Ασύγχρονη γεννήτρια: κατασκευάζουμε από έναν ασύγχρονο κινητήρα με τα χέρια μας για 220 V χωρίς αλλοίωση, τις διαφορές από τον σύγχρονο, την αρχή λειτουργίας και τη συσκευή

2024 Συγγραφέας: Beatrice Philips | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-18 12:08

Ασύγχρονη γεννήτρια Είναι μια συσκευή μέσω της οποίας είναι δυνατή η παροχή βιομηχανικού εξοπλισμού, καθώς και ηλεκτρικών οικιακών συσκευών. Αυτός ο τύπος μονάδων χαρακτηρίζεται από ευκολία λειτουργίας και βολικό σχεδιασμό.

Συσκευή

Η γεννήτρια έχει απλή δομή. Τα κύρια στοιχεία της συσκευής είναι:

• στροφείο;
• στάτωρ.

Το πρώτο είναι ένα κινητό μέρος και το δεύτερο στοιχείο διατηρεί τη θέση του κατά τη λειτουργία . Στη μονάδα, δεν είναι αμέσως δυνατό να παρατηρήσετε τις περιελίξεις του σύρματος, για την κατασκευή των οποίων χρησιμοποιείται συνήθως χαλκός. Ωστόσο, υπάρχουν περιελίξεις, μόνο που είναι κατασκευασμένες από ράβδους αλουμινίου και έχουν βελτιωμένα χαρακτηριστικά.

Η δομή που σχηματίζεται από περιελίξεις βραχυκυκλώματος ονομάζεται κλουβί σκίουρου.

Εσωτερικός χώρος γεμάτα με χαλύβδινες πλάκες και οι ίδιες οι ράβδοι αλουμινίου πιέζονται στις αυλακώσεις που παρέχονται στον πυρήνα του κινητού στοιχείου. Ο ρότορας βρίσκεται στον άξονα της γεννήτριας και ο ίδιος στέκεται σε ειδικά ρουλεμάν. Η στερέωση των στοιχείων της μονάδας παρέχεται από δύο καλύμματα που σφίγγουν τον άξονα και στις δύο πλευρές. Το σώμα είναι κατασκευασμένο από μεταλλικό υλικό. Ορισμένα μοντέλα είναι επιπλέον εξοπλισμένα με ανεμιστήρα για την ψύξη της συσκευής κατά τη λειτουργία και υπάρχουν πτερύγια στη θήκη.

Το πλεονέκτημα των γεννητριών είναι η δυνατότητα χρήσης τους σε δίκτυο με τάση τόσο 220 V όσο και με υψηλότερες τιμές. Για τη σωστή σύνδεση της μονάδας, είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα κατάλληλο κύκλωμα.

Αρχή λειτουργίας

Το κύριο καθήκον της γεννήτριας είναι να παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω μηχανικής ενέργειας:

• άνεμος;
• υδραυλικός;
• εσωτερική μετατροπή σε μηχανική.

Όταν ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται, σχηματίζονται μαγνητικές γραμμές δύναμης στο περίγραμμά του. Περνούν από τις περιελίξεις που παρέχονται στον στάτορα, με αποτέλεσμα μια ηλεκτροκινητική δύναμη. Είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για την εμφάνιση ρεύματος στα κυκλώματα. Αυτό συμβαίνει λόγω της σύνδεσης ενεργών φορτίων στη συσκευή.

Ένα σημαντικό σημείο που πρέπει να λάβετε υπόψη για την ομαλή λειτουργία είναι στην παρακολούθηση της ταχύτητας περιστροφής του άξονα … Πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τη συχνότητα στην οποία δημιουργείται το εναλλασσόμενο ρεύμα. Ο τελευταίος δείκτης ρυθμίζεται από τους πόλους στάτη. Με απλά λόγια, κατά τη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, απαιτείται η διασφάλιση της αναντιστοιχίας συχνότητας. Θα πρέπει να υστερούν κατά την ολίσθηση του ρότορα.

Όταν ο άξονας περιστρέφεται υπό την επίδραση μιας εξωτερικής ώσης που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της χρήσης μηχανικής ενέργειας και του υπολειπόμενου μαγνητισμού, προκύπτει το EMF της ίδιας της συσκευής. Ως αποτέλεσμα, και τα δύο πεδία - κινητό και ακίνητο - αλληλεπιδρούν δυναμικά μεταξύ τους.

Το ρεύμα που λαμβάνεται στο AG έχει μικρές τιμές. Για να αυξήσετε την ισχύ εξόδου, θα χρειαστείτε αύξηση της μαγνητικής επαγωγής.

Συχνά, επιπρόσθετοι πυκνωτικοί στάτορες βοηθούν στην επίτευξη αυτού. Συνδέονται με τους ακροδέκτες των πηνίων και η απόδοση του συστήματος παρακολουθείται στενά.

Πεδίο εφαρμογής

Οι ασύγχρονες γεννήτριες είναι δημοφιλείς και μεταξύ των πλεονεκτημάτων τέτοιων σταθμών είναι:

• αντοχή σε υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα.
• απλός σχεδιασμός?
• ένα μικρό ποσοστό μη γραμμικής παραμόρφωσης.
• σταθερή απόδοση λόγω της χαμηλής τιμής του σαφούς συντελεστή.
• σταθεροποίηση τάσης εξόδου.

Όταν είναι συνδεδεμένη, η γεννήτρια εκπέμπει μια μικρή ποσότητα αντιδραστική θερμότητα , επομένως, ο σχεδιασμός του δεν απαιτεί την εγκατάσταση πρόσθετων συσκευών ψύξης. Αυτό επιτρέπει την αξιόπιστη σφράγιση της εσωτερικής κοιλότητας της μονάδας για προστασία από υγρασία, βρωμιά ή σκόνη.

Λόγω των πλεονεκτημάτων τους, οι γεννήτριες χρησιμοποιούνται ενεργά ως πηγές ηλεκτρικής ενέργειας στις ακόλουθες περιοχές και περιοχές:

• μεταφορά;
• βιομηχανικός;
• οικιακός;
• γεωργικός.

Επίσης ισχυρές μονάδες βρίσκονται στο συνεργεία αυτοκινήτων . Επιπλέον, ο απλοποιημένος σχεδιασμός τους επιτρέπει στις συσκευές να χρησιμοποιούνται ως πηγές ηλεκτρικής ενέργειας . Συσκευές συνδέονται με αυτές για συγκόλληση , και επίσης με τη βοήθειά τους οργανώνουν την προμήθεια τροφίμων σε σημαντικούς εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης.

Μέσω της λειτουργίας γεννητριών αυτού του τύπου, είναι δυνατή η κατασκευή και εκτόξευση αιολικών και υδροηλεκτρικών σταθμών σε σύντομο χρονικό διάστημα.

Έτσι, ακόμη και χωριά και αγροκτήματα απομακρυσμένα από τα κεντρικά δίκτυα μπορούν να προσφέρουν στον εαυτό τους ενέργεια

Ποια είναι η διαφορά από το σύγχρονο

Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας ασύγχρονης γεννήτριας και μιας σύγχρονης είναι η τροποποιημένη σχεδιασμός ρότορα … Στη δεύτερη εφαρμογή, ο ρότορας χρησιμοποιεί περιελίξεις σύρματος. Για να οργανώσει την περιστροφική κίνηση του άξονα και να δημιουργήσει μαγνητική επαγωγή, η μονάδα χρησιμοποιεί μια αυτόνομη πηγή ισχύος, η οποία είναι συχνά γεννήτρια χαμηλότερης ισχύος. Τοποθετείται παράλληλα με τον άξονα στον οποίο βρίσκεται ο ρότορας.

Το πλεονέκτημα μιας σύγχρονης γεννήτριας είναι η παραγωγή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας . Επιπλέον, η συσκευή συγχρονίζεται εύκολα με άλλα παρόμοια μηχανήματα, και αυτό είναι επίσης μια διαφορά.

Το μόνο μειονέκτημα λάβετε υπόψη την ευαισθησία σε υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα. Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι η διαφορά μεταξύ των δύο τύπων εξοπλισμού έγκειται στο τιμή . Οι σύγχρονες μονάδες είναι ακριβότερες από τις ασύγχρονες μονάδες.

Όσον αφορά τον σαφή παράγοντα, ο δείκτης του είναι πολύ χαμηλότερος για ασύγχρονες μονάδες. Επομένως, μπορεί να υποστηριχθεί ότι αυτός ο τύπος συσκευής παράγει καθαρό ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς καμία ρύπανση. Λόγω της δράσης ενός τέτοιου μηχανήματος, είναι δυνατό να εξασφαλιστεί πιο αξιόπιστη λειτουργία:

• UPS?
• εκρηκτικά;
• τηλεοπτικοί δέκτες νέας γενιάς.

Η έναρξη ασύγχρονων μοντέλων είναι γρήγορη, ωστόσο, απαιτεί αύξηση των ρευμάτων εκκίνησης, τα οποία ξεκινούν την περιστροφή του άξονα. Το πλεονέκτημα είναι ότι κατά τη διάρκεια της εργασίας η δομή παρουσιάζει λιγότερα αντιδραστικά φορτία , λόγω του οποίου ήταν δυνατή η βελτίωση των δεικτών του θερμικού καθεστώτος. Επιπλέον, η λειτουργία των ασύγχρονων γεννητριών είναι πιο σταθερή ανεξάρτητα από την ταχύτητα με την οποία περιστρέφεται το κινητό στοιχείο.

Προβολές

Υπάρχουν διάφορες ταξινομήσεις ασύγχρονων γεννητριών. Μπορεί να διαφέρουν στους ακόλουθους παράγοντες.

• Τύπος στροφείου - το περιστρεφόμενο τμήμα της δομής. Σήμερα, οι κατασκευασμένες μονάδες αυτού του τύπου παρέχουν έναν στροφέα φάσης ή σκίουρου στο σχεδιασμό τους. Το πρώτο είναι εξοπλισμένο με επαγωγικό τύλιγμα, το οποίο είναι μονωμένο σύρμα. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα δυναμικό μαγνητικό πεδίο. Η δεύτερη επιλογή είναι μια ενιαία δομή που έχει κυλινδρικό σχήμα. Στο εσωτερικό του υπάρχουν καρφίτσες εξοπλισμένες με δύο δακτυλίους ασφάλισης.
• Ο αριθμός των φάσεων εργασίας . Εννοούν τις περιελίξεις εξόδου ή στάτορα που βρίσκονται μέσα στη συσκευή. Σε αυτή την περίπτωση, το Σαββατοκύριακο μπορεί να έχει μία ή τρεις φάσεις. Αυτός ο δείκτης καθορίζει το σκοπό της γεννήτριας. Η πρώτη επιλογή είναι διαθέσιμη για λειτουργία σε τάση 220 V, η δεύτερη - 380 V.
• Διάγραμμα σύνδεσης … Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οργάνωσης της λειτουργίας μιας τριφασικής γεννήτριας. Μπορείτε να συνδέσετε τα πηνία στη συσκευή χρησιμοποιώντας μια σύνδεση αστεριού ή δέλτα. Μπορούν επίσης να τοποθετηθούν στους πόλους του στάσιμου στοιχείου - του στάτη.

Επιπλέον, οι ασύγχρονες γεννήτριες ταξινομούνται ανάλογα με την παρουσία ή την απουσία περιέλιξης πηνίου αυτοδιέγερσης.

Διάγραμμα σύνδεσης

Σήμερα διάφορα παραλλαγές ασύγχρονων κινητήρων … Μπορεί να είναι μονοφασικός ή τριφασικός για σύνδεση. Μπορεί να εφοδιαστεί με πολλές περιελίξεις ή τον εκσυγχρονισμό του σχεδιασμού του ρότορα. Ωστόσο, σε κάθε περίπτωση, τα διαγράμματα σύνδεσης της συσκευής παραμένουν αμετάβλητα.

Μεταξύ των κοινών συστημάτων είναι τα ακόλουθα

" Αστέρι ". Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να πάρετε τα άκρα των περιελίξεων του στάτη και να τα συνδέσετε σε ένα σημείο. Η μέθοδος είναι κατάλληλη κυρίως για τριφασικές γεννήτριες, οι οποίες πρέπει να συνδεθούν σε τριφασική γραμμή σε υψηλότερη τάση.

" Τρίγωνο ". Είναι συνέπεια της πρώτης επιλογής, μόνο η σύνδεση γίνεται διαδοχικά. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι το τέλος του πρώτου τυλίγματος συνδέεται με την αρχή του δεύτερου, το τέλος του δεύτερου - με την αρχή του τρίτου και ούτω καθεξής. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η δυνατότητα παραγωγής μέγιστης ισχύος κατά τη λειτουργία της μονάδας.

" Αστέρι-τρίγωνο ". Αυτή η μέθοδος έχει ενσωματώσει τα πλεονεκτήματα των δύο προηγούμενων. Παρέχει μαλακή εκκίνηση και υψηλή παροχή ισχύος. Για να συνδεθείτε, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα ρελέ χρόνου.

Είναι αξιοσημείωτο ότι οι γεννήτριες πολλαπλών ταχυτήτων έχουν επίσης τις δικές τους μεθόδους σύνδεσης. Βασικά, πρόκειται για συνδυασμούς σχημάτων "αστεριού" και "τριγώνου" στις διάφορες τροποποιήσεις τους.

Κάθε γεννήτρια συνδέεται στο σύστημα μέσω ένα συγκεκριμένο σχήμα που καθορίζει τον τρόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας . Οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους συνεπάγεται την ορθολογική τοποθέτηση των συρμάτων των περιελίξεων ενός στατικού στοιχείου μεταξύ των πόλων του πυρήνα του, μόνο στην περίπτωση αυτή, η σύνδεση αυτών των καλωδίων πραγματοποιείται με διαφορετικούς τρόπους.

Πώς να το κάνετε μόνοι σας

Αρχικά, αξίζει να το ξεκαθαρίσουμε δεν θα λειτουργήσει για να δημιουργήσετε έναν ασύγχρονο κινητό σταθμό από την αρχή … Το περισσότερο που μπορεί να γίνει είναι να φτιάξετε τον ρότορα χωρίς αλλοίωση ή να αναβαθμίσετε τον κινητήρα ασύγχρονου τύπου σε εναλλακτικό σχέδιο.

Για να εκτελέσετε εργασίες για τον εκσυγχρονισμό του ρότορα, αρκεί να αποθηκεύσετε έτοιμα στάτη από τον κινητήρα και πραγματοποιήστε μια σειρά πειραμάτων . Η κύρια ιδέα πίσω από τη συναρμολόγηση μιας σπιτικής γεννήτριας είναι η χρήση μαγνητών νεοδυμίου. Με τη βοήθειά τους, θα είναι δυνατή η παροχή στον ρότορα του απαιτούμενου αριθμού πόλων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Κολλώντας τους μαγνήτες στο τεμάχιο εργασίας, το οποίο πρέπει πρώτα να φυτευτούν στον άξονα, και παρατηρώντας την πολικότητα και τη γωνία μετατόπισης, θα είναι δυνατό να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Θα χρειαστείτε πολλούς μαγνήτες, η ελάχιστη ποσότητα είναι 128 τεμάχια. Ο τελικός σχεδιασμός του ρότορα ταιριάζει με τον στάτορα. Κατά την εκτέλεση αυτής της διαδικασίας, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα κενό μεταξύ των δοντιών και των μαγνητικών πόλων του ρότορα. Θα πρέπει να είναι ελάχιστη.

Αξίζει να σημειωθεί ότι λόγω της επίπεδης επιφάνειας των μαγνητών, θα χρειαστούν λείανση. Επιπλέον, τα στοιχεία θα πρέπει να περιστραφούν.

Κατά τη διαδικασία, είναι σημαντικό να ψύχετε τακτικά τη δομή .για την αποφυγή παραμόρφωσης και απώλειας μαγνητικών ιδιοτήτων. Εάν όλα γίνουν σωστά, η γεννήτρια θα λειτουργήσει σωστά.

Υπάρχει μόνο ένα πρόβλημα που μπορεί να προκύψει κατά τη διαδικασία δημιουργίας μιας ασύγχρονης γεννήτριας. Είναι δύσκολο να φτιάξετε ένα ιδανικό σχέδιο ρότορα στο σπίτι ., επομένως, εάν υπάρχει μια ευκαιρία να χρησιμοποιήσετε έναν τόρνο, τότε είναι καλύτερα να μην τον αμελήσετε. Χρειάζεται επίσης πολύς χρόνος για την τοποθέτηση και την επεξεργασία εξαρτημάτων.

Μια άλλη επιλογή με την οποία μπορείτε να πάρετε μια γεννήτρια είναι μετατροπή επαγωγικού κινητήρα που χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα … Επιπλέον, θα πρέπει να αγοράσετε έναν ηλεκτρομαγνήτη, η ισχύς του οποίου θα πληροί τις απαιτήσεις για μελλοντικό εξοπλισμό. Αξίζει να σημειωθεί ότι όταν ψάχνετε για έναν κινητήρα, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι η ισχύς του είναι η μισή τιμή που θέλετε να επιτύχετε στη γεννήτρια.

Για να αποκτήσετε τον επιθυμητό σχεδιασμό και να οργανώσετε την αποτελεσματική λειτουργία του, θα χρειαστεί να αγοράσετε 3 μοντέλα πυκνωτών … Κάθε στοιχείο πρέπει να μπορεί να αντέξει τάσεις 600 V.

Η αντιδραστική ισχύς μιας γεννήτριας ασύγχρονου τύπου σχετίζεται με τη χωρητικότητα του πυκνωτή, επομένως μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο . Πρέπει να σημειωθεί ότι καθώς αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται η ισχύς της γεννήτριας. Έτσι, για να επιτευχθεί μια σταθερή τάση στο δίκτυο, θα είναι απαραίτητο να αυξηθεί η χωρητικότητα των πυκνωτών.