DIY γεννήτρια από έναν επαγωγικό κινητήρα. Ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας ως γεννήτρια Μπορεί ένας ηλεκτροκινητήρας να παράγει ηλεκτρική ενέργεια


Δυστυχώς, η διακοπή της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας σε ορισμένες περιοχές μπορεί να συμβεί ακόμα και τώρα, στον 21ο αιώνα. Δεν έχει σημασία ποιος είναι ο λόγος για τέτοιες διακοπές: τουλάχιστον ένα διάλειμμα στη γραμμή λόγω κακών συνθηκών, τουλάχιστον μια προγραμματισμένη διακοπή λειτουργίας.

Σε οποιαδήποτε από τις περιπτώσεις, ο καταναλωτής δεν μπορεί πάντα να υπομείνει αρκετές ώρες χωρίς ηλεκτρική ενέργεια. Εδώ οι γεννήτριες έρχονται στη διάσωση για το καλοκαιρινό σπίτι και τον ιδιωτικό τομέα εν γένει.

Μια αυτόνομη γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας φαίνεται να είναι η βέλτιστη λύση για να μην παραμείνει χωρίς ηλεκτρική ενέργεια και να συνεχίσει να ζει και να χρησιμοποιεί οικιακές συσκευές για το φθόνο των γειτόνων.

Γι 'αυτό και αγοράστε, και πρώτα εξετάστε τις επιλογές για τους αυτόνομους σταθμούς - αυτό είναι μια προτεραιότητα.

Ποιες είναι οι γεννήτριες

Πριν επιλέξετε μια γεννήτρια για μια θερινή κατοικία, πρέπει να γνωρίζετε τις κύριες διαφορές τους. Και αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να επηρεάσει την απόδοση και πολλούς άλλους παράγοντες. Μέχρι σήμερα, οι τρεις πιο δημοφιλείς τύποι:

  • γεννήτρια βενζίνης;
  • ντίζελ γεννήτρια?

Ήδη από το όνομα γίνεται σαφές ότι η διαφορά είναι με τη μορφή καυσίμου, το οποίο λειτουργεί αυτόνομα εγκατάσταση. Ωστόσο, δεν θα ήταν λογικό για την ανθρωπότητα να καταλήξει σε πολλούς τύπους παραγωγών τάσης και, πιθανότατα, υπάρχουν ορισμένες διαφορές μεταξύ των τριών αυτών τύπων.

Πρώτον, η βενζίνη, το ντίζελ και το φυσικό αέριο - για κάθε ένα με τον δικό του τρόπο διαθέσιμο. Δεν υπάρχει ανάγκη, πιστεύουμε, για την αγορά μιας γεννήτριας βενζίνης, εάν συνδέεται με το σπίτι ένα αέριο. Μετά από όλα, το κόστος του φυσικού αερίου είναι ακόμα πιο αποδεκτό από το κόστος του φυσικού αερίου. Αφ 'ετέρου, έχοντας σε απόθεμα αρκετά λίτρα βενζίνης ή ντίζελ, μπορείτε να είστε σίγουροι ότι η ταυτόχρονη διακοπή της ηλεκτρικής ενέργειας και του φυσικού αερίου δεν θα επηρεάσει τη δουλειά σας.

Το δεύτερο πράγμα που αξίζει την προσοχή είναι το έργο των οικιακών γεννητριών σε διάφορα είδη καυσίμων.   Ορισμένοι παράγουν περισσότερο θόρυβο κατά τη λειτουργία, ενώ άλλοι λιγότεροι. μερικά είναι πιο διαστατικά, άλλα είναι πιο συμπαγή. Μερικοί είναι εύκολοι να ξεκινήσουν σε κάθε καιρό, άλλοι μπορεί να έχουν προβλήματα ξεκινώντας από το κρύο.

Επιλέξτε μια μονάδα για ιδιωτική χρήση

Ντίζελ ή φυσικό αέριο, ή ίσως φυσικό αέριο - αυτό είναι πολύ σημαντικό. Αλλά είναι εξίσου σημαντικό να ληφθούν υπόψη και άλλα χαρακτηριστικά που πρέπει να επιλεγούν:


Θόρυβος στην εργασία

Οι γεννήτριες βενζίνης και ντίζελ έχουν το μοναδικό σημαντικό μειονέκτημα - ένα αρκετά αξιοσημείωτο επίπεδο θορύβου σε κατάσταση λειτουργίας .   Αυτό το μειονέκτημα αποτελεί σε κάποιο βαθμό προϋπόθεση για την εργασία. Πρέπει να παραδεχτείτε ότι δεν έχετε συναντήσει ποτέ έναν σιωπηλό κινητήρα.

Παρόμοια κατάσταση παρατηρείται εδώ: όταν δημιουργούνται οι στροφές κινητήρα, δημιουργείται ένας συγκεκριμένος θόρυβος. Δεδομένου ότι η εγκατάσταση συνήθως λειτουργεί για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα και ο μονότονος ήχος ενοχλεί όχι μόνο τους ιδιοκτήτες αλλά και τους γείτονες, πρέπει να βρούμε μια λύση σε αυτό το πρόβλημα.


Σύμφωνα με τους κανόνες πυρασφάλειας, η γεννήτρια για εξοχική κατοικία πρέπει να εγκατασταθεί σε ένα καλά αεριζόμενο δωμάτιο. Εάν κατασκευάσετε ένα ξεχωριστό δωμάτιο με εξαερισμό ανεφοδιασμού και εξαγωγής, το επίπεδο θορύβου μειώνεται εν μέρει.

Πόσο - εξαρτάται από τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή. Ωστόσο, αυτό απαιτεί επιπλέον κόστος, προσπάθεια και χρόνο. Η σκοπιμότητα αυτής της ιδέας καθορίζεται από το βάρος της εγκατάστασης. Μια αυτόνομη γεννήτρια μεγάλων μεγεθών, η οποία δεν θα αναδιαταχθεί από τόπο σε τόπο, είναι πιθανό να απαιτήσει ένα τέτοιο δωμάτιο.

Η κατασκευαστική πρακτική συχνά γνωρίζει περιπτώσεις όπου ένα λάκκο με τοιχοποιίες και μια στέγη χτίστηκε στην περιοχή για βενζίνη ή ντίζελ γεννήτριες. Ενώ διασφαλίζεται η κυκλοφορία του αέρα και η μέγιστη στεγανότητα, είναι δυνατόν να μειωθεί επαρκώς το επίπεδο θορύβου από μια συσκευή εργασίας.

Αντί για ένα συμπέρασμα

Το γεγονός ότι η γεννήτρια είναι σε θέση να απλοποιήσει τη ζωή μας είναι ένα μακρόπνοο θεώρημα. Ακόμα και, πιθανότατα, ένα αξίωμα που δεν απαιτεί ιδιαίτερες αποδείξεις. Οι βλάβες που μπορεί να προκύψουν κατά τη λειτουργία δεν σημαίνουν καθόλου ότι η μονάδα δεν αξίζει προσοχής.

Αν μιλάμε για γάμο εργοστασίων, αυτό σημαίνει ότι μόνο ένα άτομο εμπιστεύεται έναν κατασκευαστή χαμηλής ποιότητας. Και αν η βλάβη είναι το σφάλμα του ιδιοκτήτη, τότε γιατί να κατηγορήσετε τη μονάδα; Η αγορά μιας γεννήτριας είναι μια χρήσιμη απόκτηση, αν μπορείτε να τη χρησιμοποιήσετε σωστά.

Οι ηλεκτρικοί κινητήρες καλούνται μερικές φορές "δευτερεύοντες" επειδή η ενέργεια γι 'αυτούς πρέπει πρώτα να δημιουργηθεί χρησιμοποιώντας έναν "πρωτεύοντα" κινητήρα και μια ηλεκτρική γεννήτρια. Αλλά αυτοί οι καπνιστές και σχεδόν αθόρυβοι, ισχυροί και ανθεκτικοί κινητήρες κατάφεραν να πάρουν την πρώτη θέση μεταξύ άλλων.

Από τις αρχές του 19ου αιώνα είναι γνωστό ότι ένα σύρμα με ρεύμα τοποθετημένο μεταξύ των πόλων ενός μαγνήτη αρχίζει να κινείται. Εάν δημιουργήσετε ένα πλαίσιο από οποιοδήποτε αγωγό και αφήσετε το ρεύμα να ρέει κατά μήκος του περιγράμματος του, το πλαίσιο θα περιστραφεί κατά 90 μοίρες. Αν πάρετε πολλά τέτοια πλαίσια και τραβήξτε τα σε ένα κοινό τύμπανο, και βάλτε τους ισχυρούς μαγνήτες γύρω, θα έχετε ένα ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος. Το τύμπανο ονομάζεται άγκυρα και τα άκρα των σκελετών - στροφές - είναι προσαρτημένα σε ένα διανομέα - συλλέκτη - στον άξονα του οπλισμού.

Ένας συλλέκτης είναι ένα σύνολο απομονωμένων πλακών το ένα από το άλλο, το οποίο κατά την περιστροφή του άξονα αγγίζει εναλλάξ δύο σταθερές μεταλλικές βούρτσες. Ένα σταθερό ρεύμα εφαρμόζεται στις βούρτσες στις πλάκες συλλογής. Περνάει μέσα από το πλαίσιο τη στιγμή που οι βούρτσες αγγίζουν τις πλάκες συλλογής που είναι συνδεδεμένες με αυτό. Και μετά, μαζί με την άγκυρα, ο συλλέκτης γυρίζει, δύο άλλες πλάκες πλησιάζουν τις βούρτσες και το επόμενο πλαίσιο λαμβάνει ρεύμα.

Οι ηλεκτροκινητήρες συνεχούς ρεύματος μπορούν γρήγορα να αυξήσουν την ταχύτητα περιστροφής του άξονα και να το αλλάξουν κατά την κρίση μας. Μπορούν εύκολα να αντιστραφούν, αρχίζοντας να περιστρέφονται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Ωστόσο, οι περισσότερες μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας δεν παράγουν άμεσο, αλλά εναλλασσόμενο ρεύμα.

Και ως εκ τούτου, για να τους προμηθεύσει ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος, το εναλλασσόμενο ρεύμα είναι προ-διορθωμένο. Υπάρχουν επίσης ηλεκτρικοί ηλεκτροκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, οι οποίοι μπορούν να καταναλώνουν απευθείας ρεύμα από το δίκτυο χωρίς διόρθωση. Σε τέτοιους κινητήρες, το σταθερό μέρος (περίβλημα) ονομάζεται στάτορας. Στην εσωτερική επιφάνεια του στάτορα υπάρχουν τρεις περιελίξεις, τρεις ξεχωριστές σπείρες με σύρματα τοποθετημένα υπό γωνία 120 μοιρών μεταξύ τους.

Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται μέσω ενός τέτοιου τυλίγματος, γίνεται ηλεκτρομαγνήτης. Τα πηνία συνδέονται έτσι ώστε να μην τους τροφοδοτείται εναλλασσόμενο ρεύμα ταυτόχρονα, αλλά με χρονική μετατόπιση. Το μαγνητικό πεδίο κάθε πηνίου ενισχύεται, στη συνέχεια εξασθενεί και στη συνέχεια εξαφανίζεται τελείως. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι το μαγνητικό πεδίο εκτείνεται κατά μήκος της εσωτερικής επιφάνειας του στάτη. Αυτό το περιστρεφόμενο πεδίο μπορεί να παρασύρει τον αγωγό, δεδομένου ότι στην πρώτη στιγμή, όταν ο αγωγός παραμένει ακίνητος, ένας στρόβιλος από γραμμές μαγνητικού πεδίου διεγείρει ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσα του. Περαιτέρω κίνηση υπακούει πλήρως τους νόμους της κίνησης ενός αγωγού με ρεύμα σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Ως κινούμενο μέρος, που ονομάζεται ρότορας, χρησιμοποιούν συνήθως ένα συρμάτινο τύλιγμα ή κάνουν έναν «τροχό σκίουρων» - ένα κλουβί με τη μορφή κυλίνδρου με παράλληλες ράβδους. Τα άκρα των ράβδων συνδέονται με δακτυλίους χαλκού.

Παρέχεται εναλλασσόμενο ρεύμα στην περιέλιξη στάτορα του ηλεκτροκινητήρα και δημιουργείται ένα κινητό μαγνητικό πεδίο. Μετά το πεδίο, ο δρομέας αρχίζει να περιστρέφεται, κάνοντας χρήσιμη εργασία.

Αλλά η ταχύτητα του δρομέα δεν φτάνει ποτέ στην ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου - είναι πάντα ελαφρώς πίσω και το μαγνητικό πεδίο "γλιστράει" γύρω από τον δρομέα. Χωρίς μια τέτοια ολίσθηση, η λειτουργία κινητήρα είναι αδύνατη, αφού τα ρεύματα που είναι απαραίτητα για κίνηση σε ένα μαγνητικό πεδίο δεν θα προκληθούν στο ρότορα. Λόγω αυτού του φαινομένου, αυτοί οι κινητήρες ονομάζονται ασύγχρονοι, δηλαδή μη ταυτόχρονοι.

Οι ηλεκτροκινητήρες δεν έχουν ίση απόδοση - μετατρέπουν περισσότερο από το 90% της παρεχόμενης ηλεκτρικής ενέργειας σε χρήσιμη εργασία. Ωστόσο, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι τελικά ο ηλεκτροκινητήρας είναι δευτερεύων και όταν παράγει ηλεκτρική ενέργεια γι 'αυτό, άλλες απώλειες ενέργειας είναι αναπόφευκτες στις πρωταρχικές μηχανές, κατά τη μεταφορά ενέργειας κ.λπ.

Ακριβώς για το κόλπο - Ηλεκτροκινητήρας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

  • Γκαλερί εικόνων, φωτογραφιών, φωτογραφιών.
  • Ηλεκτροκινητήρας - τα βασικά, τις ευκαιρίες, τις προοπτικές, την ανάπτυξη.
  • Ενδιαφέρουσες πληροφορίες, χρήσιμες πληροφορίες.
  • Green News - Ηλεκτρικός κινητήρας.
  • Σύνδεσμοι προς υλικά και πηγές - Ένας ηλεκτροκινητήρας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Δεν είναι πάντα, τα τοπικά δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας είναι σε θέση να παρέχουν πλήρως ηλεκτρική ενέργεια στο σπίτι, ειδικά όταν πρόκειται για προαστιακές κατοικίες και αρχοντικά. Διακοπές στη σταθερή παροχή ηλεκτρικού ρεύματος ή η πλήρης απουσία της μας κάνει να ψάχνουμε για ηλεκτρική ενέργεια. Μια τέτοια χρήση είναι - μια συσκευή ικανή να μετατρέπει και να αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργειαχρησιμοποιώντας γι 'αυτό τους πιο ασυνήθιστους πόρους (ενέργεια, παλίρροιες). Η αρχή της λειτουργίας είναι πολύ απλή, πράγμα που καθιστά δυνατή την κατασκευή μιας ηλεκτρικής γεννήτριας με τα χέρια σας. Ίσως ένα σπιτικό μοντέλο δεν θα είναι σε θέση να ανταγωνιστεί με το αναλογικό της εργοστασιακής συναρμολόγησης, αλλά αυτός είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να σώσετε περισσότερα από 10.000 ρούβλια. Αν θεωρήσουμε μια οικιακή ηλεκτρική γεννήτρια ως μια προσωρινή εναλλακτική πηγή παροχής ηλεκτρικού ρεύματος, τότε είναι τελείως δυνατό να το κάνουμε με το σπίτι.

Θα μάθετε πώς να φτιάξετε μια ηλεκτρική γεννήτρια, τι απαιτείται για αυτό, καθώς και ποιες αποχρώσεις θα πρέπει να ληφθούν υπόψη.

Η επιθυμία να έχει μια ηλεκτρική γεννήτρια στη χρήση της είναι θορυβώδη από μια ενοχλητική - αυτό είναι υψηλό κόστος μονάδας. Πείτε τι σας αρέσει, αλλά τα πιο χαμηλής ισχύος μοντέλα έχουν ένα μάλλον υψηλό κόστος - από 15.000 ρούβλια και περισσότερο. Αυτό το γεγονός οδηγεί στην ιδέα της δημιουργίας μιας γεννήτριας με τα χέρια σας. Ωστόσο ο ίδιος η διαδικασία μπορεί να είναι δύσκοληεάν:

  • Δεν υπάρχει δεξιότητα στην εργασία με εργαλεία και κυκλώματα.
  • καμία εμπειρία στη δημιουργία τέτοιων συσκευών.
  • τα απαραίτητα εξαρτήματα και ανταλλακτικά δεν είναι διαθέσιμα.

Εάν όλα αυτά και μια μεγάλη επιθυμία είναι παρόντα, τότε μπορείτε να προσπαθήσετε να συγκεντρώσετε μια γεννήτριακαθοδηγούμενη από τις οδηγίες συναρμολόγησης και το συνημμένο διάγραμμα.

Δεν είναι μυστικό ότι η αγορασμένη γεννήτρια θα έχει έναν πιο εκτεταμένο κατάλογο χαρακτηριστικών και λειτουργιών, ενώ ένα σπιτικό προϊόν μπορεί να αποτύχει και να αποτύχει στις πιο ακατάλληλες στιγμές. Ως εκ τούτου, για να αγοράσετε ή να το κάνετε μόνοι σας είναι ένα καθαρά ατομικό ζήτημα, που απαιτεί μια υπεύθυνη προσέγγιση.

Πώς λειτουργεί μια ηλεκτρική γεννήτρια;

Η αρχή της λειτουργίας της ηλεκτρικής γεννήτριας βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Ένας αγωγός που διέρχεται από ένα τεχνητά δημιουργούμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δημιουργεί έναν παλμό που μετατρέπεται σε συνεχές ρεύμα.

Η γεννήτρια διαθέτει κινητήρα ικανό να παράγει ηλεκτρισμό με καύση ενός συγκεκριμένου τύπου καυσίμου στα διαμερίσματα: ή. Με τη σειρά του, το καύσιμο που εισέρχεται στο θάλαμο καύσης παράγει αέριο κατά τη διάρκεια της διαδικασίας καύσης, η οποία περιστρέφει τον στροφαλοφόρο άξονα. Το τελευταίο μεταδίδει ορμή στον άξονα κίνησης, ο οποίος είναι ήδη σε θέση να παρέχει μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας στην έξοδο.

Για την επίλυση του προβλήματος των περιορισμένων ορυκτών καυσίμων, οι ερευνητές σε όλο τον κόσμο εργάζονται για τη δημιουργία και την υλοποίηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας. Και αυτό δεν είναι μόνο για όλους τους γνωστούς ανεμόμυλους και ηλιακούς συλλέκτες. Το φυσικό αέριο και το πετρέλαιο μπορούν να αντικατασταθούν από ενέργεια από φύκια, ηφαίστεια και ανθρώπινα σκαλοπάτια. Recycle επέλεξε τις δέκα πιο ενδιαφέρουσες και φιλικές προς το περιβάλλον πηγές ενέργειας του μέλλοντος.


Περιστρεφόμενα ζεύγη

Χιλιάδες άνθρωποι περνούν καθημερινά από τα turnstiles στην είσοδο των σιδηροδρομικών σταθμών. Αμέσως σε πολλά ερευνητικά κέντρα ανά τον κόσμο, η ιδέα καταλήγει να χρησιμοποιεί τη ροή των ανθρώπων ως καινοτόμο παραγωγό ενέργειας. Η ιαπωνική εταιρεία East Japan Railway Company αποφάσισε να εξοπλίσει κάθε turnstile στους σιδηροδρομικούς σταθμούς με γεννήτριες. Η εγκατάσταση λειτουργεί σε ένα σιδηροδρομικό σταθμό στην περιοχή Shibuya του Τόκιο: τα πιεζοηλεκτρικά στοιχεία είναι χτισμένα στο πάτωμα κάτω από τα turnstiles, τα οποία παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από την πίεση και τους κραδασμούς που λαμβάνουν όταν οι άνθρωποι βήσουν πάνω τους.

Μια άλλη τεχνολογία ενεργειακών turnstiles χρησιμοποιείται ήδη στην Κίνα και στις Κάτω Χώρες. Σε αυτές τις χώρες, οι μηχανικοί αποφάσισαν να μην χρησιμοποιήσουν την επίδραση της πίεσης στα πιεζοηλεκτρικά στοιχεία, αλλά το αποτέλεσμα της ώθησης των χειρολαβών του περιστρεφόμενου ή των πορτών. Η έννοια της ολλανδικής εταιρείας Boon Edam περιλαμβάνει την αντικατάσταση των τυποποιημένων θυρών στην είσοδο των εμπορικών κέντρων (τα οποία συνήθως εργάζονται σε ένα σύστημα φωτοκύτταρου και αρχίζουν να περιστρέφονται) με πόρτες που ο επισκέπτης πρέπει να ωθήσει και έτσι να παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Στο ολλανδικό κέντρο Natuurcafe La Port, τέτοιες πόρτες γεννήτριας έχουν ήδη εμφανιστεί. Κάθε μία από αυτές παράγει περίπου 4600 κιλοβατώρες ενέργειας ετησίως, η οποία με την πρώτη ματιά μπορεί να φαίνεται ασήμαντη, αλλά χρησιμεύει ως καλό παράδειγμα εναλλακτικής τεχνολογίας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.


Το άρθρο περιγράφει τον τρόπο κατασκευής μιας τριφασικής (μονοφασικής) γεννήτριας 220/380 V βασισμένης σε ασύγχρονο κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος. Τριφασικός ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας, που εφευρέθηκε στα τέλη του 19ου αιώνα από τον ρώσο επιστήμονα-ηλεκτρολόγο M.O. Dolivo-Dobrovolsky, έχει πλέον λάβει την κυρίαρχη διανομή στη βιομηχανία, στη γεωργία, καθώς και στην καθημερινή ζωή.

Οι ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες είναι οι πιο απλοί και πιο αξιόπιστοι σε λειτουργία. Επομένως, σε όλες τις περιπτώσεις όπου αυτό επιτρέπεται υπό τις συνθήκες της ηλεκτρικής κίνησης και δεν υπάρχει ανάγκη για αντιστάθμιση της άεργου ισχύος, πρέπει να χρησιμοποιούνται ασύγχρονοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος.

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κινητήρων επαγωγής: στροφείο κλωβού σκίουρου   και με φάση   ρότορα. Ένας ασύγχρονος κινητήρας σκίουρων αποτελείται από ένα σταθερό μέρος - έναν στάτορα και ένα κινούμενο μέρος - έναν στροφείο που περιστρέφεται σε έδρανα τοποθετημένα σε δύο ασπίδες κινητήρα. Οι πυρήνες στάτορα και ρότορα αποτελούνται από ξεχωριστά φύλλα ηλεκτρικού χάλυβα που απομονώνονται το ένα από το άλλο. Μια περιέλιξη από μονωμένο σύρμα τοποθετείται στις αυλακώσεις του πυρήνα του στάτορα. Μία περιέλιξη πυρήνα τοποθετείται στις αυλακώσεις του πυρήνα του ρότορα ή χύνεται τετηγμένο αλουμίνιο. Το βραχυκύκλωμα βραχυκυκλώνει το περιτύλιγμα του ρότορα στα άκρα (εξ ου και το όνομα - βραχυκυκλωμένο). Σε αντίθεση με τον ρότορα κλουβί σκίουρου, στις αυλακώσεις του στροφείου φάσης τοποθετείται μια περιέλιξη που γίνεται από τον τύπο της περιέλιξης του στάτη. Τα άκρα της περιέλιξης οδηγούν στους δακτυλίους επαφής που είναι τοποθετημένοι στον άξονα. Οι βούρτσες γλιστρούν κατά μήκος των δακτυλίων, συνδέοντας την περιέλιξη με την εκκίνηση ή τη ρύθμιση του ρεοστάτη.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες με στροφείο φάσης είναι πιο δαπανηρές συσκευές, απαιτούν εξειδικευμένες υπηρεσίες, λιγότερο αξιόπιστες και συνεπώς χρησιμοποιούνται μόνο σε εκείνες τις βιομηχανίες που δεν μπορούν να απαλλαγούν. Για το λόγο αυτό, δεν είναι ευρέως διαδεδομένα και δεν θα τα εξετάσουμε στο μέλλον.

Ένα ρεύμα ρέει μέσω της περιέλιξης στάτορα που περιλαμβάνεται στο τριφασικό κύκλωμα, δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Οι μαγνητικές γραμμές δύναμης ενός περιστρεφόμενου πεδίου στάτη τέμνουν τις ράβδους της περιέλιξης του ρότορα και προκαλούν μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη (EMF) μέσα τους. Υπό την επίδραση αυτού του EMF, ρέει ρεύματα σε βραχυκυκλωμένες ράβδους ρότορα. Γύρω από τις ράβδους δημιουργούνται μαγνητικές ροές δημιουργώντας ένα κοινό μαγνητικό πεδίο του ρότορα, το οποίο, αλληλεπιδρώντας με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα, δημιουργεί μια δύναμη που προκαλεί την περιστροφή του ρότορα προς την κατεύθυνση της περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα.

Η ταχύτητα του δρομέα είναι ελαφρώς μικρότερη από τη συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από την περιέλιξη του στάτη. Αυτός ο δείκτης χαρακτηρίζεται από ολίσθηση S και για τους περισσότερους κινητήρες κυμαίνεται από 2 έως 10%.

Στις βιομηχανικές εγκαταστάσεις, το πιο συνηθισμένο τριφασικών ασύγχρονων κινητήρωνπου εκδίδονται με τη μορφή ενοποιημένων σειρών. Αυτές περιλαμβάνουν μία σειρά 4Α με ονομαστική ισχύ από 0,06 έως 400 kW, τα μηχανήματα των οποίων είναι εξαιρετικά αξιόπιστα, έχουν καλή απόδοση και συμμορφώνονται με τα διεθνή πρότυπα.

Οι αυτόνομες ασύγχρονες γεννήτριες είναι τριφασικές μηχανές που μετατρέπουν τη μηχανική ενέργεια ενός κύριου κινητήρα σε ηλεκτρική ενέργεια εναλλασσόμενου ρεύματος. Το αναμφισβήτητο πλεονέκτημα τους σε σχέση με άλλους τύπους γεννητριών είναι η έλλειψη μηχανισμού συλλεκτικής βούρτσας και, ως εκ τούτου, μεγάλη ανθεκτικότητα και αξιοπιστία.

Ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας σε λειτουργία γεννήτριας

Εάν ο ασύγχρονος κινητήρας αποσυνδεθεί από το δίκτυο τροφοδοτείται από κάθε πρωτογενή κινητήρα, τότε σύμφωνα με την αρχή της αναστρεψιμότητας των ηλεκτρικών μηχανών όταν επιτυγχάνεται σύγχρονη ταχύτητα, σχηματίζονται κάποια αμορτισέρ στους ακροδέκτες της περιέλιξης στάτορα υπό την επίδραση του υπολειπόμενου μαγνητικού πεδίου. Εάν μια τράπεζα πυκνωτών C είναι συνδεδεμένη με τους ακροδέκτες της περιέλιξης του στάτορα, τότε το κύριο χωρητικό ρεύμα θα ρέει στις περιελίξεις του στάτορα, το οποίο σε αυτή την περίπτωση είναι μαγνητισμός.

Η χωρητικότητα της μπαταρίας C πρέπει να υπερβαίνει μια ορισμένη κρίσιμη τιμή C0, ανάλογα με τις παραμέτρους της αυτόνομης ασύγχρονης γεννήτριας: μόνο σε αυτή την περίπτωση η γεννήτρια εκλύεται και ένα τριφασικό συμμετρικό σύστημα τάσης εγκαθίσταται στις περιελίξεις του στάτη. Η τιμή της τάσης εξαρτάται τελικά από τα χαρακτηριστικά της μηχανής και την χωρητικότητα των πυκνωτών. Έτσι, ένας ασύγχρονος κινητήρας σκίουρου μπορεί να μετατραπεί σε ασύγχρονη γεννήτρια.

Το πρότυπο σχέδιο για την ενεργοποίηση ενός επαγωγικού κινητήρα ως γεννήτρια.

Μπορείτε να επιλέξετε την χωρητικότητα έτσι ώστε η ονομαστική τάση και ισχύς της ασύγχρονης γεννήτριας να είναι ίση με την τάση και την ισχύ, αντίστοιχα, όταν χρησιμοποιείται ως ηλεκτρικός κινητήρας.

Ο πίνακας 1 δείχνει την χωρητικότητα των πυκνωτών για τη διέγερση των ασύγχρονων γεννητριών (U \u003d 380 V, 750 ... 1500 rpm). Εδώ, η ισχύς αντίδρασης Q καθορίζεται από τον τύπο:

Q \u003d 0,314 · U2 · C · 10-6,

όπου C είναι η χωρητικότητα των πυκνωτών, μF.

Ισχύς της γεννήτριας, kV · A Αναμονή
χωρητικότητα, microfarad αέργου ισχύος, kvar cos \u003d 1 cos \u003d 0.8
χωρητικότητα, microfarad αέργου ισχύος, kvar χωρητικότητα, microfarad αέργου ισχύος, kvar
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

Όπως φαίνεται από τα παραπάνω δεδομένα, το επαγωγικό φορτίο της ασύγχρονης γεννήτριας, που μειώνει τον συντελεστή ισχύος, προκαλεί απότομη αύξηση της απαιτούμενης χωρητικότητας. Για να διατηρήσετε σταθερή την τάση με αυξανόμενο φορτίο, είναι απαραίτητο να αυξήσετε την χωρητικότητα των πυκνωτών, δηλαδή να συνδέσετε επιπλέον πυκνωτές. Η κατάσταση αυτή πρέπει να θεωρηθεί ως μειονέκτημα της ασύγχρονης γεννήτριας.

Η ταχύτητα της ασύγχρονης γεννήτριας σε κανονική λειτουργία θα πρέπει να υπερβαίνει την ασύγχρονη ταχύτητα από την ποσότητα ολίσθησης S \u003d 2 ... 10% και να αντιστοιχεί στη σύγχρονη συχνότητα. Η μη τήρηση αυτής της κατάστασης θα οδηγήσει στο γεγονός ότι η συχνότητα της παραγόμενης τάσης μπορεί να διαφέρει από τη βιομηχανική συχνότητα των 50 Hz, πράγμα που θα οδηγήσει σε ασταθή λειτουργία εξαρτώμενων από τη συχνότητα καταναλωτών ηλεκτρικής ενέργειας: ηλεκτρικές αντλίες, πλυντήρια, συσκευές με είσοδο μετασχηματιστή.

Μία μείωση της παραγόμενης συχνότητας είναι ιδιαίτερα επικίνδυνη, καθώς σε αυτή την περίπτωση η επαγωγική αντίσταση των περιελίξεων των ηλεκτρικών κινητήρων και των μετασχηματιστών μειώνεται, γεγονός που μπορεί να τους προκαλέσει να θερμαίνονται περισσότερο και να προκαλούν πρόωρη αποτυχία.

Ως ασύγχρονη γεννήτρια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας συμβατικός ασύγχρονος ηλεκτρικός κινητήρας σκίουρου με κατάλληλη ισχύ, χωρίς καμία αλλαγή. Η ισχύς του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας καθορίζεται από την ισχύ των συνδεδεμένων συσκευών. Οι πιο ενεργειακά εντατικές από αυτές είναι:

  • οικιακοί μετασχηματιστές συγκόλλησης;
  • ηλεκτρικά πριόνια, ηλεκτρικοί αναδευτήρες, θραυστήρες σιτηρών (ισχύος 0,3 ... 3 kW).
  • ηλεκτρικοί φούρνοι τύπου "Rossiyanka", "Dream" χωρητικότητας μέχρι 2 kW.
  • ηλεκτρικά σίδερα (ισχύς 850 ... 1000 W).

Θέλω ιδιαίτερα να επικεντρωθώ στη λειτουργία των μετασχηματιστών οικιακής συγκόλλησης. Η σύνδεσή τους με μια αυτόνομη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι πιο επιθυμητή, διότι όταν εργάζονται από ένα βιομηχανικό δίκτυο, δημιουργούν ορισμένες δυσκολίες για άλλους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας.

Εάν ένας οικιακός μετασχηματιστής έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με ηλεκτρόδια διαμέτρου 2 ... 3 mm, τότε η φαινόμενη ισχύς του είναι περίπου 4 ... 6 kW, η ισχύς μιας ασύγχρονης γεννήτριας για την τροφοδοσία πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 5 και 7 kW. Αν ένας οικιακός μετασχηματιστής επιτρέπει τη λειτουργία με ηλεκτρόδια διαμέτρου 4 mm, τότε στη δυσκολότερη λειτουργία - «κοπή» του μετάλλου, η συνολική ισχύς που καταναλώνεται μπορεί να φθάσει τα 10 ... 12 kW, αντίστοιχα, η ισχύς της ασύγχρονης γεννήτριας θα πρέπει να κυμαίνεται μεταξύ 11 και 13 kW.

Ως τράπεζα πυκνωτών τριών φάσεων, καλό είναι να χρησιμοποιούμε τους αποκαλούμενους αντισταθμιστές αντίστασης ισχύος που έχουν σχεδιαστεί για να βελτιώσουν το cosφ στα δίκτυα βιομηχανικού φωτισμού. Ο χαρακτηρισμός τους τύπου: KM1-0,22-4,5-3U3 ή KM2-0,22-9-3U3, ο οποίος αποκρυπτογραφείται ως εξής. (1 ή 2), τότε η τάση (0,22 kV), η ισχύς (4,5 ή 9 kvar), τότε ο αριθμός 3 ή 2 σημαίνει τριφασική ή μονοφασική εκτέλεση, U3 (εύκρατο κλίμα της τρίτης κατηγορίας).

Σε περίπτωση ανεξάρτητης κατασκευής της μπαταρίας, πρέπει να χρησιμοποιηθούν πυκνωτές όπως MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4 και άλλοι για τάση λειτουργίας τουλάχιστον 600 V. Δεν είναι δυνατή η χρήση ηλεκτρολυτικών πυκνωτών.

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

Διφασική λειτουργία μιας ασύγχρονης γεννήτριας.

  Εικ. 2 Λειτουργία δύο φάσεων μιας ασύγχρονης γεννήτριας.

Ένα τέτοιο κύκλωμα πρέπει να χρησιμοποιείται όταν δεν υπάρχει ανάγκη για τριφασική τάση. Αυτή η επιλογή συμπερίληψης μειώνει την ικανότητα λειτουργίας των πυκνωτών, μειώνει το φορτίο στον πρωτεύοντα μηχανικό κινητήρα σε κατάσταση αδράνειας, κ.λπ. εξοικονομεί "πολύτιμα" καύσιμα.

Ως γεννήτριες χαμηλής ισχύος που παράγουν εναλλασσόμενη τάση μονοφασικού 220 V, είναι δυνατή η χρήση μονοφασικών ασύγχρονων ηλεκτρικών κινητήρων με σκίουρο για οικιακή χρήση: από πλυντήρια όπως «Oka», «Volga», αντλίες άρδευσης «Agidel», «BCN» κλπ. Μπορούν να διαθέτουν τράπεζα πυκνωτών συνδέστε παράλληλα με την περιέλιξη εργασίας ή χρησιμοποιήστε έναν υπάρχοντα πυκνωτή μετατόπισης φάσης συνδεδεμένο στην περιέλιξη εκκίνησης. Η χωρητικότητα αυτού του πυκνωτή μπορεί να χρειαστεί να αυξηθεί ελαφρά. Η τιμή του θα καθοριστεί από τη φύση του φορτίου που συνδέεται με τη γεννήτρια: για ένα ενεργό φορτίο (ηλεκτρικός φούρνος, ηλεκτρικοί λαμπτήρες, ηλεκτρικά σίδερα συγκόλλησης) απαιτείται μικρή χωρητικότητα, επαγωγική (ηλεκτροκινητήρες, τηλεοράσεις, ψυγεία).

  Εικ. 3 Γεννήτρια χαμηλής ισχύος από μονοφασικό επαγωγικό κινητήρα.

Τώρα μερικά λόγια για τον κύριο μηχανικό κινητήρα που θα οδηγήσει τη γεννήτρια σε περιστροφή. Όπως γνωρίζετε, οποιαδήποτε μετατροπή της ενέργειας συνδέεται με τις αναπόφευκτες απώλειές της. Η αξία τους καθορίζεται από την απόδοση της συσκευής. Επομένως, η ισχύς ενός μηχανικού κινητήρα πρέπει να υπερβαίνει την ισχύ μιας ασύγχρονης γεννήτριας κατά 50 ... 100%. Για παράδειγμα, με ισχύ ασύγχρονης γεννήτριας 5 kW, η ισχύς ενός μηχανικού κινητήρα πρέπει να είναι 7,5 ... 10 kW. Χρησιμοποιώντας το μηχανισμό μετάδοσης, ο συντονισμός των στροφών του μηχανικού κινητήρα και της γεννήτριας επιτυγχάνεται έτσι ώστε ο τρόπος λειτουργίας της γεννήτριας να ρυθμίζεται στις μέσες στροφές του μηχανικού κινητήρα. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αυξήσετε σύντομα την ισχύ της γεννήτριας, αυξάνοντας την ταχύτητα του μηχανικού κινητήρα.

Κάθε αυτόνομος ηλεκτροπαραγωγός σταθμός πρέπει να περιέχει τα ελάχιστα απαιτούμενα εξαρτήματα: ένα βολτόμετρο εναλλασσόμενου ρεύματος (με κλίμακα μέχρι 500 V), έναν μετρητή συχνότητας (κατά προτίμηση) και τρεις διακόπτες. Ένας διακόπτης συνδέει το φορτίο στη γεννήτρια, τα άλλα δύο διακόπτουν το κύκλωμα διέγερσης. Η παρουσία διακοπτών στο κύκλωμα διέγερσης διευκολύνει την εκκίνηση του μηχανικού κινητήρα και επίσης σας επιτρέπει να μειώσετε γρήγορα τη θερμοκρασία των περιελίξεων της γεννήτριας μετά το πέρας της εργασίας - ο ρότορας της γεννήτριας χωρίς ηλεκτρική ενέργεια περιστρέφεται για κάποιο διάστημα από τον μηχανικό κινητήρα. Αυτή η διαδικασία επεκτείνει τη διάρκεια ζωής των περιελίξεων της γεννήτριας.

Εάν χρησιμοποιείτε μια γεννήτρια, πρέπει να τροφοδοτείτε εξοπλισμό που συνδέεται κανονικά με ένα δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος (για παράδειγμα, φωτισμός οικιακών κτιρίων, οικιακές ηλεκτρικές συσκευές), τότε είναι απαραίτητο να παρέχεται ένας διακόπτης δύο φάσεων που θα αποσυνδέει τον εξοπλισμό από το βιομηχανικό δίκτυο κατά τη λειτουργία της γεννήτριας. Είναι απαραίτητο να αποσυνδέσετε και τα δύο καλώδια: "φάση" και "μηδέν".

Εν κατακλείδι, μερικές γενικές συμβουλές.

1.   Ο εναλλάκτης είναι μια επικίνδυνη συσκευή. Χρησιμοποιήστε τάση 380 V μόνο σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, σε όλες τις άλλες περιπτώσεις χρησιμοποιήστε τάση 220 V.

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

3.   Προσέξτε τη θερμική λειτουργία της γεννήτριας. Δεν "αρέσει" το ρελαντί. Είναι δυνατό να μειωθεί το θερμικό φορτίο με πιο προσεκτική επιλογή της χωρητικότητας των συναρπαστικών πυκνωτών.

4.   Μην κάνετε λάθος με την ισχύ του ηλεκτρικού ρεύματος που παράγεται από τη γεννήτρια. Εάν χρησιμοποιείται μία φάση κατά τη λειτουργία μιας τριφασικής γεννήτριας, τότε η ισχύς της θα είναι το 1/3 της συνολικής ισχύος της γεννήτριας, αν υπάρχουν δύο φάσεις - 2/3 της συνολικής ισχύος της γεννήτριας.

5.   Η συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος που παράγεται από τη γεννήτρια μπορεί να ελέγχεται έμμεσα από την τάση εξόδου, η οποία σε κατάσταση "ρελαντί" πρέπει να είναι 4 ... 6% υψηλότερη από την βιομηχανική τιμή 220/380 V.