Jenereta ya DIY kutoka kwa injini ya asynchronous. Jenereta ya Jifanyie mwenyewe: maoni bora na vidokezo juu ya jinsi ya kutengeneza jenereta ya kisasa na mikono yako mwenyewe (maelekezo na picha na michoro)

Kazi hii inahitaji manipulations kadhaa, ambayo lazima iambatane na ufahamu wazi wa kanuni na njia za uendeshaji wa vifaa vile.

Ni nini na jinsi inavyofanya kazi

Motor ya umeme ya aina ya asynchronous ni mashine ambayo nishati ya umeme inabadilishwa kuwa nishati ya mitambo na ya joto. Mpito kama huo unawezekana kwa sababu ya uzushi wa induction ya sumakuumeme ambayo hufanyika kati ya vilima vya stator na rotor. Kipengele cha motors asynchronous ni ukweli kwamba kasi ya mzunguko wa mambo haya mawili muhimu ni tofauti.

Vipengele vya kubuni vya motor ya kawaida ya umeme vinaweza kuonekana kwenye mfano. Wote stator na rotor ni vitu vya mviringo coaxial, vinavyotengenezwa kwa kukusanya idadi ya kutosha ya sahani kutoka kwa chuma maalum. Laminations za stator zina grooves ndani ya pete na, wakati zimeunganishwa, huunda grooves ya longitudinal ambayo upepo wa waya wa shaba hujeruhiwa. Kwa rotor, jukumu lake linachezwa na vijiti vya alumini; pia huingizwa kwenye grooves ya msingi, lakini imefungwa kwa pande zote mbili na sahani za kufunga.

Wakati voltage inatumiwa kwenye vilima vya stator, shamba la umeme linaonekana juu yao na huanza kuzunguka. Kutokana na ukweli kwamba kasi ya mzunguko wa rotor ni wazi chini, EMF inaingizwa kati ya vilima na shimoni la kati huanza kusonga. Usio wa usawazishaji wa masafa huhusishwa sio tu na misingi ya kinadharia ya mchakato, lakini pia na msuguano halisi wa fani za usaidizi wa shimoni; itapunguza kasi kwa kiasi fulani kuhusiana na uwanja wa stator.

Jenereta ya umeme ni nini?

Jenereta ni mashine ya umeme inayobadilisha nishati ya mitambo na ya joto kuwa nishati ya umeme. Kutoka kwa mtazamo huu, ni kifaa kinyume cha moja kwa moja katika kanuni ya uendeshaji na hali ya uendeshaji kwa motor asynchronous. Aidha, aina ya kawaida ya jenereta za umeme ni induction.

Tunapokumbuka kutoka kwa nadharia iliyoelezwa hapo juu, hii inakuwa inawezekana tu wakati kuna tofauti katika mapinduzi ya mashamba ya magnetic ya stator na rotor. Hitimisho moja la kimantiki linafuata kutoka kwa hili (kwa kuzingatia pia kanuni ya kubadilika, iliyotajwa mwanzoni mwa kifungu) - inawezekana kinadharia kutengeneza jenereta kutoka kwa mashine ya asynchronous, kwa kuongeza, hii ni shida ambayo inaweza kutatuliwa kwa kujitegemea. kwa kurudi nyuma.

Uendeshaji wa injini katika hali ya jenereta

Jenereta yoyote ya umeme ya asynchronous hutumiwa kama aina ya transformer, ambapo nishati ya mitambo kutoka kwa mzunguko wa shimoni ya motor inabadilishwa kuwa sasa mbadala. Hii inakuwa inawezekana wakati kasi yake inakuwa ya juu kuliko synchronous (kuhusu 1500 rpm). Mpango wa kisasa wa kubadilisha na kuunganisha injini katika hali ya jenereta ya umeme na kizazi cha sasa cha awamu tatu inaweza kukusanywa kwa urahisi na mikono yako mwenyewe:

Wasomaji wetu wanapendekeza! Ili kuokoa bili za umeme, wasomaji wetu wanapendekeza 'Sanduku la Kuokoa Umeme'. Malipo ya kila mwezi yatakuwa chini ya 30-50% kuliko yalivyokuwa kabla ya kutumia kiokoa. Huondoa kipengee tendaji kutoka kwa mtandao, na kusababisha kupunguzwa kwa mzigo na, kwa sababu hiyo, matumizi ya sasa. Vifaa vya umeme hutumia umeme kidogo na gharama hupunguzwa.

Ili kufikia kasi kama hiyo ya kuanzia, inahitajika kutumia torque kubwa (kwa mfano, kwa kuunganisha injini ya mwako wa ndani kwenye jenereta ya gesi au impela kwenye kinu). Mara tu kasi ya mzunguko inafikia thamani ya synchronous, benki ya capacitor huanza kufanya kazi, na kuunda sasa ya capacitive. Kutokana na hili, msisimko wa kujitegemea wa windings ya stator hutokea na sasa ya umeme huzalishwa (mode ya kizazi).

Hali ya lazima kwa operesheni thabiti ya jenereta kama hiyo ya umeme na mzunguko wa mtandao wa viwanda wa 50 Hz ni kufuata kwa sifa zake za mzunguko:

Kasi yake ya kuzunguka inapaswa kuzidi kasi ya asynchronous (mzunguko wa uendeshaji wa motor yenyewe) kwa asilimia ya kuteleza (kutoka 2 hadi 10%),
Kasi ya mzunguko wa jenereta lazima ilingane na kasi ya usawazishaji.

Jinsi ya kukusanya jenereta ya asynchronous mwenyewe?

Baada ya kupata ujuzi, ujuzi na uwezo wa kufanya kazi na habari, unaweza kukusanya / kutengeneza jenereta ya kufanya kazi kutoka kwa injini na mikono yako mwenyewe. Ili kufanya hivyo, unahitaji kufanya hatua halisi katika mlolongo ufuatao:

Kasi halisi ya mzunguko (asynchronous) ya injini, ambayo imepangwa kutumika kama jenereta ya umeme, imehesabiwa. Kuamua kasi ya kitengo kilichounganishwa kwenye mtandao, unaweza kutumia tachograph,
Mzunguko wa synchronous wa motor imedhamiriwa, ambayo pia itakuwa asynchronous kwa jenereta. Hapa kiasi cha kuingizwa kinazingatiwa (2-10%). Hebu sema vipimo vilionyesha kasi ya mzunguko wa 1450 rpm. Mzunguko unaohitajika wa uendeshaji wa jenereta ya umeme itakuwa:

nGEN = (1.02…1.1)nDV= (1.02…1.1) 1450 = 1479…1595 rpm,

Uteuzi wa capacitor ya uwezo unaohitajika (meza za data za kulinganisha za kawaida hutumiwa).

Tunaweza kukomesha hili, lakini ikiwa voltage ya mtandao wa awamu moja ya 220V inahitajika, basi hali ya uendeshaji ya kifaa hicho itahitaji kuanzishwa kwa transformer ya chini kwenye mzunguko uliotolewa hapo awali.

Aina za jenereta za injini

Kununua jenereta ya kawaida ya umeme iliyopangwa tayari sio radhi ya bei nafuu na haiwezekani kuwa nafuu kwa wengi wa vitendo wa wananchi wenzetu. Jenereta iliyotengenezwa nyumbani inaweza kuwa mbadala bora; inaweza kukusanywa na ujuzi wa kutosha wa uhandisi wa umeme na mabomba. Kifaa kilichounganishwa kinaweza kutumika kwa mafanikio kama:

Jenereta ya umeme inayojitegemea. Mtumiaji anaweza kupata kwa mikono yake mwenyewe kifaa cha kutengeneza umeme kwa muda mrefu wa hatua kwa sababu ya kujichaji mwenyewe,
Jenereta ya upepo. Windmill, ambayo huzunguka chini ya ushawishi wa upepo, hutumiwa kama kifaa cha kusukuma kinachohitajika kuanzisha injini.
Jenereta yenye sumaku za neodymium,
Jenereta ya gesi ya awamu tatu,
Jenereta ya awamu moja ya chini ya nguvu kwa motors ya vifaa vya umeme, nk.

Kubadilisha motor ya kawaida katika kifaa cha kuzalisha kazi kwa mikono yako mwenyewe ni shughuli ya kusisimua na ni wazi kuokoa bajeti yako. Kwa njia hii, unaweza kubadilisha windmill ya kawaida kwa kuunganisha kwenye injini kwa ajili ya uzalishaji wa nishati ya uhuru.

Msingi ulikuwa motor asynchronous AC ya viwanda yenye nguvu ya 1.5 kW na kasi ya shimoni ya 960 rpm. Kwa yenyewe, motor kama hiyo haiwezi kufanya kazi kama jenereta. Inahitaji uboreshaji, yaani uingizwaji au urekebishaji wa rotor.
Sahani ya kitambulisho cha injini:

Jambo jema kuhusu injini ni kwamba ina mihuri kila mahali inapohitaji kuwa, hasa kwenye fani. Hii huongeza kwa kiasi kikubwa muda kati ya matengenezo ya mara kwa mara, kwani vumbi na uchafu haziwezi kufika popote na kupenya.
Taa za motor hii ya umeme zinaweza kuwekwa kwa upande wowote, ambayo ni rahisi sana.

Kubadilisha motor asynchronous kuwa jenereta

Ondoa vifuniko na uondoe rotor.
Upepo wa stator unabaki asili, motor haifanyiki tena, kila kitu kinabaki kama kilivyo, bila mabadiliko.

Rota ilirekebishwa ili kuagiza. Iliamuliwa kuifanya sio ya chuma-yote, lakini imetungwa.

Hiyo ni, rotor ya awali ni chini ya ukubwa fulani.
Kikombe cha chuma kinageuka na kushinikizwa kwenye rotor. Unene wa skanisho katika kesi yangu ni 5 mm.

Kuashiria mahali pa kuunganisha sumaku ilikuwa moja ya shughuli ngumu zaidi. Matokeo yake, kwa njia ya majaribio na makosa, iliamuliwa kuchapisha template kwenye karatasi, kukata miduara ndani yake kwa sumaku za neodymium - ni pande zote. Na gundi sumaku kulingana na template kwenye rotor.
Kosa kuu liliibuka katika kukata miduara mingi kwenye karatasi.
Ukubwa wote huchaguliwa mmoja mmoja kwa kila injini. Haiwezekani kutoa vipimo vya jumla vya uwekaji wa sumaku.

Sumaku za Neodymium zimeunganishwa na gundi kuu.

Mesh ya thread ya nylon ilifanywa kwa kuimarisha.

Ifuatayo, kila kitu kimefungwa na mkanda, fomu iliyotiwa muhuri imetengenezwa kutoka chini, imefungwa na plastiki, na funeli ya kujaza hufanywa kutoka kwa mkanda huo huo juu. Kila kitu kinajazwa na resin epoxy.

Resin inapita polepole kutoka juu hadi chini.

Baada ya resin epoxy kuwa ngumu, ondoa mkanda.

Sasa kila kitu ni tayari kukusanya jenereta.

Tunaendesha rotor kwenye stator. Hii lazima ifanyike kwa tahadhari kali, kwani sumaku za neodymium zina nguvu kubwa na rota huruka kwenye stator.

Kukusanya na kufunga vifuniko.

Sumaku hazigusi. Kuna karibu hakuna sticking, inageuka kwa urahisi.
Kukagua kazi. Tunazunguka jenereta kutoka kwa kuchimba visima, kwa kasi ya mzunguko wa 1300 rpm.
Injini imeunganishwa kwenye nyota; jenereta za aina hii haziwezi kuunganishwa kwenye pembetatu; hazitafanya kazi.
Voltage huondolewa ili kuangalia kati ya awamu.

Jenereta kutoka kwa injini ya asynchronous hufanya kazi kikamilifu. Kwa maelezo zaidi, angalia video.

Kituo cha mwandishi -

Kifungu kinaelezea jinsi ya kujenga jenereta ya awamu ya tatu (awamu moja) 220/380 V kulingana na motor ya umeme ya AC asynchronous.

Injini ya umeme ya awamu tatu ya asynchronous, iliyogunduliwa mwishoni mwa karne ya 19 na mhandisi wa umeme wa Urusi M.O. Dolivo-Dobrovolsky, sasa imeenea sana katika tasnia, kilimo, na pia katika maisha ya kila siku. Motors za umeme za Asynchronous ni rahisi zaidi na za kuaminika zaidi kufanya kazi. Kwa hiyo, katika hali zote ambapo hii inaruhusiwa chini ya hali ya gari la umeme na hakuna haja ya fidia ya nguvu tendaji, motors asynchronous AC inapaswa kutumika.

Kuna aina mbili kuu za motors asynchronous: na rotor ya ngome ya squirrel na kwa rotor ya jeraha. Gari ya umeme ya squirrel-cage ya asynchronous ina sehemu ya stationary - stator na sehemu ya kusonga - rotor, inayozunguka katika fani zilizowekwa katika ngao mbili za magari. Cores ya stator na rotor hufanywa kwa karatasi tofauti za chuma za umeme zilizowekwa maboksi kutoka kwa kila mmoja. Upepo unaofanywa kwa waya wa maboksi huwekwa kwenye grooves ya msingi wa stator. Upepo wa fimbo huwekwa kwenye grooves ya msingi wa rotor au alumini iliyoyeyuka hutiwa. Jumper pete-mzunguko mfupi rotor vilima katika ncha (hivyo jina short-circuited). Tofauti na rotor ya ngome ya squirrel, upepo unaofanywa kama upepo wa stator huwekwa kwenye nafasi za rotor ya jeraha la awamu. Mwisho wa vilima huletwa kwa pete za kuingizwa zilizowekwa kwenye shimoni. Brushes slide kando ya pete, kuunganisha vilima kwa kuanzia au kudhibiti rheostat. Motors za umeme za Asynchronous na rotor ya jeraha ni vifaa vya gharama kubwa zaidi, vinahitaji matengenezo yaliyohitimu, ni chini ya kuaminika, na kwa hiyo hutumiwa tu katika sekta hizo ambapo haziwezi kufanywa bila yao. Kwa sababu hii, sio kawaida sana, na hatutazingatia zaidi.

Sasa inapita kupitia vilima vya stator iliyounganishwa na mzunguko wa awamu ya tatu, na kuunda uwanja wa magnetic unaozunguka. Mistari ya sumaku ya uwanja wa stator inayozunguka huvuka baa za upepo wa rotor na kushawishi nguvu ya electromotive (EMF) ndani yao. Chini ya ushawishi wa EMF hii, sasa inapita katika fimbo za rotor za muda mfupi. Fluji za sumaku zinatokea karibu na vijiti, na kuunda uwanja wa sumaku wa jumla wa rotor, ambayo, kuingiliana na uwanja wa sumaku unaozunguka wa stator, huunda nguvu ambayo inalazimisha rotor kuzunguka kwa mwelekeo wa kuzunguka kwa uwanja wa sumaku wa stator. Mzunguko wa mzunguko wa rotor ni kidogo kidogo kuliko mzunguko wa mzunguko wa shamba la magnetic iliyoundwa na upepo wa stator. Kiashiria hiki kina sifa ya kuingizwa S na ni kwa injini nyingi katika safu kutoka 2 hadi 10%.

Katika mitambo ya viwandani, motors za awamu tatu za asynchronous hutumiwa mara nyingi, ambazo hutolewa kwa namna ya mfululizo wa umoja. Hizi ni pamoja na mfululizo mmoja wa 4A na kiwango cha nguvu kilichopimwa kutoka 0.06 hadi 400 kW, mashine ambazo zinaaminika sana, zina utendaji mzuri na zinakidhi viwango vya dunia.

Jenereta zinazojiendesha za asynchronous ni mashine za awamu tatu ambazo hubadilisha nishati ya mitambo ya msomaji mkuu kuwa nishati ya umeme ya sasa inayobadilishana. Faida yao isiyo na shaka juu ya aina zingine za jenereta ni kukosekana kwa utaratibu wa brashi ya commutator na, kama matokeo, uimara zaidi na kuegemea. Ikiwa motor ya asynchronous iliyokatwa kutoka kwa mtandao imewekwa kwenye mzunguko kutoka kwa motor yoyote ya msingi, basi, kwa mujibu wa kanuni ya reversibility ya mashine za umeme, wakati kasi ya mzunguko wa synchronous inafikiwa, EMF fulani huundwa kwenye vituo vya vilima vya stator. chini ya ushawishi wa uwanja wa sumaku uliobaki. Ikiwa sasa unaunganisha betri ya capacitors C kwenye vituo vya upepo wa stator, basi sasa ya capacitive inayoongoza itapita kwenye windings ya stator, ambayo katika kesi hii ni magnetizing. Uwezo wa betri C lazima uzidi thamani fulani muhimu C0, kulingana na vigezo vya jenereta ya uhuru ya asynchronous: tu katika kesi hii jenereta inasisimua yenyewe na mfumo wa voltage ya ulinganifu wa awamu ya tatu umewekwa kwenye vilima vya stator. Thamani ya voltage hatimaye inategemea sifa za mashine na uwezo wa capacitors. Kwa hivyo, motor ya umeme ya squirrel-cage ya asynchronous inaweza kubadilishwa kuwa jenereta ya asynchronous.

Mtini. 1 Saketi ya kawaida ya kuunganisha motor ya umeme isiyolingana kama jenereta.

Unaweza kuchagua uwezo ili voltage iliyopimwa na nguvu ya jenereta ya asynchronous ni sawa na voltage na nguvu, kwa mtiririko huo, wakati inafanya kazi kama motor umeme.

Jedwali la 1 linaonyesha uwezo wa capacitors kwa msisimko wa jenereta za asynchronous (U = 380 V, 750 ... 1500 rpm). Hapa nguvu tendaji Q imedhamiriwa na fomula:

Q = 0.314 U2 C 10 -6,

ambapo C ni uwezo wa capacitors, μF.

Nguvu ya jenereta,	Kuzembea
	uwezo,	nguvu tendaji,
	uwezo,	nguvu tendaji,	uwezo,	nguvu tendaji,	uwezo,	nguvu tendaji,

Kama inavyoonekana kutoka kwa data hapo juu, mzigo wa kufata kwenye jenereta ya asynchronous, ambayo hupunguza sababu ya nguvu, husababisha kuongezeka kwa kasi kwa uwezo unaohitajika.

Ili kudumisha voltage ya mara kwa mara na mzigo unaoongezeka, ni muhimu kuongeza uwezo wa capacitor, yaani, kuunganisha capacitors ya ziada.

Hali hii lazima izingatiwe kama hasara ya jenereta ya asynchronous.

Mzunguko wa mzunguko wa jenereta ya asynchronous katika hali ya kawaida lazima uzidi ile ya asynchronous kwa thamani ya kuingizwa S = 2 ... 10%, na inafanana na mzunguko wa synchronous.

Kushindwa kuzingatia hali hii itasababisha ukweli kwamba mzunguko wa voltage inayozalishwa inaweza kutofautiana na mzunguko wa viwanda wa 50 Hz, ambayo itasababisha uendeshaji usio na utulivu wa watumiaji wanaotegemea mzunguko wa umeme: pampu za umeme, mashine za kuosha, vifaa na pembejeo ya transformer.

Kupungua kwa mzunguko unaozalishwa ni hatari sana, kwa kuwa katika kesi hii upinzani wa inductive wa windings ya motors umeme na transfoma hupungua, ambayo inaweza kusababisha joto lao kuongezeka na kushindwa mapema.

Gari ya umeme ya squirrel-cage ya kawaida isiyo ya kawaida ya nguvu inayofaa inaweza kutumika kama jenereta isiyo ya kawaida bila marekebisho yoyote. Nguvu ya jenereta ya motor ya umeme imedhamiriwa na nguvu ya vifaa vilivyounganishwa. Yanayohitaji nishati zaidi ni:

· transfoma ya kulehemu ya kaya;

· saw umeme, jointers umeme, crushers nafaka (nguvu 0.3 ... 3 kW);

· tanuu za umeme za aina za "Rossiyanka" na "Ndoto" yenye nguvu ya hadi 2 kW;

· pasi za umeme (nguvu 850…1000 W).

Ningependa hasa kukaa juu ya uendeshaji wa transfoma za kulehemu za kaya.

Uunganisho wao kwa chanzo cha uhuru cha umeme ni cha kuhitajika zaidi, kwa sababu wakati wa kufanya kazi kutoka kwa mtandao wa viwanda, huunda usumbufu kadhaa kwa watumiaji wengine wa umeme. Ikiwa transformer ya kulehemu ya kaya imeundwa kufanya kazi na electrodes yenye kipenyo cha 2 ... 3 mm, basi nguvu zake zote ni takriban 4 ... 6 kW, nguvu ya jenereta ya asynchronous kwa nguvu inapaswa kuwa ndani ya 5.. .7 kW.

Ikiwa kibadilishaji cha kulehemu cha kaya kinaruhusu kufanya kazi na elektroni na kipenyo cha mm 4, basi katika hali nzito zaidi - "kukata" chuma, jumla ya nguvu inayotumiwa nayo inaweza kufikia 10 ... 12 kW, mtawaliwa, nguvu ya jenereta ya asynchronous. inapaswa kuwa ndani ya 11...13 kW.

Kama benki ya awamu ya tatu ya capacitors, ni vizuri kutumia kinachojulikana kama compensators za nguvu tendaji, iliyoundwa ili kuboresha cos φ katika mitandao ya taa ya viwanda. Wajibu wao wa kawaida: KM1-0.22-4.5-3U3 au KM2-0.22-9-3U3, ambayo imefafanuliwa kama ifuatavyo. KM - capacitors cosine mimba na mafuta ya madini, namba ya kwanza ni ukubwa (1 au 2), basi voltage (0.22 kV), nguvu (4.5 au 9 kvar), basi idadi 3 au 2 ina maana ya awamu ya tatu au moja- toleo la awamu, U3 (hali ya hewa ya joto ya jamii ya tatu).

Katika kesi ya utengenezaji wa betri binafsi, unapaswa kutumia capacitors kama vile MBGO, MBGP, MBGT, K-42-4, nk kwa voltage ya uendeshaji ya angalau 600 V. capacitors electrolytic haiwezi kutumika.

Chaguo lililojadiliwa hapo juu la kuunganisha motor ya awamu ya tatu kama jenereta inaweza kuzingatiwa kuwa ya kawaida, lakini sio pekee. Kuna njia zingine ambazo zimejidhihirisha sawa katika mazoezi. Kwa mfano, wakati benki ya capacitors imeunganishwa na windings moja au mbili ya jenereta ya umeme ya umeme.

Mtini.2 Njia ya awamu mbili ya jenereta isiyolingana.

Mzunguko huu unapaswa kutumika wakati hakuna haja ya kupata voltage ya awamu tatu. Chaguo hili la kubadili hupunguza uwezo wa kufanya kazi wa capacitors, hupunguza mzigo kwenye injini ya msingi ya mitambo katika hali ya uvivu, nk. huokoa mafuta "ya thamani".

Kama jenereta za nguvu za chini ambazo hutoa voltage ya awamu moja ya 220 V, unaweza kutumia motors za umeme za squirrel-cage za awamu moja kwa matumizi ya kaya: kutoka kwa mashine za kuosha kama vile "Oka", "Volga", pampu za kumwagilia "Agidel". ", "BTsN", nk Betri yao ya capacitor inapaswa kuunganisha sambamba na upepo wa kazi. Unaweza kutumia capacitor iliyopo ya kubadilisha awamu kwa kuiunganisha kwenye vilima vinavyofanya kazi. Uwezo wa capacitor hii inaweza kuhitaji kuongezeka kidogo. Thamani yake itatambuliwa na asili ya mzigo unaounganishwa na jenereta: mizigo ya kazi (tanuru za umeme, balbu za mwanga, chuma cha soldering cha umeme) zinahitaji uwezo mdogo, mizigo ya inductive (motors umeme, televisheni, friji) inahitaji zaidi.

Mtini.3 Jenereta ya nguvu ya chini kutoka kwa motor ya awamu moja ya asynchronous.

Sasa maneno machache kuhusu injini ya msingi ya mitambo, ambayo itaendesha jenereta. Kama unavyojua, mabadiliko yoyote ya nishati yanahusishwa na hasara zake zisizoweza kuepukika. Thamani yao imedhamiriwa na ufanisi wa kifaa. Kwa hiyo, nguvu ya motor mitambo lazima kuzidi nguvu ya jenereta asynchronous kwa 50 ... 100%. Kwa mfano, kwa nguvu ya jenereta ya asynchronous ya kW 5, nguvu ya motor ya mitambo inapaswa kuwa 7.5 ... 10 kW. Kutumia utaratibu wa maambukizi, kasi ya injini ya mitambo na jenereta inafanana ili hali ya uendeshaji ya jenereta imewekwa kwa kasi ya wastani ya injini ya mitambo. Ikiwa ni lazima, unaweza kuongeza kwa ufupi nguvu ya jenereta kwa kuongeza kasi ya injini ya mitambo.

Kila mtambo wa nguvu wa uhuru lazima uwe na kiwango cha chini kinachohitajika cha viambatisho: voltmeter ya AC (yenye kiwango cha hadi 500 V), mita ya mzunguko (ikiwezekana) na swichi tatu. Kubadili moja huunganisha mzigo kwa jenereta, wengine wawili kubadili mzunguko wa uchochezi. Uwepo wa swichi kwenye mzunguko wa uchochezi hufanya iwe rahisi kuanza injini ya mitambo, na pia hukuruhusu kupunguza haraka joto la vilima vya jenereta; baada ya kukamilika kwa kazi, rotor ya jenereta isiyofurahi inazungushwa kwa muda na mitambo. injini. Utaratibu huu huongeza maisha ya kazi ya windings ya jenereta.

Ikiwa, kwa msaada wa jenereta, ni nia ya vifaa vya nguvu ambavyo kawaida huunganishwa na mtandao wa sasa unaobadilisha (kwa mfano, taa ya jengo la makazi, vifaa vya umeme vya kaya), basi ni muhimu kutoa kubadili kwa awamu mbili. ambayo itaondoa kifaa hiki kutoka kwa mtandao wa viwanda wakati jenereta inafanya kazi. Ni muhimu kukata waya zote mbili: "awamu" na "sifuri".

Kwa kumalizia, ushauri wa jumla.

Alternator ni kifaa cha hatari. Tumia 380 V tu inapohitajika kabisa; katika hali zingine zote, tumia 220 V.

Kwa mujibu wa mahitaji ya usalama, jenereta ya umeme lazima iwe na vifaa vya kutuliza.

Jihadharini na hali ya joto ya jenereta. Yeye "hapendi" kuzembea. Mzigo wa joto unaweza kupunguzwa kwa kuchagua kwa uangalifu zaidi uwezo wa capacitors ya kusisimua.

Usifanye makosa kuhusu kiasi cha sasa cha umeme kinachozalishwa na jenereta. Ikiwa awamu moja inatumiwa wakati wa kufanya kazi ya jenereta ya awamu ya tatu, basi nguvu zake zitakuwa 1/3 ya jumla ya nguvu ya jenereta, ikiwa awamu mbili zitakuwa 2/3 ya jumla ya nguvu ya jenereta.

Mzunguko wa sasa unaobadilika unaozalishwa na jenereta unaweza kudhibitiwa kwa njia isiyo ya moja kwa moja na voltage ya pato, ambayo katika hali ya "hakuna mzigo" inapaswa kuwa 4 ... 6% ya juu kuliko thamani ya viwanda ya 220 V / 380 V.

Fasihi:

L.G. Kitabu cha nguo kwa fundi umeme wa vijijini. M.: Agropromizdat, 1986.
A.A. Kitabu cha Ivanov cha Uhandisi wa Umeme - K.: Shule ya Juu, 1984.
cm001.narod.ru

"Fanya mwenyewe" 2005, No. 3, ukurasa wa 78 - 82

Iliamuliwa kubadili motor asynchronous kama jenereta kwa windmill. Marekebisho haya ni rahisi sana na ya bei nafuu, ndiyo sababu katika miundo ya jenereta ya upepo wa nyumbani unaweza kuona mara nyingi jenereta zilizofanywa kutoka kwa motors asynchronous.

Marekebisho yanajumuisha kukata rotor chini ya sumaku, basi sumaku kawaida huwekwa kwenye rotor kulingana na template na kujazwa na resin epoxy ili wasiruke. Pia kawaida hurudisha nyuma stator na waya nene ili kupunguza voltage nyingi na kuongeza mkondo. Lakini sikutaka kurudisha nyuma gari hili na iliamuliwa kuacha kila kitu kama ilivyo, tu kubadilisha rotor kuwa sumaku. Gari ya awamu tatu ya asynchronous yenye nguvu ya 1.32 kW ilipatikana kama wafadhili. Chini ni picha ya motor hii ya umeme.

ubadilishaji wa motor asynchronous kuwa jenereta Rota ya motor ya umeme ilitengenezwa kwenye lathe hadi unene wa sumaku. Rotor hii haitumii sleeve ya chuma, ambayo kawaida hutengenezwa na kuwekwa kwenye rotor chini ya sumaku. Sleeve inahitajika ili kuimarisha induction ya magnetic, kwa njia hiyo sumaku hufunga mashamba yao kwa kulisha kila mmoja kutoka chini na shamba la magnetic haipotezi, lakini huenda hadi kwa stator. Ubunifu huu hutumia sumaku zenye nguvu za kupima 7.6 * 6mm kwa kiasi cha vipande 160, ambayo itatoa EMF nzuri hata bila sleeve.

Kwanza, kabla ya kuunganisha sumaku, rotor iliwekwa alama kwenye miti minne, na sumaku ziliwekwa kwenye bevel. Gari ilikuwa na pole nne na kwa kuwa stator haikurudi tena, inapaswa pia kuwa na miti minne ya sumaku kwenye rotor. Kila pole ya magnetic inabadilishana, pole moja ni ya kawaida "kaskazini", pole ya pili ni "kusini". Nguzo za sumaku zinafanywa kwa vipindi, hivyo sumaku zimewekwa karibu pamoja kwenye miti. Baada ya kuwekwa kwenye rotor, sumaku zilifungwa na mkanda kwa ajili ya kurekebisha na kujazwa na resin epoxy.

Baada ya kusanyiko, rotor ilihisi kushikamana, na wakati shimoni ilipozunguka, kushikamana kulihisiwa. Iliamuliwa kutengeneza tena rotor. Sumaku ziligongwa pamoja na epoxy na kuwekwa tena, lakini sasa zimewekwa sawasawa zaidi au chini kwenye rotor, chini ni picha ya rotor na sumaku kabla ya kujazwa na epoxy. Baada ya kujaza, sticking ilipungua kwa kiasi fulani na ilionekana kuwa voltage imeshuka kidogo wakati jenereta ilipozunguka kwa kasi sawa na sasa iliongezeka kidogo.

Baada ya kukusanya jenereta iliyokamilishwa, iliamuliwa kuipotosha na kuchimba visima na kuunganisha kitu kama mzigo. Taa ya 220 volt 60 watt iliunganishwa, saa 800-1000 rpm iliwaka kwa nguvu kamili. Pia, ili kujaribu jenereta ilikuwa na uwezo gani, taa ya kW 1 iliunganishwa; iliwaka kwa nguvu kamili na kuchimba visima haikuwa na nguvu ya kutosha kugeuza jenereta.

Kwa uvivu, kwa kasi ya juu ya kuchimba visima 2800 rpm, voltage ya jenereta ilikuwa zaidi ya 400 volts. Kwa takriban 800 rpm voltage ni 160 volts. Tulijaribu pia kuunganisha boiler ya 500-watt, baada ya dakika ya kupotosha maji kwenye kioo ikawa moto. Hizi ni vipimo ambavyo jenereta, ambayo ilifanywa kutoka kwa motor asynchronous, ilipitisha.

Baadaye, msimamo wenye mhimili unaozunguka ulikuwa svetsade kwa jenereta ili kuweka jenereta na mkia. Kubuni hufanywa kulingana na mpango ambapo kichwa cha upepo kinahamishwa mbali na upepo kwa kukunja mkia, hivyo jenereta inakabiliwa kutoka katikati ya mhimili, na pini nyuma ni pini ambayo mkia umewekwa.

Hapa kuna picha ya jenereta ya upepo iliyokamilishwa. Jenereta ya upepo iliwekwa kwenye mlingoti wa mita tisa. Wakati upepo ulikuwa mkali, jenereta ilitoa voltage isiyo na kazi ya hadi 80 volts. Walijaribu kuunganisha tenn ya kilowatt mbili kwa hiyo, lakini baada ya muda tenn ikawa joto, ambayo ina maana jenereta ya upepo bado ina nguvu fulani.

Kisha mtawala wa jenereta ya upepo alikusanyika na betri iliunganishwa kupitia hiyo kwa malipo. Mkondo wa kuchaji ulikuwa mzuri kabisa, betri ilianza kutoa kelele haraka, kana kwamba inachajiwa kutoka kwa chaja.

Data kwenye mchoro wa wiring motor umeme ilisema 220/380 volts 6.2/3.6 A. Hii ina maana upinzani wa jenereta ni 35.4 Ohm delta/105.5 Ohm nyota. Ikiwa alishtaki betri ya 12-volt kulingana na mpango wa kuunganisha awamu za jenereta katika pembetatu, ambayo inawezekana zaidi, basi 80-12 / 35.4 = 1.9A. Inatokea kwamba kwa upepo wa 8-9 m / s, sasa ya malipo ilikuwa takriban 1.9 A, ambayo ni 23 watt / saa tu, sio sana, lakini labda nilikosea mahali fulani.

Hasara kubwa kama hizo ni kwa sababu ya upinzani mkubwa wa jenereta, kwa hivyo stator kawaida huwekwa tena na waya nene ili kupunguza upinzani wa jenereta, ambayo huathiri nguvu ya sasa, na kadiri upinzani wa vilima vya jenereta unavyopungua nguvu ya sasa na ya juu ya voltage.

Nishati ya mkondo wa umeme, ikiingia ndani ya gari la asynchronous, hubadilika kwa urahisi kuwa nishati ya mwendo wakati wa kutoka kwake. Lakini vipi ikiwa mabadiliko ya kinyume inahitajika? Katika kesi hii, unaweza kujenga jenereta ya nyumbani kutoka kwa motor asynchronous. Itafanya kazi tu kwa hali tofauti: umeme utaanza kuzalishwa kwa kufanya kazi ya mitambo. Suluhisho bora ni kuibadilisha kuwa jenereta ya upepo - chanzo cha nishati ya bure.

Imethibitishwa kwa majaribio kuwa uwanja wa sumaku huundwa na uwanja wa umeme unaobadilishana. Huu ndio msingi wa kanuni ya uendeshaji wa motor asynchronous, muundo wake ambao ni pamoja na:

Mwili ndio tunaouona kwa nje;
Stator ni sehemu ya stationary ya motor ya umeme;
Rotor ni kipengele kinachoendeshwa.

Kipengele kikuu cha stator ni vilima, ambayo voltage mbadala hutumiwa (kanuni ya operesheni sio kwenye sumaku za kudumu, lakini kwenye shamba la magnetic ambalo linaharibiwa na umeme mbadala). Rotor ni silinda na inafaa ambayo vilima huwekwa. Lakini sasa inayoingia ndani yake ina mwelekeo kinyume. Matokeo yake, mashamba mawili ya umeme yanayobadilishana yanaundwa. Kila mmoja wao huunda shamba la magnetic, ambalo huanza kuingiliana na kila mmoja. Lakini muundo wa stator ni kwamba hauwezi kusonga. Kwa hiyo, matokeo ya mwingiliano wa mashamba mawili ya magnetic ni mzunguko wa rotor.

Kubuni na kanuni ya uendeshaji wa jenereta ya umeme

Majaribio pia yanathibitisha kuwa uwanja wa sumaku huunda uwanja wa umeme unaobadilishana. Chini ni mchoro unaoonyesha wazi kanuni ya uendeshaji wa jenereta.

Ikiwa sura ya chuma imewekwa na kuzungushwa kwenye uwanja wa sumaku, flux ya sumaku inayopenya itaanza kubadilika. Hii itasababisha kuundwa kwa sasa iliyosababishwa ndani ya sura. Ikiwa unganisha mwisho kwa mtumiaji wa sasa, kwa mfano, kwa taa ya umeme, unaweza kuchunguza mwanga wake. Hii inaonyesha kwamba nishati ya mitambo iliyotumiwa katika kuzunguka sura ndani ya uwanja wa magnetic ilibadilishwa kuwa nishati ya umeme, ambayo ilisaidia kuwasha taa.

Kwa kimuundo, jenereta ya umeme ina sehemu sawa na motor ya umeme: nyumba, stator na rotor. Tofauti iko tu katika kanuni ya operesheni. Rotor inaendeshwa na shamba la magnetic linaloundwa na uwanja wa umeme katika upepo wa stator. Na mkondo wa umeme unaonekana kwenye vilima vya stator kwa sababu ya mabadiliko ya flux ya sumaku inayoipenya, kwa sababu ya mzunguko wa kulazimishwa wa rotor.

Kutoka kwa motor ya umeme hadi jenereta ya umeme

Maisha ya mwanadamu leo hayawezi kufikiria bila umeme. Kwa hiyo, mitambo ya nguvu inajengwa kila mahali, kubadilisha nishati ya maji, upepo na nuclei ya atomiki katika nishati ya umeme. Imekuwa ya ulimwengu wote kwa sababu inaweza kubadilishwa kuwa nishati ya harakati, joto na mwanga. Hii ikawa sababu ya kuenea kwa kasi kwa motors za umeme. Jenereta za umeme hazijulikani sana kwa sababu serikali hutoa umeme katika serikali kuu. Lakini bado, wakati mwingine hutokea kwamba hakuna umeme na hakuna mahali pa kuipata. Katika kesi hii, jenereta kutoka kwa motor asynchronous itakusaidia.

Tayari tumesema hapo juu kwamba jenereta ya umeme na injini ni sawa kimuundo kwa kila mmoja. Hii inazua swali: inawezekana kutumia muujiza huu wa teknolojia kama chanzo cha nishati ya mitambo na umeme? Inageuka kuwa inawezekana. Na tutakuambia jinsi ya kubadilisha motor kuwa chanzo cha sasa na mikono yako mwenyewe.

Maana ya rework

Ikiwa unahitaji jenereta ya umeme, kwa nini uifanye kutoka kwa injini ikiwa unaweza kununua vifaa vipya? Hata hivyo, vifaa vya umeme vya ubora sio radhi ya bei nafuu. Na ikiwa una injini ambayo haitumiki kwa sasa, kwa nini usiitumie vizuri? Kwa udanganyifu rahisi na kwa gharama ndogo, utapata chanzo bora cha sasa ambacho kinaweza kuimarisha vifaa na mizigo inayofanya kazi. Hizi ni pamoja na kompyuta, vifaa vya elektroniki na redio, taa za kawaida, hita na vibadilishaji vya kulehemu.

Lakini akiba sio faida pekee. Manufaa ya jenereta ya sasa ya umeme iliyojengwa kutoka kwa gari la umeme la asynchronous:

Kubuni ni rahisi zaidi kuliko ile ya analog synchronous;
Ulinzi wa juu wa mambo ya ndani kutoka kwa unyevu na vumbi;
Upinzani mkubwa kwa overloads na mzunguko mfupi;
Karibu kutokuwepo kabisa kwa upotovu usio na mstari;
Sababu ya kibali (thamani inayoonyesha mzunguko usio na usawa wa rotor) si zaidi ya 2%;
Vilima ni static wakati wa operesheni, kwa hiyo hawana kuvaa kwa muda mrefu, na kuongeza maisha yao ya huduma;
Umeme unaozalishwa mara moja una voltage ya 220V au 380V, kulingana na injini unayoamua kubadili: awamu moja au awamu tatu. Hii ina maana kwamba watumiaji wa sasa wanaweza kushikamana moja kwa moja na jenereta, bila inverters.

Hata kama jenereta ya umeme haiwezi kukidhi mahitaji yako kikamilifu, inaweza kutumika kwa kushirikiana na usambazaji wa umeme wa kati. Katika kesi hii, tunazungumza tena juu ya kuokoa: utalazimika kulipa kidogo. Faida itaonyeshwa kama tofauti inayopatikana kwa kutoa umeme unaozalishwa kutoka kwa kiasi cha umeme unaotumiwa.

Ni nini kinachohitajika kwa urekebishaji?

Ili kufanya jenereta kutoka kwa motor asynchronous kwa mikono yako mwenyewe, lazima kwanza uelewe ni nini kinachozuia uongofu wa nishati ya umeme kutoka kwa nishati ya mitambo. Hebu tukumbuke kwamba kwa ajili ya kuundwa kwa sasa ya induction, uwepo wa shamba la magnetic linalobadilika kwa wakati ni muhimu. Wakati vifaa vinafanya kazi katika hali ya magari, huundwa katika stator na rotor kutokana na nguvu kutoka kwa mtandao. Ukibadilisha vifaa kwa hali ya jenereta, inageuka kuwa hakuna shamba la sumaku kabisa. Anatoka wapi?

Baada ya vifaa kufanya kazi katika hali ya motor, rotor huhifadhi magnetization ya mabaki. Ni nguvu hii ambayo husababisha sasa iliyosababishwa katika stator kutokana na mzunguko wa kulazimishwa. Na ili shamba la magnetic lihifadhiwe, itakuwa muhimu kufunga capacitors ambayo hubeba sasa ya capacitive. Ni yeye ambaye atadumisha magnetization kwa sababu ya msisimko wa kibinafsi.

Tumetatua swali la wapi uwanja wa asili wa sumaku ulitoka. Lakini jinsi ya kuweka rotor katika mwendo? Bila shaka, ikiwa unaizunguka kwa mikono yako mwenyewe, unaweza kuwasha balbu ndogo ya mwanga. Lakini matokeo hayawezekani kukuridhisha. Suluhisho bora ni kugeuza motor kuwa jenereta ya upepo, au windmill.

Hili ndilo jina linalopewa kifaa ambacho hubadilisha nishati ya kinetic ya upepo kwenye mitambo, na kisha kuwa umeme. Jenereta za upepo zina vifaa vya vile vinavyotembea wakati vinapokutana na upepo. Wanaweza kuzunguka katika ndege za wima na za usawa.

Kutoka kwa nadharia hadi mazoezi

Wacha tujenge jenereta ya upepo kutoka kwa gari na mikono yetu wenyewe. Kwa ufahamu rahisi, michoro na video zinajumuishwa na maagizo. Utahitaji:

Kifaa cha kupeleka nishati ya upepo kwa rotor;
Capacitors kwa kila vilima vya stator.

Ni vigumu kuunda sheria kulingana na ambayo unaweza kuchagua kifaa cha kukamata upepo mara ya kwanza. Hapa unahitaji kuongozwa na ukweli kwamba wakati vifaa vinafanya kazi katika hali ya jenereta, kasi ya rotor inapaswa kuwa 10% ya juu kuliko wakati wa kufanya kazi kama injini. Unahitaji kuzingatia sio mzunguko wa kawaida, lakini kasi ya uvivu. Mfano: mzunguko uliopimwa ni 1000 rpm, na katika hali ya uvivu ni 1400. Kisha kuzalisha sasa utahitaji mzunguko wa takriban 1540 rpm.

Uchaguzi wa capacitors kwa uwezo unafanywa kulingana na formula:

C ni uwezo unaohitajika. Q - kasi ya mzunguko wa rotor katika mapinduzi kwa dakika. P ni nambari "pi" sawa na 3.14. f - mzunguko wa awamu (thamani ya mara kwa mara kwa Urusi, sawa na 50 Hertz). U - voltage ya mtandao (220 ikiwa awamu moja, na 380 ikiwa tatu).

Mfano wa hesabu : Rotor ya awamu tatu inazunguka saa 2500 rpm. KishaC = 2500/(2*3.14*50*380*380)=56 µF.

Makini! Usichague chombo kikubwa kuliko thamani iliyohesabiwa. Vinginevyo, upinzani wa kazi utakuwa wa juu, ambayo itasababisha overheating ya jenereta. Hii inaweza pia kutokea wakati kifaa kinapoanzishwa bila mzigo. Katika kesi hii, itakuwa muhimu kupunguza uwezo wa capacitor. Ili iwe rahisi kufanya hivyo mwenyewe, weka chombo si kwa ujumla, lakini kama kilichopangwa tayari. Kwa mfano, 60 μF inaweza kufanywa kwa vipande 6 vya 10 μF vilivyounganishwa kwa sambamba kwa kila mmoja.

Jinsi ya kuunganisha?

Wacha tuangalie jinsi ya kutengeneza jenereta kutoka kwa gari la asynchronous, kwa kutumia mfano wa gari la awamu tatu:

Unganisha shimoni kwenye kifaa kinachozunguka rotor kwa kutumia nishati ya upepo;
Unganisha capacitors katika muundo wa pembetatu, wima ambazo zimeunganishwa hadi mwisho wa nyota au wima ya pembetatu ya stator (kulingana na aina ya uunganisho wa vilima);
Ikiwa voltage ya 220 Volts inahitajika kwenye pato, unganisha vilima vya stator kwenye pembetatu (mwisho wa vilima vya kwanza na mwanzo wa pili, mwisho wa pili na mwanzo wa tatu, mwisho wa tatu. na mwanzo wa kwanza);
Ikiwa unahitaji kuimarisha vifaa kutoka kwa Volts 380, basi mzunguko wa nyota unafaa kwa kuunganisha windings ya stator. Ili kufanya hivyo, unganisha mwanzo wa vilima vyote pamoja, na uunganishe mwisho kwenye vyombo vinavyofaa.

Maagizo ya hatua kwa hatua juu ya jinsi ya kutengeneza jenereta ya nguvu ya chini ya awamu moja na mikono yako mwenyewe:

Ondoa motor ya umeme kutoka kwa mashine ya kuosha ya zamani;
Kuamua vilima vya kufanya kazi na kuunganisha capacitor kwa sambamba nayo;
Hakikisha kwamba rota inazunguka kwa kutumia nishati ya upepo.

Utapata kinu cha upepo, kama kwenye video, na kitatoa Volti 220.

Kwa vifaa vya umeme vinavyotumiwa na DC, kirekebishaji cha ziada kitahitajika. Na ikiwa una nia ya kufuatilia vigezo vya usambazaji wa umeme, weka ammeter na voltmeter kwenye pato.

Ushauri! Kutokana na ukosefu wa upepo wa mara kwa mara, jenereta za upepo wakati mwingine zinaweza kuacha kufanya kazi au hazifanyi kazi kwa uwezo kamili. Kwa hivyo, ni rahisi kupanga mmea wako wa nguvu. Kwa kufanya hivyo, windmill imeunganishwa na betri wakati wa hali ya hewa ya upepo. Umeme uliokusanywa unaweza kutumika wakati wa utulivu.

Gari ya umeme ni kifaa ambacho hufanya kama kibadilishaji nishati na hufanya kazi katika hali ya kupata nishati ya mitambo kutoka kwa nishati ya umeme. Kupitia mabadiliko rahisi bila kutumia sumaku ya kudumu, lakini shukrani kwa sumaku iliyobaki, motor huanza kufanya kazi kama chanzo cha nguvu. Haya ni matukio mawili yanayopingana ambayo hukusaidia kuokoa: huna haja ya kununua jenereta ya upepo ikiwa una motor ya umeme inayozunguka. Tazama video na ujifunze.