Questo compito richiede una serie di manipolazioni, che devono essere accompagnate da una chiara comprensione dei principi e delle modalità di funzionamento di tali apparecchiature.

Cos'è e come funziona

Un motore elettrico di tipo asincrono è una macchina in cui avviene la trasformazione energia elettrica in meccanico e termico. Tale transizione diventa possibile a causa del fenomeno dell'induzione elettromagnetica che si verifica tra gli avvolgimenti dello statore e del rotore. Una caratteristica dei motori asincroni è il fatto che la velocità di questi due elementi chiave è diversa.

Le caratteristiche di progettazione di un tipico motore elettrico possono essere viste nell'illustrazione. Sia lo statore che il rotore sono coassiali sezione rotonda gli oggetti sono realizzati componendo abbastanza piastre in acciaio speciale. Le piastre dello statore hanno scanalature all'interno dell'anello e, quando combinate, formano scanalature longitudinali in cui è avvolto l'avvolgimento filo di rame. Per il rotore, il loro ruolo è svolto dalle barre di alluminio, anch'esse inserite nelle scanalature dell'anima, ma chiuse su entrambi i lati con piastre di bloccaggio.

Quando la tensione viene applicata agli avvolgimenti dello statore, si genera un campo elettromagnetico e inizia a ruotare su di essi. A causa del fatto che la velocità del rotore è ovviamente inferiore, viene indotta una EMF tra gli avvolgimenti e l'albero centrale inizia a muoversi. La frequenza fuori sincrono è associata non solo a fondamenti teorici processo, ma anche con l'attrito effettivo dei cuscinetti di supporto dell'albero, lo rallenterà in qualche modo rispetto al campo dello statore.

Cos'è un generatore elettrico?

Il generatore è una macchina elettrica che converte meccanica e energia termica in elettrico. Da questo punto di vista, si tratta di un dispositivo direttamente opposto per principio di funzionamento e modalità di funzionamento a un motore asincrono. Inoltre, il tipo più comune di generatori di corrente è l'induzione.

Come ricordiamo dalla teoria sopra descritta, ciò diventa possibile solo con una differenza nelle spire dei campi magnetici dello statore e del rotore. Ne deriva una logica conclusione (considerando anche il principio di reversibilità menzionato all'inizio dell'articolo): è teoricamente possibile realizzare un generatore da uno asincrono, inoltre questo è un compito che può essere risolto indipendentemente riavvolgendo.

Funzionamento del motore in modalità generatore

Qualsiasi generatore elettrico asincrono viene utilizzato come una sorta di trasformatore, in cui l'energia meccanica dalla rotazione dell'albero del motore viene convertita in corrente alternata. Ciò diventa possibile quando la sua velocità diventa superiore a quella sincrona (circa 1500 giri/min). schema classico le alterazioni e il collegamento del motore nella modalità di un generatore elettrico con la generazione di corrente trifase possono essere facilmente assemblati con le proprie mani:

Per ottenere una tale velocità di avviamento, è necessario applicare una coppia abbastanza elevata (ad esempio collegando un motore a combustione interna in un generatore di gas o una girante in un mulino a vento). Non appena la velocità di rotazione raggiunge il valore sincrono, la batteria di condensatori inizia ad agire, creando una corrente capacitiva. A causa di ciò, l'autoeccitazione degli avvolgimenti dello statore e lo sviluppo corrente elettrica(modalità di generazione).

Condizione necessaria lavoro sostenibile un tale generatore elettrico frequenza industriale rete 50 Hz, è la corrispondenza delle sue caratteristiche di frequenza:

1. La velocità della sua rotazione deve superare quella asincrona (la frequenza del motore stesso) della percentuale di scorrimento (dal 2 al 10%);
2. Il valore della velocità del generatore deve corrispondere alla velocità sincrona.

Come assemblare un generatore asincrono da soli?

Con le conoscenze acquisite, l'ingegno e la capacità di lavorare con le informazioni, puoi assemblare / ricostruire un generatore funzionante da un motore con le tue mani. Per fare ciò, è necessario eseguire i passaggi esatti della seguente sequenza:

1. Viene calcolata la velocità reale (asincrona) del motore, che dovrebbe essere utilizzata come generatore elettrico. Un tachigrafo può essere utilizzato per determinare i giri su un'unità collegata;
2. Viene determinata la frequenza sincrona del motore, che sarà anche asincrona per il generatore. Ciò tiene conto dell'importo dello slittamento (2-10%). Diciamo che le misurazioni hanno mostrato una velocità di rotazione di 1450 giri/min. La frequenza di funzionamento richiesta del generatore sarà:

n GEN = (1.02…1.1)n DV = (1.02…1.1) 1450 = 1479…1595 giri/min;

1. Selezione di un condensatore della capacità richiesta (standard tabelle di confronto dati).

Puoi porre fine a questo, ma se hai bisogno di tensione rete monofase 220 V, quindi la modalità di funzionamento di un tale dispositivo richiederà l'introduzione di un trasformatore riduttore nel circuito precedentemente indicato.

Tipi di generatori basati su motori

L'acquisto di un generatore elettrico già pronto a tempo pieno non è affatto un piacere a buon mercato ed è difficilmente abbordabile per la maggioranza pratica dei nostri concittadini. Un generatore fatto in casa può servire come un'ottima alternativa, può essere assemblato con sufficienti conoscenze nel campo dell'ingegneria elettrica e dell'impianto idraulico. Il dispositivo assemblato può essere utilizzato con successo come:

1. Generatore elettrico autoalimentato. L'utente può ottenere un dispositivo per la generazione di energia elettrica con un lungo periodo di azione dovuto all'autoalimentazione;
2. Generatore eolico. Una turbina eolica viene utilizzata come dispositivo di propulsione necessario per avviare il motore, che ruota sotto l'influenza del vento;
3. Generatore su magneti al neodimio;
4. Generatore a benzina trifase;
5. Generatore monofase a bassa potenza su motori di elettrodomestici, ecc.

La conversione fai-da-te di un motore standard in un dispositivo di generazione funzionante è un'attività entusiasmante e ovviamente economica. In questo modo, puoi ricostruire un mulino a vento convenzionale collegandolo a un motore per la produzione di energia autonoma.

Un generatore asincrono è un generatore asincrono che opera in modalità generatore. macchina elettrica(el.dvigatel). Con l'aiuto di un motore di azionamento (nel nostro caso, una turbina eolica), il rotore di un generatore elettrico asincrono ruota nella stessa direzione di campo magnetico. In questo caso, lo scorrimento del rotore diventa negativo, una coppia frenante appare sull'albero della macchina asincrona e il generatore trasferisce energia alla rete.

Per eccitare la forza elettromotrice nel suo circuito di uscita, viene utilizzata la magnetizzazione residua del rotore. Per questo vengono utilizzati condensatori.

I generatori asincroni non sono soggetti a cortocircuiti.

Un generatore asincrono è più semplice di uno sincrono (ad esempio, generatore per auto): se quest'ultimo ha degli induttori posti sul rotore, allora il rotore generatore asincrono sembra un normale volano. Un tale generatore è meglio protetto da sporco e umidità, più resistente a cortocircuiti e sovraccarichi e la tensione di uscita di un generatore asincrono ha un grado inferiore di distorsione non lineare. Ciò consente di utilizzare generatori asincroni non solo per alimentare dispositivi industriali, che non sono critici per la forma della tensione di ingresso, ma collegano apparecchiature elettroniche.

È un generatore elettrico asincrono che è una fonte di corrente ideale per dispositivi con un carico attivo (ohmico): riscaldatori elettrici, convertitori di saldatura, lampade a incandescenza, dispositivi elettronici, apparecchiature informatiche e radio.

Vantaggi di un generatore asincrono

Questi vantaggi includono un basso fattore di chiaro (coefficiente armonico), che caratterizza la presenza quantitativa di armoniche più elevate nella tensione di uscita del generatore. Armoniche più elevate causano una rotazione irregolare e un riscaldamento inutile dei motori elettrici. I generatori sincroni possono avere un fattore di compensazione fino al 15% e il fattore di compensazione di un generatore asincrono non supera il 2%. Pertanto, un generatore elettrico asincrono produce praticamente solo energia utile.

Un altro vantaggio di un generatore asincrono è che manca completamente di avvolgimenti rotanti e parti elettroniche sensibili alle influenze esterne e abbastanza spesso soggette a danni. Pertanto, il generatore asincrono non è soggetto ad usura e può funzionare per molto tempo.

La potenza dei nostri generatori è immediatamente 220/380V corrente alternata, che può essere utilizzato direttamente per elettrodomestici (ad esempio stufe), per caricare batterie, per collegarsi a una segheria, nonché per lavorare in parallelo con una rete tradizionale. In questo caso pagherai la differenza consumata dalla rete e generata dal mulino a vento. Perché Poiché la tensione arriva immediatamente ai parametri industriali, non avrai bisogno di vari convertitori (inverter) quando il generatore eolico è direttamente collegato al tuo carico. Ad esempio puoi collegarti direttamente ad una segheria e, in presenza di vento, lavorare come se fossi semplicemente connesso ad una rete 380V.

Guarda il video dell'esecuzione del generatore asincrono >>

http://parus.z42.ru/subdmn/parus/node/459

AGGIUNTA:

Se il rotore di una macchina asincrona collegata alla rete con tensione U1 viene fatto ruotare per mezzo del motore primario nella direzione del campo statorico rotante, ma ad una velocità n2>n1, allora il movimento del rotore rispetto al campo statorico cambierà (rispetto alla modalità motore di questa macchina), poiché il rotore supererà il campo dello statore.

In questo caso, lo scorrimento diventerà negativo e la direzione della fem. E1 indotto nell'avvolgimento dello statore e, di conseguenza, la direzione della corrente I1 cambierà in senso opposto. Di conseguenza, anche il momento elettromagnetico sul rotore cambierà direzione e passerà da rotante (in modalità motore) a contrasto (in relazione alla coppia del motore principale). In queste condizioni, la macchina asincrona passerà da una modalità motore a una modalità generatore, convertendo l'energia meccanica del motore primo in energia elettrica. Nella modalità generatore di una macchina asincrona, lo scorrimento può variare nell'intervallo

− ∞ < s < 0,

in questo caso, la frequenza emf generatore asincrono rimane invariato, poiché è determinato dalla velocità di rotazione del campo statorico, cioè rimane uguale alla frequenza della corrente nella rete, che è collegata al generatore asincrono.

A causa del fatto che nella modalità generatore della macchina asincrona le condizioni per creare un campo statorico rotante sono le stesse della modalità motore (in entrambe le modalità, l'avvolgimento dello statore è collegato alla rete con la tensione U1) e consuma la corrente magnetizzante I0 proveniente dalla rete, poi quella asincrona la macchina in modalità generatore ha proprietà particolari: consuma energia reattiva dalla rete, necessaria per creare un campo statorico rotante, ma fornisce energia attiva alla rete, ottenuta per conversione energia meccanica primo motore.

A differenza dei generatori sincroni, i generatori asincroni non sono soggetti al pericolo di disallineamento. Tuttavia, i generatori asincroni non sono ampiamente utilizzati, il che è spiegato da una serie di svantaggi rispetto ai generatori sincroni.

Un generatore asincrono può funzionare anche in condizioni autonome, ad es. senza essere connesso alla rete pubblica. Ma in questo caso, per ottenere la potenza reattiva necessaria a magnetizzare il generatore, si utilizza un banco di condensatori, collegati in parallelo al carico sulle uscite del generatore.

Una condizione indispensabile per tale funzionamento dei generatori asincroni è la presenza di magnetizzazione residua dell'acciaio del rotore, necessaria per il processo di autoeccitazione del generatore. piccola fem L'eres indotto nell'avvolgimento dello statore crea una piccola corrente reattiva nel circuito del condensatore e, di conseguenza, nell'avvolgimento dello statore, che aumenta il flusso residuo Fost. In futuro, si sviluppa il processo di autoeccitazione, come in un generatore CC di eccitazione parallela. Modificando la capacità dei condensatori, è possibile modificare l'entità della corrente di magnetizzazione e, di conseguenza, l'entità della tensione dei generatori. A causa dell'eccessivo ingombro e dell'alto costo dei banchi di condensatori, i generatori asincroni con autoeccitazione non hanno ottenuto distribuzione. I generatori asincroni sono utilizzati solo nelle centrali elettriche ausiliarie bassa potenza ad esempio nelle turbine eoliche.

Ancora più facile:

Come risultato di un test a lungo termine del funzionamento della nostra turbina eolica a vela con un circuito di eccitazione convenzionale, motore a induzione(AD), in base all'utilizzo di un avviatore magnetico come interruttore, sono emerse alcune carenze, che hanno portato alla creazione del Quadro di Controllo. Che è diventato un dispositivo universale per trasformare qualsiasi motore asincrono in un generatore! Adesso basta collegare i fili dalla IM del motore al nostro dispositivo di controllo e il generatore è pronto!!!

Leggi di più >>http://parus.z42.ru/subdmn/parus/node/531

http://parus.z42.ru/subdmn/parus/node/506

Motore asincrono come generatore

La fornitura costante e ininterrotta di energia elettrica in casa è la chiave per un passatempo piacevole e confortevole in qualsiasi periodo dell'anno. Per organizzare il self-catering area suburbana, dovremo ricorrere a installazioni mobili - generatori elettrici, che in l'anno scorso particolarmente popolare grazie alla vasta gamma di diverse capacità.

Ambito di applicazione

Molti sono interessati a come realizzare un generatore elettrico per area suburbana? Ne parleremo di seguito. Nella maggior parte dei casi è applicabile un alternatore asincrono, che produrrà energia per il funzionamento degli apparecchi elettrici. In un generatore asincrono, la velocità di rotazione dei rotori rispetto a un generatore sincrono e l'efficienza sarà maggiore.

Tuttavia, le centrali elettriche hanno trovato la loro applicazione in una gamma più ampia, come ottimo strumento per la produzione di energia, ovvero:

• Sono utilizzati nei parchi eolici.
• Usato come saldatrici.
• Forniscono un supporto autonomo per l'elettricità in casa al pari di una centrale idroelettrica in miniatura.

L'unità viene accesa utilizzando la tensione di ingresso. Spesso, il dispositivo è collegato all'alimentazione per l'avvio, ma questo non è del tutto logico e decisione razionale per una mini-stazione, che a sua volta deve generare elettricità e non consumarla per funzionare. Pertanto, negli ultimi anni sono stati attivamente prodotti generatori con autoeccitazione o commutazione in serie di condensatori.

Come funziona un generatore elettrico

Un generatore di corrente asincrono produce una risorsa se la velocità di rotazione del motore è maggiore di quella sincrona. Il generatore più comune opera su parametri a partire da 1500 giri/min.

Produce potenza se il rotore all'avvio funziona più velocemente della velocità sincrona. La differenza tra questi indicatori è chiamata slip e viene calcolata in percentuale rispetto alla velocità sincrona. Tuttavia, la velocità dello statore è persino superiore alla velocità del rotore. A causa di ciò, si forma un flusso di particelle cariche che cambia polarità.

Guarda il video, come funziona:

Quando eccitato, il dispositivo generatore di corrente collegato prende il controllo della velocità sincrona controllando in modo indipendente lo scorrimento. L'energia in uscita dallo statore passa attraverso il rotore, tuttavia la potenza attiva si è già spostata alle bobine dello statore.

Il principio base di funzionamento di un generatore elettrico è convertire l'energia meccanica in energia elettrica. Per avviare il rotore a generare potenza, è necessaria una coppia forte. L'opzione più adeguata, secondo gli elettricisti, è il "minimo perpetuo", che mantiene una velocità di rotazione durante il funzionamento del generatore.

Perché usare un generatore asincrono

A differenza di un generatore sincrono, uno asincrono ha grande quantità pregi e benefici. Il fattore principale nella scelta dell'opzione asincrona è stato il fattore di clearing basso. Alta percentuale Il fattore chiaro caratterizza la presenza quantitativa di armoniche superiori nella tensione di uscita. Provocano un riscaldamento inutile del motore e una rotazione irregolare. I generatori sincroni hanno un chiaro valore del fattore del 5-15%, nei generatori asincroni non supera il 2%. Ne consegue che un generatore di corrente asincrono produce solo energia utile.

Un po' del generatore asincrono e della sua connessione:

Non meno di vantaggio significativo questo tipo di generatore è completa assenza avvolgimenti rotanti e parti elettroniche suscettibili di danneggiamento e fattori esterni. Quindi, questa specie i dispositivi non sono soggetti ad usura attiva e dureranno più a lungo.

Come realizzare un generatore con le tue mani

Dispositivo alternatore asincrono

L'acquisto di un generatore elettrico asincrono è un piacere piuttosto costoso per il residente medio del nostro paese. Pertanto, molti artigiani ricorrono alla risoluzione del problema autoassemblaggio dispositivo. Il principio di funzionamento, così come il design, è abbastanza semplice. Con tutti gli strumenti, l'assemblaggio non richiederà più di 1-2 ore.

Secondo il principio di funzionamento del generatore elettrico sopra descritto, tutte le apparecchiature devono essere regolate in modo che le rotazioni siano più veloci dei giri del motore. Per fare ciò, è necessario collegare il motore alla rete e avviarlo. Utilizzare un contagiri o un generatore tachimetrico per calcolare il numero di giri.

Dopo aver determinato il valore della velocità del motore, aggiungere il 10%. Se la velocità di rotazione è di 1500 giri/min, il generatore dovrebbe funzionare a 1650 giri/min.

Ora devi rifare il generatore asincrono "per te", usando condensatori delle capacità richieste. Utilizzare la seguente targhetta per determinare il tipo e la capacità:

Ci auguriamo che sia già chiaro come assemblare un generatore elettrico con le tue mani, ma tieni presente: la capacità dei condensatori non dovrebbe essere molto alta, altrimenti il ​​​​generatore alimentato a gasolio si surriscalda.

Installare i condensatori secondo il calcolo. L'installazione richiede una discreta attenzione. Garantire un buon isolamento, se necessario, utilizzare rivestimenti speciali.

In base al motore, il processo di assemblaggio del generatore è completato. Ora può già essere utilizzato come fonte di energia necessaria. Ricorda che nel caso in cui il dispositivo abbia un rotore a gabbia di scoiattolo e produca una tensione piuttosto grave che superi i 220 volt, è necessario installare un trasformatore riduttore che stabilisca la tensione al livello richiesto. Ricorda che affinché tutti gli elettrodomestici della casa funzionino, è necessario un controllo rigoroso di un generatore elettrico da 220 volt fatto in casa in termini di tensione.

Guarda il video, le fasi del lavoro:

Per un generatore che funzionerà a bassa potenza, è possibile utilizzare motori a induzione monofase di elettrodomestici vecchi o indesiderati per risparmiare denaro, ad esempio, lavatrici, pompe di drenaggio, tosaerba, motoseghe, ecc. Motori da questi elettrodomestici deve essere collegato in parallelo con l'avvolgimento. In alternativa, è possibile utilizzare condensatori di sfasamento. Raramente differiscono per la potenza richiesta, quindi sarà necessario aumentarla fino alle prestazioni richieste.

Tali generatori si mostrano molto bene quando è necessario alimentare lampadine, modem e altri piccoli dispositivi con una tensione attiva stabile. Con una certa conoscenza, puoi collegare un generatore elettrico a una stufa o un riscaldatore elettrico.

Il generatore pronto per l'uso deve essere installato in modo che non sia influenzato dalle precipitazioni e Ambiente. Prenditi cura di un involucro aggiuntivo che proteggerà l'installazione da condizioni avverse.

Quasi tutti i generatori asincroni, siano essi brushless, elettrici, a benzina o generatore diesel, è considerato un dispositivo con sufficiente alto livello Pericolo. Maneggiare tali apparecchiature con grande cura e mantenerle sempre al riparo dalle intemperie e dalle intemperie impatto meccanico o creane una copertura.

Guardiamo video buon Consiglio specialista:

Qualsiasi unità autonoma dovrebbe essere dotata di speciali strumenti di misura, che acquisirà e visualizzerà i dati sulle prestazioni. Per fare ciò, puoi utilizzare un contagiri, un voltmetro e un frequenzimetro.

• Se possibile, dotare il generatore di un pulsante di accensione/spegnimento. È possibile utilizzare l'avvio manuale per avviare.
• Alcuni generatori di corrente devono essere collegati a terra prima dell'uso, valutare attentamente l'area e selezionare un sito per l'installazione.
• Quando si converte l'energia meccanica in energia elettrica, a volte il coefficiente azione utile può scendere fino al 30%.
• Se non sei sicuro delle tue capacità o hai paura di fare qualcosa di sbagliato, ti consigliamo di acquistare un generatore nel negozio appropriato. A volte i rischi possono rivelarsi estremamente deplorevoli...
• Monitorare la temperatura del generatore asincrono e il suo regime termico.

Risultati

Nonostante la sua facilità di implementazione, i generatori di corrente fatti in casa sono molto lavoro scrupoloso che richiedono piena attenzione al design e connessione corretta. L'assemblaggio è finanziariamente fattibile solo se si dispone già di un motore funzionante e non necessario. In caso contrario, pagherai più della metà del suo costo per l'elemento principale dell'installazione e i costi totali potrebbero superare significativamente il valore di mercato del generatore.

Ti mostrerò come assemblare un generatore da 220 volt semplice, ma abbastanza potente.

Avrebbe bisogno:

- collettore motore, puoi altri 12 volt
- ugello sull'asse motore - mandrino portapunta
- gruppi di continuità o inverter da 12 a 220
- Diodo da 10 amp: D214, D242, D215, D232, KD203, ecc.
- fili
- una bici
- e preferibilmente una batteria da 12 volt

Assemblaggio:

- aggiustare la bici in modo che la ruota posteriore giri liberamente, appenderla
- Avvitare il mandrino sull'albero motore
- fissiamo il motore in modo che la cartuccia sia premuta saldamente contro la ruota, puoi serrarla con una molla
- collegare il motore alla batteria: il filo negativo del motore al negativo della batteria, il filo positivo del motore all'anodo del diodo, il catodo del diodo al positivo della batteria
- la batteria è collegata ad un gruppo di continuità o ad un inverter
Qualunque cosa! Puoi collegare i consumatori a 220 volt a un gruppo di continuità e utilizzare l'elettricità! Non appena la batteria sarà scarica, basterà pedalare e in circa un'ora la batteria si caricherà.

Dove ottenere i dettagli?

- il motore può essere acquistato in un negozio di auto: motore della ventola di raffreddamento. Non è caro. E se non vuoi quasi nulla, allora può essere attorcigliato nel punto di raccolta dei metalli, da una vecchia macchina.
- un gruppo di continuità da un PC personale, puoi utilizzarne uno vecchio con una batteria interna inutile. O un inverter 12 - 220, venduto nei negozi di automobili.
- Diodo da 10 amp, ad esempio: D305, D214, D242, D243, D245, D215, D232,
D246, D203, D233, KD210, KD203, ecc. Venduto nei negozi di ricambi radio. Oppure puoi svitarlo dalla vecchia tecnologia.

La mia esperienza:

Sto usando questo generatore da alcuni mesi e ha mostrato risultati piuttosto buoni! La corrente di carica della batteria era di circa 10 ampere e dipendeva da come pedali. Se giri lentamente, risulta 5 ampere, se giri il più rapidamente possibile, quindi 20 ampere. Potenza media generatore - 120 watt. Ho utilizzato principalmente consumatori a bassa potenza:

3 W - ricarica del telefono
- 5 W - ricevitore radio
- 7 W - ricarica e utilizzo del tablet
- 10 W - caricabatteria per fotocamera, torcia e videocamera
- 12 W - Lampadina a risparmio energetico
- 30 W - centro musicale
- 40 W - laptop
- 70 W - TV (accesa raramente)

Ho avuto abbastanza carica per quasi un giorno, dopo di che ho pedalato per un'ora e di nuovo è stato possibile utilizzare l'elettricità.

Se qualcuno conosce altri metodi per generare elettricità in casa, condividi i commenti.