Generator arus bolak-balik buatan sendiri. Motor listrik asinkron sebagai generator

Jika rotor mesin asinkron yang dihubungkan ke jaringan bertegangan U1 diputar dengan menggunakan penggerak mula searah dengan putaran medan stator, tetapi dengan kecepatan n2>

Mengapa kami menggunakan Generator Listrik Asinkron

Generator asinkron adalah mesin listrik asinkron (motor listrik) yang beroperasi dalam mode generator. Dengan bantuan motor penggerak (dalam kasus kami, mesin turbin), rotor generator listrik asinkron berputar searah dengan medan magnet. Dalam hal ini, slip rotor menjadi negatif, torsi pengereman muncul pada poros mesin asinkron, dan generator mentransfer energi ke jaringan.

Untuk membangkitkan gaya gerak listrik pada rangkaian keluarannya, digunakan magnetisasi sisa rotor. Kapasitor digunakan untuk ini.

Generator asinkron tidak rentan terhadap korsleting.

Generator asinkron dirancang lebih sederhana daripada generator sinkron (misalnya, generator mobil): jika generator asinkron memiliki kumparan induktansi yang ditempatkan pada rotornya, maka rotor generator asinkron mirip dengan roda gila biasa. Generator seperti itu lebih terlindungi dari kotoran dan kelembapan, lebih tahan terhadap korsleting dan beban berlebih, dan tegangan keluaran generator listrik asinkron memiliki tingkat distorsi nonlinier yang lebih rendah. Hal ini memungkinkan penggunaan generator asinkron tidak hanya untuk memberi daya pada perangkat industri yang tidak penting bagi bentuk tegangan input, tetapi juga untuk menghubungkan peralatan elektronik.

Ini adalah generator listrik asinkron yang merupakan sumber arus ideal untuk perangkat dengan beban aktif (ohmik): pemanas listrik, konverter las, lampu pijar, perangkat elektronik, peralatan komputer dan radio.

Keuntungan dari generator asinkron

Keuntungan tersebut termasuk faktor jernih yang rendah (faktor harmonik), yang mencirikan adanya kuantitatif harmonik yang lebih tinggi pada tegangan keluaran generator. Harmonisa yang lebih tinggi menyebabkan putaran yang tidak merata dan pemanasan motor listrik yang tidak perlu. Generator sinkron dapat memiliki faktor kliring hingga 15%, dan faktor kliring generator listrik asinkron tidak melebihi 2%. Jadi, generator listrik asinkron hampir hanya menghasilkan energi yang berguna.

Keuntungan lain dari generator listrik asinkron adalah tidak adanya belitan berputar dan komponen elektronik yang sensitif terhadap pengaruh luar dan seringkali rentan terhadap kerusakan. Oleh karena itu, generator asinkron hanya mengalami sedikit keausan dan dapat berfungsi untuk waktu yang sangat lama.

Output dari generator kami langsung 220/380V AC, yang dapat digunakan langsung ke peralatan rumah tangga (misalnya pemanas), untuk mengisi baterai, untuk dihubungkan ke penggergajian kayu, dan juga untuk pengoperasian paralel dengan jaringan tradisional. Dalam hal ini, Anda akan membayar selisih antara apa yang dikonsumsi dari jaringan dan apa yang dihasilkan oleh kincir angin. Karena tegangan langsung menuju parameter industri, maka Anda tidak memerlukan berbagai konverter (inverter) saat menghubungkan generator angin langsung ke beban Anda. Misalnya, Anda dapat langsung menyambung ke pabrik penggergajian kayu dan, jika ada angin, bekerja seolah-olah Anda baru saja tersambung ke jaringan 380V.

Jika rotor mesin asinkron yang dihubungkan ke jaringan bertegangan U1 diputar dengan menggunakan penggerak mula searah dengan putaran medan stator, tetapi dengan kecepatan n2>n1, maka pergerakan rotor relatif terhadap medan stator akan berubah (dibandingkan dengan mode motor mesin ini), karena rotor akan mengambil alih medan stator.

Dalam hal ini, slip akan menjadi negatif, dan arah ggl. E1 diinduksi pada belitan stator, sehingga arah arus I1 akan berubah ke arah sebaliknya. Akibatnya torsi elektromagnetik pada rotor juga akan berubah arah dan dari berputar (dalam mode motor) akan berubah menjadi berlawanan arah (berkaitan dengan torsi penggerak mula). Dalam kondisi ini, mesin asinkron akan beralih dari mode motor ke generator, mengubah energi mekanik mesin primer menjadi energi listrik. Dalam mode generator mesin asinkron, slip dapat bervariasi dalam kisarannya

dalam hal ini frekuensi ggl generator asinkron tetap tidak berubah, karena ditentukan oleh kecepatan putaran medan stator, yaitu. tetap sama dengan frekuensi arus dalam jaringan tempat generator asinkron dihidupkan.

Karena kenyataan bahwa dalam mode generator mesin asinkron kondisi untuk menciptakan medan stator berputar sama dengan mode motor (dalam kedua mode belitan stator dihubungkan ke jaringan dengan tegangan U1), dan mengkonsumsi arus magnetisasi I0 dari jaringan, mesin asinkron dalam mode generator memiliki sifat khusus: ia mengkonsumsi energi reaktif dari jaringan, yang diperlukan untuk menciptakan medan stator yang berputar, namun mengirimkan energi aktif ke jaringan, yang dihasilkan dari konversi energi mekanik dari mesin tersebut. penggerak utama.

Berbeda dengan generator sinkron, generator asinkron tidak terkena bahaya ketidaksinkronan. Namun, generator asinkron tidak banyak digunakan karena sejumlah kelemahannya dibandingkan generator sinkron.

Generator asinkron juga dapat beroperasi dalam kondisi otonom, mis. tanpa dimasukkan dalam jaringan umum. Namun dalam hal ini, untuk memperoleh daya reaktif yang diperlukan untuk memagnetisasi generator, digunakan kumpulan kapasitor, dihubungkan secara paralel dengan beban pada terminal generator.

Kondisi yang sangat diperlukan untuk pengoperasian generator asinkron adalah adanya sisa magnetisasi baja rotor, yang diperlukan untuk proses eksitasi sendiri generator. ggl kecil Eost, yang diinduksi pada belitan stator, menciptakan arus reaktif kecil di rangkaian kapasitor, dan oleh karena itu pada belitan stator, yang meningkatkan fluks sisa Fost. Selanjutnya, proses eksitasi diri berkembang, seperti pada generator arus searah eksitasi paralel. Dengan mengubah kapasitansi kapasitor, Anda dapat mengubah besarnya arus magnetisasi, dan akibatnya, besarnya tegangan generator. Karena ukurannya yang terlalu besar dan mahalnya biaya bank kapasitor, generator asinkron yang tereksitasi sendiri belum tersebar luas. Generator asinkron hanya digunakan pada pembangkit listrik tambahan berdaya rendah, misalnya pada pembangkit listrik tenaga angin.

generator buatan sendiri

Di pembangkit listrik saya, sumber arusnya adalah generator asinkron yang digerakkan oleh mesin bensin dua silinder berpendingin udara UD-25 (8 hp, 3000 rpm). Sebagai generator asinkron, tanpa modifikasi apapun, dapat menggunakan motor listrik asinkron konvensional dengan kecepatan putaran 750-1500 rpm dan daya hingga 15 kW.

Kecepatan putaran generator asinkron dalam mode normal harus melebihi nilai kecepatan pengenal (sinkron) motor listrik yang digunakan sebesar 10%. Anda dapat melakukannya sebagai berikut. Motor listrik dihidupkan dan kecepatan idle diukur dengan takometer. Penggerak sabuk dari mesin ke generator dirancang sedemikian rupa untuk memberikan sedikit peningkatan jumlah putaran generator. Misalnya, motor listrik dengan kecepatan pengenal 900 rpm menghasilkan 1230 rpm saat idle. Dalam hal ini penggerak sabuk dirancang untuk menjamin kecepatan putaran generator sebesar 1353 rpm.

Gulungan generator asinkron pada instalasi saya dihubungkan secara bintang dan menghasilkan tegangan tiga fasa sebesar 380 V. Untuk mempertahankan tegangan pengenal generator asinkron, perlu untuk memilih kapasitansi kapasitor yang tepat antara setiap fasa ( ketiga kapasitansinya sama). Untuk memilih wadah yang diperlukan, saya menggunakan tabel berikut. Sebelum memperoleh keterampilan yang diperlukan dalam pengoperasian, Anda dapat memeriksa pemanasan generator dengan sentuhan untuk menghindari panas berlebih. Pemanasan menunjukkan bahwa terlalu banyak kapasitansi yang terhubung.

Kapasitor yang cocok adalah tipe KBG-MN atau lainnya dengan tegangan operasi minimal 400 V. Pada saat genset dimatikan, muatan listrik tetap berada pada kapasitor, sehingga perlu dilakukan tindakan pencegahan terhadap sengatan listrik. Kapasitor harus tertutup rapat.

Saat bekerja dengan perkakas listrik genggam pada 220 V, saya menggunakan trafo step-down TSZI dari 380 V ke 220 V. Saat menghubungkan motor tiga fasa ke pembangkit listrik, mungkin saja generator tidak “menguasai” memulainya pertama kali. Kemudian Anda harus menghidupkan mesin dalam jangka pendek hingga menambah kecepatan, atau memutarnya secara manual.

Generator asinkron stasioner semacam ini, yang digunakan untuk pemanas listrik bangunan tempat tinggal, dapat digerakkan oleh mesin angin atau turbin yang dipasang di sungai atau aliran sungai kecil, jika ada di dekat rumah. Pada suatu waktu, di Chuvashia, pabrik Energozapchast memproduksi generator (pembangkit listrik tenaga mikrohidro) dengan kapasitas 1,5 kW berbasis motor listrik asinkron. VP Beltyukov dari Nolinsk membuat turbin angin dan juga menggunakan motor asinkron sebagai generator. Generator semacam itu dapat digerakkan dengan menggunakan traktor berjalan di belakang, traktor mini, mesin skuter, mesin mobil, dll.

Saya memasang pembangkit listrik saya pada trailer gandar tunggal yang kecil dan ringan - sebuah bingkai. Untuk pekerjaan di luar pertanian, saya memuat perkakas listrik yang diperlukan ke dalam mobil dan memasang instalasi saya ke dalamnya. Saya memotong jerami dengan mesin pemotong rotari, menggunakan traktor listrik untuk membajak tanah, menggaru, menanam, dan menimbun. Untuk pekerjaan seperti itu, lengkap dengan stasiunnya saya membawa gulungan dengan kabel KRPT empat inti. Ada satu hal yang perlu diperhatikan saat menggulung kabel. Jika Anda memutarnya dengan cara biasa, maka akan terbentuk solenoid yang akan mengalami kerugian tambahan. Untuk menghindarinya, kabel harus dilipat menjadi dua dan dililitkan pada gulungan, mulai dari lipatannya.

Di akhir musim gugur, kita harus menyiapkan kayu bakar untuk musim dingin dari kayu mati. Sekali lagi, saya menggunakan perkakas listrik. Di pondok musim panas saya, saya menggunakan gergaji bundar dan planer untuk mengolah bahan untuk pekerjaan pertukangan.

Sebagai hasil dari pengujian jangka panjang terhadap pengoperasian Generator Angin Berlayar kami dengan rangkaian eksitasi motor induksi (IM) tradisional berdasarkan penggunaan starter magnet sebagai sakelar, terungkap sejumlah kekurangan, yang menyebabkan ke pembentukan Kabinet Kontrol. Yang telah menjadi perangkat universal untuk mengubah motor Asinkron menjadi Generator! Sekarang cukup menghubungkan kabel dari IM motor ke perangkat kontrol kita dan generator sudah siap.

Bagaimana mengubah Motor Induksi menjadi generator - Rumah tanpa pondasi

Cara Mengubah Motor Asinkron Menjadi Generator - Rumah Tanpa Pondasi Mengapa Kita Menggunakan Generator Listrik Asinkron Generator asinkron adalah generator yang beroperasi dalam mode generator

Untuk kebutuhan membangun bangunan tempat tinggal atau pondok pribadi, pengrajin rumah mungkin memerlukan sumber energi listrik otonom, yang dapat dibeli di toko atau dirakit sendiri dari suku cadang yang tersedia.

Generator buatan sendiri dapat beroperasi dengan energi bensin, gas atau solar. Untuk melakukan ini, ia harus dihubungkan ke mesin melalui kopling penyerap goncangan, yang menjamin kelancaran putaran rotor.

Jika kondisi alam setempat memungkinkan, misalnya sering terjadi angin atau ada sumber air mengalir di dekatnya, maka Anda dapat membuat turbin angin atau hidrolik dan menghubungkannya ke motor tiga fase asinkron untuk menghasilkan listrik.

Berkat perangkat seperti itu, Anda akan memiliki sumber listrik alternatif yang terus berfungsi. Ini akan mengurangi konsumsi energi dari jaringan publik dan memungkinkan Anda menghemat pembayarannya.

Dalam beberapa kasus, diperbolehkan menggunakan tegangan satu fasa untuk memutar motor listrik dan mengirimkan torsi ke generator buatan sendiri untuk membuat jaringan simetris tiga fasa Anda sendiri.

Cara memilih motor asinkron untuk generator berdasarkan desain dan karakteristiknya

Fitur teknologi

Dasar dari generator buatan sendiri adalah motor listrik tiga fase asinkron dengan:

Perangkat stator

Inti magnet stator dan rotor terbuat dari pelat baja listrik berinsulasi, di mana alur dibuat untuk menampung kabel belitan.

Tiga belitan stator terpisah dapat dihubungkan di pabrik sesuai dengan diagram berikut:

Terminalnya dihubungkan di dalam kotak terminal dan dihubungkan dengan jumper. Kabel listrik juga dipasang di sini.

Dalam beberapa kasus, kabel dan kabel dapat dihubungkan dengan cara lain.

Tegangan simetris disuplai ke setiap fase motor asinkron, digeser sepanjang sudut sepertiga lingkaran. Mereka menghasilkan arus pada belitan.

Besaran-besaran ini mudah untuk dinyatakan dalam bentuk vektor.

Fitur desain rotor

Motor rotor luka

Mereka dilengkapi dengan belitan yang dibuat seperti belitan stator, dan ujung dari masing-masing dihubungkan ke cincin slip, yang menyediakan kontak listrik dengan sirkuit start dan penyesuaian melalui sikat tekanan.

Desain ini cukup sulit dibuat dan mahal. Hal ini memerlukan pemantauan berkala terhadap pengoperasian dan pemeliharaan yang memenuhi syarat. Karena alasan ini, tidak masuk akal untuk menggunakannya dalam desain generator buatan sendiri.

Akan tetapi, jika terdapat motor yang serupa dan tidak ada kegunaan lain, maka ujung-ujung masing-masing belitan (ujung-ujung yang dihubungkan pada cincin) dapat dihubung pendek satu sama lain. Dengan cara ini, rotor belitan akan berubah menjadi hubung singkat. Itu dapat dihubungkan sesuai dengan skema apa pun yang dibahas di bawah.

Motor sangkar tupai

Aluminium dituangkan ke dalam alur sirkuit magnetik rotor. Belitan dibuat dalam bentuk sangkar tupai yang berputar (yang mendapat nama tambahan seperti itu) dengan cincin jumper yang dihubung pendek di ujungnya.

Ini adalah rangkaian motor paling sederhana, yang tidak memiliki kontak bergerak. Karena itu, ia beroperasi untuk waktu yang lama tanpa campur tangan teknisi listrik dan ditandai dengan peningkatan keandalan. Disarankan untuk menggunakannya untuk membuat generator buatan sendiri.

Tanda pada rumah motor

Agar generator buatan sendiri dapat bekerja dengan andal, Anda perlu memperhatikan:

Kelas IP, yang mencirikan kualitas perlindungan perumahan dari pengaruh lingkungan;
konsumsi daya;
kecepatan;
diagram koneksi berliku;
arus beban yang diizinkan;
Efisiensi dan kosinus φ.

Diagram sambungan belitan, terutama untuk mesin lama yang telah beroperasi, sebaiknya dipanggil dan diperiksa dengan menggunakan metode kelistrikan. Teknologi ini dijelaskan secara rinci dalam artikel tentang menghubungkan motor tiga fase ke jaringan satu fase.

Prinsip pengoperasian motor asinkron sebagai generator

Implementasinya didasarkan pada metode reversibilitas mesin listrik. Jika motor, yang terputus dari tegangan listrik, mulai memutar rotor secara paksa pada kecepatan desain, maka EMF akan diinduksi pada belitan stator karena adanya energi sisa medan magnet.

Yang tersisa hanyalah menghubungkan bank kapasitor dengan peringkat yang sesuai ke belitan dan arus utama kapasitif akan mengalir melaluinya, yang memiliki karakter magnetisasi.

Agar eksitasi diri generator terjadi, dan sistem simetris tegangan tiga fasa terbentuk pada belitan, perlu untuk memilih kapasitansi kapasitor yang lebih besar dari nilai kritis tertentu. Selain nilainya, tenaga yang dihasilkan tentunya dipengaruhi oleh desain mesin.

Untuk pembangkitan energi tiga fasa normal dengan frekuensi 50 Hz, kecepatan rotor perlu dipertahankan melebihi komponen asinkron dengan nilai slip S, yang terletak dalam kisaran S=2 10%. Itu harus dipertahankan pada tingkat frekuensi sinkron.

Penyimpangan sinusoidal dari nilai frekuensi standar akan berdampak negatif pada pengoperasian peralatan dengan motor listrik: gergaji, pesawat terbang, berbagai mesin dan trafo. Hal ini hampir tidak berpengaruh pada beban resistif dengan elemen pemanas dan lampu pijar.

Diagram sambungan listrik

Dalam praktiknya, semua metode umum untuk menghubungkan belitan stator motor asinkron digunakan. Dengan memilih salah satunya, mereka menciptakan kondisi berbeda untuk pengoperasian peralatan dan menghasilkan tegangan dengan nilai tertentu.

Sirkuit bintang

Pilihan populer untuk menghubungkan kapasitor

Diagram koneksi motor asinkron dengan belitan bintang untuk pengoperasian sebagai generator jaringan tiga fase memiliki bentuk standar.

Skema generator asinkron dengan kapasitor terhubung ke dua belitan

Opsi ini cukup populer. Ini memungkinkan Anda memberi daya pada tiga kelompok konsumen dari dua belitan:

Kapasitor kerja dan kapasitor awal dihubungkan ke sirkuit menggunakan sakelar terpisah.

Berdasarkan rangkaian yang sama, Anda dapat membuat generator buatan sendiri dengan menghubungkan kapasitor ke salah satu belitan motor asinkron.

Diagram segitiga

Ketika gulungan stator dirakit dalam konfigurasi bintang, generator akan menghasilkan tegangan tiga fasa sebesar 380 volt. Jika Anda mengubahnya menjadi segitiga, maka - 220.

Tiga skema yang ditunjukkan pada gambar di atas adalah skema dasar, tetapi bukan satu-satunya. Berdasarkan mereka, metode koneksi lain dapat dibuat.

Cara menghitung karakteristik genset berdasarkan daya mesin dan kapasitas kapasitor

Untuk menciptakan kondisi pengoperasian normal mesin listrik, perlu dijaga kesetaraan antara tegangan pengenal dan daya dalam mode generator dan motor listrik.

Untuk tujuan ini, kapasitansi kapasitor dipilih dengan mempertimbangkan daya reaktif Q yang dihasilkannya pada berbagai beban. Nilainya dihitung dengan ekspresi:

Dari rumus ini, dengan mengetahui tenaga mesin, untuk memastikan beban penuh, Anda dapat menghitung kapasitas bank kapasitor:

Namun, mode pengoperasian generator harus diperhitungkan. Saat idle, kapasitor akan membebani belitan secara tidak perlu dan memanaskannya. Hal ini menyebabkan hilangnya energi yang besar dan struktur yang terlalu panas.

Untuk menghilangkan fenomena ini, kapasitor dihubungkan secara bertahap, menentukan jumlahnya tergantung pada beban yang diberikan. Untuk menyederhanakan pemilihan kapasitor untuk menghidupkan motor asinkron dalam mode generator, tabel khusus telah dibuat.

Kapasitor starter seri K78-17 dan sejenisnya dengan tegangan operasi 400 volt atau lebih sangat cocok untuk digunakan sebagai bagian dari baterai kapasitif. Sangat dapat diterima untuk menggantinya dengan kertas logam dengan denominasi yang sesuai. Mereka harus dirakit secara paralel.

Tidak ada gunanya menggunakan model kapasitor elektrolitik untuk beroperasi di sirkuit generator asinkron buatan sendiri. Mereka dirancang untuk rangkaian arus searah, dan ketika melewati sinusoidal yang berubah arah, mereka dengan cepat gagal.

Ada skema khusus untuk menghubungkannya untuk tujuan tersebut, ketika setiap setengah gelombang diarahkan oleh dioda ke rakitannya sendiri. Tapi ini cukup rumit.

Desain

Perangkat otonom pembangkit listrik harus sepenuhnya memenuhi persyaratan pengoperasian peralatan operasi yang aman dan diimplementasikan sebagai satu modul, termasuk panel listrik berengsel dengan perangkat:

pengukuran - dengan voltmeter hingga 500 volt dan pengukur frekuensi;
peralihan beban - tiga sakelar (satu sakelar umum memasok tegangan dari generator ke sirkuit konsumen, dan dua lainnya menghubungkan kapasitor);
perlindungan - sakelar otomatis yang menghilangkan konsekuensi korsleting atau kelebihan beban dan RCD (perangkat arus sisa) yang menyelamatkan pekerja dari kerusakan isolasi dan potensi fase yang memasuki rumahan.

Redundansi catu daya utama

Saat membuat generator buatan sendiri, perlu untuk memastikan kompatibilitasnya dengan sirkuit pembumian peralatan kerja, dan ketika beroperasi secara mandiri, generator tersebut harus terhubung dengan andal ke sirkuit pembumian.

Jika pembangkit listrik dibuat untuk catu daya cadangan perangkat yang beroperasi dari jaringan negara, maka pembangkit tersebut harus digunakan ketika tegangan dari saluran terputus, dan ketika dipulihkan, harus dihentikan. Untuk tujuan ini, cukup memasang sakelar yang mengontrol semua fase secara bersamaan atau menghubungkan sistem otomatis yang kompleks untuk menyalakan daya cadangan.

Pemilihan tegangan

Sirkuit 380 volt memiliki peningkatan risiko cedera pada manusia. Ini digunakan dalam kasus ekstrim ketika tidak mungkin bertahan dengan nilai fase 220.

Kelebihan beban genset

Mode seperti itu menciptakan pemanasan berlebihan pada belitan, diikuti dengan penghancuran insulasi. Mereka terjadi ketika arus yang melewati belitan terlampaui karena:

pemilihan kapasitas kapasitor yang salah;
menghubungkan konsumen berdaya tinggi.

Dalam kasus pertama, perlu untuk memantau kondisi termal dengan hati-hati selama idle. Jika terjadi pemanasan berlebihan, kapasitansi kapasitor harus disesuaikan.

Fitur menghubungkan konsumen

Daya total generator tiga fasa terdiri dari tiga bagian yang dihasilkan pada setiap fasa, yaitu 1/3 dari total daya. Arus yang melewati satu belitan tidak boleh melebihi nilai pengenal. Ini harus diperhitungkan ketika menghubungkan konsumen, mendistribusikannya secara merata ke seluruh fase.

Ketika generator buatan sendiri dirancang untuk beroperasi pada dua fase, ia tidak dapat dengan aman menghasilkan listrik lebih dari 2/3 dari nilai totalnya, dan jika hanya satu fase yang terlibat, maka hanya 1/3.

Kontrol frekuensi

Pengukur frekuensi memungkinkan Anda memantau indikator ini. Jika tidak dipasang pada desain generator buatan sendiri, Anda dapat menggunakan metode tidak langsung: saat idle, tegangan keluaran melebihi nominal 380/220 sebesar 4–6% pada frekuensi 50 Hz.

Cara membuat genset buatan sendiri dari motor asinkron, desain dan renovasi apartemen DIY

Tips untuk pengrajin rumah cara membuat genset buatan sendiri dari motor listrik tiga fasa asinkron dengan diagram rangkaian. gambar dan video

Cara membuat genset buatan sendiri dari motor asinkron

Halo semua! Hari ini kita akan melihat cara membuat generator buatan sendiri dari motor asinkron dengan tangan Anda sendiri. Saya sudah lama tertarik dengan pertanyaan ini, tetapi entah kenapa saya tidak punya waktu untuk menangani penerapannya. Sekarang mari kita lakukan sedikit teori.

Jika Anda mengambil dan memutar motor listrik asinkron dari suatu penggerak mula, maka dengan mengikuti prinsip reversibilitas mesin listrik Anda dapat membuatnya menghasilkan arus listrik. Untuk melakukan ini, Anda perlu memutar poros motor asinkron dengan frekuensi yang sama atau sedikit lebih tinggi dari frekuensi putaran asinkronnya. Akibat sisa magnet pada rangkaian magnet motor listrik, sejumlah EMF akan diinduksi pada terminal belitan stator.

Sekarang mari kita ambil dan sambungkan kapasitor non-polar C ke terminal belitan stator, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Dalam hal ini, arus kapasitif terdepan akan mulai mengalir melalui belitan stator. Ini akan disebut magnetisasi. Itu. Generator asinkron akan tereksitasi sendiri dan EMF akan meningkat. Nilai EMF akan bergantung pada karakteristik mesin listrik itu sendiri dan kapasitansi kapasitor. Jadi, kami telah mengubah motor listrik asinkron biasa menjadi generator.

Sekarang mari kita bicara tentang bagaimana memilih kapasitor yang tepat untuk generator buatan sendiri dari motor asinkron. Kapasitas harus dipilih agar tegangan yang dihasilkan dan daya keluaran generator asinkron sesuai dengan daya dan tegangan saat beroperasi sebagai motor listrik. Lihat tabel di bawah untuk datanya. Mereka relevan untuk membangkitkan generator asinkron dengan tegangan 380 volt dan kecepatan putaran 750 hingga 1500 rpm.

Dengan bertambahnya beban pada generator asinkron maka tegangan pada terminal-terminalnya akan cenderung turun (beban induktif pada generator akan meningkat). Untuk mempertahankan tegangan pada tingkat tertentu, perlu menghubungkan kapasitor tambahan. Untuk melakukan ini, Anda dapat menggunakan pengatur tegangan khusus, yang ketika tegangan pada terminal stator generator berkurang, akan menghubungkan bank kapasitor tambahan menggunakan kontak.

Kecepatan putaran generator dalam mode normal harus melebihi kecepatan sinkron sebesar 5-10 persen. Artinya, jika kecepatan putarannya 1000 rpm, maka perlu memutarnya pada frekuensi 1050-1100 rpm.

Salah satu keuntungan besar dari generator asinkron adalah dapat digunakan sebagai motor listrik asinkron biasa tanpa modifikasi. Namun tidak disarankan untuk terlalu terbawa suasana dan membuat generator dari motor listrik dengan daya lebih dari 15-20 kV*A. Generator buatan sendiri dari motor asinkron adalah solusi terbaik bagi mereka yang tidak memiliki kesempatan untuk menggunakan generator laminasi Kronotex klasik. Semoga sukses dengan semuanya dan sampai jumpa!

Cara membuat genset buatan sendiri dari motor asinkron, perbaikan DIY

Cara membuat genset buatan sendiri dari motor asinkron Halo semuanya! Hari ini kita akan melihat cara membuat generator buatan sendiri dari motor asinkron dengan tangan Anda sendiri. Pertanyaan ini sudah lama ditanyakan kepada saya

Invensi ini berkaitan dengan bidang teknik elektro dan teknik tenaga, khususnya metode dan peralatan untuk menghasilkan energi listrik, dan dapat digunakan dalam sistem catu daya otonom, dalam otomasi dan peralatan rumah tangga, dalam penerbangan, transportasi laut dan jalan raya.

Karena metode pembangkitan non-standar dan desain asli motor-generator, mode generator dan motor listrik digabungkan dalam satu proses dan terkait erat. Akibatnya, ketika suatu beban dihubungkan, interaksi medan magnet stator dan rotor membentuk torsi yang searah dengan torsi yang dihasilkan oleh penggerak eksternal.

Dengan kata lain, seiring dengan meningkatnya daya yang dikonsumsi oleh beban generator, rotor motor generator mulai berakselerasi, dan daya yang dikonsumsi oleh penggerak eksternal juga menurun.

Rumor telah lama beredar di Internet bahwa generator dengan jangkar cincin Gram mampu menghasilkan lebih banyak energi listrik daripada yang dikeluarkan energi mekanik, dan ini disebabkan oleh fakta bahwa tidak ada torsi pengereman di bawah beban.

Hasil percobaan itulah yang membuahkan penemuan motor generator.

Sudah lama beredar rumor di Internet bahwa generator dengan jangkar cincin Gram mampu menghasilkan lebih banyak energi listrik daripada yang dikeluarkan energi mekanik dan hal ini disebabkan oleh fakta bahwa tidak ada torsi pengereman di bawah beban. Informasi ini mendorong kami untuk melakukan serangkaian percobaan dengan belitan cincin, yang hasilnya akan kami tunjukkan di halaman ini. Untuk percobaan, 24 buah belitan independen dengan jumlah lilitan yang sama dililitkan pada inti toroidal.

1) Awalnya beban belitan dihubungkan secara seri, terminal beban ditempatkan secara diametris. Sebuah magnet permanen dengan kemampuan berputar terletak di tengah belitan.

Setelah magnet digerakkan menggunakan penggerak, beban dihubungkan dan putaran penggerak diukur dengan takometer laser. Seperti yang diduga, kecepatan motor penggerak mulai menurun. Semakin besar daya yang dikonsumsi beban, semakin besar penurunan kecepatannya.

2) Untuk pemahaman yang lebih baik tentang proses yang terjadi pada belitan, miliammeter DC dihubungkan sebagai pengganti beban.
Ketika magnet berputar perlahan, Anda dapat mengamati polaritas dan besarnya sinyal keluaran pada posisi magnet tertentu.

Dari gambar terlihat bahwa ketika kutub magnet berhadapan dengan terminal belitan (Gbr. 4;8), arus dalam belitan adalah 0. Bila magnet diposisikan pada saat kutub berada di tengah belitan, kita memiliki nilai arus maksimum (Gbr. 2;6).

3) Pada percobaan tahap selanjutnya, hanya separuh belitan yang digunakan. Magnet juga berputar perlahan, dan pembacaan perangkat dicatat.

Pembacaan instrumen sepenuhnya bertepatan dengan percobaan sebelumnya (Gambar 1-8).

4) Setelah itu, drive eksternal dihubungkan ke magnet dan mulai berputar dengan kecepatan maksimum.

Saat beban tersambung, penggerak mulai mendapatkan momentum!

Dengan kata lain, ketika kutub magnet dan kutub yang terbentuk pada belitan dengan inti magnet berinteraksi, ketika arus melewati belitan, timbul torsi yang diarahkan sepanjang arah torsi yang dihasilkan oleh motor penggerak.

Gambar 1, penggerak mengerem kuat saat beban tersambung. Gambar 2, ketika beban dihubungkan, penggerak mulai berakselerasi.

5) Untuk memahami apa yang terjadi, kami memutuskan untuk membuat peta kutub magnet yang muncul pada belitan ketika arus melewatinya. Untuk mencapai hal ini, serangkaian percobaan dilakukan. Belitan dihubungkan dengan cara yang berbeda, dan pulsa arus searah diterapkan ke ujung belitan. Dalam hal ini, magnet permanen dipasang pada pegas dan ditempatkan secara bergantian di sebelah masing-masing 24 belitan.

Berdasarkan reaksi magnet (apakah ditolak atau ditarik), peta kutub yang muncul disusun.

Dari gambar Anda dapat melihat bagaimana kutub magnet muncul pada belitan ketika dihidupkan secara berbeda (persegi panjang kuning pada gambar adalah zona netral medan magnet).

Ketika polaritas pulsa berubah, kutub, seperti yang diharapkan, berubah ke arah sebaliknya, sehingga opsi berbeda untuk menyalakan belitan diambil dengan polaritas daya yang sama.

6) Sekilas hasil pada Gambar 1 dan 5 sama.

Setelah dianalisis lebih dekat, menjadi jelas bahwa distribusi kutub di sekitar lingkaran dan “ukuran” zona netral sangat berbeda. Gaya tarik atau tolak magnet dari belitan dan rangkaian magnet ditunjukkan oleh bayangan gradien kutub.

7) Saat membandingkan data eksperimen yang dijelaskan dalam paragraf 1 dan 4, selain perbedaan mendasar dalam respons penggerak terhadap sambungan beban, dan perbedaan signifikan dalam “parameter” kutub magnet, perbedaan lain juga diidentifikasi. Pada kedua percobaan tersebut, voltmeter dipasang paralel dengan beban, dan amperemeter dipasang seri dengan beban. Jika pembacaan alat pada percobaan pertama (titik 1) diambil 1, maka pada percobaan kedua (titik 4) pembacaan voltmeter juga sama dengan 1. Pembacaan ammeter sebesar 0,005 dari hasil percobaan pertama.

8) Berdasarkan penjelasan pada paragraf sebelumnya, masuk akal untuk mengasumsikan bahwa jika celah non-magnetik (udara) dibuat pada bagian rangkaian magnet yang tidak terpakai, maka kuat arus pada belitan akan meningkat.

Setelah dibuat celah udara, magnet kembali disambungkan ke motor penggerak dan diputar hingga kecepatan maksimal. Kekuatan arus justru meningkat beberapa kali lipat, dan mulai menjadi sekitar 0,5 dari hasil percobaan pada poin 1,
tetapi pada saat yang sama torsi pengereman muncul di penggerak.

9) Dengan menggunakan metode yang dijelaskan pada paragraf 5, peta tiang-tiang struktur ini disusun.

10) Mari kita bandingkan dua pilihan

Tidak sulit untuk berasumsi bahwa jika celah udara pada inti magnet diperbesar, maka susunan geometris kutub magnet menurut Gambar 2 akan mendekati susunan yang sama seperti pada Gambar 1. Dan hal ini, pada gilirannya, akan menimbulkan efek untuk mempercepat penggerak, yang dijelaskan dalam paragraf 4 (saat menghubungkan beban, alih-alih mengerem, torsi tambahan dibuat pada torsi penggerak).

11) Setelah celah pada rangkaian magnet ditingkatkan hingga maksimum (ke tepi belitan), ketika beban dihubungkan alih-alih mengerem, penggerak mulai menambah kecepatan lagi.

Dalam hal ini, peta kutub belitan dengan inti magnet terlihat seperti ini:

Berdasarkan prinsip pembangkitan listrik yang diusulkan, dimungkinkan untuk merancang generator arus bolak-balik yang, ketika daya listrik pada beban meningkat, tidak memerlukan peningkatan daya mekanik penggerak.

Prinsip pengoperasian Generator Motor.

Menurut fenomena induksi elektromagnetik, ketika fluks magnet yang melewati suatu rangkaian tertutup berubah, timbul ggl pada rangkaian tersebut.

Menurut aturan Lenz: Arus induksi yang timbul dalam rangkaian penghantar tertutup mempunyai arah sedemikian rupa sehingga medan magnet yang ditimbulkannya melawan perubahan fluks magnet yang menimbulkan arus tersebut. Dalam hal ini, tidak masalah bagaimana fluks magnet bergerak dalam kaitannya dengan rangkaian (Gbr. 1-3).

Metode pembangkitan EMF pada motor-generator kita mirip dengan Gambar 3. Metode ini memungkinkan kita menggunakan aturan Lenz untuk meningkatkan torsi pada rotor (induktor).

1) Belitan stator
2) Rangkaian magnet stator
3) Induktor (rotor)
4) Memuat
5) Arah putaran rotor
6) Garis tengah medan magnet kutub induktor

Ketika penggerak eksternal dihidupkan, rotor (induktor) mulai berputar. Ketika permulaan belitan dilintasi oleh fluks magnet salah satu kutub induktor, ggl diinduksi pada belitan.

Ketika suatu beban dihubungkan, arus mulai mengalir pada belitan dan kutub-kutub medan magnet yang timbul pada belitan, menurut aturan E.H. Lenz, diarahkan untuk bertemu dengan fluks magnet yang menggairahkannya.
Karena belitan dengan inti terletak sepanjang busur lingkaran, medan magnet rotor bergerak sepanjang belitan (busur lingkaran) belitan.

Dalam hal ini, pada awal belitan, menurut aturan Lenz, sebuah kutub tampak identik dengan kutub induktor, dan di ujung lainnya berlawanan. Karena kutub-kutub yang sejenis tolak-menolak dan kutub-kutub yang berlawanan tarik-menarik, induktor cenderung mengambil posisi yang sesuai dengan aksi gaya-gaya ini, sehingga menciptakan momen tambahan yang diarahkan sepanjang arah putaran rotor. Induksi magnet maksimum pada belitan dicapai pada saat garis tengah kutub induktor berlawanan dengan bagian tengah belitan. Dengan pergerakan induktor lebih lanjut, induksi magnet belitan berkurang, dan pada saat garis tengah kutub induktor meninggalkan belitan, sama dengan nol. Pada saat yang sama, permulaan belitan mulai melintasi medan magnet kutub kedua induktor, dan menurut aturan yang dijelaskan di atas, tepi belitan tempat kutub pertama mulai menjauh mulai mendorongnya. pergi dengan kekuatan yang semakin besar.

Gambar:
1) Titik nol, kutub-kutub induktor (rotor) diarahkan secara simetris ke tepi belitan yang berbeda pada belitan EMF = 0.
2) Garis tengah kutub utara magnet (rotor) melintasi awal belitan, muncul EMF pada belitan, dan karenanya muncul kutub magnet yang identik dengan kutub pembangkit (rotor).
3) Kutub rotor berada di tengah belitan dan EMF berada pada nilai maksimum pada belitan.
4) Kutub mendekati ujung belitan dan ggl berkurang seminimal mungkin.
5) Titik nol berikutnya.
6) Garis tengah kutub selatan memasuki belitan dan siklus berulang (7;8;1).

Dalam upaya memperoleh sumber listrik otonom, para ahli telah menemukan cara untuk mengubah motor listrik AC asinkron tiga fase menjadi generator dengan tangan mereka sendiri. Metode ini memiliki sejumlah kelebihan dan beberapa kelemahan.

Penampilan motor listrik asinkron

Bagian ini menunjukkan elemen utama:

bodi besi cor dengan sirip radiator untuk pendinginan yang efisien;
rumah rotor sangkar tupai dengan garis pergeseran medan magnet relatif terhadap sumbunya;
mengganti grup kontak dalam kotak (borno), untuk mengganti belitan stator pada rangkaian bintang atau delta dan menghubungkan kabel catu daya;
kumpulan padat kabel tembaga dari belitan stator;
poros rotor baja dengan alur untuk memasang katrol dengan kunci baji.

Pembongkaran rinci motor listrik asinkron, yang menunjukkan semua bagiannya, ditunjukkan pada gambar di bawah.

Pembongkaran detail motor asinkron

Keuntungan generator yang dikonversi dari motor asinkron:

kemudahan perakitan sirkuit, tidak perlu membongkar motor listrik, tidak perlu memutar ulang belitan;
kemampuan memutar generator arus listrik dengan turbin angin atau hidrolik;
Generator dari motor asinkron banyak digunakan pada sistem motor-generator untuk mengubah jaringan AC 220V satu fasa menjadi jaringan tiga fasa dengan tegangan 380V.
kemungkinan menggunakan generator di lapangan, memutarnya dari mesin pembakaran internal.

Kerugiannya adalah sulitnya menghitung kapasitansi kapasitor yang dihubungkan ke belitan; pada kenyataannya, hal ini dilakukan secara eksperimental.

Oleh karena itu, sulit untuk mencapai daya maksimum dari generator seperti itu, ada kesulitan dalam memasok listrik ke instalasi listrik yang mempunyai arus awal yang besar, seperti gergaji bundar dengan motor AC tiga fasa, pengaduk beton dan instalasi listrik lainnya.

Prinsip pengoperasian genset

Pengoperasian generator semacam itu didasarkan pada prinsip reversibilitas: “setiap instalasi listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dapat melakukan proses sebaliknya.” Prinsip kerja generator yang digunakan, putaran rotor menimbulkan EMF dan munculnya arus listrik pada belitan stator.

Berdasarkan teori tersebut terlihat jelas bahwa motor listrik asinkron dapat diubah menjadi generator listrik. Untuk melakukan rekonstruksi secara sadar, perlu dipahami bagaimana proses pembangkitan terjadi dan apa yang diperlukan untuk itu. Semua motor yang digerakkan oleh arus bolak-balik dianggap asinkron. Medan stator bergerak sedikit di depan medan magnet rotor, menariknya seiring dengan arah putaran.

Untuk mendapatkan proses kebalikannya, pembangkitan, medan rotor harus memajukan pergerakan medan magnet stator, idealnya berputar ke arah yang berlawanan. Hal ini dicapai dengan menghubungkan kapasitor besar ke jaringan catu daya, untuk meningkatkan kapasitas, digunakan kelompok kapasitor. Unit kapasitor diisi dengan mengumpulkan energi magnet (sebuah elemen komponen reaktif arus bolak-balik). Muatan kapasitor mempunyai fasa yang berlawanan dengan sumber arus motor listrik, sehingga putaran rotor mulai melambat, belitan stator menghasilkan arus.

Konversi

Bagaimana cara praktis mengubah motor listrik asinkron menjadi generator dengan tangan Anda sendiri?

Untuk menghubungkan kapasitor, Anda perlu membuka penutup atas boron (kotak), tempat grup kontak berada, mengganti kontak belitan stator dan kabel daya motor asinkron terhubung.

Buka boron dengan grup kontak

Gulungan stator dapat dihubungkan dalam konfigurasi “Bintang” atau “Segitiga”.

Sirkuit koneksi "Bintang" dan "Segitiga"

Papan nama atau lembar data produk menunjukkan kemungkinan diagram sambungan dan parameter motor untuk berbagai sambungan. Diindikasikan:

arus maksimum;
tegangan suplai;
konsumsi daya;
jumlah putaran per menit;
Efisiensi dan parameter lainnya.

Parameter mesin ditunjukkan pada papan nama

Dalam generator tiga fasa dari motor listrik asinkron, yang dibuat dengan tangan, kapasitor dihubungkan dalam rangkaian “Segitiga” atau “Bintang” yang serupa.

Opsi koneksi dengan "Bintang" memastikan proses awal menghasilkan arus pada kecepatan lebih rendah dibandingkan saat menghubungkan rangkaian dalam "Segitiga". Dalam hal ini, tegangan pada keluaran generator akan sedikit lebih rendah. Sambungan delta memberikan sedikit peningkatan tegangan keluaran, namun memerlukan rpm yang lebih tinggi saat menghidupkan generator. Dalam motor listrik asinkron satu fasa, satu kapasitor pemindah fasa dihubungkan.

Diagram pengkabelan kapasitor pada generator berbentuk “Segitiga”

Kapasitor model KBG-MN atau merek lain dengan tegangan minimal 400 V non-polar digunakan; model elektrolitik bipolar tidak cocok dalam kasus ini.

Seperti apa bentuk kapasitor poleless merk KBG-MN?

Perhitungan kapasitas kapasitor untuk motor yang digunakan

Daya keluaran terukur generator, kW	Perkiraan kapasitas dalam, µF
2	60
3,5	100
5	138
7	182
10	245
15	342

Pada generator sinkron, proses pembangkitan dirangsang pada belitan jangkar dari sumber arus. 90% motor asinkron memiliki rotor sangkar tupai, tanpa belitan; eksitasi dihasilkan oleh sisa muatan statis di rotor. Cukup dengan membuat EMF pada tahap awal putaran, yang menginduksi arus dan mengisi ulang kapasitor melalui belitan stator. Pengisian selanjutnya sudah berasal dari arus yang dihasilkan, proses pembangkitan akan terus menerus selama rotor berputar.

Disarankan untuk memasang sambungan beban otomatis ke generator, soket dan kapasitor di panel tertutup terpisah. Letakkan kabel penghubung dari generator boron ke switchboard dalam kabel berinsulasi terpisah.

Sekalipun generator tidak berfungsi, Anda harus menghindari menyentuh terminal kapasitor pada kontak soket. Muatan yang terakumulasi oleh kapasitor bertahan dalam waktu lama dan dapat menyebabkan sengatan listrik. Grounding rumah semua unit, motor, generator, panel kontrol.

Pemasangan sistem motor-generator

Saat memasang generator dengan motor dengan tangan Anda sendiri, Anda harus memperhitungkan bahwa jumlah putaran pengenal yang ditentukan dari motor listrik asinkron yang digunakan saat idle lebih besar.

Skema generator motor pada penggerak sabuk

Pada mesin 900 rpm pada kecepatan idle akan terdapat 1230 rpm, untuk memperoleh daya yang cukup pada output generator yang dikonversi dari mesin ini, Anda harus memiliki jumlah putaran 10% lebih tinggi dari kecepatan idle:

1230 + 10% = 1353 rpm.

Penggerak sabuk dihitung menggunakan rumus:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg – kecepatan putaran generator yang dibutuhkan 1353 rpm;

Vm – kecepatan putaran motor 1200 rpm;

Dm – diameter puli pada motor 15 cm;

Dg – diameter puli pada generator.

Memiliki motor 1200 rpm yang pulinya Ø 15 cm, tinggal menghitung Dg – diameter puli pada generator.

Dg = Vm x Dm/ Vg = 1200 rpm x 15cm/1353 rpm = 13,3 cm.

Generator dengan magnet neodymium

Bagaimana cara membuat generator dari motor listrik asinkron?

Generator buatan sendiri ini menghilangkan penggunaan unit kapasitor. Sumber medan magnet, yang menginduksi EMF dan menghasilkan arus pada belitan stator, dibangun di atas magnet neodymium permanen. Untuk melakukannya sendiri, Anda harus melakukan langkah-langkah berikut secara berurutan:

Lepaskan penutup depan dan belakang motor asinkron.
Lepaskan rotor dari stator.

Seperti apa bentuk rotor motor asinkron?

Rotor digiling, lapisan atas yang 2 mm lebih besar dari ketebalan magnet dihilangkan. Dalam kondisi sehari-hari, tidak selalu mungkin untuk membuat rotor dengan tangan Anda sendiri, tanpa adanya peralatan dan keterampilan memutar. Anda perlu menghubungi spesialis di bengkel pembubutan.
Templat disiapkan pada selembar kertas biasa untuk penempatan magnet bulat, Ø 10-20 mm, tebal hingga 10 mm, dengan gaya tarik menarik 5-9 kg per persegi/cm, ukurannya tergantung pada ukuran rotor . Templat direkatkan ke permukaan rotor, magnet ditempatkan dalam strip dengan sudut 15 - 20 derajat relatif terhadap sumbu rotor, 8 buah per strip. Gambar di bawah menunjukkan bahwa pada beberapa rotor terdapat garis-garis gelap-terang perpindahan garis-garis medan magnet relatif terhadap sumbunya.

Memasang magnet pada rotor

Rotor pada magnet dihitung sehingga terdapat empat kelompok strip, dalam satu kelompok terdapat 5 strip, jarak antar kelompok adalah 2Ø magnet. Kesenjangan dalam kelompok adalah 0,5-1Ø magnet, susunan ini mengurangi gaya menempelnya rotor ke stator, harus diputar dengan upaya dua jari;
Rotor magnetik, dibuat sesuai dengan pola yang diperhitungkan, diisi dengan resin epoksi. Setelah agak kering, bagian silinder rotor ditutup dengan lapisan fiberglass dan diresapi kembali dengan resin epoksi. Ini akan mencegah magnet terbang keluar saat rotor berputar. Lapisan atas pada magnet tidak boleh melebihi diameter asli rotor, yaitu sebelum alur. Jika tidak, rotor tidak akan jatuh ke tempatnya atau akan bergesekan dengan belitan stator saat berputar.
Setelah kering, rotor dapat dipasang kembali dan tutupnya ditutup;
Untuk menguji generator listrik, perlu memutar rotor dengan bor listrik, mengukur tegangan pada keluaran. Jumlah putaran ketika tegangan yang diinginkan tercapai diukur dengan takometer.
Mengetahui jumlah putaran generator yang diperlukan, penggerak sabuk dihitung sesuai dengan metode yang dijelaskan di atas.

Pilihan penerapan yang menarik adalah ketika generator listrik berbasis motor listrik asinkron digunakan dalam rangkaian generator motor listrik self-feeding. Ketika sebagian daya yang dihasilkan oleh generator disalurkan ke motor listrik, yang memutarnya. Sisa energinya dihabiskan untuk muatan. Dengan menerapkan prinsip self-feeding, secara praktis dimungkinkan untuk menyediakan pasokan listrik otonom ke rumah untuk waktu yang lama.

Video. G generator dari motor asinkron.

Bagi sebagian besar konsumen listrik, membeli pembangkit listrik tenaga diesel bertenaga seperti TEKSAN TJ 303 DW5C dengan daya keluaran 303 kVA atau 242 kW tidaklah masuk akal. Generator bensin berdaya rendah harganya mahal; pilihan terbaik adalah membuat generator angin sendiri atau perangkat generator motor bertenaga mandiri.

Dengan menggunakan informasi ini, Anda dapat merakit generator dengan tangan Anda sendiri menggunakan magnet permanen atau kapasitor. Peralatan seperti ini sangat berguna di rumah pedesaan, di lapangan, sebagai sumber listrik darurat ketika tidak ada tegangan di jaringan industri. Mereka tidak dapat menangani rumah yang lengkap dengan AC, kompor listrik dan ketel pemanas, atau motor gergaji bundar yang kuat. Anda dapat mengalirkan listrik untuk sementara ke peralatan penting rumah tangga, penerangan, lemari es, TV dan lain-lain yang tidak membutuhkan daya dalam jumlah besar.

Agar motor asinkron menjadi generator arus bolak-balik, harus dibentuk medan magnet di dalamnya, hal ini dapat dilakukan dengan memasang magnet permanen pada rotor motor. Seluruh perubahan itu sederhana dan kompleks pada saat yang bersamaan.

Pertama, Anda perlu memilih mesin yang sesuai yang paling cocok untuk bekerja sebagai generator berkecepatan rendah. Ini adalah motor asinkron multi-kutub, motor berkecepatan rendah 6 dan 8 kutub sangat cocok, dengan kecepatan maksimum dalam mode motor tidak lebih dari 1350 rpm. Motor semacam itu memiliki jumlah kutub dan gigi paling banyak pada statornya.

Selanjutnya, Anda perlu membongkar mesin dan melepas rotor jangkar, yang harus digiling pada mesin dengan ukuran tertentu untuk merekatkan magnet. Magnet neodymium, biasanya magnet bulat kecil dilem. Sekarang saya akan mencoba memberi tahu Anda bagaimana dan berapa banyak magnet yang harus direkatkan.

Pertama, Anda perlu mengetahui berapa banyak kutub yang dimiliki motor Anda, tetapi cukup sulit untuk memahami hal ini dari belitan tanpa pengalaman yang sesuai, jadi lebih baik membaca jumlah kutub pada penandaan motor, jika tentu saja tersedia. , meskipun dalam banyak kasus memang demikian. Di bawah ini adalah contoh penandaan mesin dan penjelasan penandaannya.

Berdasarkan merek mesin. Untuk 3 fasa: Tipe motor Daya, kW Tegangan, V Kecepatan putaran, (sinkronisasi), Efisiensi rpm, % Berat, kg

Misalnya: DAF3 400-6-10 UHL1 400 6000 600 93,7 4580 Penunjukan mesin: D - mesin; A - asinkron; F - dengan rotor luka; 3 - versi tertutup; 400 - daya, kW; b - tegangan, kV; 10 - jumlah tiang; UHL - versi iklim; 1 - kategori akomodasi.

Kebetulan mesinnya bukan produksi kami, seperti pada foto di atas, dan penandaannya tidak jelas, atau penandaannya tidak terbaca. Maka hanya ada satu cara yang tersisa, yaitu menghitung berapa banyak gigi yang Anda miliki pada stator dan berapa banyak gigi yang ditempati satu kumparan. Jika misalnya kumparan mempunyai 4 gigi, dan hanya ada 24 gigi, maka motor Anda enam kutub.

Jumlah kutub stator perlu diketahui untuk mengetahui jumlah kutub pada saat menempelkan magnet pada rotor. Besaran ini biasanya sama, yaitu jika kutub statornya 6 buah, maka magnetnya harus direkatkan dengan kutub bolak-balik sebanyak 6, SNSNSN.

Sekarang setelah jumlah kutub diketahui, kita perlu menghitung jumlah magnet untuk rotor. Untuk melakukan ini, Anda perlu menghitung keliling rotor menggunakan rumus sederhana 2nR dimana n=3,14. Artinya, kita mengalikan 3,14 dengan 2 dan dengan jari-jari rotor kita mendapatkan kelilingnya. Selanjutnya, kita mengukur rotor kita sepanjang besi yang ada di mandrel aluminium. Setelah itu, Anda bisa menggambar strip yang dihasilkan beserta panjang dan lebarnya, Anda bisa melakukannya di komputer lalu mencetaknya.

Anda perlu menentukan ketebalan magnet, kira-kira sama dengan 10-15% dari diameter rotor, misalnya jika rotornya 60mm, maka ketebalan magnet harus 5-7mm. Untuk keperluan ini, magnet biasanya dibeli berbentuk bulat. Jika diameter rotor kira-kira 6 cm, maka tinggi magnetnya bisa 6-10 mm. Setelah memutuskan magnet mana yang akan digunakan, pada templat yang panjangnya sama dengan panjang lingkaran

Contoh perhitungan magnet suatu rotor, misal diameter rotor adalah 60 cm, kita hitung kelilingnya = 188 cm. Panjangnya kita bagi dengan jumlah kutub, dalam hal ini dengan 6, dan kita mendapatkan 6 bagian, di setiap bagian magnet direkatkan dengan kutub yang sama. Tapi itu belum semuanya. Sekarang Anda perlu menghitung berapa banyak magnet yang dapat dimasukkan ke dalam satu kutub untuk mendistribusikannya secara merata di sepanjang kutub. Misalnya lebar magnet bulat 1 cm, jarak antar magnet sekitar 2-3 mm, artinya 10 mm + 3 = 13 mm.

Panjang lingkaran kita bagi menjadi 6 bagian = 31mm, yaitu lebar salah satu tiang sepanjang keliling rotor, dan lebar tiang sepanjang besi, misalkan 60mm. Artinya luas tiang adalah 60 kali 31 mm. Ternyata ada 8 dalam 2 baris magnet per kutub dengan jarak antara keduanya 5mm. Dalam hal ini, perlu menghitung ulang jumlah magnet agar pas pada tiang sekencang mungkin.

Berikut contoh magnet yang lebarnya 10 mm, jadi jarak antar magnetnya adalah 5 mm. Jika diameter magnet diperkecil, misalnya 2 kali lipat, yaitu 5 mm, maka magnet tersebut akan mengisi kutub lebih rapat, akibatnya medan magnet akan bertambah karena jumlah massa totalnya lebih besar. dari magnet. Sudah ada 5 baris magnet tersebut (5mm) dan panjang 10 buah, yaitu 50 magnet per kutub, dan jumlah total per rotor adalah 300 pcs.

Untuk mengurangi daya rekat, templat harus diberi tanda sehingga perpindahan magnet pada saat menempel adalah lebar satu magnet, jika lebar magnet 5mm maka perpindahannya adalah 5mm.

Sekarang setelah Anda memutuskan magnetnya, Anda perlu menggiling rotor agar magnetnya pas. Jika tinggi magnet adalah 6mm, maka diameternya diperkecil menjadi 12+1mm, 1mm adalah margin untuk pembengkokan tangan. Magnet dapat ditempatkan pada rotor dengan dua cara.

Cara yang pertama adalah dengan membuat mandrel terlebih dahulu yang lubang-lubang magnetnya dibor sesuai pola, setelah itu mandrel dipasang pada rotor, dan magnet direkatkan ke dalam lubang yang telah dibor. Pada rotor, setelah membuat alur, Anda juga perlu menggiling strip aluminium pemisah di antara besi hingga kedalaman yang sama dengan tinggi magnet. Dan isi alur yang dihasilkan dengan serbuk gergaji anil yang dicampur dengan lem epoksi. Ini akan meningkatkan efisiensi secara signifikan, serbuk gergaji akan berfungsi sebagai sirkuit magnet tambahan di antara besi rotor. Pengambilan sampel dapat dilakukan dengan mesin pemotong maupun pada mesin.

Mandrel untuk merekatkan magnet dilakukan seperti ini: poros mesin dibungkus dengan polyintel, kemudian perban yang direndam dalam lem epoxy dililit lapis demi lapis, kemudian digiling sesuai ukuran pada mesin dan dikeluarkan dari rotor, templat direkatkan dan dilubangi. dibor untuk magnetnya, lalu mandrelnya dipasang kembali pada rotor dan magnet yang direkatkan biasanya direkatkan dengan lem epoxy. Di bawah pada foto ada dua contoh tempel magnet, contoh pertama di 2 foto adalah tempel magnet menggunakan mandrel, dan yang kedua di halaman berikutnya langsung melalui template.Pada dua foto pertama Anda dapat melihat dengan jelas dan menurut saya jelas bagaimana magnetnya direkatkan.

Bersambung ke halaman berikutnya.

Generator tipe asinkron atau induksi adalah jenis perangkat khusus yang menggunakan arus bolak-balik dan memiliki kemampuan untuk menghasilkan listrik. Ciri utamanya adalah putaran rotor yang relatif cepat, dalam hal kecepatan putaran elemen ini, secara signifikan lebih unggul daripada variasi sinkron.

Salah satu keunggulan utamanya adalah kemampuan untuk menggunakan perangkat ini tanpa modifikasi sirkuit yang signifikan atau pengaturan yang lama.

Generator induksi jenis satu fasa dapat disambungkan dengan memberikan tegangan yang diperlukan, hal ini memerlukan sambungan ke sumber listrik. Namun, sejumlah model menghasilkan eksitasi diri; kemampuan ini memungkinkan mereka berfungsi dalam mode independen dari sumber eksternal.

Hal ini dicapai dengan secara berurutan membawa kapasitor ke kondisi kerja.

Rangkaian generator dari motor asinkron

rangkaian generator berdasarkan motor asinkron

Di hampir semua mesin tipe listrik, yang dirancang sebagai generator, terdapat 2 belitan aktif yang berbeda, yang tanpanya pengoperasian perangkat tidak mungkin dilakukan:

Gulungan medan, yang terletak di jangkar khusus.
Gulungan stator, yang bertanggung jawab atas pembentukan arus listrik, proses ini terjadi di dalamnya.

Untuk memvisualisasikan dan memahami lebih akurat semua proses yang terjadi selama pengoperasian generator, pilihan terbaik adalah dengan melihat lebih dekat diagram operasinya:

Tegangan, yang disuplai dari baterai atau sumber lainnya, menciptakan medan magnet pada belitan jangkar.
Memutar elemen perangkat bersama dengan medan magnet dapat diimplementasikan dengan berbagai cara, termasuk secara manual.
Medan magnet, berputar dengan kecepatan tertentu, menghasilkan induksi elektromagnetik, yang menyebabkan munculnya arus listrik pada belitan.
Sebagian besar skema digunakan saat ini tidak mempunyai kemampuan untuk memberikan tegangan pada belitan jangkar, hal ini disebabkan adanya rotor sangkar tupai pada desainnya. Oleh karena itu, terlepas dari kecepatan dan waktu putaran poros, perangkat catu daya akan tetap tidak diberi energi.

Saat mengubah mesin menjadi generator, penciptaan medan magnet bergerak secara mandiri adalah salah satu syarat utama dan wajib.

Perangkat pembangkit

Sebelum mengambil tindakan apa pun untuk merombakke dalam generator, Anda perlu memahami struktur mesin ini, yang terlihat seperti ini:

stator, yang dilengkapi dengan belitan jaringan 3 fase yang terletak di permukaan kerjanya.
Lekok disusun sedemikian rupa sehingga menyerupai bentuk bintang: 3 elemen awal dihubungkan satu sama lain, dan 3 sisi berlawanan dihubungkan ke slip ring yang tidak mempunyai titik kontak satu sama lain.
Pas memiliki pengikatan yang andal ke poros rotor.
Dalam desain Ada kuas khusus yang tidak membuat gerakan independen, tetapi membantu menyalakan rheostat dengan tiga fase. Ini memungkinkan Anda untuk mengubah parameter resistansi belitan yang terletak di rotor.
Sering, di perangkat internal terdapat elemen seperti korsleting otomatis, yang diperlukan untuk membuat arus pendek belitan dan menghentikan rheostat, yang dalam kondisi kerja.
Elemen tambahan lain dari perangkat generator mungkin merupakan perangkat khusus yang menggerakkan sikat dan slip ring secara terpisah pada saat melewati tahap penutupan. Tindakan ini membantu mengurangi kerugian gesekan secara signifikan.

Membuat generator dari mesin

Faktanya, motor listrik asinkron apa pun dapat diubah dengan tangan Anda sendiri menjadi perangkat yang berfungsi seperti generator, yang kemudian dapat digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Bahkan mesin yang diambil dari mesin cuci model lama atau peralatan rumah tangga lainnya mungkin cocok untuk tujuan ini.

Agar proses ini berhasil diterapkan, disarankan untuk mengikuti algoritme tindakan berikut:

Hapus lapisan inti mesin, yang menyebabkan depresi akan terbentuk dalam strukturnya. Ini dapat dilakukan pada mesin bubut, disarankan untuk menghilangkan 2 mm. seluruh inti dan buat lubang tambahan dengan kedalaman sekitar 5 mm.
Ambil dimensi dari rotor yang dihasilkan, setelah itu templat dibuat dalam bentuk strip dari bahan timah, yang sesuai dengan dimensi perangkat.
Install di ruang kosong yang dihasilkan terdapat magnet neodymium, yang harus dibeli terlebih dahulu. Setiap kutub membutuhkan setidaknya 8 elemen magnet.
Fiksasi magnet dapat dilakukan dengan menggunakan superglue universal, namun harus diperhatikan bahwa ketika mendekati permukaan rotor akan berubah posisinya, sehingga harus dipegang erat dengan tangan hingga setiap elemen direkatkan. Selain itu, disarankan untuk menggunakan kacamata pengaman selama proses ini untuk menghindari lem terciprat ke mata Anda.
Bungkus rotornya kertas biasa dan selotip yang diperlukan untuk mengamankannya.
Bagian ujung rotor tutup dengan plastisin, yang akan memastikan penyegelan perangkat.
Setelah tindakan selesai perlu untuk memproses rongga bebas antara elemen magnet. Untuk melakukan ini, sisa ruang kosong di antara magnet harus diisi dengan resin epoksi. Cara paling mudah adalah dengan membuat lubang khusus pada cangkang, mengubahnya menjadi leher, dan menutup pinggirannya dengan plastisin. Anda bisa menuangkan resin ke dalamnya.
Tunggu sampai mengeras sepenuhnya diisi dengan resin, setelah itu cangkang kertas pelindung dapat dilepas.
Rotor harus diperbaiki menggunakan mesin atau alat bantu sehingga dapat diolah, yaitu berupa penggerindaan permukaan. Untuk keperluan tersebut, Anda bisa menggunakan amplas dengan setting grit sedang.
Tentukan negara bagian dan tujuan kabel keluar dari mesin. Dua harus mengarah ke belitan yang berfungsi, sisanya dapat dipotong agar tidak bingung di kemudian hari.
Terkadang proses rotasinya sangat buruk, paling sering penyebabnya adalah bantalan lama yang sudah usang dan kencang, dalam hal ini dapat diganti dengan yang baru.
Penyearah untuk generator dapat dirakit dari silikon khusus, yang dirancang khusus untuk tujuan ini. Anda juga tidak memerlukan pengontrol untuk mengisi daya; hampir semua model modern dapat digunakan.

Setelah semua langkah di atas selesai, maka prosesnya dianggap selesai, motor asinkron telah diubah menjadi generator dengan tipe yang sama.

Menilai tingkat efisiensi – apakah menguntungkan?

Pembangkitan arus listrik oleh motor listrik cukup nyata dan layak dalam prakteknya, pertanyaan utamanya adalah seberapa menguntungkannya?

Perbandingan dilakukan terutama dengan versi sinkron dari perangkat serupa, yang tidak memiliki rangkaian eksitasi listrik, namun meskipun demikian, struktur dan desainnya tidak lebih sederhana.

Hal ini disebabkan adanya bank kapasitor, yang merupakan elemen yang secara teknis rumit yang tidak ada pada generator asinkron.

Keuntungan utama perangkat asinkron adalah kapasitor yang tersedia tidak memerlukan perawatan apa pun, karena semua energi ditransfer dari medan magnet rotor dan arus yang dihasilkan selama pengoperasian generator.

Arus listrik yang dihasilkan selama pengoperasian sebenarnya tidak memiliki harmonisa yang lebih tinggi, yang merupakan keuntungan signifikan lainnya.

Perangkat asinkron tidak memiliki kelebihan lain selain yang disebutkan, namun memiliki sejumlah kelemahan signifikan:

Selama operasi mereka tidak ada kemungkinan untuk memastikan parameter industri nominal dari arus listrik yang dihasilkan oleh generator.
Sensitivitas tingkat tinggi bahkan perbedaan sekecil apa pun dalam parameter beban kerja.
Jika parameter beban yang diizinkan pada generator terlampaui, kekurangan listrik akan terdeteksi, setelah itu pengisian ulang menjadi tidak mungkin dan proses pembangkitan akan dihentikan. Untuk menghilangkan kelemahan ini, sering digunakan baterai dengan kapasitas besar, yang memiliki kemampuan untuk mengubah volumenya tergantung pada besarnya beban yang diterapkan.

Arus listrik yang dihasilkan oleh generator asinkron sering mengalami perubahan, sifatnya tidak diketahui, acak dan tidak dapat dijelaskan dengan argumen ilmiah.

Ketidakmungkinan memperhitungkan dan mengkompensasi perubahan tersebut menjelaskan fakta bahwa perangkat tersebut belum mendapatkan popularitas dan belum tersebar luas di industri atau urusan rumah tangga yang paling serius.

Berfungsinya motor asinkron sebagai generator

Sesuai dengan prinsip pengoperasian semua mesin tersebut, pengoperasian motor induksi setelah diubah menjadi generator terjadi sebagai berikut:

Setelah menghubungkan kapasitor ke terminal, sejumlah proses terjadi pada belitan stator. Secara khusus, arus penggerak mulai bergerak dalam belitan, yang menciptakan efek magnetisasi.
Hanya jika kapasitornya cocok parameter kapasitas yang diperlukan, perangkat akan tereksitasi sendiri. Hal ini mendorong sistem tegangan 3 fasa yang simetris pada belitan stator.
Nilai tegangan akhir akan tergantung pada kemampuan teknis mesin yang digunakan, serta kemampuan kapasitor yang digunakan.

Berkat tindakan yang dijelaskan, proses mengubah motor asinkron sangkar tupai menjadi generator dengan karakteristik serupa terjadi.

Aplikasi

Dalam kehidupan sehari-hari dan produksi, generator semacam itu banyak digunakan di berbagai bidang dan bidang, namun yang paling diminati adalah yang melakukan fungsi-fungsi berikut:

Gunakan sebagai mesin Sebab, ini adalah salah satu fitur yang paling populer. Banyak orang membuat generator asinkron sendiri untuk digunakan untuk tujuan ini.
Bekerja sebagai pembangkit listrik tenaga air dengan keluaran yang sedikit.
Menyediakan makanan dan listrik dari apartemen kota, rumah pedesaan pribadi atau peralatan rumah tangga individu.
Lakukan fungsi dasar generator las.
Peralatan tidak terputus arus bolak-balik konsumen individu.

Penting untuk memiliki keterampilan dan pengetahuan tertentu tidak hanya dalam pembuatan, tetapi juga dalam pengoperasian mesin tersebut; tip berikut dapat membantu dalam hal ini:

Semua jenis generator asinkron Terlepas dari area penggunaannya, ini adalah perangkat yang berbahaya, oleh karena itu disarankan untuk mengisolasinya.
Selama proses pembuatan perangkat pemasangan alat ukur perlu dipertimbangkan, karena perlu diperoleh data tentang fungsi dan parameter operasinya.
Ketersediaan tombol khusus, yang dengannya Anda dapat mengontrol perangkat, sangat memudahkan proses pengoperasian.
Pembumian merupakan persyaratan wajib yang harus dilaksanakan sebelum mengoperasikan genset.
Selama bekerja, Efisiensi perangkat asinkron dapat menurun secara berkala sebesar 30-50%; terjadinya masalah ini tidak dapat diatasi, karena proses ini merupakan bagian integral dari konversi energi.