2 میلی متر بزرگتر از ضخامت آهنرباها برداشته می شود. در شرایط روزمره، در غیاب تجهیزات و مهارت های تراشکاری، همیشه نمی توان روتور را با دستان خود سوراخ کرد. شما باید با متخصصین کارگاه های تراشکاری تماس بگیرید.
• یک الگو برای قرار دادن آهنرباهای گرد، Ø 10-20 میلی متر، تا ضخامت 10 میلی متر، با نیروی جاذبه 5-9 کیلوگرم بر متر مربع، اندازه به اندازه روتور بر روی یک ورق کاغذ ساده آماده می شود. . قالب به سطح روتور چسبانده شده است، آهنرباها در نوارهایی با زاویه 15 تا 20 درجه نسبت به محور روتور، 8 قطعه در هر نوار قرار می گیرند. شکل زیر نشان می دهد که در برخی از روتورها نوارهای تاریکی از جابجایی خطوط میدان مغناطیسی نسبت به محور آن وجود دارد.

نصب آهنربا روی روتور

• روتور روی آهنرباها طوری محاسبه می شود که چهار گروه نوار وجود دارد، در یک گروه 5 نواری، فاصله بین گروه ها 2Ø از آهنربا است. شکاف های گروه 0.5-1Ø آهنربا است، این آرایش نیروی چسبیدن روتور به استاتور را کاهش می دهد؛ باید با تلاش دو انگشت چرخانده شود.
• روتور مغناطیسی، ساخته شده بر اساس یک الگوی محاسبه شده، با رزین اپوکسی پر شده است. بعد از اینکه کمی خشک شد، قسمت استوانه ای روتور را با یک لایه فایبرگلاس پوشانده و دوباره با رزین اپوکسی آغشته می کنند. این امر از پرواز آهنرباها در هنگام چرخش روتور جلوگیری می کند. لایه بالایی روی آهنرباها نباید از قطر اصلی روتور که قبل از شیار بود تجاوز کند. در غیر این صورت، روتور در جای خود قرار نمی گیرد یا هنگام چرخش به سیم پیچ استاتور ساییده می شود.
• پس از خشک شدن، روتور را می توان در جای خود قرار داد و درب ها را بسته کرد.
• برای آزمایش یک ژنراتور الکتریکی، لازم است روتور را با یک مته الکتریکی بچرخانید و ولتاژ را در خروجی اندازه گیری کنید. تعداد دورهای زمانی که به ولتاژ مورد نظر می رسد توسط یک سرعت سنج اندازه گیری می شود.
• با دانستن تعداد دورهای لازم ژنراتور، درایو تسمه طبق روشی که در بالا توضیح داده شد محاسبه می شود.

یک گزینه کاربردی جالب زمانی است که یک ژنراتور الکتریکی مبتنی بر یک موتور الکتریکی ناهمزمان در مدار ژنراتور موتور الکتریکی خود تغذیه استفاده می شود. وقتی بخشی از توان تولید شده توسط ژنراتور به موتور الکتریکی می رود که آن را می چرخاند. بقیه انرژی صرف بار مصرف می شود. با اجرای اصل خود تغذیه، عملاً می توان برای مدت طولانی منبع تغذیه مستقل خانه را تأمین کرد.

ویدئو. جی ژنراتور از یک موتور ناهمزمان

برای طیف گسترده ای از مصرف کنندگان برق، خرید نیروگاه های دیزلی قدرتمند مانند TEKSAN TJ 303 DW5C با توان خروجی 303 کیلو ولت آمپر یا 242 کیلو وات منطقی نیست. ژنراتورهای بنزینی کم مصرف گران هستند؛ بهترین گزینه ساخت ژنراتورهای بادی خود یا یک دستگاه موتور ژنراتور خودران است.

با استفاده از این اطلاعات، می توانید یک ژنراتور را با دستان خود، با استفاده از آهنرباها یا خازن های دائمی مونتاژ کنید. چنین تجهیزاتی در خانه های روستایی، در میدان، به عنوان منبع برق اضطراری هنگامی که در شبکه های صنعتی ولتاژ وجود ندارد بسیار مفید است. آنها نمی توانند یک خانه تمام عیار با تهویه مطبوع، اجاق های برقی و دیگ های گرمایشی، یا موتور اره دایره ای قدرتمند را اداره کنند. شما می توانید به طور موقت برای لوازم خانگی ضروری، روشنایی، یخچال، تلویزیون و سایر مواردی که به برق زیادی نیاز ندارند، برق بدهید.

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.

عامل مهم دیگر وجود 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 می شود، نصب آهنرباهای دائمی روی روتور است. 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 یک ماشین تراش فلزی پردازش می شود، هیچ راهی برای انجام بدون آن وجود ندارد. بنابراین، هنگام ایجاد یک پروژه، باید بلافاصله موضوع پشتیبانی فنی کار را حل کنید، یک تراشکار آشنا یا سازمانی را که درگیر چنین کاری است پیدا کنید. قطر روتور باید با ضخامت آهنربایی که روی آن نصب می شود کاهش یابد.

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 قرار می گیرند و با استفاده از چسب به روتور ثابت می شوند (رزین اپوکسی توصیه می شود). 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.

ساخت آسیاب بادی

برای ایجاد یک آسیاب بادی، باید یکی از گزینه های طراحی را انتخاب کنید که تعداد زیادی از آنها وجود دارد. بنابراین، طرح های روتور افقی یا عمودی وجود دارد (در این مورد، اصطلاح "روتور" به قسمت چرخان ژنراتور باد اشاره دارد - شفت با تیغه هایی که توسط نیروی باد هدایت می شود). راندمان و پایداری بالاتری در تولید انرژی دارند، اما به یک سیستم هدایت جریان نیاز دارند که به نوبه خود نیاز به سهولت چرخش روی شفت دارد.

هر چه ژنراتور قدرتمندتر باشد، چرخش آن دشوارتر است و آسیاب بادی باید نیروی بیشتری ایجاد کند که به اندازه بزرگتری نیاز دارد. علاوه بر این، هرچه آسیاب بادی بزرگ‌تر باشد، سنگین‌تر است و اینرسی استراحت بیشتری دارد که یک دایره باطل را تشکیل می‌دهد. معمولاً از مقادیر و مقادیر متوسط ​​​​استفاده می شود که امکان ایجاد مصالحه بین اندازه و سهولت چرخش را فراهم می کند.

تولید آسان تر است و در جهت باد نیازی ندارد. در عین حال، کارایی کمتری دارند، زیرا باد با نیروی مساوی در دو طرف تیغه عمل می کند و چرخش را دشوار می کند. به منظور اجتناب از این اشکال، بسیاری از طرح های روتور مختلف ایجاد شده است، مانند:

• روتور ساوونیوس
• روتور داریا
• روتور لنز

شناخته شده طرح های متعامد(با فاصله نسبت به محور چرخش) یا هلیکوئیدی (تیغه هایی که شکل پیچیده ای دارند، یادآور چرخش های مارپیچی). همه این طرح ها مزایا و معایب خود را دارند که یکی از اصلی ترین آنها عدم وجود مدل ریاضی چرخش یک یا نوع دیگری از تیغه است که محاسبه را بسیار پیچیده و تقریبی می کند. بنابراین، آنها از روش آزمون و خطا استفاده می کنند - یک مدل آزمایشی ایجاد می شود، کاستی های آن مشخص می شود، با توجه به اینکه روتور کار ساخته شده است.

ساده ترین و رایج ترین طراحی روتور است، اما اخیراً توضیحات زیادی در مورد سایر ژنراتورهای بادی بر اساس انواع دیگر در اینترنت ظاهر شده است.

طراحی روتور ساده است - شفتی روی یاتاقان ها که در بالای آن تیغه هایی نصب شده است که تحت تأثیر باد می چرخند و گشتاور را به ژنراتور منتقل می کنند. روتور از مواد موجود ساخته شده است؛ نصب نیازی به ارتفاع بیش از حد ندارد (معمولاً 3-7 متر بلند می شود)، این بستگی به قدرت بادهای منطقه دارد. سازه های عمودی تقریباً نیازی به تعمیر و نگهداری یا مراقبت ندارند، که کارکرد مولد باد را آسان می کند.

در این بخش ژنراتورهای بادی خانگی با ژنراتورهای مبتنی بر موتورهای ناهمزمان تبدیل شده ارائه می شود. ژنراتورهای بادی مبتنی بر چنین موتورهایی بسیار محبوب هستند، زیرا موتورهای ناهمزمان گسترده هستند و به راحتی قابل تبدیل هستند. تغییر عمدتاً شامل پیچیدن استاتور به عقب است، اگرچه نه همیشه؛ اگر موتور چند لاین و با سرعت کم باشد، نیازی به پیچیدن به عقب نیست. همچنین روتور این گونه موتورها ماشینکاری شده و مجهز به آهنرباهای دائمی می شود که در نتیجه موتور به یک ژنراتور کم سرعت برای آسیاب بادی تبدیل می شود.

>

ژنراتور باد مبتنی بر موتور ناهمزمان با ملخ چوبی

توضیحات کوتاه و عکس های یک مولد باد خانگی بر اساس یک موتور ناهمزمان که به آهنرباهای ناودیمیم تبدیل شده است.

>

ژنراتورهای باد از یک چرخ موتور

مقاله حاوی توضیحات کوتاه با عکس های ژنراتور بادی با ژنراتور است که موتور چرخ است. برای نوع نصب چرخ موتور طرح های مختلفی وجود دارد

>

ژنراتور باد 1 کیلووات از یک موتور ناهمزمان

مولد باد از موتور ناهمزمان 1500 وات 1500 دور در دقیقه چهار قطبی که به آهنرباهای دائمی تبدیل شد و استاتور به 12 قطب برگشت. طرح حفاظت در برابر باد شدید کلاسیک است و محور ژنراتور از مرکز جابجا شده است. آسیاب بادی با روشنایی شب کار می کند که به طور خودکار روشن می شود.

>

تبدیل یک موتور ناهمزمان به ژنراتور برای آسیاب بادی

ساختن ژنراتور خود برای یک ژنراتور بادی، در اصل و در اصل، ساده است و می تواند به راحتی بدون هزینه و هزینه قابل توجهی انجام شود. برای این کار فقط باید روتور را به آهنرباهای دائمی تبدیل کنید.

>

ژنراتور باد از یک موتور ناهمزمان

یک داستان عکس جالب دیگر در مورد تبدیل موتور ناهمزمان به ژنراتور برای ژنراتور باد. روتور موتور در زیر آهنرباها که مانند همیشه با رزین اپوکسی پر شده بود، ماشین کاری شد. استاتور بازپیچ نشد، بنابراین ژنراتور ولتاژ بالا با مقاومت فاز بالا بود. خود مولد باد مطابق طرح کلاسیک با دم تاشو ساخته شده و بر روی دکل نه متری نصب می شود.

> عکسی از ساخت مولد باد، اشکال زدایی و نصب آن، آماده سازی، بادسنج. تست و تست. این مطالب بر اساس گزارش تصویری از یک کاربر با نام مستعار سرگئی که در یکی از انجمن ها یافت شده نوشته شده است. مرحله اول کالیبراسیون و نصب بادسنج تبدیل موتور آسنکرون به ژنراتور
صفحه 1 -

برق منبع گران قیمتی است و ایمنی زیست محیطی آن مشکوک است، زیرا... از هیدروکربن ها برای تولید برق استفاده می شود. این امر باعث تخریب منابع معدنی و مسموم شدن محیط زیست می شود. به نظر می رسد که شما می توانید خانه خود را با انرژی باد تامین کنید. موافقم، داشتن یک منبع پشتیبان برق، به ویژه در مناطقی که مکرر برق قطع می شود، خوب است.

واحدهای تبدیل بسیار گران هستند، اما با کمی تلاش می توان آنها را خودتان مونتاژ کرد. بیایید سعی کنیم نحوه مونتاژ یک ژنراتور باد را با دستان خود از ماشین لباسشویی بفهمیم.

در مرحله بعد، ما به شما خواهیم گفت که به چه مواد و ابزارهایی برای کار نیاز دارید. در مقاله نمودارهایی از یک ژنراتور باد از ماشین لباسشویی، توصیه های متخصص در مورد مونتاژ و عملکرد، و همچنین فیلم هایی را خواهید دید که به وضوح مونتاژ دستگاه را نشان می دهد.

ژنراتورهای بادی به ندرت به عنوان منبع اصلی برق مورد استفاده قرار می گیرند، اما آنها به عنوان منبع اضافی یا جایگزین ایده آل هستند.

این یک راه حل خوب برای ویلاها و خانه های خصوصی واقع در مناطقی است که اغلب مشکلات برق وجود دارد.

جمع آوری آسیاب بادی از لوازم خانگی قدیمی و ضایعات فلزی اقدامی واقعی برای محافظت از سیاره زمین است. زباله به اندازه آلودگی زیست محیطی ناشی از احتراق هیدروکربن یک مشکل زیست محیطی است

یک ژنراتور بادی خانگی که از پیچ گوشتی یا موتور ماشین لباسشویی ساخته شده است به معنای واقعی کلمه هزینه ای خواهد داشت، اما به شما کمک می کند تا مقدار مناسبی در قبض انرژی صرفه جویی کنید.

این گزینه خوبی برای صاحبان صرفه جویی است که مایل به پرداخت بیش از حد نیستند و مایلند برای کاهش هزینه ها تلاش کنند.

ژنراتورهای خودرو اغلب برای ساخت آسیاب بادی با دست خود استفاده می شوند. آنها به اندازه سازه های تولید شده در صنعت جذاب به نظر نمی رسند، اما کاملا کاربردی هستند و بخشی از نیازهای برق را پوشش می دهند.

یک مولد باد استاندارد از چندین دستگاه مکانیکی تشکیل شده است که وظیفه آنها تبدیل انرژی جنبشی باد به مکانیکی و سپس به الکتریکی است. توصیه می کنیم به مقاله در مورد اصل عملکرد آن نگاه کنید.

اکثر مدل های مدرن مجهز به سه تیغه برای افزایش کارایی هستند و زمانی که سرعت باد به حداقل 2-3 متر بر ثانیه می رسد شروع به کار می کنند.

سرعت باد یک شاخص اساسی مهم است که قدرت نصب به طور مستقیم به آن بستگی دارد.

مستندات فنی برای ژنراتورهای بادی صنعتی همیشه پارامترهای سرعت اسمی باد را نشان می دهد که در آن تاسیسات با حداکثر راندمان کار می کند. اغلب این رقم 9-10 متر بر ثانیه است.

نصب چه هزینه های انرژی را می تواند پوشش دهد؟

اگر سرعت باد به 4 متر بر ثانیه برسد، نصب ژنراتور باد مقرون به صرفه است.

در این مورد، تقریباً همه نیازها را می توان برآورده کرد:

• دستگاهی با توان 0.15-0.2 کیلو وات به شما امکان می دهد نور اتاق را به انرژی اکو تغییر دهید. همچنین می توانید کامپیوتر یا تلویزیون را وصل کنید.
• یک توربین بادی با قدرت 1-5 کیلو وات برای تامین برق لوازم خانگی اصلی از جمله یخچال و ماشین لباسشویی کافی است.
• برای عملکرد مستقل همه دستگاه ها و سیستم ها، از جمله سیستم گرمایش، به یک ژنراتور بادی 20 کیلوواتی نیاز دارید.

هنگام طراحی و مونتاژ آسیاب بادی از موتور ماشین لباسشویی، ناپایداری سرعت باد باید در نظر گرفته شود. الکتریسیته می تواند در هر ثانیه ناپدید شود، بنابراین تجهیزات نباید مستقیماً به ژنراتور متصل شوند.

از زمان ظهور دستگاه های فنی مختلف که به صورت تجاری تولید می شوند، افرادی که تمایل به یادگیری چیزهای جدید و ایجاد این چیز جدید با دست خود دارند، چنین دستگاه ها و مکانیسم هایی را به تنهایی ساخته اند.

یک مولد باد خانگی نیز از این قاعده مستثنی نیست. برای ساخت آن، هم از وسایل و مواد بداهه استفاده می شود و هم از اجزای تولید شده در کارخانه که قبلاً در دستگاه های دیگر استفاده می شد.

اصل عملیات

عملکرد یک مولد بادی بر اساس تبدیل انرژی باد به انرژی الکتریکی است. تبدیل با انتقال انرژی انتقالی جنبشی جریان های باد (شماره 1 در نمودار) به حرکت چرخشی (شماره 2 در نمودار) پره های توربین بادی ("B" در نمودار) انجام می شود. به نوبه خود، حرکت چرخشی تیغه ها، از طریق یک انتقال مکانیکی (شفت ثانویه و دستگاه گیربکس)، به شفت یک ژنراتور الکتریکی («G» در نمودار) منتقل می شود، که جریان الکتریکی (شماره 3 در نمودار) تولید می کند. نمودار).

چگونه آن را خودتان انجام دهید، آنچه شما نیاز دارید

هنگام ساخت یک ژنراتور باد با دستان خود، می توانید از مواد مختلف و ابزارهای موجود استفاده کنید. مهمترین شرط برای حل موفقیت آمیز مشکل، تمایل به ساختن چنین مکانیزمی برای خودتان و توانایی کار با ابزارهای مختلف و همچنین در دسترس بودن وقت آزاد است.

در اینجا برخی از گزینه های ساخت چنین دستگاه هایی از وسایل بداهه وجود دارد:

از یک ژنراتور ماشین

ژنراتور خودرو با طراحی خود شامل تولید انرژی الکتریکی است که با چرخش محور آن تولید می شود. در این راستا، گزینه استفاده از چنین وسیله ای ساده ترین راه حل برای ساخت مستقل یک توربین بادی است.

پیچیده ترین قسمت چنین وسیله ای تیغه ها و نقطه اتصال آنهاست. برای ساخت این واحد می توانید از ورق فلزی غیر مستعد خوردگی (آلومینیوم، فولاد ضد زنگ یا گالوانیزه) استفاده کنید که باید به شفت ژنراتور متصل شود و تعداد تیغه های لازم به آن متصل شود.

تیغه ها را می توان از لوله های پلاستیکی با قطر 100.0 - 120.0 میلی متر تهیه کرد که برای این کار باید به طول مورد نیاز بریده و از وسط برش داده شود، پس از آن، نقاط اره باید با مواد ساینده درمان شده و به یک ضمیمه از قبل آماده شده محکم شوند. نقطه. واحد مونتاژ شده بر روی شفت ژنراتور نصب شده است.

ساختار پشتیبانی از لوله های فلزی با قطر 20.0 - 25.0 میلی متر ساخته شده است؛ اندازه و شکل آن به نوع ژنراتور خودرو بستگی دارد. این واحد نصب حداکثر بار را تحمل می کند، زیرا این قسمت از مولد باد در حال ایجاد است که در معرض جریان باد قرار می گیرد و تحت تأثیر وزن خود قطعات نصب شده قرار می گیرد.

یک ژنراتور با تیغه ها بر روی ساختار پشتیبانی ساخته شده و همچنین پایه نصب نصب شده است که می تواند از هر ماده بادوام ساخته شود: پلاستیک، تخته سه لا، ورق فلز.

هنگامی که سازه آماده شد، سیم ها به پایانه های ژنراتور متصل می شوند و کل نصب بر روی یک پایه از پیش آماده شده سوار می شود. ارتفاع پایه و محل نصب آن باید به صورت جداگانه انتخاب شود، بسته به شرایط خاص و منطقه محل، که با حضور و سرعت جریان هوا تعیین می شود.

یکی از گزینه های آسیاب بادی ساخته شده با استفاده از ژنراتور ماشین در عکس زیر نشان داده شده است:

از یک موتور ناهمزمان

موتور ناهمزمان وسیله ای الکتریکی است که برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در قالب حرکت چرخشی شفت این دستگاه عمل می کند.

در طراحی خود، یک موتور ناهمزمان دارای یک استاتور است که در آن سیم پیچ های الکتریکی و یک روتور قرار داده شده است که در داخل استاتور می چرخد ​​و اگر در حالت عادی، روتور تحت تأثیر میدان الکتریکی ایجاد شده در استاتور با اعمال ولتاژ به استاتور می چرخد. سیم پیچ ها، سپس هنگام استفاده از ماشین های الکتریکی مشابه، در ساخت یک ژنراتور باد، فرآیند معکوس رخ می دهد - هنگامی که روتور می چرخد، جریان الکتریکی در سیم پیچ های الکتریکی استاتور تولید می شود. تنها شرط این گزینه طراحی، نیاز به اصلاح جزئی موتور ناهمزمان مورد استفاده است.

مقدار کار مجدد بستگی به نوع موتور مورد استفاده دارد، بنابراین اگر یک ماشین پرسرعت با سرعت بیش از 1000 باشد، باید سیم پیچ های استاتور را به عقب برگردانید؛ در هنگام استفاده از دستگاه های کم سرعت، نیازی به پیچیدن نیست. . علاوه بر این، برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد ژنراتور باد در حال ایجاد، لازم است آهن ربا نصب شود؛ برای این کار، روتور دستگاه به اندازه آهنرباهای نصب شده ماشینکاری می شود، آهنرباها به روتور چسبانده می شوند، پس از آن این کار واحد با رزین اپوکسی پر شده است.

آهنرباها بر اساس یک الگو قرار داده می شوند تا یک EMF جهت دهی یکنواخت تولید شده در دستگاه ایجاد کنند. قطب های آهنرباها ("+" و "-") باید متناوب باشند که عملکرد صحیح دستگاه را تضمین می کند.

گزینه ای برای مکان آهنربا روی روتور موتور ناهمزمان در عکس زیر نشان داده شده است:

هنگامی که کار تبدیل روتور به پایان رسید، موتور مونتاژ می شود و پره های توربین بادی و ساختار نصب آنها ساخته می شود.

تیغه ها را می توان مانند استفاده از ژنراتور ماشین (لوله های پلاستیکی) یا از سایر مواد موجود: ورق فلزی، پلاستیک، چوب و غیره ساخت.

ساختار پشتیبان باید قوی باشد، زیرا یک موتور آسنکرون وزن قابل توجهی دارد. یکی از گزینه های نصب در عکس زیر نشان داده شده است:

برای اتصال نصب مونتاژ شده و نصب شده، از نمودار اتصال سیم پیچ مثلثی که در زیر آورده شده است استفاده می شود:

M - موتور ناهمزمان؛

ج - خازن هایی که عملکرد عادی نصب را تضمین می کنند.

SA1 - دستگاه سوئیچینگ که برای خاموش کردن موتور استفاده می شود.

XP1 یک بلوک ترمینال است که برای اتصال موتور به شبکه بار استفاده می شود.

روی آهنرباهای نئودیمیم

آهنربای نئودیمیوم یک دستگاه قدرتمند است که حاوی فلزات خاکی کمیاب - نئودیمیم، آهن و بور است. این نوع آهنربا با مقاومت در برابر مغناطیس زدایی و قدرت جذب متمایز می شود.

برای ساخت یک ژنراتور بادی از این نوع، باید مجموعه ای از آهنرباهای نئودیمیم را خریداری کنید و از هاب ماشین یا وسیله دیگری (قرقره و غیره) استفاده کنید که اساس طراحی خواهد بود.

هنگام ساخت ژنراتور 1 فاز، تعداد قطب ها باید با تعداد آهنرباها مطابقت داشته باشد؛ در هنگام ساخت ژنراتور 3 فاز، نسبت قطب ها و سیم پیچ ها باید به ترتیب 2/3 یا 4/3 باشد.

آهنرباها به سطح توپی (قرقره) چسبانده می شوند و قطب های آنها باید متناوب باشند. برای اینکه هنگام ساخت این عنصر اشتباه نکنید، بهتر است سطحی را که آهنرباها روی آن وصل شده اند علامت گذاری کنید و همچنین قطبیت آنها را مشخص کنید. گزینه ای برای نصب آهنربا با استفاده از قرقره در عکس نشان داده شده است:

کویل ها از سیم مسی پیچیده می شوند که تعداد آنها مطابق با تعداد آهنرباهای نصب شده است. هنگام سیم پیچی از سیم PETV یا آنالوگ استفاده می شود که در ساخت سیم پیچ ماشین های الکتریکی استفاده می شود. تعداد نوبت ها قابل محاسبه است اما در صورت عدم تجربه در انجام این گونه محاسبات می توان از گزینه انتخاب تعداد مورد نیاز نیز استفاده کرد.

برای یک ژنراتور کوچک که از آهنرباهای نئودیمیم استفاده می کند، تعداد کل چرخش در سیم پیچ استاتور باید 1000 - 1200 قطعه باشد، به نوبه خود، برای تعیین تعداد چرخش در یک سیم پیچ، این تعداد باید بر تعداد سیم پیچ های ساخته شده تقسیم شود.

قطر داخلی (سوراخ) سیم پیچ باید با قطر آهنربا مطابقت داشته باشد یا کمی بزرگتر از آن باشد.

استاتور ژنراتور در حال ساخت است. برای این کار می توانید از پلاستیک یا تخته چندلای بادوام استفاده کنید که روی سطح آن کلاف های تولید شده علامت گذاری و بسته می شوند.

گزینه ای برای انجام این عملیات در عکس زیر نشان داده شده است:

کویل ها با استفاده از چسب متصل می شوند و پس از آن تمام سطح با رزین اپوکسی پر می شود. ضخامت استاتور حاصل باید با ضخامت آهنرباهای نئودیمیم مرتبط باشد. انتهای سیم پیچ ها، قبل از پر شدن، بیرون آورده می شوند، جایی که متعاقباً در یک الگوی "ستاره" یا "مثلث" به هم متصل می شوند.

واحدهای تولید شده در یک محصول واحد مونتاژ می شوند. در مورد استفاده از هاب خودرو، طراحی به شرح زیر است:

در مورد نصب استاتور افقی، تیغه ها یا محور محرک به روتور ژنراتور (هاب) متصل می شوند. واحدهای مونتاژ شده روی یک پایه آماده نصب می شوند و یک بار به پایانه های سیم پیچ متصل می شود.

مولد باد خانگی برای خانه و باغ

برای تامین برق پشتیبان یک خانه روستایی یا کلبه، به دلیل سادگی طراحی، توانایی کار با بارهای باد کم و عدم نیاز به نصب دکل های بلند که به عنوان یک سکو عمل می کنند، یک ژنراتور باد عمودی مناسب ترین است. برای نصب ژنراتور باد

از گزینه هایی که در بالا برای ساخت چنین دستگاه هایی به تنهایی مورد بحث قرار گرفت، موثرترین گزینه استفاده از آهنرباهای نئودیمیم است. در این حالت یک سازه تکیه گاه ساخته می شود که در قسمت زیرین آن ژنراتور و دستگاه گیرنده ساخته شده به صورت نیمکره ای مانند شکل زیر نصب شده است:

محور محرک از یک پین فولادی ساخته شده است که در یاتاقان های نصب شده بر روی یک سازه نگهدارنده قرار می گیرد که به نوبه خود از پروفیل (زاویه، لوله و غیره) و ورق فلز ساخته شده است.

در قسمت زیرین پین به محور ژنراتور و در قسمت بالایی آن سازه ای تعبیه شده است که تیغه ها روی آن سوار می شوند.

کاراکاس تیغه (نیمکره) می تواند از چوب، تخته سه لا یا پلاستیک ضخیم ساخته شود. برای سطح تیغه ها از تخته چندلای نازک، پلاستیک نازک یا فلز سبک (آهن گالوانیزه و ...) استفاده می شود که به چارچوب تیغه ها ثابت می شود و پس از آن بر روی سازه بالای ناودانی ها سوار می شوند.

پس از اتمام مونتاژ، محصول مونتاژ شده در محلی که از قبل آماده شده است نصب شده و مورد بهره برداری قرار می گیرد.

مولد باد برای گرمایش

هنگام تصمیم گیری در مورد نصب سیستم گرمایش برای یک خانه روستایی یا کلبه، لازم است به یاد داشته باشید که، همانطور که در مورد منبع تغذیه برای چنین اشیایی، یک ژنراتور بادی منبع انرژی قابل اعتمادی نیست و فقط می تواند به عنوان کار کند. منبع اضطراری، یا به عنوان منبع دوم، مکمل سایر روش های جایگزین برای به دست آوردن انرژی مورد نیاز: پنل های خورشیدی، تاسیسات زمین گرمایی و غیره.

صرف نظر از اینکه ژنراتور بادی از کدام منبع (اصلی، اضافی یا پشتیبان) کار می کند، سیستم گرمایش برای گرم کردن عناصر گرمایش دیگ گرمایش و راه اندازی پمپ های گردش خون به انرژی الکتریکی نیاز دارد.

در این راستا، انتخاب طراحی نصب مونتاژ شده تحت تأثیر قدرت آن است، یعنی. توانایی تولید مقدار مشخصی برق در واحد زمان. از گزینه های مورد بحث در بالا، طراحی با استفاده از آهنرباهای نئودیمیم و یک موتور ناهمزمان می تواند برای ساخت یک سیستم گرمایش استفاده شود.

مزایا و معایب محصولات خانگی

هر وسیله فنی دارای مزایا و معایب است و توربین های بادی نیز از این قاعده مستثنی نیستند. بنابراین، انواع مختلف ژنراتورهای بادی مزایا و معایب خاص خود را دارند که ویژگی های فنی، هزینه و شرایط نصب آنها را تعیین می کند.

با این حال، صرف نظر از طراحی چنین دستگاه هایی، اگر آنها به طور مستقل ساخته شده باشند، مزایا و معایب مشترکی دارند که می توان به صورت زیر فرموله کرد:

مزایای محصولات خانگی:

1. کم هزینه.
2. امکان ساخت از مواد بداهه.

معایب محصولات خانگی:

1. امکان ایجاد دستگاه های قابل اعتماد برای تامین انرژی الکتریکی با توان کافی برای مصرف کنندگان وجود ندارد.
2. پیچیدگی ساخت، نیازمند دانش در این زمینه از فناوری و توانایی کار با ابزارهای مختلف است.