Aszinkron generátor fázisrotorral. Aszinkron generátor - alapelemek, működési elv és az alapvető paraméterek számítása

A cikk leírja, hogyan építsünk háromfázisú (egyfázisú) 220/380 V-os generátort aszinkron váltakozó áramú motoron.

Háromfázisú aszinkron villanymotor, amelyet a 19. század végén talált fel az orosz villamosmérnök, M. O. Dolivo-Dobrovolsky, mára az iparban és a mezőgazdaságban, valamint a mindennapi életben túlnyomórészt elterjedt. Az aszinkron villanymotorok a legegyszerűbbek és a legmegbízhatóbbak. Ezért minden olyan esetben, amikor az elektromos hajtás feltételei között megengedhető, és nincs szükség meddőteljesítmény-kompenzációra, aszinkron váltakozó áramú motorokat kell használni.

Az aszinkron motoroknak két fő típusa van: mókuskalitkás rotorral és fázisrotorral. Az aszinkron mókuskalitkás villanymotor egy rögzített részből - az állórészből és egy mozgó részből - a forgórészből áll, amely két motorpajzsba szerelt csapágyakban forog. Az állórész és a forgórész magjai egymástól elkülönített elektromos acéllemezekből készülnek. Az állórész magjának hornyaiba szigetelt huzalból készült tekercset helyeznek el. A rotormag hornyaiba rúdtekercset helyeznek, vagy olvadt alumíniumot öntenek. Az áthidaló gyűrűk rövidre zárják a forgórész tekercsét a végein (innen a név, rövidre). A mókuskalitkás rotorral ellentétben a fázisrotor hornyaiba egy tekercset helyeznek el, az állórész tekercselés típusának megfelelően. A tekercs végei a tengelyre szerelt csúszógyűrűkhöz vannak vezetve. A kefék a gyűrűk mentén csúsznak, összekötve a tekercset indító vagy beállító reosztáttal. A fázisrotoros aszinkron villanymotorok drágább eszközök, szakképzett karbantartást igényelnek, kevésbé megbízhatóak, ezért csak azokban az iparágakban használják, ahol nem nélkülözhetők. Emiatt nem túl gyakoriak, és nem foglalkozunk velük a továbbiakban.

Az állórész tekercsén áram folyik keresztül, amely egy háromfázisú áramkörben található, és forgó mágneses mezőt hoz létre. A forgó állórész mező mágneses erővonalai keresztezik a forgórész tekercsrudait, és elektromotoros erőt (EMF) indukálnak bennük. Ennek az EMF-nek a hatására áram folyik a rövidre zárt rotorrudakban. Mágneses fluxusok keletkeznek a rudak körül, létrehozva a forgórész közös mágneses mezőjét, amely az állórész forgó mágneses mezőjével kölcsönhatásba lépve olyan erőt hoz létre, amely a forgórészt az állórész mágneses mezőjének forgásirányában forog. A forgórész forgási sebessége valamivel kisebb, mint az állórész tekercselése által létrehozott mágneses tér forgási sebessége. Ezt a mutatót az S csúszás jellemzi, és a legtöbb motor esetében 2 és 10% között van.

Az ipari létesítményekben leggyakrabban háromfázisú aszinkron villanymotorokat használnak, amelyeket egységes sorozat formájában állítanak elő. Ezek közé tartozik az egyetlen 4A sorozat, amelynek névleges teljesítménye 0,06-400 kW, amelynek gépeit nagy megbízhatóság, jó teljesítmény jellemzi és megfelel a világszabványoknak.

Az autonóm aszinkron generátorok háromfázisú gépek, amelyek az elsődleges motor mechanikai energiáját váltakozó áramú elektromos energiává alakítják. Kétségtelen előnyük más típusú generátorokkal szemben a kollektor-kefe mechanizmus hiánya, és ennek eredményeként a nagyobb tartósság és megbízhatóság. Ha a hálózatról leválasztott aszinkron motort bármelyik primer motorról forgásba állítjuk, akkor az elektromos gépek reverzibilitásának elve szerint a szinkron fordulatszám elérésekor némi EMF keletkezik az állórész tekercsének kapcsain a a maradék mágneses tér hatása. Ha most egy C kondenzátor akkumulátort csatlakoztatunk az állórész tekercsének kapcsaihoz, akkor az állórész tekercseiben vezető kapacitív áram folyik, amely ebben az esetben mágnesez. Az akkumulátor kapacitásának C meg kell haladnia egy bizonyos C0 kritikus értéket, amely egy autonóm aszinkron generátor paramétereitől függ: csak ebben az esetben a generátor öngerjeszt, és háromfázisú szimmetrikus feszültségrendszert szerelnek fel az állórész tekercseire. A feszültség értéke végső soron a gép jellemzőitől és a kondenzátorok kapacitásától függ. Így egy aszinkron mókuskalitkás motor aszinkron generátorrá alakítható.

1. ábra Szabványos séma az aszinkron villanymotor generátorként való bekapcsolásához.

A kapacitást úgy választhatja meg, hogy az aszinkron generátor névleges feszültsége és teljesítménye megegyezzen a villanymotorként működő feszültséggel és teljesítménnyel.

Az 1. táblázat az aszinkron generátorok gerjesztésére szolgáló kondenzátorok kapacitásait mutatja (U=380 V, 750….1500 rpm). Itt a Q meddőteljesítményt a következő képlet határozza meg:

Q = 0,314 U2 C 10 -6,

ahol C a kondenzátorok kapacitása, uF.

Amint a fenti adatokból látható, az aszinkron generátor induktív terhelése, amely csökkenti a teljesítménytényezőt, a szükséges kapacitás meredek növekedését okozza.

A növekvő terhelés melletti feszültség állandó fenntartása érdekében növelni kell a kondenzátorok kapacitását, azaz további kondenzátorokat kell csatlakoztatni.

Ezt a körülményt az aszinkron generátor hátrányának kell tekinteni.

Az aszinkron generátor forgási frekvenciájának normál üzemmódban meg kell haladnia az aszinkront az S = 2 ... 10% csúszás mértékével, és meg kell felelnie a szinkron frekvenciának.

Ennek a feltételnek a be nem tartása azt eredményezi, hogy a generált feszültség frekvenciája eltérhet az ipari 50 Hz-es frekvenciától, ami a frekvenciafüggő villamosenergia-fogyasztók instabil működéséhez vezet: elektromos szivattyúk, mosógépek, transzformátor bemenet.

Különösen veszélyes a generált frekvencia csökkentése, mivel ilyenkor a villanymotorok és transzformátorok tekercseinek induktív ellenállása csökken, ami fokozott felmelegedést és idő előtti meghibásodást okozhat.

Aszinkron generátorként a megfelelő teljesítményű hagyományos aszinkron mókuskalitkás villanymotor átalakítás nélkül használható. Az elektromos motor-generátor teljesítményét a csatlakoztatott eszközök teljesítménye határozza meg. Ezek közül a legenergiaigényesebbek:

háztartási hegesztő transzformátorok;

Elektromos fűrészek, elektromos fugázók, gabonadarálók (teljesítmény 0,3 ... 3 kW);

· Elektromos kemencék, mint a "Rossiyanka", "Dream", legfeljebb 2 kW teljesítménnyel;

elektromos vasalók (teljesítmény 850 ... 1000 W).

Különösen a háztartási hegesztőtranszformátorok működésével szeretnék foglalkozni.

Az autonóm áramforráshoz való csatlakozásuk a legkívánatosabb, mert. ipari hálózatról működtetve számos kellemetlenséget okoznak a többi villamosenergia-fogyasztó számára. Ha egy háztartási hegesztőtranszformátort 2 ... 3 mm átmérőjű elektródákkal való használatra terveztek, akkor a teljes teljesítménye körülbelül 4 ... 6 kW, az aszinkron generátor teljesítményének 5 ... tartományon belül kell lennie. 7 kW.

Ha egy háztartási hegesztőtranszformátor lehetővé teszi a 4 mm átmérőjű elektródákkal történő működést, akkor a legnehezebb üzemmódban - a fém "vágása" - az általa fogyasztott teljes teljesítmény elérheti a 10 ... 12 kW-ot, az aszinkron teljesítményét. generátornak 11 ... 13 kW-on belül kell lennie.

Háromfázisú kondenzátortelepként célszerű az úgynevezett meddőteljesítmény-kompenzátorokat használni, amelyek célja a cos φ javítása az ipari világítási hálózatokban. Típusjelzésük: KM1-0,22-4,5-3U3 vagy KM2-0,22-9-3U3, melynek megfejtése a következőképpen történik. KM - ásványolajjal impregnált koszinusz kondenzátorok, az első számjegy a méret (1 vagy 2), majd a feszültség (0,22 kV), a teljesítmény (4,5 vagy 9 kvar), majd a 3 vagy 2 szám háromfázisú vagy szimpla. -fázisú változat, U3 (a harmadik kategória mérsékelt éghajlata).

Az akkumulátor saját gyártása esetén legalább 600 V üzemi feszültséghez MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 stb. kondenzátorokat kell használni. Elektrolit kondenzátorok nem használhatók.

A háromfázisú villanymotor generátorként történő csatlakoztatásának fenti lehetősége klasszikusnak tekinthető, de nem az egyetlen. Vannak más módszerek is, amelyek ugyanolyan jól működnek a gyakorlatban. Például, ha egy kondenzátortelepet egy villanymotor-generátor egy vagy két tekercséhez csatlakoztatnak.

2. ábra Egy aszinkron generátor kétfázisú üzemmódja.

Ezt a sémát akkor kell használni, ha nincs szükség háromfázisú feszültség beszerzésére. Ez a kapcsolási lehetőség csökkenti a kondenzátorok üzemi kapacitását, csökkenti az elsődleges mechanikus motor terhelését üresjárati üzemmódban stb. "értékes" üzemanyagot takarít meg.

Kis teljesítményű generátorokként, amelyek 220 V váltakozó egyfázisú feszültséget állítanak elő, egyfázisú aszinkron mókuskalitkás villanymotorokat használhat háztartási használatra: mosógépekből, például Oka, Volga, Agidel, BCN öntözőszivattyúkból stb. A munkatekerccsel párhuzamosan kondenzátor bankkal rendelkeznek. Használhat egy meglévő fázisváltó kondenzátort, ha csatlakoztatja a működő tekercshez. Lehetséges, hogy ennek a kondenzátornak a kapacitását kissé növelni kell. Értékét a generátorhoz csatlakoztatott terhelés jellege határozza meg: az aktív terhelés (villanykemencék, izzók, elektromos forrasztópákák) kis kapacitást igényel, az induktív (villanymotorok, televíziók, hűtőszekrények) - több.

3. ábra Kis teljesítményű generátor egyfázisú aszinkron motorból.

Most néhány szó az erőgépről, amely a generátort fogja hajtani. Mint tudják, az energia minden átalakulása elkerülhetetlen veszteségekkel jár. Értéküket a készülék hatékonysága határozza meg. Ezért a mechanikus motor teljesítményének 50 ... 100%-kal meg kell haladnia az aszinkron generátor teljesítményét. Például 5 kW teljesítményű aszinkron generátor esetén a mechanikus motor teljesítményének 7,5 ... 10 kW-nak kell lennie. Az erőátviteli mechanizmus segítségével a mechanikus motor és a generátor fordulatszámát úgy hangolják össze, hogy a generátor üzemmódja a mechanikus motor átlagos fordulatszámára legyen beállítva. Ha szükséges, a mechanikus motor fordulatszámának növelésével rövid ideig növelheti a generátor teljesítményét.

Minden autonóm erőműnek tartalmaznia kell a szükséges minimális tartozékokat: egy AC voltmérőt (legfeljebb 500 V-ig), egy frekvenciamérőt (lehetőleg) és három kapcsolót. Az egyik kapcsoló a terhelést a generátorhoz köti, a másik kettő a gerjesztő áramkört kapcsolja. A kapcsolók jelenléte a gerjesztő áramkörben megkönnyíti a mechanikus motor indítását, és lehetővé teszi a generátor tekercseinek hőmérsékletének gyors csökkentését is, a munka befejezése után a gerjesztetlen generátor forgórészét egy mechanikus motorból néhány ideig elforgatják. idő. Ez az eljárás meghosszabbítja a generátor tekercseinek aktív élettartamát.

Ha a generátornak olyan berendezést kell táplálnia, amely normál esetben csatlakozik a váltakozó áramú hálózathoz (például lakossági világítás, háztartási készülékek), akkor egy kétfázisú kapcsolót kell biztosítani, amely leválasztja ezt a berendezést az ipari hálózatról a működés során. a generátortól. Mindkét vezetéket le kell választani: "fázis" és "nulla".

Végül néhány általános tanács.

A generátor veszélyes eszköz. Csak akkor használjon 380 V-ot, ha feltétlenül szükséges, ellenkező esetben használjon 220 V-ot.

A biztonsági követelményeknek megfelelően a generátort földeléssel kell ellátni.

Ügyeljen a generátor hőkezelésére. "Nem szereti" az alapjáratot. A hőterhelés csökkentése a gerjesztőkondenzátorok kapacitásának gondosabb megválasztásával lehetséges.

Ne tévesszen meg a generátor által generált elektromos áram teljesítményét. Ha egy fázist használnak a háromfázisú generátor működése során, akkor teljesítménye a generátor teljes teljesítményének 1/3-a lesz, ha két fázis - a generátor teljes teljesítményének 2/3-a.

A generátor által generált váltakozó áram frekvenciája közvetetten szabályozható a kimeneti feszültséggel, amelynek "üresjárati" üzemmódban 4 ... 6%-kal kell magasabbnak lennie, mint a 220 V / 380 V ipari érték.

Irodalom:

L.G. Prishchep Vidéki villanyszerelő tankönyv. Moszkva: Agropromizdat, 1986.
A.A. Ivanov Villamosmérnöki Kézikönyv. - K .: Felsőiskola, 1984.
cm001.narod.ru

„Csináld magad” 2005, 3. szám, 78–82

Találtam egy cikket az interneten arról, hogyan lehet autógenerátort állandó mágneses generátorrá alakítani. Lehetséges-e ezt az elvet használni, és a generátort saját kezűleg átalakítani egy aszinkron villanymotorból? Lehetséges, hogy nagy energiaveszteség lesz, nem a tekercsek ilyen elrendezése.

Van egy aszinkron típusú motorom 110 voltos feszültséghez, fordulatszám - 1450, 2,2 amper, egyfázisú. Konténerek segítségével nem vállalok házi generátort, mert nagy veszteségek lesznek.

Javasoljuk, hogy e rendszer szerint egyszerű motorokat használjon.

Ha lekerekített mágnesekkel cseréli ki a motort vagy a generátort a hangszórókból, akkor rákba kell telepítenie őket? A rákok két fémrész, amelyek a gerjesztőtekercseken kívül vannak rögzítve.

Ha mágneseket helyeznek a tengelyre, akkor a tengely söntöli a mágneses erővonalakat. Akkor milyen lesz az izgalom? A tekercs szintén egy fém tengelyen található.

Ha megváltoztatja a tekercsek bekötését és párhuzamos kapcsolatot hoz létre, felgyorsít a normál érték feletti sebességre, akkor 70 voltot kap. Hol tudok ilyen forradalmakra mechanizmust szerezni? Ha visszatekerjük sebességcsökkenésre és kisebb teljesítményre, akkor a teljesítmény túlságosan csökken.

A zárt forgórészű indukciós motor vas, amely alumíniummal van töltve. Házi készítésű generátort vehet egy autóból, amelynek feszültsége 14 volt, árama 80 amper. Ez jó adat. Generátorként porszívóból vagy mosógépből származó váltóáram-gyűjtővel ellátott motor használható. Szerelje be az előfeszítést az állórészre, távolítsa el az egyenfeszültséget a kefékről. A legmagasabb EMF szerint változtassa meg a kefék szögét. A hatásfok általában nulla. De jobb, mint egy szinkron típusú generátor, nem ők találták fel.

Úgy döntöttem, hogy kipróbálok egy házi generátort. Egyfázisú aszinkron motor baba mosógépből, fúróval csavarva. 4 mikrofarad kapacitást kötöttem rá, 5 volt 30 hertz lett és 1,5 milliamperes áram rövidzárlatra.

Nem minden villanymotor használható generátorként ilyen módon. Vannak acél forgórészes motorok, amelyeknek a maradék része alacsony mágnesezettséggel rendelkezik.

Ismerni kell a különbséget az elektromos energia átalakítása és az energiatermelés között. Számos módja van az 1 fázis 3-ra való átalakítására. Ezek egyike a mechanikai energia. Ha az erőművet leválasztják a konnektorról, akkor minden átalakítás elvész.

Jól látható, honnan származik a drót mozgása sebességnövekedéssel. Nem világos, hogy hol lesz a mágneses tér az EMF eléréséhez a vezetékben.

Könnyű elmagyarázni. A megmaradt mágnesesség mechanizmusa miatt az armatúrában EMF képződik. Az állórész tekercsében áram van, amely zárva van a kapacitástól.

Az áram keletkezett, ami azt jelenti, hogy növeli az elektromotoros erőt a forgórész tengelyének tekercseire. A kilépő áram növeli az elektromotoros erőt. Az állórész elektromos árama sokkal nagyobb elektromotoros erőt generál. Ez addig tart, amíg az állórész mágneses fluxusai és a forgórész egyensúlya, valamint további veszteségek létrejönnek.

A kondenzátorok méretét úgy kell kiszámítani, hogy a kapcsokon a feszültség elérje a névleges értéket. Ha kicsi, akkor csökkentse a kapacitást, majd növelje. Kétségek merültek fel a régi motorokkal kapcsolatban, amelyek állítólag nem izgatnak. A motor vagy a generátor forgórészének felgyorsítása után gyorsan be kell lépni bármely fázisba kis mennyiségű voltgal. Minden visszatér a normális kerékvágásba. Töltse fel a kondenzátort a kapacitás felével egyenlő feszültségre. Kapcsolja be egy hárompólusú kapcsolóval. Ez a 3 fázisú motorra vonatkozik. Ezt a sémát személyszállító autók generátoraihoz használják, mivel mókusketreces rotorral rendelkeznek.

2. módszer

Más módon készíthet házi generátort. Az állórész trükkös kialakítású (speciális tervezési megoldással rendelkezik), lehetőség van a kimeneti feszültség beállítására. Saját kezűleg készítettem egy ilyen generátort az építkezésen. A motor 7 kW teljesítményt vett fel 900 ford./percnél. A gerjesztő tekercset a háromszög áramkör szerint kötöttem 220 V-ra. 1600 fordulaton indítottam, a kondenzátorok 3 db 120 mikrofaraddal. Három pólusú kontaktor kapcsolta be őket. A generátor háromfázisú egyenirányítóként működött. Ebből az egyenirányítóból egy 1000 wattos kollektoros elektromos fúrót tápláltak, és egy 2200 wattos, 220 V-os körfűrészt, 2000 wattos köszörűt.

Csinálnom kellett egy lágyindító rendszert, egy másik ellenállást rövidre zárt fázissal 3 másodperc után.

Elosztócsöves motoroknál ez nem helyes. Ha a forgási frekvenciát megduplázzuk, akkor a kapacitás is csökken.

A gyakoriság is növekedni fog. A tartálykört automata üzemmódban kikapcsolták, hogy ne használjuk a reaktivitási tóruszt, ne fogyasszuk el az üzemanyagot.

Működés közben meg kell nyomni a kontaktor állórészét. Három fázis szétszedte őket a haszontalanságból. Az ok a pólusok nagy résében és megnövekedett téreloszlásában rejlik.

Speciális mechanizmusok dupla ketreccel a mókusoknak és ferde szemekkel a mókusoknak. Ennek ellenére 100 voltot és 30 hertzes frekvenciát kaptam a mosógép motorjától, nem akar égni a 15 wattos lámpa. Nagyon gyenge teljesítmény. A motort erősebbre kell venni, vagy több kondenzátort kell tenni.

A kocsik alatt mókusketreces rotorral ellátott generátort használnak. Mechanizmusa sebességváltóból és szíjhajtásból származik. Forgási fordulatok 300 fordulat. Kiegészítő terhelésgenerátorként található.

3. módszer

Tervezhet házi generátort, benzines erőművet.

Generátor helyett használjon 1,5 kW-os 3 fázisú aszinkron motort 900 ford./perc sebességgel. A villanymotor olasz, háromszöggel és csillaggal összeköthető. Először egy egyenáramú motorral ellátott alapra tettem a motort, rákötöttem a kuplungra. Elkezdte forgatni a motort 1100 rpm-en. A fázisokon 250 V feszültség volt. Rákötöttem egy 1000 wattos izzót, azonnal 150 voltra esett a feszültség. Valószínűleg a fázisok kiegyensúlyozatlansága miatt. Minden fázist külön terhelésre kell kötni. Három 300 wattos izzó elméletileg nem lesz képes 200 voltra csökkenteni a feszültséget. Több kondenzátort is rakhatsz.

A motor fordulatszámát növelni kell, terhelés alatt ne csökkentse, akkor a hálózat áramellátása állandó lesz.

Jelentős teljesítményre van szükség, az autogenerátor nem ad ekkora teljesítményt. Ha egy nagy KAMAZ-ot visszatekersz, akkor 220 V nem jön ki belőle, mivel a mágneses áramkör túltelített lesz. 24 V-ra tervezték.

Ma megpróbáltam a terhelést egy 3 fázisú tápegységen (egyenirányítón) keresztül csatlakoztatni. A garázsokban lekapcsolták a villanyt, nem működött. Az energetikai mérnökök városában szisztematikusan lekapcsolják az áramot, ezért állandó áramforrást kell létrehozni elektromos árammal. Elektromos hegesztéshez van egy akasztó, a traktorra van akasztva. Elektromos szerszám csatlakoztatásához állandó 220 V-os feszültségforrásra van szükség. Volt egy ötlet, hogy saját kezűleg tervezzünk egy házilagos generátort, és egy invertert hozzá, de akkumulátorral nem lehet sokáig dolgozni. .

Nemrég kapcsolták be az áramot. Csatlakoztam egy aszinkron motort Olaszországból. A láncfűrész motorjával ráraktam a vázra, a tengelyeket összecsavartam, gumikuplungot tettem. A tekercseket csillagséma szerint kötöttem össze, a kondenzátorokat háromszögben, egyenként 15 mikrofaraddal. Amikor elindítottam a motorokat, nem működött a teljesítmény. Csatoltam a fázisokra feltöltött kondenzátort, megjelent a feszültség. A motor 1,5 kW teljesítményt adott le. Ugyanakkor a tápfeszültség 240 voltra csökkent, alapjáraton 255 volt. A tőle származó daráló jól működött 950 watton.

Megpróbáltam növelni a motor fordulatszámát, de a gerjesztés nem működik. A kondenzátor és a fázis érintkezése után a feszültség azonnal megjelenik. Megpróbálok másik motort telepíteni.

Milyen rendszerterveket gyártanak külföldön erőművekhez? 1 fázison jól látszik, hogy a forgórészé a tekercselés, nincs fáziskiegyensúlyozatlanság, mert egy fázis van. A 3 fázisban van egy rendszer, amely a legnagyobb terhelésű motorok csatlakoztatásakor ad teljesítményszabályozást. Hegesztéshez invertert is csatlakoztathat.

A hétvégén szerettem volna saját kezűleg készíteni egy házi generátort egy aszinkron motorral. A házi készítésű generátor készítésének sikeres kísérlete egy régi motor összekapcsolása öntöttvas házzal 1 kW-os és 950 fordulat / perc fordulatszámmal. A motor normálisan gerjesztett, egy 40 uF kapacitással. És telepítettem három konténert, és csillaggal összekapcsoltam őket. Ez elég volt egy elektromos fúró, egy köszörű elindításához. A feszültség kimenetét egy fázisra szerettem volna elérni. Ehhez csatlakoztattam három diódát, egy félhidat. Kiégtek a világító fénycsövek, a garázsban a táskák. A transzformátort három fázisban tekerem fel.

Írj megjegyzéseket, kiegészítéseket a cikkhez, lehet, hogy kihagytam valamit. Nézz szét, örülök, ha találsz még valami hasznosat az enyémen.

Az elektromos generátor az autonóm erőmű fő eleme. Ha nincs áram a magánházban vagy a nyaralóban, azon töpreng, hogyan tudná saját maga megoldani ezt a problémát?

Talán egy kiváló megoldás egy elektromos generátor vásárlása egy elosztó hálózatban. De még az alacsony fogyasztású modellek költsége is 15 000 rubeltől kezdődik, ezért más kiutat kell keresnie. Kiderült, hogy ő. Teljesen lehetséges az elektromos generátor összeszerelése és csatlakoztatása saját kezével.

Ez eltart egy kicsit. Szerszámkezelési ismeretek és az elektrotechnikai alapismeretek ismerete. A folyamat fő motorja az Ön vágya lesz, ami időigényes és felelősségteljes eljárás. További ösztönző lehet a nagy mennyiségű pénz megtakarításának lehetősége.

Csináld magad áramfejlesztők otthoni használatra: megvalósítási módok

Egy kis elmélet. Az elektromos áram vezetőben való előfordulásának alapja az elektromotoros erő. Megjelenése a vezetőnek való kitettség, a változó mágneses tér hatására következik be. Az elektromotoros erő nagysága a mágneses hullámok fluxusának változási sebességétől függ. Ez a hatás alapozza meg a szinkron és aszinkron elektromos gépek létrehozását. Ezért nem nehéz az áramgenerátort villanymotorrá alakítani és fordítva.

Vidéki házban vagy nyaralóban rendkívül ritkán használnak egyenáramú generátort. A hegesztőgéphez speciális változatban használható. Alapvetően hatálya az iparra terjed ki. A generátort nagy mennyiségben elektromos áram előállítására tervezték, így vidéken vagy vidéki nyaralóban kiváló alternatívája lesz a központi áramellátásnak. Ezért egy generátor otthoni létrehozásához saját kezünkkel végezzük el az aszinkron villanymotor átalakítását. A generátor működési elve a mechanikai energia elektromos energiává alakítása. Egy elemi elektromos generátor példája látható a videóban.

A fény előállításának ez az egyedülálló módja nagyon érdekes. Kissé továbbfejlesztve lehetőséget kapunk arra, hogy világítást biztosítsunk magunknak egy túrán vagy a természetben. Az egyetlen feltétel az, hogy biciklizni kell egy kicsi, de szükséges eszközzel.

Ebben az esetben a vezető forgó elektromágneses mezőjének eléréséhez elindítjuk a motort. Gyakran belső égésű motort használnak. Az égéstérben égő tüzelőanyag oda-vissza mozgást ad a dugattyúnak, ami a hajtórúdon keresztül a főtengely forgását idézi elő. Ő viszont forgó mozgást továbbít a generátor forgórészére, amely az állórész mágneses mezőjében mozogva elektromos áramot hoz létre a kimeneten.

A generátor a következő részekből áll:

• acélból vagy öntöttvasból készült karosszériarész, amely keretként szolgál az állórész és a forgórész csapágyszerelvényeinek felszereléséhez, egy ház, amely megvédi a teljes belső töltést a mechanikai sérülésektől;
• ferromágneses állórész mágneses fluxus gerjesztő tekercseléssel;
• öngerjesztett tekercselésű mozgatható rész (rotor), melynek tengelyét külső erő hajtja;
• egy kapcsolóegység, amely a mozgó rotor elektromos áramának eltávolítására szolgál grafit áramgyűjtő érintkezők segítségével.

A generátor alapvető elemei, függetlenül az elfogyasztott üzemanyag mennyiségétől és a motor teljesítményétől, a forgórész és az állórész. Az első mágneses teret hoz létre, a második pedig azt.

A bonyolult felépítésű és alacsonyabb termelékenységű szinkron generátorokkal ellentétben az aszinkron analógnak számos jelentős előnye van:

1. Nagyobb hatásfok, a veszteségek 2-szer kisebbek, mint a szinkron generátoroké.
2. A tok egyszerűsége nem csökkenti a funkcionalitást. Megbízhatóan védi az állórészt és a forgórészt a nedvességtől és a fáradt olajtól, ami meghosszabbítja a nagyjavítási időt.
3. Ellenáll a feszültségesésnek, emellett a kimenetre szerelt egyenirányító megvédi az elektromos készülékeket a sérülésektől.
4. Lehetőség van nagy érzékenységű készülékek áramellátására ohmos terheléssel.
5. Tartós. Az élettartamot több tíz évben számítják.

Az elektromos generátor fő alkotóelemei egy tekercsrendszer és egy elektromágnesrendszer (vagy más mágneses rendszer).

Az elektromos generátor működési elve a forgási mechanikai energia elektromos energiává alakítása.

A mágnesek rendszere mágneses teret hoz létre, a tekercsrendszer pedig forog benne, elektromos térré alakítva.

Ezenkívül a generátorrendszer tartalmaz egy feszültséglevezető rendszert, amely magát a generátort csatlakoztatja áramfogyasztó eszközökhöz.

Az egyik legegyszerűbb módja az aszinkron generátor használata.

Elektromos generátor létrehozásához két fő elemre van szükségünk: egy aszinkron generátorra és egy 2 hengeres benzinmotorra.

A benzinmotornak léghűtésesnek, 8 lóerősnek és 3000-es fordulatszámúnak kell lennie.

Aszinkron generátorként működik egy átlagos villanymotor, amelynek teljesítménye legfeljebb 15 kW, és fordulatszáma 750-1500 fordulat / perc.

Az aszinkron forgási frekvenciájának normál működéshez 10 százalékkal nagyobbnak kell lennie, mint a használt villanymotor szinkron fordulatszáma.

Ezért az aszinkron motort a névlegesnél 5-10 százalékkal nagyobb fordulatszámra kell csavarni. Hogyan lehet ezt megtenni?

A következőképpen járunk el: bekapcsoljuk az elektromos motort a hálózatban, majd fordulatszámmérővel mérjük az alapjárati fordulatszámot.

Mit jelent? Vegyünk egy példát egy motorra, amelynek névleges fordulatszáma: 900 ford./perc.

Egy ilyen motor alapjáraton termel 1230 ford./perc.

Így az adott adatok esetén a szíjhajtást úgy kell kialakítani, hogy biztosítsa a generátor fordulatszámát, és ezzel egyenlő 1353 ford./perc.

Aszinkronunk tekercseit egy "csillag" köti össze. Háromfázisú feszültséget generálnak, 380 V teljesítménnyel.

Az aszinkron áramkör névleges feszültségének fenntartásához helyesen kell kiválasztani a kondenzátorok kapacitását a fázisok között.

A konténerek, csak három van belőlük, ugyanazok.

Ha érezhető a fűtés, az azt jelenti, hogy a csatlakoztatott kapacitás túl nagy.

Az egyes fázisokhoz szükséges kapacitás kiválasztásához a következő adatokat használhatja a generátor teljesítménye alapján:

• 2 kW - kapacitása 60 uF
• 3,5 kW - kapacitása 100 uF
• 5 kW - 138 uF
• 7 kW - 182 uF
• 10 kW - 245 uF
• 15 kW - 342 uF

Az üzemeltetéshez legalább 400 V üzemi feszültségű kondenzátorok használhatók.A generátor kikapcsolásakor a kondenzátorokon elektromos töltés marad.

Nyilvánvalóan ez az elvégzett munka bizonyos fokú veszélyét jelenti. Ügyeljen arra, hogy tegye meg az óvintézkedéseket az áramütés elkerülése érdekében.

A generátor lehetővé teszi, hogy kézi elektromos szerszámokkal dolgozzon.

Ehhez egy 380 V-tól 220 V-ig terjedő transzformátorra lesz szüksége. Háromfázisú motor erőműhöz való csatlakoztatásakor kiderülhet, hogy a generátor nem tudja először elindítani.

Ez nem ijesztő - elég egy sorozat rövid távú motorindítást végrehajtani.

Addig kell őket gyártani, amíg a motor fel nem veszi a fordulatszámot.

Egy másik lehetőség a manuális kibontása.

A második lehetőség egy 220 \ 380 V-os elektromos generátor saját készítésére az, hogy egy mögöttes traktort használjon alapként.

A mögöttes traktort nagyon széles körben használják szántásra és nyaralók takarítására – de ez még messze nem a hasznos felhasználás határa.

Amint kiderült, és sok ember tapasztalata is megerősítette, segít megoldani az elektromos áram problémáját azokban a házakban és melléképületekben, ahol nincs csatlakoztatva.

Szükségünk van egy mögöttes traktorra és egy aszinkron villanymotorra, aminek a sebessége tól lesz 800-1600 ford./perc, és teljesítmény - 15 kW-ig.

A motoblokk motort és az aszinkron motort össze kell kötni. Ez 2 tárcsa és hajtószíj használatával történik.

A szíjtárcsa átmérője fontos. Nevezetesen olyannak kell lennie, hogy biztosítsa a generátor fordulatszámának a névleges fordulatszám értékének 10-15%-ával történő túllépését az elektromotorban.

Az egyes tekercspárokkal párhuzamosan bekapcsoljuk a kondenzátorokat. Így háromszöget fognak alkotni.

A tekercs vége és a felezőpontja közötti feszültséget el kell távolítani. Ennek eredményeként a tekercsek között 380 V, a tekercs közepe és vége között pedig 220 V feszültséget kapunk.

Ezt követően ki kell választania azokat a kondenzátorokat, amelyek biztosítják a generátor megfelelő indítását és működését.

Ne feledje, hogy mindhárom generátor teljesítménye azonos.

A generátor teljesítménye és a szükséges teljesítmény közötti kapcsolat a következő:

• 2 kW - kapacitása 60 uF
• 3,5 kW - kapacitása 100 uF
• 5 kW - 140 uF
• 7 kW - 180 uF
• 10 kW - 250 uF
• 15 kW - 350 uF

Elegendő lehet, ha csak egy kondenzátort használ a szükséges terhelésekhez. Az egyéb feltételeket a gyakorlatban önállóan kell kiválasztani.

A barkácsolt elektromos generátor többek között magánház vagy nyaraló fűtésére is használható.

Ebben az esetben szüksége lesz egy erősebb benzinmotorra, például egy autóból, amelyet egy roncstelepen lehet megvásárolni.

Elektromos generátor csatlakoztatása magánházhoz hogyan kell előállítani?

1. kapcsolja ki az áramot a házban;
2. indítsa el és melegítse fel a generátort;
3. csatlakoztassa a generátort a hálózathoz;
4. figyelje a normál tápegység megjelenését;
5. válassza le a generátort a tartalék hálózatról, és kapcsolja ki (előtte kapcsolja ki az összes működő elektromos készüléket a házban).

Legyen óvatos: ha ezeket a lépéseket rossz sorrendben hajtja végre, a generátor éppen ellenkezőleg bekapcsolhat, ami meghibásodást okoz.

Generátor kiválasztása otthoni használatra

Annak meghatározásához, hogy milyen generátorteljesítményt kell választania, értékelnie kell a teljes aktív típusú terhelést.

Figyelembe veszi az összes izzót, elektromos vízforralót, mikrohullámú sütőt, fűtőtesteket, elektromos szerszámokat. Vagyis az összes használni kívánt eszköz.

Például, ha néhány készüléket és még néhány izzót használ, akkor össze kell adnia az általuk fogyasztott teljes áramot.

Tehát abban a helyzetben, amikor 6 100 W-os fényű izzót, 1,5 kilowatt teljesítményű olajfűtőt és azonos teljesítményű mikrohullámú sütőt kell készíteni, a számítás a következő: 1,5x2 + 600 (100 W 6 lámpához) \u003d 3,6 kilowatt.

A generátornak erre a teljesítményére (vagy kicsivel többre) van szüksége.

És saját kezűleg is megnézheti az elektromos generátor videóját

A cikk leírja, hogyan építsünk háromfázisú (egyfázisú) 220/380 V-os generátort aszinkron váltakozó áramú motoron. Háromfázisú aszinkron villanymotor, amelyet a 19. század végén talált fel az orosz villamosmérnök, M. O. Dolivo-Dobrovolsky, mára az iparban és a mezőgazdaságban, valamint a mindennapi életben túlnyomórészt elterjedt.

Az aszinkron villanymotorok a legegyszerűbbek és a legmegbízhatóbbak. Ezért minden olyan esetben, amikor az elektromos hajtás feltételei között megengedhető, és nincs szükség meddőteljesítmény-kompenzációra, aszinkron váltakozó áramú motorokat kell használni.

Az aszinkron motoroknak két fő típusa van: mókuskalitkás rotorralés azzal fázis forgórész. Az aszinkron mókuskalitkás villanymotor egy rögzített részből - az állórészből és egy mozgó részből - a forgórészből áll, amely két motorpajzsba szerelt csapágyakban forog. Az állórész és a forgórész magjai egymástól elkülönített elektromos acéllemezekből készülnek. Az állórész magjának hornyaiba szigetelt huzalból készült tekercset helyeznek el. A rotormag hornyaiba rúdtekercset helyeznek, vagy olvadt alumíniumot öntenek. Az áthidaló gyűrűk rövidre zárják a forgórész tekercsét a végein (innen a név - rövidrezárt). A mókuskalitkás rotorral ellentétben a fázisrotor hornyaiba egy tekercset helyeznek el, az állórész tekercselés típusának megfelelően. A tekercs végei a tengelyre szerelt csúszógyűrűkhöz vannak vezetve. A kefék a gyűrűk mentén csúsznak, összekötve a tekercset indító vagy beállító reosztáttal.

A fázisrotoros aszinkron villanymotorok drágább eszközök, szakképzett karbantartást igényelnek, kevésbé megbízhatóak, ezért csak azokban az iparágakban használják, ahol nem nélkülözhetők. Emiatt nem túl gyakoriak, és nem foglalkozunk velük a továbbiakban.

Az állórész tekercsén áram folyik keresztül, amely egy háromfázisú áramkörben található, és forgó mágneses mezőt hoz létre. A forgó állórész mező mágneses erővonalai keresztezik a forgórész tekercsrudait, és elektromotoros erőt (EMF) indukálnak bennük. Ennek az EMF-nek a hatására áram folyik a rövidre zárt rotorrudakban. Mágneses fluxusok keletkeznek a rudak körül, létrehozva a forgórész közös mágneses mezőjét, amely az állórész forgó mágneses mezőjével kölcsönhatásba lépve olyan erőt hoz létre, amely a forgórészt az állórész mágneses mezőjének forgásirányában forog.

A forgórész forgási sebessége valamivel kisebb, mint az állórész tekercselése által létrehozott mágneses tér forgási sebessége. Ezt a mutatót az S csúszás jellemzi, és a legtöbb motor esetében 2 és 10% között van.

Leggyakrabban ipari létesítményekben használják háromfázisú aszinkron villanymotorok, amelyek egységes sorozat formájában készülnek. Ezek közé tartozik az egyetlen 4A sorozat, amelynek névleges teljesítménye 0,06-400 kW, amelynek gépeit nagy megbízhatóság, jó teljesítmény jellemzi és megfelel a világszabványoknak.

Az autonóm aszinkron generátorok háromfázisú gépek, amelyek az elsődleges motor mechanikai energiáját váltakozó áramú elektromos energiává alakítják. Kétségtelen előnyük más típusú generátorokkal szemben a kollektor-kefe mechanizmus hiánya, és ennek eredményeként a nagyobb tartósság és megbízhatóság.

Aszinkron villanymotor működése generátor üzemmódban

Ha a hálózatról leválasztott aszinkron motort bármelyik primer motorról forgásba állítjuk, akkor az elektromos gépek reverzibilitásának elve szerint a szinkron fordulatszám elérésekor némi EMF keletkezik az állórész tekercsének kapcsain a a maradék mágneses tér hatása. Ha most egy C kondenzátor akkumulátort csatlakoztatunk az állórész tekercsének kapcsaihoz, akkor az állórész tekercseiben vezető kapacitív áram folyik, amely ebben az esetben mágnesez.

Az akkumulátor kapacitásának C meg kell haladnia egy bizonyos C0 kritikus értéket, amely egy autonóm aszinkron generátor paramétereitől függ: csak ebben az esetben a generátor öngerjeszt, és háromfázisú szimmetrikus feszültségrendszert szerelnek fel az állórész tekercseire. A feszültség értéke végső soron a gép jellemzőitől és a kondenzátorok kapacitásától függ. Így egy aszinkron mókuskalitkás motor aszinkron generátorrá alakítható.

Az aszinkron villanymotor generátorként való bekapcsolásának szabványos sémája.

A kapacitást úgy választhatja meg, hogy az aszinkron generátor névleges feszültsége és teljesítménye megegyezzen a villanymotorként működő feszültséggel és teljesítménnyel.

Az 1. táblázat az aszinkron generátorok gerjesztésére szolgáló kondenzátorok kapacitásait mutatja (U=380 V, 750….1500 rpm). Itt a Q meddőteljesítményt a következő képlet határozza meg:

Q \u003d 0,314 U 2 C 10 -6,

ahol C a kondenzátorok kapacitása, uF.

Amint a fenti adatokból látható, az aszinkron generátor induktív terhelése, amely csökkenti a teljesítménytényezőt, a szükséges kapacitás meredek növekedését okozza. A növekvő terhelés melletti feszültség állandó fenntartása érdekében növelni kell a kondenzátorok kapacitását, azaz további kondenzátorokat kell csatlakoztatni. Ezt a körülményt az aszinkron generátor hátrányának kell tekinteni.

Az aszinkron generátor forgási frekvenciájának normál üzemmódban meg kell haladnia az aszinkront az S = 2 ... 10% csúszás mértékével, és meg kell felelnie a szinkron frekvenciának. Ennek a feltételnek a be nem tartása azt eredményezi, hogy a generált feszültség frekvenciája eltérhet az ipari 50 Hz-es frekvenciától, ami a frekvenciafüggő villamosenergia-fogyasztók instabil működéséhez vezet: elektromos szivattyúk, mosógépek, transzformátor bemenet.

Különösen veszélyes a generált frekvencia csökkentése, mivel ilyenkor a villanymotorok és transzformátorok tekercseinek induktív ellenállása csökken, ami fokozott felmelegedést és idő előtti meghibásodást okozhat.

Aszinkron generátorként a megfelelő teljesítményű hagyományos aszinkron mókuskalitkás villanymotor átalakítás nélkül használható. Az elektromos motor-generátor teljesítményét a csatlakoztatott eszközök teljesítménye határozza meg. Ezek közül a legenergiaigényesebbek:

• háztartási hegesztő transzformátorok;
• elektromos fűrészek, elektromos fugázók, gabonadarálók (teljesítmény 0,3 ... 3 kW);
• "Rossiyanka", "Dream" típusú elektromos kemencék, legfeljebb 2 kW teljesítménnyel;
• elektromos vasalók (teljesítmény 850 ... 1000 W).

Különösen a háztartási hegesztőtranszformátorok működésével szeretnék foglalkozni. Az autonóm áramforráshoz való csatlakozásuk a legkívánatosabb, mert. ipari hálózatról működtetve számos kellemetlenséget okoznak a többi villamosenergia-fogyasztó számára.

Ha egy háztartási hegesztőtranszformátort 2 ... 3 mm átmérőjű elektródákkal való használatra terveztek, akkor a teljes teljesítménye körülbelül 4 ... 6 kW, az aszinkron generátor teljesítményének 5 ... tartományon belül kell lennie. 7 kW. Ha egy háztartási hegesztőtranszformátor lehetővé teszi a 4 mm átmérőjű elektródákkal történő működést, akkor a legnehezebb üzemmódban - a fém "vágása" - az általa fogyasztott teljes teljesítmény elérheti a 10 ... 12 kW-ot, az aszinkron teljesítményét. generátornak 11 ... 13 kW-on belül kell lennie.

Háromfázisú kondenzátortelepként célszerű az úgynevezett meddőteljesítmény-kompenzátorokat használni, amelyek célja a cosφ javítása az ipari világítási hálózatokban. Típusjelzésük: KM1-0,22-4,5-3U3 vagy KM2-0,22-9-3U3, melynek megfejtése a következőképpen történik. KM - ásványolajjal impregnált koszinusz kondenzátorok, az első számjegy a méret (1 vagy 2), majd a feszültség (0,22 kV), a teljesítmény (4,5 vagy 9 kvar), majd a 3 vagy 2 szám háromfázisú vagy szimpla. -fázisú változat, U3 (a harmadik kategória mérsékelt éghajlata).

Az akkumulátor saját gyártása esetén legalább 600 V üzemi feszültséghez MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 stb. kondenzátorokat kell használni. Elektrolit kondenzátorok nem használhatók.

A háromfázisú villanymotor generátorként történő csatlakoztatásának fenti lehetősége klasszikusnak tekinthető, de nem az egyetlen. Vannak más módszerek is, amelyek ugyanolyan jól működnek a gyakorlatban. Például, ha egy kondenzátortelepet egy villanymotor-generátor egy vagy két tekercséhez csatlakoztatnak.

Az aszinkron generátor kétfázisú üzemmódja.

2. ábra Egy aszinkron generátor kétfázisú üzemmódja.

Ezt a sémát akkor kell használni, ha nincs szükség háromfázisú feszültség beszerzésére. Ez a kapcsolási lehetőség csökkenti a kondenzátorok üzemi kapacitását, csökkenti az elsődleges mechanikus motor terhelését üresjárati üzemmódban stb. "értékes" üzemanyagot takarít meg.

Kis teljesítményű generátorokként, amelyek 220 V váltakozó egyfázisú feszültséget állítanak elő, egyfázisú aszinkron mókusketreces villanymotorokat használhat háztartási célokra: mosógépekből, például Oka, Volga, öntözőszivattyúkból Agidel, BCN stb. A munkatekerccsel párhuzamosan kondenzátor bankkal rendelkeznek, vagy az indító tekercshez csatlakoztatott, meglévő fázisváltó kondenzátort használnak. Lehetséges, hogy ennek a kondenzátornak a kapacitását kissé növelni kell. Értékét a generátorhoz csatlakoztatott terhelés jellege határozza meg: az aktív terhelés (villanykemencék, izzók, elektromos forrasztópákák) kis kapacitást igényel, az induktív (villanymotorok, televíziók, hűtőszekrények) - több.

3. ábra Kis teljesítményű generátor egyfázisú aszinkron motorból.

Most néhány szó az erőgépről, amely a generátort fogja hajtani. Mint tudják, az energia minden átalakulása elkerülhetetlen veszteségekkel jár. Értéküket a készülék hatékonysága határozza meg. Ezért a mechanikus motor teljesítményének 50 ... 100%-kal meg kell haladnia az aszinkron generátor teljesítményét. Például 5 kW teljesítményű aszinkron generátor esetén a mechanikus motor teljesítményének 7,5 ... 10 kW-nak kell lennie. Az erőátviteli mechanizmus segítségével a mechanikus motor és a generátor fordulatszámát úgy hangolják össze, hogy a generátor üzemmódja a mechanikus motor átlagos fordulatszámára legyen beállítva. Ha szükséges, a mechanikus motor fordulatszámának növelésével rövid ideig növelheti a generátor teljesítményét.

Minden autonóm erőműnek tartalmaznia kell a szükséges minimális tartozékokat: egy AC voltmérőt (legfeljebb 500 V-ig), egy frekvenciamérőt (lehetőleg) és három kapcsolót. Az egyik kapcsoló a terhelést a generátorhoz köti, a másik kettő a gerjesztő áramkört kapcsolja. A kapcsolók jelenléte a gerjesztő áramkörben megkönnyíti a mechanikus motor indítását, és lehetővé teszi a generátor tekercseinek hőmérsékletének gyors csökkentését is, a munka befejezése után a gerjesztetlen generátor forgórészét egy mechanikus motorból néhány ideig elforgatják. idő. Ez az eljárás meghosszabbítja a generátor tekercseinek aktív élettartamát.

Ha a generátornak olyan berendezést kell táplálnia, amely normál esetben csatlakozik a váltakozó áramú hálózathoz (például lakossági világítás, háztartási készülékek), akkor egy kétfázisú kapcsolót kell biztosítani, amely leválasztja ezt a berendezést az ipari hálózatról a működés során. a generátortól. Mindkét vezetéket le kell választani: "fázis" és "nulla".

Végül néhány általános tanács.

1. A generátor veszélyes eszköz. Csak akkor használjon 380 V-ot, ha feltétlenül szükséges, ellenkező esetben használjon 220 V-ot.

2. A biztonsági követelményeknek megfelelően a generátort földeléssel kell ellátni.

3. Ügyeljen a generátor hőkezelésére. "Nem szereti" az alapjáratot. A hőterhelés csökkentése a gerjesztőkondenzátorok kapacitásának gondosabb megválasztásával lehetséges.

4. Ne tévesszen meg a generátor által generált elektromos áram teljesítményét. Ha egy fázist használnak a háromfázisú generátor működése során, akkor teljesítménye a generátor teljes teljesítményének 1/3-a lesz, ha két fázis - a generátor teljes teljesítményének 2/3-a.

5. A generátor által generált váltakozó áram frekvenciája közvetve szabályozható a kimeneti feszültséggel, amelynek "üresjárati" üzemmódban 4 ... 6%-kal kell magasabbnak lennie, mint a 220/380 V ipari érték.

Minden elektromos gép az elektromágneses indukció törvényének, valamint a vezetőnek az árammal és a mágneses mezővel való kölcsönhatásának törvényével összhangban működik.

Az elektromos gépeket a tápegység típusa szerint osztják fel DC és AC gépek. Az egyenáramot szünetmentes tápegységek állítják elő. Az egyenáramú gépeket a reverzibilitás tulajdonsága jellemzi. Ez azt jelenti, hogy képesek motoros és generátoros üzemmódban is működni. Ez a körülmény mindkét gép működésében hasonló jelenségekkel magyarázható. Az alábbiakban részletesebben megvizsgáljuk a motor és a generátor tervezési jellemzőit.

Motor

A motorhoz tervezték elektromos energia átalakítása mechanikussá. Az ipari termelésben a motorokat szerszámgépeken és más olyan mechanizmusokon használják, amelyek a technológiai folyamatok részét képezik. A motorokat háztartási készülékekben is használják, például mosógépben.

Amikor egy zárt keret formájú vezető mágneses térben van, a keretre ható erők ezt a vezetőt elforgatják. Ebben az esetben kb a legegyszerűbb motor.

Amint korábban említettük, az egyenáramú motor működését szünetmentes tápegységekről, például akkumulátorról, tápegységről hajtják végre. A motornak van gerjesztő tekercselése. Csatlakozásától függően a motorokat független és öngerjesztővel különböztetjük meg, amelyek viszont lehetnek sorosak, párhuzamosak és vegyesek.

Az AC motor csatlakoztatása megtörtént az elektromos hálózatról. A működési elv alapján a motorokat szinkron és aszinkron motorokra osztják.

A fő különbség a szinkronmotorok között az tekercs jelenléte a forgó rotoron, valamint a meglévő kefe mechanizmus, amely a tekercsek áramellátását szolgálja. A forgórész forgását szinkronban hajtják végre az állórész mágneses mezőjének forgásával. Innen a motor neve.

Az aszinkron motornál fontos feltétel, hogy a forgórész forgása lassabb legyen, mint a mágneses tér forgása. Ha ezt a követelményt nem tartják be, az elektromotoros erő indukciója és az elektromos áram fellépése a forgórészben lehetetlen.

Az aszinkron motorokat gyakrabban használják, de van egy jelentős hátrányuk - az áramfrekvencia megváltoztatása nélkül lehetetlen szabályozni a tengely forgási sebességét. Ez a feltétel nem teszi lehetővé az állandó frekvenciájú forgás elérését. Szintén jelentős hátránya a maximális forgási sebesség korlátozása ( 3000 ford./perc.).

Azokban az esetekben, amikor szükséges a tengely állandó forgási sebességének elérése, szabályozásának lehetősége, valamint az aszinkron motoroknál lehetséges maximális fordulatszámot meghaladó fordulatszám elérése, szinkronmotorokat alkalmaznak.

Generátor

A két mágneses pólus között mozgó vezető hozzájárul az elektromotoros erő kialakulásához. Amikor a vezető zárva van, akkor elektromotoros erő hatására áram jelenik meg benne. Ez a jelenség azon alapul elektromos generátor.

A generátor hő- vagy kémiai energiából képes elektromos energiát előállítani. A legelterjedtebbek azonban a mechanikai energiát elektromos energiává alakító generátorok.

Az egyenáramú generátor fő összetevői:

• Rotorként működő horgony.
• Az állórész, amelyen a gerjesztő tekercs található.
• Keret.
• mágneses pólusok.
• Kollektor szerelvény és kefék.

Az egyenáramú generátorokat nem használják olyan gyakran. Főbb alkalmazási területeik: elektromos közlekedés, hegesztő inverterek, valamint szélturbinák.

A generátor hasonló kialakítású egyenáramú generátorral, de különbözik a kollektor szerelvény felépítésében és a forgórész tekercseiben.

A motorokhoz hasonlóan a generátorok is lehetnek szinkronok vagy aszinkronok. A generátorok közötti különbség a forgórész felépítésében rejlik. A szinkron generátor induktorokkal rendelkezik a forgórészen, míg az aszinkron generátor speciális hornyokkal rendelkezik a tengelyen tekercseléshez.

A szinkron generátorokat akkor használják, ha rövid ideig, a névlegesnél nagyobb indítóteljesítménnyel kell áramot szolgáltatni. Az aszinkron generátorok alkalmazása inkább a mindennapi életben, a háztartási gépek energiaellátásában, valamint a világításnál biztosított, mivel az elektromos energia csekély vagy torzítás nélkül keletkezik.

Miben különbözik a generátor a motortól?

Összefoglalva, fontos megjegyezni, hogy a motorok és generátorok működése az elektromágneses indukció általános elvén alapul. Ezeknek az elektromos gépeknek a kialakítása hasonló, de különbség van a rotor konfigurációjában.

A fő különbség a generátor és a motor funkcionális rendeltetése: a motor mechanikai energiát állít elő elektromos energia felhasználásával, a generátor pedig éppen ellenkezőleg, mechanikai vagy más típusú energia felhasználásával állít elő elektromos energiát.