Domáci elektrický generátor z asynchrónneho motora. DIY elektrický generátor

Útulnosť a pohodlie v modernom bývaní do značnej miery závisí od stabilnej dodávky elektrickej energie. Neprerušované napájanie sa dosahuje rôznymi spôsobmi, medzi ktoré patrí domáci asynchrónny generátor vyrobený doma. Kvalitne spracované zariadenie vám umožňuje riešiť mnohé každodenné problémy, od generovania striedavého prúdu až po napájanie invertorových zváracích strojov.

Princíp činnosti elektrického generátora

Generátory asynchrónneho typu sú zariadenia na striedavý prúd schopné generovať elektrickú energiu. Princíp činnosti týchto zariadení je podobný prevádzke asynchrónnych motorov, takže majú iný názov - indukčné elektrické generátory. V porovnaní s týmito jednotkami sa rotor otáča oveľa rýchlejšie, a preto sa rýchlosť otáčania zvyšuje. Ako generátor je možné použiť obyčajný AC indukčný motor, ktorý nevyžaduje žiadne prestavby obvodov ani dodatočné nastavenia.

Jednofázový asynchrónny generátor sa zapne pod vplyvom prichádzajúceho napätia, čo si vyžaduje pripojenie zariadenia k zdroju energie. Niektoré modely používajú kondenzátory zapojené do série, ktoré im poskytujú nezávislú prevádzku v dôsledku vlastného budenia.

Vo väčšine prípadov generátory vyžadujú nejaký druh externého hnacieho zariadenia na výrobu mechanickej energie, ktorá sa potom premieňa na elektrický prúd. Najčastejšie používané motory sú benzínové alebo naftové motory, ako aj veterné a hydraulické elektrárne. Bez ohľadu na zdroj hnacej sily sa všetky elektrické generátory skladajú z dvoch hlavných prvkov - statora a rotora. Stator je v stacionárnej polohe, čo umožňuje pohyb rotora. Jeho kovové bloky umožňujú nastaviť úroveň elektromagnetického poľa. Toto pole vytvára rotor v dôsledku pôsobenia magnetov umiestnených v rovnakej vzdialenosti od jadra.

Ako však už bolo uvedené, náklady aj na tie zariadenia s najnižšou spotrebou energie zostávajú vysoké a pre mnohých spotrebiteľov nedostupné. Jediným východiskom je preto zostaviť generátor prúdu vlastnými rukami a vopred do neho vložiť všetky potrebné parametre. Nie je to však vôbec ľahká úloha, najmä pre tých, ktorí len málo rozumejú obvodom a nemajú zručnosti na prácu s nástrojmi. Domáci majster musí mať špecifické skúsenosti s výrobou takýchto zariadení. Okrem toho je potrebné vybrať všetky potrebné prvky, diely a náhradné diely s požadovanými parametrami a technickými vlastnosťami. Domáce zariadenia sa úspešne používajú v každodennom živote, napriek tomu, že v mnohých ohľadoch sú výrazne horšie ako továrenské výrobky.

Výhody asynchrónnych generátorov

V súlade s rotáciou rotora sú všetky generátory rozdelené na synchrónne a asynchrónne zariadenia. Synchrónne modely majú zložitejšiu konštrukciu, zvýšenú citlivosť na zmeny sieťového napätia, čo znižuje ich účinnosť. Asynchrónne jednotky takéto nevýhody nemajú. Vyznačujú sa zjednodušeným princípom činnosti a vynikajúcimi technickými vlastnosťami.

Synchrónny generátor má rotor s magnetickými cievkami, ktoré značne komplikujú proces pohybu. V asynchrónnom zariadení táto časť pripomína obyčajný zotrvačník. Dizajnové prvky ovplyvňujú účinnosť. V synchrónnych generátoroch dosahujú straty účinnosti až 11% a v asynchrónnych generátoroch iba 5%. Preto by bol najúčinnejší domáci generátor vyrobený z asynchrónneho motora, ktorý má ďalšie výhody:

• Jednoduchý dizajn krytu chráni motor pred vniknutím vlhkosti dovnútra. Tým sa znižuje potreba príliš častej údržby.
• Vyššia odolnosť proti napäťovým rázom, prítomnosť usmerňovača na výstupe, ktorý chráni pripojené zariadenia a zariadenia pred poškodením.
• Asynchrónne generátory poskytujú efektívny výkon pre zváracie stroje, žiarovky a počítačové zariadenia, ktoré sú citlivé na napäťové rázy.

Vďaka týmto výhodám a dlhej životnosti asynchrónne generátory, aj tie doma zostavené, nepretržite a efektívne zabezpečujú elektrickú energiu pre domáce spotrebiče, zariadenia, osvetlenie a ďalšie dôležité oblasti.

Príprava materiálov a montáž generátora svojpomocne

Pred začatím montáže generátora musíte pripraviť všetky potrebné materiály a diely. V prvom rade budete potrebovať elektromotor, ktorý si môžete vyrobiť sami. Je to však proces veľmi náročný na prácu, preto sa v záujme úspory času odporúča odstrániť požadovanú jednotku zo starého nefunkčného zariadenia. Vodné čerpadlá sú tiež najvhodnejšie. Stator musí byť zmontovaný s pripraveným vinutím. Na vyrovnanie výstupného prúdu môže byť potrebný usmerňovač alebo transformátor. Tiež musíte pripraviť elektrický drôt, ako aj elektrickú pásku.

Pred vytvorením generátora z elektromotora je potrebné vypočítať výkon budúceho zariadenia. Na tento účel je motor pripojený k sieti na určenie rýchlosti otáčania pomocou tachometra. K získanému výsledku sa pridá 10 %. Toto zvýšenie je kompenzačná hodnota, ktorá zabraňuje nadmernému zahrievaniu motora počas prevádzky. Kondenzátory sa vyberajú v súlade s plánovaným výkonom generátora pomocou špeciálnej tabuľky.

Z dôvodu generovania elektrického prúdu jednotkou je potrebné ju uzemniť. V dôsledku nedostatku uzemnenia a nekvalitnej izolácie generátor nielen rýchlo zlyhá, ale stane sa aj nebezpečným pre ľudský život. Samotná montáž nie je nijak zvlášť náročná. Kondenzátory sú pripojené k hotovému motoru jeden po druhom podľa schémy. Výsledkom je nízkoenergetický generátor striedavého prúdu 220 V s vlastnými rukami, dostatočný na zásobovanie elektrickou energiou uhlovej brúsky, elektrickej vŕtačky, kotúčovej píly a iných podobných zariadení.

Počas prevádzky hotového zariadenia je potrebné vziať do úvahy nasledujúce vlastnosti:

• Je potrebné neustále sledovať teplotu motora, aby nedošlo k prehriatiu.
• Počas prevádzky sa pozoruje zníženie účinnosti generátora v závislosti od trvania jeho prevádzky. Preto jednotka pravidelne potrebuje prestávky, aby jej teplota klesla na 40-45 stupňov.
• Pri absencii automatického riadenia sa tento postup musí pravidelne vykonávať nezávisle pomocou ampérmetra, voltmetra a iných meracích prístrojov.

Veľký význam má správny výber zariadenia, výpočet jeho hlavných ukazovateľov a technických charakteristík. Je žiaduce mať výkresy a schémy, ktoré značne uľahčia montáž generátorového zariadenia.

Výhody a nevýhody domáceho generátora

Vlastná montáž elektrického generátora vám umožňuje ušetriť značné peniaze. Ručne zostavený generátor bude mať navyše plánované parametre a spĺňať všetky technické požiadavky.

Takéto zariadenia však majú niekoľko vážnych nevýhod:

• Možné časté poruchy jednotky v dôsledku neschopnosti hermeticky spojiť všetky hlavné časti.
• Porucha generátora, výrazné zníženie jeho produktivity v dôsledku nesprávneho pripojenia a nepresných výpočtov výkonu.
• Práca s domácimi zariadeniami si vyžaduje určité zručnosti a opatrnosť.

Domáce 220V generátor je však celkom vhodný ako alternatívna možnosť neprerušovaného napájania. Dokonca aj zariadenia s nízkou spotrebou energie sú schopné zabezpečiť prevádzku základných spotrebičov a zariadení a udržiavať správnu úroveň komfortu v súkromnom dome alebo byte.

Pre potreby výstavby súkromnej obytnej budovy alebo chaty môže domáci majster potrebovať autonómny zdroj elektrickej energie, ktorý je možné zakúpiť v obchode alebo zostaviť vlastnými rukami z dostupných dielov.

Domáci generátor môže pracovať na energii benzínu, plynu alebo nafty. K tomu musí byť pripojený k motoru cez spojku tlmiacu nárazy, ktorá zaisťuje plynulé otáčanie rotora.

Ak to miestne prírodné podmienky umožňujú, napríklad časté vetry alebo sa v blízkosti nachádza zdroj tečúcej vody, môžete vytvoriť veternú alebo hydraulickú turbínu a pripojiť ju k asynchrónnemu trojfázovému motoru na výrobu elektriny.

Vďaka takémuto zariadeniu budete mať neustále fungujúci alternatívny zdroj elektrickej energie. Zníži spotrebu energie z verejných sietí a umožní vám ušetriť na jej platbe.

V niektorých prípadoch je prípustné použiť jednofázové napätie na otáčanie elektromotora a prenos krútiaceho momentu na domáci generátor na vytvorenie vlastnej trojfázovej symetrickej siete.

Ako si vybrať asynchrónny motor pre generátor na základe konštrukcie a charakteristík

Technologické vlastnosti

Základom domáceho generátora je asynchrónny trojfázový elektromotor s:

• fáza;
• alebo rotor vo veveričke.

Statorové zariadenie

Magnetické jadrá statora a rotora sú vyrobené z izolovaných elektrooceľových platní, v ktorých sú vytvorené drážky na uloženie drôtov vinutia.

Tri samostatné statorové vinutia môžu byť pripojené z výroby podľa nasledujúcej schémy:

• hviezdy;
• alebo trojuholník.

Ich svorky sú prepojené vo vnútri svorkovnice a prepojené prepojkami. Je tu nainštalovaný aj napájací kábel.

V niektorých prípadoch môžu byť vodiče a káble pripojené iným spôsobom.

Do každej fázy asynchrónneho motora sa privádza symetrické napätie, posunuté pozdĺž uhla o tretinu kruhu. Vytvárajú prúdy vo vinutí.

Je vhodné vyjadriť tieto veličiny vo vektorovej forme.

Vlastnosti konštrukcie rotora

Motory s vinutými rotormi

Sú vybavené vinutím vyrobeným ako statorové vinutie a vodiče z každého sú pripojené k zberným krúžkom, ktoré zabezpečujú elektrický kontakt so štartovacím a nastavovacím obvodom cez tlakové kefy.

Tento dizajn je pomerne náročný na výrobu a nákladný. Vyžaduje pravidelné monitorovanie prevádzky a kvalifikovanú údržbu. Z týchto dôvodov nemá zmysel používať ho v tomto dizajne pre domáci generátor.

Ak však existuje podobný motor a nie je preň iné využitie, potom môžu byť vodiče každého vinutia (tie konce, ktoré sú spojené s krúžkami) medzi sebou skratované. Takto sa navinutý rotor zmení na skratovaný. Môže byť pripojený podľa ľubovoľnej schémy uvedenej nižšie.

Motory vo veveričke

Vo vnútri drážok magnetického obvodu rotora sa naleje hliník. Vinutie je vyrobené vo forme otočnej klietky veveričky (pre ktorú dostal taký dodatočný názov) s prepojovacími krúžkami, ktoré sú na koncoch skratované.

Toto je najjednoduchší obvod motora, ktorý nemá žiadne pohyblivé kontakty. Vďaka tomu funguje dlhodobo bez zásahu elektrikárov a vyznačuje sa zvýšenou spoľahlivosťou. Odporúča sa použiť na vytvorenie domáceho generátora.

Značky na kryte motora

Aby domáci generátor fungoval spoľahlivo, musíte venovať pozornosť:

• , charakterizujúce kvalitu ochrany bývania pred vplyvmi prostredia;
• spotreba energie;
• rýchlosť;
• schéma zapojenia vinutia;
• prípustné zaťažovacie prúdy;
• Účinnosť a kosínus φ.

Princíp činnosti asynchrónneho motora ako generátora

Jeho realizácia je založená na metóde reverzibility elektrického stroja. Ak motor, odpojený od sieťového napätia, začne násilne otáčať rotor pri konštrukčnej rýchlosti, potom sa vo vinutí statora indukuje EMF v dôsledku prítomnosti zvyškovej energie magnetického poľa.

Ostáva už len pripojiť na vinutia kondenzátorovú banku zodpovedajúceho výkonu a cez ne bude tiecť kapacitný vedúci prúd, ktorý má magnetizačný charakter.

Aby došlo k samobudeniu generátora a aby sa na vinutiach vytvoril symetrický systém trojfázových napätí, je potrebné zvoliť kapacitu kondenzátorov väčšiu ako určitá kritická hodnota. Výstupný výkon je okrem jeho hodnoty prirodzene ovplyvnený aj konštrukciou motora.

Pre normálnu výrobu trojfázovej energie s frekvenciou 50 Hz je potrebné udržiavať otáčky rotora, ktoré prevyšujú asynchrónnu zložku o hodnotu sklzu S, ktorá leží v rozsahu S=2÷10%. Musí sa udržiavať na úrovni synchrónnej frekvencie.

Odchýlka sínusoidy od štandardnej hodnoty frekvencie negatívne ovplyvní činnosť zariadení s elektromotormi: píly, lietadlá, rôzne stroje a transformátory. Toto nemá prakticky žiadny vplyv na odporové zaťaženie vykurovacích telies a žiaroviek.

Schémy elektrického zapojenia

V praxi sa používajú všetky bežné spôsoby pripojenia statorových vinutí asynchrónneho motora. Výberom jedného z nich vytvárajú rôzne podmienky pre prevádzku zariadenia a vytvárajú napätie určitých hodnôt.

Hviezdicové obvody

Populárna možnosť pripojenia kondenzátorov

Schéma zapojenia pre asynchrónny motor s vinutím zapojeným do hviezdy pre prevádzku ako generátor trojfázovej siete má štandardný tvar.

Schéma asynchrónneho generátora s kondenzátormi pripojenými k dvom vinutiam

Táto možnosť je pomerne populárna. Umožňuje napájať tri skupiny spotrebiteľov z dvoch vinutí:

• dve napätia 220 voltov;
• jedna - 380.

Pracovné a štartovacie kondenzátory sú pripojené k obvodu pomocou samostatných spínačov.

Na základe toho istého obvodu môžete vytvoriť domáci generátor pripojením kondenzátorov k jednému vinutiu asynchrónneho motora.

Trojuholníkový diagram

Pri montáži statorových vinutí do hviezdnej konfigurácie bude generátor produkovať trojfázové napätie 380 voltov. Ak ich prepnete na trojuholník, potom - 220.

Tri schémy zobrazené na obrázkoch vyššie sú základné, ale nie jediné. Na ich základe možno vytvárať ďalšie spôsoby pripojenia.

Ako vypočítať charakteristiky generátora na základe výkonu motora a kapacity kondenzátora

Na vytvorenie normálnych prevádzkových podmienok pre elektrický stroj je potrebné zachovať rovnosť medzi jeho menovitým napätím a výkonom v režime generátora a elektromotora.

Na tento účel sa kapacita kondenzátorov vyberá s prihliadnutím na jalový výkon Q, ktorý generujú pri rôznych zaťaženiach. Jeho hodnota sa vypočíta podľa výrazu:

Q=2π∙f∙C∙U 2

Z tohto vzorca, ktorý pozná výkon motora, aby sa zabezpečilo plné zaťaženie, môžete vypočítať kapacitu kondenzátorovej banky:

С=Q/2π∙f∙U 2

Treba však brať do úvahy prevádzkový režim generátora. Pri voľnobehu budú kondenzátory zbytočne zaťažovať vinutia a zahrievať ich. To vedie k veľkým stratám energie a prehrievaniu konštrukcie.

Na odstránenie tohto javu sú kondenzátory zapojené v etapách, pričom ich počet sa určuje v závislosti od použitého zaťaženia. Na zjednodušenie výberu kondenzátorov na spustenie asynchrónneho motora v režime generátora bola vytvorená špeciálna tabuľka.

Štartovacie kondenzátory série K78-17 a podobné s prevádzkovým napätím 400 voltov alebo viac sú vhodné na použitie ako súčasť kapacitnej batérie. Je úplne prijateľné nahradiť ich kovovými papierovými náprotivkami s príslušnými nominálnymi hodnotami. Budú musieť byť zostavené paralelne.

Na prevádzku v obvodoch asynchrónneho domáceho generátora sa neoplatí používať modely elektrolytických kondenzátorov. Sú určené pre jednosmerné obvody a pri prechode cez sínusoidu meniacu smer rýchlo zlyhávajú.

Na ich pripojenie na takéto účely existuje špeciálna schéma, keď je každá polvlna nasmerovaná diódami na vlastnú zostavu. Ale je to dosť komplikované.

Dizajn

Autonómne zariadenie elektrárne musí plne podporovať prevádzkové zariadenie a musí byť vykonávané ako jeden modul vrátane sklopného elektrického panelu so zariadeniami:

• merania - s voltmetrom do 500 voltov a frekvenčným meračom;
• spínanie záťaže - tri spínače (jeden spoločný dodáva napätie z generátora do obvodu spotrebiča a ďalšie dva pripájajú kondenzátory);
• ochrana - odstránenie následkov skratov alebo preťažení a) ochrana pracovníkov pred porušením izolácie a fázovým potenciálom, ktorý sa dostane do krytu.

Redundancia hlavného napájacieho zdroja

Pri vytváraní domáceho generátora je potrebné zabezpečiť jeho kompatibilitu s uzemňovacím obvodom pracovného zariadenia a pri autonómnej prevádzke musí byť spoľahlivo pripojený.

Ak je vytvorená elektráreň na záložné napájanie zariadení pracujúcich zo štátnej siete, mala by sa používať pri odpojení napätia z vedenia a pri obnovení by sa mala zastaviť. Na tento účel stačí nainštalovať spínač, ktorý ovláda všetky fázy súčasne, alebo pripojiť komplexný automatický systém na zapnutie záložného napájania.

Výber napätia

380 voltový obvod má zvýšené riziko zranenia ľudí. Používa sa v extrémnych prípadoch, keď nie je možné vyjsť s hodnotou fázy 220.

Preťaženie generátora

Takéto režimy vytvárajú nadmerné zahrievanie vinutí s následným zničením izolácie. Vyskytujú sa, keď sú prúdy prechádzajúce vinutím prekročené v dôsledku:

1. nesprávny výber kapacity kondenzátora;
2. pripojenie vysokovýkonných spotrebiteľov.

V prvom prípade je potrebné pozorne sledovať tepelné podmienky počas nečinnosti. Ak dôjde k nadmernému zahrievaniu, je potrebné upraviť kapacitu kondenzátorov.

Vlastnosti pripojenia spotrebiteľov

Celkový výkon trojfázového generátora pozostáva z troch častí generovaných v každej fáze, čo je 1/3 celku. Prúd prechádzajúci jedným vinutím by nemal prekročiť menovitú hodnotu. Toto sa musí brať do úvahy pri pripájaní spotrebiteľov a ich rovnomernej distribúcii medzi fázami.

Keď je domáci generátor navrhnutý tak, aby fungoval na dvoch fázach, nemôže bezpečne vyrábať elektrinu viac ako 2/3 celkovej hodnoty, a ak je zapojená iba jedna fáza, potom iba 1/3.

Ovládanie frekvencie

Frekvenčný merač vám umožňuje sledovať tento indikátor. Ak nie je nainštalovaný v dizajne domáceho generátora, môžete použiť nepriamu metódu: pri voľnobehu výstupné napätie presahuje nominálne 380/220 o 4–6% pri frekvencii 50 Hz.

Jednu z možností výroby domáceho generátora z asynchrónneho motora a jeho schopnosti ukazujú vo svojom videu majitelia kanálov Maria a Alexander Kostenko.

Tovar

Problémom elektrických sietí u nás nie je len neustále zdražovanie energií, ale aj ich absencia v niektorých oblastiach. A v mnohých odľahlých dedinách a mestách je centralizované napájanie také zriedkavé, že je potrebný generátor.

Ako byť?

Samozrejme, moderný trh ponúka stovky takýchto modelov, ktoré dokážu dodať energiu aj malej dedinke. Jediným problémom je, že ich náklady niekedy presahujú priemernú mzdu na niekoľko mesiacov. Je možné vyrobiť elektrický generátor vlastnými rukami?

Generátor založený na starej motorovej píle

Okamžite si urobme rezerváciu, že budeme brať do úvahy iba možnosti s maximálnym „výkonom“, pretože nestojí za to postaviť domáci generátor len na napájanie niekoľkých žiaroviek. Najlepšie je navrhnúť zariadenie založené na motore reťazovej píly, pretože ľahko poskytne energiu stredne veľkému vidieckemu domu. Pred výrobou elektrického generátora vypočítajte spotrebu energie všetkých vašich zariadení.

Ktorý model si mám vziať?

Vzhľadom na rozšírenosť starších modelov píl je najlepšie zaobstarať si starú Družbu alebo Ural.

Kde získať generátor

Ak sa cítite ako potomok legendárneho Leftyho, potom si môžete všetky diely odliať sami a navíjanie si vyrobiť sami. Ale to všetko je také komplikované, že elektrický generátor skonštruovaný vlastnými rukami bude jednoducho nerentabilný. Takže je najlepšie vziať generátor z KAMAZ alebo nejakého poľnohospodárskeho vozidla.

Požiadavky

Ak si vezmete starú domácu pílu, tak jej motor bez problémov utiahne aj 2-3 kW. Ale optimálne - nie viac ako 1,5 kW. Dobré na výbere autogenerátora je, že udržuje optimálne napätie aj pri rozdiele otáčok motora 1-5 tisíc za minútu.

Konvertor

Pretože z vyššie uvedených dôvodov (otáčok) nie je možné použiť bežný elektrický generátor 220 V, musíte k svojmu dizajnu pripevniť menič vlastnými rukami. Venujte pozornosť invertoru MAP Energy, ktorý je ľahké nájsť na voľnom trhu.

Ako sa pripojiť?

Optimálnym riešením je vyrobiť špeciálny vymeniteľný blok, ktorý sa dá rýchlo pripojiť k píle a rovnako rýchlo demontovať. V tomto prípade je ľahké vziať si takéto zariadenie na túru, pretože budete potrebovať jeho všestrannosť. Na upevnenie sa používa buď staré vedenie píly alebo domáca konzola. Optimálne spojenie je remeňové, pretože reťazový pohon je príliš hlučný a vyžaduje aj mazanie. Pás je potrebné zvoliť tak, aby bol elektrický generátor (je ľahké ho vyrobiť vlastnými rukami) umiestnený čo najbližšie k samotnej píle.

Iné vlastnosti

Výstup generátora (pomocou ampérmetra 30-40 Ampér) a spínač prepojíme s batériou vhodnej kapacity a pripojíme na menič napätia. V tomto obvode je veľmi vhodné použiť voltmeter, pretože inak sa cenné zariadenie môže ľahko spáliť kvôli niektorým problémom.

Ako použiť

Keďže nemáte regulátor otáčok, budete ich musieť zvoliť tak, aby motor mierne „vrčal“. To samozrejme mierne zvýši spotrebu paliva. Na uľahčenie chodu mechanizmu budete potrebovať vysokokapacitnú batériu, ktorá prevezme väčšinu záťaže v špičkách. Takáto stabilita bude mať pozitívny vplyv nielen na výstupné napätie, ale aj na celý mechanizmus.

Preto je celkom možné vyrobiť elektrický generátor sami.

Vo vidieckych domoch a letných chatách často nie je stacionárna elektrina, takže elektrické generátory sú veľmi populárne. Keďže je to ďaleko od lacného potešenia, mnohí remeselníci sa snažia vyrobiť toto zariadenie vlastnými rukami. Aby sa však plne vyrovnala s úlohou, ktorá mu bola pridelená - zásobovanie domu elektrickou energiou, je potrebné jasne pochopiť dizajn zariadenia. Tu sú pokyny na vytvorenie elektrického generátora vlastnými rukami doma (video pokyny sú súčasťou dodávky).

Elektrický generátor: oblasti použitia, princíp činnosti

Dnes budeme hovoriť o asynchrónnom elektrickom generátore, pretože má množstvo výhod, ktoré ho odlišujú od klasického synchrónneho. Najdôležitejším z nich je nízky jasný faktor. Faktom je, že synchrónne generátory sa vyznačujú pomerne vysokým faktorom čistenia, ktorý sa vyznačuje veľkým počtom vysokých harmonických vo výstupnom napätí. To zase vedie k zbytočnému zahrievaniu zariadenia a nerovnomernému otáčaniu motora.

Asynchrónny elektrický generátor pre domácich majstrov je celkom vhodný na použitie vo vidieckom dome, ale ak hovoríme o priemyselnom využití takýchto zariadení, používajú sa na výrobu energie na veterných staniciach, ako zváracie jednotky alebo ako autonómne prostriedky udržiavanie elektriny v dome spolu so stacionárnou tepelnou elektrárňou .

Zariadenie motora

Princíp činnosti zariadenia je pomerne jednoduchý, ak neuvažujete o každom procese, ktorý sa v ňom vyskytuje samostatne. Generátor funguje vďaka fenoménu magnetickej indukcie. Vodič prechádza elektrickým poľom (vytvoreným umelo) a vytvára impulz, ktorý sa mení na jednosmerný prúd.

Vo vnútri generátora je motor, ktorý vyrába elektrinu podľa nasledujúcej schémy: palivo sa spaľuje v spaľovacích komorách motora, čím sa uvoľňuje plyn, ktorý poháňa kľukový hriadeľ. To zase prenáša impulz na hnaný hriadeľ, ktorý na výstupe produkuje určité množstvo energie.

Proces montáže generátora vlastnými rukami

Zostavenie asynchrónneho elektrického generátora v zásade nie je ťažké, ak k procesu pristupujete s plnou zodpovednosťou. Najprv musíte zhromaždiť všetky konštrukčné prvky, ktoré budú potrebné na zostavenie zariadenia:

• Motor. Tento prvok generátora môže byť vyrobený nezávisle, ale proces je taký dlhý a starostlivý, že je jednoduchšie použiť použitý motor z nejakého starého domáceho spotrebiča (alebo je ideálny).
• stator. Je lepšie kúpiť plne zostavený stator (už s vinutím).
• Elektrické drôty, okrem ktorých budete potrebovať aj elektrickú pásku.
• Transformátor. Voliteľný prvok, ktorý je potrebný len vtedy, keď má výstupná energia rôzne výkony.

Použitý motor

Pred montážou vypočítame výkon budúceho generátora. Aby ste to dosiahli, stačí pripojiť motor k sieti a pomocou tachometra určiť rýchlosť otáčania. K výslednej hodnote pripočítame 10 % (kompenzačná hodnota, ktorá zabráni prehriatiu zariadenia).

Poradenstvo. Keďže generátor je priamo napojený na výrobu elektriny, je potrebné ho uzemniť. Absencia tohto môže viesť nielen k rýchlemu opotrebovaniu zariadenia, ale aj k jeho premene na život ohrozujúce zariadenie.

Po výpočte výkonu vyberieme vhodné kondenzátory a zapojíme ich v určitom poradí podľa jedného z diagramov, ktoré sú voľne dostupné na internete.

Pri vytváraní elektrického generátora doma buďte pripravení na to, že (vo väčšine prípadov) nebude môcť konkurovať továrenským modelom z hľadiska výkonu. Stojí za to pokúsiť sa oživiť myšlienku iba v prípadoch, keď:

• mať primerané zručnosti a znalosti v oblasti elektroniky a mechaniky;
• už prebehli úspešné pokusy o vytvorenie takýchto zariadení;
• máte po ruke všetko potrebné vybavenie a nástroje na presné výpočty;
• majú skúsenosti s čítaním elektrických schém, ako aj schopnosť vykonávať výpočty pri navrhovaní elektrických spotrebičov.

Domáce generátory určite majú určité výhody, medzi ktoré patrí úspora nákladov a schopnosť vytvoriť zariadenie, ktoré plne spĺňa požiadavky.

Domáci generátor nebude taký výkonný ako zakúpený

Takéto zariadenia však majú aj svoje nevýhody:

• vysoká pravdepodobnosť častých porúch v dôsledku nedostatku utesnených upevnení medzi konštrukčnými prvkami zariadenia;
• možná nepresnosť pri výpočte výkonu zariadenia, čo povedie k nízkej produktivite počas prevádzky zariadenia;
• Na vytvorenie efektívneho a spoľahlivého zariadenia sú potrebné určité znalosti a zručnosti.

Poradenstvo. Na zvýšenie ochrany zariadenia pred vonkajšími faktormi (ktoré si zase zachovajú jeho produktivitu po dlhú dobu), je vhodné postaviť preň špeciálne ochranné puzdro.

A nakoniec niekoľko užitočných rád týkajúcich sa správnej činnosti asynchrónneho generátora. Po prvé, je lepšie vybaviť generátorové zariadenie tlačidlom „on/off“. (Ak je to možné). Po druhé, teplota zariadenia by sa mala pravidelne monitorovať, aby sa zabránilo prehriatiu. Po tretie, keďže vytvárané zariadenie nemá automatické prvky, počas jeho prevádzky bude potrebné pravidelne používať tachometer, voltmeter a ampérmeter.

Ako vidíte, v zásade nie je vytvorenie generátora doma také ťažké, najmä ak sú k dispozícii jeho základné konštrukčné prvky. Otázkou je realizovateľnosť takýchto zariadení. Z finančného hľadiska to môže byť výhodné len v jednom prípade: ak máte po ruke ojazdený funkčný motor. V každom prípade to stojí za vyskúšanie. Veľa štastia!

Elektrický generátor je hlavným prvkom autonómnej elektrárne. Ak vo vašom súkromnom dome alebo vidieckom dome nie je elektrina, zaujíma vás, ako môžete tento problém vyriešiť sami?

Možno vynikajúcim riešením by bolo zakúpenie elektrického generátora v maloobchodnom reťazci. Ale náklady aj na modely s nízkou spotrebou energie začínajú na 15 000 rubľov, takže musíte hľadať inú cestu von. Ukazuje sa, že je. Je celkom možné zostaviť elektrický generátor vlastnými rukami a pripojiť ho.

To bude trochu trvať. Zručnosť v manipulácii s náradím a znalosti základov elektrotechniky. Hlavnou hnacou silou procesu bude vaša túžba, čo je pracovne náročný a zodpovedný postup. Ďalším stimulom bude možnosť ušetriť veľké množstvo peňazí.

Urob si sám elektrické generátory pre domácnosť: metódy implementácie

Trochu teórie. Základom výskytu elektrického prúdu vo vodiči je elektromotorická sila. Jeho vzhľad nastáva v dôsledku vystavenia vodiča meniacemu sa magnetickému poľu. Veľkosť elektromotorickej sily závisí od rýchlosti zmeny toku magnetických vĺn. Tento efekt je základom vytvárania synchrónnych a asynchrónnych elektrických strojov. Preto nie je ťažké premeniť generátor prúdu na elektromotor a naopak.

Pre vidiecky dom alebo letnú chatu sa generátor jednosmerného prúdu používa veľmi zriedka. Môže byť použitý v špeciálnej verzii pre zváračku. Jeho hlavnou oblasťou použitia je priemysel. Generátor striedavého prúdu je určený na výrobu elektriny vo veľkých množstvách, takže na chate alebo na vidieckej chate bude vynikajúcou alternatívou k centrálnemu napájaniu. Preto, aby sme vytvorili generátor striedavého prúdu doma, transformujeme asynchrónny elektromotor vlastnými rukami. Princíp činnosti alternátora spočíva v premene mechanickej energie na elektrickú energiu. Príklad základného elektrického generátora je možné vidieť na videu.

Tento jedinečný spôsob výroby svetla je veľmi zaujímavý. Po troche vylepšenia dostávame možnosť zabezpečiť si osvetlenie na túre alebo v prírode. Jedinou podmienkou je, že budete musieť jazdiť na bicykli s malým, ale potrebným zariadením.

V tomto prípade, aby sme získali rotujúce elektromagnetické pole vodiča, naštartujeme motor. Často sa používa spaľovací motor. Palivo spaľované v spaľovacej komore dáva piestu vratný pohyb, ktorý cez ojnicu spôsobuje otáčanie kľukového hriadeľa. Ten zase prenáša rotačný pohyb na rotor generátora, ktorý pri pohybe v magnetickom poli statora vytvára na výstupe elektrický prúd.

Alternátor sa skladá z nasledujúcich častí:

• časť skrine z ocele alebo liatiny, ktorá slúži ako rám na upevnenie statorových a rotorových ložiskových jednotiek, puzdro na ochranu celej vnútornej výplne pred mechanickým poškodením;
• feromagnetický stator s budiacim vinutím magnetického toku;
• pohyblivá časť (rotor) so samobudiacim vinutím, ktorého hriadeľ je poháňaný vonkajšou silou;
• spínacia jednotka používaná na odstránenie elektriny z pohybujúceho sa rotora pomocou grafitových kontaktov na zber prúdu.

Základnými komponentmi generátora striedavého prúdu, bez ohľadu na množstvo spotrebovaného paliva a výkon motora, sú rotor a stator. Prvý vytvára magnetické pole a druhý ho vytvára.

Na rozdiel od synchrónnych generátorov, ktoré majú zložitý dizajn a nižšiu produktivitu, má asynchrónny analóg celý zoznam významných výhod:

1. Vyššia účinnosť, straty 2-krát nižšie ako pri synchrónnych generátoroch.
2. Jednoduchosť puzdra neznižuje jeho funkčnosť. Spoľahlivo chráni stator a rotor pred vlhkosťou a odpadovým olejom, čím predlžuje dobu generálnej opravy.
3. Je odolný voči napäťovým rázom, usmerňovač inštalovaný na výstupe navyše chráni elektrické spotrebiče pred poškodením.
4. Je možné napájať vysoko citlivé zariadenia s ohmickou záťažou.
5. Odolný. Životnosť sa počíta na desiatky rokov.

Hlavnými komponentmi elektrického generátora sú cievkový systém a elektromagnetický systém (alebo iný magnetický systém).

Princíp činnosti elektrického generátora spočíva v premene rotačnej mechanickej energie na elektrickú energiu.

Systém magnetov vytvára magnetické pole a v ňom sa otáča systém cievok, ktoré ho menia na elektrické pole.

Okrem toho systém generátora obsahuje systém rozptylu napätia, ktorý spája samotný generátor so zariadeniami spotrebúvajúcimi prúd.

Jedným z najjednoduchších spôsobov je použitie asynchrónneho generátora.

Na vytvorenie elektrického generátora potrebujeme dva hlavné prvky: asynchrónny generátor a 2-valcový motor na benzín.

Benzínový motor musí byť chladený vzduchom, výkon 8 koní a 3000 ot./min.

Asynchrónny generátor bude obyčajný elektromotor s výkonom do 15 kW a rýchlosťou 750 až 1500 ot./min.

Pre normálnu prevádzku musí byť rýchlosť otáčania asynchrónneho stroja o 10 percent vyššia ako synchrónna rýchlosť použitého elektromotora.

Preto sa musí asynchrónny motor roztočiť na rýchlosť o 5-10 percent vyššiu, ako je nominálna rýchlosť. Ako sa to dá urobiť?

Postupujeme nasledovne: Zapneme elektromotor a potom otáčkomerom zmeriame otáčky na voľnobeh.

čo to znamená? Pozrime sa na príklad motora, ktorého menovité otáčky sú 900 ot./min.

Takýto motor, keď pracuje v režime voľnobehu, bude produkovať 1230 ot./min.

V prípade uvedených údajov teda musí byť remeňový pohon navrhnutý tak, aby zabezpečil rýchlosť otáčania generátora a rovnal sa 1353 ot./min.

Vinutia nášho asynchrónneho stroja sú zapojené do hviezdy. Generujú trojfázové napätie s výkonom 380 V.

Aby ste udržali menovité napätie v asynchrónnom stroji, musíte správne vybrať kapacitu kondenzátorov medzi fázami.

Nádoby, sú len tri, sú identické.

Ak je cítiť teplo, znamená to, že pripojená kapacita je príliš veľká.

Na výber požadovanej kapacity pre každú fázu môžete použiť nasledujúce údaje na základe výkonu generátora:

• 2 kW – kapacita 60 µF
• 3,5 kW – kapacita 100 µF
• 5 kW – 138 µF
• 7 kW – 182 µF
• 10 kW – 245 µF
• 15 kW – 342 µF

Na prevádzku môžete použiť kondenzátory s prevádzkovým napätím najmenej 400 V. Keď generátor vypnete, na jeho kondenzátoroch zostane elektrický náboj.

Je zrejmé, že to znamená určitý stupeň nebezpečenstva vykonávanej práce. Uistite sa, že ste prijali opatrenia, aby ste predišli úrazu elektrickým prúdom.

Elektrický generátor umožňuje prácu s ručným elektrickým náradím.

Na to budete potrebovať transformátor od 380 V do 220 V. Pri pripájaní 3-fázového motora k elektrárni sa môže ukázať, že generátor ho nebude môcť spustiť prvýkrát.

To nie je strašidelné - stačí vykonať sériu krátkodobých štartov motora.

Je potrebné ich vykonať, kým motor nezvýši otáčky.

Ďalšou možnosťou je roztočiť ho ručne.

Druhou možnosťou, ako si vyrobiť vlastný elektrický generátor 220\380 V, je použiť ako základ pojazdný traktor.

Pojazdný traktor je veľmi široko používaný na orbu a čistenie letných chát - ale to je ďaleko od limitu jeho užitočného použitia.

Ako sa ukázalo a potvrdili to aj skúsenosti obrovského množstva ľudí, pomáha riešiť problém s elektrinou v domoch a prístavbách, kde nie je napájaná.

Budeme potrebovať pojazdný traktor a asynchrónny elektromotor, ktorého rýchlosť bude od 800 až 1600 ot./min a výkon – do 15 kW.

Motor pojazdného traktora a asynchrónny stroj musia byť pripojené. To sa vykonáva pomocou 2 kladiek a hnacieho remeňa.

Dôležitý je priemer kladiek. Konkrétne musí byť taká, aby zabezpečila prekročenie otáčok generátora o 10-15% menovitých otáčok elektromotora.

Kondenzátory pripájame paralelne ku každému páru vinutia. Takto vytvoria trojuholník.

Napätie musí byť odstránené medzi koncom vinutia a jeho stredom. Výsledkom je, že medzi vinutiami dostaneme napätie 380 V a medzi stredom a koncom vinutia napätie 220 V.

Potom musíte vybrať kondenzátory, ktoré zabezpečia správne spustenie a prevádzku elektrického generátora.

Pamätajte, že všetky tri generátory majú rovnakú kapacitu.

Vzťah medzi výkonom generátora a požadovanou kapacitou je nasledujúci:

• 2 kW – kapacita 60 µF
• 3,5 kW – kapacita 100 µF
• 5 kW – 140 µF
• 7 kW – 180 µF
• 10 kW – 250 µF
• 15 kW – 350 µF

Možno vám bude stačiť použiť iba jeden kondenzátor na požadované zaťaženie. Ostatné podmienky musia byť v praxi zvolené nezávisle.

Vlastnoručne vyrobený elektrický generátor je možné použiť okrem iného na vykurovanie súkromného domu alebo chaty.

V tomto prípade budete potrebovať výkonnejší benzínový motor napríklad z osobného auta, ktorý sa dá kúpiť v zberni.

Pripojenie elektrického generátora k súkromnému domu, ako vyrábať?

1. vypnite napájanie v dome;
2. spustiť a zahriať elektrický generátor;
3. pripojte elektrický generátor k sieti;
4. monitorovať vzhľad bežnej elektrickej siete;
5. odpojte elektrický generátor od záložnej siete a vypnite ho (predtým vypnite všetky funkčné elektrické spotrebiče v dome).

Buďte opatrní: ak tieto kroky vykonáte v nesprávnom poradí, elektrický generátor sa môže zapnúť naopak, čo spôsobí poruchu.

Výber elektrického generátora pre váš domov

Ak chcete určiť, ktorý generátor energie by ste si mali vybrať, musíte vyhodnotiť všetky aktívne zaťaženia.

Tu sa berú do úvahy všetky žiarovky, rýchlovarná kanvica, mikrovlnná rúra, ohrievače a elektrické náradie. Teda všetky zariadenia, ktoré plánujete používať.

Napríklad, ak budete používať niekoľko spotrebičov a niekoľko ďalších žiaroviek, mali by ste spočítať celkovú energiu, ktorú spotrebujú.

Takže pre situáciu, keď potrebujete svietiť 6 žiaroviek s výkonom 100 W, olejový ohrievač s výkonom 1,5 kilowattu a mikrovlnnú rúru s rovnakým výkonom, je výpočet nasledovný: 1,5 x 2 + 600 (100 W pre 6 svietidiel) = 3,6 kilowattov.

Presne taký výkon (alebo trochu viac) generátora budete potrebovať.

Môžete si tiež pozrieť video DIY elektrického generátora