DIY ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας. Μπορεί ένας ασύγχρονος κινητήρας να λειτουργήσει ως γεννήτρια - πώς να τον χρησιμοποιήσετε στο σπίτι; Το πεδίο εφαρμογής είναι αρκετά ευρύ

Ένας συνταξιούχος φτιάχνει ανεμόμυλους και εξοικονομεί ρεύμα

Συνταξιούχος από Η περιοχή του Αμούρ αποφάσισε σεμόνος να πολεμήσειαύξηση των τιμολογίων γιαηλεκτρική ενέργεια. Η επιθυμία να κάνουμε το σχεδόν αδύνατο προέκυψε μετάοι επόμενοι λογαριασμοί έφτασαν γιαυπηρεσίες κοινής ωφέλειας.

Στη συνέχεια, ο πρώην μηχανικός ηλεκτροπαραγωγής κατάρτισε το δικό του σχέδιο για την ηλεκτροδότηση ολόκληρης της τοποθεσίας. Τώρα οι λεπίδες περιστρέφονται στο επάνω μέρος και τα φώτα στο κάτω μέρος ανάβουν. ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕπως ο άνεμος έφερε την αλλαγή

Ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας ως γεννήτρια

Δουλειά ασύγχρονος ηλεκτροκινητήραςσε λειτουργία γεννήτριας

Το άρθρο περιγράφει πώς να κατασκευάσετε μια τριφασική (μονοφασική) γεννήτρια 220/380 V που βασίζεται σε έναν ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα εναλλασσόμενο ρεύμα.

Ένας τριφασικός ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας, που εφευρέθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα από τον Ρώσο ηλεκτρολόγο μηχανικό M.O. Το Dolivo-Dobrovolsky, έχει γίνει πλέον ευρέως διαδεδομένο στη βιομηχανία, τη γεωργία, αλλά και στην καθημερινή ζωή. Οι ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες είναι οι απλούστεροι και πιο αξιόπιστοι στη λειτουργία. Επομένως, σε όλες τις περιπτώσεις όπου αυτό είναι επιτρεπτό υπό τις συνθήκες της ηλεκτροκίνησης και δεν υπάρχει ανάγκη αντιστάθμισης άεργου ισχύος, θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ασύγχρονοι κινητήρες AC.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ασύγχρονων κινητήρων:με ρότορα κλουβιού σκίουρουκαι με ρότορα φάσης . Ένας ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας με κλωβό σκίουρου αποτελείται από ένα σταθερό μέρος - τον στάτορα και ένα κινούμενο μέρος - τον ρότορα, που περιστρέφεται σε ρουλεμάν τοποθετημένα σε δύο ασπίδες κινητήρα. Οι πυρήνες του στάτορα και του ρότορα είναι κατασκευασμένοι από ξεχωριστά ηλεκτρικά φύλλα χάλυβα μονωμένα το ένα από το άλλο. Μια περιέλιξη από μονωμένο σύρμα. Μια περιέλιξη ράβδου τοποθετείται στις αυλακώσεις του πυρήνα του ρότορα ή χύνεται λιωμένο αλουμίνιο. Οι δακτύλιοι βραχυκυκλώματος βραχυκυκλώνουν την περιέλιξη του ρότορα στα άκρα (εξ ου και το όνομα βραχυκύκλωμα). Σε αντίθεση με έναν ρότορα με κλωβό σκίουρου, μια περιέλιξη κατασκευασμένη σαν περιέλιξη στάτορα τοποθετείται στις σχισμές ενός ρότορα με περιέλιξη φάσης. Τα άκρα της περιέλιξης φέρονται σε δακτυλίους ολίσθησης που είναι τοποθετημένοι στον άξονα. Οι βούρτσες γλιστρούν κατά μήκος των δακτυλίων, συνδέοντας την περιέλιξη με έναν ρεοστάτη εκκίνησης ή ελέγχου. Οι ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες με τυλιγμένο ρότορα είναι πιο ακριβές συσκευές, απαιτούν ειδική συντήρηση, είναι λιγότερο αξιόπιστοι και επομένως χρησιμοποιούνται μόνο σε εκείνες τις βιομηχανίες όπου δεν μπορούν να γίνουν χωρίς αυτούς. Για το λόγο αυτό, δεν είναι πολύ συνηθισμένα και δεν θα τα εξετάσουμε περαιτέρω.

Κατά μήκος της περιέλιξης του στάτορα που περιλαμβάνεται στο τριφασικό κύκλωμα, ρέει ρεύμα, δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Οι γραμμές μαγνητικού πεδίου του περιστρεφόμενου πεδίου του στάτορα διασχίζουν τις ράβδους περιέλιξης του ρότορα και προκαλούν ηλεκτροκινητική δύναμη(EMF). Υπό την επίδραση αυτού του EMF, το ρεύμα ρέει στις βραχυκυκλωμένες ράβδους του ρότορα. Οι μαγνητικές ροές δημιουργούνται γύρω από τις ράβδους, δημιουργώντας ένα γενικό μαγνητικό πεδίο του ρότορα, το οποίο, αλληλεπιδρώντας με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα, δημιουργεί μια δύναμη που προκαλεί την περιστροφή του ρότορα προς την κατεύθυνση της περιστροφής μαγνητικό πεδίοστάτωρ. Η συχνότητα περιστροφής του ρότορα είναι ελαφρώς μικρότερη από τη συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από την περιέλιξη του στάτορα. Αυτός ο δείκτης χαρακτηρίζεται από ολίσθηση S και είναι για τους περισσότερους κινητήρες στην περιοχή από 2 έως 10%.

Χρησιμοποιείται συχνότερα σε βιομηχανικές εγκαταστάσειςτριφασικοί ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες, τα οποία παράγονται με τη μορφή ενοποιημένων σειρών. Αυτές περιλαμβάνουν τη μοναδική σειρά 4Α με ονομαστική περιοχή ισχύος από 0,06 έως 400 kW, τα μηχανήματα της οποίας είναι ιδιαίτερα αξιόπιστα, έχουν καλές επιδόσεις και πληρούν τα παγκόσμια πρότυπα.

Οι αυτόνομες ασύγχρονες γεννήτριες είναι τριφασικές μηχανές που μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια του πρωτεύοντος κινητήρα σε ηλεκτρική ενέργειαεναλλασσόμενο ρεύμα. Το αναμφισβήτητο πλεονέκτημά τους σε σχέση με άλλους τύπους γεννητριών είναι η απουσία μηχανισμού commutator-brush και, κατά συνέπεια, μεγαλύτερη αντοχή και αξιοπιστία. Εάν ένας ασύγχρονος κινητήρας αποσυνδεδεμένος από το δίκτυο τεθεί σε περιστροφή από οποιονδήποτε κύριο κινητήρα, τότε σύμφωνα με την αρχή της αναστρεψιμότητας Ηλεκτρικές ΜηχανέςΌταν επιτευχθεί η ταχύτητα σύγχρονης περιστροφής, ένα ορισμένο EMF δημιουργείται στους ακροδέκτες της περιέλιξης του στάτη υπό την επίδραση του υπολειπόμενου μαγνητικού πεδίου. Εάν συνδέσετε τώρα μια μπαταρία πυκνωτών C στους ακροδέκτες της περιέλιξης του στάτορα, τότε θα ρέει στις περιελίξεις του στάτορα ένα οδηγό χωρητικό ρεύμα, το οποίο σε αυτή την περίπτωση μαγνητίζει. Η χωρητικότητα της μπαταρίας C πρέπει να υπερβαίνει μια ορισμένη κρίσιμη τιμή C0, ανάλογα με τις παραμέτρους της αυτόνομης ασύγχρονης γεννήτριας: μόνο σε αυτήν την περίπτωση η γεννήτρια αυτοδιέγεται και ένα τριφασικό συμμετρικό σύστημα τάσης εγκαθίσταται στις περιελίξεις του στάτορα. Η τιμή της τάσης εξαρτάται τελικά από τα χαρακτηριστικά της μηχανής και την χωρητικότητα των πυκνωτών. Έτσι, ένας ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας με κλωβό σκίουρου μπορεί να μετατραπεί σε ασύγχρονη γεννήτρια.

Τυπικό κύκλωμα για τη σύνδεση ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα ως γεννήτρια.

Μπορείτε να επιλέξετε το δοχείο έτσι ώστε Μετρημένη ηλεκτρική τάσηκαι η ισχύς της ασύγχρονης γεννήτριας ήταν ίση με την τάση και την ισχύ, αντίστοιχα, όταν λειτουργούσε ως ηλεκτροκινητήρας.

Ο Πίνακας 1 δείχνει τις χωρητικότητες των πυκνωτών για διέγερση ασύγχρονων γεννητριών (U=380 V, 750...1500 rpm). Εδώ η άεργος ισχύς Q προσδιορίζεται από τον τύπο:

Q = 0,314 U2 C 10-6,

όπου C είναι η χωρητικότητα των πυκνωτών, μF.

Όπως φαίνεται από τα παραπάνω δεδομένα, το επαγωγικό φορτίο στην ασύγχρονη γεννήτρια, το οποίο μειώνει τον συντελεστή ισχύος, προκαλεί απότομη αύξηση της απαιτούμενης χωρητικότητας. Για να διατηρήσετε μια σταθερή τάση με αυξανόμενο φορτίο, είναι απαραίτητο να αυξήσετε την χωρητικότητα του πυκνωτή, δηλαδή να συνδέσετε πρόσθετους πυκνωτές. Αυτή η περίσταση πρέπει να θεωρηθεί ως μειονέκτημα της ασύγχρονης γεννήτριας.

Η συχνότητα περιστροφής μιας ασύγχρονης γεννήτριας σε κανονική λειτουργία πρέπει να υπερβαίνει την ασύγχρονη κατά μια τιμή ολίσθησης S = 2...10% και να αντιστοιχεί στη σύγχρονη συχνότητα. Μη εκπλήρωση αυτή η συνθήκηθα οδηγήσει στο γεγονός ότι η συχνότητα της παραγόμενης τάσης μπορεί να διαφέρει από τη βιομηχανική συχνότητα των 50 Hz, γεγονός που θα οδηγήσει σε ασταθή λειτουργία των εξαρτώμενων από τη συχνότητα καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας: ηλεκτρικές αντλίες, πλυντήρια, συσκευές με είσοδο μετασχηματιστή. Η μείωση της παραγόμενης συχνότητας είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη, καθώς σε αυτή την περίπτωση μειώνεται η επαγωγική αντίσταση των περιελίξεων των ηλεκτροκινητήρων και των μετασχηματιστών, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει αυξημένη θέρμανση και πρόωρη αστοχία τους. Ως ασύγχρονη γεννήτρια μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συνηθισμένος ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας με κλωβό σκίουρου κατάλληλης ισχύος χωρίς καμία τροποποίηση. Η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας καθορίζεται από την ισχύ των συνδεδεμένων συσκευών. Τα πιο ενεργοβόρα από αυτά είναι:

· οικιακούς μετασχηματιστές συγκόλλησης?

· ηλεκτρικά πριόνια, ηλεκτρικοί σύνδεσμοι, θραυστήρες κόκκων (ισχύς 0,3...3 kW);

· ηλεκτρικοί φούρνοι των τύπων "Rossiyanka" και "Dream" με ισχύ έως 2 kW.

· ηλεκτρικά σίδερα (ισχύς 850…1000 W).

Θα ήθελα ιδιαίτερα να σταθώ στη λειτουργία των οικιακών μετασχηματιστών συγκόλλησης. Η σύνδεσή τους με μια αυτόνομη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι πιο επιθυμητή, γιατί όταν λειτουργούν από βιομηχανικό δίκτυο, δημιουργούν μια σειρά από ενοχλήσεις σε άλλους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Αν νοικοκυριό μετασχηματιστής συγκόλλησηςσχεδιασμένο να λειτουργεί με ηλεκτρόδια με διάμετρο 2...3 mm, τότε αυτό πλήρης δύναμηείναι περίπου 4...6 kW, η ισχύς της ασύγχρονης γεννήτριας για την τροφοδοσία της θα πρέπει να είναι εντός 5...7 kW. Εάν ένας οικιακός μετασχηματιστής συγκόλλησης επιτρέπει την εργασία με ηλεκτρόδια με διάμετρο 4 mm, τότε στη βαρύτερη λειτουργία - "κοπή" μετάλλου, η συνολική ισχύς που καταναλώνεται από αυτόν μπορεί να φτάσει τα 10...12 kW, αντίστοιχα, την ισχύ μιας ασύγχρονης γεννήτριας θα πρέπει να είναι εντός 11...13 kW.

Ως συστοιχία πυκνωτών τριών φάσεων, είναι καλό να χρησιμοποιείτε τους λεγόμενους αντισταθμιστές άεργου ισχύος, σχεδιασμένους για τη βελτίωση του cosφσε δίκτυα βιομηχανικού φωτισμού. Η τυπική ονομασία τους: KM1-0,22-4,5-3U3 ή KM2-0,22-9-3U3, η οποία αποκρυπτογραφείται ως εξής. KM - πυκνωτές συνημίτονου εμποτισμένους με ορυκτέλαιο, ο πρώτος αριθμός είναι το μέγεθος (1 ή 2), μετά η τάση (0,22 kV), η ισχύς (4,5 ή 9 kvar), στη συνέχεια ο αριθμός 3 ή 2 σημαίνει τριφασικό ή μονοφασικό έκδοση φάσης, U3 (εύκρατο κλίμα τρίτης κατηγορίας).

Στην περίπτωση της αυτοκατασκευής της μπαταρίας, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε πυκνωτές όπως MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 κ.λπ. για τάση λειτουργίας τουλάχιστον 600 V. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές.

Η επιλογή που συζητήθηκε παραπάνω για τη σύνδεση ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα ως γεννήτριας μπορεί να θεωρηθεί κλασική, αλλά όχι η μοναδική. Υπάρχουν και άλλες μέθοδοι που έχουν αποδειχθεί εξίσου καλά στην πράξη. Για παράδειγμα, όταν μια συστοιχία πυκνωτών συνδέεται σε μία ή δύο περιελίξεις μιας γεννήτριας ηλεκτρικού κινητήρα.

Διφασική λειτουργία ασύγχρονης γεννήτριας.

Εικ.2 Διφασικός τρόπος λειτουργίας ασύγχρονης γεννήτριας.

Αυτό το κύκλωμα θα πρέπει να χρησιμοποιείται όταν δεν χρειάζεται να ληφθεί τριφασική τάση. Αυτή η επιλογή μεταγωγής μειώνει την ικανότητα εργασίας των πυκνωτών, μειώνει το φορτίο στον κύριο μηχανικό κινητήρα σε κατάσταση ρελαντί κ.λπ. εξοικονομεί «πολύτιμο» καύσιμο.

Ως γεννήτριες χαμηλής ισχύος που παράγουν εναλλασσόμενη μονοφασική τάση 220 V, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μονοφασικούς ασύγχρονους ηλεκτρικούς κινητήρες σκίουρου για οικιακή χρήση: από πλυντήρια ρούχων όπως "Oka", "Volga", αντλίες ποτίσματος "Agidel ", "BTsN", κ.λπ. Η μπαταρία πυκνωτή τους μπορεί να συνδεθεί παράλληλα με την περιέλιξη εργασίας ή να χρησιμοποιήσει έναν υπάρχοντα πυκνωτή μετατόπισης φάσης συνδεδεμένο με εκκίνησης της περιέλιξης. Η χωρητικότητα αυτού του πυκνωτή μπορεί να χρειαστεί να αυξηθεί ελαφρώς. Η τιμή του θα καθοριστεί από τη φύση του φορτίου που συνδέεται με τη γεννήτρια: για ενεργά φορτία (ηλεκτρικοί φούρνοι, λαμπτήρες φωτισμού, ηλεκτρικά κολλητήρια) απαιτείται μικρή χωρητικότητα, επαγωγικά (ηλεκτρικοί κινητήρες, τηλεοράσεις, ψυγεία) - περισσότερα.

Εικ. 3 Μονοφασική γεννήτρια χαμηλής ισχύος ασύγχρονος κινητήρας.

Τώρα λίγα λόγια για τον κύριο μηχανικό κινητήρα, που θα κινήσει τη γεννήτρια. Όπως γνωρίζετε, κάθε μετασχηματισμός της ενέργειας συνδέεται με τις αναπόφευκτες απώλειές της. Η αξία τους καθορίζεται από την απόδοση της συσκευής. Επομένως, η ισχύς ενός μηχανικού κινητήρα πρέπει να υπερβαίνει την ισχύ μιας ασύγχρονης γεννήτριας κατά 50...100%. Για παράδειγμα, με ισχύ ασύγχρονης γεννήτριας 5 kW, η ισχύς ενός μηχανικού κινητήρα πρέπει να είναι 7,5...10 kW. Χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό μετάδοσης, οι στροφές του μηχανικού κινητήρα και της γεννήτριας αντιστοιχίζονται έτσι ώστε ο τρόπος λειτουργίας της γεννήτριας να ρυθμίζεται στη μέση ταχύτητα του μηχανικού κινητήρα. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αυξήσετε για λίγο την ισχύ της γεννήτριας αυξάνοντας την ταχύτητα του μηχανικού κινητήρα.

Κάθε αυτόνομος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής πρέπει να περιέχει τα απαιτούμενα ελάχιστα εξαρτήματα: ένα βολτόμετρο AC (με κλίμακα έως 500 V), ένα συχνόμετρο (κατά προτίμηση) και τρεις διακόπτες. Ένας διακόπτης συνδέει το φορτίο στη γεννήτρια, οι άλλοι δύο διακόπτουν το κύκλωμα διέγερσης. Η παρουσία διακοπτών στο κύκλωμα διέγερσης διευκολύνει την εκκίνηση ενός μηχανικού κινητήρα και σας επιτρέπει επίσης να μειώσετε γρήγορα τη θερμοκρασία των περιελίξεων της γεννήτριας· μετά την ολοκλήρωση της εργασίας, ο ρότορας της μη διεγερμένης γεννήτριας περιστρέφεται για κάποιο χρονικό διάστημα από τη μηχανική κινητήρας. Αυτή η διαδικασία επεκτείνει την ενεργό ζωή των περιελίξεων της γεννήτριας.

Εάν η χρήση γεννήτριας προορίζεται για την τροφοδοσία εξοπλισμού που είναι κανονικά συνδεδεμένος σε δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος (για παράδειγμα, φωτισμός κτιρίου κατοικιών, οικιακές ηλεκτρικές συσκευές), τότε είναι απαραίτητο να προβλεφθεί ένας διακόπτης δύο φάσεων που θα απενεργοποιεί το τροφοδοσία ρεύματος κατά τη λειτουργία της γεννήτριας. αυτόν τον εξοπλισμόαπό το βιομηχανικό δίκτυο. Και τα δύο καλώδια πρέπει να αποσυνδεθούν: "φάση" και "μηδέν".

Εν κατακλείδι, μερικές γενικές συμβουλές.

1. Ο εναλλάκτης είναι μια επικίνδυνη συσκευή. Χρησιμοποιήστε 380 V μόνο όταν είναι απολύτως απαραίτητο, σε όλες τις άλλες περιπτώσεις χρησιμοποιήστε 220 V.

2. Σύμφωνα με τις απαιτήσεις ασφαλείας, η ηλεκτρική γεννήτρια πρέπει να είναι εξοπλισμένη με γείωση.

3. Δώστε προσοχή στη θερμική λειτουργία της γεννήτριας. «Δεν του αρέσει» το ρελαντί. Το θερμικό φορτίο μπορεί να μειωθεί επιλέγοντας πιο προσεκτικά την χωρητικότητα των διεγερτικών πυκνωτών.

4. Μην κάνετε λάθος με την εξουσία ηλεκτρικό ρεύμαπου παράγεται από τη γεννήτρια. Εάν χρησιμοποιείται μία φάση κατά τη λειτουργία μιας τριφασικής γεννήτριας, η ισχύς της θα είναι 1/3 συνολική δύναμηγεννήτρια, εάν δύο φάσεις είναι τα 2/3 της συνολικής ισχύος της γεννήτριας.

5. Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος που παράγεται από τη γεννήτρια μπορεί να ελεγχθεί έμμεσα από την τάση εξόδου, η οποία στη λειτουργία "χωρίς φορτίο" πρέπει να είναι 4...6% υψηλότερη από τη βιομηχανική τιμή των 220/380 V.

Αυτή η εργασία απαιτεί μια σειρά χειρισμών, οι οποίοι πρέπει να συνοδεύονται από σαφή κατανόηση των αρχών και των τρόπων λειτουργίας αυτού του εξοπλισμού.

Τι είναι και πώς λειτουργεί

Ένας ηλεκτροκινητήρας ασύγχρονου τύπου είναι μια μηχανή στην οποία η ηλεκτρική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική και θερμική ενέργεια. Μια τέτοια μετάβαση καθίσταται δυνατή λόγω του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής που συμβαίνει μεταξύ των περιελίξεων του στάτορα και του ρότορα. Ένα χαρακτηριστικό των ασύγχρονων κινητήρων είναι το γεγονός ότι η ταχύτητα περιστροφής αυτών των δύο βασικών στοιχείων είναι διαφορετική.

Τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού ενός τυπικού ηλεκτροκινητήρα φαίνονται στην εικόνα. Τόσο ο στάτορας όσο και ο ρότορας είναι ομοαξονικοί στρογγυλό τμήματα αντικείμενα κατασκευάζονται με τη συλλογή επαρκούς αριθμού πλακών από ειδικό χάλυβα. Οι πλάκες στάτορα έχουν αυλακώσεις στο εσωτερικό του δακτυλίου και, όταν συνδυάζονται, σχηματίζουν διαμήκεις αυλακώσεις στις οποίες τυλίγεται η περιέλιξη. χάλκινο σύρμα. Για τον ρότορα, ο ρόλος του παίζεται από ράβδους αλουμινίου· εισάγονται επίσης στις αυλακώσεις του πυρήνα, αλλά κλείνουν και στις δύο πλευρές με πλάκες ασφάλισης.

Όταν εφαρμόζεται τάση στις περιελίξεις του στάτη, εμφανίζεται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο πάνω τους και αρχίζει να περιστρέφεται. Λόγω του γεγονότος ότι η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα είναι προφανώς χαμηλότερη, προκαλείται ένα EMF μεταξύ των περιελίξεων και ο κεντρικός άξονας αρχίζει να κινείται. Ο μη συγχρονισμός των συχνοτήτων συνδέεται όχι μόνο με θεωρητικές βάσειςδιαδικασία, αλλά και με την πραγματική τριβή των ρουλεμάν στήριξης άξονα, θα την επιβραδύνει κάπως σε σχέση με το πεδίο του στάτορα.

Τι είναι μια ηλεκτρική γεννήτρια;

Η γεννήτρια είναι μια ηλεκτρική μηχανή που μετατρέπει μηχανικά και θερμική ενέργειασε ηλεκτρικό. Από αυτή την άποψη, είναι μια συσκευή ακριβώς αντίθετη ως προς την αρχή λειτουργίας και τον τρόπο λειτουργίας από έναν ασύγχρονο κινητήρα. Επιπλέον, ο πιο κοινός τύπος ηλεκτρικών γεννητριών είναι οι επαγωγικές.

Όπως θυμόμαστε από τη θεωρία που περιγράφεται παραπάνω, αυτό γίνεται δυνατό μόνο όταν υπάρχει διαφορά στις στροφές των μαγνητικών πεδίων του στάτορα και του ρότορα. Ένα λογικό συμπέρασμα προκύπτει από αυτό (λαμβάνοντας επίσης υπόψη την αρχή της αναστρεψιμότητας, που αναφέρεται στην αρχή του άρθρου) - είναι θεωρητικά δυνατό να κατασκευαστεί μια γεννήτρια από μια ασύγχρονη μηχανή, επιπλέον, αυτό είναι ένα πρόβλημα που μπορεί να λυθεί ανεξάρτητα με επανατύλιξη.

Λειτουργία κινητήρα σε λειτουργία γεννήτριας

Οποιαδήποτε ασύγχρονη ηλεκτρική γεννήτρια χρησιμοποιείται ως ένα είδος μετασχηματιστή, όπου μηχανική ενέργειααπό την περιστροφή του άξονα του κινητήρα, μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Αυτό γίνεται δυνατό όταν η ταχύτητά του γίνει μεγαλύτερη από τη σύγχρονη (περίπου 1500 σ.α.λ.). Κλασικό σχέδιο μετατροπής και σύνδεσης κινητήρα σε λειτουργία ηλεκτρικής γεννήτριας με έξοδο τριφασικό ρεύμαΜπορείτε εύκολα να το συναρμολογήσετε μόνοι σας:

Για εξοικονόμηση στους λογαριασμούς ρεύματος, οι αναγνώστες μας προτείνουν το Κουτί Εξοικονόμησης Ηλεκτρικής Ενέργειας. Οι μηνιαίες πληρωμές θα είναι 30-50% λιγότερες από ό,τι πριν χρησιμοποιήσετε την αποταμίευση. Αφαιρεί το αντιδραστικό στοιχείο από το δίκτυο, με αποτέλεσμα τη μείωση του φορτίου και, κατά συνέπεια, της κατανάλωσης ρεύματος. Οι ηλεκτρικές συσκευές καταναλώνουν λιγότερο ρεύμα και το κόστος μειώνεται.

Για να επιτευχθεί μια τέτοια ταχύτητα εκκίνησης, είναι απαραίτητο να εφαρμοστεί μια αρκετά μεγάλη ροπή (για παράδειγμα, συνδέοντας έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης σε μια γεννήτρια αερίου ή μια πτερωτή σε έναν ανεμόμυλο). Μόλις η ταχύτητα περιστροφής φτάσει στη σύγχρονη τιμή, η συστοιχία πυκνωτών αρχίζει να λειτουργεί, δημιουργώντας χωρητικό ρεύμα. Εξαιτίας αυτού, συμβαίνει αυτοδιέγερση των περιελίξεων του στάτη και παράγεται ηλεκτρικό ρεύμα (τρόπος παραγωγής).

Απαραίτητη προϋπόθεση σταθερή λειτουργίαμιας τέτοιας ηλεκτρικής γεννήτριας με συχνότητα βιομηχανικού δικτύου 50 Hz, είναι η συμμόρφωση των χαρακτηριστικών συχνότητάς της:

1. Η ταχύτητα περιστροφής του πρέπει να υπερβαίνει την ασύγχρονη ταχύτητα (η συχνότητα λειτουργίας του ίδιου του κινητήρα) κατά ποσοστό ολίσθησης (από 2 έως 10%).
2. Η ταχύτητα περιστροφής της γεννήτριας πρέπει να ταιριάζει με τη σύγχρονη ταχύτητα.

Πώς να συναρμολογήσετε μόνοι σας μια ασύγχρονη γεννήτρια;

Έχοντας αποκτήσει γνώση, εφευρετικότητα και ικανότητα εργασίας με πληροφορίες, μπορείτε να συναρμολογήσετε/ανακατασκευάσετε μια γεννήτρια που λειτουργεί από έναν κινητήρα με τα χέρια σας. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να εκτελέσετε τα ακριβή βήματα με την ακόλουθη σειρά:

1. Υπολογίζεται η πραγματική (ασύγχρονη) ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα, ο οποίος σχεδιάζεται να χρησιμοποιηθεί ως ηλεκτρική γεννήτρια. Για να προσδιορίσετε την ταχύτητα μιας μονάδας που είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν ταχογράφο.
2. Καθορίζεται η σύγχρονη συχνότητα του κινητήρα, η οποία θα είναι επίσης ασύγχρονη για τη γεννήτρια. Εδώ λαμβάνεται υπόψη το ποσό της ολίσθησης (2-10%). Ας πούμε ότι οι μετρήσεις έδειξαν ταχύτητα περιστροφής 1450 σ.α.λ. Η απαιτούμενη συχνότητα λειτουργίας της ηλεκτρικής γεννήτριας θα είναι:

n GEN = (1,02…1,1)n DV = (1,02…1,1)·1450 = 1479…1595 rpm;

1. Επιλογή πυκνωτή της απαιτούμενης χωρητικότητας (χρησιμοποιούνται τυπικοί συγκριτικοί πίνακες δεδομένων).

Μπορείτε να βάλετε ένα τέλος σε αυτό, αλλά εάν απαιτείται ένταση μονοφασικό δίκτυο 220V, τότε ο τρόπος λειτουργίας μιας τέτοιας συσκευής θα απαιτήσει την εισαγωγή ενός μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω στο κύκλωμα που περιγράφηκε προηγουμένως.

Τύποι γεννητριών με βάση τον κινητήρα

Η αγορά μιας τυπικής έτοιμης ηλεκτρικής γεννήτριας δεν είναι καθόλου φθηνή απόλαυση και είναι απίθανο να είναι προσιτή για την πρακτική πλειοψηφία των συμπολιτών μας. Μια εξαιρετική εναλλακτική θα ήταν σπιτική γεννήτρια, μπορεί να συναρμολογηθεί με επαρκείς γνώσεις ηλεκτρολόγων μηχανικών και υδραυλικών. Η συναρμολογημένη συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία ως:

1. Αυτοτροφοδοτούμενη ηλεκτρική γεννήτρια. Ο χρήστης μπορεί να αποκτήσει με τα χέρια του μια συσκευή παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με μακρά περίοδο δράσης λόγω αυτο-επαναφόρτισης.
2. Ανεμογεννήτρια. Ένας ανεμόμυλος, ο οποίος περιστρέφεται υπό την επίδραση του ανέμου, χρησιμοποιείται ως διάταξη πρόωσης που είναι απαραίτητη για την εκκίνηση του κινητήρα.
3. Γεννήτρια με μαγνήτες νεοδυμίου.
4. Τριφασική γεννήτρια αερίου.
5. Μονή φάση γεννήτρια χαμηλής ισχύοςσε κινητήρες ηλεκτρικών συσκευών κ.λπ.

Η μετατροπή ενός τυπικού κινητήρα σε συσκευή παραγωγής που λειτουργεί με τα χέρια σας είναι μια συναρπαστική δραστηριότητα και προφανώς εξοικονομεί τον προϋπολογισμό σας. Με αυτόν τον τρόπο, μπορείτε να μετατρέψετε έναν κανονικό ανεμόμυλο συνδέοντάς τον με έναν κινητήρα για αυτόνομη παραγωγή ενέργειας.

Σε μια προσπάθεια να αποκτήσουν αυτόνομες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, οι ειδικοί βρήκαν έναν τρόπο να μετατρέψουν έναν τριφασικό ασύγχρονο ηλεκτρικό κινητήρα AC σε γεννήτρια με τα χέρια τους. Αυτή η μέθοδος έχει πολλά πλεονεκτήματα και ορισμένα μειονεκτήματα.

Εμφάνιση ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα

Η ενότητα παρουσιάζει τα κύρια στοιχεία:

1. Σώμα από χυτοσίδηρο με πτερύγια ψυγείου για αποτελεσματική ψύξη.
2. ένα περίβλημα ρότορα με κλωβό σκίουρου με γραμμές μετατόπισης μαγνητικού πεδίου σε σχέση με τον άξονά του.
3. μεταγωγή ομάδας επαφών σε κουτί (borno), για εναλλαγή περιελίξεων στάτορα σε κυκλώματα αστέρα ή τριγώνου και σύνδεση καλωδίων τροφοδοσίας.
4. σφιχτά τουρνικέ σύρματα χαλκούπεριελίξεις στάτορα?
5. χαλύβδινος άξονας ρότορα με αυλάκωση για τη στερέωση της τροχαλίας με σφηνοειδή κλειδί.

Μια λεπτομερής αποσυναρμολόγηση του ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα, που δείχνει όλα τα μέρη, φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Λεπτομερής αποσυναρμολόγηση ασύγχρονου κινητήρα

Πλεονεκτήματα των γεννητριών που μετατρέπονται από ασύγχρονους κινητήρες:

1. ευκολία συναρμολόγησης κυκλώματος, καμία ανάγκη αποσυναρμολόγησης του ηλεκτροκινητήρα, χωρίς περιέλιξη των περιελίξεων.
2. η δυνατότητα περιστροφής της γεννήτριας ηλεκτρικού ρεύματος με ανεμογεννήτρια ή υδραυλική τουρμπίνα.
3. η γεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα ηλεκτρογεννήτριας για τη μετατροπή ενός μονοφασικού δικτύου 220V AC σε τριφασικό δίκτυομε τάση 380V.
4. δυνατότητα χρήσης γεννήτριας, σε συνθήκες πεδίουπεριστρέφοντάς το από κινητήρες εσωτερικής καύσης.

Ως μειονέκτημα, μπορεί κανείς να σημειώσει τη δυσκολία υπολογισμού της χωρητικότητας των πυκνωτών που συνδέονται με τις περιελίξεις· στην πραγματικότητα, αυτό γίνεται πειραματικά.

Επομένως είναι δύσκολο να επιτευχθεί μέγιστη ισχύςμια τέτοια γεννήτρια, υπάρχουν δυσκολίες με την παροχή ρεύματος σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις που έχουν μεγάλης σημασίαςρεύμα εκκίνησης, σε κυκλικά πριόνια με τριφασικοί κινητήρεςεναλλασσόμενο ρεύμα, μπετονιέρες και άλλες ηλεκτρικές εγκαταστάσεις.

Αρχή λειτουργίας γεννήτριας

Η λειτουργία μιας τέτοιας γεννήτριας βασίζεται στην αρχή της αναστρεψιμότητας: «κάθε ηλεκτρική εγκατάσταση που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια μπορεί να εκτελέσει την αντίστροφη διαδικασία». Χρησιμοποιείται η αρχή λειτουργίας των γεννητριών· η περιστροφή του ρότορα προκαλεί EMF και την εμφάνιση ηλεκτρικού ρεύματος στις περιελίξεις του στάτη.

Με βάση αυτή τη θεωρία, είναι προφανές ότι ένας ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας μπορεί να μετατραπεί σε ηλεκτρική γεννήτρια. Προκειμένου να πραγματοποιηθεί συνειδητά η ανασυγκρότηση, είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε πώς συμβαίνει η διαδικασία παραγωγής και τι απαιτείται για αυτό. Όλοι οι κινητήρες που κινούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα θεωρούνται ασύγχρονοι. Το πεδίο του στάτορα κινείται ελαφρώς μπροστά από το μαγνητικό πεδίο του ρότορα, τραβώντας το μαζί του προς την κατεύθυνση της περιστροφής.

Για να επιτευχθεί η αντίστροφη διαδικασία, η παραγωγή, το πεδίο του ρότορα πρέπει να προωθήσει την κίνηση του μαγνητικού πεδίου του στάτη, περιστρέφοντας ιδανικά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό επιτυγχάνεται με τη σύνδεση ενός μεγάλου πυκνωτή στο δίκτυο τροφοδοσίας· για να αυξηθεί η χωρητικότητα, χρησιμοποιούνται ομάδες πυκνωτών. Η μονάδα πυκνωτή φορτίζεται με συσσώρευση μαγνητικής ενέργειας (στοιχείο της ενεργού συνιστώσας του εναλλασσόμενου ρεύματος). Το φορτίο του πυκνωτή βρίσκεται σε φάση αντίθετη από την πηγή ρεύματος του ηλεκτροκινητήρα, οπότε η περιστροφή του ρότορα αρχίζει να επιβραδύνεται, η περιέλιξη του στάτορα δημιουργεί ρεύμα.

Μετατροπή

Πώς να μετατρέψετε πρακτικά έναν ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα σε γεννήτρια με τα χέρια σας;

Για να συνδέσετε τους πυκνωτές πρέπει να ξεβιδώσετε επάνω κάλυμμαβόριο (κουτί), όπου βρίσκεται η ομάδα επαφών, συνδέονται οι επαφές των περιελίξεων του στάτη και τα καλώδια τροφοδοσίας του ασύγχρονου κινητήρα.

Ανοίξτε το boron με ομάδα επαφών

Οι περιελίξεις του στάτορα μπορούν να συνδεθούν σε διαμόρφωση "Αστέρι" ή "Τρίγωνο".

Κυκλώματα σύνδεσης "Star" και "Triangle"

Η πινακίδα ή το φύλλο δεδομένων προϊόντος εμφανίζει πιθανά διαγράμματα σύνδεσης και παραμέτρους κινητήρα για διάφορες συνδέσεις. Υποδεικνύεται:

• μέγιστα ρεύματα?
• τάση τροφοδοσίας;
• κατανάλωση ενέργειας;
• αριθμός στροφών ανά λεπτό·
• Αποδοτικότητα και άλλες παράμετροι.

Οι παράμετροι κινητήρα αναγράφονται στην πινακίδα τύπου

ΣΕ τριφασική γεννήτριααπό έναν ασύγχρονο ηλεκτρικό κινητήρα φτιάξε μόνος σου, οι πυκνωτές συνδέονται σε ένα παρόμοιο κύκλωμα "Τρίγωνο" ή "Αστέρι".

Η επιλογή σύνδεσης με "Αστέρι" διασφαλίζει τη διαδικασία έναρξης παραγωγής ρεύματος σε χαμηλότερες ταχύτητες από ό,τι όταν συνδέετε το κύκλωμα σε "Τρίγωνο". Σε αυτή την περίπτωση, η τάση στην έξοδο της γεννήτριας θα είναι ελαφρώς χαμηλότερη. Η σύνδεση δέλτα παρέχει μια μικρή αύξηση στην τάση εξόδου, αλλά απαιτεί υψηλότερες στροφές κατά την εκκίνηση της γεννήτριας. Σε έναν μονοφασικό ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα, συνδέεται ένας πυκνωτής μετατόπισης φάσης.

Διάγραμμα σύνδεσης πυκνωτών σε γεννήτρια σε "Τρίγωνο"

Χρησιμοποιούνται πυκνωτές του μοντέλου KBG-MN ή άλλες μάρκες τουλάχιστον 400 V μη πολικοί· τα διπολικά ηλεκτρολυτικά μοντέλα δεν είναι κατάλληλα σε αυτήν την περίπτωση.

Πώς μοιάζει ένας πυκνωτής χωρίς πόλο της μάρκας KBG-MN;

Υπολογισμός χωρητικότητας πυκνωτή για τον κινητήρα που χρησιμοποιείται

Στις σύγχρονες γεννήτριες, η διαδικασία παραγωγής διεγείρεται στις περιελίξεις του οπλισμού από την πηγή ρεύματος. Το 90% των ασύγχρονων κινητήρων έχουν ρότορες κλωβού σκίουρου, χωρίς περιέλιξη· η διέγερση δημιουργείται από ένα υπολειπόμενο στατικό φορτίο στον ρότορα. Αρκεί να δημιουργηθεί ένα EMF στο αρχικό στάδιο της περιστροφής, το οποίο προκαλεί ρεύμα και επαναφορτίζει τους πυκνωτές μέσω των περιελίξεων του στάτη. Περαιτέρω επαναφόρτιση προέρχεται ήδη από το παραγόμενο ρεύμα· η διαδικασία παραγωγής θα είναι συνεχής όσο ο ρότορας περιστρέφεται.

Συνιστάται η εγκατάσταση της αυτόματης σύνδεσης φορτίου στη γεννήτρια, τις πρίζες και τους πυκνωτές σε ξεχωριστό κλειστό πάνελ. Τοποθετήστε τα καλώδια σύνδεσης από τη γεννήτρια βορίου στον πίνακα διανομής σε ένα ξεχωριστό μονωμένο καλώδιο.

Ακόμη και όταν η γεννήτρια δεν λειτουργεί, πρέπει να αποφεύγετε να αγγίζετε τους ακροδέκτες πυκνωτών των επαφών της υποδοχής. Το φορτίο που συσσωρεύεται από τον πυκνωτή παραμένει πολύς καιρόςκαι μπορεί να σας προκαλέσει ηλεκτροπληξία. Γειώστε τα περιβλήματα όλων των μονάδων, κινητήρα, γεννήτριας, πίνακα ελέγχου.

Εγκατάσταση συστήματος μοτέρ-γεννήτριας

Όταν εγκαθιστάτε μια γεννήτρια με κινητήρα με τα χέρια σας, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι ο καθορισμένος αριθμός ονομαστικών στροφών του ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα που χρησιμοποιείται στο ρελαντί είναι μεγαλύτερος.

Σχέδιο μιας γεννήτριας κινητήρα σε κίνηση ιμάντα

Σε έναν κινητήρα 900 rpm στο ρελαντί θα υπάρχουν 1230 rpm, για να αποκτήσετε επαρκή ισχύ στην έξοδο μιας γεννήτριας που μετατρέπεται από αυτόν τον κινητήρα, πρέπει να έχετε έναν αριθμό στροφών 10% υψηλότερο από τις στροφές ρελαντί:

1230 + 10% = 1353 σ.α.λ.

Η κίνηση ιμάντα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg – απαιτούμενη ταχύτητα περιστροφής γεννήτριας 1353 σ.α.λ.

Vm – ταχύτητα περιστροφής κινητήρα 1200 rpm;

Dm – η διάμετρος της τροχαλίας στον κινητήρα είναι 15 cm.

Dg – διάμετρος της τροχαλίας στη γεννήτρια.

Έχοντας έναν κινητήρα 1200 rpm όπου η τροχαλία είναι Ø 15 cm, το μόνο που μένει είναι να υπολογίσετε το Dg - τη διάμετρο της τροχαλίας στη γεννήτρια.

Dg = Vm x Dm/ Vg = 1200 rpm x 15cm/1353 rpm = 13,3 cm.

Γεννήτρια με μαγνήτες νεοδυμίου

Πώς να φτιάξετε μια γεννήτρια από έναν ασύγχρονο ηλεκτροκινητήρα;

Αυτή η σπιτική γεννήτρια εξαλείφει τη χρήση μονάδων πυκνωτών. Η πηγή του μαγνητικού πεδίου, που προκαλεί EMF και δημιουργεί ρεύμα στην περιέλιξη του στάτορα, βασίζεται σε μόνιμους μαγνήτες νεοδυμίου. Για να το κάνετε μόνοι σας, πρέπει να εκτελέσετε διαδοχικά τα ακόλουθα βήματα:

• Αφαιρέστε το μπροστινό και το πίσω κάλυμμα του ασύγχρονου κινητήρα.
• Αφαιρέστε τον ρότορα από τον στάτορα.

Πώς μοιάζει ο ρότορας ενός ασύγχρονου κινητήρα;

• Ο ρότορας αλέθεται, αφαιρείται το επάνω στρώμα 2 mm μεγαλύτερο από το πάχος των μαγνητών. ΣΕ συνθήκες διαβίωσηςΔεν είναι πάντα δυνατό να τρυπήσετε τον ρότορα με τα χέρια σας, ελλείψει εξοπλισμού στροφής και δεξιοτήτων. Πρέπει να επικοινωνήσετε με ειδικούς στα εργαστήρια τόρνων.
• Σε ένα σεντόνι απλό χαρτίπροετοιμάζεται ένα πρότυπο για τοποθέτηση στρογγυλούς μαγνήτες, Ø 10-20mm, πάχος έως 10 mm, με ελκτική δύναμη 5-9 kg, ανά τετρ./cm, το μέγεθος εξαρτάται από το μέγεθος του ρότορα. Το πρότυπο είναι κολλημένο στην επιφάνεια του ρότορα, οι μαγνήτες τοποθετούνται σε λωρίδες υπό γωνία 15 - 20 μοιρών σε σχέση με τον άξονα του ρότορα, 8 τεμάχια ανά λωρίδα. Το παρακάτω σχήμα δείχνει ότι σε ορισμένους ρότορες υπάρχουν σκοτεινές λωρίδες μετατόπισης των γραμμών του μαγνητικού πεδίου σε σχέση με τον άξονά του.

Τοποθέτηση μαγνητών στον ρότορα

• Ο ρότορας στους μαγνήτες υπολογίζεται έτσι ώστε να υπάρχουν τέσσερις ομάδες λωρίδων, σε μια ομάδα 5 λωρίδων, η απόσταση μεταξύ των ομάδων είναι 2Ø του μαγνήτη. Τα κενά στην ομάδα είναι 0,5-1Ø του μαγνήτη, αυτή η διάταξη μειώνει τη δύναμη προσκόλλησης του ρότορα στον στάτορα· πρέπει να περιστραφεί με τις προσπάθειες δύο δακτύλων.
• Ο μαγνητικός ρότορας, κατασκευασμένος σύμφωνα με το υπολογισμένο πρότυπο, χύνεται εποξική ρητίνη. Αφού στεγνώσει λίγο, το κυλινδρικό τμήμα του ρότορα καλύπτεται με μια στρώση από υαλοβάμβακα και εμποτίζεται ξανά με εποξειδική ρητίνη. Αυτό θα εμποδίσει τους μαγνήτες να πετάξουν έξω όταν περιστρέφεται ο ρότορας. Ανώτερο στρώμαστους μαγνήτες δεν πρέπει να υπερβαίνει την αρχική διάμετρο του ρότορα, που ήταν πριν από την αυλάκωση. Διαφορετικά, ο ρότορας δεν θα πέσει στη θέση του ή θα τρίβεται στην περιέλιξη του στάτορα όταν περιστρέφεται.
• Μετά το στέγνωμα, ο ρότορας μπορεί να επανατοποθετηθεί στη θέση του και τα καπάκια να κλείσουν.
• Για να δοκιμάσετε μια ηλεκτρική γεννήτρια, είναι απαραίτητο να γυρίσετε τον ρότορα με ένα ηλεκτρικό τρυπάνι, μετρώντας την τάση στην έξοδο. Ο αριθμός των στροφών όταν επιτευχθεί η επιθυμητή τάση μετράται με ένα στροφόμετρο.
• Γνωρίζων απαιτούμενο ποσόταχύτητα γεννήτριας, η κίνηση του ιμάντα υπολογίζεται σύμφωνα με τη μέθοδο που περιγράφεται παραπάνω.

Μια ενδιαφέρουσα επιλογή εφαρμογής είναι όταν μια ηλεκτρική γεννήτρια που βασίζεται σε έναν ασύγχρονο ηλεκτρικό κινητήρα χρησιμοποιείται σε ένα αυτοτροφοδοτούμενο κύκλωμα ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας. Όταν μέρος της ισχύος που παράγεται από τη γεννήτρια πηγαίνει στον ηλεκτροκινητήρα, ο οποίος την περιστρέφει. Η υπόλοιπη ενέργεια ξοδεύεται σε φορτίο επί πληρωμή. Εφαρμόζοντας την αρχή της αυτοτροφοδοσίας, είναι πρακτικά δυνατό για πολύ καιρόπαρέχει στο σπίτι αυτόνομη παροχή ρεύματος.

Βίντεο. σολ γεννήτρια από ασύγχρονο κινητήρα.

Για ένα ευρύ φάσμα καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας, αγοράστε ισχυρά εργοστάσια παραγωγής ενέργειας ντίζελόπως το TEKSAN TJ 303 DW5C με ισχύ εξόδου 303 kVA ή 242 kW δεν έχει νόημα. Χαμηλή ενέργεια γεννήτριες βενζίνηςακριβός, καλύτερη επιλογήφτιάξτε τις δικές σας ανεμογεννήτριες ή μια αυτοτροφοδοτούμενη συσκευή ηλεκτρογεννήτριας.

Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες, μπορείτε να συναρμολογήσετε μια γεννήτρια με τα χέρια σας, χρησιμοποιώντας μόνιμοι μαγνήτεςή πυκνωτές. Αυτός ο τύπος εξοπλισμού είναι πολύ χρήσιμος για εξοχικές κατοικίες, στο χωράφι, ως πηγή ρεύματος έκτακτης ανάγκης όταν δεν υπάρχει τάση μέσα βιομηχανικά δίκτυα. Πλήρως εξοπλισμένο σπίτι με κλιματισμό, ηλεκτρικές σόμπεςκαι λέβητες θέρμανσης, δεν μπορούν να χειριστούν έναν ισχυρό κινητήρα κυκλικού πριονιού. Παρέχετε προσωρινά ρεύμα ΣυσκευέςΤα βασικά είδη ανάγκης μπορεί να είναι ο φωτισμός, το ψυγείο, η τηλεόραση και άλλα που δεν απαιτούν μεγάλες δυνάμεις.

Για να διασφαλιστεί η αδιάλειπτη παροχή ρεύματος στο σπίτι, χρησιμοποιούνται γεννήτριες εναλλασσόμενου ρεύματος που κινούνται από κινητήρες εσωτερικής καύσης ντίζελ ή καρμπυρατέρ. Αλλά από το μάθημα ηλεκτρολόγων μηχανικών γνωρίζουμε ότι κάθε ηλεκτροκινητήρας είναι αναστρέψιμος: είναι επίσης ικανός να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Είναι δυνατόν να φτιάξετε μια γεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα με τα χέρια σας εάν έχετε ήδη έναν και έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης; Μετά από όλα, τότε δεν θα χρειαστεί να αγοράσετε ένα ακριβό εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας, αλλά μπορείτε να αρκεστείτε με αυτοσχέδια μέσα.

Κατασκευή ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα

Ένας ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας περιλαμβάνει δύο κύρια μέρη: έναν σταθερό στάτορα και έναν ρότορα που περιστρέφεται μέσα του. Ο ρότορας περιστρέφεται σε ρουλεμάν τοποθετημένα σε αφαιρούμενα ακραία μέρη. Ο ρότορας και ο στάτορας περιέχουν ηλεκτρικές περιελίξεις, οι στροφές των οποίων τοποθετούνται σε αυλακώσεις.

Η περιέλιξη του στάτορα συνδέεται σε δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος, μονοφασικό ή τριφασικό. Μεταλλικό μέροςΟ στάτορας όπου είναι τοποθετημένος ονομάζεται μαγνητικό κύκλωμα. Είναι κατασκευασμένο από μεμονωμένες λεπτές επικαλυμμένες πλάκες που τις μονώνουν μεταξύ τους. Αυτό εξαλείφει την εμφάνιση δινορευμάτων, τα οποία καθιστούν αδύνατη τη λειτουργία του ηλεκτροκινητήρα λόγω υπερβολικών απωλειών λόγω θέρμανσης του μαγνητικού κυκλώματος.

Οι ακροδέκτες από τις περιελίξεις και των τριών φάσεων βρίσκονται σε ειδικό κουτί στο περίβλημα του κινητήρα. Ονομάζεται barno, στο οποίο οι ακροδέκτες των περιελίξεων συνδέονται μεταξύ τους. Ανάλογα με την τάση τροφοδοσίας και τα τεχνικά δεδομένα του κινητήρα, οι ακροδέκτες συνδυάζονται είτε σε αστέρι είτε σε τρίγωνο.

Η περιέλιξη του ρότορα οποιουδήποτε ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα είναι παρόμοια με ένα "κλουβί σκίουρου", έτσι ονομάζεται. Είναι κατασκευασμένο με τη μορφή μιας σειράς αγώγιμων ράβδων αλουμινίου που κατανέμονται κατά μήκος της εξωτερικής επιφάνειας του ρότορα. Τα άκρα των ράβδων είναι κλειστά, γι 'αυτό ένας τέτοιος ρότορας ονομάζεται σκίουρος-κλωβός.
Η περιέλιξη, όπως και η περιέλιξη του στάτορα, βρίσκεται μέσα σε έναν μαγνητικό πυρήνα, που αποτελείται επίσης από μονωμένες μεταλλικές πλάκες.

Αρχή λειτουργίας ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα

Όταν η τάση τροφοδοσίας συνδέεται με τον στάτορα, το ρεύμα ρέει μέσα από τις στροφές της περιέλιξης. Δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο μέσα. Εφόσον το ρεύμα είναι εναλλασσόμενο, το πεδίο αλλάζει ανάλογα με το σχήμα της τάσης τροφοδοσίας. Η διάταξη των περιελίξεων στο χώρο γίνεται με τέτοιο τρόπο ώστε το πεδίο μέσα σε αυτό να αποδεικνύεται περιστρεφόμενο.
Στην περιέλιξη του ρότορα, το περιστρεφόμενο πεδίο προκαλεί ένα emf. Και δεδομένου ότι οι στροφές της περιέλιξης είναι βραχυκυκλωμένες, εμφανίζεται ένα ρεύμα σε αυτές. Αλληλεπιδρά με το πεδίο του στάτορα, αυτό οδηγεί σε περιστροφή του άξονα του ηλεκτροκινητήρα.

Ο ηλεκτροκινητήρας ονομάζεται ασύγχρονος επειδή το πεδίο του στάτορα και ο ρότορας περιστρέφονται μαζί σε διαφορετικές ταχύτητες. Αυτή η διαφορά ταχύτητας ονομάζεται ολίσθηση (S).


Οπου:
n – συχνότητα μαγνητικού πεδίου.
nr – συχνότητα περιστροφής ρότορα.
Για να ρυθμίσετε την ταχύτητα του άξονα μέσα εντός ευρέων ορίων, οι ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες κατασκευάζονται με περιελιγμένο ρότορα. Σε έναν τέτοιο ρότορα, οι περιελίξεις που μετατοπίζονται στο διάστημα τυλίγονται, όπως και στον στάτορα. Τα άκρα από αυτά εξάγονται σε δακτυλίους και οι αντιστάσεις συνδέονται με αυτά χρησιμοποιώντας μια συσκευή βούρτσας. Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση που συνδέεται με τυλιγμένο ρότορα, τόσο μικρότερη θα είναι η ταχύτητα περιστροφής του.

Ασύγχρονη γεννήτρια

Τι συμβαίνει εάν περιστραφεί ο ρότορας ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα; Θα μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια και πώς να φτιάξει μια γεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα;
Αποδεικνύεται ότι αυτό είναι δυνατό. Για να εμφανιστεί τάση στην περιέλιξη του στάτη, είναι αρχικά απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Εμφανίζεται λόγω της υπολειπόμενης μαγνήτισης του ρότορα μιας ηλεκτρικής μηχανής. Στη συνέχεια, όταν εμφανίζεται ρεύμα φορτίου, η ισχύς του μαγνητικού πεδίου του δρομέα φτάνει την απαιτούμενη τιμή και σταθεροποιείται.
Για να διευκολυνθεί η διαδικασία εμφάνισης τάσης στην έξοδο, χρησιμοποιείται μια συστοιχία πυκνωτών, συνδεδεμένη με τον στάτορα της ασύγχρονης γεννήτριας κατά την εκκίνηση (διέγερση πυκνωτή).

Αλλά η παράμετρος χαρακτηριστική ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα παραμένει αμετάβλητη: η ποσότητα της ολίσθησης. Εξαιτίας αυτού, η συχνότητα της τάσης εξόδου της ασύγχρονης γεννήτριας θα είναι χαμηλότερη από την ταχύτητα περιστροφής του άξονα.
Παρεμπιπτόντως, ο άξονας μιας ασύγχρονης γεννήτριας πρέπει να περιστρέφεται με τέτοια ταχύτητα ώστε να επιτυγχάνεται η ονομαστική ταχύτητα περιστροφής του πεδίου στάτορα του ηλεκτροκινητήρα. Για να το κάνετε αυτό, πρέπει να μάθετε την ταχύτητα περιστροφής του άξονα από την πλάκα που βρίσκεται στο περίβλημα. Στρογγυλοποιώντας την τιμή του στον πλησιέστερο ακέραιο αριθμό, προκύπτει η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα του ηλεκτροκινητήρα που μετατρέπεται σε γεννήτρια.

Για παράδειγμα, για έναν ηλεκτροκινητήρα, η πλάκα του οποίου φαίνεται στη φωτογραφία, η ταχύτητα περιστροφής του άξονα είναι 950 σ.α.λ. Αυτό σημαίνει ότι η ταχύτητα περιστροφής του άξονα πρέπει να είναι 1000 rpm.

Γιατί μια ασύγχρονη γεννήτρια είναι χειρότερη από μια σύγχρονη;

Πόσο καλή θα είναι μια σπιτική γεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα; Πώς θα διαφέρει από μια σύγχρονη γεννήτρια;
Για να απαντήσουμε σε αυτές τις ερωτήσεις, ας θυμηθούμε εν συντομία την αρχή λειτουργίας μιας σύγχρονης γεννήτριας. Μέσω των δακτυλίων ολίσθησης, παρέχεται συνεχές ρεύμα στην περιέλιξη του ρότορα, το μέγεθος του οποίου είναι ρυθμιζόμενο. Το περιστρεφόμενο πεδίο του ρότορα δημιουργεί ένα EMF στην περιέλιξη του στάτορα. Για να αποκτήσετε την απαιτούμενη τάση παραγωγής αυτόματο σύστημαΗ ρύθμιση διέγερσης θα αλλάξει το ρεύμα στον ρότορα. Δεδομένου ότι η τάση στην έξοδο της γεννήτριας παρακολουθείται αυτόματα, ως αποτέλεσμα μιας συνεχούς διαδικασίας ρύθμισης, η τάση παραμένει πάντα αμετάβλητη και δεν εξαρτάται από το ρεύμα φορτίου.
Για την εκκίνηση και τη λειτουργία σύγχρονων γεννητριών, χρησιμοποιούνται ανεξάρτητες πηγές ενέργειας (μπαταρίες). Επομένως, η έναρξη της λειτουργίας του δεν εξαρτάται ούτε από την εμφάνιση ρεύματος φορτίου στην έξοδο ούτε από την επίτευξη της απαιτούμενης ταχύτητας περιστροφής. Μόνο η συχνότητα της τάσης εξόδου εξαρτάται από την ταχύτητα περιστροφής.
Αλλά ακόμα και όταν το ρεύμα διέγερσης λαμβάνεται από την τάση της γεννήτριας, όλα όσα αναφέρθηκαν παραπάνω παραμένουν αληθινά.
Μια σύγχρονη γεννήτρια έχει ένα ακόμη χαρακτηριστικό: είναι ικανή να παράγει όχι μόνο ενεργό, αλλά και άεργο ισχύ. Αυτό είναι πολύ σημαντικό όταν τροφοδοτείτε ηλεκτρικούς κινητήρες, μετασχηματιστές και άλλες μονάδες που το καταναλώνουν. Η έλλειψη άεργου ισχύος στο δίκτυο οδηγεί σε αύξηση των απωλειών θέρμανσης των αγωγών και των περιελίξεων των ηλεκτρικών μηχανών και σε μείωση του επιπέδου τάσης μεταξύ των καταναλωτών σε σχέση με την παραγόμενη τιμή.
Για να διεγείρει μια ασύγχρονη γεννήτρια, χρησιμοποιείται η υπολειπόμενη μαγνήτιση του ρότορα της, η οποία από μόνη της είναι μια τυχαία ποσότητα. Δεν είναι δυνατή η ρύθμιση των παραμέτρων που επηρεάζουν την τιμή της τάσης εξόδου του κατά τη λειτουργία.

Επιπλέον, μια ασύγχρονη γεννήτρια δεν παράγει, αλλά καταναλώνει άεργο ισχύ. Είναι απαραίτητο για αυτόν να δημιουργήσει ρεύμα διέγερσης στον ρότορα. Ας θυμηθούμε τη διέγερση του πυκνωτή: συνδέοντας μια συστοιχία πυκνωτών κατά την εκκίνηση, δημιουργείται η άεργη ισχύς που απαιτείται από τη γεννήτρια για να αρχίσει να λειτουργεί.
Ως αποτέλεσμα, η τάση στην έξοδο της ασύγχρονης γεννήτριας δεν είναι σταθερή και ποικίλλει ανάλογα με τη φύση του φορτίου. Όταν συνδέεται με αυτό μεγάλος αριθμόςκαταναλωτές άεργου ισχύος, η περιέλιξη του στάτορα μπορεί να υπερθερμανθεί, γεγονός που θα επηρεάσει τη διάρκεια ζωής της μόνωσής του.
Επομένως, η χρήση μιας ασύγχρονης γεννήτριας είναι περιορισμένη. Μπορεί να λειτουργήσει σε συνθήκες κοντά στο «θερμοκήπιο»: χωρίς υπερφορτίσεις, ρεύματα εισροής φορτίου ή ισχυρούς καταναλωτές του αντιδραστηρίου. Και ταυτόχρονα, οι ηλεκτρικοί δέκτες που συνδέονται με αυτό δεν θα πρέπει να είναι κρίσιμοι για τις αλλαγές στο μέγεθος και τη συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας.
Ιδανικό μέροςγια τη χρήση μιας ασύγχρονης γεννήτριας είναι συστήματα εναλλακτική ενέργειατροφοδοτείται από νερό ή αιολική ενέργεια. Σε αυτές τις συσκευές, η γεννήτρια δεν τροφοδοτεί απευθείας τον καταναλωτή, αλλά χρεώνει μπαταρία. Από αυτήν ήδη, μέσω του μετατροπέα συνεχές ρεύμαστη μεταβλητή, το φορτίο τροφοδοτείται.
Επομένως, εάν πρέπει να συναρμολογήσετε έναν ανεμόμυλο ή έναν μικρό υδροηλεκτρικό σταθμό, η καλύτερη διέξοδος είναι μια ασύγχρονη γεννήτρια. Το κύριο και μοναδικό του πλεονέκτημα λειτουργεί εδώ - η απλότητα του σχεδιασμού. Η απουσία δακτυλίων στον ρότορα και τη συσκευή βούρτσας σημαίνει ότι κατά τη λειτουργία δεν χρειάζεται να συντηρείται συνεχώς: καθαρίστε τους δακτυλίους, αλλάξτε τις βούρτσες, αφαιρέστε τη σκόνη γραφίτη από αυτούς. Εξάλλου, για να φτιάξετε μια ανεμογεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα με τα χέρια σας, ο άξονας της γεννήτριας πρέπει να συνδέεται απευθείας με τα πτερύγια του ανεμόμυλου. Αυτό σημαίνει ότι η δομή θα βρίσκεται στο Μεγάλο υψόμετρο. Είναι ταλαιπωρία να το αφαιρέσεις από εκεί.

Μαγνητική γεννήτρια

Γιατί χρειάζεται να δημιουργηθεί ένα μαγνητικό πεδίο χρησιμοποιώντας ηλεκτρικό ρεύμα; Μετά από όλα, υπάρχουν ισχυρές πηγές του - μαγνήτες νεοδυμίου.
Για να μετατρέψετε έναν ασύγχρονο κινητήρα σε γεννήτρια, θα χρειαστείτε κυλινδρικούς μαγνήτες νεοδυμίου, οι οποίοι θα εγκατασταθούν στη θέση των τυπικών αγωγών της περιέλιξης του ρότορα. Πρώτα πρέπει να υπολογίσετε τον απαιτούμενο αριθμό μαγνητών. Για να το κάνετε αυτό, αφαιρέστε τον ρότορα από τον κινητήρα που μετατρέπεται σε γεννήτρια. Δείχνει ξεκάθαρα τα σημεία όπου τοποθετείται η περιέλιξη του «τροχού του σκίουρου». Οι διαστάσεις (διάμετρος) των μαγνητών επιλέγονται έτσι ώστε όταν τοποθετούνται αυστηρά στο κέντρο των αγωγών του βραχυκυκλωμένου τυλίγματος, να μην έρχονται σε επαφή με τους μαγνήτες επόμενη σειρά. Θα πρέπει να υπάρχει ένα κενό μεταξύ των σειρών όχι μικρότερο από τη διάμετρο του χρησιμοποιούμενου μαγνήτη.
Έχοντας αποφασίσει για τη διάμετρο, υπολογίστε πόσοι μαγνήτες θα χωρέσουν στο μήκος του αγωγού περιέλιξης από τη μια άκρη του ρότορα στην άλλη. Ανάμεσά τους αφήνεται ένα κενό τουλάχιστον ενός έως δύο χιλιοστών. Πολλαπλασιάζοντας τον αριθμό των μαγνητών σε μια σειρά με τον αριθμό των σειρών (αγωγοί της περιέλιξης του ρότορα), προκύπτει ο απαιτούμενος αριθμός. Το ύψος των μαγνητών δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλο.
Για να εγκαταστήσετε μαγνήτες στον ρότορα ενός ασύγχρονου ηλεκτροκινητήρα, θα πρέπει να τροποποιηθεί: αφαιρέστε το τόρνοςστρώμα μετάλλου σε βάθος που αντιστοιχεί στο ύψος του μαγνήτη. Σε αυτή την περίπτωση, ο ρότορας πρέπει να είναι προσεκτικά κεντραρισμένος στο μηχάνημα, ώστε να μην διαταραχθεί η εξισορρόπησή του. Διαφορετικά, θα έχει μια μετατόπιση του κέντρου μάζας, η οποία θα οδηγήσει σε χτύπημα στη λειτουργία.

Στη συνέχεια αρχίζουν να εγκαθιστούν μαγνήτες στην επιφάνεια του ρότορα. Η κόλλα χρησιμοποιείται για στερέωση. Κάθε μαγνήτης έχει δύο πόλους, που ονομάζονται συμβατικά βόρεια και νότια. Μέσα σε μία σειρά, οι πόλοι που βρίσκονται μακριά από τον ρότορα πρέπει να είναι οι ίδιοι. Για να αποφευχθούν λάθη στην εγκατάσταση, οι μαγνήτες συνδέονται πρώτα μεταξύ τους σε μια γιρλάντα. Θα προσκολληθούν με αυστηρά καθορισμένο τρόπο, αφού έλκονται μεταξύ τους μόνο από αντίθετους πόλους. Τώρα το μόνο που μένει είναι να μαρκάρουμε τους ομώνυμους πόλους με μαρκαδόρο.
Σε κάθε επόμενη σειρά, ο πόλος που βρίσκεται έξω αλλάζει. Δηλαδή, αν τοποθετήσετε μια σειρά μαγνητών με τον πόλο να επισημαίνεται με έναν δείκτη που βρίσκεται προς τα έξω από τον ρότορα, τότε ο επόμενος είναι τοποθετημένος με μαγνήτες γυρισμένους ανάποδα. Και ούτω καθεξής.
Αφού κολληθούν οι μαγνήτες, πρέπει να στερεωθούν με εποξειδική ρητίνη.Για να γίνει αυτό, γύρω από τη δομή που προκύπτει από χαρτόνι ή λεπτό χαρτίφτιάξτε ένα πρότυπο στο οποίο θα χυθεί η ρητίνη. Το χαρτί τυλίγεται γύρω από τον ρότορα και καλύπτεται με ταινία ή ταινία. Ένα από τα ακραία μέρη είναι καλυμμένο με πλαστελίνη ή επίσης σφραγισμένο. Στη συνέχεια, ο ρότορας τοποθετείται κάθετα και η εποξειδική ρητίνη χύνεται στην κοιλότητα μεταξύ του χαρτιού και του μετάλλου. Αφού σκληρύνει, οι συσκευές αφαιρούνται.
Τώρα σφίγγουμε τον ρότορα πίσω στον τόρνο, τον κεντράρουμε και τρίβουμε την επιφάνεια γεμάτη με εποξειδικό. Αυτό δεν είναι απαραίτητο για αισθητικούς λόγους, αλλά για την ελαχιστοποίηση των επιπτώσεων πιθανής ανισορροπίας που προκύπτει από πρόσθετα εξαρτήματα που έχουν εγκατασταθεί στον ρότορα.
Το τρίψιμο γίνεται πρώτα με χοντρό γυαλόχαρτο. Είναι προσαρτημένο σε ξύλινο μπλοκ, το οποίο στη συνέχεια μετακινείται ομοιόμορφα κατά μήκος της περιστρεφόμενης επιφάνειας. Στη συνέχεια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λεπτότερο γυαλόχαρτο.

Τώρα ο έτοιμος ρότορας μπορεί να εισαχθεί ξανά στον στάτορα και η δομή που προκύπτει μπορεί να δοκιμαστεί. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία από όσους θέλουν να φτιάξουν, για παράδειγμα, μια ανεμογεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα. Υπάρχει μόνο ένα μειονέκτημα: το κόστος των μαγνητών νεοδυμίου είναι πολύ υψηλό. Επομένως, προτού ξεκινήσετε να ξαναφτιάχνετε τον ρότορα και να ξοδεύετε χρήματα σε ανταλλακτικά, θα πρέπει να υπολογίσετε ποια επιλογή είναι πιο κερδοφόρα: να φτιάξετε μια γεννήτρια από έναν ασύγχρονο κινητήρα ή να αγοράσετε μια έτοιμη.

Αποφασίστηκε να μετατραπεί ένας ασύγχρονος κινητήρας ως γεννήτρια για έναν ανεμόμυλο. Αυτή η τροποποίηση είναι πολύ απλή και προσιτή, έτσι σπιτικές κατασκευέςΣτις ανεμογεννήτριες μπορείτε συχνά να δείτε γεννήτριες κατασκευασμένες από ασύγχρονους κινητήρες.

Η τροποποίηση συνίσταται στην κοπή του ρότορα κάτω από τους μαγνήτες, στη συνέχεια οι μαγνήτες συνήθως κολλούνται στον ρότορα σύμφωνα με ένα πρότυπο και γεμίζονται με εποξειδική ρητίνη έτσι ώστε να μην πετούν. Επίσης συνήθως τυλίγουν τον στάτορα με ένα παχύτερο σύρμα για να μειώσουν την υπερβολική τάση και να αυξήσουν το ρεύμα. Αλλά δεν ήθελα να γυρίσω πίσω αυτόν τον κινητήρα και αποφασίστηκε να αφήσω τα πάντα ως έχουν, απλώς να μετατρέψω τον ρότορα σε μαγνήτες. Ως δότης βρέθηκε τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας ισχύος 1,32 kW. Παρακάτω είναι μια φωτογραφία αυτού του ηλεκτροκινητήρα.

μετατροπή ασύγχρονου κινητήρα σε γεννήτρια Ο ρότορας του ηλεκτροκινητήρα κατεργάστηκε σε τόρνο στο πάχος των μαγνητών. Αυτός ο ρότορας δεν χρησιμοποιεί μεταλλικό χιτώνιο, το οποίο συνήθως επεξεργάζεται και τοποθετείται στον ρότορα κάτω από τους μαγνήτες. Το χιτώνιο χρειάζεται για την ενίσχυση της μαγνητικής επαγωγής, μέσω αυτού οι μαγνήτες κλείνουν τα πεδία τους τροφοδοτώντας ο ένας τον άλλον από κάτω και το μαγνητικό πεδίο δεν διαλύεται, αλλά πηγαίνει μέχρι τον στάτορα. Αυτό το σχέδιο χρησιμοποιεί αρκετά ισχυρούς μαγνήτεςΜέγεθος 7,6*6mm σε ποσότητα 160 τεμαχίων, που θα παρέχει καλό EMF ακόμη και χωρίς μανίκι.

Πρώτα, πριν κολληθούν οι μαγνήτες, ο ρότορας σημειώθηκε σε τέσσερις πόλους και οι μαγνήτες τοποθετήθηκαν σε λοξότμηση. Ο κινητήρας ήταν τετραπολικός και δεδομένου ότι ο στάτορας δεν περιτυλίχθηκε, θα πρέπει να υπάρχουν και τέσσερις μαγνητικοί πόλοι στον ρότορα. Κάθε μαγνητικός πόλος εναλλάσσεται, ένας πόλος είναι συμβατικά «βόρειος», ο δεύτερος πόλος είναι «νότιος». Οι μαγνητικοί πόλοι κατασκευάζονται κατά διαστήματα, έτσι οι μαγνήτες ομαδοποιούνται πιο κοντά στους πόλους. Αφού τοποθετήθηκαν στον ρότορα, οι μαγνήτες τυλίχτηκαν με ταινία για στερέωση και γεμίστηκαν με εποξική ρητίνη.

Μετά τη συναρμολόγηση, ο ρότορας αισθάνθηκε να κολλάει και όταν ο άξονας περιστρεφόταν, έγινε αισθητό το κόλλημα. Αποφασίστηκε η ανακατασκευή του ρότορα. Οι μαγνήτες χτυπήθηκαν μεταξύ τους με εποξειδικό και τοποθετήθηκαν ξανά, αλλά τώρα είναι λίγο πολύ ομοιόμορφα τοποθετημένοι σε όλο τον ρότορα, παρακάτω είναι μια φωτογραφία του ρότορα με μαγνήτες πριν γεμίσει με εποξειδικό. Μετά το γέμισμα, το κόλλημα μειώθηκε κάπως και παρατηρήθηκε ότι η τάση έπεσε ελαφρά όταν η γεννήτρια περιστρεφόταν με την ίδια ταχύτητα και το ρεύμα αυξήθηκε ελαφρά.

Μετά τη συναρμολόγηση της τελικής γεννήτριας, αποφασίστηκε να τη στρίψουμε με ένα τρυπάνι και να συνδέσουμε κάτι σε αυτήν ως φορτίο. Συνδέθηκε μια λάμπα 220 volt 60 watt, στις 800-1000 rpm έκαιγε σε πλήρη ένταση. Επίσης, για να δοκιμάσει τι ήταν ικανή η γεννήτρια, συνδέθηκε μια λάμπα 1 kW, έκαιγε σε πλήρη ένταση και το τρυπάνι δεν ήταν αρκετά δυνατό για να γυρίσει τη γεννήτρια.

Σε αδράνεια μέγιστη ταχύτητατρυπάνι 2800 rpm, η τάση της γεννήτριας ήταν μεγαλύτερη από 400 βολτ. Στις 800 rpm περίπου η τάση είναι 160 volt. Δοκιμάσαμε επίσης να συνδέσουμε ένα λέβητα 500 watt, μετά από ένα λεπτό στρίψιμο το νερό στο ποτήρι έγινε ζεστό. Αυτά είναι τα τεστ που πέρασε η γεννήτρια, η οποία κατασκευάστηκε από ασύγχρονο κινητήρα.

Στη συνέχεια συγκολλήθηκε μια βάση με περιστρεφόμενο άξονα για να τοποθετήσει η γεννήτρια τη γεννήτρια και την ουρά. Ο σχεδιασμός γίνεται σύμφωνα με ένα σχέδιο όπου η κεφαλή του ανέμου απομακρύνεται από τον άνεμο διπλώνοντας την ουρά, έτσι η γεννήτρια μετατοπίζεται από το κέντρο του άξονα και ο πείρος πίσω είναι ο πείρος στον οποίο τοποθετείται η ουρά.

Εδώ είναι μια φωτογραφία της τελικής ανεμογεννήτριας. Η ανεμογεννήτρια εγκαταστάθηκε σε έναν ιστό εννέα μέτρων. Όταν ο άνεμος ήταν δυνατός, η γεννήτρια παρήγαγε τάση ρελαντί έως και 80 βολτ. Προσπάθησαν να συνδέσουν ένα tenn δύο κιλοβάτ σε αυτό, αλλά μετά από λίγο το tenn έγινε ζεστό, πράγμα που σημαίνει ότι η ανεμογεννήτρια έχει ακόμα κάποια ισχύ.

Στη συνέχεια συναρμολογήθηκε ένας ελεγκτής για την ανεμογεννήτρια και μέσω αυτής συνδέθηκε η μπαταρία για φόρτιση. Το ρεύμα φόρτισης ήταν αρκετά καλό, η μπαταρία άρχισε γρήγορα να κάνει θόρυβο, σαν να φορτιζόταν από φορτιστή.

Τα δεδομένα στο διάγραμμα καλωδίωσης του ηλεκτροκινητήρα έλεγαν 220/380 volts 6,2/3,6 A. Αυτό σημαίνει ότι η αντίσταση της γεννήτριας είναι 35,4 Ohm δέλτα/105,5 Ohm αστέρι. Εάν φόρτισε μια μπαταρία 12 βολτ σύμφωνα με το σχέδιο σύνδεσης των φάσεων της γεννήτριας σε ένα τρίγωνο, το οποίο είναι πολύ πιθανό, τότε 80-12/35,4 = 1,9Α. Αποδεικνύεται ότι με άνεμο 8-9 m/s, το ρεύμα φόρτισης ήταν περίπου 1,9 A, που είναι μόνο 23 watt/ώρα, όχι πολύ, αλλά ίσως κάπου έκανα λάθος.

Τέτοιος μεγάλες απώλειεςλόγω της υψηλής αντίστασης της γεννήτριας, έτσι ο στάτορας συνήθως περιτυλίγεται με ένα παχύτερο σύρμα για να μειωθεί η αντίσταση της γεννήτριας, η οποία επηρεάζει την ισχύ του ρεύματος και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση της περιέλιξης της γεννήτριας, τόσο χαμηλότερη είναι η ισχύς ρεύματος και η υψηλότερη η τάση.