Домой Оборудование Асинхронный генератор

Асинхронный генератор

110
0

Принцип работы

67765ab8dd80f1ace7406fd59a57d84d.jpgЭксплуатация самодельных ветряков осуществляется по аналогии с ветрогенераторными установками, которые применяются в промышленности. Основная цель заключается в выработке переменного напряжения, для чего кинетическая энергия трансформируется в электрическую. Ветер приводит в движение ветроколесо роторного типа, в результате чего получаемая энергия поступает от него к генератору. Причем обычно роль последнего выполняет асинхронный двигатель.

В результате создания генератором тока, последний поступает в аккумулятор, который оснащен модулем и контроллером заряда. Оттуда он направляется в инвертор постоянного напряжения, источником работы которого служит электросеть. В результате удается создать переменное напряжение, характеристики которого подходят для использования в бытовых целях (220 В 50 Гц).

Для трансформации переменного напряжения в постоянное используется контроллер. Именно с его помощью и выполняется зарядка аккумуляторов. В ряде случаев инверторы способны выполнять функции источника бесперебойного питания. Иными словами, в случае проблем с подачей электроэнергии они могут задействовать в качестве источника питания бытовых устройств аккумуляторы либо генераторы.

Мини-генератор с собственными руками

Рассчитайте бурение лопастей для конкретного генератора. В этой статье есть несколько факторов, влияющих на расчеты. 47d6d8543f7f575810e0000925182656.jpg>

Создайте ветряную мельницу и вычислите ее простыми словами

Как создать ветрогенератор, с чего начать и что начать, думая о будущем ветрогенераторе.

В этой статье я описал основные положения принципов ветрогенераторов, вертикальных и горизонтальных, без формул. b18e51490c960c80ba968c97311439c7.jpg>

Как сделать лезвия для ветрогенератора

Очень часто лезвия изготовлены из канализационных труб, и в то же время они делают все своими глазами, поэтому такие ломтики имеют небольшой КИЕВ. В статье представлены примеры расчета лезвий из трубки специальной программой в виде пластинки высокого давления и размеров резания для лезвия.

ae31e459fe9fa1fd084a1d519b230a4b.jpg>

Расчет ветрового колеса, мощность ветрогенератора

Как рассчитать мощность ветрогенератора? — на самом деле, это все проще, как кажется, быть главным для понимания. Формула для расчета силы ветра, действующего на винт, плюс винт KIEV, эффективность генератора, потери в проводах, контроллер, аккумулятор.

1f1243573f5657462a5804a969ccde57.jpg>

Расчет труб из ПВХ

В продукте имеется много готовых, рассчитанных винтов для выбора ветровой турбины. А также расчетные таблицы. Вычисленные винты имеют все необходимые данные, включая координаты образца режущего лезвия из трубы. c49e097bc218358e77b4d318668ac03c.jpg>

Расчет складного хвоста

Защитите ветрогенератор от сильного ветра, двигая ветровое стекло в направлении оси вращения и складывая хвост.

Таблицы вычисляют excel, а также формулы и описание принципа работы этой защиты ветровой турбины от урагана. de01f4ba842781cb31ee23d6bc175148.jpg>

Принцип работы горизонтальный и вертикальный

Принципы работы вертикальных ветрогенераторов типа Савония и горизонтальных ветровых ветров. Описание влияния ветра, а также характеристики и характеристики процессов, которые позволяют вращению ветра. 426ca6660b832766c5afd4ac0bc15dd2.jpg>

Расчет вертикальных ветрогенераторов

Пример расчета вертикальных ветрогенераторов типа Бочка для новичков, чтобы понять, где он начинается.

В статье приведен пример общего расчета мощности и скорости ветрового колеса с 2 * 3 м 7ccefd03ba34387286f799d7d8f123be.jpg>

Как сделать аэродинамическую трубу от генератора автомобиля

В статье подробно описывается процесс изготовления вентилятора из генератора автомобиля.

С тех пор, как генератор был обработан для производства винта и контроллера. Как правило, она отвечает на все основные вопросы о создании ветряных турбин своими руками. 5f53d38bb88d65863b8f10d5c2fb358f.jpg

E-VETEROK.RU Энергия ветра и солнца — 2013г. Mail: [email protected] Google+

Устройство и принцип работы

3d59c5262ce4d2e7335f61e26a3e3dd7.jpgПринцип работы

Машина, способная преобразовать механическую энергию в электрическую называется силовой установкой. Ее принцип действия основан на хорошо знакомом каждому с курса школьной физики явлении электромагнитной индукции.

В нем говорится, что в проводнике, перемещающемся в магнитном поле и пересекающем силовые линии образуется ЭДС. Поэтому он может рассматриваться в качестве источника электроэнергии.

Но так как этот способ не совсем удобен для практического применения, то в генераторах его несколько изменили, используя вращательное движение проводника. В теоретическом плане силовые установки представляют собой систему электромагнитов и проводников. Но в конструктивном они состоят из двигателей внутреннего сгорания и генераторов.

Схема силовой установки, собранной своими руками

Многие, стараясь сэкономить средства, стараются насколько это возможно создавать самодельное оборудование, например, генератор. То, что этот прибор необходим в каждом доме объяснять никому не нужно, но промышленная модель стоит дорого.

40a500bc6a83bf8290ae25bbe09cd795.jpg

Чтобы получить аналогичное оборудование в более дешевом варианте придется собирать его самому. Существуют различные схемы электрогенераторов, собранных своими руками: от самых простых – ветряков, до более сложных – выполненных на основе двигателей внутреннего сгорания. Рассмотрим некоторые из них.

Ветряк – простой вариант

7144c22c87394a89bc3cbaff280273b2.jpgСхема Вятряка

Собрать такой агрегат можно из подручных материалов. Он может использоваться, как в походе, так и на даче и относится к бестопливным электрогенераторам собранным своими руками. Для него потребуются:

  • Электродвигатель постоянного тока (ему будет отводиться роль генератора);
  • Кареточные узел и ведомая звездочка со взрослого велосипеда;
  • Роликовая цепь от мотоцикла;
  • Дюралюминий толщиной 2 мм.

Все это не требует больших затрат, а возможно и вообще найдет бесплатно у вас в гараже. Как сделать электрогенератор своими силами вы сможете посмотреть на видео ниже. Сборка также не требует особых знаний. На вал электродвигателя устанавливается цепная звездочка.

Смотрим видео, подробная инструкция по сборке:

При этом может быть прикреплен к велосипедной раме. Лопасти ветряка делаются немного загнутыми и по длине до 80 см. Даже при небольшом ветре такое устройство способно давать то от 4 до 6 ампер и напряжение 14 В. В качестве генератора для ветряка может быть взят даже двигатель со старого сканера. Это самый простой электрогенератор, который можно собрать своими руками.

Силовая установка на основе старого генератора от мотоблока

Прежде, чем искать схему самодельного устройства решите, какой вариант для вас будет самым доступным. Возможно вы сможете найти генератор от старого мотоблока и на его основе соберете устройство, которое сможет обеспечить питание электролампы, размещенные в нескольких помещениях.

В качестве генератора для такой установки подойдет асинхронный двигатель серии АИР с частотой вращения до 1600 об/мин и мощностью до 15 кВт. Его связывают при помощи шкивов и приводного ремня с мотором, снятым с мотоблока. Диаметр шкивов должен быть таким, чтобы частота вращения электродвигателя, используемого как генератор была на 15% выше паспортного значения.

Смотрим видео, подробно о данных работах:

Обмотки двигателя должны быть соединены звездой, причем параллельно каждой их паре включается конденсатор. В итоге получается треугольник. Но чтобы обеспечить работу генератора необходимо, чтобы все генераторы имели одинаковую емкость.

Причем этот показатель зависит от мощности генератора. Для возможности использования трех фаз для питания однофазного прибору используют трансформатор.

Более подробные схемы электрогенератора своими руками, как самого простого ветряка, так и сложных моделей можно найти в сети. Если у вас есть желание и возможность собрать электрогенератор для дачи своими силами, то он поможет чувствовать себя комфортно в походе или на даче. Для обеспечения энергией более сложного оборудования все же лучше приобретать промышленные модели, отличающиеся высокой надежностью и экономичностью.

Опубликовано в

Мини ветрогенератор из мтора на постоянных магнитах

На построение этого ветрогенератора меня подтолкнула одна из попавшихся публикаций о самодельных ветрогенераторах.

Из этой статьи я понял, что в построении небольшого ветряка нет ничего особо сложного, главное желание. Идея обеспечить себя автономным источником энергии витала в моей голове уже давно, а посмотрев на опыты других я принял решение о постройке собственного ветрячка.

Подобные ветрогенераторы часто мастерили на основе небольших моторов постоянного тока, от всяких сканеров, приводов, и я решил повторить эти довольно удачные опыты.

По цене подобный ветрогенератор обойдтся не более чем в 2-5т.рублей, основная цена это электромотор, который будет использоваться в качестве генератора. При экономном расходе вы сможете генерировать 50…250 Вт, что значительно дешевле, чем панели солнечных батарей аналогичной мощности.

Вот, для тех, кому это интересно, мой рассказ о том, как я построил генератор.

Для постройки подобных ветряков не нужно специальных инструментов, а достаточно того, что есть практически у каждого в гараже или кладовке. Для изготовления своей конструкции мне понадобились только дрель, и лобзик, которым я вырезал лопасти, ну и другая мелочь (ключики, болтики,линейка, рулетка, карандаш и т.п) в общем то, что обычно есть в наличие или преобретается в магазине за небольшие деньги.

Сам я распологаю очень скромным бюджетом, поэтому решил сделать как можно более дешовый ветрогенератор, поэтому искал самые простые и доступные пути при построении своего ветрячка.

Для постройки по максимуму использовал материалы имевшиеся в наличие и волявшиеся без дела на моём участке.

П й П ф В изготовлении лопастей ничего сложного нет.

Преобразование ротора в магниты с конусом

e43fe15f5939dbb83157d6eb51abb346.jpgОтковырять магниты и теперь будем делать с наклоном отковырять магниты, а наклон на воображаемом магните заправляется и закатывается, склеивание падает в два раза и едва заметно, но генератор потерял около 35% мощности.

Я думал, что он все уходит, и он думал о винте, но у меня все еще есть магниты, и я хочу, чтобы они делали слишком много, и мне посоветовали поставить на форум два магнита пополам, и я снова поцарапал ротор и попытался с эпоксидной смолой.

С помощью супер клея я зафиксировал магниты на полюсах и искривился.

Ротор полностью заряжен магнитами, увеличился в два раза по мощности, а адгезия была не слишком сильной, я измерил и показал 0,3 Нм. Теперь генератор начал зарядку на 120 мб / м, при 200 мб / м, напряжение холостого хода около 20В. Я снова заполнил эпоксидные магниты, и на этом генератор был закончен, я был доволен, особенно потому, что лучше, если я не сделаю этого в моем случае.

Теоретически выход генератора составляет около 100 Вт / ч при 12 м / с.

Особенности монтажа

070d43937613c5ecfe94142347e722f5.jpgЧаще всего установка генератора своими руками выполняется с применением трехлопастного ветроколеса, достигающего в диаметре порядка 2 м. Решение же нарастить число лопастей либо их длину не приводит к улучшению рабочих характеристик. Вне зависимости от выбранного варианта относительно конфигурации, габаритов и формы лопастей, вначале следует выполнить предварительные расчеты.

Во время самостоятельной установки нужно обращать внимание на такой параметр, как состояние почвы участка, где будет размещена опора и растяжки. Мачта устанавливается путем рытья ямы глубиной не более 0,5 м, которую необходимо заполнить бетонным раствором

Подключение к сети осуществляется в строго определенном порядке: первыми подсоединяют аккумуляторы, а за ними уже следует сам ветрогенератор.

Вращение ветрогенераторной установки может осуществляться в горизонтальной либо вертикальной плоскости. При этом обычно выбор останавливают на вертикальной плоскости, что связано с конструкционным исполнением. В качестве роторов допустимо применять модели Дарье и Савониуса.

В конструкции установки должны использоваться герметизирующие прокладки либо колпак. Благодаря данному решению генератору не навредит влага.

Для размещения мачты и опоры должно быть выбрано открытое место. Подходящей для мачты является высота 15 м. При этом наибольшее распространение получили мачты, чья высота не превышает 5-7 м.

Оптимально, если изготовленный своими руками ветрогенератор выполняет функции резервного источника питания.

Эти установки имеют ограничения по использованию, так как их эксплуатация возможна только в тех регионах, где скорость ветра достигает порядка 7-8 м/с.

Прежде чем приступить к созданию ветряка своими руками, выполняют точные расчеты. В некоторых случаях возникают трудности с обработкой узлов асинхронного двигателя;

Ветряк нельзя создать без электрических модулей, а также проведения серии экспериментов.

Виды и их особенности применения

Технологическое оборудование этого класса классифицируется по следующим параметрам:

  1. Сфере иcпользования;
  2. Типу сжигаемого топлива;
  3. Числу фаз;
  4. Мощности.

Начнем рассмотрение с области применения. В зависимости от этого фактора генераторы подразделяются на бытовые и профессиональные, хотя простой электрогенератор можно собрать и своими руками. Первые обычно выполнены в виде компактного силового агрегата и имеют мощность от 0,7 до 25 кВт. Они укомплектовываются двигателем внутреннего сгорания, работающем на бензине или дизельном топливе и оснащенном системой воздушного охлаждения. Такие устройства применяются в качестве резервных источников энергии для бытовых приборов и электроинструмента, как и электрогенератор с самозапиткой собранный своими руками.

Они отличаются небольшим весом и низким уровнем шума, поэтому находят широкое применение в частных домовладениях. Эксплуатация и обслуживание таких агрегатов не представляет сложности и справиться с ней сможет каждый, как и собрать электрический генератор своими руками.

Смотрим видео, немного о генераторах их видах и приемуществах:

Профессиональное оборудование рассчитано на работу в качестве постоянного источника энергоснабжения. Обычно такие генераторы используются в медицинских учреждениях и административных зданиях, а также в строительной отрасли при проведении аварийных и других работ. Агрегаты этого класса имеют значительный вес и не отличаются тихой работой, что значительно усложняет их транспортировку и выбор места для установки. Но в то же время они обладают более высоким моторесурсом и надежностью при эксплуатации в экстремальных условиях. К достоинствам таких электрогенераторов стоит отнести и экономное расходование топлива.

Мощность промышленных силовых установок может превышать 100 кВт, что позволяет использовать их в качестве резервных источников питания для электрооборудования крупных предприятий. Недостатком этих агрегатов является сложное техническое обслуживание.

Следующий параметр, используемый при классификации – тип топлива:

  • Бензин;
  • Дизель;
  • Газ.

Первые имеют небольшой диапазон мощностей, но в то же время отличаются мобильностью и простотой в применении, как и электрогенератор используемый для дома, сделанный своими руками. Они используются в качестве резервных источников, так как обладают небольшим моторесурсом и высокой стоимость получаемой энергии.

Дизельные агрегаты имеют широкий диапазон мощностей и могут использоваться для электроснабжения общественных учреждений и даже небольших поселков. Однако они не отличаются компактными размерами и тихой работой, поэтому должны быть установлены на укрепленном фундаменте в отдельном помещении.

применяются в основном на промышленных объектах. Они отличаются высокой экологичностью и дешевизной вырабатываемой энергии.

Различаются силовые установки и по количеству фаз на:

  • Одно;
  • Трех.

Первые подходят для приборов с однофазным питанием в соответствующих сетях. Вторые могут служить источником энергии для различных приборов и устанавливаются в домах с трехфазной разводкой сети.

Вращающееся магнитное поле основа схемы генератора из асинхронного двигателя

95e75c2f47a8ec03c651c471ccbaf23d.gifВ электрической машине, изначально создающейся как генератор, существуют две активные обмотки: возбуждения, размещенная на якоре, и статорная, в которой и возникает электрический ток. Принцип её работы основан на эффекте электромагнитной индукции: вращающееся магнитное поле порождает в обмотке, которая находится под его воздействием, электрический ток.

Магнитное поле возникает в обмотке якоря от напряжения, обычно подаваемого с аккумулятора, ну а его вращение обеспечивает любое физическое устройство, хотя бы и ваша личная мускульная сила.

Конструкция электродвигателя с короткозамкнутым ротором (это 90 процентов всех исполнительных электрических машин) не предусматривает возможности подачи питающего напряжения на обмотку якоря.

Поэтому, сколько бы вы ни вращали вал двигателя, на его питающих клеммах электрического тока не возникнет.

Принцип действия электрогенератора

Генераторы асинхронного типа являются устройствами переменного тока, способными вырабатывать электрическую энергию. Принцип действия этих аппаратов аналогичен работе асинхронных двигателей, поэтому они имеют другое название – индукционные электрогенераторы. По сравнению с синхронными генераторами в этих агрегатах намного быстрее поворачивается ротор, соответственно, скорость вращения становится более высокой. В качестве генератора можно использовать обыкновенный асинхронный двигатель переменного тока, которому не требуются какие-либо преобразования схемы или дополнительные настройки.

ed611415bcbe071aa38ebd872fc53acc.jpg

Включение однофазного асинхронного генератора осуществляется под действием входящего напряжения, для чего требуется подключение устройства к источнику питания. В некоторых моделях используются конденсаторы, подключаемые последовательно, обеспечивающие им самостоятельную работу за счет самовозбуждения.

В большинстве случаев генераторам требуется какое-то внешнее движущее устройство, вырабатывающее механическую энергию, которая, затем, преобразуется в электрический ток. Чаще всего используются бензиновые или дизельные двигатели, а также ветровые и гидроустановки. Независимо от источника движущей силы, все электрогенераторы состоят из двух основных элементов – статора и ротора. Статор находится в неподвижном положении, обеспечивая движение ротора. Его металлические блоки позволяют регулировать уровень электромагнитного поля. Это поле создается ротором за счет действия магнитов, находящихся на равноудаленном расстоянии от сердечника.

a28591b13cb5e23259024cda87119236.jpg

Однако, как уже отмечалось, стоимость даже самых маломощных устройств остается высокой и недоступной для многих потребителей. Поэтому единственным выходом остается собрать генератор тока своими руками, и заранее заложить в него все необходимые параметры. Но, это вовсе не простая задача, особенно для тех, кто слабо разбирается в схемах и не имеет навыков работы с инструментами. Домашний мастер должен обладать специфическим опытом по изготовлению таких устройств. Кроме того, необходимо подобрать все необходимые элементы, детали и запасные части с нужными параметрами и техническими характеристиками. Самодельные устройства успешно используются в быту, несмотря на то, что по многим показателям они значительно уступают заводским изделиям.

Энергия солнца

Содержание

  • 1 Энергия солнца
  • 2 Электрогенератор своими руками: расположение стационарной батареи
  • 3 Электрогенератор своими руками: энергия ветра

Солнечная батарея — альтернативный источник энергии, не отличается большой мощностью, но как вспомогательная (резервная) система уже довольно широко распространена.

Она напрямую генерирует электричество, которое используется для заряда аккумулятора. Конечно, электростанция работает днем и мощность зависит от продолжительности светового дня. Если посмотреть на карту инсоляции России , то  видно, что продолжительность «солнечного сияния» на половине территории составляет от 1700 до 2000 часов в год, а в южных регионах (удивительно, в Якутске) более 2000 часов.

КПД таких батарей колеблется в пределах 9% — 25% от заявленной мощности (зависит от типа элемента), наиболее распространены модели с КПД 14-19%. Если не вдаваться в отличительные особенности батарей, то в большинстве случаев, чтобы получить 1 кВт электроэнергии необходима панель площадью от 7 до 10 кв. м. А теперь можно умножить на количество солнечных часов и получить неплохую цифру годовой экономии…

Чем еще хороши солнечные батареи — простотой монтажа. Если не монтировать систему по принципу «подсолнуха», с поворотом относительно положения солнца, то схема солнечного генератора очень проста.

b0e6771b713524fa312abd955b39ba6e.jpg

Ветрогенераторы из автомобильных генераторов

9a5eece684a6ec0565b8cd6f64925fbe.jpg>

Ветряк из авто-генератора с двойным статором

Ветрогенератор от «Мото26», сделан из автомобильного генератора с двойным статором. Ветряк сделан для работы на акб 24 вольт, мощность в итоге 300ватт при ветре 9м/с. Подробности и фото в статье.

8e982318333378071cb1b876f6fc4098.jpg>

Ветрогенератор своими руками

Практически полностью самодельный ветрогенератор, генератор которого изначально должен был быть из автомобильного генератора, но после того как корпус был сломан от генератора остался только статор, а корпус пришлось делать новый. 6849423a7203444d333069bb77f4be5a.jpg>

Ветрогенератор из авто-генератора от Бычка

Генератор этого ветряка сделан из автомобильного генератора от гзузовика Бычек.

Статор перемотан проводом 0,6 мм. Ротор полностью новый, был выточен у токоря по нужным размерам под купленные магниты 30*10*5мм. 868eea2c8d6ae7ad5b4fd371e6f5a7e6.jpg>

Простая передлка автомобильного генератора

Самая простая переделка автомобильного генератора на постоянные магниты.

Генератор для этого ветряка делался из автогенератора, статор которого не подвергался изменениям, а вот ротор был оснащен неодимовыми магнитами. fe0a3121a678a358998ce83b15df27a2.jpg>

Генератор для ветряка из авто-генератора

Как просто и без особых усилий переделать автогенератор для самодельного ветрогенератора. Для переделки не-надо ни перематывать статор, не точить роторе под магниты.

Вся переделка сводится к переключению фаз генератора, и оснащению ротора маленькими магнитиками для самовозбуждения ротора. 78dd78c64d9fbdf08d0ac2fdbb790921.jpg>

Однолопастной винт для ветрогенератора

В продолжении усовершенствования ветрогенератора на этот раз было решено попробовать изготовить однолопастной винт и посмотреть какие приимущества он дает и какие недостатки присущи однолопастным винтам.

Лопасть с противовесом имеет не жесткое крепление и может откланяться от оси вращения до 15 градусов. c441d4b1b66618a0150cbf050e190cf3.jpg>

Ветрогенератор из тракторного генератора Г700

В этом ветрогенераторе в качестве генератора использован тракторный генератор с электровозбуждением.

Внутренний ветрогенератор

81e61e1bd603bf788a37578363cf1918.jpgТурбины после обработки и новые лезвия из труб из ПВХ. Затем я думал о новых ножах, ищущих старые форумы и веб-сайты, есть все лезвия из труб из ПВХ, и я нашел кусок 110. Трубы вырезали три лопасти на длинные 75 см длиной расположенный на ветряной мельнице, все было круто, но усиление ветровой энергии не сильно увеличилось и достигало максимума при 5А при 12-15 м / с, затем начиналось иметь дело с ножами и подрывать мощность ветряной турбины.

Форум нашел расчеты болтов из ПВХ, посмотрел, как были сделаны углы ветра и разрезаны новые лезвия. Результат был лучше, но не очень, со слабым ветром, также около 2А, но с сильным до 7А.

Вообще говоря, ветряная мельница оказалась слабой, чего я ожидал, но она работала, и это был первый заряд на небольшой батарее 9А / ч, после чего я положил аккумулятор на 60А / ч. Генератор ветров начинается с ветра около 4 м / с и дает заряд около 1 А, при небольшом усилии 2-3 А и сильном ветре до 8А, то есть 100 Вт / ч и в среднем 20-30 Вт / ч, немного, но неплохо для меня.

Позже я сделал ему новый трехрежущий винт диаметром 1,7 м от 160-й трубки, с помощью которого он дал до 11А на 12-вольтовой батарее, то есть до 140 Вт / ч. Вот почему я попытался установить 24-вольтовую батарею, ток в сильном ветре достиг 12А, то есть до 280 Вт / час и в среднем равен 20-30 Вт / ч.

Так и появился мой другой, сильнее, чем первый генератор ветра. Этот ветрогенератор более двух месяцев обеспечил меня светодиодным освещением и портативным телевизором с нетбуком и другими меньшинствами, заряжающими телефон и тому подобное. Но у нас низкие ветры, средний годовой уровень составляет всего 2,4 м / с, и часто в заданные времена Земли батарею нужно высаживать, поэтому мне пришлось построить еще один ветрогенератор, но об этом в следующей статье.

Электрические схемы подключения

На практике используются все распространенные способы соединения обмоток статора асинхронного двигателя. Выбирая одну из них создают различные условия для работы оборудования и вырабатывают напряжение определённых значений.

Схемы звезды

Популярный вариант подключения конденсаторов

Схема подключения асинхронного двигателя с обмотками, соединенными звездой, для работы в качестве генератора трехфазной сети имеет стандартный вид.

Схема асинхронного генератора с подключением конденсаторов к двум обмоткам

Этот вариант довольно популярен. Он позволяет питать от двух обмоток три группы потребителей:

  • две напряжением 220 вольт;
  • одну — 380.

Рабочий и пусковой конденсаторы подключаются в схему отдельными выключателями.

На основе этой же схемы можно создать самодельный генератор с подключением конденсаторов к одной обмотке асинхронного двигателя.

Схема треугольника

При сборке обмоток статора по схеме звезды генератор будет выдавать трехфазное напряжение 380 вольт. Если осуществить их переключение на треугольник, то — 220.

Приведенные выше на картинках три схемы являются базовыми, но не единственными. На их основе могут создаваться другие способы подключения.

Секреты подбора электродвигателя

Асинхронная машина может работать в режиме:

1. двигателя, когда на нее подается электрическое напряжение;

2. или генератора, если вращать ее ротор с определенной величиной крутящего момента от дополнительного источника. Им может быть любой двигатель внутреннего сгорания, водяная турбина, ветряное колесо или другой источник энергии.

Отработавшие на производстве трехфазные электродвигатели часто списывают. Они попадают в руки домашнего мастера практически бесплатно или по символической цене.

Ими не сложно воспользоваться для решения бытовых или хозяйственных задач. Потребуется только оценить конструкцию: возможности по выработке электроэнергии определенного напряжения и мощности от источника энергии с конкретным числом оборотов.

Для этого следует изучить характеристики статора и ротора.

Коротко о статоре

Конструкция статора асинхронного двигателя представлена:

· тремя обмотками, по которым проходит электрический ток;

· магнитопроводом из пластин электротехнического железа, созданному для передачи магнитного потока.

Соединение концов обмоток может выполняться схемой звезды либо треугольника. Каждый вариант имеет свои особенности. Их надо учитывать для различных условий эксплуатации.

Чтобы не отвлекать ваше внимание на этот вопрос рекомендую тем, кого он интересует, ознакомиться с этой информацией более подробно в статье

Она будет полезна многим людям.

Что надо знать о роторе

Он имеет три обмотки из изолированного провода. по которым протекают наводимые токи и формируют суммарный крутящий момент магнитного поля.

Эти обмотки могут быть:

1. выведены на внешние клеммы статора через контактные вращающиеся кольца с щеточным механизмом. Его называют ротором с фазной обмоткой;

2. короткозамкнуты встроенным алюминиевым кольцом — «беличье колесо».

Выглядят они следующим образом.

Для бытовых целей предпочтительнее использовать электродвигатель у которого работает короткозамкнутый ротор. О нем идет речь дальше.

Однако, если попалась в руки модель с фазным ротором, то ее легко переделать в короткозамкнутую: достаточно просто зашунтировать выходные контакты между собой.

Важные электрические характеристики

Чтобы сделать генератор из асинхронного двигателя стоит учесть:

· поперечное сечение провода обмотки. Оно ограничивается тепловым воздействием от протекающих суммарных токов, формируемых как от активной нагрузки, так и реактивных составляющих;

· число оборотов, на которые рассчитан электродвигатель. Это оптимальная величина, котрой следует придерживаться при выборе подключения к источнику энергии;

· КПД, cos φ;

· схему подключения обмоток.

Эти величины указываются на табличке корпуса или рассчитываются косвенными методами.

Как работает двигатель в режиме генератора

При раскрутке ротора необходимо возбудить электромагнитное поле. Его добиваются за счет параллельного подключения к обмоткам емкостной нагрузки от батареи конденсаторов разными методами. Рассмотрим их.

Две схемы звезды

Типовое подключение выглядит следующим образом.

Упрощенный вариант схемы показан ниже.

Здесь применяют рабочий и пусковой конденсаторы, которые коммутируются собственными переключателями.

Схема треугольника

Она позволяет вырабатывать 220 вольт линейного напряжения.

Как подобрать конденсаторы

Емкость конденсатора для возбуждения генератора можно подсчитать по формуле, исходя из реактивной мощности, частоты и напряжения.

С=Q/2π∙f∙U2.

Следует учитывать, что они по разному влияют на нагрев обмоток в различных режимах. Поэтому для холостого хода и работы генератора используют ступенчатое переключение.

Рекомендуемые расчеты представлены таблицей.

Конденсаторную батарею рекомендую набирать из бумажных моделей на 500 вольт. Пользоваться электрическими конструкциями не рекомендую даже при включении каждой полугармоники через диод.

Электролит при нагревании может закипеть, что приведет к взрыву корпуса.

Особенности эксплуатации

Для безопасной работы необходимо:

· правильно подобать измерительные приборы;

· включить в схему защиты автоматический выключатель и УЗО;

· смонтировать схему резервного питания;

· правильно выбрать систему напряжения;

· избегать перегрузок за счет эффективного подключения потребителей;

· контролировать рабочую частоту на выходе.

О том, как это сделать, подробно раскрыто в статье на моем сайте: Рекомендую прочитать и выполнить.

Ее хорошо дополняет видеоролик Ильи Петровича. Обязательно посмотрите и ознакомьтесь с комментариями. Он допустил несколько характерных ошибок, а люди в своих комментариях указали на них. Надеюсь, что эта информация будет полезной для вас.

До встречи в следующей публикации.

Теоретические сведения

При
повышении частоты вращения сверх частоты
вращения холостого хода (за счет
приводного двигателя) асинхронная
машина переходит в генераторный режим,
последовательно покрывая механические
и добавочные потери холостого хода,
электрические (холостого хода) и основные
магнитные потери в статоре за счет
механической мощности приводного
двигателя. При этом ротор вращается
быстрее (р)
вращающегося магнитного поля (1),
и скольжение

c4ccf8763cd326aa00f7398d4f09f3a5.png,

эдс
и ток ротора меняют знаки. Электромагнитный
момент становится тормозным. Меняет
свою фазу на 180 и активный ток статора,
определяемый величиной активной нагрузки
генератора.

Следует
отметить, что реактивная составляющая
тока статора, определяемая величинами
намагничивающего тока и тока,
компенсирующего мощности полей
рассеивания обмоток статора и ротора
в генераторном режиме, как и в двигательном,
будет иметь одну и ту же фазу (индуктивный
характер по отношению к напряжению
сети).

Диаграмма
преобразования мощности асинхронного
генератора приведена на рис. 5.1.

Работа
асинхронной машины в генераторном
режиме на сеть большой мощности (Uc=
const,
f1
=
const) описывается такими же уравнениями,
схемой замещения и круговой диаграммой
(нижняя часть окружности), как и в
двигательном режиме, за исключением
знака скольжения (s
<
0, см. рис. 5.2 и 5.6). Напряжение и частота
генератора совпадают с таковыми в сети.
Полезная мощность генератора зависит
только от частоты вращения ротора,
устанавливающейся автоматически,
соответственно, мощности привода (в
зоне докритических скольжений генератора).

aaf6c0ea810fb015ca2967291a0a1dd1.png

Рис.
5.1.
Энергетическая
диаграмма асинхронного генератора:

Р1
– механическая мощность на валу; Рмех
– механические потери; Рэ2

потери в обмотке ротора; Рэм
– электромагнитная мощность; Рдоб
– добавочные потери; Рэ1
– потери в обмотке статора; Рст
–                  потери
в стали; Р2
– полезная мощность генератора

При
работе АГ на сеть соизмеримой мощности
постоянство Uc
и fc
обеспечивается соответствующим
перевозбуждением синхронных машин,
работающих на сеть и компенсирующих
реактивную составляющую тока АГ и
нагрузки сети.

При
автономной работе АГ реактивная
составляющая тока АГ и нагрузки
компенсируется за счет емкостного тока
в батарее конденсаторов. Схема замещения
фазы АГ, формирующего автономную сеть
с
нагрузкой zн,
приведена на рис. 5.2.

68a97e0a6c8f4be6d27a154cd3c8f87e.png

Рис.
5.2.
Схема
замещения самовозбуждающегося АГ

Процесс
самовозбуждения АГ поясняет рис. 5.3.
Остаточную эдс
АГ, обусловленную намагниченностью
ротора Еос,
при ее пропадании восстанавливают
кратковременным включением обмотки
статора на сеть. В режиме холостого хода
Ic=
I
,
и для самовозбуждения АГ до эдс
Е10
требуется емкость конденсатора в фазе

726e115f74839bba5b5c2da4fad7bc25.png.

При
нагрузке АГ (рост абсолютного значения
s)
напряжение снижается вследствие
внутреннего падения напряжения и
снижения эдс
Е1
в результате уменьшения частоты сети
при р=
const.

,

где
учтено, что s
<
0.

Наиболее
эффективна стабилизация напряжения
дополнительными регулирующими
конденсаторами (варикондами). При этом
конденсаторы не только компенсируют
реактивный ток АГ, но и меняют рабочую
точку на магнитной характеристике
генератора, компенсируя внутреннее
падение напряжения.

c552fab21d24892a294bb7e56d6168bc.png

Рис.
5.3.
Процесс
самовозбуждения АГ:

1
– характеристика холостого хода АГ; 2
– зависимость напряжения
на конденсаторе от тока конденсатора

Стабилизация
напряжения с ростом s
возможна за счет увеличения р
и, следовательно, f1.
Остальные способы регулирования
напряжения связаны с усложнением
конструкции АГ (подмагничивание спинки
статора) либо с применением стабилизаторов
различных типов.

Как сделать генератор

Имея определенную информацию, практические навыки работы в электротехнике, вполне возможно собрать работоспособный генератор своими руками из асинхронного двигателя. В первую очередь нужно вычислить реальную, то есть асинхронную частоту вращения электродвигателя, который будет использоваться в качестве генератора. Данную операцию можно выполнить с помощью тахометра.

3b04ec2cc9ebebe2b7d495a311be8ccd.jpg

Далее необходимо определить синхронную частоту электродвигателя, которая для генератора будет асинхронной. Как уже говорилось, здесь нужно учитывать величину скольжения, составляющую 2-10%. Например, в результате измерений была получена скорость вращения 1450 об/мин., следовательно, необходимая частота работы генератора составит 1479-1595 об/мин.

Емкость конденсатора выбирается по стандартным сравнительным таблицам. В некоторых случаях может потребоваться стандартное напряжение 220 В, как в однофазных сетях. Для решения этой проблемы в схему должен быть включен понижающий трансформатор.

0a0354ab163676100a1e2674dfda8790.jpg

Таким образом, самостоятельная сборка генератора вполне осуществима. Существует несколько вариантов использования этих устройств, в том числе генератор из асинхронного двигателя с самозапиткой своими руками. Данный агрегат частично отдает свою мощность электродвигателю, используемому для его раскрутки. Остальная часть энергии, поступает на выполнение полезной работы. За счет этого на объекте обеспечивается автономное питание в течение длительного времени. Самодельный генератор позволяет сэкономить значительные денежные средства при отказе от приобретения готового заводского электрогенератора.

Способ 3

Можно сконструировать самодельный генератор, электростанцию на бензине.

40bdb36ad98b9e629fe385d82399a32a.jpg

Вместо генератора использовать 3-фазный асинхронный мотор на 1,5 кВт на 900 оборотов. Электродвигатель итальянский, подключаться может треугольником и звездой. Сначала я поставил мотор на основание с мотором постоянного тока, присоединил к муфте. Стал крутить двигатель на 1100 оборотов. Появилось напряжение 250 вольт на фазах. Подключил лампочку на 1000 ватт, напряжение сразу упало до 150 вольт. Наверное, это от фазного перекоса. На каждую фазу надо включать отдельную нагрузку. Три лампочки по 300 ватт не смогут снизить напряжение до 200 вольт, теоретически. Можно конденсатор поставить больше.

Обороты двигателя надо делать больше, при нагрузке не снижать, тогда питание сети будет постоянным.

Необходима значительная мощность, автогенератор такую мощность не даст. Если перемотать большой камазовский, то с него не выйдет 220 В, так как магнитопровод будет перенасыщен. Он был сконструирован на 24 вольта.

Сегодня собирался пробовать подсоединить нагрузку через 3-фазный блок питания (выпрямитель). В гаражах свет отключили, не получилось. В городе энергетиков систематически отключают свет, поэтому надо делать источник постоянного питания электричеством. Для электросварки есть навеска, подцепляется к трактору. Для подключения электрического инструмента нужен постоянный источник напряжения на 220 В. Была мысль сконструировать самодельный генератор своими руками, и инвертор к нему, но, на аккумуляторных батареях не долго можно проработать.

Недавно включили электричество. Подключал двигатель асинхронный из Италии. Поставил его с мотором бензопилы на раму, скрутил вместе валы, поставил муфту резиновую. Катушки соединил по схеме звезды, конденсаторы треугольником, по 15 мкФ. Когда запустил моторы, то на выходе питания не получилось. Присоединял конденсатор, заряженный к фазам, напряжение появилось. Свою мощность в 1,5 кВт двигатель выдал. При этом питающее напряжение снизилось до 240 вольт, на холостых оборотах было 255 вольт. Шлифмашинка от него нормально работала на 950 ватт.

Пробовал повысить обороты двигателя, но не получается возбуждение. После контакта конденсатора с фазой напряжение возникает сразу. Буду пробовать ставить другой двигатель.

Какие конструкции систем за границей производятся для электростанций? На 1-фазных понятно, что ротор владеет обмоткой, перекоса фаз нет, потому что одна фаза. В 3-фазных имеется система, которая дает регулировку мощности при подсоединении к ней моторов с наибольшей нагрузкой. Еще можно подсоединить инвертор для сварки.

Принцип работы двигателя

dde49b0888353e5517443a2a640aed40.jpg

Суть всего процесса заключается в том, что магнитное поле образуется вокруг статорной обмотки. Оно достаточно мощное, но не хватает главного компонента – движения. Поле статическое, неподвижное, а главное условие в генераторных установках – это вращение, изменение направления силовых линий. В случае с двигателем все достаточно просто – имеется ротор, который изготовлен из металла. Внутри несколько витков очень толстого кабеля. Причем все витки замкнуты, соединены между собой.

Получается принцип простого трансформатора. В короткозамкнутых витках индуцируется ЭДС, которое создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле. Получается, что теперь все есть для того чтобы появилось движение. Под действием сил происходит вращение ротора электрического двигателя. Такой тип машин обладает хорошими характеристиками, а конструкция проста и надежна, ломаться нечему. По этой причине асинхронные двигатели получили широкое распространение в промышленности. Более 95% всех моторов на заводах и фабриках – это асинхронные. Изготовить схема которого не очень сложная, может каждый при наличии минимальных знаний.

Запуск и проверка

Самое главное в дальнейшем – выбрать правильное место для установки мачты. Она должна располагаться строго вертикально. Генератор с лопастями размещается как можно выше, где ветер более сильный. Проследите, чтобы рядом не было лесопосадок, отдельно стоящих деревьев, домов и крупных сооружений, загораживающих воздушные потоки – при наличии каких-либо помех разместите ветрогенератор на удалении от них.

Как только ветрогенератор придет в движение, необходимо сделать следующее – подключить к отводу генератора мультиметр и проверить наличие напряжения. Теперь система готова к полноценной эксплуатации, остается только определиться, какое напряжение будет подаваться в дом и как это будет происходить.

Информация о статье

Категории: Физика | Компьютеры и электроника

На других языках:

English: Make a Simple Electric Generator, Español: hacer un generador eléctrico simple, Italiano: Costruire un Semplice Generatore Elettrico, Português: Construir um Gerador Elétrico Simples, Français: fabriquer un générateur électrique simple, 中文: 制作简易发电机, Deutsch: Einen einfachen elektrischen Generator herstellen, Bahasa Indonesia: Membuat sebuah Pembangkit Listrik Sederhana, Nederlands: Een elektrische generator maken, العربية: عمل مولد كهربائي بسيط

  • Печать
  • Править

Эту страницу просматривали 39 911 раза.

Была ли эта статья полезной?

Да
Нет

Процесс сборки

Тут все просто! К электродвигателю подключаются конденсаторы по схеме «треугольник». В процессе работы периодически нужно проверять температуру корпуса. Его нагрев может происходить из-за неправильно подобранных емкостей конденсатора.

f6bc26a4ed87708de821f4dce209ae67.jpg

За самодельным генератором, не обладающим автоматикой, нужно постоянно следить. Возникающий со временем нагрев будет понижать КПД. Тогда устройству нужно дать время для охлаждения. Время от времени следует замерять напряжение, число оборотов, и силу тока.

410245de0882377d8d33c8be7d638f54.jpg

Неправильно рассчитанные характеристики не способны придать оборудованию необходимую мощность. Поэтому перед началом сборки, следует провести чертежные работы, и запастись схемами.

afea2691b874b1d26d016a1924bed29f.jpg

Вполне возможно, что самодельное устройство будут сопровождать частые поломки. Не стоит этому удивляться, так как герметичного монтажа всех элементов электрогенератора в домашних условиях получиться практически не может.

2fcd11c6143c74d2446b04fc563deef7.jpg

Итак, как сделать генератор из электродвигателя теперь надеюсь понятно. Если есть желание сконструировать аппарат, мощность которого должно хватать для одновременной работы бытовых приборов и осветительных ламп, или строительного инструмента, тогда нужно сложить их мощность и подобрать нужный двигатель. Желательно чтобы он был с небольшим запасом мощности.

ec846de83eff36caa70ebac058d797e1.jpg

Если при ручной сборке электрогенератора постигла неудача, не стоит отчаиваться. На рынке есть множество современных моделей, не нуждающихся в постоянном надзоре. Они могут быть различной мощности, и достаточно экономичными. В интернете есть фото генераторов, они помогут оценить габариты устройства. Единственный минус – это их дороговизна.

Создаем предусловия для переделки

50172a9accc32b5b5bd54e14cd11040b.jpgДвигатели, работающие от переменного тока, называют асинхронными. Все потому, что вращающееся магнитное поле статора чуть опережает скорость вращения ротора, оно как бы тянет его за собой.

Используя тот же принцип обратимости, приходим к выводу, что для начала генерации электрического тока вращающееся магнитное поле статора должно отставать от ротора или даже быть противоположным по направлению. Создать вращающееся магнитное поле, которое отстает от вращения ротора или противоположно ему, можно двумя способами.

Затормозить его реактивной нагрузкой. Для этого в цепь питания электродвигателя, работающего в обычном режиме (не генерации), надо включить, например, мощную конденсаторную батарею. Она способна накапливать реактивную составляющую электрического тока – магнитную энергию. Этим свойством в последнее время широко пользуются те, кто хочет сэкономить киловатт-часы.

Если быть точным, то фактической экономии электроэнергии не происходит, просто потребитель немного обманывает электросчетчик на законной основе.

На практике этот эффект применяется в транспорте на электрической тяге. Как только электровоз, трамвай или троллейбус идут под уклон, к цепи питания тягового электродвигателя подключается конденсаторная батарея и происходит отдача электрической энергии в сеть (не верьте тем, кто утверждает, что электротранспорт дорог, он почти на 25 процентов обеспечивает энергией сам себя).

Такой способ получения электрической энергии не есть чистая генерация. Чтобы перевести работу асинхронного двигателя в режим генератора, надо использовать метод самовозбуждения.

Самовозбуждение асинхронного двигателя и переход его в режим генерации может возникнуть из-за наличия в якоре (роторе) остаточного магнитного поля. Оно очень мало, но способно породить ЭДС, заряжающее конденсатор. После возникновения эффекта самовозбуждения конденсаторная батарея подпитывается от произведенного электрического тока и процесс генерации становится непрерывным.

Пошаговая инструкция по сбору ветрогенератора

Сделать ветряк из пластиковых бутылок сможет даже ребенок. Он будет весело вращаться под дуновением ветра, издавая шум. Существует гигантское количество всевозможных схем постройки таких ветряков, в которых ось вращения может располагаться как вертикально, так и горизонтально. Электричества такие штуки не дают, зато прекрасно разгоняют кротов на приусадебных участках, которые вредят растениям и повсюду роют свои норки.
Самодельный ветрогенератор для дома чем-то похож на такой вот бутылочный ветряк. Только размерами он побольше, да и конструкцией посерьезней. Но если приделать к такому ветрячку небольшой моторчик, то он сможет стать источником электроэнергии и даже запитать какую-нибудь электрическую штуку, например, светодиод – на большее его мощности не хватит. Глянув на схему такой «игрушки», вы сможете понять, как сделать полноценный ветрогенератор.

Электрогенератор сферы применения, принцип действия

Сегодня речь пойдет об асинхронном электрогенераторе, поскольку он обладает рядом достоинств, отличающих его от классического синхронного. Самым главным из них является низкий клирфактор. Дело в том, что синхронные генераторы отличаются довольно высоким клирфактором, который характеризуется большим количеством высоких гармоник в выходном напряжении. Это, в свою очередь, приводит к ненужному нагреву устройства и неравномерному вращению мотора.

Асинхронный электрогенератор, сделанный своими руками, вполне подходит для использования в дачном хозяйстве, но, если говорить о промышленном применении подобных устройств, то их используют для добычи энергии на ветровых станциях, в качестве сварочных агрегатов или автономного средства поддержки электричества в доме наряду со стационарной ТЭС.

Устройство двигателя

Принцип действия устройства достаточно прост, если не рассматривать каждый происходящий внутри него процесс отдельно. Работа генератора происходит за счет явления магнитной индукции. Проводник проходит через электрополе (созданное искусственно) и создает при этом импульс, преобразующийся в постоянный ток.

Внутри генератора расположен мотор, который вырабатывает электричество по следующей схеме: в камерах сжигания двигателя сжигается топливо, при этом выделяется газ, приводящий в движение коленчатый вал. Тот, в свою очередь, передает импульс ведомому валу, на выходе дающему определенное количество энергии.

Изготавливаем лопасти

В этом обзоре мы делаем довольно мощный ветрогенератор – его мощность составит до 3-3,5 кВт при сильном ветре или до 1,5 или 2 кВт при ветре средней силы. Причем он получится достаточно бесшумным, в отличие от генераторов на электродвигателях. Далее нужно подумать о расположении лопастей. Мы с вами задумали сделать простой трехлопастной горизонтальный ветрогенератор. Можно было бы подумать и над вертикальным ветрогенератором, но в этом случае коэффициент использования энергии ветра будет более низким – в среднем 0,3.

Если сделать вертикальный ветрогенератор, то у него будет лишь одно преимущество – он сможет работать при любом направлении ветра.

В домашних условиях проще всего сделать простые лопасти. Для их изготовления можно использовать различные материалы:

  • Дерево – правда, со временем оно может потрескаться и рассохнуться;
  • Полипропилен – этот вид пластика подходит для маломощных генераторов;
  • Металл – надежный и долговечный материал, из которого можно сделать лопасти любого размера (хорошо подходит дюралюминий, используемый в авиации).

Прикинуть диаметр лопастей поможет небольшая таблица. Уточните примерную скорость ветра в вашей местной и узнайте, какого диаметра нужно сделать лопасти для ветрогенератора.

Сделать лопасти для ветрогенератора не так уж и сложно. Гораздо сложнее сделать так, чтобы вся наша конструкция получилась сбалансированной – иначе ее быстро разобьют сильные порывы ветра. Балансировка выполняется путем коррекции длины лопастей. После этого объединяем лопасти с ротором нашего ветрогенератора и устанавливаем конструкцию на монтажной площадке, к которой крепится хвостовая часть.

Как сделать мини ветрогенератор своими руками

Обычно труба делится на три равные части вдоль, и распиливается. Такой материал достаточно хорошо пилится и его можно распилить даже ножовкой по дереву, но у меня в наличие имелся электролобзик, что облегчило задачу, хотя так-же часто пилят и полотнами по металлу.

Далее надо было лопасти закрепить на валу мотор-генератора, и я решил использовать металлический диск от церкулярной пилы, они хорошо сверлятся, очень прочные и лёгкие.

Чтобы закрепить его на валу я использовал переходник, это специальная насадка для крепления дисков на вал.

В диске предварительно разметив просверлил отверстия для болтиков крепления лопастей и собрал всё в единую конструкцию, ниже вы видите что у меня получилось. Я считаю что получилось удачно, надёжно, просто и аккуратно.

Далее надо было генератор на чём-то закрепить и для этого я использовал отрезок квадрата. С креплением ни стал замарчиваться, а просто притянул генератор к балке хамутами, дополнительно обернув его кожухом из отрезка ПВХ трубы.

9893505a9ef00aa590f0172ad33c54a7.jpg>

7a4be98cfa91988f366b9fe8af71db90.jpg>

a8fe10514a65f85fecbd9c4eedfc71be.jpg>

8342c84046e27c95d3951eedc31c8a7d.jpg>

Хвост вырезал из алюминиевого листа, а для крепления в балке прорезал вдоль две линии, в которые вставляется хвост и через просверленые отверстия закрепляется на болтики.В качестве поворотной оси использовал отрезок трубы и флянец, который прикрутил к балке предварительно просверлив отверстия.

Ниже фотография почти готового ветрогенератора, осталось соорудить мачту и поднять на ветер.

be22faff8143061f62131ae470c99631.jpg>

e77d71da0de0619384f9ef190720ce34.jpg>

fb6a400631d10382a7c766625276582c.jpg>

По ходу сборки все части сразу окрашивал автомобильной краской в боллончиках.

Мачту собрал из водопроводных труб используя готовые переходники, это позволило существенно облегчить процесс сборки не прибегая к сварке или сверлению на болты.В процессе сборки работал как слесарь арудуя разводными ключами, будто собирая водопроводный узел.

В итоге получилась вот такая довольно прочная и надёжная мачта.

Далее продолжение установка ветряка, показания и электроника.

Постоянные магниты или обмотка возбуждения

1a212ccf0449fdc136de65a1a8ca3f16.jpg

Как говорилось ранее, можно сделать обмотку возбуждения или провести монтаж постоянных магнитов. Недостаток последнего способа – большая стоимость магнитов. А минус первого – это необходимость применять щеточный узел для обеспечения питанием. Он нуждается в уходе и своевременной замене. Причина – трение, которое постепенно съедает поверхность графитовой щетки. Любой инструкция к которому обязательно прилагается, обладает именно таким недостатком.

Чтобы сделать обмотку возбуждения, достаточно изменить конструкцию якоря. Он должен быть металлическим, на нем обязательно наматывается провод в лаковой изоляции. Также потребуется на одном краю ротора установить контакты, которые служат для питания. Но плюс в том, что имеется возможность стабилизации напряжения на выходе генератора. Проще окажется в якоре сделать пазы для монтажа ниодимовых магнитов. Они создают очень сильное поле, которого достаточно для генерации больших значений напряжения и тока.

Достоинства и недостатки самодельных генераторов, советы по эксплуатации

Самодельные генераторы, безусловно, обладают определенными достоинствами, среди которых можно отметить экономию средств и возможность создания устройства, полностью отвечающего предъявляемым требованиям.

Самодельный генератор не будет таким мощным как покупной

Но есть у подобных устройств и свои недостатки:

  • большая вероятность частых поломок ввиду отсутствия герметичных креплений между конструктивными элементами устройства;
  • возможная неточность в вычислениях мощности прибора, что приведет в процессе эксплуатации устройства к его невысокой продуктивности;
  • для создания эффективного и надежного устройства нужны определенные знания и навыки.

Совет. Для повышения защиты устройства от воздействия внешних факторов (что, в свою очередь, позволит сохранить его продуктивность на протяжении длительного периода) желательно соорудить для него специальный защитный кожух.

И напоследок несколько полезных советов относительно грамотной эксплуатации асинхронного генератора. Во-первых, лучше оборудовать генераторное устройство кнопкой «вкл./выкл.» (по возможности). Во-вторых, периодически следует контролировать температуру прибора для предотвращения его перегрева. В-третьих, поскольку создаваемое устройство не имеет автоматических элементов, во время его эксплуатации необходимо будет периодически использовать тахометр, вольтметр и амперметр.

Как вы могли убедиться, в принципе, создать генератор в домашних условиях не так уж и сложно, особенно, если в наличии есть его основные конструктивные элементы. Вопрос в целесообразности таких устройств. С финансовой точки зрения это может быть выгодно лишь в одном случае: если у вас есть под рукой бывший в употреблении рабочий двигатель. В любом случае попробовать стоит. Удачи!

Виды асинхронных машин

Самодельный генератор

Различные виды АГ могут отличаться по следующим рабочим характеристикам:

  • Типом вращающейся части генерирующего устройства – его ротора;
  • Количеством выходных или статорных обмоток в генераторе (числом рабочих фаз);
  • Схемой включения катушек трехфазного генератора – треугольником или звездой, а также способом их размещения и укладки на полюсах статора (фото ниже);

946bd837dc2fe8c01fcf600b69ac56db.pngРазмещение обмоток статора

  • Наличием или отсутствием отдельной обмотки возбуждения.

В соответствие с первым из этих признаков, все известные разновидности АГ оснащаются короткозамкнутым или фазным ротором. Первый из них изготавливается в виде цельной конструкции цилиндрической формы, состоящей из отдельных штырей с двумя замыкающими их кольцами (типа «беличье колесо»).

Фазный ротор, в отличие от своего короткозамкнутого аналога, имеет индуктивную обмотку из изолированного провода, обеспечивающую создание динамического электромагнитного поля. Из-за особенностей своей конструкции такой ротор имеет высокую стоимость изготовления и нуждается в специализированном обслуживании.

Выходные обмотки статора, как и весь генератор, могут быть однофазными или трехфазными, что определяется непосредственным назначением данного агрегата (когда требуется источник напряжения 220 или 380 Вольт). Относительно первого из этих исполнений всё достаточно ясно, а вот у трехфазной модификации АГ имеется ещё одна особенность, касающаяся электрической схемы включения обмоток.

Известно, что для формирования любой трехфазной питающей сети в электротехнике применяются два вида включения обмоток, смещённых в векторном представлении одна относительно другой на 120 градусов. Это:

  • Включение звездой, когда начала катушек соединены в одной точке, где формируется нулевая жила, а их концы расходятся по трём линиям питания (вместе с нулевым проводом их получается четыре, как это указано на фото ниже);

4-х проводное включение по схеме «звезда»

  • Подсоединение по схеме «треугольник», при котором конец одной катушки соединяется с началом второй и так далее до полного замыкания цепочки. Второй вариант включения используется в 3-х проводных линиях энергоснабжения, поскольку в этой схеме отсутствует нулевой провод.

В каждом изделии АГ подключение по той или иной схеме реализуется вполне конкретными способами, позволяющими поместить провода всех обмоток статора между полюсами его сердечника. Они наматываются таким образом, чтобы каждая секция фазных катушек A, B и C была сдвинута по окружности одна относительно другой точно на 120 градусов.

В заключение обзора генераторных устройств обратим внимание на возможность изготовления АГ из асинхронного двигателя. Подобная перспектива появляется, благодаря известному принципу обратимости действия электрических машин, согласно которому направление преобразования энергии может выбираться произвольно

Конструкция и принцип работы

Электромагнитная индукция лежит в основе работы любого генератора, вырабатывающего ток. Всем, кто помнит закон Фарадея из курса физики за девятый класс, понятен принцип преобразования электромагнитных колебаний в постоянный электроток. Также очевидно, что создать благоприятные условия для подачи достаточного напряжения не так уж просто.

Любой электрогенератор состоит из двух основных частей. Они могут иметь разную модификацию, но присутствуют в любой конструкции:

  • Статор. Это статичная часть генератора. В ней находится двигатель, металлический регулятор электромагнитного поля, другие вспомогательные приспособления и крепления.
  • Ротор. Подвижная часть с равноудалёнными от середины магнитами. Его роль заключается в создании электромагнитного поля.

Существуют две основных разновидности генераторов в зависимости от типа вращения ротора: асинхронные и синхронные. Выбирая одну из них, учитывают преимущества и недостатки каждой. Чаще всего выбор народных умельцев падает на первый вариант. Для этого есть веские причины:

  • Генераторы из первой группы обладают более простой конструкцией, поэтому их проще собрать в домашних условиях.
  • Потери КПД у первой группы ниже, чем во второй на 5−6%.
  • У асинхронных генераторов есть выпрямитель и они более устойчивы к перепадам напряжения, что защищает подключённые электроприборы от поломок.
  • Простой корпус позволяет быстрее и качественнее обслуживать агрегат, в отличие от синхронного аналога.
  • Асинхронные электрогенераторы можно подключать к компьютеру и другим электроприборам, высокочувствительным к перепадам электронапряжения.
  • Низкий процент нагрева корпуса тоже говорит в пользу асинхронного варианта.
  • Детали, из которых собирают асинхронный аппарат, могут служить до 15 лет при должном уходе, с приборами из второй группы в этом отношении всё намного сложнее.

В связи с приведёнными доводами, наиболее вероятным выбором для самостоятельного изготовления является асинхронный генератор. Остается только найти подходящий образец и схему его изготовления.

Домашний генератор

eb81fa6032b42f0d16f69ffd6e4689c9.jpgДетали для генератора для ветряной электростанции Я не искал другого генератора, но я решил сварить новый корпус статора.

Пример был сварен из стального листа толщиной 2 мм. Во-первых, поднимитесь на 2 см от основной массы статора, легче разрезать восемь углов на мельницу, чем на шарик.

Затем он разрешил две полосы шириной 1,5 см и прижал их к статорной проволоке, приваренной к восьмиугольнику, чтобы удалить прорези для установки статора, чтобы ни одна ДСП и не закрепилась в корпусе.

Затем он сделал два фланца одинаковой стали 2 мм. под 201. Подшипники и с помощью сверла, где отверстия необходимы для крепления этих фланцев с подшипниками.

Фланцы специально разработаны для центрирования ротора, поэтому можно просто сварить кольца под подшипником, но они должны быть центрированы. На фотографии для подшипников, а не на фланцах, но на кольцах, их пришлось отрезать, потому что невозможно было «точно сосредоточиться» на коленях, и я сделал фланцы.

Домашний ротор

4d9aa1642a015c0572748c3e9fd925e1.jpgФото Ротор для ротора отечественного генератора Я сделал слишком много, нашел металлический стержень толщиной 12 мм, чуть ниже 201-го подшипника подшипника подшипника к крепежному винту. Под магнитами мне понадобилась металлическая втулка толщиной 76 мм, точно так же, как внутренний диаметр 89 мм ротора минус толщина магнита = 5 мм на 10 мм и щели между статором и ротором 1,5 мм = 3 мм.

Но под рукавом я нашел только часть 72-й трубки, поэтому мне пришлось изготовить стальное кольцо толщиной 2 мм, слить его и сварить, чтобы построить толщину до 76 мм.

Цилиндр на парикмахерской решил налить эпоксидную смолу, поэтому сварка не испугалась. На лесах он не позволяет Богу обернуть сварные доски. Из олова я срезал два круга ножницами по внешнему диаметру корпуса картриджа и в центре кругов под пальто. Штифт был вставлен в эти отверстия и заполнен эпоксидной смолой. Оказалось, что самовращающийся ротор I полируется при полировке на шлифовальном круге.

Да, ротор занял много времени, и это оказалось неправильным и не сосредоточенным, но я сделал это без токарных станков и сэкономил деньги.

Как работает асинхронный генератор

Итак, как было сказано выше, асинхронный двигатель может работать в режиме генератора только в том случае, если ему создать крутящий момент ротора и правильно подобрать и соединить конденсаторную группу.

Что касается крутящего момента, то здесь огромное количество конструкций и приборов, которые этот крутящий момент могут создать. Вот только несколько примеров.

e45953a4ea646a7261f607b83b71f70b.jpg

  • Это может быть любой бензиновый или дизельный двигатель небольшой мощности. Многие мастера для этого используют бензопилы или мотоблоки. Чтобы увеличить скорость вращения ротора электродвигателя, необходимо рассчитать соотношение диаметра шкивов, установленных на роторе и валу бензодвигателя. Вращение передается с помощью ремня, цепь в данном случае не используется в виду высокой скорости вращения.
  • Можно механическую энергию создать с помощью воды, установив под ее поток лопастную конструкцию, похожую на винт корабля или катера.
  • Есть вариант с использованием ветряка. Обычно такие приспособления устанавливают в степных зонах, где ветер всегда присутствует.

Это три основных способа получить электрический ток через асинхронный двигатель.

e9a731f1c228feb963623b15f6dba287.jpg

Внимание! Все специалисты уверяют, что идеальный вариант использования двигателя для механической энергии тот, у которого так называемый вечный холостой ход. То есть, скорость вращения не изменяется и является величиной постоянной

К тому же вам придется увеличить скорость вращение вала электродвигателя, которая будет отличаться от номинальной с увеличением на 10%.

Узнать номинальную скорость вращения можно на бирке или в паспорте прибора. Ее единица измерения – об/мин. Если этот показатель вы не нашли, то можно его определить, если включить мотор в питающую электрическую сеть, установив предварительно на валу тахометр.

Теперь что касается конденсаторов и схемы соединения электродвигателя. Во-первых, есть определенная зависимость емкости конденсаторов от мощности генератора. Вот она в таблице ниже.

5c496013f48c8bfbd10f88f170337238.jpgТаблица емкости для генератора

Во-вторых, емкость конденсаторов на каждой обметке двигателя одинаковая. В-третьих, учитывайте тот момент, что высокая емкость может привести к перегреву электродвигателя. Поэтому строго придерживайтесь соотношения по таблице. В-четвертых, монтаж и сборка конденсаторной группы – дело ответственное, поэтому будьте внимательны. Очень важна в данном деле изоляция.

Совет! Соединять конденсаторы между собой надо по схеме треугольника. А обмотки по схеме звезда.

Кстати, вот внизу схема включения электродвигателя в качестве генератора.

d29515c1dd43bb3de3570dbe01314c96.jpg

И еще один момент. Генератор из асинхронного двигателя короткозамкнутого выдает очень большое напряжение. Поэтому если вам необходимо напряжение 220В, то рекомендуется после него установить понижающий трансформатор. Переделать можно и однофазные электродвигатели небольшой мощности, которые используются в бытовых приборах. Конечно, они будут также маломощными, но включить с их помощью лампочку или подключить модем не будет проблемой. Кстати, начинающие домашние мастера начинают свою деятельность в качестве электрика именно с таких небольших приборов. Их схема проста, детали доступны, к тому же сам собранный прибор практически безопасен.

Процесс сборки генератора своими руками

Собрать асинхронный электрогенератор, в принципе, не составляет труда, если подойти к процессу со всей ответственностью. Для начала необходимо собрать все конструктивные элементы, которые понадобятся для сборки устройства:

  • Двигатель. Этот генераторный элемент можно изготовить самостоятельно, но процесс настолько длителен и кропотлив, что легче использовать бывший в употреблении мотор из какого-нибудь старого бытового прибора (оптимально подойдет стиральная машина или дренажный насос).
  • Статор. Лучше купить полностью собранный статор (уже с обмоткой).
  • Электропровода, в дополнении к которым также понадобится изолента.
  • Трансформатор. Необязательный элемент, который необходим лишь в том случае, когда энергия на выходе имеет разную мощность.

Бывший в употреблении мотор

Перед тем как осуществлять сборку, вычисляем мощность будущего генератора. Для этого необходимо лишь подключить двигатель к сети и тахометром определить скорость его вращения. К полученной величине прибавляем 10% (компенсаторная величина, которая предотвратит перегрев устройства).

Совет. Так как генератор непосредственно связан с производством электричества, необходимо обязательно заземлить его. Отсутствие такового может привести не только к быстрому износу устройства, но и к его превращению в устройство опасное для жизни.

Вычислив мощность, подбираем подходящие конденсаторы и подключаем их в определенной последовательности по одной из схем, которые можно найти в свободном доступе в интернете.

Создавая электрогенератор в домашних условиях, будьте готовы к тому, что он (в большинстве случаев) не сможет конкурировать с заводскими моделями по производительности. Пытаться воплощать идею в жизнь стоит лишь в тех случаях, когда:

  • имеются соответствующие навыки и знания в области электроники и механики;
  • уже были успешные попытки создания подобных устройств;
  • на руках имеется все необходимое оборудование и приборы для точных вычислений;
  • есть опыт в чтении электросхем, а также умение осуществлять расчеты при конструировании электроприборов.

Электрический генератор из мотоблока

Жители загородных поселков давно пользуются мотоблоками. Ведь это на сегодняшний день, если так можно выразиться, самый надежный помощник, без которого работы в огороде или саду не проводятся. Правда, как и все этого типа инструменты, мотоблок выходит из строя. Восстановить его можно, но как показывает практика, лучше купить новый.

Владельцы инструмента распрощаться с ним не спешат, поэтому у каждого хозяина загородного дома в кладовке найдется один старый экземпляр. Его-то и можно будет использовать в конструкции электрогенератора напряжением 220/380 вольт. Он будет создавать крутящий момент генератору тока, в качестве которого можно приспособить обычный асинхронный двигатель. При этом необходим будет мощный электродвигатель (не меньше 15 кВт, с частотой оборотов вала 800-1600 об/мин). Почему такая большая мощность электродвигателя?

c11bed001de02bcde26096c336336453.jpgДля сборки самодельного генератора подойдут детали мотоблока

Делать самодельный генератор для парочки лампочек нет смысла, ведь решается вопрос полного обеспечения загородного дома электроэнергией. А с электродвигателем небольшой мощности получить достаточно электроэнергии не получиться. Хотя все зависит от суммарной мощности бытовых приборов и освещения дома. Ведь в небольших дачах кроме холодильника с телевизором ничего-то и нет. Поэтому совет – сначала рассчитайте мощность дома, затем выбирайте электрический мотор-генератор.

Сборка электрогенератора

Итак, чтобы собрать бензиновый генератор своими руками напряжением 220 вольт, необходимо установить на одной станине мотоблок и электродвигатель так, чтобы их валы располагались параллельно. Все дело в том, что вращение от мотоблока к электрическому мотору будет передаваться при помощи двух шкивов. Один будет установлен на валу бензинового двигателя, второй на валу электрического. При этом необходимо правильно выбрать диаметры шкивов. Именно этими размерами подбирается частота вращения электрического мотора. Этот показатель должен быть равен номинальному, который указан на бирке оборудования. Небольшое отклонение в большую сторону в пределах 10-15% приветствуется.

Когда механическая часть сборки будет закончена, будут установлены шкивы, соединяемые ремнем, можно переходить к электрической части.

8cbc390eadd84fe9ea372691fe7ca4bb.pngУстройство электрогенератора

  • Во-первых, обмотки электрического мотора соединяются по схеме звезда.
  • Во-вторых, подключаемые к каждой обмотке конденсаторы должны образовать треугольник.
  • В-третьих, напряжение в такой схеме снимается между концом обмотки и средней точкой. Именно здесь получается ток напряжением 220 вольт, а между обмотками 380 вольт.

Внимание! Устанавливаемые в электрическую схему конденсаторы должны иметь одинаковую емкость. При этом величину емкости подбирают в зависимости от мощности электродвигателя

Именно данное соотношение будет поддерживать правильно саму работу генератора тока, но особенно его пуск.

Для информации даем соотношение мощности мотора с емкостью конденсаторов:

  • 2 кВт – 60 мкФ.
  • 5 кВт – 140 мкФ.
  • 10 кВт – 250 мкФ.
  • 15 кВт – 350 мкФ.

21c563f50d7c69ce7b8a00a7eb9f0743.jpg

Обратите внимание на некоторые полезные советы, которые дают специалисты.

  • Если электрический двигатель будет греться, то необходимо поменять конденсаторы на элементы с пониженной емкостью.
  • Обычно для самодельных электрогенераторов используют конденсаторы напряжением не меньше 400 вольт.
  • Обычно одного конденсатора хватает для активной нагрузки.
  • Если есть необходимость использовать для питания дома все три фазы электродвигателя, то необходимо установить в сеть трехфазный трансформатор.

И еще один момент. Если перед вами стоит проблема, как организовать отопление с помощью самодельного электрогенератора, то двигатель от мотоблока здесь будет мал (имеется в виду мощность прибора). Оптимальный вариант – это двигатель от автомобиля, к примеру, от Оки или Жигулей. Многие могут сказать, что такое оборудование обойдется в копеечку. Ничего подобного. Купить сегодня подержанный автомобиль можно именно за копейки, так что расходы будут мизерными.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора

20fb2d828aeef5dbeb4e6b7e39604989.jpgВ соответствии с принципами, по которым функционируют все подобные машины, работа асинхронного двигателя после преобразования в генератор происходит следующим образом:

  1. После подключения конденсаторов к зажимам, на обмотке статоров происходит ряд процессов. В частности, в обмотке начинается движение опережающего тока, который создает эффект намагничивания.
  2. Только при соответствии конденсаторов параметрам необходимой емкости, происходит самовозбуждение устройства. Это способствует возникновению симметричной системы напряжения с 3 фазами на статорной обмотке.
  3. Значение итогового напряжения будет зависеть от технических возможностей используемой машины, а также от возможностей используемых конденсаторов.

Благодаря описанным действиям происходит процесс преобразования асинхронного двигателя короткозамкнутого типа в генератор с подобными характеристиками.

Мини-турбина генератор своими руками

На дисковых роторах будет 16 магнитов, а это соотношение составляет 4/3 вместо 2/3, поэтому генератор будет медленнее и сильнее.

Простые машины изготовлены для обмоток катушек.

b241739ecb059414f022e882f7627a5d.jpg>

Расположение катушек статора отмечено на бумаге.

46a5df60efad740efbf14240e9f9bf31.jpg>

Заполнение статора смолой производится из фанеры. Перед поливом все катушки паяли в звезду, а провода были разрезаны по разрезанным каналам.

4a06fd0c85434c1be883773a356ed3c6.jpg>

Катушки статора перед переливом.

045dc937e39e1e7575bda6f92d84f5b3.jpg>

Свежий статорный чулок, прежде чем заливать нижний слой, представляет собой круг из стекловолокна, а после укладки катушек и заливки эпоксидной смолы сверху, размещенной во втором круге, она предназначена для дополнительной мощности. Погружение добавляется к смоле для прочности, из которой она белая.

4c7b93a868fa7dfde7d27240df210dc4.jpg>

Таким образом, ту же смолу заливают водой и магниты на дисках.

89f0ec1cf71abb0bb3905659bc13ed01.jpg>

Но уже собранный генератор, база также из фанеры.

8aa67389c50dce4051612413cd75da6a.jpg>

После изготовления генератор немедленно промывался руками на предмет текущего напряжения. Это было связано с 12-вольтовой аккумуляторной батареей. Ручка была прикреплена к генератору и посмотрела на другую руку и повернула генератор, некоторые данные были получены. На батарее при 120 оборотах в минуту получается, что 15 вольт 3,5 А, быстрее растягивать руку, не позволяет сильного сопротивления генератора.

Максимальная погрешность — со скоростью 240 оборотов в минуту 43 вольт.

электроника

b059a3240769fcbe1cf76dd05ff91db1.jpg>

Диодный мост состоял из генератора, упакованного в корпус, и на корпусе были установлены два прибора: вольтметр и амперметр. Та же самая известная электроника была взята с помощью простого контроллера для него. Принцип управления прост, когда батареи полностью заряжены, контроллер подключает дополнительную нагрузку, которая потребляет всю избыточную энергию, чтобы батареи не перезаряжались.

Первый контроллер, который сливается с друзьями, недостаточно подходит, поэтому более надежный программный контроллер был объединен.

Установка ветровой турбины.

Для ветрогенератора была сильная рама из деревянных стержней 10 * 5 см.

Для надежности опорные штанги были раскопаны в земле на 50 см, и вся конструкция была дополнительно усилена расширениями, которые были прикреплены к углам, которые были вбиты в землю. Эта конструкция очень практична и быстро устанавливается, а также упрощается, чем приваривается. Поэтому было решено построить дерево, но металл дорогой, и нет необходимости включать сварку в любом месте.

29e478468f7922e1d5968cd94fb3e292.jpg>

Имеется подготовленный ветрогенератор. На этой фотографии привод генератора является прямым, а затем создается множитель, который увеличивает вращение генератора.

c6e92a6f0feb5b3bf8459342928bc01a.jpg>

cd14b3dcdd5fb8e4b8de0bafdd38921b.jpg>

Привод генератора, передаточное отношение можно заменить заменой шкивов.

6bbcd9984dcb1914df379150e47e73b0.jpg>

78699cfd3632f5ec38561b3726be8378.jpg>

a00b588c5c6257373adab6c0bb6f5bd6.jpg>

Позже генератор мультипликатора соединен с ротором.

Общая ветровая турбина производит на 50 Вт на ветре 7-8 м / с, зарядка начинается со скоростью 5 м / с, хотя она начинает вращаться на ветру 2-3 м / с, но скорость слишком мала, чтобы заряжать аккумулятор.

В будущем планируется поднять ветротурбин, как описано выше, и обработать некоторые узлы устройства, в то время как можно построить новый более крупный ротор.

Реализация генератора и принцип его работы

Благодаря электромагнитной индукции в генераторе образуется электрический ток. Это происходит потому, что обмотка движется в искусственно созданном магнитном поле. В этом и есть принцип работы электрогенератора.

d26cf45d475fa804b83b34fdfb89fa65.jpg

Движение генератору придает двигатель внутреннего сгорания малой мощности. Он может работать на бензине, газу или дизельном топливе.

597968a6aecd80aa5c9f2123b5b152cc.jpg
d1f4362504907bae66aac6a05a2a8527.jpg
92bd6dda2b88e5070a507ef060e3094f.jpg
c0d6889d588dd9b78ca46c0b75b73231.jpg
36e38856a9469351071c3a3469a2854f.jpg
3d53da87801659e8ee03b27778156544.jpg

В устройстве электрогенератора имеется ротор и статор. Магнитное поле создается при помощи ротора. На нем крепятся магниты. Статор является неподвижной частью генератора, и состоит из специальных стальных пластин и катушки. Между ротором и статором есть маленький зазор.

cbd4b85587c2cca76361aa482e290137.jpg

Есть два типа электрогенератора. Первый имеет синхронное вращение ротора. У него сложная конструкция, и низкий КПД. Во втором типе ротор вращается асинхронно. По принципу действия – он прост.

62eb5ca75adeb1ab4e09d80e763dbee3.jpg

Асинхронные двигатели теряют минимум энергии, тогда как в синхронных генераторах показатель потерь доходит до 11%. Поэтому электродвигатели с асинхронным вращением ротора пользуются большой популярностью в бытовых приборах, и на различных заводах.

ac31808c2755f628422bce051512b3be.jpg

В процессе работы могут возникать перепады напряжения, они губительно сказываются на бытовых приборах. Для этого на выходных концах стоит выпрямитель.

9b73881434da943a06df4466b6afd5a8.jpg

Асинхронный генератор прост в техническом обслуживании. Его корпус надежен и герметичен. Можно не бояться за бытовые приборы, имеющие омическую нагрузку, и чувствительные к перепадам напряжения. Высокое КПД, и продолжительный период эксплуатации, делают устройство востребованным, к тому же его можно собрать самостоятельно.

f74c99067338cbe5af22f8906f28b620.jpg

Что понадобится для сборки генератора? Во-первых, нужно подобрать подходящий электродвигатель. Его можно взять от стиральной машинки. Самостоятельно делать статор не стоит, лучше воспользоваться готовым решением, где есть обмотки.

ced559b816767776cfbb845a5a7d90a0.jpg

Стоит сразу запастись достаточным количество медных проводов, и изолирующими материалами. Так как любой генератор будет производить скачки напряжения, то понадобится выпрямитель.

16648a1f378400b6299d5b4f46e81442.jpg

По инструкции для генератора своими руками требуется сделать расчет мощности. Чтобы будущее устройство выдавало необходимую мощность, ему нужно дать число оборотов чуть больше номинальной мощности.

bd9f0a8fb00fcd19e0cf987369b830e1.jpg
0efd138cd6ad5a18a674634464e59d83.jpg
1f509b99b493d12b5b384459b2514bc3.jpg
1371b574a01651a5319f2eea860d9a67.jpg
2ff5ecd7a0e6dcfc97d739ef7cc34db4.jpg
306bc34949ded059615dd0ea72a24fc0.jpg

Воспользуемся тахометром и включим двигатель в сеть, так можно узнать скорость вращения ротора. К полученной величине нужно прибавить 10%, это позволит не доводить двигатель до перегрева.

5e4d8dc20ff183f2abc7fa058b208036.jpg

Поддерживать необходимый уровень напряжения помогут конденсаторы. Они подбираются в зависимости от генератора. Например, для мощности в 2 кВт потребуется емкость конденсаторов в 60 мкФ. Таких деталей нужно 3шт с одинаковой емкостью. Чтобы устройство получилось безопасным, его нужно заземлить.

abd2af9a272965177939051a1378461d.jpg

Как сделать своими руками асинхронный генератор

5de0388db8a1e312d1a95d4596633a4b.jpgХотя, всегда можно приобрести готовый асинхронный генератор, можно пойти иным путем и сэкономить, изготовив его своими руками. Сложностей здесь не возникнет. Единственное, что нужно сделать — подготовить необходимые инструменты.

  1. Одна из особенностей работы генератора заключается в том, что он должен вращаться с большей скоростью, нежели двигатель. Добиться этого можно следующим путем. После запуска необходимо выяснить скорость вращения двигателя. В решении этой задачи нам поможет тахогенератор или тахометр
  2. Определив вышеуказанный параметр, к значению следует прибавить 10%. Если, например, его крутящий момент составляет 1200 об/мин, то для генератора он будет равен 1320 об/мин.
  3. Чтобы сделать электрогенератор на основе асинхронного двигателя, потребуется найти подходящую емкость для конденсаторов. Причем следует помнить о том, что все конденсаторы не должны отличаться своими фазами друг от друга.
  4. Рекомендуется использовать емкость средних размеров. Если она окажется слишком большой, то это приведет к нагреву асинхронного двигателя.
  5. Для сборки следует использовать конденсаторы, которые смогут гарантировать нужную скорость вращения. К их установке нужно отнестись с большой серьезностью. Рекомендуется защитить их, используя специальные изолирующие материалы.

Это все операции, которые должны быть выполнены при обустройстве генератора на основе двигателя. Далее можно переходить к его монтажу. Имейте в виду, что при использовании устройства, оснащенного короткозамкнутым ротором, вы получите ток с высоким напряжением. По этой причине, чтобы добиться значения в 220 В, вам потребуется понижающий трансформатор.

Шаги

Часть 1

Изготовление каркаса

  1. 1

    Разрежьте картон. Картон будет служит основой опорного каркаса для вашего простейшего генератора. Возьмите линейку и отмерьте полосу картона размером 8 на 30,4 см. Вырежьте полосу ножницами или строительным ножом. Этот кусок картона будет свернут в необходимый для генератора каркас.[1]

  2. 2

    Разметьте картон. Возьмите линейку и нанесите метки вдоль картонной полосы. Первую метку поставьте в 8 см от края полосы, вторую – в 11,5 см, третью – в 19,5 см, а последню – в 22,7 см.[2]

    • Так у вас получатся сегменты размером 8 см, 3,5 см, 8 см, 3,2 см и 7,7 см. Не разрезайте картон по меткам.
  3. 3

    Сложите картон. Согните картон у каждой из меток. Ваша полоса картона превратится в каркас с прямоугольным сечением. Этот каркас будет служить опорой для размещения элементов вашего электрического мотора.[3]

  4. 4

    Проведите через центр каркаса металлическую ось. Проткните картонный каркас гвоздем. При этом вам потребуется проткнуть сразу три слоя сложенного картона. Так вы подготовите отверстие для оси генератора. Затем можно вставить в подготовленное отверстие ось или оставить в качестве оси ранее использованный гвоздь.[4]

    • К металлической оси не предъявляется каких-то особых требований. Вам подойдет любая металлическая ось, которая пролезет через отверстие в каркасе и будет достаточно длинной, чтобы нанизать его на себя целиком. Использованный для изготовления отверстия гвоздь также может стать идеальной осью.

Часть 2

Намотка проволоки

  1. 1

    Намотайте медную проволоку. Сделайте пару сотен оборотов эмалированной (обмоточной) медной проволоки (магнитной проволоки №30) вокруг картонного каркаса. Намотайте на каркас примерно 60 м проволоки так плотно, как сможете, оставьте свободными по 40-45 см проволоки с обоих концов намотки, чтобы потом подключить к ним мультиметр, лампочку или иной электрический прибор. Чем больше витков обмотки вы сделаете, тем мощнее получится генератор.[5]

  2. 2

    Зачистите концы проволоки. Воспользуйтесь ножом или специальным инструментом для снятия изоляции с проводов и зачистите оба конца проволоки. Снимите примерно по 2,5 см изоляции с каждого конца проволоки. Это позволит вам подсоединить ее к электроприбору.[6]

  3. 3

    Присоедините проволоку к электроприбору. Подсоедините два конца проволоки к контактам красного светодиода, миниатюрной лампы накаливания или белого светодиода на 1,5 В. Либо присоедините к ним щупы вольтметра или мультиметра. Помните о том, что вы будете производить совсем низкое напряжение и более мощные электроприборы (например, обычная лампа накаливания) не запитаются от такого генератора.[7]

Часть 3

Установка магнитов

  1. 1

    Приклейте магниты к оси. Используйте горячий клей сильной фиксации или эпоксидный клей, чтобы наклеить на ось четыре керамических магнита. Магниты должны быть неподвижны по отношению к оси. При этом магниты приклеиваются на нее уже после того, как она будет вставлена в каркас. Дайте клею несколько минут на то, чтобы застыть (в инструкции на упаковке указано конкретное время ожидания).[8]

    • Для наилучших результатов используйте керамические магниты размером 1x2x5 см (их можно найти онлайн по разумной цене). Приклейте магниты таким образом, чтобы два из них были обращены к катушке намотки северными полюсами, а еще два – южными.
  2. 2

    Проверните ось генератора пальцами. Это позволит вам проверить, не упираются ли магниты в стенки каркаса. Они должны свободно вращаться, но максимально близко к стенкам. Опять же, максимально близкое расположение магнитов к виткам медной обмотки будет вызывать большее возмущение магнитных полей, создаваемых магнитами.[9]

  3. 3

    Начните максимально быстро вращать ось генератора. Возможно, вы захотите намотать бечевку на один из концов оси, а затем резко дернуть за нее, чтобы заставить магниты вращаться. Либо можно просто крутить ось пальцами. При вращении оси проволока выдаст небольшое напряжение (достаточное для того, чтобы зажечь лампочку на 1,5 В).[10]

    • Можно усилить мощность генератора, установив цевочное колесо с одного конца оси и присоединив его к лопасти электровентилятора для вращения оси генератора. Тем не менее помните, что это применимо лишь для демонстрации принципа работы генератора, так как вы будете тратить больше электричества на вращение оси, чем способен производить ваш генератор.

Что вам понадобится

  • Магнитная проволока №30 (толщиной 0,3 мм)
  • Четыре керамических магнита размером 1x2x5 см
  • Толстый гвоздь или ось
  • Картонная коробка
  • Мультиметр или электрический прибор

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here