रिवाइंडिंग के बिना एसिंक्रोनस को जनरेटर में स्थानांतरित करें। घर का बना अतुल्यकालिक जनरेटर। सिंक्रोनस जनरेटर से अंतर

लेख में बताया गया है कि एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर पर आधारित तीन-चरण (एकल-चरण) 220/380 वी जनरेटर कैसे बनाया जाए। प्रत्यावर्ती धारा. एक तीन-चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर, जिसका आविष्कार 19वीं सदी के अंत में रूसी इलेक्ट्रिकल इंजीनियर एम.ओ. द्वारा किया गया था। डोलिवो-डोब्रोवोल्स्की, अब उद्योग और उद्योग दोनों में मुख्य रूप से व्यापक हो गया है कृषि, साथ ही रोजमर्रा की जिंदगी में भी।

एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर संचालित करने में सबसे सरल और सबसे विश्वसनीय हैं। इसलिए, उन सभी मामलों में जहां इलेक्ट्रिक ड्राइव की शर्तों के तहत यह स्वीकार्य है और प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे की कोई आवश्यकता नहीं है, अतुल्यकालिक एसी मोटर्स का उपयोग किया जाना चाहिए।

अतुल्यकालिक मोटर के दो मुख्य प्रकार हैं: गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथऔर साथ चरणरोटर. एक एसिंक्रोनस स्क्विरेल-केज इलेक्ट्रिक मोटर में एक स्थिर भाग - स्टेटर और एक गतिशील भाग - रोटर होता है, जो दो मोटर ढालों में लगे बीयरिंगों में घूमता है। स्टेटर और रोटर कोर एक दूसरे से इंसुलेटेड अलग-अलग विद्युत स्टील शीट से बने होते हैं। से बनी एक वाइंडिंग अछूता तार. रोटर कोर के खांचे में एक रॉड वाइंडिंग लगाई जाती है या पिघला हुआ एल्यूमीनियम डाला जाता है। जम्पर के छल्ले सिरों पर रोटर वाइंडिंग को शॉर्ट-सर्किट करते हैं (इसलिए इसका नाम शॉर्ट-सर्किट है)। गिलहरी-पिंजरे रोटर के विपरीत, स्टेटर वाइंडिंग की तरह बनाई गई वाइंडिंग को चरण-घाव रोटर के स्लॉट में रखा जाता है। वाइंडिंग के सिरों को शाफ्ट पर लगे स्लिप रिंगों में लाया जाता है। ब्रश रिंगों के साथ स्लाइड करते हैं, वाइंडिंग को शुरुआती या नियंत्रण रिओस्टेट से जोड़ते हैं।

घाव रोटर के साथ अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर अधिक महंगे उपकरण हैं, योग्य रखरखाव की आवश्यकता होती है, कम विश्वसनीय होते हैं, और इसलिए केवल उन उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं जहां उनके बिना काम नहीं किया जा सकता है। इस कारण से, वे बहुत सामान्य नहीं हैं, और हम उन पर आगे विचार नहीं करेंगे।

तीन-चरण सर्किट से जुड़े स्टेटर वाइंडिंग के माध्यम से एक धारा प्रवाहित होती है, जो एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाती है। घूर्णन स्टेटर क्षेत्र की चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं रोटर वाइंडिंग बार को पार करती हैं और उनमें प्रेरित होती हैं वैद्युतवाहक बल(ईएमएफ)। इस ईएमएफ के प्रभाव में, शॉर्ट-सर्किट रोटर रॉड्स में करंट प्रवाहित होता है। छड़ों के चारों ओर चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न होता है, जिससे रोटर का एक सामान्य चुंबकीय क्षेत्र बनता है, जो स्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करके, एक बल बनाता है जिससे रोटर घूर्णन की दिशा में घूमता है। चुंबकीय क्षेत्रस्टेटर.

रोटर की घूर्णन आवृत्ति स्टेटर वाइंडिंग द्वारा निर्मित चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन आवृत्ति से थोड़ी कम होती है। यह सूचक स्लिप एस की विशेषता है और अधिकांश इंजनों के लिए 2 से 10% की सीमा में है।

औद्योगिक प्रतिष्ठानों में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है तीन चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर, जो एकीकृत श्रृंखला के रूप में निर्मित होते हैं। इनमें 0.06 से 400 किलोवाट तक रेटेड पावर रेंज वाली एकल 4ए श्रृंखला शामिल है, जिनकी मशीनें अत्यधिक विश्वसनीय हैं, अच्छा प्रदर्शन करती हैं और विश्व मानकों को पूरा करती हैं।

स्वायत्त अतुल्यकालिक जनरेटर तीन चरण वाली मशीनें हैं जो प्राइम मूवर की यांत्रिक ऊर्जा को प्रत्यावर्ती धारा विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करती हैं। अन्य प्रकार के जनरेटरों पर उनका निस्संदेह लाभ कम्यूटेटर-ब्रश तंत्र की अनुपस्थिति है और, परिणामस्वरूप, अधिक स्थायित्व और विश्वसनीयता है।

जनरेटर मोड में एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर का संचालन

यदि नेटवर्क से डिस्कनेक्ट की गई एक एसिंक्रोनस मोटर को किसी प्राथमिक मोटर से रोटेशन में सेट किया जाता है, तो, विद्युत मशीनों की उत्क्रमणीयता के सिद्धांत के अनुसार, जब एक सिंक्रोनस रोटेशन गति तक पहुंच जाती है, तो स्टेटर वाइंडिंग के टर्मिनलों पर एक निश्चित ईएमएफ बनता है अवशिष्ट चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव में। यदि आप अब कैपेसिटर सी की बैटरी को स्टेटर वाइंडिंग के टर्मिनलों से जोड़ते हैं, तो स्टेटर वाइंडिंग में एक अग्रणी धारा प्रवाहित होगी। कैपेसिटिव करंट, जो इस मामले में चुम्बकित करने वाला है।

स्वायत्त अतुल्यकालिक जनरेटर के मापदंडों के आधार पर, बैटरी क्षमता C को एक निश्चित महत्वपूर्ण मान C0 से अधिक होना चाहिए: केवल इस मामले में जनरेटर स्वयं-उत्तेजित होता है और स्टेटर वाइंडिंग पर तीन-चरण सममित वोल्टेज सिस्टम स्थापित होता है। वोल्टेज मान अंततः मशीन की विशेषताओं और कैपेसिटर की क्षमता पर निर्भर करता है। इस प्रकार, एक अतुल्यकालिक गिलहरी-पिंजरे इलेक्ट्रिक मोटर में परिवर्तित किया जा सकता है अतुल्यकालिक जनरेटर.

एक अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर को जनरेटर के रूप में जोड़ने के लिए मानक सर्किट।

आप कंटेनर का चयन कर सकते हैं ताकि रेटेड वोल्टेजऔर विद्युत मोटर के रूप में संचालन करते समय, अतुल्यकालिक जनरेटर की शक्ति क्रमशः वोल्टेज और शक्ति के बराबर थी।

तालिका 1 अतुल्यकालिक जनरेटर (यू = 380 वी, 750 ... 1500 आरपीएम) के उत्तेजना के लिए कैपेसिटर की कैपेसिटेंस दिखाती है। यहाँ प्रतिक्रियाशील शक्ति Q सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

क्यू = 0.314 यू 2 सी 10 -6 ,

जहां C कैपेसिटर की धारिता, μF है।

जैसा कि उपरोक्त आंकड़ों से देखा जा सकता है, अतुल्यकालिक जनरेटर पर आगमनात्मक भार, जो पावर फैक्टर को कम करता है, आवश्यक क्षमता में तेज वृद्धि का कारण बनता है। बढ़ते भार के साथ एक स्थिर वोल्टेज बनाए रखने के लिए, कैपेसिटर क्षमता को बढ़ाना आवश्यक है, यानी अतिरिक्त कैपेसिटर कनेक्ट करना आवश्यक है। इस परिस्थिति को अतुल्यकालिक जनरेटर का नुकसान माना जाना चाहिए।

सामान्य मोड में एक एसिंक्रोनस जनरेटर की रोटेशन आवृत्ति एक स्लिप वैल्यू एस = 2...10% द्वारा एसिंक्रोनस जनरेटर से अधिक होनी चाहिए, और सिंक्रोनस आवृत्ति के अनुरूप होनी चाहिए। पूरा नहीं हो रहा यह स्थितिइस तथ्य को जन्म देगा कि उत्पन्न वोल्टेज की आवृत्ति 50 हर्ट्ज की औद्योगिक आवृत्ति से भिन्न हो सकती है, जिससे बिजली के आवृत्ति-निर्भर उपभोक्ताओं के अस्थिर संचालन को बढ़ावा मिलेगा: विद्युत पंप, वाशिंग मशीन, ट्रांसफार्मर इनपुट वाले उपकरण।

उत्पन्न आवृत्ति में कमी विशेष रूप से खतरनाक है, क्योंकि इस मामले में इलेक्ट्रिक मोटर और ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग का आगमनात्मक प्रतिरोध कम हो जाता है, जो उनके बढ़ते ताप और समय से पहले विफलता का कारण बन सकता है।

उपयुक्त शक्ति की एक साधारण एसिंक्रोनस स्क्विरेल-केज इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग बिना किसी संशोधन के एसिंक्रोनस जनरेटर के रूप में किया जा सकता है। विद्युत मोटर-जनरेटर की शक्ति जुड़े उपकरणों की शक्ति से निर्धारित होती है। उनमें से सबसे अधिक ऊर्जा-गहन हैं:

• घरेलू वेल्डिंग ट्रांसफार्मर;
• इलेक्ट्रिक आरी, इलेक्ट्रिक जॉइंटर, अनाज क्रशर (पावर 0.3...3 किलोवाट);
• 2 किलोवाट तक की शक्ति वाली "रॉसियंका" और "ड्रीम" प्रकार की विद्युत भट्टियां;
• विद्युत इस्त्री (शक्ति 850…1000 W)।

मैं विशेष रूप से घरेलू वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के संचालन पर ध्यान देना चाहूंगा। बिजली के एक स्वायत्त स्रोत से उनका कनेक्शन सबसे वांछनीय है, क्योंकि से काम करते समय औद्योगिक नेटवर्कवे अन्य बिजली उपभोक्ताओं के लिए कई असुविधाएँ पैदा करते हैं।

यदि घरेलू वेल्डिंग ट्रांसफार्मर को 2...3 मिमी व्यास वाले इलेक्ट्रोड के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो यह पूरी ताकतलगभग 4...6 किलोवाट है, इसे बिजली देने के लिए अतुल्यकालिक जनरेटर की शक्ति 5...7 किलोवाट के भीतर होनी चाहिए। यदि एक घरेलू वेल्डिंग ट्रांसफार्मर 4 मिमी के व्यास के साथ इलेक्ट्रोड के साथ काम करने की अनुमति देता है, तो सबसे भारी मोड में - "काटना" धातु, इसके द्वारा खपत की गई कुल बिजली क्रमशः 10 ... 12 किलोवाट तक पहुंच सकती है, एक अतुल्यकालिक जनरेटर की शक्ति 11...13 किलोवाट के भीतर होना चाहिए।

कैपेसिटर के तीन-चरण बैंक के रूप में, तथाकथित प्रतिक्रियाशील पावर कम्पेसाटर का उपयोग करना अच्छा है, जिसे औद्योगिक प्रकाश नेटवर्क में cosφ में सुधार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। उनका विशिष्ट पदनाम: KM1-0.22-4.5-3U3 या KM2-0.22-9-3U3, जिसे निम्नानुसार समझा जाता है। केएम - संसेचित कोसाइन कैपेसिटर खनिज तेल, पहला नंबर आकार (1 या 2) है, फिर वोल्टेज (0.22 केवी), पावर (4.5 या 9 केवीएआर), फिर नंबर 3 या 2 का मतलब तीन-चरण या एकल-चरण संस्करण, यू 3 (मध्यम जलवायु) है तीसरी श्रेणी)।

कब स्वनिर्मितबैटरी, आपको कम से कम 600 वी के ऑपरेटिंग वोल्टेज के लिए एमबीजीओ, एमबीजीपी, एमबीजीटी, के-42-4 आदि जैसे कैपेसिटर का उपयोग करना चाहिए। इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर का उपयोग नहीं किया जा सकता है।

तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर को जनरेटर के रूप में जोड़ने के लिए ऊपर चर्चा किए गए विकल्प को क्लासिक माना जा सकता है, लेकिन एकमात्र नहीं। ऐसी अन्य विधियाँ भी हैं जिन्होंने स्वयं को व्यवहार में भी उतना ही अच्छा साबित किया है। उदाहरण के लिए, जब कैपेसिटर का एक बैंक इलेक्ट्रिक मोटर जनरेटर की एक या दो वाइंडिंग से जुड़ा होता है।

अतुल्यकालिक जनरेटर का दो-चरण मोड।

चित्र.2 एक अतुल्यकालिक जनरेटर का दो-चरण मोड।

जब प्राप्त करने की आवश्यकता न हो तो इस योजना का उपयोग करना चाहिए तीन चरण वोल्टेज. यह समावेशन विकल्प कम कर देता है कार्यक्षमताकैपेसिटर, निष्क्रिय मोड में प्राथमिक यांत्रिक इंजन पर लोड को कम करता है, आदि। "कीमती" ईंधन बचाता है।

कम-शक्ति जनरेटर के रूप में जो 220 वी के एक वैकल्पिक एकल-चरण वोल्टेज का उत्पादन करते हैं, आप घरेलू उपयोग के लिए एकल-चरण अतुल्यकालिक गिलहरी-पिंजरे इलेक्ट्रिक मोटर का उपयोग कर सकते हैं: "ओका", "वोल्गा", वॉटरिंग पंप "एगिडेल" जैसी वॉशिंग मशीनों से ", "बीटीएसएन", आदि। उनकी कैपेसिटर बैटरी कार्यशील वाइंडिंग के समानांतर कनेक्ट हो सकती है, या मौजूदा वाइंडिंग का उपयोग कर सकती है चरण स्थानांतरण संधारित्र, से जुड़ा प्रारंभिक वाइंडिंग. इस संधारित्र की क्षमता को थोड़ा बढ़ाने की आवश्यकता हो सकती है। इसका मूल्य जनरेटर से जुड़े लोड की प्रकृति से निर्धारित किया जाएगा: सक्रिय भार (इलेक्ट्रिक भट्टियां, प्रकाश बल्ब, इलेक्ट्रिक सोल्डरिंग आयरन) के लिए यह आवश्यक है छोटी क्षमता, आगमनात्मक (इलेक्ट्रिक मोटर, टीवी, रेफ्रिजरेटर) - अधिक।

चित्र 3 कम-शक्ति एकल-चरण जनरेटर अतुल्यकालिक मोटर.

अब प्राथमिक यांत्रिक इंजन के बारे में कुछ शब्द, जो जनरेटर चलाएगा। जैसा कि आप जानते हैं, ऊर्जा का कोई भी परिवर्तन उसके अपरिहार्य नुकसान से जुड़ा होता है। उनका मूल्य डिवाइस की दक्षता से निर्धारित होता है। इसलिए, एक यांत्रिक मोटर की शक्ति एक अतुल्यकालिक जनरेटर की शक्ति से 50...100% अधिक होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, 5 किलोवाट की अतुल्यकालिक जनरेटर शक्ति के साथ, एक यांत्रिक मोटर की शक्ति 7.5...10 किलोवाट होनी चाहिए। ट्रांसमिशन तंत्र का उपयोग करके, यांत्रिक इंजन और जनरेटर की गति का मिलान किया जाता है ताकि जनरेटर का ऑपरेटिंग मोड यांत्रिक इंजन की औसत गति पर सेट हो। यदि आवश्यक हो, तो आप यांत्रिक इंजन की गति बढ़ाकर जनरेटर की शक्ति को संक्षेप में बढ़ा सकते हैं।

प्रत्येक स्वायत्त बिजली संयंत्र में आवश्यक न्यूनतम होना चाहिए संलग्नक: एसी वोल्टमीटर (500 वी तक के स्केल के साथ), फ्रीक्वेंसी मीटर (अधिमानतः) और तीन स्विच। एक स्विच लोड को जनरेटर से जोड़ता है, अन्य दो उत्तेजना सर्किट को स्विच करते हैं। उत्तेजना सर्किट में स्विच की उपस्थिति एक यांत्रिक इंजन को शुरू करना आसान बनाती है, और आपको जनरेटर वाइंडिंग के तापमान को जल्दी से कम करने की अनुमति भी देती है; काम पूरा होने के बाद, यांत्रिक द्वारा कुछ समय के लिए अनएक्साइटेड जनरेटर के रोटर को घुमाया जाता है इंजन। यह प्रक्रिया जनरेटर वाइंडिंग्स के सक्रिय जीवन को बढ़ाती है।

यदि जनरेटर का उपयोग उन उपकरणों को बिजली देने के लिए किया जाता है जो सामान्य रूप से एसी मेन से जुड़े होते हैं (उदाहरण के लिए, आवासीय प्रकाश व्यवस्था, घरेलू विद्युत उपकरण), तो दो-चरण स्विच प्रदान करना आवश्यक है, जो जनरेटर संचालन के दौरान इस उपकरण को औद्योगिक नेटवर्क से डिस्कनेक्ट कर देगा। दोनों तारों को काट दिया जाना चाहिए: "चरण" और "शून्य"।

अंत में, कुछ सामान्य सलाह।

1. अल्टरनेटर एक खतरनाक उपकरण है. 380 V का उपयोग केवल तभी करें जब अत्यंत आवश्यक हो; अन्य सभी मामलों में, 220 V का उपयोग करें।

2. सुरक्षा आवश्यकताओं के अनुसार, विद्युत जनरेटर को ग्राउंडिंग से सुसज्जित किया जाना चाहिए।

3. जनरेटर के थर्मल मोड पर ध्यान दें। उसे निष्क्रिय रहना "पसंद" नहीं है। कम करना तापीय भाररोमांचक कैपेसिटर की धारिता के अधिक सावधानीपूर्वक चयन से संभव है।

4. सत्ता के साथ गलत मत करो विद्युत प्रवाहजनरेटर द्वारा उत्पादित. अगर काम के दौरान तीन चरण जनरेटरयदि एक चरण का उपयोग किया जाता है, तो इसकी शक्ति 1/3 होगी कुल शक्तिजनरेटर, यदि दो चरण कुल जनरेटर शक्ति का 2/3 हैं।

5. जनरेटर द्वारा उत्पादित प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति को अप्रत्यक्ष रूप से आउटपुट वोल्टेज द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है, जो "नो-लोड" मोड में 220/380 V के औद्योगिक मूल्य से 4...6% अधिक होना चाहिए।

जनरेटर के प्रकार के आधार पर बिजली स्रोतों को सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस में विभाजित किया गया है। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में, भौतिकी के नियमों के अनुसार, ऊर्जा उत्क्रमणीयता का एक सिद्धांत है: विधुत गाड़ियाँ, जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित कर सकता है, विपरीत परिवर्तन भी कर सकता है। एक अतुल्यकालिक जनरेटर इस सिद्धांत पर काम करता है: यह रोटर रोटेशन की यांत्रिक ऊर्जा को स्टेटर वाइंडिंग पर विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करने में सक्षम है। इसका उपयोग 220 और 380 V के वोल्टेज के लिए किया जाता है।

अतुल्यकालिक जनरेटर का प्रकार

जनरेटर ऑपरेटिंग मोड में, स्लिप का संकेत बदल जाता है, और एसिंक्रोनस मोटर्स विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करते हैं।

आवेदन

• जेनरेटर ने रिओस्टैटिक और पुनर्योजी ब्रेकिंग वाली मशीनों में परिवहन बुनियादी ढांचे की सुविधाओं के साथ-साथ उन उपकरणों में कृषि में ट्रैक्शन इलेक्ट्रिक मोटर के रूप में आवेदन पाया है जहां प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे की कोई आवश्यकता नहीं है और आपूर्ति की गई बिजली की गुणवत्ता के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं (जहां छोटे वोल्टेज बढ़ते हैं) संभव हैं, यानी कोई पैरामीटर नियामक नहीं है)।
• के लिए घरेलू जरूरतेंअतुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग स्वायत्त बिजली संयंत्रों के इंजन के रूप में किया जाता है, जो प्राकृतिक शक्तियों द्वारा संचालित होते हैं: गिरते पानी की ऊर्जा, पवन ऊर्जा, आदि।
• एक अन्य अनुप्रयोग जनरेटर को बैटरी चार्जर के रूप में उपयोग करना है।
• वेल्डिंग इकाइयों की बिजली आपूर्ति के लिए.
• सुरक्षा अबाधित विद्युत आपूर्तिविशेष रूप से महत्वपूर्ण वस्तुएँ: दवाओं के साथ रेफ्रिजरेटर, आदि।

इस उपकरण का उपयोग औद्योगिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है

एक अतुल्यकालिक मोटर को एक अतुल्यकालिक जनरेटर में परिवर्तित करना सैद्धांतिक रूप से संभव है। आपको आवश्यक कार्य पूरा करने के लिए:

• स्पष्ट रूप से समझें कि धारा क्या है;
• परिवर्तन की भौतिकी को जानें मेकेनिकल ऊर्जाविद्युत के लिए;
• सब कुछ बनाएं आवश्यक शर्तेंस्टेटर वाइंडिंग पर विद्युत धारा की उपस्थिति के लिए।

अतुल्यकालिक जनरेटर उपकरण

अतुल्यकालिक जनरेटर के मुख्य घटक:

• रोटर एक घूमने वाला तत्व है जिस पर ईएमएफ उत्पन्न होता है। निष्पादन का प्रकार - शॉर्ट-सर्किट। प्रवाहकीय सतहें एल्यूमीनियम से बनी होती हैं।
• प्राप्त बिजली को जारी करने के लिए केबल इनपुट आवश्यक है।
• इस वाइंडिंग पर तापमान की लगातार निगरानी करने के लिए जनरेटर वाइंडिंग के लिए एक तापमान सेंसर की आवश्यकता होती है।
• सीलबंद फ्लैंज को भागों के कनेक्शन को सील करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
• एक स्टेटर जिसकी वाइंडिंग पर प्रक्रिया के दौरान बिजली उत्पन्न होती है।
• वाइंडिंग दो प्रकार की हो सकती है: एकल-चरण और तीन-चरण (220 और 380 वी के वोल्टेज के लिए), एक तारे के रूप में स्टेटर की सतह पर रखी जाती है। 3 बिंदु एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, 3 अन्य स्लिप रिंग से जुड़े हुए हैं।
• स्लिप रिंगों का एक दूसरे के साथ कोई विद्युत संबंध नहीं होता है और ये रोटर शाफ्ट से जुड़े होते हैं।
• रेगुलेटर के रूप में ब्रश की आवश्यकता होती है, इनकी सहायता से तीन चरण वाला रिओस्टेट चालू किया जाता है, जिससे रोटर वाइंडिंग के प्रतिरोध को नियंत्रित किया जा सकता है।
• शॉर्ट सर्किट का उपयोग रिओस्तात को रुकने के लिए मजबूर करने के लिए किया जाता है।

संचालन का सिद्धांत

जैसे ही रोटर ब्लेड घूमते हैं, प्रवाहकीय भाग पर विद्युत प्रवाह दिखाई देने लगता है। परिणामी चुंबकीय क्षेत्र दो प्रकार की स्टेटर वाइंडिंग्स को प्रेरित करता है एसी वोल्टेज- एकल-चरण और तीन-चरण।

उत्पन्न ऊर्जा के मापदंडों को स्टेटर पर लोड को बदलकर समायोजित किया जाता है। सर्किट में कोई नियामक नहीं है, क्योंकि संरचनात्मक रूप से, डिवाइस को इस इकाई से सुसज्जित नहीं किया जा सकता है: रोटर और स्टेटर के बीच कोई विद्युत कनेक्शन नहीं है।

किन मामलों में अतुल्यकालिक उपकरणों का उपयोग करना आवश्यक है:

• उपकरण के लिए कठिन परिचालन स्थितियाँ - धूल;
• परिवर्तित ऊर्जा (आवृत्ति और वोल्टेज) की गुणवत्ता के लिए कोई विशेष आवश्यकताएं नहीं हैं;
• सिंक्रोनस मशीन स्थापित करने की कोई संभावना नहीं है;
• सुविधा का सीमित बजट;
• इसमें ओवरलोड की संभावना है संक्रमण प्रक्रियाकाम।

एसिंक्रोनस डिवाइस ऑपरेशन के दौरान बार-बार ओवरलोड बर्दाश्त नहीं करते हैं। अत्यधिक शक्ति के साथ काम करते समय, सुरक्षा चालू हो जाती है। डिवाइसों को पुनरारंभ करना है नकारात्मक प्रभावस्थापना के आर्थिक प्रभाव पर.

क्योंकि कोई पैरामीटर नियंत्रण नहीं है, कनेक्शन आवश्यक है मापन उपकरण.

सिस्टम के सही संचालन को सुनिश्चित करने और समय से पहले मरम्मत से बचने के लिए, सुविधा के अपेक्षित भार के आधार पर जनरेटर शक्ति की गणना करना आवश्यक है।

में परिचालन सिद्धांत दो-चरण मोडएक अतुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग उन मामलों के लिए किया जाता है जिन्हें तीन चरण वोल्टेज की पीढ़ी की आवश्यकता नहीं होती है।

लाभ:

• छोटी कार्य क्षमता;
• निष्क्रिय मोड में कम भार, और परिणामस्वरूप, प्राथमिक ऊर्जा (संसाधन जो रोटर को चलाता है) में बचत होती है।

कमियां:

• कोई वोल्टेज रेगुलेटर नहीं है.

कम-शक्ति जनरेटर 220 वी

वॉशिंग मशीनों से स्क्विरेल-केज रोटर्स के साथ एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग डोनर डिवाइस के रूप में किया जाता है। घरेलू वैक्यूम क्लीनर, विद्युत जल उपकरण और इसी तरह के उपकरण, जिसमें कैपेसिटर बैटरियां कार्यशील वाइंडिंग के समानांतर एक सर्किट में जुड़ी होती हैं। परिचालन दक्षता बढ़ाने के लिए, संधारित्र क्षमता बढ़ाई जाती है: कुछ हद तक सक्रिय भार (लैंप, सोल्डरिंग आयरन) के लिए, और अधिक हद तक आगमनात्मक भार (उदाहरण के लिए, रेफ्रिजरेटर, टीवी, आदि) के लिए।

• प्राथमिक उपकरण की शक्ति को अतुल्यकालिक जनरेटर द्वारा खपत की गई शक्ति से 50..100% अधिक चुना गया है। घाटे को कम करने और प्रक्रिया दक्षता बढ़ाने के लिए यह आवश्यक है। किसी यांत्रिक तत्व की गति को स्थायी रूप से या संक्षेप में बढ़ाकर बढ़ी हुई दक्षता प्राप्त की जाती है।
• चूंकि सर्किट में करंट रेगुलेटर नहीं होता है, इसलिए इंस्टॉलेशन के स्थिर संचालन के लिए मापदंडों की निरंतर निगरानी की आवश्यकता होती है, अर्थात। आवृत्ति (टैकोमीटर), वोल्टेज (वोल्टमीटर) और स्विच के एक सेट को मापने के लिए एक उपकरण की उपस्थिति (लोड को जनरेटर से जोड़ने के लिए, और उत्तेजना सर्किट को स्विच करने के लिए दो। यह सर्किट स्टार्ट-अप को सरल बनाता है और स्थिरता को बढ़ाता है) विद्युत उपकरण.
• यदि जनरेटर से जुड़ा है घरेलू नेटवर्कप्रकाश व्यवस्था, विद्युत सर्किट में दो-चरण स्विच प्रदान करना आवश्यक है, जो इस मामले में स्थिर नेटवर्क से विद्युत प्रकाश व्यवस्था को डिस्कनेक्ट कर देगा।

इस मामले में डिस्कनेक्ट करने के लिए एकल-चरण स्विच निषिद्ध हैं, क्योंकि चरण और तटस्थ तारों को डिस्कनेक्ट करना आवश्यक है।

स्थापना दक्षता

पुनर्निर्माण करने से पहले, नए उपकरणों के आर्थिक प्रभाव के पैमाने और प्रक्रिया की व्यवहार्यता को ध्यान में रखना आवश्यक है।

डिवाइस के लाभ:

1. बिजली की कम लागत: रूपांतरण के लिए एक चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति की आवश्यकता होती है जो विद्युत प्रवाह उत्पन्न करता है।
2. वर्तमान में उच्च हार्मोनिक्स की एक छोटी संख्या होती है: अपने स्वयं के ताप, चुंबकीय क्षेत्र के गठन आदि के कारण छोटे नुकसान।
3. उच्च विश्वसनीयता।
4. कोई उत्तेजना सर्किट नहीं.
5. तैयार मॉडलों की सस्तीता.
6. एक साधारण अतुल्यकालिक मोटर को जनरेटर में परिवर्तित करने की संभावना।
7. डिवाइस डिज़ाइन में कम्यूटेटर-ब्रश तंत्र की अनुपस्थिति, जो सेवा जीवन को बढ़ाती है।
8. कैपेसिटर बैंकों के रखरखाव की कोई आवश्यकता नहीं।

कमियां:

1. उत्पन्न धारा की औद्योगिक आवृत्ति उत्पन्न करने में असमर्थता।
2. कोई नेटवर्क पैरामीटर नियंत्रण नहीं है.
3. ऑपरेटिंग सर्किट में रेक्टिफायर को शामिल करने की आवश्यकता।
4. आगमनात्मक भार के लिए लागू धारिता आवश्यकता में वृद्धि की आवश्यकता होती है। नतीजतन, अतिरिक्त कैपेसिटर तत्वों को डिवाइस सर्किट से जोड़ने की आवश्यकता बढ़ जाती है। जिससे बाद में स्थापना की लागत बढ़ जाती है।
5. यह उपकरण तकनीकी रूप से सिंक्रोनस जनरेटर से कम जटिल नहीं है।
6. परिवर्तनों को लोड करने के प्रति उच्च संवेदनशीलता। क्योंकि डिवाइस को संचालित करने के लिए, एक कैपेसिटर का उपयोग किया जाता है, जो ऊर्जा लेता है (पारंपरिक जनरेटर उन बैटरियों का उपयोग करते हैं जिनमें पावर रिजर्व होता है); यदि लोड बढ़ता है, तो रिचार्जिंग के लिए पर्याप्त बिजली नहीं होगी और उत्पादन बंद हो जाएगा। इस घटना को रोकने के लिए, लोड के आधार पर परिवर्तनीय क्षमता वाली बैटरियों का उपयोग किया जाता है। आवेदन इस उपकरण काबड़ी सुविधाओं के लिए आर्थिक रूप से व्यवहार्य।

इंजन रूपांतरण

सिद्धांत इंजन को एक सरल अतुल्यकालिक जनरेटर में परिवर्तित करना:

1. अपग्रेड करने के लिए, आपको वॉशिंग मशीन से एक मोटर की आवश्यकता होगी।
2. मुख्य दीवारों की मोटाई कम करें. इसके लिए यह जरूरी है खरादपूरी सतह पर 2 मिमी पीसें। छेद (नॉन-थ्रू) 5 मिमी से अधिक गहरा न बनाएं।
3. धातु या टिन की एक पतली शीट से एक पट्टी बनाएं, जिसका आयाम रोटर के आयामों के अनुरूप हो।
4. परिणामी मुक्त क्षेत्र में कम से कम 8 टुकड़ों की मात्रा में नियोडिमियम मैग्नेट स्थापित करें। सुपरग्लू से सुरक्षित करें.

चुम्बकों को सतह पर तब तक दबाया जाना चाहिए जब तक वे पूरी तरह से सख्त न हो जाएं, अन्यथा वे हिल जाएंगे। यदि चुंबक फिसल जाए तो गोंद को आपकी आँखों में जाने से रोकने के लिए चश्मे का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।

1. रोटर को सभी तरफ से मोटे कागज से ढक दें और किनारों को टेप से सुरक्षित कर दें।
2. रोटर के अंतिम भाग को मैस्टिक से प्रभावी ढंग से सील करें।
3. चुंबकीय तत्वों के बीच खाली स्थान भरें एपॉक्सी रेजि़नकागज में बने एक छेद के माध्यम से.
4. राल के सख्त हो जाने के बाद कागज की परत हटा दें।
5. रोटर की सतह को सैंडपेपर से रेतें; यदि उपलब्ध हो, तो आप ड्रेमेल का उपयोग कर सकते हैं।
6. मोटर को दो तारों की सहायता से कार्यशील वाइंडिंग से कनेक्ट करें। सभी अप्रयुक्त तारों को हटा दें.
7. यदि आवश्यक हो, तो बीयरिंगों को नए से बदलें।
8. वर्तमान रेक्टिफायर और चार्जिंग नियंत्रक स्थापित करें।

इकट्ठे डिवाइस का परीक्षण

अन्य विद्युत उपकरणों की तरह, अतुल्यकालिक जनरेटर का उपयोग करते समय, आपको सुरक्षा नियमों का पालन करना चाहिए:

• डिवाइस को यांत्रिक प्रभावों और मौसम की स्थिति से संरक्षित किया जाना चाहिए।
• इकट्ठे जनरेटर के लिए एक विशेष सुरक्षात्मक आवरण बनाने की सिफारिश की जाती है।
• सही संचालन के लिए, डिवाइस पैरामीटर (वोल्टेज, आवृत्ति) की निरंतर निगरानी आवश्यक है। कोई वर्तमान नियामक नहीं है. माप उपकरण स्थापित करने से आप स्वायत्त प्रणाली की प्रभावशीलता की निगरानी कर सकेंगे।
• सुरक्षा कारणों से, 0.23 केवी के वोल्टेज पर घरेलू जनरेटर का उपयोग करने की अनुशंसा की जाती है।
• डिवाइस को ग्राउंडिंग सर्किट से जोड़ा जाना चाहिए।
• लंबे समय तक निष्क्रिय रहने से बचना चाहिए।
• उपकरण को ज़्यादा गरम होने देना निषिद्ध है।
• संचालन को अनुकूलित करने के लिए जनरेटर को ऑन/ऑफ बटन से सुसज्जित किया जाना चाहिए।

यदि आपके पास इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग का बुनियादी ज्ञान नहीं है, तो विशेषज्ञ फ़ैक्टरी-निर्मित जनरेटर खरीदने की दृढ़ता से सलाह देते हैं।

एक अतुल्यकालिक मोटर का पुनर्निर्माण

इस प्रक्रिया में तीन चरण होते हैं:

1. कैपेसिटर बैंकों को टर्मिनलों से जोड़ना। इसके बाद, वाइंडिंग पर चुंबकत्व प्रक्रिया शुरू होती है, जो अग्रणी धारा की गति के कारण होती है।
2. डिवाइस का स्व-उत्तेजना। तब होता है जब सही चयनसंधारित्र क्षमता.
3. अंतिम वोल्टेज मान प्राप्त करना। पर निर्भर करता है तकनीकी विशेषताओंउपकरण, कैपेसिटर के प्रकार और धारिता।

एक अतुल्यकालिक मोटर का आधुनिकीकरण

पर सही निष्पादनक्रियाएँ, आप एक अतुल्यकालिक मोटर की विशेषताओं के साथ एक जनरेटर प्राप्त कर सकते हैं।

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अतुल्यकालिक जनरेटर - उपयोगी बातवी परिवार. अधिक शक्तिशाली उपकरणवे स्वायत्त बिजली संयंत्रों के रूप में अच्छी तरह से काम कर सकते हैं जो नेटवर्क के सामान्य वोल्टेज और आवृत्ति मापदंडों को सुनिश्चित करेंगे।

एसी एक्साइटर वाले पहले जनरेटरों में से एक

एक अप्रयुक्त एसिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर को फिर से सुसज्जित करना आर्थिक रूप से संभव है जिसे काम करने के लिए जाना जाता है। केवल इस मामले में नए उपकरण की खरीद के विपरीत, आर्थिक प्रभाव पड़ेगा।

आधुनिकीकरण के बल्कि श्रम-गहन सिद्धांत के बावजूद, नेटवर्क मापदंडों के लापता नियामक, घरेलू अतुल्यकालिक जनरेटर हैं अच्छा निर्णयलगातार बढ़ती ऊर्जा कीमतों की स्थिति में बिजली की वित्तीय लागत को कम करना।

एसिंक्रोनस या इंडक्शन टाइप जनरेटर एक विशेष प्रकार का उपकरण है जो प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग करता है और बिजली उत्पन्न करने की क्षमता रखता है। मुख्य विशेषतारोटर द्वारा किए जाने वाले काफी तेज घुमावों का निर्माण होता है; इस तत्व के घूमने की गति के संदर्भ में, यह तुल्यकालिक विविधता से काफी बेहतर है।

मुख्य लाभों में से एक महत्वपूर्ण सर्किट संशोधनों या लंबे सेटअप के बिना इस उपकरण का उपयोग करने की क्षमता है।

एकल-चरण प्रकार के प्रेरण जनरेटर को आवश्यक वोल्टेज लागू करके जोड़ा जा सकता है, इसके लिए इसे एक शक्ति स्रोत से जोड़ने की आवश्यकता होगी। हालाँकि, कई मॉडल आत्म-उत्तेजना उत्पन्न करते हैं; यह क्षमता उन्हें किसी बाहरी स्रोत से स्वतंत्र मोड में कार्य करने की अनुमति देती है।

यह कैपेसिटर को क्रमिक रूप से कार्यशील स्थिति में लाकर पूरा किया जाता है।

एक अतुल्यकालिक मोटर से जेनरेटर सर्किट

वस्तुतः किसी भी कार में विद्युत प्रकारजनरेटर के रूप में डिज़ाइन किया गया, इसमें 2 अलग-अलग सक्रिय वाइंडिंग हैं, जिनके बिना डिवाइस का संचालन असंभव है:

1. घुमावदार क्षेत्र, जो एक विशेष लंगर पर स्थित है।
2. स्टेटर वाइंडिंग, जो विद्युत धारा के निर्माण के लिए जिम्मेदार है, यह प्रोसेसउसके अंदर होता है.

जनरेटर के संचालन के दौरान होने वाली सभी प्रक्रियाओं को देखने और अधिक सटीक रूप से समझने के लिए, सबसे अधिक सबसे बढ़िया विकल्पआइए देखें कि यह कैसे काम करता है:

1. वोल्टेज, जो बैटरी या किसी अन्य स्रोत से आपूर्ति की जाती है, आर्मेचर वाइंडिंग में एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।
2. घूमने वाले उपकरण तत्वचुंबकीय क्षेत्र के साथ मिलकर इसे साकार करना संभव है विभिन्न तरीके, मैन्युअल रूप से भी शामिल है।
3. एक चुंबकीय क्षेत्र, एक निश्चित गति से घूमते हुए, विद्युत चुम्बकीय प्रेरण उत्पन्न करता है, जिसके कारण वाइंडिंग में विद्युत प्रवाह दिखाई देता है।
4. आज अधिकांश योजनाओं का उपयोग किया जाता हैइसमें आर्मेचर वाइंडिंग को वोल्टेज प्रदान करने की क्षमता नहीं है, यह डिज़ाइन में एक गिलहरी-पिंजरे रोटर की उपस्थिति के कारण है। इसलिए, शाफ्ट के घूमने की गति और समय की परवाह किए बिना, बिजली आपूर्ति उपकरण अभी भी डी-एनर्जेटिक होंगे।

किसी इंजन को जनरेटर में परिवर्तित करते समय, एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र का स्वतंत्र निर्माण मुख्य और अनिवार्य शर्तों में से एक है।

जेनरेटर डिवाइस

पुनर्निर्माण के लिए कोई भी कार्रवाई करने से पहलेजनरेटर में, आपको इस मशीन की संरचना को समझने की आवश्यकता है, जो इस तरह दिखती है:

1. स्टेटर, जो इसकी कामकाजी सतह पर स्थित 3-चरण नेटवर्क वाइंडिंग से सुसज्जित है।
2. समापनइस तरह से व्यवस्थित किया गया है कि यह आकार में एक तारे जैसा दिखता है: 3 प्रारंभिक तत्व एक दूसरे से जुड़े हुए हैं, और 3 विपरीत भुजाएं स्लिप रिंग से जुड़ी हुई हैं जिनका एक दूसरे के साथ संपर्क का कोई बिंदु नहीं है।
3. पर्ची के छल्लेरोटर शाफ्ट के लिए विश्वसनीय बन्धन है।
4. डिजाइन मेंऐसे विशेष ब्रश हैं जो कोई स्वतंत्र गति नहीं करते हैं, लेकिन तीन चरणों के साथ रिओस्तात को चालू करने में मदद करते हैं। यह आपको रोटर पर स्थित वाइंडिंग के प्रतिरोध मापदंडों को बदलने की अनुमति देता है।
5. अक्सर, में आंतरिक संरचनास्वचालित शॉर्ट-सर्किटर जैसा एक तत्व है, जो वाइंडिंग को शॉर्ट-सर्किट करने और रिओस्टेट को रोकने के लिए आवश्यक है, जो काम करने की स्थिति में है।
6. और एक अतिरिक्त तत्वजनरेटर उपकरणशायद विशेष उपकरण, जो ब्रश और स्लिप रिंग को उस समय अलग कर देता है जब वे समापन चरण से गुजरते हैं। यह उपाय घर्षण हानि को काफी कम करने में मदद करता है।

इंजन से जनरेटर बनाना

वास्तव में, कोई भी अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर हो सकती है अपने ही हाथों सेइसे एक ऐसे उपकरण में बदल दिया गया जो जनरेटर की तरह काम करता है, जिसे बाद में रोजमर्रा की जिंदगी में इस्तेमाल किया जा सकता है। यहां तक ​​कि पुरानी शैली की वॉशिंग मशीन या किसी अन्य घरेलू उपकरण से लिया गया इंजन भी इस उद्देश्य के लिए उपयुक्त हो सकता है।

इस प्रक्रिया को सफलतापूर्वक लागू करने के लिए, क्रियाओं के निम्नलिखित एल्गोरिदम का पालन करने की अनुशंसा की जाती है:

1. इंजन कोर परत को हटा देंजिससे इसकी संरचना में एक गड्ढा बन जायेगा। यह एक खराद पर किया जा सकता है; 2 मिमी हटाने की सिफारिश की जाती है। पूरे कोर में और लगभग 5 मिमी की गहराई के साथ अतिरिक्त छेद बनाएं।
2. आयाम लेंपरिणामी रोटर से, जिसके बाद टिन सामग्री से एक पट्टी के रूप में एक टेम्पलेट बनाया जाता है, जो डिवाइस के आयामों के अनुरूप होगा।
3. स्थापित करनापरिणामी खाली जगह में नियोडिमियम मैग्नेट होते हैं, जिन्हें पहले से खरीदा जाना चाहिए। प्रत्येक ध्रुव को कम से कम 8 चुंबकीय तत्वों की आवश्यकता होगी।
4. चुम्बकों का निर्धारणसार्वभौमिक सुपरग्लू का उपयोग करके किया जा सकता है, लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि रोटर की सतह के करीब आने पर वे अपनी स्थिति बदल देंगे, इसलिए उन्हें अपने हाथों से मजबूती से पकड़ना होगा जब तक कि प्रत्येक तत्व चिपक न जाए। इसके अतिरिक्त, इस प्रक्रिया के दौरान आपकी आंखों में गोंद के छींटे पड़ने से बचने के लिए सुरक्षा चश्मे का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।
5. रोटर लपेटें सादा कागजऔर वह टेप जिसकी इसे सुरक्षित करने के लिए आवश्यकता होगी।
6. रोटर का अंतिम भागप्लास्टिसिन के साथ कवर करें, जो डिवाइस की सीलिंग सुनिश्चित करेगा।
7. पूर्ण कार्यवाही के बादचुंबकीय तत्वों के बीच मुक्त गुहाओं को संसाधित करना आवश्यक है। ऐसा करने के लिए, चुम्बकों के बीच शेष मुक्त स्थानएपॉक्सी राल से भरा होना चाहिए। सबसे सुविधाजनक तरीका शेल में एक विशेष छेद काटना, इसे गर्दन में बदलना और प्लास्टिसिन के साथ सीमाओं को सील करना होगा। आप अंदर राल डाल सकते हैं।
8. तब तक प्रतीक्षा करें जब तक यह पूरी तरह से सख्त न हो जाएराल से भरा हुआ, जिसके बाद सुरक्षात्मक कागज़ के खोल को हटाया जा सकता है।
9. रोटर ठीक होना चाहिएकिसी मशीन या वाइस का उपयोग करना ताकि इसे संसाधित किया जा सके, जिसमें सतह को पीसना शामिल है। इन उद्देश्यों के लिए, आप मध्यम ग्रिट सेटिंग वाले सैंडपेपर का उपयोग कर सकते हैं।
10. अवस्था निर्धारित करेंऔर इंजन से निकलने वाले तारों का उद्देश्य। दो को कार्यशील वाइंडिंग की ओर ले जाना चाहिए, बाकी को काट दिया जा सकता है ताकि भविष्य में भ्रमित न हों।
11. कभी-कभी रोटेशन प्रक्रिया काफी खराब होती है, अक्सर इसका कारण पुराने घिसे हुए और तंग बियरिंग होते हैं, ऐसी स्थिति में उन्हें नए से बदला जा सकता है।
12. जनरेटर के लिए रेक्टिफायरविशेष सिलिकॉन से इकट्ठा किया जा सकता है, जो विशेष रूप से इन उद्देश्यों के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। आपको चार्जिंग के लिए नियंत्रक की भी आवश्यकता नहीं है; वस्तुतः सभी आधुनिक मॉडल उपयुक्त हैं।

उपरोक्त सभी चरण पूरे होने के बाद, प्रक्रिया को पूर्ण माना जा सकता है; अतुल्यकालिक मोटर को उसी प्रकार के जनरेटर में बदल दिया गया है।

दक्षता के स्तर का आकलन - क्या यह लाभदायक है?

विद्युत मोटर द्वारा विद्युत धारा उत्पन्न करना व्यवहार में काफी वास्तविक और व्यवहार्य है, मुख्य प्रश्न यह है कि यह कितना लाभदायक है?

तुलना मुख्य रूप से एक समान डिवाइस के सिंक्रोनस संस्करण के साथ की जाती है, जो गायब है विद्युत सर्किटउत्तेजना, लेकिन इस तथ्य के बावजूद, इसकी संरचना और डिज़ाइन सरल नहीं है।

यह कैपेसिटर बैंक की उपस्थिति के कारण है, जो कि बेहद मुश्किल है तकनीकी तौर परएक तत्व जो अतुल्यकालिक जनरेटर से गायब है।

मुख्य लाभ अतुल्यकालिक उपकरणयह है कि उपलब्ध कैपेसिटर को किसी रखरखाव की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि सारी ऊर्जा रोटर के चुंबकीय क्षेत्र और जनरेटर के संचालन के दौरान उत्पन्न होने वाली धारा से स्थानांतरित होती है।

ऑपरेशन के दौरान उत्पन्न विद्युत प्रवाह में वस्तुतः उच्च हार्मोनिक्स नहीं होता है, जो एक और महत्वपूर्ण लाभ है।

अतुल्यकालिक उपकरणों में उल्लिखित लाभों के अलावा कोई अन्य लाभ नहीं है, लेकिन उनके कई महत्वपूर्ण नुकसान हैं:

1. उनके ऑपरेशन के दौरानजनरेटर द्वारा उत्पन्न विद्युत धारा के नाममात्र औद्योगिक मापदंडों को सुनिश्चित करने की कोई संभावना नहीं है।
2. संवेदनशीलता की उच्च डिग्रीयहां तक ​​कि कार्यभार मापदंडों में थोड़ा सा भी बदलाव।
3. यदि पैरामीटर पार हो गए हैं अनुमेय भारजनरेटर को, बिजली की कमी का पता लगाया जाएगा, जिसके बाद रिचार्ज करना असंभव हो जाएगा और उत्पादन प्रक्रिया रोक दी जाएगी। इस कमी को दूर करने के लिए, अक्सर महत्वपूर्ण क्षमता वाली बैटरियों का उपयोग किया जाता है, जो लागू भार के परिमाण के आधार पर अपनी मात्रा को बदलने की क्षमता रखती हैं।

अतुल्यकालिक जनरेटर द्वारा उत्पन्न विद्युत धारा बार-बार परिवर्तन के अधीन होती है, जिसकी प्रकृति अज्ञात है, यह यादृच्छिक है और इसे वैज्ञानिक तर्कों द्वारा किसी भी तरह से समझाया नहीं जा सकता है।

ऐसे परिवर्तनों को ध्यान में रखने और उचित मुआवजे की असंभवता इस तथ्य को स्पष्ट करती है कि ऐसे उपकरणों ने लोकप्रियता हासिल नहीं की है और सबसे गंभीर उद्योगों या घरेलू मामलों में विशेष रूप से व्यापक नहीं हुए हैं।

एक जनरेटर के रूप में एक अतुल्यकालिक मोटर का कार्य करना

उन सिद्धांतों के अनुसार जिन पर ऐसी सभी मशीनें संचालित होती हैं, जनरेटर में रूपांतरण के बाद एक इंडक्शन मोटर का संचालन निम्नानुसार होता है:

1. कैपेसिटर को टर्मिनलों से जोड़ने के बाद, स्टेटर वाइंडिंग्स पर कई प्रक्रियाएँ होती हैं। विशेष रूप से, वाइंडिंग में एक अग्रणी धारा प्रवाहित होने लगती है, जो चुंबकीयकरण प्रभाव पैदा करती है।
2. केवल तभी जब कैपेसिटर मेल खाते होंआवश्यक क्षमता के पैरामीटर, डिवाइस स्वयं-उत्तेजित होता है। यह स्टेटर वाइंडिंग पर एक सममित 3-चरण वोल्टेज प्रणाली को बढ़ावा देता है।
3. अंतिम वोल्टेज मानपर निर्भर करेगा तकनीकी क्षमताएँउपयोग की गई मशीन, साथ ही उपयोग किए गए कैपेसिटर की क्षमताएं।

वर्णित क्रियाओं के लिए धन्यवाद, एक गिलहरी-पिंजरे अतुल्यकालिक मोटर को समान विशेषताओं वाले जनरेटर में परिवर्तित करने की प्रक्रिया होती है।

आवेदन

रोजमर्रा की जिंदगी और उत्पादन में, ऐसे जनरेटर का व्यापक रूप से विभिन्न क्षेत्रों और क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, लेकिन वे निम्नलिखित कार्यों को करने के लिए सबसे अधिक मांग में हैं:

1. इंजन के रूप में उपयोग करेंके लिए, यह सबसे लोकप्रिय सुविधाओं में से एक है। कई लोग इन उद्देश्यों के लिए उपयोग करने के लिए अपने स्वयं के अतुल्यकालिक जनरेटर बनाते हैं।
2. जलविद्युत पावर स्टेशन के रूप में कार्य करेंकम आउटपुट के साथ.
3. भोजन उपलब्ध करानाऔर शहर के एक अपार्टमेंट में बिजली, निजी बहुत बड़ा घरया अलग घरेलू उपकरण।
4. बुनियादी कार्य करेंवेल्डिंग जनरेटर.
5. निर्बाध उपकरणव्यक्तिगत उपभोक्ताओं की प्रत्यावर्ती धारा।

न केवल निर्माण में, बल्कि ऐसी मशीनों के संचालन में भी कुछ कौशल और ज्ञान होना आवश्यक है; निम्नलिखित युक्तियाँ इसमें मदद कर सकती हैं:

1. किसी भी प्रकार के अतुल्यकालिक जनरेटरभले ही उनका उपयोग किसी भी क्षेत्र में किया जाए, यह एक खतरनाक उपकरण है, इस कारण से इसे अलग करने की अनुशंसा की जाती है।
2. डिवाइस की निर्माण प्रक्रिया के दौरानमाप उपकरणों की स्थापना पर विचार करना आवश्यक है, क्योंकि इसके कामकाज और संचालन मापदंडों पर डेटा प्राप्त करना आवश्यक होगा।
3. विशेष बटनों की उपलब्धता, जिसके साथ आप डिवाइस को नियंत्रित कर सकते हैं, ऑपरेशन प्रक्रिया को काफी सुविधाजनक बनाता है।
4. ग्राउंडिंगहै अनिवार्य आवश्यकता, जिसे जनरेटर चलाने से पहले लागू किया जाना चाहिए।
5. काम के दौरान, एक अतुल्यकालिक उपकरण की दक्षता समय-समय पर 30-50% तक कम हो सकती है; इस समस्या की घटना को दूर करना संभव नहीं है, क्योंकि यह प्रक्रिया ऊर्जा रूपांतरण का एक अभिन्न अंग है।

एक अतुल्यकालिक मोटर को एक प्रत्यावर्ती धारा जनरेटर बनने के लिए, इसके अंदर एक चुंबकीय क्षेत्र बनाना होगा; इसे मोटर रोटर पर रखकर किया जा सकता है स्थायी चुम्बक. संपूर्ण परिवर्तन एक ही समय में सरल और जटिल दोनों है।

सबसे पहले आपको एक उपयुक्त इंजन का चयन करना होगा जो कम गति वाले जनरेटर के रूप में काम करने के लिए सबसे उपयुक्त हो। ये मल्टी-पोल एसिंक्रोनस मोटर हैं, 6 और 8-पोल, कम गति वाली मोटरें अच्छी तरह से अनुकूल हैं, अधिकतम गतिइंजन मोड में 1350 आरपीएम से अधिक नहीं। ऐसे इंजन हैं सबसे बड़ी संख्यास्टेटर पर डंडे और दांत.

इसके बाद, आपको इंजन को अलग करना होगा और आर्मेचर-रोटर को हटाना होगा, जिसे ग्लूइंग मैग्नेट के लिए मशीन पर एक निश्चित आकार में ग्राउंड किया जाना चाहिए। नियोडिमियम चुम्बक, आमतौर पर छोटे गोल चुम्बक चिपकाये जाते हैं। अब मैं आपको यह बताने का प्रयास करूंगा कि कैसे और कितने चुम्बकों को चिपकाना है।

सबसे पहले आपको यह पता लगाना होगा कि आपकी मोटर में कितने पोल हैं, लेकिन उचित अनुभव के बिना वाइंडिंग से इसे समझना काफी मुश्किल है, इसलिए मोटर मार्किंग पर पोल की संख्या को पढ़ना बेहतर है, यदि निश्चित रूप से यह उपलब्ध है , हालाँकि अधिकांश मामलों में ऐसा ही है। नीचे इंजन चिह्नों का एक उदाहरण और चिह्नों का विवरण दिया गया है।

इंजन ब्रांड द्वारा. 3-चरण के लिए: मोटर प्रकार पावर, किलोवाट वोल्टेज, वी रोटेशन गति, (सिंक), आरपीएम दक्षता, % वजन, किग्रा

उदाहरण के लिए: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93.7 4580 इंजन पदनाम: डी - इंजन; ए - अतुल्यकालिक; एफ - घाव रोटर के साथ; 3 - बंद संस्करण; 400 - शक्ति, किलोवाट; बी - वोल्टेज, केवी; 10 - ध्रुवों की संख्या; यूएचएल - जलवायु प्रदर्शन; 1 - आवास श्रेणी.

ऐसा होता है कि इंजन हमारे उत्पादन के नहीं हैं, जैसा कि ऊपर की तस्वीर में है, और निशान अस्पष्ट हैं, या निशान पढ़ने योग्य ही नहीं हैं। फिर केवल एक ही तरीका बचता है, यह गिनना है कि आपके स्टेटर पर कितने दांत हैं और एक कुंडल में कितने दांत हैं। यदि, उदाहरण के लिए, कॉइल में 4 दांत लगते हैं, और उनमें से केवल 24 हैं, तो आपकी मोटर छह-पोल है।

रोटर पर चुम्बक चिपकाते समय ध्रुवों की संख्या निर्धारित करने के लिए स्टेटर ध्रुवों की संख्या ज्ञात होनी आवश्यक है। यह मात्रा आमतौर पर बराबर होती है, यानी यदि 6 स्टेटर पोल हैं, तो मैग्नेट को 6, एसएनएसएनएसएन की मात्रा में वैकल्पिक ध्रुवों से चिपकाया जाना चाहिए।

अब जबकि ध्रुवों की संख्या ज्ञात है, हमें रोटर के लिए चुम्बकों की संख्या की गणना करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, आपको सरल सूत्र 2nR का उपयोग करके रोटर की परिधि की गणना करने की आवश्यकता है जहां n=3.14। यानी हम 3.14 को 2 से गुणा करते हैं और रोटर की त्रिज्या से हमें परिधि मिलती है। इसके बाद, हम अपने रोटर को लोहे की लंबाई के साथ मापते हैं, जो एक एल्यूमीनियम खराद में होता है। बाद में, आप परिणामी पट्टी को उसकी लंबाई और चौड़ाई के साथ खींच सकते हैं, आप इसे कंप्यूटर पर कर सकते हैं और फिर इसका प्रिंट आउट ले सकते हैं।

आपको मैग्नेट की मोटाई तय करने की आवश्यकता है, यह रोटर व्यास के लगभग 10-15% के बराबर है, उदाहरण के लिए, यदि रोटर 60 मिमी है, तो मैग्नेट को 5-7 मिमी मोटा होना चाहिए। इस प्रयोजन के लिए, चुम्बक आमतौर पर गोलाकार खरीदे जाते हैं। यदि रोटर का व्यास लगभग 6 सेमी है, तो चुम्बक 6-10 मिमी ऊंचे हो सकते हैं। यह तय करने के बाद कि किस चुम्बक का उपयोग करना है, टेम्पलेट पर जिसकी लंबाई वृत्त की लंबाई के बराबर है

रोटर के लिए चुम्बकों की गणना का एक उदाहरण, उदाहरण के लिए, रोटर का व्यास 60 सेमी है, हम परिधि = 188 सेमी की गणना करते हैं। हम लंबाई को ध्रुवों की संख्या से विभाजित करते हैं, इस मामले में 6 से, और हमें 6 खंड मिलते हैं, प्रत्येक खंड में चुंबक एक ही ध्रुव से चिपके होते हैं। लेकिन यह बिलकुल भी नहीं है। अब आपको यह गणना करने की आवश्यकता है कि कितने चुम्बक एक ध्रुव में फिट होंगे ताकि उन्हें ध्रुव पर समान रूप से वितरित किया जा सके। उदाहरण के लिए चौड़ाई गोल चुंबक 1 सेमी, चुम्बकों के बीच की दूरी लगभग 2-3 मिमी है, जिसका अर्थ है 10 मिमी +3=13 मिमी।

हम सर्कल की लंबाई को 6 भागों में विभाजित करते हैं = 31 मिमी, यह रोटर परिधि की लंबाई के साथ एक पोल की चौड़ाई है, और लोहे के साथ पोल की चौड़ाई है, मान लीजिए 60 मिमी। इसका मतलब है कि ध्रुव क्षेत्र 60 गुणा 31 मिमी है। यह प्रति ध्रुव 5 मिमी की दूरी के साथ चुंबकों की 2 पंक्तियों में 8 हो जाता है। इस मामले में, चुम्बकों की संख्या की पुनर्गणना करना आवश्यक है ताकि वे ध्रुव पर यथासंभव कसकर फिट हों।

यहां 10 मिमी चौड़े चुम्बकों का एक उदाहरण दिया गया है, इसलिए उनके बीच की दूरी 5 मिमी है। यदि आप चुम्बकों का व्यास कम कर दें, उदाहरण के लिए, 2 गुना, यानी 5 मिमी, तो वे ध्रुव को अधिक सघनता से भर देंगे, जिसके परिणामस्वरूप कुल द्रव्यमान की अधिक मात्रा के कारण चुंबकीय क्षेत्र बढ़ जाएगा चुंबक का. ऐसे चुम्बकों (5 मिमी) की पहले से ही 5 पंक्तियाँ हैं और लंबाई में 10, यानी प्रति ध्रुव 50 चुम्बक, और प्रति रोटर की कुल संख्या 300 पीसी है।

चिपकने को कम करने के लिए, टेम्पलेट को चिह्नित किया जाना चाहिए ताकि चिपकते समय चुंबक का विस्थापन एक चुंबक की चौड़ाई हो; यदि चुंबक की चौड़ाई 5 मिमी है, तो विस्थापन 5 मिमी है।

अब जब आपने चुम्बकों पर निर्णय ले लिया है, तो आपको रोटर को पीसने की आवश्यकता है ताकि चुम्बक फिट हो जाएँ। यदि चुम्बकों की ऊंचाई 6 मिमी है, तो व्यास को 12+1 मिमी तक कम किया जाता है, 1 मिमी हाथ को मोड़ने के लिए एक मार्जिन है। रोटर पर चुम्बक को दो प्रकार से लगाया जा सकता है।

पहली विधि यह है कि सबसे पहले एक मेन्ड्रेल बनाया जाता है जिसमें टेम्पलेट के अनुसार चुम्बकों के लिए छेद ड्रिल किए जाते हैं, जिसके बाद मेन्ड्रेल को रोटर पर रखा जाता है, और मैग्नेट को ड्रिल किए गए छेदों में चिपका दिया जाता है। रोटर पर, ग्रूविंग के बाद, आपको लोहे के बीच अलग-अलग एल्यूमीनियम स्ट्रिप्स को मैग्नेट की ऊंचाई के बराबर गहराई तक पीसने की आवश्यकता होती है। और परिणामी खांचे को एनील्ड चूरा के साथ मिश्रित करके भरें एपॉक्सी गोंद. इससे दक्षता में उल्लेखनीय वृद्धि होगी; चूरा रोटर लोहे के बीच एक अतिरिक्त चुंबकीय सर्किट के रूप में काम करेगा। एक नमूना बनाया जा सकता है काटने की मशीनया किसी मशीन पर.

चुम्बकों को चिपकाने के लिए मेन्ड्रेल इस प्रकार किया जाता है: मशीनी शाफ्ट को पॉलीइन्टेल में लपेटा जाता है, फिर एपॉक्सी गोंद में भिगोई हुई पट्टी को परत दर परत लपेटा जाता है, फिर एक मशीन पर आकार में पीसकर रोटर से हटा दिया जाता है, एक टेम्प्लेट चिपकाया जाता है और छेद किया जाता है चुम्बकों के लिए ड्रिल किया जाता है। फिर मेन्ड्रेल को रोटर पर वापस रख दिया जाता है और चिपके हुए चुम्बकों को आम तौर पर एपॉक्सी गोंद से चिपका दिया जाता है। फोटो में नीचे चुम्बकों को चिपकाने के दो उदाहरण हैं, 2 तस्वीरों में पहला उदाहरण मैंड्रेल का उपयोग करके चुम्बकों को चिपकाने का है, और दूसरा अगले पृष्ठ पर सीधे टेम्पलेट के माध्यम से। पहली दो तस्वीरों में आप स्पष्ट रूप से देख सकते हैं और मुझे लगता है कि यह स्पष्ट है कि चुंबक कैसे चिपके हुए हैं।

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अगले पृष्ठ पर जारी।

एक स्वायत्त स्रोत रखने का विचार विद्युतीय ऊर्जाऔर निश्चित राज्य नेटवर्क पर निर्भर न रहना कई ग्रामीण निवासियों के मन को चिंतित करता है।

इसे लागू करना काफी सरल है: आपको तीन-चरण अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर की आवश्यकता होती है, जिसका उपयोग पुराने, बंद हो चुके औद्योगिक उपकरणों से भी किया जा सकता है।

इस लेख में प्रकाशित तीन योजनाओं में से एक के अनुसार एक अतुल्यकालिक मोटर से जनरेटर आपके अपने हाथों से बनाया गया है। यह यांत्रिक ऊर्जा को स्वतंत्र रूप से और विश्वसनीय रूप से बिजली में परिवर्तित करेगा।

इलेक्ट्रिक मोटर कैसे चुनें

परियोजना चरण में त्रुटियों को खत्म करने के लिए, खरीदी गई मोटर के डिजाइन, साथ ही इसकी विद्युत विशेषताओं: बिजली की खपत, आपूर्ति वोल्टेज, रोटर गति पर ध्यान देना आवश्यक है।

अतुल्यकालिक मशीनें प्रतिवर्ती हैं। वे निम्नलिखित मोड में काम करने में सक्षम हैं:

· विद्युत मोटर जब उन पर बाहरी वोल्टेज लगाया जाता है;

· या एक जनरेटर, यदि उनका रोटर यांत्रिक ऊर्जा के स्रोत को घुमाता है, उदाहरण के लिए, एक पानी या हवा का पहिया, एक आंतरिक दहन इंजन।

हम नेमप्लेट, रोटर और स्टेटर के डिज़ाइन पर ध्यान देते हैं। जनरेटर बनाते समय हम उनकी विशेषताओं को ध्यान में रखते हैं।

स्टेटर डिज़ाइन के बारे में आपको क्या जानने की आवश्यकता है

इसमें प्रत्येक वोल्टेज चरण से बिजली की आपूर्ति के लिए एक सामान्य चुंबकीय कोर पर तीन इंसुलेटेड वाइंडिंग्स लगी होती हैं।

वे दो तरीकों से जुड़े हुए हैं:

1. एक तारा, जब सभी सिरे एक बिंदु पर एकत्रित हो जाते हैं। वोल्टेज को चार तारों के माध्यम से 3 शुरुआत और सिरों के सामान्य टर्मिनल पर आपूर्ति की जाती है।

2. त्रिकोण - एक वाइंडिंग का अंत दूसरे की शुरुआत से जुड़ा होता है ताकि सर्किट एक रिंग में इकट्ठा हो जाए और इसमें से केवल तीन तार निकलें।

यह जानकारी मेरी वेबसाइट पर लेख में अधिक विस्तार से प्रस्तुत की गई हैतीन-चरण मोटर को एकल-चरण घरेलू नेटवर्क से जोड़ना .

रोटर डिज़ाइन सुविधाएँ

इसमें एक चुंबकीय सर्किट और तीन वाइंडिंग भी हैं। वे दो तरीकों से जुड़े हुए हैं:

1. घाव रोटर के साथ मोटर के संपर्क टर्मिनलों के माध्यम से;

2. गिलहरी पहिया डिजाइन में एल्यूमीनियम डालने के साथ शॉर्ट-सर्किट - अतुल्यकालिक मशीनें।

हमें एक गिलहरी-पिंजरे रोटर की आवश्यकता है। सभी सर्किट उसके लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

घाव रोटर डिज़ाइन का उपयोग जनरेटर के रूप में भी किया जा सकता है। लेकिन इसे फिर से करना होगा: हम बस सभी आउटपुट को एक-दूसरे से शॉर्ट-सर्किट कर देते हैं।

इंजन की विद्युत विशेषताओं को कैसे ध्यान में रखें

जनरेटर का संचालन इससे प्रभावित होगा:

1. घुमावदार तार का व्यास। संरचना का ताप और लागू शक्ति की मात्रा सीधे इस पर निर्भर करती है।

2. रोटर की डिज़ाइन गति, क्रांतियों की संख्या द्वारा इंगित की गई।

3. वाइंडिंग को तारे या त्रिकोण में जोड़ने की विधि।

4. ऊर्जा हानि की मात्रा दक्षता और कोसाइन φ द्वारा निर्धारित की जाती है।

हम उन्हें एक प्लेट पर देखते हैं या अप्रत्यक्ष तरीकों का उपयोग करके उनकी गणना करते हैं।

इलेक्ट्रिक मोटर को जेनरेटर मोड पर कैसे स्विच करें

आपको दो काम करने होंगे:

1. बाहरी यांत्रिक शक्ति के स्रोत से रोटर को घुमाएं।

2. वाइंडिंग्स में विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को उत्तेजित करें।

यदि पहले बिंदु से सब कुछ स्पष्ट है, तो दूसरे के लिए यह कैपेसिटर के एक बैंक को वाइंडिंग से जोड़ने के लिए पर्याप्त है, जिससे एक निश्चित आकार का कैपेसिटिव लोड बनता है।

इस मुद्दे के लिए कई प्रकार की योजनाएं विकसित की गई हैं।

पूर्ण सितारा

वाइंडिंग्स की प्रत्येक जोड़ी के बीच कैपेसिटर शामिल होते हैं।

सरलीकृत तारा

इस सर्किट में, स्टार्टिंग और रनिंग कैपेसिटर अपने स्वयं के स्विच से जुड़े होते हैं।

त्रिभुज आरेख

कैपेसिटर प्रत्येक वाइंडिंग के समानांतर जुड़े हुए हैं। आउटपुट टर्मिनलों पर 220 वोल्ट का एक रैखिक वोल्टेज बनाया जाता है।

किस संधारित्र रेटिंग की आवश्यकता है?

सबसे आसान तरीका 500 वोल्ट और उससे अधिक के वोल्टेज वाले पेपर कैपेसिटर का उपयोग करना है। इलेक्ट्रोलाइटिक मॉडल का उपयोग न करना बेहतर है: वे उबल सकते हैं और फट सकते हैं।

क्षमता निर्धारित करने का सूत्र है:С=Q/2π∙f∙U2.

इसमें Q प्रतिक्रियाशील शक्ति है, f आवृत्ति है, U वोल्टेज है।