Hoe maak je een asynchrone motor met je eigen handen. DIY elektrische generator: montageprocedure
Om thuis een ononderbroken stroomvoorziening te garanderen, worden wisselstroomgeneratoren gebruikt, aangedreven door diesel- of carburateur-verbrandingsmotoren. Maar uit de elektrotechniek is bekend dat elke elektromotor omkeerbaar is: hij kan ook elektriciteit opwekken. Is het mogelijk om met uw eigen handen een generator van een asynchrone motor te maken, als deze en een verbrandingsmotor al bestaan? Dan is het immers niet nodig om een dure energiecentrale aan te schaffen, maar kan men zich met geïmproviseerde middelen redden.
Constructie van een asynchrone elektromotor
Een asynchrone elektromotor bestaat uit twee hoofdonderdelen: een vaste stator en een daarin draaiende rotor. De rotor draait op lagers die zijn bevestigd in verwijderbare einddelen. De rotor en stator bevatten elektrische wikkelingen, waarvan de windingen in groeven zijn gelegd.
De statorwikkeling is aangesloten op een wisselstroomnetwerk, eenfasig of driefasig. Het metalen deel van de stator waar het wordt gelegd, wordt het magnetische circuit genoemd. Het is gemaakt van afzonderlijke dunne gecoate platen die ze van elkaar isoleren. Dit elimineert het optreden van wervelstromen, die de werking van de elektromotor onmogelijk maken vanwege het optreden van overmatige verliezen voor het verwarmen van het magnetische circuit.
De conclusies van de wikkelingen van alle drie de fasen bevinden zich in een speciale doos op het motorhuis. Het wordt barno genoemd, daarin zijn de conclusies van de wikkelingen met elkaar verbonden. Afhankelijk van de voedingsspanning en de technische gegevens van de motor worden de uitgangen gecombineerd tot een ster of een driehoek.
De rotorwikkeling van elke asynchrone elektromotor is vergelijkbaar met een "eekhoornkooi", zoals het wordt genoemd. Het is gemaakt in de vorm van een reeks geleidende aluminium staven verspreid over het buitenoppervlak van de rotor. De uiteinden van de staven zijn gesloten, dus zo'n rotor wordt eekhoornkooi genoemd.
De wikkeling bevindt zich, net als de statorwikkeling, in het magnetische circuit, ook gemaakt van geïsoleerde metalen platen.
Het werkingsprincipe van een asynchrone elektromotor
Wanneer de voedingsspanning is aangesloten op de stator, stroomt er stroom door de windingen van de wikkeling. Het creëert een magnetisch veld binnenin. Omdat de stroom wisselt, verandert het veld in overeenstemming met de vorm van de voedingsspanning. De locatie van de windingen in de ruimte is zo gemaakt dat het veld erin blijkt te draaien.
In de rotorwikkeling induceert het roterende veld een EMF. En omdat de windingen van de wikkeling zijn kortgesloten, verschijnt er een stroom in. Het interageert met het statorveld, dit leidt tot het verschijnen van rotatie van de motoras.
De elektromotor wordt asynchroon genoemd omdat het statorveld en de rotor met verschillende snelheden draaien. Dit snelheidsverschil wordt slip (S) genoemd. 
waar:
n is de frequentie van het magnetische veld;
nr is de rotorsnelheid.
Om de snelheid van de as over een breed bereik te regelen, worden asynchrone elektromotoren gemaakt met een faserotor. In de ruimte verplaatste wikkelingen worden op zo'n rotor gewikkeld, net als op de stator. De uiteinden ervan worden naar de ringen gebracht, met behulp van een borstelapparaat worden weerstanden ermee verbonden. Hoe groter de weerstand om verbinding te maken met de faserotor, hoe lager de rotatiesnelheid.
Asynchrone generator
En wat gebeurt er als de rotor van een asynchrone elektromotor draait? Zal het elektriciteit kunnen opwekken en hoe een generator te maken van een inductiemotor?
Het blijkt dat dit mogelijk is. Om spanning op de statorwikkeling te laten verschijnen, is het in eerste instantie noodzakelijk om een roterend magnetisch veld te creëren. Het lijkt te wijten aan de resterende magnetisatie van de rotor van de elektrische machine. In de toekomst, wanneer de belastingsstroom verschijnt, bereikt de sterkte van het magnetische veld van de rotor de vereiste waarde en stabiliseert zich.
Om het proces van het verschijnen van spanning aan de uitgang te vergemakkelijken, wordt een condensatorbank gebruikt, die op het moment van start is verbonden met de stator van de asynchrone generator (condensatorexcitatie).
Maar de parameter die inherent is aan een asynchrone elektromotor blijft ongewijzigd: de hoeveelheid slip. Hierdoor zal de frequentie van de uitgangsspanning van de asynchrone generator lager zijn dan de assnelheid.
Overigens moet de as van de asynchrone generator met een zodanige snelheid worden geroteerd dat de nominale rotatiesnelheid van het statorveld van de elektromotor wordt bereikt. Om dit te doen, moet u de rotatiesnelheid van de as achterhalen vanaf de plaat op de behuizing. Door de waarde ervan af te ronden op het dichtstbijzijnde gehele getal, wordt de rotatiesnelheid verkregen voor de rotor van de elektromotor die is omgezet in een generator. 
Voor een elektromotor, waarvan de plaat op de foto wordt getoond, is de rotatiesnelheid van de as bijvoorbeeld 950 tpm. Dit betekent dat de rotatiesnelheid van de as 1000 rpm moet zijn.
Waarom is een asynchrone generator slechter dan een synchrone?
Hoe goed zal een zelfgemaakte generator van een inductiemotor zijn? Hoe zal het verschillen van een synchrone generator?
Om deze vragen te beantwoorden, herinneren we ons kort het werkingsprincipe van een synchrone generator. Aan de rotorwikkeling wordt gelijkstroom toegevoerd via sleepringen, waarvan de waarde instelbaar is. Het draaiveld van de rotor creëert een EMF in de statorwikkeling. Om de vereiste opwekkingsspanning te verkrijgen, zal het automatische bekrachtigingsbesturingssysteem de stroom in de rotor veranderen. Omdat de spanning aan de generatoruitgang geautomatiseerd wordt bewaakt, blijft de spanning als gevolg van een continu regelproces altijd ongewijzigd en niet afhankelijk van de grootte van de belastingsstroom.
Om synchrone generatoren te starten en te laten werken, worden onafhankelijke stroombronnen (batterijen) gebruikt. Daarom hangt de start van zijn werking niet af van het uiterlijk van de belastingsstroom aan de uitgang, of van het bereiken van de vereiste rotatiesnelheid. Alleen de frequentie van de uitgangsspanning is afhankelijk van de rotatiesnelheid.
Maar zelfs wanneer de excitatiestroom van de generatorspanning wordt ontvangen, blijft al het bovenstaande waar.
De synchrone generator heeft nog een kenmerk: hij kan niet alleen actief, maar ook reactief vermogen opwekken. Dit is erg belangrijk bij het aandrijven van elektromotoren, transformatoren en andere eenheden die het verbruiken. Het gebrek aan reactief vermogen in het netwerk leidt tot een toename van verwarmingsverliezen van geleiders, wikkelingen van elektrische machines, een afname van de spanning bij consumenten ten opzichte van de gegenereerde waarde.
Om een asynchrone generator te bekrachtigen, wordt de restmagnetisatie van zijn rotor gebruikt, wat op zichzelf een willekeurige waarde is. Het is niet mogelijk om de parameters te regelen die de waarde van de uitgangsspanning tijdens bedrijf beïnvloeden.
Bovendien genereert een asynchrone generator geen reactief vermogen, maar verbruikt deze. Het is noodzakelijk dat hij een excitatiestroom in de rotor creëert. Denk aan condensatorbekrachtiging: door bij het opstarten een condensatorbank aan te sluiten, wordt het reactieve vermogen gecreëerd dat de generator nodig heeft om te gaan werken.
Als gevolg hiervan is de spanning aan de uitgang van de asynchrone generator niet stabiel en varieert afhankelijk van de aard van de belasting. Wanneer er een groot aantal blindvermogenverbruikers op zijn aangesloten, kan de statorwikkeling oververhit raken, wat de levensduur van de isolatie beïnvloedt.
Daarom is het gebruik van een asynchrone generator beperkt. Het kan werken in omstandigheden die dicht bij "kas"-omstandigheden liggen: geen overbelastingen, inschakelstroombelastingen, krachtige reagensverbruikers. En tegelijkertijd mogen de aangesloten stroomontvangers niet kritisch zijn voor veranderingen in de grootte en frequentie van de voedingsspanning.
Een ideale plaats om een asynchrone generator te gebruiken is in alternatieve energiesystemen die worden aangedreven door water- of windenergie. Bij deze apparaten voedt de generator de verbruiker niet rechtstreeks, maar laadt hij de batterij op. Van daaruit wordt de belasting al gevoed via een DC-naar-AC-converter.
Daarom is de asynchrone generator de beste uitweg als u een windmolen of een kleine waterkrachtcentrale moet monteren. Het belangrijkste en enige voordeel werkt hier - eenvoud van ontwerp. De afwezigheid van ringen op de rotor en het borstelapparaat leidt ertoe dat het tijdens bedrijf niet constant hoeft te worden onderhouden: maak de ringen schoon, vervang de borstels, verwijder grafietstof ervan. Inderdaad, om met uw eigen handen een windgenerator van een asynchrone motor te maken, moet de generatoras rechtstreeks op de wieken van de windmolen worden aangesloten. Dit betekent dat de constructie op grote hoogte komt te staan. Het is moeilijk om haar daar weg te krijgen.
Magnetische generator
Waarom moet een magnetisch veld worden gecreëerd met een elektrische stroom? Er zijn tenslotte krachtige bronnen van - neodymiummagneten.
Om een inductiemotor om te zetten in een generator zijn cilindrische neodymiummagneten nodig, die worden geïnstalleerd in plaats van de standaardgeleiders van de rotorwikkeling. Eerst moet u het benodigde aantal magneten berekenen. Verwijder hiervoor de rotor van de motor die wordt omgebouwd tot generator. Het toont duidelijk de plaatsen waar de opwinding van het "eekhoornrad" is gelegd. De afmetingen (diameter) van de magneten zijn zo gekozen dat ze, wanneer ze strikt in het midden van de geleiders van de kortgesloten wikkeling worden geïnstalleerd, niet in contact komen met de magneten van de volgende rij. Tussen de rijen moet er een opening zijn die niet minder is dan de diameter van de gebruikte magneet.
Nadat ze de diameter hebben bepaald, berekenen ze hoeveel magneten er passen langs de lengte van de wikkelgeleider van de ene rand van de rotor naar de andere. Tegelijkertijd blijft er een opening van minimaal één tot twee millimeter tussen. Door het aantal magneten in een rij te vermenigvuldigen met het aantal rijen (rotorwikkelgeleiders), wordt het vereiste aantal verkregen. De hoogte van de magneten moet niet erg groot worden gekozen.
Om magneten op de rotor van een asynchrone elektromotor te installeren, moet deze worden aangepast: verwijder een laag metaal op een draaibank tot een diepte die overeenkomt met de hoogte van de magneet. In dit geval moet de rotor zorgvuldig in het midden van de machine worden gecentreerd om zijn evenwicht niet te verstoren. Anders zal hij een verschuiving in het zwaartepunt hebben, wat zal leiden tot een pak slaag in het werk.
Ga vervolgens verder met het installeren van de magneten op het oppervlak van de rotor. Lijm wordt gebruikt voor fixatie. Elke magneet heeft twee polen, gewoonlijk noord en zuid genoemd. Binnen één rij moeten de polen die zich van de rotor af bevinden hetzelfde zijn. Om geen fouten te maken bij de installatie worden de magneten eerst in een guirlande aan elkaar gekoppeld. Ze zullen op een strikt gedefinieerde manier in elkaar grijpen, omdat ze alleen door tegengestelde polen tot elkaar worden aangetrokken. Nu blijft het alleen om de palen met dezelfde naam te markeren met een marker.
In elke volgende rij verandert de paal die zich buiten bevindt. Dat wil zeggen, als je een rij magneten hebt neergelegd met een pool gemarkeerd met een markering, die zich buiten de rotor bevindt, dan wordt de volgende aangelegd met magneten andersom. Enzovoort.
Nadat de magneten zijn verlijmd, moeten ze worden bevestigd met epoxy.Om dit te doen, wordt een sjabloon gemaakt rond de resulterende structuur van karton of dik papier, waarin de hars wordt gegoten. Het papier wordt om de rotor gewikkeld, omwikkeld met tape of isolatietape. Een van de einddelen is bedekt met plasticine of ook verzegeld. Vervolgens wordt de rotor verticaal geïnstalleerd en wordt epoxyhars in de holte tussen het papier en het metaal gegoten. Nadat het is uitgehard, worden de armaturen verwijderd.
Nu klemmen we de rotor opnieuw in de draaibank, centreren deze en slijpen het oppervlak gevuld met epoxy. Dit is niet nodig om esthetische redenen, maar om de impact van mogelijke onbalans als gevolg van extra onderdelen die op de rotor zijn geïnstalleerd, te minimaliseren.
Slijpen gebeurt eerst met grofkorrelig schuurpapier. Het is gemonteerd op een houten blok, dat vervolgens gelijkmatig langs een roterend oppervlak wordt bewogen. Daarna kunt u schuurpapier met een fijnere korrel aanbrengen.
Om met uw eigen handen een windgenerator met een vermogen tot 1 kW te maken, hoeft u geen speciale apparatuur aan te schaffen. Dit probleem is eenvoudig op te lossen met een asynchrone motor. Bovendien zal het gespecificeerde vermogen voldoende zijn om voorwaarden te scheppen voor de werking van individuele huishoudelijke apparaten en straatverlichting in de tuin in het land aan te sluiten.
Als je met je eigen handen een windmolen maakt, heb je een gratis energiebron die je naar eigen goeddunken kunt gebruiken. Elke huismeester kan zijn eigen windgenerator maken op basis van een asynchrone motor.
Waar is een generator van gemaakt?
De generatorset, die elektriciteit zal opwekken, voorziet in de volgende hoofdelementen:
Werkingsprincipe
Werking van zelfgemaakte windmolens uitgevoerd naar analogie met windturbines die in de industrie worden gebruikt. Het hoofddoel is het opwekken van een wisselspanning, waarbij kinetische energie wordt omgezet in elektrische energie. De wind drijft het rotorachtige windwiel aan, waardoor de resulterende energie daarvan naar de generator stroomt. En meestal wordt de rol van de laatste vervuld door een asynchrone motor.
Door het creëren van een stroomgenerator komt deze de batterij binnen, die is uitgerust met een module en een laadregelaar. Van daaruit wordt het naar een DC-spanningsomvormer gestuurd, waarvan de bron het lichtnet is. Als resultaat slaagt erin om een spanning te creëren, waarvan de kenmerken geschikt zijn voor huishoudelijk gebruik (220 V 50 Hz).
Een controller wordt gebruikt om wisselspanning om te zetten in gelijkstroom. Het is met zijn hulp dat de batterijen worden opgeladen. In sommige gevallen zijn omvormers in staat om de functies van een ononderbroken stroomvoorziening uit te voeren. Met andere woorden, bij problemen met de levering van elektriciteit kunnen ze batterijen of generatoren gebruiken als stroombron voor huishoudelijke apparaten.
Materialen en gereedschappen
Een windgenerator maken genoeg om een asynchrone motor te hebben, die opnieuw zal moeten worden uitgevoerd. Tegelijkertijd moet u een aantal materialen inslaan:
Kenmerken en installatie van de generator
De generator heeft de volgende kenmerken:
Montagekenmerken:
Meestal wordt de doe-het-zelf-generatorinstallatie uitgevoerd met behulp van een driebladig windwiel met een diameter van ongeveer 2 m. De beslissing om het aantal bladen of hun lengte te vergroten leidt niet tot een verbetering van de prestaties. Ongeacht de gekozen optie met betrekking tot de configuratie, afmetingen en vorm van de bladen, moeten eerst voorlopige berekeningen worden uitgevoerd.
Tijdens zelfinstallatie moet u letten op een parameter als de toestand van de grond van de plaats waar de steun en striae zullen worden geplaatst. De mast wordt geïnstalleerd door een gat te graven met een diepte van niet meer dan 0,5 m, die moet worden gevuld met betonmortel.
Netwerkverbinding uitgevoerd in een strikt gedefinieerde volgorde.: eerst worden de accu's aangesloten en volgt de windgenerator zelf.
De rotatie van de windturbine kan in een horizontaal of verticaal vlak worden uitgevoerd. In dit geval wordt de keuze meestal gestopt op een verticaal vlak, dat wordt geassocieerd met het ontwerp. Het is toegestaan om de modellen Darier en Savonius als rotoren te gebruiken.
Bij het ontwerp van de installatie moeten afdichtingspakkingen of een dop worden gebruikt. Dankzij deze oplossing zal vocht de generator niet beschadigen.
Voor de plaatsing van de mast en ondersteuning moet een open ruimte worden gekozen. Een geschikte hoogte voor een mast is 15 m. masten worden het meest gebruikt waarvan de hoogte niet groter is dan 5-7 m.
Het is optimaal als een zelfgemaakte windgenerator als back-upstroombron fungeert.
Deze installaties hebben beperkingen op het gebruik ervan, aangezien hun werking alleen mogelijk is in die regio's waar de windsnelheid ongeveer 7-8 m/s bereikt.
Voer nauwkeurige berekeningen uit voordat u met uw eigen handen een windmolen gaat maken. In sommige gevallen zijn er problemen bij het verwerken van de knooppunten van een inductiemotor;
Een windmolen kan niet worden gemaakt zonder elektrische modules, evenals een reeks experimenten.
Hoe maak je een asynchrone generator met je eigen handen?
Hoewel, altijd u kunt een kant-en-klare asynchrone generator kopen, kunt u de andere kant op gaan en geld besparen door het zelf te maken. Hier zullen zich geen moeilijkheden voordoen. Het enige dat u hoeft te doen, is de nodige hulpmiddelen voorbereiden.
- Een van de kenmerken van de generator is dat: het zou sneller moeten draaien dan een motor. Dit kan op de volgende manier worden bereikt. Na het starten moet u de rotatiesnelheid van de motor weten. Bij het oplossen van dit probleem zal een tachogenerator of een toerenteller ons helpen
- Nadat de bovenstaande parameter is bepaald, moet 10% bij de waarde worden opgeteld. Als het koppel bijvoorbeeld 1200 tpm is, dan is dit voor de generator 1320 tpm.
- Om een elektrische generator te maken op basis van een inductiemotor, moet je een geschikte capaciteit voor condensatoren vinden. Bovendien moet eraan worden herinnerd dat alle condensatoren mogen niet verschillen in hun fasen van elkaar.
- Het wordt aanbevolen om een middelgrote container te gebruiken. Als deze te groot blijkt te zijn, zal dit leiden tot opwarming van de asynchrone motor.
- Voor montage: condensatoren moeten worden gebruikt, die de gewenste rotatiesnelheid kan garanderen. De installatie ervan moet zeer serieus worden genomen. Het wordt aanbevolen om ze te beschermen met speciale isolatiematerialen.
Dit zijn alle handelingen die uitgevoerd moeten worden bij het inrichten van een generator op basis van een motor. Vervolgens kunt u doorgaan met de installatie ervan. Houd er rekening mee dat wanneer u een apparaat gebruikt dat is uitgerust met een eekhoornkooirotor, u een hoogspanningsstroom zult ontvangen. Om deze reden heb je een step-down transformator nodig om een waarde van 220 V te bereiken.
In de elektrotechniek is er een zogenaamd principe van omkeerbaarheid: elk apparaat dat elektrische energie omzet in mechanische energie kan ook omgekeerd werken. Het is gebaseerd op het werkingsprincipe van elektrische generatoren, waarvan de rotatie van de rotoren het verschijnen van een elektrische stroom in de statorwikkelingen veroorzaakt.
Theoretisch is het mogelijk om elke asynchrone motor opnieuw te maken en als generator te gebruiken, maar hiervoor is het eerst nodig om het fysieke principe te begrijpen en ten tweede om voorwaarden te creëren die deze transformatie garanderen.
Roterend magnetisch veld - de basis van het generatorcircuit van een inductiemotor
In een elektrische machine, aanvankelijk gemaakt als generator, zijn er twee actieve wikkelingen: excitatie, geplaatst bij het anker, en stator, waarin een elektrische stroom optreedt. Het principe van zijn werking is gebaseerd op het effect van elektromagnetische inductie: een roterend magnetisch veld wekt een elektrische stroom op in de wikkeling die onder zijn invloed staat.
Een magnetisch veld ontstaat in de ankerwikkeling van een spanning, meestal geleverd met, maar de rotatie ervan wordt geleverd door elk fysiek apparaat, zelfs als uw persoonlijke spierkracht.
Het ontwerp van een elektromotor met een eekhoornkooirotor (dit is 90 procent van alle uitvoerende elektrische machines) biedt niet de mogelijkheid om spanning aan de ankerwikkeling te leveren.
Daarom zal er, ongeacht hoeveel u de motoras draait, geen elektrische stroom op de voedingsklemmen verschijnen.
Degenen die een generator willen ombouwen, moeten zelf een roterend magnetisch veld creëren.
Wij scheppen randvoorwaarden voor rework
AC-motoren worden asynchroon genoemd. Dit komt doordat het roterende magnetische veld van de stator iets voor ligt op de rotatiesnelheid van de rotor, deze trekt deze als het ware mee.
Met hetzelfde principe van omkeerbaarheid komen we tot de conclusie dat om elektrische stroom op te wekken, het roterende magnetische veld van de stator achter moet blijven bij de rotor of zelfs tegengesteld moet zijn. Er zijn twee manieren om een roterend magnetisch veld te creëren dat achterblijft bij de rotatie van de rotor of er tegenover staat.
Rem het met een reactieve belasting. Om dit te doen, is het in het stroomcircuit van een elektromotor die in de normale modus werkt (niet opwekt), bijvoorbeeld noodzakelijk om een krachtige condensatorbank op te nemen. Het is in staat om de reactieve component van de elektrische stroom te accumuleren - magnetische energie. Deze eigenschap wordt de laatste tijd veel gebruikt door diegenen die kilowattuur willen besparen.
Om precies te zijn, er is geen daadwerkelijke energiebesparing, alleen de consument speelt op wettelijke basis een beetje vals met de elektriciteitsmeter.De lading die door de condensatorbank wordt verzameld, is in tegenfase met wat wordt gecreëerd door de voedingsspanning en "vertraagt". Als gevolg hiervan begint de elektromotor stroom op te wekken en terug te geven aan het netwerk.
Het gebruik van hoogvermogenmotoren in huis in aanwezigheid van een uitsluitend eenfasig netwerk vereist daar enige kennis van.
Om tegelijkertijd elektriciteitsverbruikers op drie fasen aan te sluiten, wordt een speciaal elektromechanisch apparaat gebruikt - een magnetische starter, waarvan de kenmerken van de juiste installatie kunnen worden gelezen.
In de praktijk wordt dit effect toegepast bij elektrisch vervoer. Zodra een elektrische locomotief, tram of trolleybus bergafwaarts gaat, wordt een condensatorbatterij aangesloten op het voedingscircuit van de tractiemotor en wordt elektrische energie overgedragen aan het netwerk (geloof degenen die beweren dat elektrisch vervoer duur is niet, het levert bijna 25 procent van zijn eigen energie).
Deze methode voor het verkrijgen van elektrische energie is geen pure opwekking. Om het werk van een asynchrone motor over te brengen naar de generatormodus, is het noodzakelijk om de zelfexcitatiemethode te gebruiken.Zelf opgewekte inductiemotor en de overgang naar de generatiemodus kan optreden vanwege de aanwezigheid van een restmagnetisch veld in het anker (rotor). Het is erg klein, maar het is in staat om een EMF te genereren die de condensator oplaadt. Nadat het zelfexcitatie-effect optreedt, wordt de condensatorbank gevoed vanuit de geproduceerde elektrische stroom en wordt het generatieproces continu.
Geheimen van het maken van een generator van een inductiemotor
Om van een elektromotor een generator te maken, moeten niet-polaire condensatorbanken worden gebruikt. Elektrolytische condensatoren zijn hiervoor niet geschikt. In driefasenmotoren worden de condensatoren ingeschakeld door een "ster", waardoor de opwekking kan beginnen bij lagere rotorsnelheden, maar de uitgangsspanning zal iets lager zijn dan wanneer ze zijn aangesloten door een "driehoek".
Je kunt ook een generator maken van een enkelfasige asynchrone motor. Maar alleen die met een eekhoornkooirotor zijn hiervoor geschikt, en een faseverschuivende condensator wordt gebruikt om te starten. Collector-eenfasige motoren zijn niet geschikt voor ombouw.
Het is niet mogelijk om de waarde van de vereiste capaciteit van een condensatorbank in huishoudelijke omstandigheden te berekenen.
Daarom moet de huismeester uitgaan van een eenvoudige overweging: het totale gewicht van de condensatorbank moet gelijk zijn aan of iets groter zijn dan het gewicht van de elektromotor zelf.
In de praktijk leidt dit ertoe dat het bijna onmogelijk is om een voldoende krachtige asynchrone generator te creëren, aangezien hoe lager het nominale toerental van de motor, hoe meer hij weegt.
We evalueren het niveau van efficiëntie - is het winstgevend?
Zoals je kunt zien, is het mogelijk om een elektromotor stroom te laten genereren, niet alleen in theoretische verzinsels. Nu moeten we uitzoeken hoe gerechtvaardigd de inspanningen om "de vloer te veranderen" van de elektrische machine zijn. 
In veel theoretische publicaties is het belangrijkste voordeel van asynchroon hun eenvoud. Eerlijk gezegd is dit hypocrisie. Het apparaat van de motor is helemaal niet eenvoudiger dan het apparaat van een synchrone generator. Natuurlijk is er geen elektrisch bekrachtigingscircuit in de asynchrone generator, maar deze wordt vervangen door een condensatorbank, die op zichzelf een complex technisch apparaat is.
Maar de condensatoren hebben geen onderhoud nodig en ze ontvangen energie alsof het niets is - eerst van het resterende magnetische veld van de rotor en vervolgens van de opgewekte elektrische stroom. Dit is het belangrijkste en bijna het enige pluspunt van asynchrone generatormachines - ze kunnen niet worden onderhouden.
Dergelijke bronnen van elektrische energie worden gebruikt in, aangedreven door de kracht van wind of vallend water.
Een ander voordeel van dergelijke elektrische machines is dat de stroom die ze genereren bijna geen hogere harmonischen bevat. Dit effect wordt de "clear factor" genoemd. Voor mensen die ver verwijderd zijn van de theorie van elektrotechniek, kan het als volgt worden uitgelegd: hoe lager de duidelijke factor, hoe minder elektriciteit wordt besteed aan nutteloze verwarming, magnetische velden en andere elektrische "schande".
Voor generatoren van een driefasige asynchrone motor ligt de clear factor meestal binnen 2%, wanneer traditionele synchrone machines minimaal 15 produceren. Echter, rekening houdend met de clear factor in huishoudelijke omstandigheden, wanneer verschillende soorten elektrische apparaten zijn aangesloten op het netwerk (wasmachines hebben een grote inductieve belasting), is praktisch onmogelijk.
Alle andere eigenschappen van asynchrone generatoren zijn negatief. Deze omvatten bijvoorbeeld de praktische onmogelijkheid om de nominale industriële frequentie van de gegenereerde stroom te garanderen. Daarom zijn ze bijna altijd gekoppeld aan rectificatieapparaten en worden ze gebruikt om batterijen op te laden.
Bovendien zijn dergelijke elektrische machines erg gevoelig voor schommelingen in de belasting. Als in traditionele generatoren een batterij met een grote hoeveelheid elektrisch vermogen wordt gebruikt voor excitatie, dan neemt de condensatorbank zelf een deel van de energie uit de opgewekte stroom.
Als de belasting van een zelfgemaakte generator van een asynchrone motor de nominale waarde overschrijdt, heeft deze niet genoeg elektriciteit om op te laden en stopt de opwekking. Soms gebruiken ze capacitieve batterijen, waarvan het volume dynamisch verandert afhankelijk van de belasting.
Dit verliest echter volledig het voordeel van "circuit-eenvoud".
De instabiliteit van de frequentie van de opgewekte stroom, waarvan de veranderingen bijna altijd willekeurig zijn, niet wetenschappelijk kan worden verklaard en daarom niet in aanmerking kan worden genomen en gecompenseerd, heeft de lage prevalentie van asynchrone generatoren in het dagelijks leven en de nationale economie bepaald.
Werking van een inductiemotor als generator op video
Het idee om een autonome bron van elektrische energie te hebben en niet afhankelijk te zijn van een stationair staatsnetwerk prikkelt de geest van veel plattelandsbewoners.
De implementatie ervan is vrij eenvoudig: u hebt een driefasige asynchrone elektromotor nodig die zelfs van oude, buiten gebruik gestelde industriële apparatuur kan worden gebruikt.
Een doe-het-zelf-generator van een asynchrone motor is gemaakt volgens een van de drie schema's die in dit artikel zijn gepubliceerd. Het zet mechanische energie gratis en betrouwbaar om in elektriciteit.
Hoe een elektromotor te kiezen?
Om fouten in de ontwerpfase te elimineren, is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan het ontwerp van de gekochte motor, evenals aan de elektrische kenmerken ervan: stroomverbruik, voedingsspanning, rotorsnelheid.
Asynchrone machines zijn omkeerbaar. Ze kunnen werken in de modus:
elektromotor wanneer er externe spanning op wordt toegepast;
of een generator, als hun rotor een bron van mechanische energie laat draaien, bijvoorbeeld een water- of windwiel, een verbrandingsmotor.
We letten op het typeplaatje, het ontwerp van de rotor en stator. We houden rekening met hun kenmerken bij het maken van een generator.
Wat u moet weten over het ontwerp van de stator
Het heeft drie geïsoleerde wikkelingen die op een gemeenschappelijke kern van het magnetische circuit zijn gewikkeld voor de voeding van elke fase van de spanning.
Ze zijn op twee manieren met elkaar verbonden:
1. Een ster wanneer alle uiteinden op één punt zijn verzameld. Spanning wordt aangebracht op het 3 begin en de gemeenschappelijke aansluiting van de uiteinden via vier draden.
2. Driehoek - het einde van de ene wikkeling is verbonden met het begin van de andere, zodat het circuit in een ring wordt geassembleerd en er slechts drie draden uitkomen.
Deze informatie wordt in meer detail beschreven in het artikel van mijn site over:
aansluiting van een driefasige motor op een huishoudelijk eenfasig netwerk.Kenmerken van het rotorontwerp
Het heeft ook een magnetisch circuit en drie wikkelingen. Ze zijn op twee manieren met elkaar verbonden:
1. via de contactklemmen van een motor met een faserotor;
2. kortgesloten met een aluminium inzetstuk in de structuur van het eekhoornwiel - asynchrone machines.
We hebben een eekhoornkooirotor nodig. Alle regelingen zijn voor hem ontworpen.
Het ontwerp van de faserotor kan ook als generator worden gebruikt. Maar het zal opnieuw moeten worden gedaan: we schakelen eenvoudigweg alle uitgangen tussen ons in met kortsluitingen.
Hoe rekening te houden met de elektrische eigenschappen van de motor
De werking van de generator wordt beïnvloed door:
1. Diameter van de wikkeldraad. De verwarming van de structuur en de grootte van het toegepaste vermogen zijn er rechtstreeks van afhankelijk.
2. Berekende rotorsnelheid, aangegeven door het aantal omwentelingen.
3. De methode om de windingen in een ster of delta te verbinden.
4. De hoeveelheid energieverlies, bepaald door het rendement en de cosinus φ.
We kijken naar de plaat of berekenen ze via indirecte methoden.
Hoe een elektromotor in generatormodus te laten gaan?
Je moet twee dingen doen:
1. Draai de rotor vanuit een externe mechanische krachtbron.
2. Prikkel een elektromagnetisch veld in de wikkelingen.
Als alles duidelijk is met het eerste punt, volstaat het voor het tweede om een condensatorbank op de wikkelingen aan te sluiten, waardoor een capacitieve belasting van een bepaalde waarde ontstaat.
Hiervoor zijn verschillende regelingen ontwikkeld.
volle ster
Tussen elk paar wikkelingen zijn condensatoren aangesloten.
Vereenvoudigde ster
In dit circuit zijn de start- en bedrijfscondensatoren verbonden door hun schakelaars.
driehoeksdiagram
Condensatoren zijn parallel geschakeld aan elke wikkeling. Aan de uitgangsklemmen wordt een lijnspanning van 220 volt opgewekt.
Wat zijn de condensatorclassificaties?
De eenvoudigste manier is om papiercondensatoren te gebruiken met een spanning van 500 volt en hoger. Het is beter om geen elektrolytische modellen te gebruiken: ze kunnen koken en exploderen.
De formule voor het bepalen van de capaciteit is:
С=Q/2π∙f∙U2.Daarin is Q blindvermogen, f is frequentie, U is spanning.
Ik vond een artikel op internet over het ombouwen van een autogenerator naar een permanente magneetgenerator. Is het mogelijk om dit principe te gebruiken en de generator met uw eigen handen opnieuw te maken van een asynchrone elektromotor? Het is mogelijk dat er grote energieverliezen zijn, niet zo'n opstelling van spoelen.
Ik heb een motor van het asynchrone type voor een spanning van 110 volt, omwentelingen - 1450, 2,2 ampère, enkelfasig. Met behulp van containers verbind ik me er niet toe een zelfgemaakte generator te maken, omdat er grote verliezen zullen zijn.
Er wordt voorgesteld om volgens dit schema eenvoudige motoren te gebruiken.
Als je de motor of generator vervangt met afgeronde magneten uit de luidsprekers, moet je ze dan in krabben installeren? Krabben zijn twee metalen delen, verankerd buiten de excitatiespoelen.
Als er magneten op de as worden geplaatst, zal de as de magnetische krachtlijnen omleiden. Hoe zal de opwinding dan zijn? De spoel bevindt zich ook op een metalen as.
Als je de aansluiting van de wikkelingen verandert en een parallelle aansluiting maakt, accelereert naar een snelheid boven de normale waarden, dan krijg je 70 volt. Waar kan ik een mechanisme voor dergelijke revoluties krijgen? Als je het terugspoelt tot een afname van de snelheid en een lager vermogen, dan zal het vermogen te veel dalen.
Een inductiemotor met een gesloten rotor is van ijzer, dat gevuld is met aluminium. Je kunt een zelfgemaakte generator uit een auto halen, die een spanning heeft van 14 volt, een stroomsterkte van 80 ampère. Dit zijn goede gegevens. Een motor met een wisselstroomcollector van een stofzuiger of wasmachine kan worden gebruikt voor een generator. Installeer bias op de stator, verwijder de gelijkspanning van de borstels. Verander de hoek van de borstels volgens de hoogste EMF. Het rendement neigt naar nul. Maar beter dan een generator van het synchrone type, hebben ze niet uitgevonden.
Ik besloot om een zelfgemaakte generator te proberen. Een enkelfasige asynchrone motor van een babywasmachine gedraaid met een boor. Ik heb er een capaciteit van 4 microfarad op aangesloten, het bleek 5 volt 30 hertz en een stroom van 1,5 milliampère voor een kortsluiting.
Niet elke elektromotor kan op deze manier als generator worden gebruikt. Er zijn motoren met een stalen rotor die voor de rest een lage magnetisatiegraad hebben.
Het is noodzakelijk om het verschil te kennen tussen elektrische energieomzetting en energieopwekking. Er zijn verschillende manieren om 1 fase om te zetten naar 3. Een daarvan is mechanische energie. Als de elektriciteitscentrale wordt losgekoppeld van het stopcontact, gaat alle conversie verloren.
Het is duidelijk waar de beweging van de draad met een toename in snelheid vandaan komt. Waar het magnetische veld zal zijn om de EMF in de draad te verkrijgen, is niet duidelijk.
Het is gemakkelijk uit te leggen. Door het mechanisme van magnetisme dat overblijft, wordt een EMF gevormd in het anker. Er loopt een stroom in de statorwikkeling, die gesloten is voor de capaciteit.
De stroom is ontstaan, wat betekent dat het een toename geeft van de elektromotorische kracht op de spoelen van de rotoras. De opkomende stroom geeft een toename van de elektromotorische kracht. De elektrische stroom van de stator genereert veel meer elektromotorische kracht. Dit gaat door totdat het evenwicht van de magnetische fluxen van de stator en de rotor is bereikt, evenals extra verliezen.
De grootte van de condensatoren wordt zo berekend dat de spanning op de klemmen de nominale waarde bereikt. Als het klein is, verlaag dan de capaciteit en verhoog deze vervolgens. Er waren twijfels over de oude motoren, die zogenaamd niet enthousiast zijn. Na het versnellen van de rotor van een motor of generator, is het noodzakelijk om snel in elke fase te prikken met een kleine hoeveelheid volt. Alles zal weer normaal worden. Laad de condensator op tot een spanning gelijk aan de helft van de capaciteit. Aanzetten met een driepolige schakelaar. Dit geldt voor een 3-fase motor. Een dergelijk schema wordt gebruikt voor generatoren van personenauto's, omdat ze een eekhoornkooirotor hebben.
Methode 2
Je kunt op een andere manier een zelfgemaakte generator maken. De stator heeft een lastig ontwerp (heeft een speciale ontwerpoplossing), het is mogelijk om de uitgangsspanning aan te passen. Ik heb een dergelijke generator met mijn eigen handen gemaakt op de bouwplaats. De motor had een vermogen van 7 kW bij 900 tpm. Ik heb de bekrachtigingswikkeling aangesloten volgens het driehoekige circuit voor 220 V. Ik begon het bij 1600 omwentelingen, de condensatoren waren 3 bij 120 microfarads. Ze werden ingeschakeld door een contactor met drie polen. De generator fungeerde als een driefasige gelijkrichter. Van deze gelijkrichter werd een elektrische boormachine met een collector van 1000 watt gevoed en een cirkelzaag voor 2200 watt, 220 V, slijpmachine 2000 watt.
Ik moest een softstartsysteem maken, nog een weerstand met een kortgesloten fase na 3 seconden.
Voor motoren met spruitstukken is dit niet correct. Als de draaifrequentie wordt verdubbeld, neemt ook de capaciteit af.
Ook de frequentie zal toenemen. Het tankcircuit was uitgeschakeld in de automatische modus om de reactiviteitstorus niet te gebruiken en geen brandstof te verbruiken.
Tijdens bedrijf is het noodzakelijk om de stator van de contactor in te drukken. Drie fasen ontmantelden ze uit nutteloosheid. De reden ligt in de hoge opening en verhoogde velddissipatie van de polen.
Speciale mechanismen met een dubbele kooi voor eekhoorns en schuine ogen voor eekhoorns. Toch kreeg ik 100 volt en een frequentie van 30 hertz van de wasmachinemotor, de 15 watt lamp wil niet branden. Zeer zwakke kracht. Het is noodzakelijk om de motor sterker te maken of meer condensatoren te plaatsen.
Onder de wagons wordt een generator met een kooirotor gebruikt. Het mechanisme is afkomstig van een versnellingsbak en een riemaandrijving. Omwentelingen van rotatie 300 omwentelingen. Het is geplaatst als een extra lastgenerator.
Methode 3
Je kunt een zelfgemaakte generator ontwerpen, een benzinecentrale.
Gebruik in plaats van een generator een asynchrone 3-fasemotor van 1,5 kW bij 900 tpm. De elektromotor is Italiaans, hij kan worden verbonden met een driehoek en een ster. Eerst heb ik de motor op een sokkel gezet met een gelijkstroommotor, aangesloten op de koppeling. Begon de motor te draaien bij 1100 toeren. Op de fasen stond een spanning van 250 volt. Ik heb een gloeilamp van 1000 watt aangesloten, de spanning zakte meteen naar 150 volt. Het is waarschijnlijk te wijten aan fase-onbalans. Elke fase moet worden aangesloten op een afzonderlijke belasting. Drie gloeilampen van 300 watt kunnen de spanning in theorie niet terugbrengen tot 200 volt. U kunt meer condensator plaatsen.
Het motortoerental moet worden verhoogd, niet verminderen onder belasting, dan zal de stroomtoevoer naar het netwerk constant zijn.
Er is veel vermogen nodig, de autogenerator zal dat vermogen niet geven. Als je een grote KAMAZ terugspoelt, komt er geen 220 V uit, omdat het magnetische circuit oververzadigd zal zijn. Het is ontworpen voor 24 volt.
Vandaag ging ik proberen de belasting aan te sluiten via een 3-fasen voeding (gelijkrichter). De lichten waren uit in de garages, het werkte niet. In de stad van energie-ingenieurs wordt de elektriciteit systematisch uitgeschakeld, dus het is noodzakelijk om een bron van constante stroomvoorziening met elektriciteit te maken. Voor elektrisch lassen is er een trekhaak, deze wordt aan de tractor gehaakt. Om een elektrisch gereedschap aan te sluiten, heb je een constante spanningsbron van 220 V nodig. Er was een idee om met je eigen handen een zelfgemaakte generator en een omvormer te ontwerpen, maar je kunt niet lang op batterijen werken .
De elektriciteit is onlangs ingeschakeld. Ik heb een asynchrone motor uit Italië aangesloten. Ik zette het met de kettingzaagmotor op het frame, draaide de assen in elkaar, zette een rubberen koppeling. Ik heb de spoelen aangesloten volgens het sterschema, de condensatoren in een driehoek, elk 15 microfarad. Toen ik de motoren startte, werkte het vermogen niet. Ik bevestigde een condensator opgeladen aan de fasen, de spanning verscheen. De motor gaf zijn vermogen van 1,5 kW af. Tegelijkertijd zakte de voedingsspanning naar 240 volt, bij stationair toerental was dit 255 volt. De grinder van hem werkte prima op 950 watt.
Ik heb geprobeerd het motortoerental te verhogen, maar de bekrachtiging werkt niet. Na het contact van de condensator met de fase verschijnt onmiddellijk de spanning. Ik zal proberen een andere motor te installeren.
Welke systeemontwerpen worden in het buitenland geproduceerd voor elektriciteitscentrales? Op 1-fase is het duidelijk dat de rotor eigenaar is van de wikkeling, er is geen fase-onbalans, omdat er één fase is. In 3-fase is er een systeem dat vermogensaanpassing geeft wanneer motoren met de hoogste belasting erop worden aangesloten. U kunt ook een omvormer aansluiten om te lassen.
In het weekend wilde ik een zelfgemaakte generator maken met mijn eigen handen met een asynchrone motor aangesloten. Een geslaagde poging om een zelfgemaakte generator te maken bleek het aansluiten van een oude motor met een gietijzeren behuizing voor 1 kW en 950 tpm. De motor wordt normaal bekrachtigd, met een capaciteit van 40 uF. En ik installeerde drie containers en verbond ze met een ster. Dit was genoeg om een elektrische boormachine te starten, een slijpmachine. Ik wilde de output van spanning op één fase krijgen. Om dit te doen, heb ik drie diodes aangesloten, een halve brug. De tl-lampen voor de verlichting zijn doorgebrand en de tassen in de garage zijn doorgebrand. Ik wikkel de transformator in drie fasen.
Schrijf opmerkingen, aanvullingen op het artikel, misschien heb ik iets gemist. Neem een kijkje op , ik zal blij zijn als je iets anders nuttigs op de mijne vindt.
