Wie man mit eigenen Händen einen Generator aus einem Elektromotor herstellt. Asynchrongenerator. Generator aus einem Asynchronmotor. Aus einem Motor einen Generator machen

Für Essen Haushaltsgeräte Und industrielle Ausrüstung eine Stromquelle ist erforderlich. Trainieren elektrischer Strom auf mehrere Arten möglich. Am vielversprechendsten und kostengünstigsten ist heute jedoch die aktuelle Generation elektrische Maschinen. Als am einfachsten herzustellen, kostengünstigste und zuverlässigste im Betrieb erwies sich ein Asynchrongenerator, der den Löwenanteil des von uns verbrauchten Stroms erzeugt.

Der Einsatz derartiger Elektromaschinen wird durch deren Vorteile bestimmt. Im Gegensatz dazu bieten asynchrone elektrische Generatoren:

• höheres Maß an Zuverlässigkeit;
• lange Lebensdauer;
• Effizienz;
• minimale Wartungskosten.

Diese und andere Eigenschaften von Asynchrongeneratoren sind konstruktionsbedingt.

Aufbau und Funktionsprinzip

Die Hauptarbeitsteile eines Asynchrongenerators sind der Rotor (beweglicher Teil) und der Stator (feststehender Teil). In Abbildung 1 befindet sich der Rotor rechts und der Stator links. Achten Sie auf das Rotordesign. Es sind keine Wicklungen darauf sichtbar. Kupferkabel. Tatsächlich gibt es Wicklungen, aber sie bestehen aus Aluminiumstäben, die mit beidseitigen Ringen kurzgeschlossen sind. Auf dem Foto sind die Stäbe in Form schräger Linien sichtbar.

Durch den Aufbau kurzgeschlossener Wicklungen entsteht ein sogenannter „Käfigläufer“. Der Innenraum dieses Käfigs ist mit Stahlplatten gefüllt. Genauer gesagt werden Aluminiumstäbe in Schlitze im Rotorkern eingepresst.

Reis. 1. Rotor und Stator eines Asynchrongenerators

Eine Asynchronmaschine, deren Aufbau oben beschrieben wurde, wird als Käfigläufergenerator bezeichnet. Wer sich mit dem Aufbau eines Asynchron-Elektromotors auskennt, hat wahrscheinlich die Ähnlichkeit im Aufbau dieser beiden Maschinen bemerkt. Im Wesentlichen unterscheiden sie sich nicht, da der Asynchrongenerator und der Käfigläufermotor nahezu identisch sind, mit Ausnahme der zusätzlichen Erregerkondensatoren, die im Generatorbetrieb verwendet werden.

Der Rotor sitzt auf einer Welle, die auf beidseitig durch Deckel eingespannten Lagern sitzt. Die gesamte Struktur ist geschützt Metallkörper. Generatoren mittlerer und hoher Leistung benötigen eine Kühlung, daher ist zusätzlich ein Lüfter auf der Welle montiert und das Gehäuse selbst ist gerippt (siehe Abb. 2).

Funktionsprinzip

Per Definition ist ein Generator ein Gerät, das mechanische Energie in elektrischen Strom umwandelt. Es spielt keine Rolle, welche Energie zum Drehen des Rotors verwendet wird: Wind, potenzielle Energie Wasser oder innere Energie, die von einer Turbine oder einem Verbrennungsmotor in mechanische Energie umgewandelt wird.

Durch die Rotordrehung kreuzen magnetische Feldlinien, die durch die Restmagnetisierung der Stahlplatten entstehen, die Statorwicklungen. In den Spulen wird eine EMK erzeugt, die beim Anschluss aktiver Lasten zur Strombildung in deren Stromkreisen führt.

In diesem Fall ist es wichtig, dass die synchrone Drehzahl der Welle etwas (ca. 2 - 10 %) höher ist als die synchrone Frequenz des Wechselstroms (eingestellt durch die Anzahl der Statorpole). Mit anderen Worten: Es muss eine Asynchronität (Nichtübereinstimmung) der Drehzahl durch den Rotorschlupf gewährleistet werden.

Es ist zu beachten, dass der auf diese Weise erhaltene Strom gering sein wird. Um die Ausgangsleistung zu erhöhen, muss die magnetische Induktion erhöht werden. Eine Steigerung des Wirkungsgrades des Gerätes erreichen sie durch den Anschluss von Kondensatoren an die Anschlüsse der Statorspulen.

Abbildung 3 zeigt ein Diagramm eines Schweiß-Asynchrongenerators mit Kondensatorerregung ( linke Seite planen). Bitte beachten Sie, dass die Feldkondensatoren in einer Dreieckschaltung angeschlossen sind. Richtiger Teil Die Abbildung ist das tatsächliche Diagramm des Inverterschweißgeräts selbst.

Es gibt andere, komplexere Anregungsschemata, die beispielsweise Induktivitäten und eine Reihe von Kondensatoren verwenden. Ein Beispiel für eine solche Schaltung ist in Abbildung 4 dargestellt.

Unterschied zum Synchrongenerator

Der Hauptunterschied zwischen einem Synchrongenerator und einem Asynchrongenerator besteht in der Rotorkonstruktion. Bei einer Synchronmaschine besteht der Rotor aus Drahtwicklungen. Um magnetische Induktion zu erzeugen, wird eine autonome Stromquelle verwendet (oft eine zusätzliche). Generator mit geringer Leistung Gleichstrom, auf der gleichen Achse wie der Rotor gelegen).

Der Vorteil eines Synchrongenerators besteht darin, dass er einen Strom höherer Qualität erzeugt und sich leicht mit anderen Generatoren ähnlichen Typs synchronisieren lässt. Allerdings reagieren Synchrongeneratoren empfindlicher auf Überlastungen und Kurzschlüsse. Sie sind teurer als ihre asynchronen Gegenstücke und anspruchsvoller in der Wartung – der Zustand der Bürsten muss überwacht werden.

Der harmonische Koeffizient oder Clearingfaktor von Asynchrongeneratoren ist niedriger als der von Synchrongeneratoren. Das heißt, sie erzeugen nahezu reinen Strom. Stabiler arbeiten bei solchen Strömen:

• einstellbare Ladegeräte;
• moderne Fernsehempfänger.

Asynchrongeneratoren sorgen für einen zuverlässigen Start von Elektromotoren, die hohe Anlaufströme benötigen. In diesem Indikator stehen sie Synchronmaschinen tatsächlich in nichts nach. Sie haben weniger reaktive Belastungen, was sich positiv auf sie auswirkt thermischer Modus, da weniger Energie für Blindleistung aufgewendet wird. Ein asynchroner Generator weist eine bessere Stabilität der Ausgangsfrequenz auf unterschiedliche Geschwindigkeiten Rotordrehung.

Einstufung

Kurzschlussgeneratoren sind aufgrund ihrer einfachen Konstruktion am weitesten verbreitet. Es gibt jedoch auch andere Arten von Asynchronmaschinen: Lichtmaschinen mit gewickelter Rotor und Geräte, die Permanentmagnete verwenden, die einen Erregerkreis bilden.

Zum Vergleich zeigt Abbildung 5 zwei Arten von Generatoren: links auf der Basis und rechts eine Asynchronmaschine auf Basis eines IM mit gewickeltem Rotor. Auch bei einem kurzen Blick darauf schematische Bilder Man erkennt die komplizierte Konstruktion des gewickelten Rotors. Das Vorhandensein von Schleifringen (4) und einem Bürstenhaltermechanismus (5) fällt auf. Die Zahl 3 gibt die Nuten für die Drahtwicklung an, denen Strom zugeführt werden muss, um sie zu erregen.

Das Vorhandensein von Feldwicklungen im Rotor eines Asynchrongenerators verbessert die Qualität des erzeugten elektrischen Stroms, Vorteile wie Einfachheit und Zuverlässigkeit gehen jedoch verloren. Daher werden solche Geräte als autonome Energiequelle nur in den Bereichen eingesetzt, in denen es schwierig ist, auf sie zu verzichten. Permanentmagnete in Rotoren werden hauptsächlich zur Herstellung von Generatoren mit geringer Leistung eingesetzt.

Anwendungsgebiet

Häufigste Anwendung Generatorsätze mit Käfigläufer. Sie sind kostengünstig und erfordern praktisch keine Wartung. Geräte ausgestattet Anlaufkondensatoren, haben anständige Effizienzindikatoren.

Asynchrongeneratoren werden häufig als Einzel- oder Einzelgeneratoren eingesetzt Backup-Quelle Ernährung. Sie arbeiten mit ihnen, sie werden für leistungsstarke mobile und verwendet.

Lichtmaschinen mit Dreiphasenwicklung Sie starten souverän einen dreiphasigen Elektromotor und werden daher häufig in Industriekraftwerken eingesetzt. Sie können auch Geräte in einphasigen Netzen mit Strom versorgen. Zweiphasenmodus ermöglicht es Ihnen, Kraftstoff am Verbrennungsmotor zu sparen, da sich ungenutzte Wicklungen im Leerlauf befinden.

Der Anwendungsbereich ist recht umfangreich:

• Transportindustrie;
• Landwirtschaft;
• Haushaltsbereich;
• medizinische Einrichtungen;

Asynchrongeneratoren eignen sich hervorragend für den Bau lokaler Wind- und Wasserkraftwerke.

DIY-Asynchrongenerator

Machen wir gleich einen Vorbehalt: Es geht hier nicht um die Herstellung eines Generators von Grund auf, sondern um die Umwandlung eines Asynchronmotors in einen Generator. Manche Handwerker verwenden einen vorgefertigten Stator eines Motors und experimentieren mit dem Rotor. Die Idee besteht darin, Neodym-Magnete zur Herstellung der Rotorpole zu verwenden. Ein Werkstück mit aufgeklebten Magneten könnte etwa so aussehen (siehe Abb. 6):

Sie kleben Magnete auf ein speziell bearbeitetes Werkstück, das auf der Welle des Elektromotors montiert ist, und achten dabei auf deren Polarität und Verschiebungswinkel. Dafür werden mindestens 128 Magnete benötigt.

Die fertige Struktur muss an den Stator angepasst sein und gleichzeitig einen minimalen Spalt zwischen den Zähnen und den Magnetpolen des gefertigten Rotors gewährleisten. Da die Magnete flach sind, müssen Sie sie schleifen oder schärfen und dabei die Struktur ständig abkühlen, da Neodym dabei seine magnetischen Eigenschaften verliert hohe Temperatur. Wenn Sie alles richtig machen, funktioniert der Generator.

Das Problem besteht darin, dass es sehr schwierig ist, unter handwerklichen Bedingungen einen idealen Rotor herzustellen. Aber wenn ja Drehmaschine und Sie sind bereit, mehrere Wochen mit Anpassungen und Modifikationen zu verbringen – Sie können experimentieren.

Ich biete mehr praktische Option– Umwandlung eines Asynchronmotors in einen Generator (siehe Video unten). Dazu benötigen Sie einen Elektromotor mit entsprechender Leistung und einer akzeptablen Rotordrehzahl. Die Motorleistung muss mindestens 50 % höher sein als die erforderliche Generatorleistung. Wenn Sie über einen solchen Elektromotor verfügen, beginnen Sie mit der Verarbeitung. Ansonsten ist es besser, einen fertigen Generator zu kaufen.

Zum Recycling benötigen Sie 3 Kondensatoren der Marken KBG-MN, MBGO, MBGT (Sie können auch andere Marken nehmen, jedoch keine Elektrolytkondensatoren). Wählen Sie Kondensatoren für eine Spannung von mindestens 600 V (für einen Drehstrommotor). Die Blindleistung des Generators Q hängt mit der Kapazität des Kondensators über die folgende Abhängigkeit zusammen: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6.

Mit zunehmender Belastung nimmt die Blindleistung zu, was bedeutet, dass zur Aufrechterhaltung einer stabilen Spannung U die Kapazität der Kondensatoren erhöht werden muss, indem neue Kapazitäten durch Schalten hinzugefügt werden.

Video: Herstellung eines Asynchrongenerators aus einem Einphasenmotor - Teil 1

Teil 2

In der Praxis wird üblicherweise der Durchschnittswert gewählt, wobei davon ausgegangen wird, dass die Belastung nicht maximal ist.

Nachdem Sie die Parameter der Kondensatoren ausgewählt haben, schließen Sie diese wie im Diagramm gezeigt an die Anschlüsse der Statorwicklungen an (Abb. 7). Der Generator ist bereit.

Ein Asynchrongenerator ist nicht erforderlich Spezialbehandlung. Die Wartung besteht in der Überwachung des Zustands der Lager. Im Nennmodus kann das Gerät jahrelang ohne Bedienereingriff betrieben werden.

Das schwache Glied sind die Kondensatoren. Sie können scheitern, insbesondere wenn ihre Stückelung falsch ausgewählt ist.

Der Generator erwärmt sich während des Betriebs. Wenn Sie häufig erhöhte Lasten anschließen, überwachen Sie die Temperatur des Geräts oder sorgen Sie für eine zusätzliche Kühlung.

In der Elektrotechnik gibt es das sogenannte Reversibilitätsprinzip: Jedes Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt, kann dies auch umgekehrte Arbeit. Es basiert auf dem Funktionsprinzip elektrischer Generatoren, deren Rotation das Auftreten von elektrischem Strom in den Statorwicklungen verursacht.

Theoretisch ist es möglich, jeden Asynchronmotor als Generator umzuwandeln und zu nutzen, aber dafür ist es notwendig, erstens das physikalische Prinzip zu verstehen und zweitens Bedingungen zu schaffen, die diese Transformation gewährleisten.

Ein rotierendes Magnetfeld ist die Grundlage einer Generatorschaltung aus einem Asynchronmotor

In einer zunächst als Generator konzipierten elektrischen Maschine gibt es zwei aktive Wicklungen: die Erregerwicklung, die sich auf dem Anker befindet, und die Statorwicklung, in der der elektrische Strom entsteht. Das Funktionsprinzip basiert auf dem Effekt der elektromagnetischen Induktion: Ein rotierendes Magnetfeld erzeugt in der von ihm beeinflussten Wicklung einen elektrischen Strom.

Das Magnetfeld entsteht in der Ankerwicklung aus der normalerweise zugeführten Spannung und seine Rotation wird durch jedes physikalische Gerät, sogar durch Ihre persönliche Muskelkraft, erzeugt.

Die Konstruktion eines Elektromotors mit Käfigläufer (das sind 90 Prozent aller elektrischen Maschinen) sieht keine Möglichkeit vor, die Ankerwicklung mit Versorgungsspannung zu versorgen.

Daher entsteht an den Versorgungsklemmen kein elektrischer Strom, egal wie stark Sie die Motorwelle drehen.

Wer daraus einen Generator umbauen möchte, muss selbst ein rotierendes Magnetfeld erzeugen.

Wir schaffen Voraussetzungen für Nacharbeiten

Motoren, die mit Wechselstrom betrieben werden, werden als Asynchronmotoren bezeichnet. Dies liegt daran, dass das rotierende Magnetfeld des Stators der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors geringfügig voraus ist und diesen scheinbar mitzieht.

Mit dem gleichen Reversibilitätsprinzip kommen wir zu dem Schluss, dass das rotierende Magnetfeld des Stators hinter dem Rotor zurückbleiben oder sogar in die entgegengesetzte Richtung verlaufen muss, um mit der Erzeugung von elektrischem Strom zu beginnen. Es gibt zwei Möglichkeiten, ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen, das der Drehung des Rotors nacheilt oder dieser entgegengesetzt ist.

Verlangsamen Sie es mit reaktiver Last. Dazu ist es beispielsweise erforderlich, eine leistungsstarke Kondensatorbank in den Stromkreis eines im Normalbetrieb (kein Generieren) arbeitenden Elektromotors einzubinden. Es ist in der Lage, die reaktive Komponente des elektrischen Stroms – magnetische Energie – zu akkumulieren. Diese Eigenschaft in In letzter Zeit weit verbreitet von denen, die Kilowattstunden sparen wollen.

Genauer gesagt gibt es keine tatsächliche Energieeinsparung, der Verbraucher betrügt den Stromzähler lediglich auf gesetzlicher Grundlage ein wenig.

Die von der Kondensatorbank angesammelte Ladung ist gegenphasig zu der von der Versorgungsspannung erzeugten Ladung und „verlangsamt“ diese. Dadurch beginnt der Elektromotor, Strom zu erzeugen und an das Netz zurückzusenden.

Wenn auch nur zu Hause Hochleistungsmotoren verwenden einphasiges Netzwerk erfordert gewisse Kenntnisse in.

Um Stromverbraucher gleichzeitig an drei Phasen anzuschließen, wird ein spezielles elektromechanisches Gerät verwendet - Magnetschalter, über die Funktionen korrekte Installation was man lesen kann.

In der Praxis wird dieser Effekt bei Elektrofahrzeugen genutzt. Sobald eine Elektrolokomotive, eine Straßenbahn oder ein Trolleybus bergab fährt, wird eine Kondensatorbatterie an den Stromkreis des Fahrmotors angeschlossen und elektrische Energie in das Netz abgegeben (glauben Sie nicht denen, die behaupten, Elektrotransport sei teuer, er liefert fast 25 Prozent der eigenen Energie).

Bei dieser Art der Gewinnung elektrischer Energie handelt es sich nicht um reine Stromerzeugung. Um den Betrieb eines Asynchronmotors in den Generatorbetrieb zu überführen, ist die Verwendung des Selbsterregungsverfahrens erforderlich.

Selbsterregung eines Asynchronmotors und sein Übergang in den Erzeugungsmodus kann aufgrund des Vorhandenseins von Rückständen im Anker (Rotor) erfolgen. Magnetfeld. Es ist sehr klein, kann aber eine EMF erzeugen, die den Kondensator auflädt. Nachdem der Selbsterregungseffekt eintritt, wird die Kondensatorbank durch den erzeugten elektrischen Strom mit Energie versorgt und der Erzeugungsprozess wird kontinuierlich.

Geheimnisse der Herstellung eines Generators aus einem Asynchronmotor

Um einen Elektromotor in einen Generator umzuwandeln, müssen Sie unpolare Kondensatorbatterien verwenden. Elektrolytkondensator sind dafür nicht geeignet. IN Drehstrommotoren Die Kondensatoren werden sternförmig geschaltet, was den Beginn der Erzeugung bei niedrigeren Rotordrehzahlen ermöglicht, die Ausgangsspannung ist jedoch etwas niedriger als bei einer Dreieckschaltung.

Sie können auch einen Generator aus einem einphasigen Asynchronmotor herstellen. Dafür eignen sich aber nur solche, die über einen Käfigläufer verfügen und zum Anlassen nutzen Phasenverschiebungskondensator. Kollektor Einphasenmotoren nicht zum Umrüsten geeignet.

Deshalb Hausmeister sollte auf einer einfachen Überlegung basieren: Das Gesamtgewicht der Kondensatorbatterie sollte dem Gewicht des Elektromotors selbst entsprechen oder dieses leicht übersteigen.

Dies führt in der Praxis dazu, dass es nahezu unmöglich ist, einen ausreichend leistungsstarken Asynchrongenerator zu bauen, da er umso mehr wiegt, je niedriger die Nenndrehzahl des Motors ist.

Wir bewerten den Wirkungsgrad – ist er rentabel?

Wie Sie sehen, ist es nicht nur in theoretischen Spekulationen möglich, einen Elektromotor zur Stromerzeugung zu bringen. Jetzt müssen wir herausfinden, wie berechtigt die Bemühungen sind, das Geschlecht einer elektrischen Maschine zu ändern.


In vielen theoretischen Veröffentlichungen liegt der Hauptvorteil asynchroner Veröffentlichungen in ihrer Einfachheit. Ehrlich gesagt ist das Betrug. Das Motordesign ist überhaupt nicht einfachere Geräte Synchrongenerator. Bei einem Asynchrongenerator gibt es das natürlich nicht Stromkreis Erregung, wird aber durch eine Kondensatorbank ersetzt, die an sich schon ein komplexes technisches Gerät ist.

Die Kondensatoren müssen jedoch nicht gewartet werden und erhalten Energie wie umsonst – zunächst aus dem Restmagnetfeld des Rotors und dann aus dem erzeugten elektrischen Strom. Dies ist der wichtigste und praktisch einzige Vorteil von Asynchrongeneratormaschinen: Sie müssen nicht gewartet werden.

Ein weiterer Vorteil solcher Elektromaschinen besteht darin, dass der von ihnen erzeugte Strom nahezu frei von höheren Harmonischen ist. Dieser Effekt wird „Clear-Faktor“ genannt. Für Leute, die weit von der Theorie der Elektrotechnik entfernt sind, lässt sich das so erklären: Je niedriger der Clear-Faktor, desto weniger Strom wird für nutzlose Heizung, Magnetfelder und andere elektrische „Schandtaten“ verschwendet.

Bei Generatoren, die aus einem dreiphasigen Asynchronmotor bestehen, liegt der Clear-Faktor im herkömmlichen Fall normalerweise innerhalb von 2 % Synchronmaschinen Geben Sie mindestens 15 aus. Unter Berücksichtigung des klaren Faktors in Lebensbedingungen wenn eine Verbindung zum Netzwerk besteht verschiedene Typen Elektrogeräten (Waschmaschinen haben eine große induktive Last) ist nahezu unmöglich.

Alle anderen Eigenschaften von Asynchrongeneratoren sind negativ. Dazu gehört beispielsweise die praktische Unmöglichkeit, die industrielle Nennfrequenz des erzeugten Stroms sicherzustellen. Daher werden sie fast immer mit Gleichrichtergeräten gekoppelt und zum Laden von Batterien verwendet.

Darüber hinaus z elektrische Autos sehr empfindlich gegenüber Lastwechseln. Wenn bei herkömmlichen Generatoren eine Batterie mit großer Reserve zur Erregung verwendet wird elektrische Energie, dann entnimmt die Kondensatorbatterie selbst einen Teil der Energie aus dem erzeugten Strom.

Wenn die Last ist hausgemachter Generator Wenn die Leistung eines Asynchronmotors die Nennleistung überschreitet, verfügt er nicht über genügend Strom zum Aufladen und die Stromerzeugung wird gestoppt. Teilweise kommen kapazitive Batterien zum Einsatz, deren Lautstärke sich je nach Belastung dynamisch ändert.

Dadurch geht jedoch der Vorteil der „Einfachheit der Schaltung“ völlig verloren.

Die Instabilität der Frequenz des erzeugten Stroms, deren Änderungen fast immer zufälliger Natur sind, wissenschaftlich nicht erklärt werden kann und daher nicht berücksichtigt und kompensiert werden kann, hat die geringe Verbreitung von Asynchrongeneratoren im Alltag und in der Volkswirtschaft vorbestimmt .

Funktionsweise eines Asynchronmotors als Generator im Video

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Asynchroner Elektromotor als Generator

Betrieb eines Asynchron-Elektromotors im Generatorbetrieb

Der Artikel beschreibt den Aufbau eines dreiphasigen (einphasigen) 220/380-V-Generators auf Basis eines AC-Asynchron-Elektromotors.

Ein dreiphasiger asynchroner Elektromotor, Ende des 19. Jahrhunderts vom russischen Elektroingenieur M.O. erfunden. Dolivo-Dobrovolsky, hat sich mittlerweile überwiegend in der Industrie, der Landwirtschaft und auch im Alltag verbreitet. Asynchrone Elektromotoren sind am einfachsten und zuverlässigsten zu betreiben. Daher sollten in allen Fällen, in denen dies unter den Bedingungen des Elektroantriebs zulässig ist und keine Notwendigkeit einer Blindleistungskompensation besteht, asynchrone Wechselstrommotoren eingesetzt werden.

Es gibt zwei Haupttypen von Asynchronmotoren:mit Käfigläufer und mit Phasenrotor . Ein asynchroner Käfigläufermotor besteht aus einem stationären Teil – dem Stator – und einem beweglichen Teil – dem Rotor, der sich in Lagern dreht, die in zwei Motorschilden montiert sind. Die Stator- und Rotorkerne bestehen aus separaten, voneinander isolierten Elektroblechen. Eine Wicklung aus Isolierter Draht. In die Nuten des Rotorkerns wird eine Stabwicklung eingelegt oder geschmolzenes Aluminium gegossen. Überbrückungsringe schließen die Rotorwicklung an den Enden kurz (daher der Name kurzgeschlossen). Im Gegensatz zu einem Käfigläufer wird in den Nuten eines Phasenläufers eine Wicklung in Form einer Statorwicklung platziert. Die Enden der Wicklung werden zu Schleifringen geführt, die auf der Welle montiert sind. Bürsten gleiten entlang der Ringe und verbinden die Wicklung mit einem Start- oder Steuerwiderstand. Asynchrone Elektromotoren mit gewickeltem Rotor sind teurere Geräte, erfordern eine qualifizierte Wartung, sind weniger zuverlässig und werden daher nur in Branchen eingesetzt, in denen auf sie nicht verzichtet werden kann. Aus diesem Grund kommen sie nicht sehr häufig vor und wir werden sie nicht weiter betrachten.

Entlang der Statorwicklung enthalten Dreiphasenschaltung Es fließt ein Strom, der ein rotierendes Magnetfeld erzeugt. Die magnetischen Feldlinien des rotierenden Statorfeldes kreuzen die Rotorwicklungsstäbe und induzieren in ihnen eine elektromotorische Kraft (EMF). Unter dem Einfluss dieser EMK fließt Strom in den kurzgeschlossenen Rotorstäben. Um die Stäbe herum entstehen magnetische Flüsse, die ein allgemeines Magnetfeld des Rotors erzeugen, das in Wechselwirkung mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators eine Kraft erzeugt, die den Rotor dazu zwingt, sich in der Drehrichtung des Statormagnetfelds zu drehen. Die Rotationsfrequenz des Rotors ist etwas niedriger als die Rotationsfrequenz des von der Statorwicklung erzeugten Magnetfelds. Dieser Indikator ist durch Schlupf S gekennzeichnet und liegt bei den meisten Motoren im Bereich von 2 bis 10 %.

IN Industrieanlagen Meist genutztDreiphasen-Asynchron-Elektromotoren, die in Form einheitlicher Serien produziert werden. Dazu gehört die Single-4A-Serie mit einem Nennleistungsbereich von 0,06 bis 400 kW, deren Maschinen äußerst zuverlässig sind, eine gute Leistung aufweisen und den Weltstandards entsprechen.

Autonome Asynchrongeneratoren sind Drehstrommaschinen, die die mechanische Energie der Antriebsmaschine in elektrische Wechselstromenergie umwandeln. Ihr unbestrittener Vorteil gegenüber anderen Generatortypen ist das Fehlen eines Kommutator-Bürsten-Mechanismus und damit eine höhere Haltbarkeit und Zuverlässigkeit. Wird ein vom Netz getrennter Asynchronmotor von einem beliebigen Primärmotor in Rotation versetzt, so entsteht nach dem Reversibilitätsprinzip elektrischer Maschinen bei Erreichen einer synchronen Drehzahl eine gewisse EMK an den Anschlüssen der Statorwicklung unter dem Einfluss eines Restmagnetfeldes. Wenn Sie nun eine Batterie mit Kondensatoren C an die Anschlüsse der Statorwicklung anschließen, fließt in den Statorwicklungen ein voreilender kapazitiver Strom, der in diesem Fall magnetisierend ist. Die Batteriekapazität C muss abhängig von den Parametern des autonomen Asynchrongenerators einen bestimmten kritischen Wert C0 überschreiten: Nur in diesem Fall erregt sich der Generator selbst und an den Statorwicklungen wird ein dreiphasiges symmetrisches Spannungssystem installiert. Der Spannungswert hängt letztendlich von den Eigenschaften der Maschine und der Kapazität der Kondensatoren ab. Somit kann ein asynchroner Käfigläufer-Elektromotor in einen asynchronen Generator umgewandelt werden.

Standardschaltung zum Anschluss eines Asynchron-Elektromotors als Generator.

Sie können den Container so auswählen Nennspannung und die Leistung des Asynchrongenerators entsprachen der Spannung bzw. der Leistung beim Betrieb als Elektromotor.

Tabelle 1 zeigt die Kapazitäten der Kondensatoren zur Erregung von Asynchrongeneratoren (U=380 V, 750...1500 U/min). Hier wird die Blindleistung Q durch die Formel bestimmt:

Q = 0,314 U2 C 10-6,

Dabei ist C die Kapazität der Kondensatoren, μF.

Wie aus den obigen Daten ersichtlich ist, führt die induktive Belastung des Asynchrongenerators, die den Leistungsfaktor verringert, zu einem starken Anstieg der erforderlichen Kapazität. Um bei steigender Belastung eine konstante Spannung aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, die Kapazität des Kondensators zu erhöhen, also zusätzliche Kondensatoren anzuschließen. Dieser Umstand ist als Nachteil des Asynchrongenerators anzusehen.

Die Drehfrequenz eines Asynchrongenerators im Normalbetrieb muss die des Asynchrongenerators um einen Schlupfwert S = 2...10 % überschreiten und der Synchronfrequenz entsprechen. Nicht erfüllend dieser Zustand führt dazu, dass die Frequenz der erzeugten Spannung von der Industriefrequenz von 50 Hz abweichen kann, was zu einem instabilen Betrieb frequenzabhängiger Stromverbraucher führt: Elektropumpen, Waschmaschinen, Geräte mit Transformatoreingang. Besonders gefährlich ist eine Verringerung der erzeugten Frequenz, da in diesem Fall der induktive Widerstand der Wicklungen von Elektromotoren und Transformatoren abnimmt, was zu deren erhöhter Erwärmung und vorzeitigem Ausfall führen kann. Ein gewöhnlicher Asynchron-Käfigläufermotor mit entsprechender Leistung kann ohne Umbauten als Asynchrongenerator verwendet werden. Die Leistung des Elektromotor-Generators wird durch die Leistung der angeschlossenen Geräte bestimmt. Die energieintensivsten davon sind:

· Haushaltsschweißtransformatoren;

· Elektrosägen, Elektrohobelmaschinen, Getreidebrecher (Leistung 0,3...3 kW);

· Elektroöfen der Typen „Rossiyanka“ und „Dream“ mit einer Leistung von bis zu 2 kW;

· elektrische Bügeleisen (Leistung 850…1000 W).

Ich möchte besonders auf den Betrieb von Haushaltsschweißtransformatoren eingehen. Ihr Anschluss an eine autonome Stromquelle ist äußerst wünschenswert, weil Wenn sie über ein Industrienetz betrieben werden, verursachen sie eine Reihe von Unannehmlichkeiten für andere Stromverbraucher. Wenn Haushalt Schweißtransformator Entwickelt, um mit Elektroden mit einem Durchmesser von 2...3 mm zu arbeiten volle Kraft ca. 4...6 kW beträgt, sollte die Leistung des Asynchrongenerators, der ihn antreibt, zwischen 5...7 kW liegen. Wenn ein Haushaltsschweißtransformator das Arbeiten mit Elektroden mit einem Durchmesser von 4 mm ermöglicht, kann die von ihm verbrauchte Gesamtleistung im schwersten Modus – dem „Schneiden“ von Metall – 10 bis 12 kW bzw. die Leistung eines Asynchrongenerators erreichen sollte innerhalb von 11...13 kW liegen.

Bei einer dreiphasigen Kondensatorbank empfiehlt es sich, sogenannte Blindleistungskompensatoren zu verwenden, die den cosφ verbessern sollenin industriellen Beleuchtungsnetzen. Ihre typische Bezeichnung: KM1-0.22-4.5-3U3 oder KM2-0.22-9-3U3, die wie folgt entschlüsselt wird. KM - mit Mineralöl imprägnierte Kosinuskondensatoren, die erste Zahl ist die Größe (1 oder 2), dann die Spannung (0,22 kV), die Leistung (4,5 oder 9 kvar), dann bedeutet die Zahl 3 oder 2 dreiphasig oder einphasig. Phasenversion, U3 (gemäßigtes Klima der dritten Kategorie).

Bei Eigenfertigung der Batterie sollten Sie Kondensatoren wie MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 usw. für eine Betriebsspannung von mindestens 600 V verwenden. Elektrolytkondensatoren können nicht verwendet werden.

Die oben diskutierte Möglichkeit, einen Drehstrom-Elektromotor als Generator anzuschließen, kann als klassisch, aber nicht als einzige angesehen werden. Es gibt andere Methoden, die sich in der Praxis ebenso gut bewährt haben. Zum Beispiel, wenn eine Kondensatorbank an eine oder zwei Wicklungen eines Elektromotorgenerators angeschlossen wird.

Zweiphasenmodus eines Asynchrongenerators.

Abb.2 Zweiphasenmodus eines Asynchrongenerators.

Diese Schaltung sollte verwendet werden, wenn keine dreiphasige Spannung erforderlich ist. Diese Schaltmöglichkeit reduziert die Arbeitskapazität der Kondensatoren, reduziert die Belastung des primären mechanischen Motors im Leerlauf usw. spart „kostbaren“ Kraftstoff.

Als Generatoren mit geringer Leistung, die eine einphasige Wechselspannung von 220 V erzeugen, können Sie einphasige asynchrone Käfigläufermotoren für den Hausgebrauch verwenden: von Waschmaschinen wie „Oka“, „Wolga“, Bewässerungspumpen „Agidel“. ", "BTsN" usw. Ihre Kondensatorbatterie kann parallel zur Arbeitswicklung angeschlossen werden oder einen vorhandenen Phasenverschiebungskondensator verwenden, der an angeschlossen ist Beginn des Aufziehens. Die Kapazität dieses Kondensators muss möglicherweise etwas erhöht werden. Sein Wert wird durch die Art der an den Generator angeschlossenen Last bestimmt: Für aktive Lasten (Elektroöfen, Glühbirnen, elektrische Lötkolben) ist er erforderlich kleine kapazität, induktiv (Elektromotoren, Fernseher, Kühlschränke) – mehr.

Abb.3 Generator mit geringer Leistung aus einem einphasigen Asynchronmotor.

Nun ein paar Worte zum primären mechanischen Motor, der den Generator antreibt. Wie Sie wissen, ist jede Energieumwandlung mit unvermeidlichen Verlusten verbunden. Ihr Wert wird durch die Effizienz des Geräts bestimmt. Daher muss die Leistung eines mechanischen Motors die Leistung eines Asynchrongenerators um 50...100 % übertreffen. Beispielsweise sollte bei einer Asynchrongeneratorleistung von 5 kW die Leistung eines mechanischen Motors 7,5...10 kW betragen. Über einen Übertragungsmechanismus werden die Drehzahlen des mechanischen Motors und des Generators so angepasst, dass die Betriebsart des Generators auf die mittlere Drehzahl des mechanischen Motors eingestellt wird. Bei Bedarf können Sie die Generatorleistung kurzzeitig erhöhen, indem Sie die Drehzahl des mechanischen Motors erhöhen.

Jedes autonome Kraftwerk muss über das erforderliche Minimum an Zubehör verfügen: ein Wechselspannungsmessgerät (mit einer Skala von bis zu 500 V), ein Frequenzmessgerät (vorzugsweise) und drei Schalter. Ein Schalter verbindet die Last mit dem Generator, die anderen beiden schalten den Erregerkreis. Das Vorhandensein von Schaltern im Erregerkreis erleichtert das Starten eines mechanischen Motors und ermöglicht außerdem eine schnelle Senkung der Temperatur der Generatorwicklungen; nach Abschluss der Arbeiten wird der Rotor des nicht erregten Generators durch die Mechanik für einige Zeit gedreht Motor. Dieses Verfahren verlängert die aktive Lebensdauer der Generatorwicklungen.

Wenn ein Generator verwendet werden soll, um Geräte mit Strom zu versorgen, die normalerweise an ein Wechselstromnetz angeschlossen sind (z. B. Beleuchtung in einem Wohngebäude, elektrische Haushaltsgeräte), muss ein zweiphasiger Schalter vorgesehen werden, der das Gerät ausschaltet Stromversorgung während des Generatorbetriebs. dieses Gerät aus dem Industrienetzwerk. Es ist notwendig, beide Drähte zu trennen: „Phase“ und „Null“.

Abschließend noch einige allgemeine Ratschläge.

1. Der Generator ist ein gefährliches Gerät. Verwenden Sie 380 V nur, wenn dies unbedingt erforderlich ist; in allen anderen Fällen verwenden Sie 220 V.

2. Aus Sicherheitsgründen muss der Stromgenerator mit einer Erdung ausgestattet sein.

3. Achten Sie auf den thermischen Modus des Generators. Er „mag“ den Leerlauf nicht. Durch eine sorgfältigere Wahl der Kapazität der Erregerkondensatoren lässt sich die thermische Belastung reduzieren.

4. Machen Sie keinen Fehler bei der Menge des vom Generator erzeugten elektrischen Stroms. Wenn beim Betrieb eines Drehstromgenerators eine Phase verwendet wird, beträgt deren Leistung 1/3 totale Kraft Generator, wenn zwei Phasen 2/3 der gesamten Generatorleistung ausmachen.

5. Die Frequenz des vom Generator erzeugten Wechselstroms lässt sich indirekt über die Ausgangsspannung steuern, die im „Leerlauf“-Modus 4...6 % über dem Industriewert von 220/380 V liegen sollte.

Die Elektrotechnik existiert und funktioniert nach eigenen Gesetzen und Grundsätzen. Darunter befindet sich das sogenannte Reversibilitätsprinzip, das es Ihnen ermöglicht, aus einem Asynchronmotor mit eigenen Händen einen Generator herzustellen. Um dieses Problem zu lösen, sind Kenntnisse und ein klares Verständnis der Funktionsprinzipien dieser Geräte erforderlich.

Übergang eines Asynchronmotors in den Generatorbetrieb

Zunächst müssen Sie das Funktionsprinzip eines Asynchronmotors berücksichtigen, da diese Einheit als Grundlage für die Erstellung eines Generators dient.

Ein asynchroner Elektromotor ist ein Gerät, das elektrische Energie in mechanische und thermische Energie umwandelt. Die Möglichkeit einer solchen Transformation wird durch die Spannung gewährleistet, die zwischen den Stator- und Rotorwicklungen auftritt. Hauptmerkmal Asynchronmotoren liegt im Unterschied in der Drehzahl dieser Elemente.

Stator und Rotor selbst sind koaxiale Teile runder Abschnitt, hergestellt aus Stahlplatten mit Rillen im Ring. Im gesamten Satz sind dort, wo sich die Kupferdrahtwicklung befindet, Längsrillen ausgebildet. Im Rotor wird die Wickelfunktion durch Aluminiumstäbe übernommen, die in den Nuten des Kerns liegen und auf beiden Seiten durch Sicherungsbleche verschlossen sind. Wenn Spannung an die Statorwicklungen angelegt wird, entsteht ein rotierendes Magnetfeld. Aufgrund des Drehzahlunterschieds wird zwischen den Wicklungen eine EMK induziert, die zur Drehung der Zentralwelle führt.

Im Gegensatz zu einem asynchronen Elektromotor übernimmt ein Generator dagegen die Umwandlung von Wärme und mechanische Energie auf elektrisch. Am weitesten verbreitet sind Induktionsgeräte, die sich durch die Führung von Windungen auszeichnen elektromotorische Kraft. Wie bei einem Asynchronmotor ist der Grund für die Induktion von EMF der Unterschied in den Umdrehungen der Magnetfelder von Stator und Rotor. Daraus ergibt sich auf der Grundlage des Reversibilitätsprinzips ganz natürlich, dass es durch bestimmte technische Umbauten durchaus möglich ist, einen Asynchronmotor in einen Generator umzuwandeln.

Jeder asynchrone elektrische Generator ist eine Art Transformator, der die mechanische Energie der Welle des Elektromotors in umwandelt Wechselstrom. Dies geschieht, wenn die Wellendrehzahl beginnt, die Synchrondrehzahl zu überschreiten und 1500 U/min und mehr erreicht. Diese Drehzahl wird durch Aufbringen eines hohen Drehmoments erreicht. Seine Quelle kann der Verbrennungsmotor eines Gasgenerators oder das Laufrad einer Windmühle sein.

Bei Erreichen der Synchrondrehzahl wird die Kondensatorbank eingeschaltet, in der a kapazitiver Strom. Unter seiner Wirkung erregen sich die Statorwicklungen selbst und im Erzeugungsmodus beginnt elektrischer Strom zu erzeugen. Zuverlässig und stabile Arbeit Ein solcher Generator kann unter bestimmten Bedingungen eine Netzfrequenz von 50 Hz liefern:

• Die Drehzahl sollte um einen Schlupfanteil von 2-10 % höher sein als die Betriebsfrequenz des Elektromotors selbst.
• Die Drehzahl des Generators muss mit der Synchrondrehzahl übereinstimmen.

Wie erstelle ich einen Generator?

Mit gewissen Kenntnissen und praktischen Kenntnissen in der Elektrotechnik ist es durchaus möglich, aus einem Asynchronmotor einen funktionsfähigen Generator mit eigenen Händen zusammenzubauen. Zunächst müssen Sie die reale, also asynchrone Drehzahl des Elektromotors berechnen, der als Generator verwendet wird. Dieser Vorgang kann mit einem Drehzahlmesser durchgeführt werden.

Als nächstes muss die Synchronfrequenz des Elektromotors bestimmt werden, die für den Generator asynchron sein wird. Wie bereits erwähnt, müssen Sie hier den Schlupf berücksichtigen, der 2-10 % beträgt. Als Ergebnis von Messungen wurde beispielsweise eine Drehzahl von 1450 U/min ermittelt, daher beträgt die erforderliche Betriebsfrequenz des Generators 1479-1595 U/min.

Die Energie des elektrischen Stroms, der in das Innere eines Asynchronmotors gelangt, wandelt sich am Ausgang leicht in Bewegungsenergie um. Was aber, wenn eine Rücktransformation erforderlich ist? In diesem Fall können Sie aus einem Asynchronmotor einen selbstgebauten Generator bauen. Es funktioniert nur in einem anderen Modus: durch Ausführen mechanische Arbeit Es wird mit der Stromerzeugung begonnen. Die perfekte Lösung– Umwandlung in einen Windgenerator – eine Quelle kostenloser Energie.

Es wurde experimentell nachgewiesen, dass ein magnetisches Feld durch ein elektrisches Wechselfeld erzeugt wird. Dies ist die Grundlage des Funktionsprinzips eines Asynchronmotors, dessen Konstruktion Folgendes umfasst:

• Der Körper ist das, was wir von außen sehen;
• Der Stator ist der stationäre Teil des Elektromotors;
• Ein Rotor ist ein angetriebenes Element.

Das Hauptelement des Stators ist die Wicklung, die versorgt wird Wechselstrom Spannung(Das Funktionsprinzip beruht nicht auf Permanentmagneten, sondern auf einem Magnetfeld, das durch ein elektrisches Wechselfeld beschädigt wird.) Der Rotor ist ein Zylinder mit Schlitzen, in denen die Wicklung untergebracht ist. Der eintretende Strom hat jedoch die entgegengesetzte Richtung. Dadurch werden zwei Variablen gebildet elektrische Felder. Jeder von ihnen erzeugt ein Magnetfeld, das miteinander zu interagieren beginnt. Der Stator ist jedoch so konstruiert, dass er sich nicht bewegen kann. Das Ergebnis der Wechselwirkung zweier Magnetfelder ist daher die Drehung des Rotors.

Aufbau und Funktionsprinzip des elektrischen Generators

Experimente bestätigen auch, dass das Magnetfeld eine Wechselwirkung erzeugt elektrisches Feld. Nachfolgend finden Sie ein Diagramm, das das Funktionsprinzip des Generators deutlich veranschaulicht.

Wenn Metallrahmen Wird es in ein Magnetfeld gebracht und gedreht, beginnt sich der magnetische Fluss, der es durchdringt, zu ändern. Dies führt zur Bildung eines induzierten Stroms im Rahmen. Wenn Sie die Enden an einen aktuellen Verbraucher anschließen, z. B. mit elektrische Lampe, dann können Sie sein Leuchten beobachten. Dies deutet darauf hin, dass die mechanische Energie, die beim Drehen des Rahmens im Magnetfeld aufgewendet wurde, in elektrische Energie umgewandelt wurde, die zum Anzünden der Lampe beitrug.

Strukturell besteht ein elektrischer Generator aus den gleichen Teilen wie ein Elektromotor: einem Gehäuse, einem Stator und einem Rotor. Der Unterschied liegt lediglich im Funktionsprinzip. Der Rotor wird durch das Magnetfeld angetrieben, das durch das elektrische Feld in der Statorwicklung erzeugt wird. Und in der Statorwicklung entsteht aufgrund einer Änderung des sie durchdringenden Magnetflusses aufgrund der erzwungenen Drehung des Rotors ein elektrischer Strom.

Vom Elektromotor zum elektrischen Generator

Das menschliche Leben ist heute ohne Elektrizität undenkbar. Daher werden überall Kraftwerke gebaut, die die Energie von Wasser, Wind und Atomkernen in elektrische Energie umwandeln. Sie ist universell geworden, weil sie in die Energie von Bewegung, Wärme und Licht umgewandelt werden kann. Dies war der Grund für die massive Verbreitung von Elektromotoren. Stromgeneratoren sind weniger beliebt, da der Staat den Strom zentral liefert. Dennoch kommt es manchmal vor, dass es keinen Strom gibt und nirgendwo herkommen kann. In diesem Fall hilft Ihnen ein Generator aus einem Asynchronmotor.

Wir haben oben bereits gesagt, dass der elektrische Generator und der Motor einander strukturell ähnlich sind. Da stellt sich die Frage: Ist es möglich, dieses Wunderwerk der Technik sowohl als mechanische als auch elektrische Energiequelle zu nutzen? Es stellt sich heraus, dass es möglich ist. Und wir erklären Ihnen, wie Sie einen Motor mit Ihren eigenen Händen in eine Stromquelle umwandeln.

Die Bedeutung der Überarbeitung

Wenn Sie einen elektrischen Generator benötigen, warum sollten Sie ihn dann aus einem Motor herstellen, wenn Sie auch neue Geräte kaufen können? Allerdings sind hochwertige Elektrogeräte kein billiges Vergnügen. Und wenn Sie eines haben, das nicht verwendet wird dieser Moment Motor, warum sollte es ihm nicht gute Dienste leisten? Durch einfache Manipulationen und minimale Kosten Sie erhalten eine hervorragende Stromquelle, die Geräte mit aktiven Lasten mit Strom versorgen kann. Dazu gehören Computer-, Elektronik- und Funkgeräte, gewöhnliche Lampen, Heizgeräte und Schweißkonverter.

Aber Einsparungen sind nicht der einzige Vorteil. Vorteile Stromgenerator Strom aufgebaut aus einem asynchronen Elektromotor:

• Das Design ist einfacher als das eines synchronen Analogons;
• Maximaler Schutz der Innenseiten vor Feuchtigkeit und Staub;
• Hohe Überlast- und Kurzschlussfestigkeit;
• Nahezu vollständiges Fehlen nichtlinearer Verzerrungen;
• Spielfaktor (ein Wert, der die ungleichmäßige Drehung des Rotors ausdrückt) nicht mehr als 2 %;
• Die Wicklungen sind im Betrieb statisch, verschleißen also nicht lange und erhöhen so ihre Lebensdauer;
• Der erzeugte Strom hat sofort eine Spannung von 220V oder 380V, je nachdem, für welchen Motor Sie sich entscheiden: einphasig oder dreiphasig. Dadurch können Stromverbraucher ohne Wechselrichter direkt an den Generator angeschlossen werden.

Auch wenn der Stromgenerator Ihren Bedarf nicht vollständig decken kann, kann er in Verbindung mit einer zentralen Stromversorgung eingesetzt werden. In diesem Fall geht es wieder ums Sparen: Sie müssen weniger bezahlen. Der Nutzen wird als Differenz ausgedrückt, die sich aus der Subtraktion des erzeugten Stroms von der Menge des verbrauchten Stroms ergibt.

Was wird zum Umbau benötigt?

Um mit eigenen Händen einen Generator aus einem Asynchronmotor herzustellen, müssen Sie zunächst verstehen, was die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie verhindert. Erinnern wir uns daran, dass für die Bildung eines Induktionsstroms das Vorhandensein eines Magnetfelds erforderlich ist, das sich mit der Zeit ändert. Wenn das Gerät im Motormodus arbeitet, wird es aufgrund der Energie aus dem Netzwerk sowohl im Stator als auch im Rotor erzeugt. Wenn Sie das Gerät in den Generatormodus schalten, stellt sich heraus, dass überhaupt kein Magnetfeld vorhanden ist. Woher kommt er?

Nachdem das Gerät im Motormodus betrieben wurde, behält der Rotor die Restmagnetisierung. Es ist diese Kraft, die aufgrund der erzwungenen Rotation einen induzierten Strom im Stator verursacht. Und damit das Magnetfeld aufrechterhalten bleibt, müssen Kondensatoren installiert werden, die kapazitiven Strom führen. Er ist es, der die Magnetisierung aufgrund der Selbsterregung aufrechterhält.

Wir haben die Frage geklärt, woher das ursprüngliche Magnetfeld kam. Doch wie bringt man den Rotor in Bewegung? Wenn Sie es mit Ihren eigenen Händen drehen, können Sie natürlich eine kleine Glühbirne mit Strom versorgen. Aber das Ergebnis wird Sie wahrscheinlich nicht zufriedenstellen. Die ideale Lösung besteht darin, den Motor in einen Windgenerator oder eine Windmühle umzuwandeln.

Dies ist die Bezeichnung für ein Gerät, das konvertiert kinetische Energie Wind in mechanisch und dann in elektrisch. Windgeneratoren sind mit Flügeln ausgestattet, die sich bewegen, wenn sie dem Wind ausgesetzt sind. Sie können sowohl in der vertikalen als auch in der horizontalen Ebene rotieren.

Von der Theorie zur Praxis

Lassen Sie uns mit unseren eigenen Händen einen Windgenerator aus einem Motor bauen. Zum leichteren Verständnis sind der Anleitung Diagramme und Videos beigefügt. Du wirst brauchen:

• Vorrichtung zur Übertragung von Windenergie auf den Rotor;
• Kondensatoren für jede Statorwicklung.

Es ist schwierig, eine Regel zu formulieren, nach der man beim ersten Mal ein Windfanggerät auswählen könnte. Hierbei ist darauf zu achten, dass im Generatorbetrieb die Rotordrehzahl um 10 % höher sein sollte als im Motorbetrieb. Dabei ist nicht die Nennfrequenz, sondern die Leerlaufdrehzahl zu berücksichtigen. Beispiel: Die Nennfrequenz beträgt 1000 U/min und im Leerlauf 1400 U/min. Zur Stromerzeugung benötigen Sie dann eine Frequenz von ca. 1540 U/min.

Die Auswahl der Kondensatoren nach Kapazität erfolgt nach der Formel:

C ist die erforderliche Kapazität. Q – Rotorrotationsgeschwindigkeit in Umdrehungen pro Minute. P ist die Zahl „pi“ gleich 3,14. f – Phasenfrequenz ( Konstante für Russland gleich 50 Hertz). U – Netzspannung (220 bei einer Phase und 380 bei drei Phasen).

Berechnungsbeispiel : Dreiphasenrotor dreht sich mit 2500 U/min. DannC = 2500/(2*3,14*50*380*380)=56 µF.

Aufmerksamkeit! Wählen Sie keinen Behälter, der größer als der berechnete Wert ist. Sonst wird es hoch sein aktiver Widerstand, was zu einer Überhitzung des Generators führt. Dies kann auch passieren, wenn das Gerät ohne Last gestartet wird. In diesem Fall ist es sinnvoll, die Kapazität des Kondensators zu verringern. Um es einfacher zu machen, es selbst zu machen, platzieren Sie den Behälter nicht als Ganzes, sondern als vorgefertigten. Beispielsweise kann 60 μF aus 6 parallel zueinander geschalteten Stücken à 10 μF bestehen.

Wie verbinde ich mich?

Schauen wir uns am Beispiel eines Drehstrommotors an, wie man aus einem Asynchronmotor einen Generator macht:

1. Verbinden Sie die Welle mit einem Gerät, das den Rotor mithilfe von Windenergie dreht.
2. Verbinden Sie die Kondensatoren in einem Dreiecksmuster, dessen Scheitelpunkte mit den Enden des Sterns oder den Scheitelpunkten des Statordreiecks verbunden sind (abhängig von der Art der Wicklungsverbindung);
3. Wenn am Ausgang eine Spannung von 220 Volt benötigt wird, verbinden Sie die Statorwicklungen in einem Dreieck (das Ende der ersten Wicklung mit dem Anfang der zweiten, das Ende der zweiten mit dem Anfang der dritten, das Ende der dritten). mit dem Anfang des ersten);
4. Wenn Sie Geräte mit 380 Volt versorgen müssen, eignet sich eine Sternschaltung zum Anschluss der Statorwicklungen. Verbinden Sie dazu die Anfänge aller Wicklungen miteinander und verbinden Sie die Enden mit den entsprechenden Behältern.

Schritt-für-Schritt-Anleitung, wie Sie mit Ihren eigenen Händen einen einphasigen Windgenerator mit geringer Leistung herstellen:

1. Holen Sie es aus dem alten heraus Waschmaschine Elektromotor;
2. Bestimmen Sie die Arbeitswicklung und schalten Sie einen Kondensator parallel dazu;
3. Stellen Sie sicher, dass sich der Rotor mit Windenergie dreht.

Sie erhalten eine Windmühle wie im Video, die 220 Volt erzeugt.

Für mit Gleichstrom betriebene Elektrogeräte ist ein zusätzlicher Gleichrichter erforderlich. Und wenn Sie die Parameter der Stromversorgung überwachen möchten, installieren Sie am Ausgang ein Amperemeter und ein Voltmeter.

Beratung! Aufgrund des Mangels an konstantem Wind kann es vorkommen, dass Windgeneratoren nicht mehr funktionieren oder nicht richtig funktionieren. volle Macht. Daher ist es bequem, ein eigenes Kraftwerk zu organisieren. Dazu wird die Windmühle bei windigem Wetter an die Batterie angeschlossen. Der angesammelte Strom kann in ruhigen Zeiten genutzt werden.

Ein Elektromotor ist ein Gerät, das als Energiewandler fungiert und mechanische Energie aus elektrischer Energie gewinnt. Durch einfache Transformationen ohne Verwendung Dauermagnet, aber dank der Restmagnetisierung beginnt der Motor als Stromquelle zu arbeiten. Dies sind zwei Wechselwirkungen, die Ihnen beim Sparen helfen: Sie müssen keinen Windgenerator kaufen, wenn Sie ihn herumliegen haben Elektromotor. Sehen Sie sich das Video an und lernen Sie.