Как сделать асинхронный электрогенератор своими руками. Как сделать электродвигатель из генератора

Как сделать асинхронный электрогенератор своими руками

Существующие организации, снабжающие электроэнергией, неоднократно доказывают свою некомпетентность в обслуживании потребителей, и все чаще люди сталкиваются с проблемами подачи электроэнергии. Чаще всего с перебоями в электросети или даже отсутствием электроэнергии сталкиваются владельцы особняков и дач за пределами города. В связи с этим люди запасаются керосиновыми лампами, свечами и бензиновыми генераторами.

Но не всегда есть возможность приобрести себе хороший генератор, и жители вынужденно сталкиваются с вопросом, как сделать генератор своими руками, потратив на это намного меньше, чем на заводской агрегат.

Принцип работы генератора

Пользуясь большим спросом, генератор может быть на базе бензинового или дизельного двигателя. В большинстве случаев главным прибором выработки электроэнергии выступает асинхронный двигатель, с помощью которого производится энергия для рабочей электросети. Бензогенератор с асинхронным двигателем работает с большим КПД, а обороты ротора асинхронного двигателя выше, чем у самого мотора.

Установки с применением асинхронного двигателя применяются не только в бытовых условиях, но и во многих других силовых установках, таких как:

Ветровые электростанции.
Для работы сварочного аппарата.
Для поддержки электроэнергии совместно с небольшой ГЕС.

В большинстве случаев запуск происходит за счет подключения тока, однако, для мини-станций это не совсем рационально, так как генератор должен вырабатывать электроэнергию, а не потреблять. В связи с таким недостатком все чаще производителями предлагаются самовозбуждающиеся устройства, для запуска которых необходимо только последовательное подключение конденсатора.

Благодаря тому, что скорость оборотов ротора асинхронного генератора выше, чем самого мотора, он может производить электроэнергию. В самых обычных моделях генераторов для выработки электричества должно быть не менее 1500 оборотов в минуту.

Превосходство скорости работы ротора при запуске перед синхронной скоростью называют скольжением и вычисляют в процентах от синхронной скорости, но так как статор вращается с большими оборотами, чем ротор, то происходит образование потока заряженных электронов с переменной полярностью.

При запуске подключенный прибор управляет синхронной скоростью и впоследствии — скольжением. При выходе из статора электроны перемещаются по ротору, но активная энергия уже находится в катушках статора.

Принцип работы двигателя заключается в преобразовании механической энергии в электрическую, а для пуска и выработки тока необходим сильный вращательный момент. Наиболее подходящим вариантом, по мнению электриков, является поддержка оптимальной скорости на протяжении всего времени работы генератора.

Преимущества асинхронного генератора

Синхронные и асинхронные генераторы имеют разную конструкцию. Конструкция синхронного более сложная, чувствительность к перепадам напряжения больше, поэтому продуктивность ниже, чем асинхронного. На роторе синхронного мотора размещены магнитные катушки, они усложняют вращение ротора, а ротор асинхронного генератора имеет схожесть с обычным маховиком.

Потеря КПД синхронного генератора из-за конструктивной особенности около 11%, в то время как у асинхронного — потеря до 5%. Поэтому асинхронные устройства более востребованы и в быту, и в промышленности. Нарастание спроса обусловлено не только высоким КПД, но и другими преимуществами:

Простая конструкция корпуса, способного защитить от попадания влаги и пыли, что снижает необходимость ежедневного проведения ТО.
Устойчивость к перепаду напряжения и наличие выпрямителя, который служит защитой для подключенных электроприборов.
Способен питать высокочувствительные приборы, к примеру, сварочные устройства, компьютеры и лампы накалывания.
Высокий КПД и минимальная затрата энергии на обогрев самого агрегата.
Длительный срок эксплуатации благодаря надежности деталей и их устойчивости к износу при использовании.

Благодаря таким положительным нюансам генератор может эксплуатироваться на протяжении 15 лет, а его конструкция позволяет сделать асинхронный генератор своими руками.

Мотоблок для электрогенератора

Для жителей сел и поселков за городом использование мотоблока для сборки генератора не является новшеством, так как агрегат очень распространен, и многие проводят земельные работы с его помощью, хотя мотоблок, как другая техника, нередко подвергается поломкам.

При больших повреждениях агрегата владельцы покупают новый, но со старым расстаться хочет не каждый, поэтому старые экземпляры могут использоваться для самостоятельного конструирования генератора переменного тока 220 В. Работой двигателя может обеспечиваться оптимальная производительность асинхронного двигателя в пределах вольтажа от 220 до 380. Мощность двигателя нужно выбирать не менее 15 кВт, а частота оборотов вала должна быть от 800 до 1500 об/мин. Такие характеристики необходимы для полного обеспечения электросети жилища. Ведь с маломощным двигателем получить достаточно энергии не выйдет, а создавать генератор для нескольких осветительных приборов нерационально.

Существуют мастера, которые изготавливают ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками, но в любом случае перед сборкой нужно сначала рассчитать мощность потребления электроэнергии зданием. Ведь в небольших дачных домиках может быть один телевизор или дрель, для которых будет достаточно мощности электрогенератора, переделанного из обычной бензопилы.

Подготовка материала и сборка

Покупка асинхронного двигателя грозит большой потерей финансов, а для самостоятельной сборки могут понадобиться минимальные навыки в электрике, детали и инструменты. Но если принято решение сделать генератор переменного тока 220 В своими руками, то к этому необходимо подготовиться:

Для нормальной работы генератора скорость вращения ротора должна быть больше чем обороты двигателя. Поэтому нужно отключить двигатель к сети и вычислить скорость вращения ротора, для этого можно использовать тахометр.
Вычислить рабочую частоту оборотов будущего генератора. К примеру: обороты двигателя — 1200 об/мин, а рабочие обороты генератора будут — 1320 об/мин. Такое значение можно вычислить, добавив к оборотам двигателя 10% показателя тахометра;
Для функционирования асинхронного двигателя необходимы конденсаторы одинаковой емкости для подключения между фазами.
Емкость конденсаторов не должна быть сильно завышенной, иначе неизбежен сильный перегрев генератора.
Конденсаторы должны быть изолированы и обеспечивать высчитанную скорость вращения ротора генератора.

Такое простое устройство уже можно использовать в качестве источника электроэнергии, но так как устройством производится высокое напряжение, то его лучше применять с понижающим трансформатором.

Бензиновый агрегат

Для сборки бензинового прибора необходима установка мотоблока и электродвигателя на одной станине с учетом параллельного расположения валов. Посредством двух шкивов будет передаваться вращательный момент от мотоблока к двигателю. Один шкив нужно установить на вал бензинового агрегата, а второй на электромотор. Благодаря правильному соотношению размера шкивов будет определяться частота оборотов ротора мотора.

После установки всех деталей и подключения ременной передачи можно приступить к электрической части:

Обмотку электромотора необходимо соединить по схеме «звезда».
Подключенные конденсаторы к фазам должны образовать треугольник.
Между концом обмотки средней точкой образуется 220 В, а 380 — между обмотками.

Емкость устанавливаемых конденсаторов подбирается в зависимости от мощности электродвигателя. Устройством вырабатывается электроэнергия, а значит, нужно сделать заземление, в противном случае аппарат может быстро изнашиваться или стать причиной поражения током человека.

В качестве устройства с небольшой мощностью можно использовать однофазный двигатель от стиральной машины, дренажного насоса или другого бытового прибора. Так же как и трехфазный мотор, он должен подключаться параллельно обмотке. Также при конструировании можно использовать конденсатор фазового сдвига, но мощность придется увеличивать до нужного предела.

Такие простые приборы с однофазным мотором можно использовать для освещения дома или подключения маломощных электроприборов. При этом переделка схемы может позволить подключение аппарата к обогревателю или электропечи. Таким же образом могут изготавливаться подобные устройства с использованием неодимовых или других постоянных магнитов.

Достоинства самодельной конструкции

Главным и важным достоинством является экономия. Для самодельного варианта потребуется намного меньше денежных вложений, чем заводские аналоги.

При грамотном проведении сборки своими руками электрооборудование может быть довольно надежным и продуктивным в эксплуатации.

Единственным недостатком такого устройства является то, что для новичка может быть затруднительно разобраться во всех тонкостях сборки и изготовления прибора. При неправильном подключении и сборки возможны необратимые поломки, после чего потраченное время и деньги уйдут впустую.

Гидро- и ветростанции

Кроме бензиновых устройств, существуют и другие конструкции. Привести в движение вал электромотора можно с помощью ветряка или водяного потока. Конструкции не являются самыми простыми, но благодаря им, можно обойтись без использования бензинового или дизельного топлива.

Такое устройство, как гидрогенератор, можно собрать самостоятельно. При наличии протекающей реки возле дома воду можно применить как силу, вращающую вал. При этом в русло реки устанавливается гидроколесо с лопастями. Таким образом создается течение, вращающее турбину и вал электромотора, а в зависимости от количества установленных турбин и лопастей будет увеличиваться или уменьшаться поток воды и напряжение генератора.

Устройство ветрового агрегата немного сложнее, так как ветровая нагрузка не является постоянной величиной. Обороты ветряка, которые передаются на вал мотора должны регулироваться в зависимости от необходимой частоты оборотов электромотора. Регулятором в этом механизме выступает редуктор. Сложность конструкции заключается в том, что при повышении ветра необходим понижающий редуктор, а при понижении ветра — повышающий.

Генератор из асинхронного электродвигателя своими руками. Как сделать генератор из электродвигателя на 220 вольт

ГлавнаяВольтКак сделать генератор из электродвигателя на 220 вольт

Генератор для ветряка из асинхронного двигателя

В качестве генератора для ветряка было решено переделать асинхронный двигатель. Такая переделка очень проста и доступна, поэтому в самодельных конструкциях ветрогенераторов часто можно видеть генераторы сделанные из асинхронных двигателей.

Переделка заключается в проточке ротора под магниты, далее магниты обычно по шаблону приклеивают к ротору и заливают эпоксидной смолой чтобы не отлетели. Так-же обычно перематывают статор более толстым проводом чтобы уменьшить слишком большое напряжение и поднять силу тока. Но этот двигатель не хотелось перематывать и было решено оставить все как есть, только переделать ротор на магниты. В качестве донора был найден трехфазный асинхронный двигатель мощностью 1,32Кв. Ниже фото данного электродвигателя.

> Ротор электродвигателя был проточен на токарном станке на толщину магнитов. В этом роторе не применяется металлическая гильза, которую обычно вытачивают и надевают на ротор под магниты. Гильза нужна для усиления магнитной индукции, через нее магниты замыкают свои поля питая из под низа друг друга и магнитное поле не рассеивается, а идет все в статор. В этой конструкции применены достаточно сильные магниты размером 7,6*6мм в количестве 160 шт., которые и без гильзы обеспечат хорошую ЭДС.

> Сначала, перед наклейкой магнитов ротор был размечен на четыре полюса, и со скосом были расположены магниты. Двигатель был четырех-полюсной и так как статор не перематывался на роторе тоже должно быть четыре магнитных полюса. Каждый магнитный полюс чередуется, один полюс условно "север", второй полюс "юг". Магнитные полюса сделаны с промежутками, так в полюсах магниты сгруппированы плотнее. Магниты после размещения на роторе были замотаны скотчем для фиксации и залиты эпоксидной смолой.

После сборки ощущалось залипание ротора, при вращение вала чувствовались залипания. Было решено переделать ротор. Магниты были сбиты вместе с эпоксидной смолой и снова размещены, но теперь они более менее равномерно установлены по всему ротору, ниже фото ротора с магнитами перед заливкой эпоксидной смолой. После заливки залипание несколько снизилось и было замечено что немного упало напряжение при вращении генератора на одних и тех же оборотах и немного подрос ток.

После сборки готовый генератор было решено покрутить дрелью и что нибудь к ниму подключить в качестве нагрузки. Подключалась лампочка на 220 вольт 60 ватт, при 800-1000 об/м она горела в полный накал. Так-же для проверки на что способен генератор была подключена лампа мощностью 1 Кв, она горела в полнакала и сильнее дрель не осилила крутить генератор.

В холостую на максимальных оборотах дрели 2800 об/м напряжение генератора было более 400 вольт. При оборотах примерно 800 об/м напряжение 160 вольт. Так-же попробовали подключить кипятильник на 500 ватт, после минуты кручения вода в стакане стала горячей. Вот такие испытания прошел генератор, который был сделан из асинхронного двигателя.

Далее дошла очередь до винта. Лопасти для ветрогенератора были вырезаны из ПВХ трубы диаметром160мм. Ниже на фото сам винт диаметром 1,7 м., и расчетные данные, по которым делались лопасти.

После для генератора была сварена стойка с поворотной осью для крепления генератора и хвоста. Конструкция сделана по схеме с уводом ветроголовки от ветра методом складывания хвоста, поэтому генератор смещен от центра оси, а штырек позади, это шкворень, на который одевается хвост.

Здесь фото готового ветрогенератора. Ветрогенератор был установлен на девятиметровую мачту. Генератор при силе ветра выдавал напряжение холостого хода до 80 вольт. К нему пробовали подсоединять тенн на два киловатта, через некоторое время тенн стал теплым, значит ветрогенератор все-таки имеет какую-то мощность.

Потом был собран контроллер для ветрогенератора и через него подключен аккумулятор на зарядку . Зарядка была достаточно хорошим током, аккумулятор быстро зашумел, как будто его заряжают от зарядного устройства.

Пока к сожалению никаких подробных данных по мощности ветрогенератора нет, так-как пользователь разместивший свой ветрогенератор вот здесь Фотоальбом ветряки ВК. не оставил эти данных. Но руководствуясь расчетами попробую немного просчитать что все-таки дает генератор на ветру 8-9 м/с, так-как напряжение холостого хода 80 вольт на этом ветре.

Данные на шиндике электродвигателя говорили 220/380 вольт 6,2/3,6 А.значит сопротивление генератора 35,4Ом треугольник/105,5 Ом звезда. Если он заряжал 12-ти вольтовый аккумулятор по схеме включения фаз генератора в треугольник, что скорее всего, то 80-12/35,4=1,9А. Получается при ветре 8-9 м/с ток зарядки был примерно 1,9 А, а это всего 23 ватт/ч, да немного, но может я где-то ошибся, если что поправьте в комментариях и я исправлю.

Такие большие потери из-за высокого сопротивления генератора, поэтому статор обычно перематывают более толстым проводом чтобы уменьшить сопротивление генератора, которое влияет на силу тока, и чем выше сопротивление обмотки генератора, тем меньше сила тока и выше напряжение.

Некоторые данные по ветрогенератору. Автор данного ветрогенератора Сергей написал что ток короткого замыкания 3,5А..При ветре 5-7м,с ,75в холостого хода,с нагрузкой надва АКБ,это 24в,2,5А и при этом на контролере срабатывал постоянно баласт..Это показания на 14.09.13г..А так получилось всё отлично..

e-veterok.ru

Генератор своими руками из асинхронного двигателя

Содержание:

Переход асинхронного двигателя в режим генератора
Как сделать генератор
Электрогенератор своими руками
Видео

Электротехника существует и действует по собственным законам и принципам. Среди них существует так называемый принцип обратимости, позволяющий изготовить генератор своими руками из асинхронного двигателя. Для решения этой задачи требуется знание и четкое понимание принципов работы данного оборудования.

Переход асинхронного двигателя в режим генератора

Прежде всего нужно рассмотреть принцип работы асинхронного двигателя, поскольку именно этот агрегат служит основой при создании генератора.

Электродвигатель асинхронного типа представляет собой устройство, превращающее электрическую энергию в механическую и тепловую. Возможность такого превращения обеспечивается электромагнитной индукцией, возникающей между обмотками статора и ротора. Главная особенность асинхронных двигателей заключается в разнице частоты вращения этих элементов.

Сами статор и ротор являются соосными деталями круглого сечения, изготовленные из стальных пластин с пазами внутри кольца. В целом наборе образуются продольные канавки, где располагается обмотка из медной проволоки. В роторе функцию обмотки выполняют прутки из алюминия, находящиеся в пазах сердечника и замкнутые с обеих сторон стопорными пластинами. Когда на обмотки статора подается напряжение, возникает вращающееся магнитное поле. В связи с разницей частоты вращения, между обмотками происходит наведение ЭДС, что приводит к вращению центрального вала.

В отличие от асинхронного электродвигателя, генератор, наоборот, осуществляет превращение тепловой и механической энергии в электрическую. Наибольшее распространение получили индукционные устройства, характеризующиеся наведением межобмоточной электродвижущей силы. Как и в случае с асинхронным двигателем, причиной наведения ЭДС становится разность оборотов магнитных полей статора и ротора. Отсюда вполне закономерно следует, исходя из принципа обратимости, что превратить асинхронный двигатель в генератор вполне возможно, за счет определенных технических реконструкций.

Каждый асинхронный электрогенератор представляет собой своего рода трансформатор, преобразующий механическую энергию вала электродвигателя в переменный ток. Это происходит, когда скорость вала начинает превышать синхронную и достигает 1500 об/мин и выше. Такая частота вращения достигается

xn----7sbeb3bupph.xn--p1ai

Как самостоятельно сделать генератор из асинхронного двигателя?

Написано 5 января 2018от generator-prosto.

Содержание:

Генератор асинхронного или индукционного типа представляет собой особую разновидность устройств, использующую переменный ток и имеющую способность воспроизведения электроэнергии. Главной особенностью является совершение довольно быстрых поворотов, которые делает ротор, по скорости вращения этого элемента он в значительной степени превосходит синхронную разновидность.

Одним из главных преимуществ является возможность использования данного устройства без существенных преобразований схемы или длительного настраивания.

Однофазную разновидность индукционного генератора можно подключить путем подачи на него необходимого напряжения, для этого потребуется подсоединение его к источнику питания. Однако, ряд моделей производит самовозбуждение, эта способность позволяет им функционировать в режиме, независимом от каких-либо внешних источников.

Осуществляется это благодаря последовательному приведению конденсаторов в рабочее состояние.

Схема генератора из асинхронного двигателя

схема генератора на базе асинхронного двигателя

В фактически любой машине электрического типа, сконструированной по типу генератора, имеются 2 разные активные обмотки, без которых невозможно функционирование устройства:

Обмотка возбуждения, которая находится на специальном якоре.
Статорная обмотка, которая отвечает за образование электрического тока, данный процесс происходит внутри нее.

Для того, чтобы наглядно представить и точнее понять все процессы, происходящие во время функционирования генератора, наиболее оптимальным вариантом будет подробнее рассмотреть схему его работы:

Напряжение, которое подается от аккумулятора или любого иного источника, создает магнитное поле в якорной обмотке.
Вращение элементов устройства вместе с магнитным полем можно реализовать разными способами, в том числе и вручную.
Магнитное поле, вращающееся с определенной скоростью, порождает электромагнитную индукцию, благодаря чему в обмотке появляется электрический ток.
Подавляющее большинство используемых на сегодняшний день схем не имеет возможностей для обеспечения якорной обмотки напряжением, это связано с наличием в конструкции короткозамкнутого ротора. Поэтому, вне зависимости от скорости и времени вращения вала, питающие клеммы устройства все равно будут обесточены.

При переделывании двигателя в генератор, самостоятельное создание движущегося магнитного поля является одним из основных и обязательных условий.

Устройство генератора

Перед тем, как предпринимать какие-либо действия по переделыванию асинхронного двигателя в генератор, необходимо понять устройство данной машины, которое выглядит следующим образом:

Статор, который оснащен сетевой обмоткой с 3 фазами, размещенной по его рабочей поверхности.
Обмотка организована таким образом, что напоминает по своей форме звезду: 3 начальных элемента соединяются между собой, а 3 противоположных стороны соединены с контактными кольцами, которые не имеют никаких точек соприкосновений между собой.
Контактные кольца имеют надежный крепеж к валу ротора.
В конструкции имеются специальные щетки, которые не совершают никаких самостоятельных движений, но способствуют включению реостата с тремя фазами. Это позволяет осуществлять изменение параметров сопротивления обмотки, находящейся на роторе.
Нередко, во внутреннем устройстве присутствует такой элемент, как автоматический короткозамыкатель, необходимый для того, чтобы закоротить обмотку и остановить реостат, находящийся в рабочем состоянии.
Еще одним дополнительным элементом устройства генератора может являться специальное приспособление, которое разводит щетки и контактные кольца в тот момент, когда они проходят стадию замыкания. Подобная мера способствует значительному уменьшению потерь, отводимых на трение.

Изготовление генератора из двигателя

Фактически, любой асинхронный электродвигатель можно собственными руками переделать в устройство, функционирующее по типу генератора, который затем допускается использовать в быту. Для этой цели может подойти даже двигатель, взятый из стиральной машинки старого образца или любого иного бытового оборудования.

Чтобы данный процесс был благополучно реализован, рекомендуется придерживаться следующего алгоритма действий:

Снять слой сердечника двигателя, благодаря чему будет образовано углубление в его структуре. Осуществить это можно на токарном станке, рекомендуется снять 2 мм. по всему сердечнику и проделать дополнительные отверстия с глубиной около 5 мм.
Снять размеры с полученного ротора, после чего из жестяного материала изготовить шаблон в виде полосы, который будет соответствовать габаритам устройства.
Установить в образовавшемся свободном пространстве неодимовые магниты, которые необходимо заранее приобрести. На каждый полюс потребуется не менее 8 магнитных элементов.
Фиксацию магнитов можно осуществить при помощи универсального суперклея, но необходимо учитывать, что при приближении к поверхности ротора они будут менять свое положение, поэтому их необходимо крепко удерживать руками пока каждый элемент не приклеится. Дополнительно рекомендуется использовать во время этого процесса защитные очки, чтобы избежать попадания брызг клея в глаза.
Обернуть ротор обычной бумагой и скотчем, который потребуется для ее фиксации.
Торцовую часть ротора залепить пластилином, что обеспечит герметизацию устройства.
После совершенных действий необходимо произвести обработку свободных полостей, между магнитными элементами. Для этого оставшееся между магнитами свободное пространство необходимо залить эпоксидной смолой. Удобнее всего будет прорезать специальное отверстие в оболочке, преобразовать его в горлышко и залепить границы при помощи пластилина. Внутрь можно заливать смолу.
Дождаться полного застывания залитой смолы, после чего защитную бумажную оболочку можно устранить.
Ротор необходимо зафиксировать при помощи станка или тисков, чтобы можно было провести его обработку, которая заключается в шлифовании поверхности. Для этих целей можно использовать наждачную бумагу со средним параметром зернистости.
Определить состояние и предназначение проводов, выходящих из двигателя. Двое должны вести к рабочей обмотке, остальные можно обрезать, чтобы не запутаться в дальнейшем.
Иногда процесс вращения осуществляется довольно плохо, чаще всего причиной являются старые износившиеся и тугие подшипники, в таком случае их можно заменить новыми.
Выпрямитель для генератора можно собрать из специальных кремниевых диодов, которые предназначены именно для этих целей. Такж,е потребуется контроллер для зарядки, подходят фактически все современные модели.

После совершения всех названных действий, процесс можно считать завершенным, асинхронный двигатель был преобразован в генератор такого же типа.

Оценка уровня эффективности – выгодно ли это?

Генерация электрического тока электродвигателем вполне реальна и реализуема на практике, основной вопрос заключается в том, насколько это выгодно?

Сравнение осуществляется в первую очередь с синхронной разновидностью аналогичного устройства, в котором отсутствует электрическая цепь возбуждения, но несмотря на этот факт, его устройство и конструкция не являются более простыми.

Обуславливается это наличием конденсаторной батареи, являющейся крайне сложным в техническом плане элементом, который отсутствует у асинхронного генератора.

Основное преимущество асинхронного устройства заключается в том, что имеющиеся в наличии конденсаторы не требуют какого-либо обслуживания, поскольку вся энергия передается от магнитного поля ротора и тока, который вырабатывается в ходе функционирования генератора.

Создаваемый во время работы электрический ток фактически не имеет высших гармоник, что является еще одним значимым преимуществом.

Иных плюсов, кроме названных, асинхронные устройства не имеют, но зато обладают рядом существенных недостатков:

В ходе их функционирования отсутствует возможность по обеспечению номинальных промышленных параметров электрического тока, который вырабатывается генератором.
Высокая степень чувствительности даже к малейшим перепадам параметров рабочих нагрузок.
При превышении параметров допустимых нагрузок на генератор, будет зафиксирована нехватка электричества, после чего подзарядка станет невозможной и процесс генерации будет остановлен. Для устранения этого недостатка, часто используют батареи со значительной емкостью, которые имеют особенность изменять свой объем в зависимости от величины оказываемых нагрузок.

Электрический ток, который вырабатывается асинхронным генератором, подвержен частым изменениям, природа которых неизвестна, она носит случайный характер и никак не объясняется научными доводами.

Невозможность учета и соответствующей компенсации таких изменений объясняет то факт, что подобные устройства не обрели популярность и не получили особого распространения в наиболее серьезных отраслях промышленности или бытовых делах.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора

В соответствии с принципами, по которым функционируют все подобные машины, работа асинхронного двигателя после преобразования в генератор происходит следующим образом:

После подключения конденсаторов к зажимам, на обмотке статоров происходит ряд процессов. В частности, в обмотке начинается движение опережающего тока, который создает эффект намагничивания.
Только при соответствии конденсаторов параметрам необходимой емкости, происходит самовозбуждение устройства. Это способствует возникновению симметричной системы напряжения с 3 фазами на статорной обмотке.
Значение итогового напряжения будет зависеть от технических возможностей используемой машины, а также от возможностей используемых конденсаторов.

Благодаря описанным действиям происходит процесс преобразования асинхронного двигателя короткозамкнутого типа в генератор с подобными характеристиками.

Применение

В быту и на производстве такие генераторы широко применяются в различных сферах и областях, но наиболее востребованы они для выполнения следующих функций:

Использование в качестве двигателей для ветряных электростанций, это одна из наиболее популярных функций. Многие люди самостоятельно изготавливают асинхронные генераторы для задействования их в этих целях.
Работа в качестве ГЭС с небольшой выработкой.
Обеспечение питанием и электроэнергией городской квартиры, частного загородного дома или отдельного бытового оборудования.
Выполнение основных функций сварочного генератора.
Бесперебойное оснащение переменным током отдельных потребителей.

Советы по изготовлению и эксплуатации

Необходимо обладать определенными навыками и знаниями не только по изготовлению, но и по эксплуатации подобных машин, помочь в этом могут следующие советы:

Любая разновидность асинхронных генераторов вне зависимости от сферы, в которой они применяются, является опасным устройством, по этой причине рекомендуется провести его изоляцию.
В процессе изготовления устройства необходимо продумать монтаж измерительных приборов, поскольку потребуется получение данных о его функционировании и рабочих параметрах.
Наличие специальных кнопок, с помощью которых можно управлять устройством, в значительной степени облегчает процесс эксплуатации.
Заземление является обязательным требованием, которое необходимо реализовать до момента эксплуатации генератора.
Во время работы, КПД асинхронного устройства может периодически снижаться на 30-50%, побороть возникновение этой проблемы не представляется возможным, поскольку этот процесс является неотъемлемой частью преобразования энергии.

Генератор своими руками — пример изготовления

Сейчас у всех, когда что-то надо, первый позыв — пойди и купи! Все же есть в магазинах. Однако, если кто-то задумывается, а откуда же берутся цены? — то может быть удивлен. На самом деле все стоить должно раз в десять дешевле. Чтобы проверить это, лучше всего взять какую-нибудь незамысловатую вещицу и попробовать сделать самому. Например, генератор электричества.

Когда-то в школе на уроках труда одним из захватывающих занятий было сделать электродвигатель из двух магнитов и консервной банки. Консервную банку резали, гнули и получали из нее все, что надо: и корпусные детальки, и катушки сгибали, чтобы потом провода на них намотать, и коллектор со щетками. Движок был постоянного тока от батарейки, и когда замыкали контакты батарейки К-Б-С-Лочки, он крутился к нашему полному восхищению.

А кто не знает, скажу маленький секрет: движок и генератор — одно и то же. Только один работает от батарейки — крутится. А другой, наоборот, если его крутить, сам начинает вырабатывать на те же клеммы вольтаж, соответствующий усилию и КПД.

Сейчас уж не те времена. И выкидываем мы гораздо больше, чем раньше. Если когда-то в мусор шли практически одни пустые консервные банки, то теперь на мусорке встречается все что угодно. Целые бытовые приборы. Или их части. Поэтому найти нечто такое, из чего можно сделать генератор, достаточно легко. Для чего именно генератор?

Хороший хозяин всегда бывает не прочь иметь что-то про запас. А электроэнергию? Вот на всякий случай хорошо иметь в хозяйстве генератор. А крутить его можно каким-то двигателем, ветром... да хоть собственными ногами. Важно, что это будет источник энергии. Генератор можно сделать самому из старого двигателя, например, от стиральной машины.

Изготовление генератора из двигателя

Итак, берем асинхронный двигатель от старой стиральной машины. Его большое преимущество — простота. Следовательно, в нем ломаться почти нечему. На статоре накручены обмотки, вот они-то и могут быть испорчены. Если сгорела, то, скорее всего, одна, так как «рвется там, где тонко», то есть, обычно, в одном месте. Разумеется, этот принцип не распространяется на случай, когда произошло катастрофическое для стиральной машины КЗ и сгорело и расплавилось сразу все, что могло гореть или плавиться.

Пробником или тестером устанавливаем обмотку, которая сгорела (разрыв) или замкнула (~0 сопротивления). Смотрим по маркировке количество витков в обмотке и перематываем проводом такого же сечения. Концы выводим на клеммник или соединяем с концами других катушек, чтобы было «как было». Двигатель пробуем, должен крутить.

Схема соединения обмоток генератора, сделанного из двигателя

Мощность такого генератора можно задать емкостью подключенных «треугольником» конденсаторов. Генератор будет вращаться каким-то источником механической энергии: ветродвигателем, паровой турбиной, работающей на дровах или газе, бензиновым или дизельным двигателем. Скорость вращения ротора генератора должна быть отрегулирована так, чтобы она не превышала номинальной скорости вращения двигателя, увеличенной на 10%.

В таблице ниже приведены примерные значения емкостей конденсаторов с расчетом на разные вырабатываемые мощности генератора.

Таблица зависимости мощностей генератора от емкости конденсаторов

Подключение самодельного генератора

Самодельный генератор дает на выходе трехфазное напряжение 380 вольт. Для нормальной его работы необходимо добавить нейтраль в схему соединения с потребителем.

Схема подключения генератора с заземленной нейтралью

Нейтраль дает сбалансированную работу трехфазной сети, без нее может происходить перекос фаз, работа с перегрузкой и быстрый выход из строя одной или нескольких обмоток.

У генератора должно быть защитное заземление корпуса, которое вполне логично соединить с нейтралью.

В качестве потребителя хорошо использовать устройства, некритичные к особой стабильности мощности. Наилучшим вариантом было бы использовать генератор в схеме получения ветровой энергии. Ветер, как мы знаем, не всегда дует так, как мы о нем думаем, поэтому соединенный с крыльчаткой генератор будет работать тогда, когда это захочется не нам, а ветру. Но на этот случай мы должны запастись аккумуляторной батареей — а лучше не одной, а несколькими — и заряжать их от генератора через простейший трехфазный выпрямитель на трех диодах.

Схема зарядки аккумуляторов от трехфазного напряжения

Построить систему генерации и использования даровой энергии ветра для своих целей вполне возможно. Желательно использовать автоматику для предохранения аккумуляторов от перезарядки, а генератора — от перегрева. При этом всегда надлежит помнить, что напряжение 380 вольт опасно для жизни, и защитить всю конструкцию защитным заземлением.

Как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками? | DasBook.Ru

Оглавление:

Чем хороши асинхронные генераторы?
Генератор из асинхронного электродвигателя
Ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками
Самодельная электростанция из мотоблока

Асинхронным генератором называется работающий в генераторном режиме асинхронный электрический двигатель. Приводной двигатель вращает ротор асинхронного электрического генератора по направлению магнитного поля, вызывая тем самым отрицательное скольжение ротора, возникновение тормозящего момента и поступление электрической энергии в сеть.

Чем хороши асинхронные генераторы?

Асинхронные генераторы отличаются следующими преимуществами по сравнению с синхронными:

Более простое устройство по сравнению с синхронными, к примеру, автомобильными генераторами.
Если синхронные имеют на роторе индукционные катушки, то роторы асинхронных генераторов выглядят как обычные маховики.
Такие генераторы лучше защищены от попадания влаги и грязи.
Более устойчивы к коротким замыканиям, перегрузкам.
Напряжение на выходе у асинхронного электрогенератора имеет меньшую степень нелинейных искажений.

Видео о том, как из асинхронного двигателя сделать электрогенератор

Все перечисленные преимущества дают возможность использования асинхронных генераторов не только в качестве источников питания различных промышленных устройств, но и для питания электронной техники. Именно асинхронные генераторы являются идеальными источниками тока для приборов с активной (омической) нагрузкой — это и электронагреватели, и сварочные преобразователи, и лампы накаливания, и электронные устройства, компьютерная и радиотехника. Отсюда возникает вопрос: можно ли сделать асинхронный двигатель своими руками?

Генератор из асинхронного электродвигателя

У асинхронного электродвигателя отсутствует магнит на роторе, а на его месте там находятся короткозамкнутые витки. Поэтому с первого взгляда может показаться, что сделать из него генератор — неосуществимая задача. Однако, используя для этой цели конденсаторы, такую идею всё же можно воплотить в жизнь. Причем сделать генератор из асинхронного двигателя довольно просто.

Пошаговая инструкция

Шаг 1

Подключите к любой из трёх обмоток асинхронного электродвигателя вольтметр.

Затем следует раскрутить вал двигателя, в результате чего на вольтметре можно будет увидеть показатели, свидетельствующие о наличии появившегося напряжения. Откуда оно взялось, если ротор без магнита? Дело в том, что напряжение появляется в результате остаточной намагниченности ротора. Конечно, из-за небольшой намагниченности, напряжение также будет соответственно небольшим, значительно меньшим, чем номинальное напряжение питания двигателя.

Шаг 2

Генератором это пока назвать нельзя, но что будет, если попытаться с помощью короткозамкнутых витков ротора создать магнитное поле? Поскольку при использовании двигателя по назначению короткозамкнутые витки ротора получают ток и намагничиваются от переменного магнитного поля обмоток статора, то можно получить такой же эффект и при работающем двигателе в режиме генератора.

Шаг 3

Далее для того чтобы сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками, нужно зашунтировать одну обмотку статора с помощью конденсатора. При этом конденсатор необходимо выбирать не электролитический.

Затем следует раскрутить вал, в результате чего начнётся выработка сначала небольшого напряжения на обмотке статора, а через некоторое время оно начнёт увеличиваться и сравняется с номинальным напряжением электродвигателя.

Лучшего результата можно добиться при равных величинах резонансной частоты колебательного контура и частоты генерируемого напряжения, зависящего от частоты вращения вала. При вращении вала с частотой, приближенной к номинальной для двигателя, показатели частоты генерируемого напряжения также будут близки к номинальным. Затем зашунтируйте конденсатором остальные обмотки на двигателе и соедините их.

Ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками

Ветрогенератор из асинхронного двигателя легко сделать своими руками. К тому же для его изготовления не потребуется значительных затрат. Очень часто самодельные конструкции ветряного генератора электричества сделаны именно по такому принципу, с использованием асинхронного двигателя.

Суть переделки заключается в том, чтобы проточить ротор под магниты. Затем с помощью шаблонов осуществляют приклеивание магнитов к ротору, после чего для надёжности их следует залить эпоксидной смолой. Кроме того, можно взять более толстый провод и перемотать статор для уменьшения слишком большого напряжения и поднятия силы тока. Однако в данном случае используется не перемотанный двигатель, а переделан только ротор на магниты.

Ротор следует проточить с помощью токарного станка на толщину магнитов. Этот ротор не имеет металлической гильзы, вытачиваемой и надеваемой обычно на него под магниты. Наличие гильзы необходимо для того чтобы усилить магнитную индукцию. С её помощью магниты замкнут свои поля питания, что предотвратит рассеивание магнитного поля снизу и всё пойдёт в статор. Эта конструкция состоит из очень сильных магнитов большого размера (7,6 х 6 мм). Количество магнитов — 160 штук. Поэтому даже без гильзы они будут обеспечивать хорошую ЭДС.

Перед тем как приступить к наклейке магнитов, следует разметить ротор на 4 полюса, а магниты расположить наискосок.
Поскольку статор в данном случае не был перемотан, то ротор должен быть так же, как и двигатель, четырехполюсным.
Магнитные полюса следует чередовать (условно полюса обозначены как «север» и «юг»).
Полюса магнитов должны иметь промежутки, поскольку в полюсах они были сгруппированы более плотно.
После того как магниты будут размещены на роторе, нужно зафиксировать их с помощью скотча и эпоксидной смолы.
Когда данная конструкция была собрана, оказалось, что ротор залипает при вращении вала. Чтобы избежать этого, магниты следует сбить вместе эпоксидкой и равномерно разместить по всей поверхности ротора.

Для проверки готового генератора прокрутите его дрелью и подключите для нагрузки лампочку.

Кроме того, для тестирования устройства можно подключить и кипятильник. Если всё было сделано правильно, то через минуту кручения вода, находящаяся в стакане, нагреется до горячего состояния.
Теперь следует изготовить винт для ветряка. Для этого можно взять трубу ПВХ диаметром 160 мм и вырезать из неё лопасти согласно следующим данным (диаметр винта 1,7 м) :

Для того чтобы закрепить генератор и хвост, потребуется металлическая стойка, оснащенная поворотной осью. Чтобы обеспечить увод ветроголовки от ветра, используется складной хвост, а генератор следует сместить от центра оси.
Хвост будет одет на трубу, расположенную позади конструкции.

На следующем фото представлен готовый генератор. Его следует установить на мачту, длина которой составляет около 9 метров.

При достаточно сильном ветре устройство будет выдавать напряжение на холостом ходу приблизительно 80 вольт.
Затем необходимо собрать контролёр и подключить через него аккумулятор для зарядки. Электрогенератор из асинхронного двигателя своими руками готов.

Видео о том, как сделать ветрогенератор из асинхронного двигателя своими руками

Самодельная электростанция из мотоблока

Многие умельцы вырабатывают электроэнергию с помощью мотоблока, которым обычно вспахивают и убирают огороды. Для воплощения в жизнь этой идеи потребуется асинхронный электрический двигатель (к примеру, серии АИР), используемый в качестве генератора. Как сделать генератор из асинхронного двигателя, описано в следующей инструкции:

Возьмите электродвигатель с частотой вращения — 800-1600 об/мин, мощностью — 15 кВт.
Двумя шкивами и приводным ремнём следует связать двигатель мотоблока с электродвигателем.
Шкивы нужно подбирать такого диаметра, чтобы частота вращения электродвигателя в качестве генератора была на 10-15 % выше, чем паспортное значение числа оборотов электродвигателя.
Затем следует включить конденсаторы параллельно каждой из пары обмоток, которые должны быть соединены звездой и образовывать треугольник.
Снятие напряжения происходит между концом обмотки и средней точкой.
Между обмотками получится 300 В, а между концом обмотки и средней точкой — 220В.
Чтобы поддержать правильный режим работы генератора и пуска, нужно подобрать три конденсатора с одинаковой ёмкостью.

Соотношение мощности генератора и ёмкости конденсаторов:

Активная нагрузка иногда возможна и при одном конденсаторе. Для использования всех трех фаз, чтобы запитать однофазный инструмент, применяется трехфазный трансформатор. Если в процессе работы генератор будет сильно нагреваться, то ёмкость конденсаторов уменьшается. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не менее 400 В.

Видео о том, как сделать генератор из асинхронного двигателя

Если знать, как из асинхронного двигателя сделать электрогенератор, то с помощью таких энергетических установок можно также отапливать дом. Но для этого нужно будет использовать более мощный бензиновый двигатель.

А Вы уже пробовали сделать генератор из асинхронного двигателя? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

dasbook.ru

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

Как сделать асинхронный электрогенератор своими руками. Как сделать электродвигатель из генератора