مولد غير متزامن بدوار طور. المولد غير المتزامن - العناصر الأساسية ومبدأ التشغيل وحساب المعلمات الأساسية

توضح المقالة كيفية بناء مولد 220/380 فولت ثلاثي الطور (أحادي الطور) استنادًا إلى محرك تيار متردد غير متزامن.

محرك كهربائي غير متزامن ثلاثي الأطوار ، اخترعه المهندس الكهربائي الروسي M.O. في نهاية القرن التاسع عشر. حصلت Dolivo-Dobrovolsky الآن على توزيع سائد في الصناعة والزراعة ، وكذلك في الحياة اليومية. المحركات الكهربائية غير المتزامنة هي الأبسط والأكثر موثوقية في التشغيل. لذلك ، في جميع الحالات التي يكون فيها ذلك مسموحًا به في ظل ظروف المحرك الكهربائي ولا توجد حاجة لتعويض القدرة التفاعلية ، يجب استخدام محركات التيار المتردد غير المتزامنة.

هناك نوعان رئيسيان من المحركات غير المتزامنة: مع دوار قفص السنجاب ودوار طور. يتكون المحرك الكهربائي غير المتزامن من قفص السنجاب من جزء ثابت - الجزء الثابت والجزء المتحرك - الدوار ، يدور في محامل مثبتة في درع محرك. يتكون قلب الجزء الثابت والدوار من صفائح منفصلة من الفولاذ الكهربائي معزولة عن بعضها البعض. يتم وضع لف مصنوع من سلك معزول في أخاديد قلب الجزء الثابت. يتم وضع ملف للقضيب في أخاديد قلب الدوار أو يتم سكب الألومنيوم المصهور. حلقات العبور قصيرة الدائرة لف الدوار في النهايات (ومن هنا جاء الاسم ، دائرة قصر). على عكس الجزء المتحرك من قفص السنجاب ، يتم وضع لف في أخاديد دوار الطور ، وفقًا لنوع لف الجزء الثابت. نهايات اللف تؤدي إلى حلقات منزلقة مثبتة على العمود. تنزلق الفرشاة على طول الحلقات ، لتوصيل الملف بمقاوم متغير متغير لبدء التشغيل أو ضبطه. تعد المحركات الكهربائية غير المتزامنة ذات الدوار الطوري أجهزة أكثر تكلفة ، وتتطلب صيانة مؤهلة ، وهي أقل موثوقية ، وبالتالي فهي تستخدم فقط في تلك الصناعات التي لا يمكن الاستغناء عنها. لهذا السبب ، فهي ليست شائعة جدًا ، ولن نأخذها في الاعتبار مرة أخرى.

يتدفق تيار من خلال لف الجزء الثابت ، والذي يتم تضمينه في دائرة ثلاثية الطور ، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي دوار. تعبر خطوط المجال المغناطيسي لحقل الجزء الثابت الدوار قضبان الملف الدوارة وتحفز قوة دافعة كهربائية (EMF) فيها. تحت تأثير هذا المجال الكهرومغناطيسي ، يتدفق التيار في قضبان الدوار قصيرة الدائرة. تنشأ التدفقات المغناطيسية حول القضبان ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا مشتركًا للعضو المتحرك ، والذي يتفاعل مع المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت ، ويخلق قوة تجعل الجزء المتحرك يدور في اتجاه دوران الحقل المغناطيسي للجزء الثابت. سرعة دوران الجزء المتحرك أقل إلى حد ما من سرعة دوران المجال المغناطيسي الناتج عن لف الجزء الثابت. يتميز هذا المؤشر بالانزلاق S وهو لمعظم المحركات في النطاق من 2 إلى 10٪.

في المنشآت الصناعية ، غالبًا ما تستخدم المحركات الكهربائية غير المتزامنة ثلاثية الطور ، والتي يتم إنتاجها في شكل سلسلة موحدة. وهي تشمل سلسلة 4A مفردة ذات نطاق قدرة مقدرة من 0.06 إلى 400 كيلو واط ، وتتميز الماكينات بالموثوقية العالية والأداء الجيد وتلبية مستوى المعايير العالمية.

المولدات غير المتزامنة المستقلة عبارة عن آلات ثلاثية الطور تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية للمحرك الأساسي إلى طاقة كهربائية متناوبة. ميزتها التي لا شك فيها على الأنواع الأخرى من المولدات هي عدم وجود آلية الفرشاة المجمعة ، ونتيجة لذلك ، مزيد من المتانة والموثوقية. إذا تم وضع محرك غير متزامن مفصول عن الشبكة في حالة دوران من أي محرك أساسي ، عندئذٍ ، وفقًا لمبدأ انعكاس الآلات الكهربائية ، عند الوصول إلى السرعة المتزامنة ، يتم تشكيل بعض EMF عند أطراف لف الجزء الثابت تحت تأثير المجال المغناطيسي المتبقي. إذا تم الآن توصيل بطارية من المكثفات C بأطراف لف الجزء الثابت ، فسوف يتدفق تيار سعوي رئيسي في لفات الجزء الثابت ، والذي يكون في هذه الحالة ممغنطًا. يجب أن تتجاوز سعة البطارية C قيمة حرجة معينة C0 ، والتي تعتمد على معلمات مولد غير متزامن مستقل: في هذه الحالة فقط ، يثير المولد ذاتيًا ويتم تثبيت نظام جهد متماثل ثلاثي الأطوار على لفات الجزء الثابت. تعتمد قيمة الجهد ، في النهاية ، على خصائص الماكينة وسعة المكثفات. وبالتالي ، يمكن تحويل محرك قفص السنجاب غير المتزامن إلى مولد غير متزامن.

الشكل 1 مخطط قياسي لتشغيل محرك كهربائي غير متزامن كمولد.

يمكنك اختيار السعة بحيث يكون الجهد الكهربي والقدرة للمولد غير المتزامن متساويين ، على التوالي ، مع الجهد والطاقة عندما يعمل كمحرك كهربائي.

يوضح الجدول 1 سعات المكثفات لإثارة المولدات غير المتزامنة (U = 380 فولت ، 750 ... 1500 دورة في الدقيقة). هنا يتم تحديد القوة التفاعلية Q بالصيغة:

Q = 0.314 U2 C 10 -6 ،

حيث C هي سعة المكثفات ، uF.

كما يتضح من البيانات أعلاه ، فإن الحمل الاستقرائي على المولد غير المتزامن ، والذي يقلل من عامل الطاقة ، يؤدي إلى زيادة حادة في السعة المطلوبة.

للحفاظ على ثبات الجهد مع زيادة الحمل ، من الضروري زيادة سعة المكثفات ، أي توصيل المكثفات الإضافية.

يجب اعتبار هذا الظرف عيبًا في المولد غير المتزامن.

يجب أن يتجاوز تردد دوران المولد غير المتزامن في الوضع العادي غير المتزامن بمقدار الانزلاق S = 2 ... 10٪ ، ويتوافق مع التردد المتزامن.

سيؤدي عدم الامتثال لهذا الشرط إلى حقيقة أن تردد الجهد المتولد قد يختلف عن التردد الصناعي البالغ 50 هرتز ، مما سيؤدي إلى تشغيل غير مستقر لمستهلكي الكهرباء المعتمدين على التردد: المضخات الكهربائية ، الغسالات ، الأجهزة ذات مدخلات المحولات.

من الخطورة بشكل خاص تقليل التردد المتولد ، لأنه في هذه الحالة تقل المقاومة الاستقرائية لملفات المحركات والمحولات الكهربائية ، مما قد يؤدي إلى زيادة تسخينها وفشل سابق لأوانه.

كمولد غير متزامن ، يمكن استخدام محرك كهربائي تقليدي غير متزامن من قفص السنجاب ذي الطاقة المناسبة دون أي تعديلات. يتم تحديد قوة المولد الكهربائي من خلال قوة الأجهزة المتصلة. الأكثر كثافة في استخدام الطاقة هم:

محولات اللحام المنزلية

مناشير كهربائية ، مفاصل كهربائية ، كسارات حبوب (طاقة 0.3 ... 3 كيلو واط) ؛

أفران كهربائية مثل "روسيانكا" و "دريم" بقوة تصل إلى 2 كيلو وات.

مكواة كهربائية (بقوة 850 ... 1000 وات).

أريد بشكل خاص أن أتطرق إلى تشغيل محولات اللحام المنزلية.

إن اتصالهم بمصدر مستقل للكهرباء مرغوب فيه للغاية ، لأن. عندما تعمل من شبكة صناعية ، فإنها تخلق عددًا من الإزعاج للمستهلكين الآخرين للكهرباء. إذا تم تصميم محول اللحام المنزلي للعمل مع أقطاب كهربائية بقطر 2 ... 3 مم ، فإن طاقته الإجمالية حوالي 4 ... 6 كيلو واط ، يجب أن تكون طاقة المولد غير المتزامن لتشغيلها في حدود 5 .. .7 كيلو واط.

إذا كان محول اللحام المنزلي يسمح بالتشغيل باستخدام أقطاب كهربائية بقطر 4 مم ، ففي أصعب وضع - "قطع" المعدن ، يمكن أن تصل الطاقة الإجمالية التي يستهلكها إلى 10 ... 12 كيلو واط ، على التوالي ، قوة غير المتزامن يجب أن يكون المولد في حدود 11 ... 13 كيلو واط.

كبنك مكثف ثلاثي الطور ، من الجيد استخدام ما يسمى بمعوضات الطاقة التفاعلية ، المصممة لتحسين cos φ في شبكات الإضاءة الصناعية. نوع التعيين: KM1-0.22-4.5-3U3 أو KM2-0.22-9-3U3 ، والتي يتم فك شفرتها على النحو التالي. KM - مكثفات جيب التمام مشربة بالزيت المعدني ، الرقم الأول هو الحجم (1 أو 2) ، ثم الجهد (0.22 كيلو فولت) ، الطاقة (4.5 أو 9 كيلو فولت) ، ثم الرقم 3 أو 2 يعني ثلاث مراحل أو مفردة -نسخة مرحلية U3 (مناخ معتدل من الفئة الثالثة).

في حالة التصنيع الذاتي للبطارية ، يجب استخدام المكثفات مثل MBGO و MBGP و MBGT و K-42-4 وما إلى ذلك لجهد تشغيل لا يقل عن 600 فولت. لا يمكن استخدام المكثفات الإلكتروليتية.

يمكن اعتبار الخيار أعلاه لتوصيل محرك كهربائي ثلاثي الطور كمولد كلاسيكي ، ولكن ليس الخيار الوحيد. هناك طرق أخرى تعمل جيدًا أيضًا في الممارسة. على سبيل المثال ، عند توصيل بنك مكثف بملف أو ملفين لمولد محرك كهربائي.

الشكل 2 وضع مرحلتين لمولد غير متزامن.

يجب استخدام مثل هذا المخطط عندما لا تكون هناك حاجة للحصول على جهد ثلاثي الطور. يعمل خيار التبديل هذا على تقليل سعة العمل للمكثفات ، وتقليل الحمل على المحرك الميكانيكي الأساسي في وضع الخمول ، وما إلى ذلك. يحفظ الوقود "الثمين".

كمولدات منخفضة الطاقة تنتج جهدًا متناوبًا أحادي الطور 220 فولت ، يمكنك استخدام المحركات الكهربائية أحادية الطور غير المتزامنة ذات القفص السنجابي للاستخدام المنزلي: من الغسالات مثل Oka و Volga ومضخات الري Agidel و BCN ، إلخ. لديهم بنك مكثف متصل بالتوازي مع لف العمل. يمكنك استخدام مكثف موجود لتحويل الطور عن طريق توصيله بملف العمل. قد تحتاج سعة هذا المكثف إلى زيادة طفيفة. سيتم تحديد قيمتها حسب طبيعة الحمل المتصل بالمولد: الحمل النشط (الأفران الكهربائية ، المصابيح الكهربائية ، مكاوي اللحام الكهربائية) يتطلب سعة صغيرة ، حثي (محركات كهربائية ، تلفزيونات ، ثلاجات) - أكثر.

الشكل 3 مولد منخفض الطاقة من محرك أحادي الطور غير متزامن.

الآن بضع كلمات حول المحرك الرئيسي ، والذي سيقود المولد. كما تعلم ، فإن أي تحول للطاقة يرتبط بخسائرها الحتمية. يتم تحديد قيمتها من خلال كفاءة الجهاز. لذلك ، يجب أن تتجاوز قوة المحرك الميكانيكي طاقة المولد غير المتزامن بنسبة 50 ... 100٪. على سبيل المثال ، مع قوة مولد غير متزامن تبلغ 5 كيلو واط ، يجب أن تكون قوة المحرك الميكانيكي 7.5 ... 10 كيلو واط. بمساعدة آلية النقل ، يتم تنسيق سرعة المحرك الميكانيكي والمولد بحيث يتم ضبط وضع تشغيل المولد على متوسط ​​سرعة المحرك الميكانيكي. إذا لزم الأمر ، يمكنك زيادة طاقة المولد لفترة وجيزة عن طريق زيادة سرعة المحرك الميكانيكي.

يجب أن تحتوي كل محطة طاقة مستقلة على الحد الأدنى الضروري من الملحقات: مقياس جهد التيار المتردد (بمقياس يصل إلى 500 فولت) ، ومقياس تردد (يُفضل) وثلاثة مفاتيح تبديل. يقوم أحد المفاتيح بتوصيل الحمل بالمولد ، بينما يقوم الآخران بتبديل دائرة الإثارة. يسهل وجود المفاتيح في دائرة الإثارة بدء تشغيل المحرك الميكانيكي ، كما يسمح لك بتقليل درجة حرارة لفات المولد بسرعة ، وبعد انتهاء العمل ، يتم تدوير دوار المولد غير المتحمس من محرك ميكانيكي للبعض الوقت. يطيل هذا الإجراء العمر النشط لملفات المولد.

إذا كان من المفترض أن يعمل المولد على تشغيل المعدات التي يتم توصيلها عادةً بأنابيب التيار المتردد (على سبيل المثال ، الإضاءة السكنية ، والأجهزة المنزلية) ، فمن الضروري توفير مفتاح ثنائي الطور يفصل هذا الجهاز عن الشبكة الصناعية أثناء التشغيل من المولد. يجب فصل كلا الأسلاك: "المرحلة" و "الصفر".

أخيرًا ، بعض النصائح العامة.

المولد جهاز خطير. استخدم 380 فولت فقط عند الضرورة القصوى ، وإلا استخدم 220 فولت.

وفقًا لمتطلبات السلامة ، يجب أن يكون المولد مزودًا بالتأريض.

انتبه إلى النظام الحراري للمولد. إنه "لا يحب" التباطؤ. من الممكن تقليل الحمل الحراري عن طريق الاختيار الدقيق لسعة مكثفات الإثارة.

لا تخطئ في قوة التيار الكهربائي الناتج عن المولد. إذا تم استخدام مرحلة واحدة أثناء تشغيل مولد ثلاثي الطور ، فستكون طاقته 1/3 من إجمالي طاقة المولد ، إذا كانت مرحلتان - 2/3 من إجمالي طاقة المولد.

يمكن التحكم في تردد التيار المتردد الناتج عن المولد بشكل غير مباشر بواسطة جهد الخرج ، والذي يجب أن يكون في وضع "الخمول" 4 ... 6٪ أعلى من القيمة الصناعية 220 فولت / 380 فولت.

المؤلفات:

إل جي. Prishchep كتاب مدرسي كهربائي ريفي. موسكو: Agropromizdat ، 1986.
أ. دليل إيفانوف للهندسة الكهربائية - K: المدرسة العليا ، 1984.
cm001.narod.ru

"افعلها بنفسك" 2005 ، رقم 3 ، ص 78 - 82

لقد وجدت مقالًا على الإنترنت حول كيفية تحويل مولد السيارة إلى مولد مغناطيسي دائم. هل من الممكن استخدام هذا المبدأ وإعادة صنع المولد بيديك من محرك كهربائي غير متزامن؟ من الممكن أن تكون هناك خسائر كبيرة في الطاقة ، وليس مثل هذا الترتيب للملفات.

لدي محرك من النوع غير المتزامن لجهد 110 فولت ، الثورات - 1450 ، 2.2 أمبير ، أحادي الطور. بمساعدة الحاويات ، لا أتعهد بصنع مولد محلي الصنع ، حيث ستكون هناك خسائر كبيرة.

يُقترح استخدام محركات بسيطة وفقًا لهذا المخطط.

إذا قمت بتغيير المحرك أو المولد بمغناطيس دائري من مكبرات الصوت ، فأنت بحاجة إلى تثبيتها في السرطانات؟ السرطانات عبارة عن جزأين معدنيين مثبتين خارج ملفات الإثارة.

إذا تم وضع المغناطيس على العمود ، فسيقوم العمود بتحويل خطوط القوة المغناطيسية. فكيف تكون الإثارة؟ يوجد الملف أيضًا على عمود معدني.

إذا قمت بتغيير اتصال اللفات وقمت بإجراء اتصال متوازي ، وقم بالتسريع إلى سرعة أعلى من القيم العادية ، فستحصل على 70 فولت. من أين يمكنني الحصول على آلية لمثل هذه الثورات؟ إذا قمت بإرجاعها إلى سرعة منخفضة وطاقة أقل ، فإن الطاقة ستنخفض كثيرًا.

المحرك التعريفي بدوار مغلق هو الحديد المملوء بالألمنيوم. يمكنك أن تأخذ مولدًا منزليًا من سيارة ، بجهد 14 فولت ، تيار 80 أمبير. هذه بيانات جيدة. يمكن استخدام محرك بمجمع تيار متناوب من مكنسة كهربائية أو غسالة ملابس كمولد. تثبيت التحيز على الجزء الثابت ، وإزالة الجهد المستمر من الفرشاة. وفقًا لأعلى EMF ، قم بتغيير زاوية الفرش. الكفاءة تميل إلى الصفر. لكنهم لم يخترعوا أفضل من مولد من النوع المتزامن.

قررت أن أجرب مولدًا منزليًا. محرك غير متزامن أحادي الطور من غسالة الأطفال ملتوي بمثقاب. لقد قمت بتوصيل سعة 4 ميكروفاراد بها ، واتضح أنها 5 فولت و 30 هرتز وتيار 1.5 ملي أمبير لدائرة كهربائية قصيرة.

لا يمكن استخدام كل محرك كهربائي كمولد بهذه الطريقة. توجد محركات بدوار فولاذي بدرجة مغنطة منخفضة على الباقي.

من الضروري معرفة الفرق بين تحويل الطاقة الكهربائية وتوليد الطاقة. توجد عدة طرق لتحويل المرحلة الأولى إلى المرحلة الثالثة. واحد منهم هو الطاقة الميكانيكية. إذا تم فصل محطة الطاقة عن المقبس ، فسيتم فقد كل التحويل.

من الواضح من أين تأتي حركة السلك مع زيادة السرعة. ليس من الواضح أين سيكون المجال المغناطيسي للحصول على EMF في السلك.

من السهل شرح ذلك. بسبب آلية المغناطيسية المتبقية ، يتم تشكيل EMF في المحرك. يوجد تيار في لف الجزء الثابت مغلق على السعة.

نشأ التيار ، مما يعني أنه يعطي زيادة في القوة الدافعة الكهربائية على ملفات عمود الدوار. يعطي التيار الناشئ زيادة في القوة الدافعة الكهربائية. يولد التيار الكهربائي للجزء الثابت قوة دافعة أكبر بكثير. يستمر هذا حتى يتم إنشاء توازن التدفقات المغناطيسية للجزء الثابت والدوار ، بالإضافة إلى خسائر إضافية.

يتم حساب حجم المكثفات بحيث يصل الجهد عند الأطراف إلى القيمة الاسمية. إذا كانت صغيرة ، فقم بتقليل السعة ، ثم زدها. كانت هناك شكوك حول المحركات القديمة ، والتي من المفترض أنها غير متحمسة. بعد تسريع دوار المحرك أو المولد ، من الضروري الدخول بسرعة في أي مرحلة بكمية صغيرة من الفولتات. كل شيء سيعود إلى طبيعته. اشحن المكثف بجهد يساوي نصف السعة. قم بتشغيله باستخدام مفتاح ثلاثي الأقطاب. هذا ينطبق على محرك ثلاثي الطور. يستخدم هذا المخطط لمولدات سيارات نقل الركاب ، حيث أن لديهم دوار قفص السنجاب.

الطريقة الثانية

يمكنك صنع مولد كهربائي محلي الصنع بطريقة أخرى. يحتوي الجزء الثابت على تصميم صعب (له حل تصميم خاص) ، ومن الممكن ضبط جهد الخرج. لقد صنعت مولدًا من هذا النوع بيدي في موقع البناء. استحوذ المحرك على قوة 7 كيلوواط عند 900 دورة في الدقيقة. لقد قمت بتوصيل ملف الإثارة وفقًا لدائرة المثلث لـ 220 فولت. لقد بدأت في 1600 دورة ، كانت المكثفات 3 عند 120 ميكرو فاراد. تم تشغيلها بواسطة موصل بثلاثة أعمدة. المولد بمثابة مقوم ثلاثي الطور. من هذا المعدل ، تم تغذية مثقاب كهربائي بمجمع 1000 واط ، ومنشار دائري 2200 واط ، 220 فولت ، مطحنة 2000 واط.

اضطررت إلى إنشاء نظام بدء ناعم ، ومقاوم آخر بمرحلة قصيرة بعد 3 ثوانٍ.

بالنسبة للمحركات ذات الفتحات المتشعبة ، هذا ليس صحيحًا. إذا تضاعف التردد الدوراني ، فإن السعة ستنخفض أيضًا.

سوف يزداد التردد أيضًا. تم إيقاف تشغيل دائرة الخزان في الوضع التلقائي حتى لا تستخدم حلقة التفاعل ، ولا تستهلك الوقود.

أثناء التشغيل ، من الضروري الضغط على الجزء الثابت للموصل. ثلاث مراحل فككتهم من عدم جدوى. يكمن السبب في الفجوة العالية وزيادة التبديد الميداني للأقطاب.

آليات خاصة مع قفص مزدوج للسناجب وعيون مائلة للسناجب. ومع ذلك ، تلقيت 100 فولت وتردد 30 هرتز من محرك الغسالة ، ولا يريد المصباح 15 وات الاحتراق. قوة ضعيفة جدا. من الضروري أن تأخذ المحرك أقوى ، أو نضع المزيد من المكثفات.

تحت العربات ، يتم استخدام مولد مع دوار قفص السنجاب. تأتي آليتها من علبة التروس ومحرك الحزام. دوران 300 لفة. إنه موجود كمولد تحميل إضافي.

الطريقة الثالثة

يمكنك تصميم مولد محلي الصنع ، محطة لتوليد الطاقة بالبنزين.

بدلاً من المولد ، استخدم محركًا غير متزامن ثلاثي الأطوار بقدرة 1.5 كيلو واط عند 900 دورة في الدقيقة. المحرك الكهربائي إيطالي ويمكن توصيله بمثلث ونجم. أولاً ، أضع المحرك على قاعدة بمحرك DC ، وقمت بتوصيله بالاقتران. بدأ تشغيل المحرك عند 1100 دورة في الدقيقة. كان هناك جهد 250 فولت على مراحل. لقد قمت بتوصيل لمبة 1000 وات ، وانخفض الجهد على الفور إلى 150 فولت. ربما يرجع ذلك إلى عدم توازن المرحلة. يجب توصيل كل مرحلة بحمل منفصل. ثلاث لمبات كهربائية بقدرة 300 وات لن تتمكن من خفض الجهد إلى 200 فولت نظريًا. يمكنك وضع المزيد من المكثف.

يجب زيادة سرعة المحرك ، لا تقلل تحت الحمل ، ثم سيكون مصدر الطاقة للشبكة ثابتًا.

هناك حاجة إلى قوة كبيرة ، لن يعطي المولد التلقائي مثل هذه القوة. إذا قمت بإعادة لف واحدة كبيرة من كاماز ، فلن يخرج منها 220 فولت ، لأن الدائرة المغناطيسية ستكون مفرطة التشبع. تم تصميمه لـ 24 فولت.

اليوم كنت سأحاول توصيل الحمل من خلال مصدر طاقة ثلاثي الطور (مقوم). تم إطفاء الأنوار في الجراجات ، ولم تنجح. في مدينة مهندسي الطاقة ، يتم فصل الكهرباء بشكل منهجي ، لذلك من الضروري توفير مصدر لإمداد الطاقة المستمر بالكهرباء. بالنسبة للحام الكهربائي ، توجد عقبة ، يتم توصيلها بالجرار. لتوصيل أداة كهربائية ، تحتاج إلى مصدر جهد ثابت 220 فولت. كانت هناك فكرة لتصميم مولد محلي الصنع بيديك ، وعاكس له ، لكن لا يمكنك العمل على البطاريات لفترة طويلة .

تم تشغيل الكهرباء مؤخرًا. لقد قمت بتوصيل محرك غير متزامن من إيطاليا. أضعها بمحرك المنشار على الإطار ، وقمت بلف الأعمدة معًا ، ووضع القابض المطاطي. لقد قمت بتوصيل الملفات وفقًا لمخطط النجوم ، المكثفات في مثلث ، 15 ميكروفاراد لكل منهما. عندما بدأت تشغيل المحركات ، لم يعمل خرج الطاقة. لقد قمت بتوصيل مكثف مشحون بالمراحل ، وظهر الجهد. أعطى المحرك قوته 1.5 كيلو واط. في الوقت نفسه ، انخفض جهد الإمداد إلى 240 فولت ، وكان 255 فولت عند الخمول. عملت المطحنة منه بشكل جيد عند 950 واط.

حاولت زيادة سرعة المحرك لكن الإثارة لم تنجح. بعد ملامسة المكثف بالطور يظهر الجهد على الفور. سأحاول تثبيت محرك آخر.

ما تصميمات الأنظمة التي يتم إنتاجها في الخارج لمحطات الطاقة؟ في المرحلة الأولى ، من الواضح أن الدوار يمتلك الملف ، ولا يوجد خلل في الطور ، لأن هناك طورًا واحدًا. في المرحلة الثلاثية ، يوجد نظام يمنح القدرة على ضبط الطاقة عندما تكون المحركات ذات الحمل الأعلى موصولة به. يمكنك أيضًا توصيل عاكس للحام.

خلال عطلة نهاية الأسبوع ، كنت أرغب في إنشاء مولد محلي الصنع بيدي باستخدام محرك غير متزامن متصل. تبين أن محاولة ناجحة لإنشاء مولد محلي الصنع كانت عبارة عن توصيل محرك قديم بهيكل من الحديد الزهر لـ 1 كيلوواط و 950 دورة في الدقيقة. يتم تحفيز المحرك بشكل طبيعي ، بسعة واحدة تبلغ 40 درجة فهرنهايت. وقمت بتركيب ثلاث حاويات وربطتها بنجمة. كان هذا كافياً لبدء مثقاب كهربائي ، مطحنة. كنت أرغب في الحصول على خرج الجهد في مرحلة واحدة. للقيام بذلك ، قمت بتوصيل ثلاثة ثنائيات ، نصف جسر. احترقت مصابيح الفلورسنت للإنارة واحترقت الأكياس في المرآب. سوف أقوم بلف المحول في ثلاث مراحل.

اكتب تعليقات وإضافات على المقال ، ربما فاتني شيء. ألقِ نظرة على ، سأكون سعيدًا إذا وجدت شيئًا آخر مفيدًا لي.

المولد الكهربائي هو العنصر الرئيسي لمحطة توليد الطاقة المستقلة. إذا لم يكن هناك كهرباء في منزلك الخاص أو كوخك ، فأنت تتساءل كيف يمكنك حل هذه المشكلة بنفسك؟

ربما يكون الحل الممتاز هو شراء مولد كهربائي في شبكة توزيع. لكن تكلفة حتى النماذج منخفضة الطاقة تبدأ من 15000 روبل ، لذلك عليك البحث عن مخرج آخر. اتضح أنه كذلك. من الممكن تمامًا تجميع مولد كهربائي بيديك وتوصيله.

هذا سوف يأخذ القليل مهارات التعامل مع الأدوات ومعرفة أساسيات الهندسة الكهربائية. سيكون المحرك الرئيسي للعملية هو رغبتك ، وهو إجراء مسؤول ويستغرق وقتًا طويلاً. سيكون الحافز الإضافي هو إمكانية توفير مبلغ كبير من المال.

مولدات الطاقة للمنزل: طرق التنفيذ

قليلا من النظرية. أساس حدوث التيار الكهربائي في الموصل هو القوة الدافعة الكهربائية. يحدث مظهره نتيجة التعرض للموصل ، وهو مجال مغناطيسي متغير. يعتمد حجم القوة الدافعة الكهربائية على معدل تغير تدفق الموجات المغناطيسية. هذا التأثير يكمن وراء إنشاء آلات كهربائية متزامنة وغير متزامنة. لذلك ، ليس من الصعب تحويل مولد التيار إلى محرك كهربائي والعكس صحيح.

بالنسبة لمنزل ريفي أو كوخ صيفي ، نادرًا ما يتم استخدام مولد التيار المستمر. يمكن استخدامه في إصدار خاص لآلة اللحام. في الأساس ، يمتد نطاقها إلى الصناعة. تم تصميم المولد لتوليد الكهرباء بكميات كبيرة ، لذلك في البلد أو في منزل ريفي ، سيكون بديلاً ممتازًا لإمدادات الطاقة المركزية. لذلك ، لإنشاء مولد تيار متردد في المنزل ، سنقوم بتحويل محرك كهربائي غير متزامن بأيدينا. مبدأ تشغيل المولد هو تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يمكن مشاهدة مثال على مولد كهربائي أولي في الفيديو.

هذه الطريقة الفريدة لإنتاج الضوء مثيرة جدًا للاهتمام. بعد تحسينه قليلاً ، نحصل على فرصة لتزويد أنفسنا بالإضاءة في نزهة أو في الطبيعة. الشرط الوحيد هو أنه سيتعين عليك ركوب دراجة ، وأخذ جهازًا صغيرًا ولكنه ضروري.

في هذه الحالة ، للحصول على مجال كهرومغناطيسي دوار للموصل ، نبدأ تشغيل المحرك. غالبًا ما يتم استخدام محرك احتراق داخلي. يعطي احتراق الوقود في غرفة الاحتراق حركة ترددية للمكبس ، والتي تؤدي من خلال قضيب التوصيل إلى تدوير العمود المرفقي. هو ، بدوره ، ينقل الحركة الدورانية إلى دوار المولد ، والذي يتحرك في المجال المغناطيسي للجزء الثابت ، ويولد تيارًا كهربائيًا عند الخرج.

يتكون المولد من الأجزاء التالية:

• جزء من الجسم مصنوع من الفولاذ أو الحديد الزهر ، والذي يعمل كإطار لتركيب مجموعات محمل الجزء الثابت والدوار ، غلاف لحماية الحشوة الداخلية بالكامل من التلف الميكانيكي ؛
• الجزء الثابت المغناطيسي مع لف الإثارة بالتدفق المغناطيسي ؛
• الجزء المتحرك (الدوار) مع لف ذاتي الإثارة ، يتم تحريك محورها بواسطة قوة خارجية ؛
• وحدة تبديل تعمل على إزالة الكهرباء من دوار متحرك باستخدام جهات اتصال تجمع تيار الجرافيت.

المكونات الأساسية للمولد ، بغض النظر عن كمية الوقود المستهلكة وقوة المحرك ، هي الدوار والجزء الثابت. الأول يخلق مجالًا مغناطيسيًا ، والثاني يولده.

على عكس المولدات المتزامنة ، التي تتميز بتصميم معقد وإنتاجية أقل ، فإن التناظرية غير المتزامنة لديها قائمة كاملة من المزايا المهمة:

1. كفاءة أعلى ، الخسائر أقل مرتين من تلك الخاصة بالمولدات المتزامنة.
2. بساطة العلبة لا تقلل من وظائفها. إنه يحمي الجزء الثابت والدوار بشكل موثوق من الرطوبة والزيوت المستخدمة ، مما يزيد من فترة الإصلاح.
3. مقاوم لانخفاض الجهد ، بالإضافة إلى أن المعدل المثبت عند الخرج يحمي الأجهزة الكهربائية من التلف.
4. من الممكن توفير الطاقة للأجهزة عالية الحساسية بحمل أوم.
5. متين. يتم حساب عمر الخدمة بعشرات السنين.

المكونات الرئيسية للمولد الكهربائي هي نظام ملفات ونظام مغناطيس كهربائي (أو نظام مغناطيسي آخر).

مبدأ تشغيل المولد الكهربائي هو تحويل الطاقة الميكانيكية الدورانية إلى طاقة كهربائية.

يخلق نظام المغناطيس حقلاً مغناطيسيًا ، ويدور فيه نظام الملفات ، ويحوله إلى مجال كهربائي.

بالإضافة إلى ذلك ، يشتمل نظام المولد على نظام نقر الجهد الذي يربط المولد نفسه بالأجهزة المستهلكة الحالية.

إحدى أسهل الطرق هي استخدام منشئ غير متزامن.

لإنشاء مولد كهربائي ، نحتاج إلى عنصرين رئيسيين: مولد غير متزامن ومحرك بنزين ثنائي الأسطوانات.

يجب أن يكون محرك البنزين مبرد بالهواء بقوة 8 حصان و 3000 لفة في الدقيقة.

يعمل المحرك الكهربائي العادي بقوة تصل إلى 15 كيلوواط وسرعته من 750 إلى 1500 دورة في الدقيقة كمولد غير متزامن.

يجب أن يكون تردد دوران غير المتزامن للتشغيل العادي أعلى بنسبة 10 في المائة من العدد المتزامن لدورات المحرك الكهربائي المستخدم.

لذلك ، يجب فك المحرك غير المتزامن بسرعة تزيد بنسبة 5-10 في المائة عن السرعة الاسمية. كيف يمكن القيام بذلك؟

نمضي على النحو التالي:نقوم بتشغيل المحرك الكهربائي في الشبكة ، وبعد ذلك نقيس سرعة الخمول باستخدام مقياس سرعة الدوران.

ما هو المقصود؟ خذ بعين الاعتبار مثال محرك سرعته المقدرة 900 دورة في الدقيقة.

مثل هذا المحرك ، عند الخمول ، سينتج 1230 دورة في الدقيقة.

وبالتالي ، في حالة البيانات المقدمة ، يجب تصميم محرك الحزام لتوفير سرعة المولد ، والمساواة 1353 دورة في الدقيقة.

اللفات غير المتزامنة لدينا متصلة بواسطة "نجمة". إنها تولد جهدًا ثلاثي الطور ، بقوة 380 فولت.

من أجل الحفاظ على الجهد المقنن في الدائرة غير المتزامنة ، من الضروري تحديد سعة المكثفات بشكل صحيح بين المراحل.

الحاويات ، التي لا يوجد سوى ثلاثة منها ، هي نفسها.

إذا شعرت بالتسخين ، فهذا يعني أن السعة المتصلة كبيرة جدًا.

لتحديد السعة المطلوبة لكل مرحلة ، يمكنك استخدام البيانات التالية ، بناءً على طاقة المولد:

• 2 كيلو واط - السعة 60 فائق التوهج
• 3.5 كيلو واط - السعة 100 فائق التوهج
• 5 كيلوواط - 138 فائق التوهج
• 7 كيلوواط - 182 فائق التوهج
• 10 كيلوواط - 245 فائق التوهج
• 15 كيلوواط - 342 فائق التوهج

للتشغيل ، يمكن استخدام المكثفات بجهد تشغيل لا يقل عن 400 فولت.عند إيقاف تشغيل المولد ، تظل شحنة كهربائية على المكثفات.

من الواضح أن هذا يعني درجة معينة من خطر العمل الذي يتم تنفيذه. تأكد من اتخاذ الاحتياطات اللازمة لتجنب حدوث صدمة كهربائية.

يتيح لك المولد العمل باستخدام أدوات كهربائية يدوية.

للقيام بذلك ، ستحتاج إلى محول من 380 فولت إلى 220 فولت. عند توصيل محرك ثلاثي الطور بمحطة طاقة ، قد يتضح أن المولد لا يمكنه بدء تشغيله في المرة الأولى.

هذا ليس مخيفًا - يكفي تشغيل سلسلة قصيرة المدى للمحرك.

يجب أن يتم إنتاجها حتى يلتقط المحرك السرعة.

خيار آخر هو فتحه يدويًا.

الخيار الثاني لصنع مولد كهربائي 220 \ 380 فولت بنفسك هو استخدام جرار خلفي كقاعدة.

يتم استخدام الجرار الخلفي على نطاق واسع جدًا في حرث وتنظيف مناطق الضواحي - لكن هذا بعيد كل البعد عن حدود استخداماته المفيدة.

كما اتضح ، وأكدته تجربة عدد كبير من الناس ، فإنه يساعد في حل مشكلة الكهرباء في المنازل والمباني الخارجية حيث لا يتم توصيلها.

نحتاج إلى جرار خلفي ومحرك كهربائي غير متزامن ، وسرعته ستكون من 800 إلى 1600 دورة في الدقيقة، وقوة - تصل إلى 15 كيلو واط.

يجب توصيل محرك القفل الكهربائي والمحرك غير المتزامن. يتم ذلك باستخدام بكرتين وحزام قيادة.

قطر البكرة مهم. وبالتحديد ، يجب أن يكون لضمان تجاوز سرعة المولد بنسبة 10-15٪ من قيمة السرعة الاسمية في المحرك الكهربائي.

بالتوازي مع كل زوج من اللفات ، نقوم بتشغيل المكثفات. وبالتالي ، سوف يشكلون مثلثًا.

يجب إزالة الجهد بين نهاية الملف ونقطة المنتصف. نتيجة لذلك ، نحصل على جهد 380 فولت بين اللفات ، و 220 فولت بين منتصف ونهاية الملف.

بعد ذلك ، تحتاج إلى تحديد المكثفات التي تضمن بدء التشغيل الصحيح للمولد وتشغيله.

تذكر أن جميع المولدات الثلاثة لها نفس السعة.

العلاقة بين طاقة المولد والقدرة المطلوبة هي كما يلي:

• 2 كيلو واط - السعة 60 فائق التوهج
• 3.5 كيلو واط - السعة 100 فائق التوهج
• 5 كيلوواط - 140 فائق التوهج
• 7 كيلو واط - 180 فائق التوهج
• 10 كيلوواط - 250 فائق التوهج
• 15 كيلوواط - 350 فائق التوهج

قد يكون من الكافي استخدام مكثف واحد للأحمال المطلوبة. يجب اختيار الشروط الأخرى في الممارسة العملية بشكل مستقل.

يمكن استخدام المولد الكهربائي ، من بين أشياء أخرى ، لتدفئة منزل خاص أو منزل ريفي.

في هذه الحالة ، ستحتاج إلى محرك بنزين أكثر قوة ، على سبيل المثال ، من سيارة يمكن شراؤها من ساحة خردة.

توصيل مولد كهربائي بمنزل خاصكيف تنتج؟

1. قطع الكهرباء في المنزل
2. بدء وتسخين المولد ؛
3. توصيل المولد بالشبكة ؛
4. راقب ظهور مصدر طاقة عادي ؛
5. افصل المولد عن الشبكة الاحتياطية وأوقف تشغيله (قبل ذلك ، قم بإيقاف تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية العاملة في المنزل).

كن حذرًا: إذا قمت بتنفيذ هذه الخطوات بترتيب خاطئ ، فقد يتم تشغيل المولد على العكس من ذلك ، مما يؤدي إلى حدوث عطل.

اختيار مولد للمنزل

لتحديد قوة المولد التي يجب أن تختارها ، تحتاج إلى تقييم النوع النشط الكامل للأحمال.

يأخذ في الاعتبار جميع المصابيح الكهربائية والغلاية الكهربائية والميكروويف والسخانات والأدوات الكهربائية. أي جميع الأجهزة التي تخطط لاستخدامها.

على سبيل المثال ، إذا كنت ستستخدم زوجين من الأجهزة وبعض المصابيح الكهربائية الأخرى ، فيجب عليك إضافة إجمالي الطاقة التي يستهلكونها.

لذلك ، بالنسبة للحالة التي تحتاج فيها إلى عمل 6 لمبات كهربائية بقوة 100 وات ، وسخان زيت بقوة 1.5 كيلو وات وفرن ميكروويف بنفس الطاقة ، يكون الحساب كالتالي: 1.5x2 + 600 (100 واط لكل 6 مصابيح) = 3.6 كيلووات.

تحتاج هذه الطاقة (أو أكثر قليلاً) للمولد.

وأيضًا يمكنك مشاهدة فيديو المولد الكهربائي بيديك

توضح المقالة كيفية بناء مولد 220/380 فولت ثلاثي الطور (أحادي الطور) استنادًا إلى محرك تيار متردد غير متزامن. محرك كهربائي غير متزامن ثلاثي الأطوار ، اخترعه المهندس الكهربائي الروسي M.O. في نهاية القرن التاسع عشر. حصلت Dolivo-Dobrovolsky الآن على توزيع سائد في الصناعة والزراعة ، وكذلك في الحياة اليومية.

المحركات الكهربائية غير المتزامنة هي الأبسط والأكثر موثوقية في التشغيل. لذلك ، في جميع الحالات التي يكون فيها ذلك مسموحًا به في ظل ظروف المحرك الكهربائي ولا توجد حاجة لتعويض القدرة التفاعلية ، يجب استخدام محركات التيار المتردد غير المتزامنة.

هناك نوعان رئيسيان من المحركات غير المتزامنة: مع دوار قفص السنجابومع مرحلةالدوار. يتكون المحرك الكهربائي غير المتزامن من قفص السنجاب من جزء ثابت - الجزء الثابت والجزء المتحرك - الدوار ، يدور في محامل مثبتة في درع محرك. يتكون قلب الجزء الثابت والدوار من صفائح منفصلة من الفولاذ الكهربائي معزولة عن بعضها البعض. يتم وضع لف مصنوع من سلك معزول في أخاديد قلب الجزء الثابت. يتم وضع ملف للقضيب في أخاديد قلب الدوار أو يتم سكب الألومنيوم المصهور. حلقات العبور قصيرة الدائرة لف الدوار في النهايات (ومن هنا جاء الاسم - دائرة قصر). على عكس الجزء المتحرك من قفص السنجاب ، يتم وضع لف في أخاديد دوار الطور ، وفقًا لنوع لف الجزء الثابت. نهايات اللف تؤدي إلى حلقات منزلقة مثبتة على العمود. تنزلق الفرشاة على طول الحلقات ، لتوصيل الملف بمقاوم متغير متغير لبدء التشغيل أو ضبطه.

تعد المحركات الكهربائية غير المتزامنة ذات الدوار الطوري أجهزة أكثر تكلفة ، وتتطلب صيانة مؤهلة ، وهي أقل موثوقية ، وبالتالي فهي تستخدم فقط في تلك الصناعات التي لا يمكن الاستغناء عنها. لهذا السبب ، فهي ليست شائعة جدًا ، ولن نأخذها في الاعتبار مرة أخرى.

يتدفق تيار من خلال لف الجزء الثابت ، والذي يتم تضمينه في دائرة ثلاثية الطور ، مما يؤدي إلى إنشاء مجال مغناطيسي دوار. تعبر خطوط المجال المغناطيسي لحقل الجزء الثابت الدوار قضبان الملف الدوارة وتحفز قوة دافعة كهربائية (EMF) فيها. تحت تأثير هذا المجال الكهرومغناطيسي ، يتدفق التيار في قضبان الدوار قصيرة الدائرة. تنشأ التدفقات المغناطيسية حول القضبان ، مما يخلق مجالًا مغناطيسيًا مشتركًا للعضو المتحرك ، والذي يتفاعل مع المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت ، ويخلق قوة تجعل الجزء المتحرك يدور في اتجاه دوران الحقل المغناطيسي للجزء الثابت.

سرعة دوران الجزء المتحرك أقل إلى حد ما من سرعة دوران المجال المغناطيسي الناتج عن لف الجزء الثابت. يتميز هذا المؤشر بالانزلاق S وهو لمعظم المحركات في النطاق من 2 إلى 10٪.

الأكثر شيوعا في المنشآت الصناعية ثلاث مراحل من المحركات الكهربائية غير المتزامنة، والتي يتم إنتاجها في شكل سلسلة موحدة. وهي تشمل سلسلة 4A مفردة ذات نطاق قدرة مقدرة من 0.06 إلى 400 كيلو واط ، وتتميز الماكينات بالموثوقية العالية والأداء الجيد وتلبية مستوى المعايير العالمية.

المولدات غير المتزامنة المستقلة عبارة عن آلات ثلاثية الطور تقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية للمحرك الأساسي إلى طاقة كهربائية متناوبة. ميزتها التي لا شك فيها على الأنواع الأخرى من المولدات هي عدم وجود آلية الفرشاة المجمعة ، ونتيجة لذلك ، مزيد من المتانة والموثوقية.

تشغيل محرك كهربائي غير متزامن في وضع المولد

إذا تم وضع محرك غير متزامن مفصول عن الشبكة في حالة دوران من أي محرك أساسي ، عندئذٍ ، وفقًا لمبدأ انعكاس الآلات الكهربائية ، عند الوصول إلى السرعة المتزامنة ، يتم تشكيل بعض EMF عند أطراف لف الجزء الثابت تحت تأثير المجال المغناطيسي المتبقي. إذا تم الآن توصيل بطارية من المكثفات C بأطراف لف الجزء الثابت ، فسوف يتدفق تيار سعوي رئيسي في لفات الجزء الثابت ، والذي يكون في هذه الحالة ممغنطًا.

يجب أن تتجاوز سعة البطارية C قيمة حرجة معينة C0 ، والتي تعتمد على معلمات مولد غير متزامن مستقل: في هذه الحالة فقط ، يثير المولد ذاتيًا ويتم تثبيت نظام جهد متماثل ثلاثي الأطوار على لفات الجزء الثابت. تعتمد قيمة الجهد ، في النهاية ، على خصائص الماكينة وسعة المكثفات. وبالتالي ، يمكن تحويل محرك قفص السنجاب غير المتزامن إلى مولد غير متزامن.

المخطط القياسي لتشغيل محرك كهربائي غير متزامن كمولد.

يمكنك اختيار السعة بحيث يكون الجهد الكهربي والقدرة للمولد غير المتزامن متساويين ، على التوالي ، مع الجهد والطاقة عندما يعمل كمحرك كهربائي.

يوضح الجدول 1 سعات المكثفات لإثارة المولدات غير المتزامنة (U = 380 فولت ، 750 ... 1500 دورة في الدقيقة). هنا يتم تحديد القوة التفاعلية Q بالصيغة:

س = 0.314 يو 2 ج 10 -6 ،

حيث C هي سعة المكثفات ، uF.

كما يتضح من البيانات أعلاه ، فإن الحمل الاستقرائي على المولد غير المتزامن ، والذي يقلل من عامل الطاقة ، يؤدي إلى زيادة حادة في السعة المطلوبة. للحفاظ على ثبات الجهد مع زيادة الحمل ، من الضروري زيادة سعة المكثفات ، أي توصيل المكثفات الإضافية. يجب اعتبار هذا الظرف عيبًا في المولد غير المتزامن.

يجب أن يتجاوز تردد دوران المولد غير المتزامن في الوضع العادي غير المتزامن بمقدار الانزلاق S = 2 ... 10٪ ، ويتوافق مع التردد المتزامن. سيؤدي عدم الامتثال لهذا الشرط إلى حقيقة أن تردد الجهد المتولد قد يختلف عن التردد الصناعي البالغ 50 هرتز ، مما سيؤدي إلى تشغيل غير مستقر لمستهلكي الكهرباء المعتمدين على التردد: المضخات الكهربائية ، الغسالات ، الأجهزة ذات مدخلات المحولات.

من الخطورة بشكل خاص تقليل التردد المتولد ، لأنه في هذه الحالة تقل المقاومة الاستقرائية لملفات المحركات والمحولات الكهربائية ، مما قد يؤدي إلى زيادة تسخينها وفشل سابق لأوانه.

كمولد غير متزامن ، يمكن استخدام محرك كهربائي تقليدي غير متزامن من قفص السنجاب ذي الطاقة المناسبة دون أي تعديلات. يتم تحديد قوة المولد الكهربائي من خلال قوة الأجهزة المتصلة. الأكثر كثافة في استخدام الطاقة هم:

• محولات اللحام المنزلية
• مناشير كهربائية ، مفاصل كهربائية ، كسارات حبوب (طاقة 0.3 ... 3 كيلو واط) ؛
• أفران كهربائية من نوع "Rossiyanka" ، "Dream" بقوة تصل إلى 2 كيلو واط ؛
• مكواة كهربائية (بقوة 850 ... 1000 وات).

أريد بشكل خاص أن أتطرق إلى تشغيل محولات اللحام المنزلية. إن اتصالهم بمصدر مستقل للكهرباء مرغوب فيه للغاية ، لأن. عندما تعمل من شبكة صناعية ، فإنها تخلق عددًا من الإزعاج للمستهلكين الآخرين للكهرباء.

إذا تم تصميم محول اللحام المنزلي للعمل مع أقطاب كهربائية بقطر 2 ... 3 مم ، فإن طاقته الإجمالية حوالي 4 ... 6 كيلو واط ، يجب أن تكون طاقة المولد غير المتزامن لتشغيلها في حدود 5 .. .7 كيلو واط. إذا كان محول اللحام المنزلي يسمح بالتشغيل باستخدام أقطاب كهربائية بقطر 4 مم ، ففي أصعب وضع - "قطع" المعدن ، يمكن أن تصل الطاقة الإجمالية التي يستهلكها إلى 10 ... 12 كيلو واط ، على التوالي ، قوة غير المتزامن يجب أن يكون المولد في حدود 11 ... 13 كيلو واط.

كبنك مكثف ثلاثي الطور ، من الجيد استخدام ما يسمى بمعوضات الطاقة التفاعلية ، المصممة لتحسين cosφ في شبكات الإضاءة الصناعية. نوع التعيين: KM1-0.22-4.5-3U3 أو KM2-0.22-9-3U3 ، والتي يتم فك شفرتها على النحو التالي. KM - مكثفات جيب التمام مشربة بالزيت المعدني ، الرقم الأول هو الحجم (1 أو 2) ، ثم الجهد (0.22 كيلو فولت) ، الطاقة (4.5 أو 9 كيلو فولت) ، ثم الرقم 3 أو 2 يعني ثلاث مراحل أو مفردة -نسخة مرحلية U3 (مناخ معتدل من الفئة الثالثة).

في حالة التصنيع الذاتي للبطارية ، يجب استخدام المكثفات مثل MBGO و MBGP و MBGT و K-42-4 وما إلى ذلك لجهد تشغيل لا يقل عن 600 فولت. لا يمكن استخدام المكثفات الإلكتروليتية.

يمكن اعتبار الخيار أعلاه لتوصيل محرك كهربائي ثلاثي الطور كمولد كلاسيكي ، ولكن ليس الخيار الوحيد. هناك طرق أخرى تعمل جيدًا أيضًا في الممارسة. على سبيل المثال ، عند توصيل بنك مكثف بملف أو ملفين لمولد محرك كهربائي.

وضع مرحلتين للمولد غير المتزامن.

الشكل 2 وضع مرحلتين لمولد غير متزامن.

يجب استخدام مثل هذا المخطط عندما لا تكون هناك حاجة للحصول على جهد ثلاثي الطور. يعمل خيار التبديل هذا على تقليل سعة العمل للمكثفات ، وتقليل الحمل على المحرك الميكانيكي الأساسي في وضع الخمول ، وما إلى ذلك. يحفظ الوقود "الثمين".

كمولدات منخفضة الطاقة تنتج جهدًا متناوبًا أحادي الطور 220 فولت ، يمكنك استخدام المحركات الكهربائية أحادية الطور غير المتزامنة ذات القفص السنجابي للأغراض المنزلية: من الغسالات مثل Oka و Volga ومضخات الري Agidel و BCN ، إلخ. لديهم بنك مكثف متصل بالتوازي مع ملف العمل ، أو يستخدمون مكثفًا متغيرًا في الطور متصلًا بملف البداية. قد تحتاج سعة هذا المكثف إلى زيادة طفيفة. سيتم تحديد قيمتها حسب طبيعة الحمل المتصل بالمولد: الحمل النشط (الأفران الكهربائية ، المصابيح الكهربائية ، مكاوي اللحام الكهربائية) يتطلب سعة صغيرة ، حثي (محركات كهربائية ، تلفزيونات ، ثلاجات) - أكثر.

الشكل 3 مولد منخفض الطاقة من محرك أحادي الطور غير متزامن.

الآن بضع كلمات حول المحرك الرئيسي ، والذي سيقود المولد. كما تعلم ، فإن أي تحول للطاقة يرتبط بخسائرها الحتمية. يتم تحديد قيمتها من خلال كفاءة الجهاز. لذلك ، يجب أن تتجاوز قوة المحرك الميكانيكي طاقة المولد غير المتزامن بنسبة 50 ... 100٪. على سبيل المثال ، مع قوة مولد غير متزامن تبلغ 5 كيلو واط ، يجب أن تكون قوة المحرك الميكانيكي 7.5 ... 10 كيلو واط. بمساعدة آلية النقل ، يتم تنسيق سرعة المحرك الميكانيكي والمولد بحيث يتم ضبط وضع تشغيل المولد على متوسط ​​سرعة المحرك الميكانيكي. إذا لزم الأمر ، يمكنك زيادة طاقة المولد لفترة وجيزة عن طريق زيادة سرعة المحرك الميكانيكي.

يجب أن تحتوي كل محطة طاقة مستقلة على الحد الأدنى الضروري من الملحقات: مقياس جهد التيار المتردد (بمقياس يصل إلى 500 فولت) ، ومقياس تردد (يُفضل) وثلاثة مفاتيح تبديل. يقوم أحد المفاتيح بتوصيل الحمل بالمولد ، بينما يقوم الآخران بتبديل دائرة الإثارة. يسهل وجود المفاتيح في دائرة الإثارة بدء تشغيل المحرك الميكانيكي ، كما يسمح لك بتقليل درجة حرارة لفات المولد بسرعة ، وبعد انتهاء العمل ، يتم تدوير دوار المولد غير المتحمس من محرك ميكانيكي للبعض الوقت. يطيل هذا الإجراء العمر النشط لملفات المولد.

إذا كان من المفترض أن يعمل المولد على تشغيل المعدات التي يتم توصيلها عادةً بأنابيب التيار المتردد (على سبيل المثال ، الإضاءة السكنية ، والأجهزة المنزلية) ، فمن الضروري توفير مفتاح ثنائي الطور يفصل هذا الجهاز عن الشبكة الصناعية أثناء التشغيل من المولد. يجب فصل كلا الأسلاك: "المرحلة" و "الصفر".

أخيرًا ، بعض النصائح العامة.

1. المولد جهاز خطير. استخدم 380 فولت فقط عند الضرورة القصوى ، وإلا استخدم 220 فولت.

2. وفقًا لمتطلبات السلامة ، يجب أن يكون المولد مزودًا بالتأريض.

3. انتبه إلى النظام الحراري للمولد. إنه "لا يحب" التباطؤ. من الممكن تقليل الحمل الحراري عن طريق الاختيار الدقيق لسعة مكثفات الإثارة.

4. لا تخطئ في قوة التيار الكهربائي الناتج عن المولد. إذا تم استخدام مرحلة واحدة أثناء تشغيل مولد ثلاثي الطور ، فستكون طاقته 1/3 من إجمالي طاقة المولد ، إذا كانت مرحلتان - 2/3 من إجمالي طاقة المولد.

5. يمكن التحكم في تردد التيار المتردد الناتج عن المولد بشكل غير مباشر بواسطة جهد الخرج ، والذي يجب أن يكون في وضع "الخمول" 4 ... 6٪ أعلى من القيمة الصناعية البالغة 220/380 فولت.

تعمل جميع الآلات الكهربائية وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي ، وكذلك وفقًا لقانون تفاعل الموصل مع التيار والمجال المغناطيسي.

يتم تقسيم الآلات الكهربائية حسب نوع مصدر الطاقة إلى آلات التيار المستمر والتيار المتردد. يتم إنشاء التيار المباشر عن طريق مزودات الطاقة غير المنقطعة. تتميز آلات التيار المستمر بخاصية الانعكاس. هذا يعني أنهم قادرون على العمل في وضعي المحرك والمولد. يمكن تفسير هذا الظرف من حيث الظواهر المماثلة في تشغيل كلا الجهازين. سننظر بمزيد من التفصيل في ميزات تصميم المحرك والمولد أدناه.

محرك

محرك مصمم ل تحويل الطاقة الكهربائية إلى ميكانيكية. في الإنتاج الصناعي ، تُستخدم المحركات كمحركات لأدوات الآلات والآليات الأخرى التي تشكل جزءًا من العمليات التكنولوجية. أيضًا ، تُستخدم المحركات في الأجهزة المنزلية ، على سبيل المثال ، في الغسالة.

عندما يكون موصل على شكل إطار مغلق في مجال مغناطيسي ، فإن القوى المطبقة على الإطار ستؤدي إلى تدوير هذا الموصل. في هذه الحالة ، سيكون حول أبسط محرك.

كما ذكرنا سابقًا ، يتم تشغيل محرك التيار المستمر من مصادر طاقة غير منقطعة ، على سبيل المثال ، من بطارية ، مصدر طاقة. المحرك لديه لف الإثارة. اعتمادًا على اتصالها ، تتميز المحركات بالاستقلالية والإثارة الذاتية ، والتي بدورها يمكن أن تكون متسلسلة ومتوازية ومختلطة.

يتم توصيل محرك التيار المتردد من الشبكة الكهربائية. بناءً على مبدأ التشغيل ، يتم تقسيم المحركات إلى متزامن وغير متزامن.

الفرق الرئيسي بين المحرك المتزامن هو وجود لف على الدوار الدوار، وكذلك آلية الفرشاة الحالية ، والتي تعمل على إمداد اللفات بالتيار. يتم دوران الجزء المتحرك بشكل متزامن مع دوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت. ومن هنا جاء اسم المحرك.

في المحرك غير المتزامن ، الشرط المهم هو ذلك يجب أن يكون دوران الجزء المتحرك أبطأ من دوران المجال المغناطيسي. إذا لم يتم مراعاة هذا المطلب ، فإن تحريض القوة الدافعة الكهربائية وحدوث تيار كهربائي في الدوار أمر مستحيل.

يتم استخدام المحركات غير المتزامنة في كثير من الأحيان ، ولكن لها عيبًا واحدًا مهمًا - دون تغيير التردد الحالي ، من المستحيل التحكم في سرعة دوران العمود. هذا الشرط لا يسمح بتحقيق التناوب بتردد ثابت. ومن العيوب المهمة أيضًا القيود المفروضة على أقصى سرعة دوران ( 3000 دورة في الدقيقة.).

في الحالات التي يكون فيها من الضروري تحقيق سرعة دوران ثابتة للعمود ، وإمكانية تنظيمه ، وكذلك لتحقيق سرعة دوران تتجاوز الحد الأقصى الممكن للمحركات غير المتزامنة ، يتم استخدام المحركات المتزامنة.

مولد كهرباء

الموصل ، الذي يتحرك بين قطبين مغناطيسيين ، يساهم في ظهور قوة دافعة كهربائية. عندما يتم إغلاق الموصل ، ثم تحت تأثير القوة الدافعة الكهربائية ، يظهر تيار فيه. هذه الظاهرة مبنية على مولد كهربائي.

المولد قادر على إنتاج الطاقة الكهربائية من الطاقة الحرارية أو الكيميائية. ومع ذلك ، فإن الأكثر انتشارًا هي المولدات التي تحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.

المكونات الرئيسية لمولد التيار المستمر:

• مرساة تعمل كدوار.
• الجزء الثابت الذي يوجد عليه ملف الإثارة.
• إطار.
• أقطاب مغناطيسية.
• تجميع وفرش المجمع.

لا يتم استخدام مولدات التيار المستمر في كثير من الأحيان. المجالات الرئيسية لتطبيقها: النقل الكهربائي ، محولات اللحام ، وكذلك توربينات الرياح.

المولد له تصميم مشابه لمولد التيار المستمر ، ولكنه يختلف في هيكل مجموعة المجمع والملفات الموجودة على الدوار.

كما هو الحال مع المحركات ، يمكن أن تكون المولدات إما متزامنة أو غير متزامنة. يكمن الاختلاف بين هذه المولدات في هيكل الدوار. يحتوي المولد المتزامن على محاثات موجودة على الدوار ، بينما يحتوي المولد غير المتزامن على أخاديد خاصة لللف على العمود.

تُستخدم المولدات المتزامنة عندما يكون من الضروري تزويد التيار بقدرة بدء عالية لفترة قصيرة من الوقت ، تتجاوز المقدار المُصنف. يتم توفير استخدام المولدات غير المتزامنة بشكل أكبر في الحياة اليومية ، لإمداد الطاقة للأجهزة المنزلية ، وكذلك للإضاءة ، حيث يتم توليد الطاقة الكهربائية مع القليل من التشويه أو بدون تشويه.

كيف يختلف المولد عن المحرك؟

بإيجاز ، من المهم ملاحظة أن عمل المحركات والمولدات يعتمد على المبدأ العام للحث الكهرومغناطيسي. يتشابه تصميم هذه الآلات الكهربائية ، ولكن هناك اختلاف في تكوين الدوار.

الاختلاف الرئيسي هو الغرض الوظيفي للمولد والمحرك: المحرك يولد طاقة ميكانيكية عن طريق استهلاك الطاقة الكهربائية ، والمولد ، على العكس من ذلك ، يولد طاقة كهربائية عن طريق استهلاك الطاقة الميكانيكية أو أي نوع آخر من الطاقة.