Генератор переменного тока своими руками из асинхронного двигателя - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генератор переменного тока своими руками из асинхронного двигателя

Самодельный генератор из асинхронного электродвигателя

  • 1 Принцип работы генератора
  • 2 Преобразование
  • 3 Монтаж системы мотор-генератор
  • 4 Генератор на ниодимовых магнитах
  • 5 Видео. Генератор из асинхронного двигателя.

В стремлении получить автономные источники электроэнергии специалисты нашли способ как своими руками переделать, трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока в генератор. Такой метод имеет ряд преимуществ и отдельные недостатки.

Внешний вид асинхронного электродвигателя

В разрезе показаны основные элементы:

  • чугунный корпус с радиаторными рёбрами для эффективного охлаждения;
  • корпус короткозамкнутого ротора с линиями сдвига магнитного поля относительно его оси;
  • коммутационно контактная группа в коробке (борно), для коммутации обмоток статора в схемы звезда или треугольник и подключения проводов электропитания;
  • плотные жгуты медных проводов обмотки статора;
  • стальной вал ротора с канавкой для фиксации шкива клиновидной шпонкой.

    Детальная разборка асинхронного электродвигателя с указанием всех деталей показана на рисунке ниже.

    Детальная разборка асинхронного двигателя

    Достоинства генераторов, переделанных из асинхронных двигателей:

  • простота сборки схемы, возможность не разбирать электродвигатель, не перематывать обмотки;
  • возможность вращения генератора электротока ветряной или гидротурбиной;
  • генератор из асинхронного двигателя широко используется в системах мотор-генератор для преобразования однофазной сети 220В переменного тока в трёхфазную сеть с напряжением 380В.
  • возможность использования генератора, в полевых условиях раскручивая его от двигателей внутреннего сгорания.

    Как недостаток можно отметить сложность расчёта ёмкости конденсаторов, подключаемых к обмоткам, фактически это делается экспериментальным путём.

    Поэтому трудно добиться максимальной мощности такого генератора, бывают сложности с электропитанием электроустановок, которые имеют большое значение пускового тока, на циркулярных электропилах с трёхфазными двигателями переменного тока, бетономешалках и других электроустановках.

    Схема работы

    Асинхронный генератор считается одним из наиболее простых и надёжных в плане эксплуатации. Процесс работы выглядит следующим образом:

    • В якорной обмотке с помощью напряжения, что идёт от аккумулятора, создаётся магнитное поле.
    • Вращение элементов поля можно организовать своими руками или же автоматизировать процесс с помощью использования реле.
    • Скорость магнитного поля позволяет вырабатывать электромагнитную индукцию, что провоцирует возникновение электричества.

    Из-за наличия внутри оборудования короткозамкнутого ротора не все схемы имеют возможность обеспечивать обмотку напряжением. Поэтому даже в случае активного вращения вала клемы будут обесточены.

    Составляющие элементы

    Генератор из асинхронного двигателя своими руками 220 В создать несложно, но предварительно нужно понять, какие детали входят в механизм. Даже простые модели требуют нужных элементов для воссоздания электричества. Стандартный асинхронный двигатель включает в себя:

    Читать еще:  Грейт вол сафе стук в двигателе на холодную

    • Статор из сетевой обмотки на три фазы. Они размещаются по его рабочей поверхности в виде намотки.
    • Обмотку, напоминающую звезду и состоящую из контактных колец, что имеют выход к ротору.
    • Щётки, которые не совершают по факту никакой работы, но способствуют включению реостата. Такое приспособление влияет на функциональность обмотки и изменяет параметры её сопротивления.
    • Иногда в механизме может быть встроен специальный автоматический короткозамыкатель, который может закоротить обмотку и остановить элемент реостата, даже если деталь пребывает в работе.

    В стадии замыкания щёток и контактных колец могут включаться дополнительно элементы для их разводки. Не все генераторы оснащены такими деталями, приспособление можно увидеть у новых моделей.

    Секреты и тонкости

    Чтобы сделать асинхронный двигатель в режиме генератора нужно не только изучить модель устройства, но и подобрать нужные элементы. Специалисты советуют использовать неполярные батареи конденсаторного типа, поскольку электролитические элементы в данную схему не вписываются.

    Трёхфазный тип запускает детали конденсаторов с помощью звезды. Это даёт возможность запустить генеративный процесс с небольшими оборотами ротора, но такой способ негативно сказывается на выходе напряжения.

    Можно создать генератор, используя и однофазный механизм, но это только в случае, если имеются короткозамкнутые роторы. Нельзя использовать для переделки под генератор коллекторный тип двигателей, поскольку их мощность слишком высока для такого механизма. В домашних условиях узнать о ёмкости батареи конденсаторного типа нельзя. Это стоит учитывать в процессе переделки.

    Узнать, подходит ли батарея для генератора можно исходя из её веса. Тяжесть детали должна быть равной электродвигателю.

    Устройство и конструкция генератора переменного тока

    Стандартный электрогенератор имеет следующие компоненты:

    • Раму, к которой закреплен статор с электромагнитными полюсами. Изготовлена она из металла и должна выполнять защитную функцию всех элементов механизма.
    • Статор, к которому крепится обмотка. Изготавливается он из ферромагнитной стали.
    • Ротор – подвижный элемент, на сердечнике которого располагается обмотка, образующая электрический ток.
    • Узел коммутации, который отводит электричество с ротора. Представляет собой систему подвижных токопроводящих колец.

    В зависимости от назначения, генератор имеет определенные особенности конструкции, но существуют два компонента, которыми обладает любое устройство, конвертирующее механическую энергию в электричество:

    1. Ротор – подвижная цельная деталь из железа;
    2. Статор – неподвижный элемент, который изготовлен из железных листов. Внутри него есть пазы, внутри которых располагается проволочная обмотка.

    Для получения большей магнитной индукции, между этими элементами должно быть небольшое расстояние. По своей конструкции генераторы бывают:

    • С подвижным якорем и статическим магнитным полем.
    • С неподвижным якорем и вращающимся магнитным полем.
    Читать еще:  Двигатель ваз 21093 инжектор работает с перебоями

    В настоящее время более распространено оборудование с вращающимися магнитными полями, т.к. значительно удобнее снимать электрический ток со статора, чем с ротора. Устройство генератора имеет немало сходств с конструкцией электродвигателя.

    Это интересно

    Выбор портативного генератора

    При выборе портативного генератора необходимо учитывать, для каких целей и в каких условиях он будет использоваться. Будет ли установка функционировать в качестве постоянного или резервного источника электроэнергии, с какой периодичностью, при каких условиях внешней среды – исходя из всего это, и делается выбор.

    По назначению генераторы могут быть профессиональными и бытовыми.

    Первые имеют мощность выше 4 кВт, некоторые модели могут достигать мощности 30 кВт. Профессиональные электростанции рассчитаны на непрерывную работу до 10 часов. Такие установки могут снабжать электричеством жилые и коммерческие объекты, использоваться в промышленных целях, для нужд КСК, аварийных служб и пр.

    Бытовые генераторы применяются в качестве резервного источника электроснабжения. Как правило, их мощность не превышает 4 кВт, хотя некоторые модели могут иметь и большую мощность. Они компактны и применяются для электроснабжения небольшого количества потребителей.

    Тип двигателя

    В зависимости от типа используемого топлива, генераторы могут быть дизельные, бензиновые и газовые.

    Дизельные установки способны выдавать высокую мощность и обладают повышенным моторесурсом. Они экономичнее бензиновых аналогов, менее шумные, но и стоят дороже.

    В бензиновых генераторах, в свою очередь, может быть установлен двух- или четырехтактный двигатель. В первом случае в качестве топлива необходимо готовить специальную смесь из бензина и машинного масла. Такие генераторы компактны, имеют небольшой вес и используются в основном для бытовых целей. Четырехтактные двигатели устанавливаются на более мощные электростанции, рассчитаные на продолжительную работу.

    Газовые генераторы самые экономичные и экологичные, а также долговечные. Между тем для их работы необходимо подключение к газовой магистрали.

    Тип генератора

    Генераторы могут быть синхронного либо асинхронного типа. В первом случае они способны выдерживать пиковые кратковременные перегрузки. Такие реактивные нагрузки характерны для силовых потребителей, работающих от электродвигателя. Асинхронные генераторы чувствительны к перегрузкам, но менее прихотливы.

    Фазность

    Портативные генераторы могут быть одно- и трехфазными. Однофазные установки могут обеспечивать питанием только однофазные потребители, к которым относятся практически все бытовые приборы. Для обеспечения работы трехфазного оборудования необходим трехфазный генератор. К трехфазной машине можно подключить и однофазные приборы, но при этом стоит учитывать, что нагрузка на каждую фазу не должна превышать 30 % от общей мощности генератора и распределяться равномерно.

    Читать еще:  Двигатель внутреннего сгорания как заставка на рабочий стол

    Выбор генератора по мощности

    При выборе генератора необходимо обязательно учитывать суммарную мощность всех подключаемых приборов с учетом коэффициентов пусковых токов. Рекомендуется приобретать электростанцию с 20-30 % запасом мощности, так как в последующем возможно подключение дополнительных потребителей.

    Система запуска

    Самый простой, а значит и надежный способ пуска установки – ручной, это бюджетный вариант. Более дорогие установки имеют систему электрозапуска от ключа или пульта дистанционного управления. Есть генераторы с комбинированной системой пуска. Некоторые модели запускаются автоматически при отключении основного питания, что удобно при аварийном снабжении.

    Если вы не нашли подходящий товар в наличии, мы привезем его под заказ в кратчайшие сроки!

    Сборка и установка ветрогенератора

    После завершения сборки ротора следует подготовить детали для неподвижной части конструкции – статора. Он состоит из катушек из медного провода. Его сечение должно быть большого диаметра, чтобы снизить сопротивление. Как правило, намотку таких катушек осуществляют на глаз. Чтобы зарядить батарею в 12В при 120-150 оборотах в минуту, нужно около полутора тысяч витков (суммарно для всех катушек). Наматывается провод на готовых частях будущей конструкции или самодельных макетах.

    Статоры могут быть как круглые, так и прямоугольные. Всё зависит от параметров магнитов. Если форма прямоугольная, лучше, чтобы магнитное поле располагалось вдоль большей стороны. Толщина неподвижных элементов также должна соответствовать высоте магнитов. В таком случае вы получите наибольшую эффективность устройства.

    Ветряк

    Генератор собран – можно приступать к монтажу мачты и сборке винта. Для вышки главное, чтобы устройство на её вершине имело доступ к свободному потоку воздуха. Если она установлена среди застройки, высота должна минимум на 1 м превышать уровень близлежащих строений или деревьев. Для открытой площадки обычно достаточно 5 м. Также мачта должна соответствовать следующим критериям:

    • прочность;
    • удобство для монтажа и обслуживания генератора на высоте;
    • устойчивость, в т.ч. – к вибрации.

    Винты для генератора лучше всего изготавливать крыльчатой формы – для максимального аэродинамического эффекта. Материал – ПВХ трубы диаметром от 4 мм или металл. Лопасти крепятся к двигателю с помощи металлической головки с приваренными пластинками по числу винтов. Оптимальное количество лопастей – от 3 до 6.

    Не стоит отчаиваться, если генератор в собранном виде не показал того результата, на который вы рассчитывали. Проверьте расчёты, доработайте и усовершенствуйте модель.

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector