Самоделен монофазен алтернатор. Направи си сам вятърен генератор на асинхронен двигател

Ако е необходимо, като генератор на променлив ток може да се използва трифазен асинхронен електродвигател с ротор с катерица.

Това решение е удобно поради широката наличност на асинхронни двигатели, а също и поради липсата на колекторно-четков механизъм в такива двигатели, което прави такъв генератор надежден и издръжлив. Ако има удобен начин за завъртане на ротора му, тогава ще бъде достатъчно да свържете три еднакви кондензатора към намотките на статора, за да генерирате електричество. Практиката показва, че такива генератори могат да работят с години без нужда от поддръжка.

Тъй като има остатъчно намагнитване върху ротора, когато той се върти, в намотките на статора ще се появи индукционна ЕМП и тъй като кондензаторите са свързани към намотките, ще има съответен капацитивен ток, който ще намагнитва ротора. При по-нататъшно завъртане на ротора ще настъпи самовъзбуждане, поради което в намотките на статора ще се установи трифазен синусоидален ток.

В режим на генератор скоростта на ротора трябва да съответства на синхронната честота на двигателя, която е по-висока от неговата работна (асинхронна) честота. Например: за двигателя AIR112MV8 намотката на статора има 4 двойки магнитни полюса, което означава, че номиналната му синхронна честота е 750 об / мин, но при работа под натоварване роторът на този двигател се върти с честота 730 об / мин, тъй като е асинхронен двигател. Така че, в режим на генератор, трябва да завъртите ротора му с честота от 750 rpm. Съответно, за двигатели с две двойки магнитни полюси, номиналната синхронна честота е 1500 rpm, а с една двойка полюси - 3000 rpm.

Кондензаторите се избират в съответствие с мощността на приложения асинхронен двигател и естеството на натоварването. Реактивната мощност, която кондензаторите осигуряват при този режим на работа, в зависимост от капацитета им, може да се изчисли по формулата:

Например, има асинхронен двигател, проектиран за номинална мощност от 3 kW, когато работи от трифазна мрежа с напрежение 380 волта и честота 50 Hz. Това означава, че кондензаторите при пълно натоварване трябва да осигуряват цялата тази мощност. Тъй като токът е трифазен, тук говорим за капацитета на всеки кондензатор. Капацитетът може да се намери по формулата:

Следователно, за даден трифазен асинхронен двигател с мощност 3 kW, капацитетът на всеки от трите кондензатора при пълно съпротивително натоварване ще бъде:

Стартовите кондензатори от серията K78-17, K78-36 и други подобни за напрежение от 400 волта и по-високо, за предпочитане 600 волта, или кондензатори от метална хартия с подобни номинали са идеални за тази цел.

Говорейки за режимите на работа на генератор от асинхронен двигател, важно е да се отбележи, че на празен ход свързаните кондензатори ще създадат реактивен ток, който просто ще загрее намотките на статора, така че има смисъл кондензаторните модули да се съставят и да се свързват кондензаторите в съответствие с изискванията на конкретен товар. Токът на празен ход, с това решение, ще бъде значително намален, което ще разтовари системата като цяло. Натоварванията с реактивен характер, напротив, ще изискват свързване на допълнителни кондензатори, които надвишават изчислената мощност поради коефициента на мощност, характерен за реактивните товари.

Разрешено е свързването на намотките на статора както в звезда, за да се получи 380 волта, така и в триъгълник, за да се получи 220 волта. Ако няма нужда от трифазен ток, може да се използва само една фаза чрез свързване на кондензатори само към една от намотките на статора.

Можете да работите с две намотки. Междувременно трябва да се помни, че мощността, дадена от всяка от намотките на товара, не трябва да надвишава една трета от общата мощност на генератора. В зависимост от нуждите можете да свържете трифазен токоизправител или да използвате постоянен променлив ток. За по-лесно управление е полезно да организирате индикаторна стойка с измервателни уреди - волтметри, амперметри и честотомер. Автоматите (прекъсвачите) са идеални за превключване на кондензатори.

Особено внимание трябва да се обърне на безопасността, да се вземат предвид критичните токове и съответно да се изчислят напречните сечения на всички проводници. Надеждната изолация също е важен фактор за безопасност.

Всички домакински уреди, които днес се използват за домакинство, се захранват от електричество. Тоест, оказва се, че електрическият ток се превръща в основната механична операция на устройствата. Но тази зависимост има обратна страна - можете да получите електрическа енергия от механична енергия. И много майстори използват това, като създават генератор от асинхронен двигател със собствените си ръце.

Всеки, който има къща извън града, се сблъсква с проблема с прекъсването на електрозахранването. Нека си го кажем, това е проблем номер едно на ваканционните селища. Генераторите, работещи на бензин или дизелово гориво, помагат да се излезе от тази ситуация. Вярно е, че такива енергийни устройства не са евтино удоволствие, така че много летни жители сглобяват генератори със собствените си ръце, използвайки за това асинхронен двигател.

Как работи асинхронният генератор

Така че, както бе споменато по-горе, асинхронният двигател може да работи в генераторен режим само ако създава въртящ момент на ротора и правилно избира и свързва кондензаторна група.

Що се отнася до въртящия момент, има огромен брой структури и устройства, които могат да създадат този въртящ момент. Ето само няколко примера.

• Това може да бъде всеки бензинов или дизелов двигател с малка мощност. Много майстори използват верижни триони или мотоблоки за това. За да се увеличи скоростта на въртене на ротора на електродвигателя, е необходимо да се изчисли съотношението на диаметъра на шайбите, монтирани на ротора, и вала на бензиновия двигател. Въртенето се предава с помощта на колан, веригата не се използва в този случай поради високата скорост на въртене.
• Възможно е да се създаде механична енергия с помощта на вода, като се монтира конструкция с гребло под нейния поток, подобно на витлото на кораб или лодка.
• Има опция за използване на вятърна мелница. Обикновено такива устройства се монтират в степните зони, където винаги има вятър.

Това са трите основни начина за получаване на електрически ток през асинхронен двигател.

Внимание! Всички експерти уверяват, че идеалното използване на двигателя за механична енергия е този с т. нар. постоянен празен ход. Тоест скоростта на въртене не се променя и е постоянна стойност. Освен това ще трябва да увеличите скоростта на въртене на вала на двигателя, която ще се различава от номиналната с увеличение от 10%.

Можете да разберете номиналната скорост на въртене на етикета или в паспорта на устройството. Неговата мерна единица е rpm. Ако не сте намерили този индикатор, тогава можете да го определите, ако включите двигателя в захранващата мрежа, като преди това сте инсталирали тахометър на вала.

Сега що се отнася до кондензаторите и схемата за свързване на двигателя. Първо, има известна зависимост на капацитета на кондензаторите от мощността на генератора. Ето го в таблицата по-долу.

Второ, капацитетът на кондензаторите на всяка линия на двигателя е еднакъв. На трето място, имайте предвид факта, че високият капацитет може да доведе до прегряване на двигателя. Затова стриктно се придържайте към съотношението според таблицата. Четвърто, инсталирането и сглобяването на кондензаторната група е отговорен въпрос, така че бъдете внимателни. Изолацията е много важна в този случай.

Съвет! Необходимо е да свържете кондензаторите един към друг според схемата на триъгълника. И намотките са звездовидни.

Между другото, ето диаграмата по-долу за включване на електродвигателя като генератор.

И един момент. Генераторът от асинхронен двигател с катерица произвежда много високо напрежение. Ето защо, ако имате нужда от напрежение от 220V, се препоръчва да инсталирате понижаващ трансформатор след него. Можете също така да преработите еднофазни електродвигатели с малка мощност, които се използват в домакински уреди. Разбира се, те също ще бъдат с ниска мощност, но използването им за включване на крушка или свързване на модем няма да е проблем. Между другото, начинаещите домашни занаятчии започват дейността си като електротехник с такива малки уреди. Схемата им е проста, детайлите са налични, освен това самото сглобено устройство е практически безопасно.

1. Генератор от асинхронен двигател е устройство с повишена опасност. И няма значение какъв двигател има, който предава механична енергия. Във всеки случай трябва да се погрижите за безопасността на работа. Най-лесният начин е правилно да изолирате устройството.
2. Ако асинхронен генератор ще се използва периодично като източник на електричество, тогава той трябва да бъде оборудван с измервателни уреди. Обикновено за това се използват тахометър и волтметър.
3. Разбира се, трябва да има два бутона в диаграмата на модула: “ON” и “OFF”.
4. Предпоставка е заземяването.
5. Помислете за факта, че мощността на асинхронния генератор обикновено се различава от мощността на самия електродвигател с 30-50%. Това се дължи на загуби при преобразуването на механичната енергия в електрическа.
6. Обърнете внимание и на работната температура. Подобно на двигател с вътрешно горене, генераторът ще се нагрее.

Заключение по темата

Генераторът "Направи си сам" от конвенционален асинхронен двигател не е проблем. Важно е да се спазват всички изисквания, които описахме по-горе. Малка неточност и нещата може да се объркат. Във всеки случай вече няма да е възможно да се получи ток с напрежение от 220 волта и ако това стане, тогава самият уред няма да работи дълго време.

Изобретението се отнася до областта на електротехниката и електроенергетиката, по-специално до методи и оборудване за генериране на електрическа енергия, и може да се използва в системи за автономно захранване, в автоматизация и домакински уреди, в авиацията, морския и автомобилния транспорт.

Поради нестандартния метод на генериране и оригиналния дизайн на мотор-генератора, режимите на генератора и електродвигателя се комбинират в един процес и са неразривно свързани. В резултат на това, когато товарът е свързан, взаимодействието на магнитните полета на статора и ротора образува въртящ момент, който съвпада по посока с момента, създаден от външното задвижване.

С други думи, с увеличаване на мощността, консумирана от натоварването на генератора, роторът на мотор-генератора започва да се ускорява и съответно мощността, консумирана от външното задвижване, намалява.

Дълго време в интернет има слухове, че генератор с пръстенна котва на Грам е в състояние да генерира повече електрическа енергия, отколкото е изразходвана механична енергия, и това се случи поради факта, че няма спирачен момент под товар.

Резултатите от експериментите, довели до изобретяването на мотор-генератор.

Дълго време в интернет има слухове, че генератор с пръстен на Грам е способен да генерира повече електрическа енергия, отколкото е изразходвана механично и това се е случило поради факта, че няма спирачен момент под натоварване. Тази информация ни подтикна да проведем серия от експерименти с навиване на пръстен, резултатите от които ще покажем на тази страница. За експерименти 24 парчета бяха навити на тороидална сърцевина, независими намотки, със същия брой завои.

1) Първоначално теглото на намотките беше свързано последователно, изходите към товара са разположени диаметрално. В центъра на намотката имаше постоянен магнит с възможност за въртене.

След като магнитът се приведе в движение с помощта на задвижване, товарът беше свързан и скоростта на задвижване беше измерена с лазерен тахометър. Както се очакваше, скоростта на задвижващия двигател започна да пада. Колкото повече мощност изразходва натоварването, толкова повече оборотите намаляват.

2) За по-добро разбиране на процесите, протичащи в намотката, вместо товара беше свързан DC милиамперметър.
Чрез бавно завъртане на магнита можете да наблюдавате какъв е полярността и големината на изходния сигнал в дадено положение на магнита.

От фигурите се вижда, че когато полюсите на магнита са срещуположни на изводите на намотката (фиг. 4; 8), токът в намотката е 0. Когато магнитът е в положение, когато полюсите са в центъра на намотката, имаме максимална стойност на тока (фиг. 2; 6).

3) На следващия етап от експериментите беше използвана само половината от намотката. Магнитът също се въртеше бавно и показанията на устройството бяха записани.

Показанията на уреда напълно съвпаднаха с предишния експеримент (фиг. 1-8).

4) След това външно устройство беше свързано към магнита и започна да го върти с максимална скорост.

Когато товарът беше свързан, задвижването започна да набира скорост!

С други думи, по време на взаимодействието на полюсите на магнита и полюсите, образувани в намотката с магнитната верига, когато токът преминава през намотката, се появява въртящ момент, насочен по протежение на въртящия момент, създаден от задвижващия двигател.

Фигура 1, има силно спиране на задвижването, когато товарът е свързан. Фигура 2, когато товарът е свързан, задвижването започва да се ускорява.

5) За да разберем какво се случва, решихме да създадем карта на магнитните полюси, които се появяват в намотките, когато ток преминава през тях. За да направите това, бяха проведени поредица от експерименти. Намотките бяха свързани в различни версии, а към краищата на намотките бяха приложени DC импулси. В същото време върху пружината беше фиксиран постоянен магнит, който от своя страна беше разположен до всяка от 24-те намотки.

Според реакцията на магнита (независимо дали е отблъснат или привлечен) е съставена карта на проявяващите се полюси.

Фигурите показват как магнитните полюси се появяват в намотките, с различни включвания (жълти правоъгълници на фигурите, това е неутралната зона на магнитното поле).

При промяна на полярността на импулса, полюсите, както се очаква, се променят на противоположни, следователно се изчертават различни опции за включване на намотките със същата полярност на мощността.

6) На пръв поглед резултатите на фигури 1 и 5 са ​​идентични.

При по-внимателен анализ стана ясно, че периферното разпределение на полюсите и "размерът" на неутралната зона са доста различни. Силата, с която магнитът е бил привлечен или отблъснат от намотките и магнитната верига, се показва чрез градиентното запълване на полюсите.

7) При сравняване на експерименталните данни, описани в параграфи 1 и 4, в допълнение към фундаменталната разлика в реакцията на задвижването към връзката на товара и значителна разлика в "параметрите" на магнитните полюси, бяха идентифицирани други разлики. По време на двата експеримента волтметър беше свързан успоредно с товара и амперметър беше свързан последователно с товара. Ако показанията на инструмента от първия експеримент (точка 1) се приемат за 1, то във втория експеримент (точка 4), показанието на волтметъра също е равно на 1. Според показанията на амперметъра, то е 0,005 от резултатите от първи експеримент.

8) Въз основа на горното в предишния параграф е логично да се предположи, че ако в неизползваната част на магнитната верига се направи немагнитна (въздушна) междина, тогава силата на тока в намотката трябва да се увеличи.

След като въздушната междина беше направена, магнитът отново беше свързан към задвижващия двигател и се върти до максимална скорост. Силата на тока наистина се увеличи няколко пъти и започна да бъде приблизително 0,5 от резултатите от експеримента в параграф 1,
но в същото време имаше спирачен момент на задвижването.

9) По начина, описан в параграф 5, е съставена карта на полюсите на този проект.

10) Нека сравним два варианта

Не е трудно да се предположи, че ако въздушната междина в магнитната верига се увеличи, геометричното разположение на магнитните полюси на фигура 2 трябва да се доближи до същото разположение като на фигура 1. А това от своя страна трябва да доведе до ефекта на ускоряване на задвижването, което е описано в параграф 4 (при свързване на натоварване, вместо спиране, се създава допълнителен въртящ момент към задвижващия момент).

11) След като пролуката в магнитната сърцевина се увеличи до максимум (до ръбовете на намотката), когато товарът беше свързан вместо спиране, задвижването започна отново да набира скорост.

В този случай картата на полюсите на намотката с магнитната верига изглежда така:

Въз основа на предложения принцип на генериране на електроенергия е възможно да се проектират генератори на променлив ток, които с увеличаване на електрическата мощност в товара не изискват увеличаване на механичната мощност на задвижването.

Принципът на работа на моторния генератор.

Според феномена на електромагнитната индукция, когато магнитният поток, преминаващ през затворена верига, се промени, във веригата се появява ЕМП.

Според правилото на Ленц: Индукционният ток, който възниква в затворена проводяща верига, има такава посока, че магнитното поле, което създава, се противопоставя на промяната в магнитния поток, който е причинил този ток. Няма значение как точно се движи магнитният поток спрямо веригата (фиг. 1-3).

Методът на възбуждане на ЕМП в нашия мотор-генератор е подобен на фигура 3. Той ви позволява да използвате правилото на Ленц за увеличаване на въртящия момент на ротора (индуктор).

1) Намотка на статора
2) Статорна магнитна верига
3) Индуктор (ротор)
4) Натоварване
5) Посока на въртене на ротора
6) Централна линия на магнитното поле на полюсите на индуктора

Когато външното устройство е включено, роторът (индукторът) започва да се върти. Когато началото на намотката се пресече от магнитния поток на един от полюсите на индуктора, в намотката се индуцира ЕМП.

Когато се включи товар, в намотката започва да тече ток и полюсите на магнитното поле, възникнало в намотките, съгласно правилото на Е. X. Ленц, се насочват към срещата на магнитния поток, който ги е възбудил.
Тъй като сърцевината на намотката е разположена по дъга на окръжност, магнитното поле на ротора се движи по завоите (дъгата на кръг) на намотката.

В този случай в началото на намотката, според правилото на Ленц, се появява полюс, който е същият като полюса на индуктора, а в другия край е противоположен. Тъй като подобни полюси се отблъскват, а противоположните се привличат, индукторът има тенденция да заеме положение, което съответства на действието на тези сили, което създава допълнителен момент, насочен по протежение на въртенето на ротора. Максималната магнитна индукция в намотката се достига в момента, когато средната линия на полюса на индуктора е срещу средата на намотката. С по-нататъшно движение на индуктора магнитната индукция на намотката намалява и в момента, когато средната линия на полюса на индуктора излиза извън намотката, тя е равна на нула. В същия момент началото на намотката започва да пресича магнитното поле на втория полюс на индуктора и според описаните по-горе правила ръбът на намотката, от който започва да се отдалечава първият полюс, започва да го отблъсква с нарастваща сила.

снимки:
1) Нулева точка, полюсите на индуктора (ротора) са симетрично насочени към различни ръбове на намотката в EMF=0 намотката.
2) Централната линия на северния полюс на магнита (ротора) пресече началото на намотката, в намотката се появи ЕМП и съответно магнитният полюс се появи идентичен с полюса на възбудителя (ротора).
3) Полюсът на ротора е в центъра на намотката, а максималната стойност на EMF е в намотката.
4) Полюсът се приближава до края на намотката и ЕМП намалява до минимум.
5) Следваща нулева точка.
6) Централната линия на южния полюс навлиза в намотката и цикълът се повтаря (7;8;1).

Уютът и комфортът в модерното жилище до голяма степен зависи от стабилното снабдяване с електрическа енергия. Непрекъснатото захранване се постига по различни начини, сред които домашно направен генератор от асинхронен тип, направен у дома, се счита за доста ефективен. Добре направеното устройство ви позволява да решавате много битови проблеми, от генериране на променлив ток до осигуряване на захранване на инверторни заваръчни машини.

Принципът на работа на електрическия генератор

Генераторите от асинхронен тип са устройства с променлив ток, способни да генерират електрическа енергия. Принципът на работа на тези устройства е подобен на работата на асинхронните двигатели, така че те имат различно име - индукционни генератори. В сравнение с тези единици, роторът се върти много по-бързо, съответно скоростта на въртене става по-висока. Като генератор може да се използва обикновен AC асинхронен двигател, който не изисква никакви преобразувания на верига или допълнителни настройки.

Включването на еднофазен асинхронен генератор се извършва под действието на входящото напрежение, което изисква устройството да бъде свързано към източник на захранване. Някои модели използват кондензатори, свързани последователно, за да осигурят независимата им работа поради самовъзбуждане.

В повечето случаи генераторите изискват някакъв вид външно задвижващо устройство за генериране на механична енергия, която след това се преобразува в електрически ток. Най-често се използват бензинови или дизелови двигатели, както и вятърни и хидроинсталации. Независимо от източника на движещата сила, всички електрически генератори се състоят от два основни елемента - статор и ротор. Статорът е във фиксирано положение, осигуряващо движението на ротора. Неговите метални блокове ви позволяват да регулирате нивото на електромагнитното поле. Това поле се създава от ротора поради действието на магнити, разположени на еднакво разстояние от сърцевината.

Въпреки това, както вече беше отбелязано, цената дори на устройства с най-ниска мощност остава висока и недостъпна за много потребители. Следователно единственият изход е да сглобите генератора на ток със собствените си ръце и предварително да поставите в него всички необходими параметри. Но това изобщо не е лесна задача, особено за тези, които са слабо запознати с схемите и нямат умения за работа с инструменти. Домашният майстор трябва да има специфичен опит в производството на такива устройства. Освен това е необходимо да изберете всички необходими елементи, части и резервни части с необходимите параметри и технически характеристики. Домашните устройства се използват успешно в ежедневието, въпреки факта, че в много отношения те са значително по-ниски от фабричните продукти.

Предимства на асинхронните генератори

В съответствие с въртенето на ротора всички генератори са разделени на устройства от синхронен и асинхронен тип. Синхронните модели имат по-сложен дизайн, повишена чувствителност към падане на напрежението в мрежата, което намалява тяхната ефективност. Асинхронните агрегати нямат такива недостатъци. Те се отличават с опростен принцип на работа и отлични технически характеристики.

Синхронният генератор има ротор с магнитни намотки, които значително усложняват процеса на движение. В асинхронно устройство тази част прилича на обикновен маховик. Характеристиките на дизайна влияят на ефективността. При синхронните генератори загубите на ефективност са до 11%, а при асинхронните - само 5%. Следователно най-ефективният би бил домашен генератор от асинхронен двигател, който има други предимства:

• Простият дизайн на корпуса предпазва двигателя от проникване на влага. Така се намалява нуждата от твърде честа поддръжка.
• По-висока устойчивост на падане на напрежението, наличието на токоизправител на изхода, който предпазва свързаните устройства и оборудване от повреди.
• Асинхронните генератори осигуряват ефективна мощност за заваръчни машини, лампи с нажежаема жичка, компютърно оборудване, което е чувствително към спадане на напрежението.

Благодарение на тези предимства и дългия експлоатационен живот, асинхронните генератори, дори сглобени у дома, осигуряват непрекъснато и ефективно захранване на домакински уреди, оборудване, осветление и други критични зони.

Подготовка на материали и сглобяване на генератора със собствените си ръце

Преди да започнете монтажа на генератора, трябва да подготвите всички необходими материали и части. На първо място, имате нужда от електрически двигател, който можете да направите сами. Това обаче е много отнемащ време процес, следователно, за да спестите време, се препоръчва да премахнете необходимия блок от старото неработещо оборудване. Най-подходящи и водни помпи. Статорът трябва да бъде сглобен, с готова намотка. Може да е необходим изправител или трансформатор за изравняване на изходния ток. Също така, трябва да подготвите електрически проводник, както и електрическа лента.

Преди да направите генератор от електрически двигател, трябва да изчислите мощността на бъдещото устройство. За тази цел двигателят е свързан към мрежата, за да определи скоростта на въртене с помощта на тахометър. 10% се добавят към резултата. Това увеличение е компенсаторна стойност, която предотвратява прекомерното нагряване на двигателя по време на работа. Кондензаторите се избират в съответствие с планираната мощност на генератора с помощта на специална таблица.

Във връзка с генерирането на електрически ток от уреда е наложително заземяването му. Поради липсата на заземяване и некачествена изолация, генераторът не само бързо ще се провали, но и ще стане опасен за живота на хората. Самото сглобяване не е особено трудно. Кондензаторите са свързани на свой ред към готовия двигател, в съответствие с диаграмата. Резултатът е направен сам 220V алтернатор с ниска мощност, достатъчен за захранване с електричество на мелница, електрическа бормашина, циркуляр и друго подобно оборудване.

По време на работа на готовото устройство трябва да се вземат предвид следните характеристики:

• Необходимо е постоянно да се следи температурата на двигателя, за да се избегне прегряване.
• По време на работа се наблюдава намаляване на ефективността на генератора, в зависимост от продължителността на неговата работа. Следователно, периодично уредът се нуждае от почивки, така че температурата му да падне до 40-45 градуса.
• При липса на автоматично управление тази процедура трябва периодично да се извършва независимо с помощта на амперметър, волтметър и други измервателни уреди.

От голямо значение е правилният избор на оборудване, изчисляването на основните му показатели и технически характеристики. Желателно е да има чертежи и диаграми, които значително улесняват сглобяването на генериращото устройство.

Плюсове и минуси на домашен генератор

Самостоятелното сглобяване на генератора може да спести значителни пари. Освен това генераторът, сглобен самостоятелно, ще има планираните параметри и ще отговаря на всички технически изисквания.

Такива устройства обаче имат редица сериозни недостатъци:

• Възможни чести повреди на уреда поради невъзможността за херметично свързване на всички основни части.
• Неизправност на генератора, значително намаляване на неговата производителност в резултат на неправилно свързване и неточни изчисления на мощността.
• Работата с домашно изработени устройства изисква определени умения и предпазливост.

Въпреки това, домашен 220V генератор е доста подходящ като алтернативен вариант за непрекъснато захранване. Дори устройствата с ниска мощност са в състояние да осигурят работата на основни уреди и оборудване, поддържайки правилното ниво на комфорт в частна къща или апартамент.

Електротехниката съществува и функционира според собствените си закони и принципи. Сред тях има така наречения принцип на реверсивност, който ви позволява да направите генератор със собствените си ръце от асинхронен двигател. За решаването на този проблем са необходими знания и ясно разбиране на принципите на работа на това оборудване.

Превключване на асинхронен двигател в режим на генератор

На първо място, трябва да вземете предвид принципа на работа на асинхронен двигател, тъй като именно този агрегат служи като основа за създаване на генератор.

Електродвигател от асинхронен тип е устройство, което преобразува електрическата енергия в механична и топлинна енергия. Предвидена е възможността за такава трансформация, възникваща между намотките на статора и ротора. Основната характеристика на асинхронните двигатели е разликата в скоростта на тези елементи.

Самите статор и ротор са коаксиални кръгли секции, изработени от стоманени плочи с канали вътре в пръстена. В целия комплект се образуват надлъжни жлебове, където е разположена намотката на медния проводник. В ротора функцията на навиване се изпълнява от алуминиеви пръти, разположени в жлебовете на сърцевината и затворени от двете страни чрез заключващи пластини. Когато напрежението се приложи към намотките на статора, се създава въртящо се магнитно поле. Поради разликата в скоростта на въртене между намотките се индуцира ЕМП, което води до въртене на централния вал.

За разлика от асинхронния електродвигател, генераторът, напротив, преобразува топлинната и механичната енергия в електрическа енергия. Най-разпространени са индукционните устройства, характеризиращи се с индукция на взаимнонавиваща се електродвижеща сила. Както в случая на асинхронен двигател, причината за индукцията на ЕМП е разликата в скоростта на магнитните полета на статора и ротора. От тук съвсем естествено следва, на базата на принципа на обратимостта, че е напълно възможно да се превърне асинхронен двигател в генератор, поради определени технически преустройства.

Всеки асинхронен електрогенератор е вид трансформатор, който преобразува механичната енергия на вала на двигателя в променлив ток. Това се случва, когато скоростта на вала започне да надвишава синхронната и достигне 1500 rpm и повече. Тази скорост се постига чрез прилагане на висок въртящ момент. Неговият източник може да бъде двигател с вътрешно горене на газогенератор или работно колело на вятърна мелница.

При достигане на синхронната скорост се включва кондензаторна банка, в която се създава капацитивен ток. Под негово действие намотките на статора се самовъзбуждат и в режим на генериране започва да се генерира електрически ток. Надеждна и стабилна работа на такъв генератор, способен да доставя индустриална честота от 50 Hz, при определени условия:

• Скоростта на въртене трябва да бъде по-висока от честотата на работа на самия електродвигател с процента на приплъзване, който е 2-10%.
• Скоростта на въртене на генератора трябва да съответства на синхронната скорост.

Как да си направим генератор

Притежавайки определена информация, практически умения в електротехниката, е напълно възможно да сглобите работещ генератор със собствените си ръце от асинхронен двигател. На първо място, трябва да изчислите реалната, тоест асинхронната скорост на електродвигателя, който ще се използва като генератор. Тази операция може да се извърши с помощта на тахометър.

След това трябва да определите синхронната честота на електродвигателя, която ще бъде асинхронна за генератора. Както вече споменахме, тук е необходимо да се вземе предвид количеството приплъзване, което е 2-10%. Например, в резултат на измерванията е получена скорост на въртене от 1450 об / мин, следователно необходимата честота на генератора ще бъде 1479-1595 об / мин.