1. Як підібрати асинхронний двигун для генератора по конструкції і характеристиках
2. пристрій статора
3. Особливості конструкції роторів
4. Двигуни з короткозамкненим ротором
5. Позначення на корпусі двигуна
6. Принцип роботи асинхронного двигуна в якості генератора
7. Електричні схеми підключення
8. схеми зірки
9. Схема асинхронного генератора з підключенням конденсаторів до двох обмоток
10. схема трикутника
11. Як розрахувати характеристики генератора по потужності двигуна і ємності конденсаторів
12. Загальні поради для всіх видів саморобного генератора
13. Резервування основний схеми харчування
14. вибір напруги
15. перевантаження генератора
16. Особливості підключення споживачів
17. контроль частоти

Для потреб будівництва приватного житлового будинку або дачі домашньому майстру може знадобитися автономне джерело електричної енергії, який можна купити в магазині або зібрати своїми руками з доступних деталей.

Саморобний генератор здатний працювати від енергії бензинового, газового або дизельного палива. Для цього його треба підключити до двигуна через амортизує муфту, що забезпечує плавність обертання ротора.

Якщо дозволяють місцеві природні умови, наприклад, дмуть часті вітри або близько розташований джерело проточної води, то можна створити вітряну або гідравлічну турбіну і підключити її до асинхронного трифазного двигуна для вироблення електроенергії.

За рахунок подібного пристрою у вас буде постійно працює альтернативне джерело електрики. Він знизити споживання енергії від державних мереж і дозволити економити на її оплату.

В окремих випадках допустимо використовувати однофазну напругу для обертання електричного двигуна і передачі їм крутного моменту на саморобний генератор для створення власної трифазної симетричною мережі.

Зміст статті

Як підібрати асинхронний двигун для генератора по конструкції і характеристиках

технологічні особливості

Основу саморобного генератора становить асинхронний електродвигун трифазного струму з:

• фазним;
• або короткозамкненим ротором.

пристрій статора

Лінії по переробці статора і ротора виготовляють з ізольованих пластин електротехнічної сталі, в яких створені пази для розміщення проводів обмотки.

Три окремі обмотки статора можуть бути з'єднані на заводі по схемі:

• зірки;
• або трикутника.

Їх висновки підключають всередині клемної коробки і з'єднують перемичками. Сюди ж монтують кабель живлення.

В окремих випадках може з'єднатись проводів і кабелю іншими способами.

До кожної фазі асинхронного двигуна підводяться симетричні напруги, зрушені по куту на третину окружності. Вони формують струми в обмотках.

Ці величини зручно висловлювати в векторній формі.

Особливості конструкції роторів

Двигуни з фазним ротором

Їх постачають обмоткою, виконаною за зразком обмотки, а висновки від кожної з'єднують з контактними кільцями, які забезпечують електричний контакт зі схемою запуску і регулювання через притискні щітки.

Така конструкція досить складна у виготовленні, дорога за вартістю. Вона вимагає періодичного спостереження за роботою і кваліфікованого обслуговування. З цих причин для саморобного генератора застосовувати її в такому виконанні немає сенсу.

Однак, якщо є подібний двигун і йому немає іншого застосування, то можна висновки кожної обмотки (ті кінці, які підключаються до кілець) закоротити між собою. Таким способом фазний ротор перетвориться в короткозамкнутий. Його можна підключати по будь розглянутої нижче схемою.

Двигуни з короткозамкненим ротором

Всередині пазів муздрамтеатру ротора залитий алюміній. Обмотка виконана у вигляді обертової білячої клітини (за що й отримала таку додаткову назву) із замкнутими накоротко по кінцях кільцями-перемичками.

Це найпростіша схема двигуна, яка позбавлена ​​рухомих контактів. За рахунок цього вона довго працює без втручання електриків, відрізняється підвищеною надійністю. Її і рекомендується застосовувати для створення саморобного генератора.

Позначення на корпусі двигуна

Технічні характеристики можна прочитати на табличці, яка розміщується на видному місці. Приклад її оформлення і розшифровка означень наведені на фотографії.

Щоб саморобний генератор надійно працював необхідно звертати увагу на:

• клас IP , Що характеризує якість захисту корпусу від впливів зовнішнього середовища;
• потужність споживання;
• число обертів;
• схему з'єднання обмоток;
• допустимі струми навантажень;
• ККД і косинус φ.

Схему з'єднання обмоток, особливо у старих двигунів, що були у роботі, слід видзвонити, перевірити електричними методами. Ця технологія детально розписана в статті про підключення трифазного двигуна в однофазну мережу .

Принцип роботи асинхронного двигуна в якості генератора

В основу його втілення закладений метод оборотності електричної машини. Якщо на відключеному від напруги мережі двигуна почати примусово обертати ротор з розрахунковою швидкістю, то в обмотці статора буде наводитися ЕРС за рахунок наявності залишкової енергії магнітного поля.

Залишається тільки підключити до обмоток конденсаторних батарей відповідного номіналу і по ним стане протікати ємнісний випереджаюче струм, що має характер намагнічує.

Щоб відбувалося самозбудження генератора, а на обмотках формувалася симетрична система трифазних напруг, необхідно підібрати ємність конденсаторів, велику певної, критичної величини. Крім її значення на вихідну потужність, природно, впливає конструкція двигуна.

Для нормальної вироблення трифазного енергії з частотою 50 Гц необхідно підтримувати швидкість обертання ротора, що перевищує асинхронну складову на величину ковзання S, яка лежить в межах S = 2 ÷ 10%. Її потрібно підтримувати на рівні синхронної частоти.

Відхід синусоїди від стандартного значення за частотою негативно вплине на роботу обладнання з електричними двигунами: пилами, рубанками, різними верстатами і трансформаторами. На резистивних навантаженнях з ТЕН і лампами розжарювання це практично не позначається.

Електричні схеми підключення

На практиці використовуються всі поширені способи з'єднання обмоток статора асинхронного двигуна. Вибираючи одну з них створюють різні умови для роботи обладнання і виробляють напруга певних значень.

схеми зірки

Популярний варіант підключення конденсаторів

Схема підключення асинхронного двигуна з обмотками, з'єднаними зіркою, для роботи в якості генератора трифазного мережі має стандартний вид.

Схема асинхронного генератора з підключенням конденсаторів до двох обмоток

Цей варіант досить популярний. Він дозволяє живити від двох обмоток три групи споживачів:

• дві напругою 220 вольт;
• одну - 380.

Робочий і пусковий конденсатори підключаються в схему окремими вимикачами.

На основі цієї ж схеми можна створити саморобний генератор з підключенням конденсаторів до однієї обмотці асинхронного двигуна.

схема трикутника

При складанні обмоток статора за схемою зірки генератор буде видавати трифазну напругу 380 вольт. Якщо здійснити їх перемикання на трикутник, то - 220.

Наведені вище на картинках три схеми є базовими, але не єдиними. На їх основі можуть створюватися інші способи підключення.

Як розрахувати характеристики генератора по потужності двигуна і ємності конденсаторів

Для створення нормальних умов роботи електричної машини необхідно дотримати рівність її номінальної напруги і потужності в режимах генератора і електродвигуна.

З цією метою підбирають ємність конденсаторів з урахуванням вироблюваної ними реактивної потужності Q при різних навантаженнях. Її величину розраховують за виразом:

Q = 2π ∙ f ∙ C ∙ U2

З цієї формули, знаючи потужність двигуна, для забезпечення повного навантаження можна розрахувати ємність батареї конденсаторів:

С = Q / 2π ∙ f ∙ U2

Однак, слід врахувати режим роботи генератора. На холостому ходу конденсатори стануть надмірно навантажувати обмотки і нагрівати їх. Це призводить до великих втрат енергії, перегріву конструкції.

Для усунення подібного явища конденсатори підключають поступово, визначаючи їх кількість в залежності від прикладеного навантаження. Щоб спростити підбір конденсаторів для запуску асинхронного двигуна в режимі генератора, створена спеціальна таблиця.

Потужність генератора (кВА) Режим повного навантаження Режим холостого ходу cos φ = 0.8 cos φ = 1 Q (кВАр) С (МКФ) Q (кВАр) С (МКФ) Q (кВАр) С (МКФ) 15 15,5 342 7, 8 172 5,44 120 10 11,1 245 5,9 130 4,18 92 7 8,25 182 4,44 98 3,36 74 5 6,25 138 3,4 75 2,72 60 3,5 4, 53 100 2,54 56 2,04 45 2 2,72 60 1,63 36 1,27 28

Для використання в складі ємнісний батареї добре підходять пускові конденсатори серії K78-17 і їм подібні з робочою напругою від 400 вольт і більше. Цілком припустимо замінити їх металопаперові аналогами з відповідними номіналами. Збирати їх доведеться паралельним підключенням.

Використовувати моделі електролітичних конденсаторів для роботи в ланцюгах асинхронного саморобного генератора не варто. Вони призначені для ланцюгів постійного струму, а при проходженні синусоїди, мінливої ​​по напрямку, швидко виходять з ладу.

Існує спеціальна схема їх підключення для подібних цілей, коли кожна полуволна направляється діодами на свою збірку. Але вона досить складна.

Загальні поради для всіх видів саморобного генератора

конструктивне виконання

Автономний пристрій електростанції має в повній мірі забезпечувати вимоги безпечної експлуатації працюючого обладнання і виконуватися єдиним модулем, що включає навісний електрощит з приладами:

• виміру - вольтметром до 500 вольт і частотоміром;
• комутації навантажень - три вимикача (один загальний подає напругу від генератора на схему споживачів, а два інших здійснюють підключення конденсаторів);
• захистів - автоматичним вимикачем , Усуває наслідки виникнення коротких замикань або перевантажень і УЗО (пристрій захисного відключення ), Що рятує працівників від пробою ізоляції і попадання потенціалу фази на корпус.

Резервування основний схеми харчування

Створюючи саморобний генератор необхідно передбачити його сумісність зі схемою заземлення робочого обладнання, а при автономній роботі - надійно підключати до контуру землі .

Якщо електростанція створюється для резервного живлення приладів, що працюють від державної мережі, то використовувати її слід при відключенні напруги з лінії, а при відновленні - зупиняти. З цією метою досить встановити рубильник, що керує всіма фазами одночасно або підключити складну систему автоматики включення резервного живлення.

вибір напруги

Схема на 380 вольт володіє підвищеною небезпекою ураження людини. Її використовують в крайніх випадках, коли фазной величиною на 220 обійтися немає можливості.

перевантаження генератора

Такі режими створюють зайвий нагрів обмоток з подальшим руйнуванням ізоляції. Вони виникають при перевищенні струмів, що проходять по обмотках через:

1. неправильного підбору ємності конденсаторів;
2. підключення споживачів підвищеної потужності.

У першому випадку необхідно ретельно стежити за тепловим режимом під час холостого ходу. При зайвому нагріванні потрібно коригувати ємність конденсаторів.

Особливості підключення споживачів

Загальна потужність трифазного генератора складається з трьох частин, що виробляються в кожній фазі, яка становить 1/3 від загальної. Струм, що проходить по одній обмотці, не повинен перевищувати номінальну величину. Це треба враховувати при підключенні споживачів, розподіляти їх рівномірно по фазах.

Коли саморобний генератор створений для роботи від двох фаз, то він не може безпечно виробити електроенергії більше, ніж на 2/3 від загальної величини, а якщо задіяна лише одна фаза, то - тільки 1/3.

контроль частоти

Стежити за цим показником дозволяє частотомер. Коли його в конструкцію саморобного генератора не встановили, чи то можна користуватися непрямим методом: на холостому ходу вихідна напруга перевищує номінальну 380/220 на 4 ÷ 6% при частоті 50 Гц.

Один з варіантів виготовлення саморобного генератора з асинхронного двигуна і його можливості показують в своєму відеоролику власники каналу Марія з Олександром Костенко.

Якщо у вас залишилися питання по викладеної теми, то можете задавати їх у коментарях. Зараз слушний час поділитися цим матеріалом з друзями в соц мережах.