Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками: пошаговая инструкция

Как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками: пошаговая инструкция

В последнее время все большей популярностью пользуется такое уникальное приспособление, как генератор из асинхронного двигателя. Своими руками его изготовить не так уж и сложно, зато в случае успешного результата, все потраченные усилия будут с лихвой компенсированы в уже ближайшее время.

  • Ротор
  • Крышки корпуса с вмонтированными подшипниками
  • Статор с уже выполненной обмоткой
  • Провода для обеспечения контакта с электрической сетью

Чаще всего самодельные генераторы подобного рода применяют при обустройстве автономных электростанций, работающих не от топлива, а от внешней среды (ветра, воды, солнечной энергии и тому подобное), хотя не исключением являются и другие случаи, когда данное устройство используют в качестве сварочного генератора или для организации более качественной передачи питания от переменного тока. В принципе, сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками сможет каждый человек, который неплохо знаком с техникой, но при этом следует учитывать, что в данном деле существует множество подводных камней, обминуть которые получится только при получении определенных навыков и знаний. И первый нюанс, который необходимо уяснить для себя, заключается в принципе работы асинхронного генератора, работающего от электрической сети, который довольно прост и понятен.

Так, главное его предназначение заключается в создании электроэнергии посредством более быстрого вращения ротора, нежели синхронизатора. Сам же принцип работы устройства заключается в преобразовании электрической энергии из механической, для чего необходимо обеспечить очень сильный крутящий момент, без которого ротор не сможет начать вращаться. Самыми идеальными условиями для обеспечения подобного рода процесса по праву считается постоянный холостой ход, ведь благодаря ему удается обеспечить одинаковую скорость вращения на всей протяженности работы генерирующего приспособления, однако добиться такого эффекта так называемым «кустарным» методом крайне сложно. Что касается порядка выполнения самого примитивного устройства генератора, то он предполагает в первую очередь измерение скорости вращения используемого асинхронного двигателя.

Для этих целей лучше всего использовать такие приборы, как тахометр или тахогенератор (на выбор), ведь они помогают определить точную скорость вращения двигателя при включении его в сеть. После того, как эти данные будут получены к результативному значению прибавляют еще 10 процентов от общего показателя. Последующий этап переделки подразумевает изготовление или подбор уже существующей оптимальной по размерам и форме емкости с последующим включением в нее конденсаторов. Для того, чтобы определить нужный объем этой самой емкости желательно воспользоваться специальной сводной таблицей, которую без особого труда можно найти практически на любом сетевом ресурсе. К этому вопросу следует отнестись с максимальной ответственностью, ведь неправильно подобранная емкость может приводить к серьезным сбоям в работе уже готового устройства.

Так, например, чересчур большой ее объем будет провоцировать сильный перегрев генератора, а вполне возможно и его полный выход из строя. Только после окончательного подбора емкости осуществляется пошаговая установка конденсаторов, причем действовать в этом случае следует предельно аккуратно, изолируя каждый элемент посредством применения специального защитного материала-покрытия. Этот этап работ можно считать финишным, так как после этого приступают к введению полученного устройства в эксплуатацию. Причем в обязательном порядке следует учитывать некоторые факторы и особенности подключения. Так, если генератор оснащен короткозамкнутым ротором, то для обеспечения нормального напряжения необходимо устанавливать исключительно понижающие трансформаторы. Этот принцип обусловлен тем, что роторы данного типа способны подавать слишком высокое напряжение.

При необходимости установочные схемы разных типов можно подсмотреть на специальных порталах, посвященных разработке безтопливных генераторов различной модификации. Что касается условий эксплуатации, то крайне важно понимать, что любое изделие подобного рода изготовленное собственноручно является серьезным источником опасности и именно по этой причине он нуждается в повышенной и надежной изоляции. Также не следует забывать и о дополнительном оснащении устройства вспомогательными приборами, измеряющими все его рабочие показатели, а также кнопками включения и выключения. И наконец, самая главная информация, которую следует знать при подключении, — любой асинхронный генератор такого типа должен в обязательном порядке пройти процедуру заземления.

Как подключить генератор трехфазного тока к сети дома

Участившиеся случаи пропадания электричества, а также необходимость подключения потребителей на 380 Вольт вынуждают жителей частного сектора применять трехфазный генератор. При этом нужно разобраться, как подключить электрогенератор к сетям загородного дома, воспользовавшись установленным в них оборудованием. Для решения проблемы следует ознакомиться с несколькими способами включения, практикуемыми жителями частных хозяйств.

  1. Разновидности генераторов
  2. Устройство и основные параметры генерации
  3. Как правильно выбрать трехфазный генератор
  4. Схемы подключения
  5. Подключение через дополнительный распределительный автомат
  6. Подключение через рубильник
  7. Схема автоматического переключения
  8. Через розетку

Разновидности генераторов

Бензиновый генератор DDE GG3300P

По виду используемого в агрегате топлива все известные генераторные устройства могут быть:

  • бензиновыми;
  • дизельными;
  • агрегатами, работающими на газу или на дровах.

Первые два варианта привлекают внимание пользователей, взявших за основу готовый двигатель, работающий на бензиновом или дизельном топливе.

Устройства на газу и дровах менее эффективны при использовании в домашнем хозяйстве и применяются крайне редко.

По своему назначению известные образцы генераторов трехфазного тока делятся на основные и резервные агрегаты. Вопрос о способах включения в бытовую сеть касается и тех и других моделей.

Читать еще:  Что такое водометный двигатель для судомодели

Устройство и основные параметры генерации

Устройство трехфазного генератора

Трехфазный генератор представляет собой устройство, работающее по принципу преобразования механической энергии вращающегося вала в электричество. В его состав помимо связанной с приводом подвижной части входят три катушки, набранные из множества обмоток и размещенные на сердечнике статора. В бесколлекторных генераторах при вращении ротора в катушках наводятся ЭДС, по своим параметрам соответствующие нормативам 3-х фазного сетевого питания. Это означает следующее:

  • получаемые напряжения имеют форму синусоиды;
  • амплитуда каждой из 3-х фаз равна 220 Вольт;
  • напряжение между ними составляет 380 Вольт;
  • частота генерируемых колебаний – 50 Герц.

Конструктивной особенностью таких агрегатов является сдвиг между фазами, равный 120 градусам.

С катушек статора в обслуживаемую линию подается переменное напряжение, обеспечивающее ее необходимым питанием 380 Вольт.

Как правильно выбрать трехфазный генератор

Дизельный генератор трехфазный PACIFIC I T16K, SDMO (Франция) 11,6 кВт

При выборе фирменных агрегатов придется учесть следующие характеристики:

  • вид энергоносителя;
  • выходная мощность устройства;
  • наличие дополнительных функций.

Вид топлива выбирается с учетом конкретных условий эксплуатации (удобства хранения горючего в жилом доме). Выходная мощность приобретаемого агрегата подбирается с учетом предполагаемой нагрузки, этот показатель варьируется от 5 до 6 кВт на каждую однофазную ветвь. При знакомстве с дополнительным функционалом особое внимание уделяется следующим возможностям:

  • регулировка параметров 3-х фазного напряжения (его формы, в частности);
  • возможность подключения дополнительных линий (нагрузочная способность);
  • наличие электромагнитного реле-регулятора.

Важно убедиться в том, что в выбранной модели имеются приборы индикации, позволяющие визуально контролировать уровень каждого из напряжений.

Схемы подключения

Разобравшись со вспомогательными вопросами, переходят непосредственно к подключению генератора к обслуживаемой линии.

Подключение через дополнительный распределительный автомат

Схема подключения автоматов от линии и генератора практически одна и та же, что позволяет ничего не изменять в действующей трехфазной электросети. Этот подход к включению в сеть частного дома является самым надежным и гарантирует успешную работу подсоединенного к ней оборудования. Для его реализации потребуется проделать следующие операции:

  1. Отключить вводный автомат 380 Вольт, обесточив домашнюю сеть.
  2. Установить в щитке новый 4-хполюсный автомат, выходные клеммы которого соединяются отрезками проводников с входными контактами всех линейных приборов.
  3. Кабель с выхода генератора с 4-мя жилами (3 фазы и нуль) подводится к новому автомату и каждая из них подключается к соответствующей клемме.

Если далее по схеме установлено УЗО, при проведении коммутаций учитывается разводка подключаемых к нему проводников (каждой из 3-х фаз и нуля).

Подключение через рубильник

Монтаж через рубильник

Перекидной рубильник – это тот же переключатель, но имеющий три положения. При его применении шины от генераторного устройства подсоединяются к одному комплекту полюсов, а подводящие жилы от высоковольтной линии – к другому. Центральный контактный набор выключателя, проводники от которого идут непосредственно к нагрузке, поочередно перекидывается в сторону ввода от ВВ или к генераторной подводке. В среднем положении рубильника вся домашняя сеть полностью обесточена.

Схема автоматического переключения

Избавиться от необходимости ручного выбора источника питания удается за счет использования схемы автоматического переключения подсоединяемой к нему нагрузки. В ее состав как минимум входят модуль управления и два пускателя (контакторы) с перекрестным подключением. Первый из этих узлов, изготавливаемый на основе микропроцессора, полупроводниковых транзисторов или аналоговых микросхем, выполняет следующие функции:

  • распознавание ситуации с пропаданием электричества в основной питающей линии;
  • последующее за этим отключение от нее потребителя;
  • переключение его на отвод от 3-х фазного генератора.

Через розетку

Чтобы подключить генератор к сети дома через розетку, потребуется внимательно ознакомиться с особенностями применения этого метода. Несмотря на свою простоту и удобство подключения, этот вариант имеет множество отрицательных сторон, выражающихся в следующем:

  • необходимость постоянно следить за тем, чтобы вводный автомат был выключен;
  • потребность в приобретении специальной 4-х полюсной розетки, рассчитанной на большие токи;
  • ограничения по подключаемой к генератору нагрузке.

Способ включения через розетку является худшим из всех возможных. Его применение недопустимо при любых условиях.

&nbsp &nbspС.М. Гуров. Работа асинхронного электродвигателя в генераторном режиме.&nbsp &nbsp

В статье рассказано о том, как построить трёхфазный(однофазный) генератор 220/380 В на базе асинхронного электродвигателя переменного тока.

Трехфазный асинхронный электродвигатель, изобретённый в конце 19-го века русским учёным-электротехником М.О. Доливо-Добровольским, получил в настоящее время преимущественное распространение и в промышленности, и в сельском хозяйстве, а также в быту. Асинхронные электродвигатели–самые простые и надёжные в эксплуатации. Поэтому во всех случаях, когда это допустимо по условиям электропривода и нет необходимости в компенсации реактивной мощности, следует применять асинхронные электродвигатели переменного тока.
Различают два основных вида асинхронных двигателей: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Асинхронный короткозамкнутый электродвигатель состоит из неподвижной части — статора и подвижной части — ротора, вращающегося в подшипниках, укреплённых в двух щитах двигателя. Сердечники статора и ротора набраны из отдельных изолированных один от другого листов электротехнической стали. В пазы сердечника статора уложена обмотка, выполненная из изолированного провода. В пазы сердечника ротора укладывают стержневую обмотку или заливают расплавленный алюминий. Кольца-перемычки накоротко замыкают обмотку ротора по концам (отсюда и название-короткозамкнутый). В отличие от короткозамкнутого ротора, в пазах фазного ротора размещают обмотку, выполненную по типу обмотки статора. Концы обмотки подводят к контактным кольцам, укреплённым на валу. По кольцам скользят щетки, соединяя обмотку с пусковым или регулировочным реостатом. Асинхронные электродвигатели с фазным ротором являются более дорогостоящими устройствами, требуют квалифицированного обслуживания, менее надёжны, а потому применяются только в тех отраслях производства, в которых без них обойтись нельзя. По этой причине они мало распространены, и мы их в дальнейшем рассматривать не будем.
По обмотке статора, включенной в трехфазную цепь, протекает ток, создающий вращающее магнитное поле. Магнитные силовые линии вращающегося поля статора пересекают стержни обмотки ротора и индуктируют в них электродвижущую силу (ЭДС). Под действием этой ЭДС в замкнутых накоротко стержнях ротора протекает ток. Вокруг стержней возникают магнитные потоки, создающие общее магнитное поле ротора, которое, взаимодействуя с вращающим магнитным полем статора, создает усилие, заставляющее ротор вращаться в направлении вращения магнитного поля статора. Частота вращения ротора несколько меньше частоты вращения магнитного поля, создаваемого обмоткой статора. Этот показатель характеризуется скольжением S и находиться для большинства двигателей в пределах от 2 до 10%.
В промышленных установках наиболее часто используются трёхфазные асинхронные электродвигатели, которые выпускают в виде унифицированных серий. К ним относится единая серия 4А с диапазоном номинальной мощности от 0,06 до 400 кВт, машины которой отличаются большой надёжностью, хорошими эксплуатационными качествами и соответствуют уровню мировых стандартов.
Автономные асинхронные генераторы — трёхфазные машины, преобразующие механическую энергию первичного двигателя в электрическую энергию переменного тока. Их несомненным достоинством перед другими видами генераторов являются отсутствие коллекторно-щеточного механизма и, как следствие этого, большая долговечность и надежность. Если отключенный от сети асинхронный двигатель привести во вращение от какого-либо первичного двигателя, то в соответствии с принципом обратимости электрических машин при достижении синхронной частоты вращения, на зажимах статорной обмотки под действием остаточного магнитного поля образуется некоторая ЭДС. Если теперь к зажимам статорной обмотки подключить батарею конденсаторов С, то в обмотках статора потечёт опережающий ёмкостный ток, являющийся в данном случае намагничивающим. Ёмкость батареи С должна превышать некоторое критическое значение С, зависящее от параметров автономного асинхронного генератора: только в этом случае происходит самовозбуждение генератора и на обмотках статора устанавливается трёхфазная симметричная система напряжений. Значение напряжения зависит, в конечном счёте, от характеристики машины и ёмкости конденсаторов. Таким образом, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель может быть превращен в асинхронный генератор.

Читать еще:  Двигатель ваз 21124 троит чек горит

где С — ёмкость конденсаторов, мкФ.
Таблица1

Мощность генератора,кВ·А Холостой ход Полная нагрузка
ёмкость, мкФ реактивная мощность, квар cos = 1 cos = 0,8
ёмкость, мкФ реактивная мощность, квар ёмкость, мкФ реактивная мощность, квар
2,0
3,5
5,0
7,0
10,0
15,0
28
45
60
74
92
120
1,27
2,04
2,72
3,36
4,18
5,44
36
56
75
98
130
172
1,63
2,54
3,40
4,44
5,90
7,80
60
100
138
182
245
342
2,72
4,53
6,25
8,25
11,1
15,5

Как видно из приведённых данных, индуктивная нагрузка на асинхронный генератор, понижающая коэффициент мощности, вызывает резкое увеличение потребной ёмкости. Для поддержания напряжения постоянным с увеличением нагрузки необходимо увеличивать и ёмкость конденсаторов, то есть подключать дополнительные конденсаторы. Это обстоятельство необходимо рассматривать как недостаток асинхронного генератора.
Частота вращения асинхронного генератора в нормальном режиме должна превышать асинхронную на величину скольжения S = 2…10%, и соответствовать синхронной частоте. Не выполнение данного условия приведёт к тому, что частота генерируемого напряжения может отличаться от промышленной частоты 50 Гц, что приведёт к неустойчивой работе частото-зависимых потребителей электроэнергии: электронасосов, стиральных машин, устройств с трансформаторным входом. Особенно опасно снижение генерируемой частоты, так как в этом случае понижается индуктивное сопротивление обмоток электродвигателей, трансформаторов, что может стать причиной их повышенного нагрева и преждевременного выхода из строя. В качестве асинхронного генератора может быть использован обычный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель соответствующей мощности без каких-либо переделок. Мощность электродвигателя-генератора определяется мощностью подключаемых устройств. Наиболее энергоёмкими из них являются:
· бытовые сварочные трансформаторы;
· электропилы, электрофуганки, зернодробилки (мощность 0,3…3 кВт);
· электропечи типа «Россиянка», «Мечта» мощностью до 2 кВт;
· электроутюги (мощность 850…1000 Вт).
Особо хочу остановиться на эксплуатации бытовых сварочных трансформаторов. Их подключение к автономному источнику электроэнергии наиболее желательно, т.к. при работе от промышленной сети они создают целый ряд неудобств для других потребителей электроэнергии. Если бытовой сварочный трансформатор рассчитан на работу с электродами диаметром 2…3 мм, то его полная мощность составляет примерно 4…6 кВт, мощность асинхронного генератора для его питания должна быть в пределах 5…7 кВт. Если бытовой сварочный трансформатор допускает работу с электродами диаметром 4 мм, то в самом тяжелом режиме — «резки» металла, потребляемая им полная мощность может достигать 10…12 кВт, соответственно мощность асинхронного генератора должна находиться в пределах 11…13 кВт.
В качестве трёхфазной батареи конденсаторов хорошо использовать так называемые ком-пенсаторы реактивной мощности, предназначенные для улучшения соsφ в промышленных осветительных сетях. Их типовое обозначение: КМ1-0,22-4,5-3У3 или КМ2-0,22-9-3У3, которое расшифровывается следующим образом. КМ- косинусные конденсаторы с пропиткой минеральным маслом, первая цифра-габарит (1 или 2), затем напряжение (0,22 кВ), мощность (4,5 или 9 квар), затем цифра 3 или 2 означает трёхфазное или однофазное исполнение, У3 (умеренный климат третьей категории).
В случае самостоятельного изготовления батареи, следует использовать конденсаторы типа МБГО, МБГП, МБГТ, К-42-4 и др. на рабочее напряжение не менее 600 В. Электролитические конденсаторы применять нельзя.
Рассмотренный выше вариант подключения трёхфазного электродвигателя в качестве генератора можно считать классическим, но не единственным. Существуют и другие способы, которые так же хорошо зарекомендовали себя на практике. Например, когда батарея конденсаторов подключается к одной или двум обмоткам электродвигателя-генератора.

Читать еще:  Что нужно чтоб поставить двигатель на учет

Такую схему следует использовать тогда, когда нет необходимости в получении трёхфазного напряжения. Этот вариант включения уменьшает рабочую ёмкость конденсаторов, снижает нагрузку на первичный механический двигатель в режиме холостого хода и т.о. экономит «драгоценное» топливо.
В качестве маломощных генераторов, вырабатывающих переменное однофазное напряжение 220 В, можно использовать однофазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели бытового назначения: от стиральных машин типа «Ока», «Волга», поливальных насосов «Агидель», «БЦН» и пр. У них конденсаторная батарея должна подключаться параллельно рабочей обмотке. Можно использовать уже имеющийся фазосдвигающий конденсатор, подключив его к рабочей обмотке. Емкость этого конденсатора, возможно, следует несколько увеличить. Его величина будет определяться характером нагрузки, подключаемой к генератору: для активной нагрузки (электропечи, лампочки освещения, электропаяльники) требуется небольшая емкость, индуктивной (электродвигатели, телевизоры, холодильники) — больше.

Генераторы

Все про генераторы

Схемы обмоток бензогенераторов

В данном разделе вы можете найти необходимую Вам схему для бензинового генератора.

1. Типовая схема электропроводки для двигателей GX610 GX620 GX670

2. Схема электрическая для двигателей типа HONDA GX630 GX660 GX690

3.Схема электрическая генератора GESAN G10000V, G10TFV

4.Схема электрическая генератора HITACHI E100

5. Схема электрическая генератора Hyndai HY7000LE-3

6. Схема электрическая генератора Hyndai HY7000LE

7. Схема электрическая генератора SKAT УГБ-6000Е

8. Типовая схема 1 фазного бензинового генератора

9.Типовая схема бензинового генератора

10.Схема подключения (Схема цепи Champion GG2500)

11.Схема подключения (Схема цепи Champion GG3800, GG8000)

12.Схема подключения (Схема цепи Champion GG8000-E)

13.Ручной стартер 1 кВт

14.Схема электрических соединений в генераторе (модели WPG 1500, 2500, 3000)

15.Схема электрических соединений в генераторе (модели WPG 3800, 5000)

16.Схема электрических соединений в генераторе (модели WPG 3800E2, 5000E2)


17.Схема электрических соединений в генераторе (модели WPG 6500)

18.Схема электрических соединений в генераторе (модели WPG 6500E2)

19.Трехфазный генератор G12TFH (MECC ALTE T20F-200/2, 400/230 В ±4%)

20. Однофазный генератор G12000H (SINCRO FK2MBS, 230 В ±10%)

21.СХЕМА АВТОМАТА ВВОДА РЕЗЕРВА (АВР) ДЛЯ БЕНЗИНОВЫХ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРОВ GESAN

22.СХЕМА АВТОМАТА ВВОДА РЕЗЕРВА (АВР) ДЛЯ БЕНЗИНОВЫХ

МОНОФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРОВ GESAN

23.ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА РАБОТЫ АВР

24.Схема электрическая генератора Fubagti 2000


Обозначения элементов на принципиальной схеме бензинового генератора:

  • AVR — Автоматический регулятор напряжения ( Automatic Voltage Regulator )
  • BATTERY — Аккумулятор
  • CHARGE COIL — Катушка подзарядки аккумулятора
  • COMBINATION SWITCH — Замок зажигания
  • ENGINE STOP DIODE — Реле остановки двигателя
  • FUEL CUT SOLENOID — Клапан отсечки топлива ( стоит в карбюраторе )
  • FUSE — Предохранитель
  • OIL ALERT UNIT — Реле датчика уровня масла
  • OIL LEVEL SWITCH — Датчик уровня масла
  • OS — Датчик уровня масла
  • OSU — Система остановки двигателя при низком уровне масла
  • RECTIFIER — Выпрямитель, диодный мост
  • SOCKET — Розетка
  • SPARK PLUG — Свеча зажигания
  • STARTER MOTOR — Электростартер

Ниже показано как выглядят некоторые элементы схемы и их назначение


AVR или automatic voltage regulator — блок регулирующий напряжение 220 вольт на выходе генератора. При выходе из строя как правило пропадает напряжение на выходе генератора.

Аккумулятор 12в служит для запуска генератора при помощи электростартера

Замок зажигания предназначен для запуска генератора с помощью ключа

Реле датчика масла бензинового генератора отвечает за экстренную остановку двигателя генератора при низком уровне масла в картере.

Электростартер бензинового генератора предназначен для запуска генератора.

Выпрямительный диодный мост предназначен для преобразования переменного напряжения 12В в постоянное, для заряда аккумулятора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector