Трехфазный генератор своими руками: Асинхронный электродвигатель в качестве генератора

Обратите внимание! Ротор переделываемого механизма напоминает по своей конструкции обмотку статора с тремя сдвинутыми на 120 градусов обмотками (он называется в этом случае фазным).

Ротор фазного типа

Линейные выводы каждой из обмоток соединяются со съёмными контактными кольцами, посредством которых на механизм двигателя через графитовые щётки подавалось запускающее напряжение. Если оставить всё как было, получается очень непростая в изготовлении и обслуживании конструкция, использовать которую в составе будущего генератора не имеет смысла.

Для удобства переделки лучше всего воспользоваться схемой короткозамкнутой подвижной части, которая может быть получена путём закорачивания рабочих выводов каждой из катушек фазного ротора.

Генератор на постоянных магнитах

Известен ещё один способ обустройства бытовых генераторов, состоящий в использовании при изготовлении мощных постоянных магнитов и ряда дополнительных приспособлений (в некоторых средствах массовой информации их ещё называют «вечными»).

Принцип работы такого источника энергии на магнитах состоит во взаимодействии э\м полей, создаваемых постоянными магнитными заготовками, жёстко закреплёнными на статорной и роторной части устройства (смотрите рисунок ниже).

Генератор на магнитах

Основное преимущество таких двигателей, выполняющих функцию генератора, – отсутствие потребности в источнике внешней энергии или в топливе. Однако и в данном случае не обходится без  недостатков, проявляющихся, в первую очередь, в том, что сильные магнитные поля могут негативно сказываться на здоровье обслуживающего персонала.

С учётом этого недостатка во всех остальных ситуациях такой электромотор широко применяется в различных приводных узлах, нередко устанавливаемых на промышленном оборудовании. В качестве примера может быть приведён известный среди специалистов генератор, под обозначением «г 303».

В заключение обзора самодельных генераторов следует заметить, что для переделки их из асинхронных двигателей может потребоваться целый комплект специального съёмного инструмента, по своему составу напоминающий автомобильное оборудование.

Видео

делаем из асинхронного двигателя своими руками на 220 В без переделки, отличия от синхронного, принцип работы и устройство

Асинхронный генератор – это прибор, посредством работы которого удается обеспечить промышленное оборудование, а также бытовые устройства электроэнергией. Данный тип агрегатов отличается простотой эксплуатации и удобной конструкцией.

Устройство

Первый представляет собой подвижную деталь, а второй элемент в процессе эксплуатации сохраняет свое положение. В агрегате не сразу удается заметить обмотки проволоки, для изготовления которой обычно задействуют медь. Однако обмотки есть, только выполнены они из алюминиевых стержней и отличаются улучшенными характеристиками.

Конструкция, образованная короткозамкнутыми обмотками, называется «беличья клетка».

Внутреннее пространство заполнено пластинами из стали, а сами стержни из алюминия впрессованы в пазы, предусмотренные в сердечнике подвижного элемента. На валу генератора расположен ротор, а сам он стоит на специальных подшипниках. Фиксацию элементов агрегата обеспечивают две крышки, зажимающие вал с двух сторон. Корпус выполнен из металлического материала. Некоторые модели дополнительно оснащены вентилятором для охлаждения устройства во время работы, а на корпусе располагаются ребра.

Преимуществом генераторов является возможность их использования в сети с напряжением как в 220 В, так и с более высокими показателями. Для правильного подключения агрегата необходимо выбрать подходящую схему.

Принцип работы

Главная задача генератора заключается в выработке электрической энергии посредством энергии механической:

• ветровой;
• гидравлической;
• внутренней, преобразованной в механическую.

Когда ротор начинает вращаться, в его контуре образуются магнитные силовые линии. Они проходят через обмотки, предусмотренные в статоре, в результате чего возникает электродвижущая сила. Именно она является ответственной за появление тока в цепях. Происходит это за счет подключения к устройству активных нагрузок.

Важный момент, который следует учитывать для организации бесперебойной работы, заключается в отслеживании скорости вращения вала. Она должна быть больше по сравнению с частотой, с которой образуется переменный ток. Последний показатель задают полюса статора. Если говорить проще, то в процессе выработки электроэнергии требуется обеспечить несовпадение частот. Они должны отставать на величину скольжения ротора.

При вращении вала под воздействием внешнего импульса, полученного в результате задействования механической энергии, и остаточного магнетизма возникает собственная ЭДС устройства. В итоге оба поля – подвижное и неподвижное – взаимодействуют друг с другом в динамическом режиме.

Ток, полученный в АГ, имеет небольшие значения. Для повышения выходной мощности потребуется увеличение магнитной индукции.

Зачастую достичь этого помогают дополнительные статоры конденсаторов. Их подключают к выводам катушек и внимательно следят за показателями системы.

Сфера применения

Асинхронные генераторы пользуются популярностью, и среди преимуществ подобных станций выделяют:

• устойчивость к перегрузкам и КЗ;
• простую конструкцию;
• небольшой процент нелинейных искажений;
• стабильную работу за счет небольшого значения клирфактора;
• стабилизацию напряжения на выходе.

При подключении генератор выделяет небольшой количество реактивного тепла, поэтому его конструкция не требует установки дополнительных охлаждающих устройств. Это позволяет выполнить надежную герметизацию внутренней полости агрегата для ее защиты от проникновения влаги, грязи или пыли.

За счет своих достоинств генераторы активно используются в качестве источников электричества в следующих сферах и областях:

• транспортной;
• промышленной;
• бытовой;
• сельскохозяйственной.

Также мощные агрегаты встречаются в автомастерских. Кроме того, их упрощенная конструкция позволяет использовать устройства в качестве источников электрической энергии. К ним подключают аппараты для сварки, а также с их помощью организуют подачу питания важным объектам здравоохранения.

Посредством работы генераторов такого типа удается в короткие сроки соорудить и запустить ветровые и гидроэлектростанции.

Таким образом, обеспечить себя энергией могут даже удаленные от центральных сетей поселки и хозяйства.

Чем отличается от синхронного?

Основным отличием генератора асинхронного типа от синхронного является измененная конструкция ротора. Во втором варианте ротор использует проволочные обмотки. Чтобы организовать вращательное движение вала и создать магнитную индукцию, агрегат задействует автономный источник питания, которым зачастую выступает генератор меньшей мощности. Его располагают параллельно той оси, на которой располагается ротор.

Плюс синхронного генератора заключается в образовании чистой электрической энергии. Кроме того, устройство без особого труда синхронизируется с другими подобными машинами, и это тоже различие.

Единственным недостатком считают восприимчивость к перегрузкам и КЗ. Дополнительно стоит отметить, что разница между двумя видами оборудования заключается и в цене. Синхронные агрегаты более дорогие по сравнению с устройствами асинхронного типа.

Что касается клирфактора, то у асинхронных агрегатов его показатель значительно ниже. Поэтому можно утверждать, что этот вид устройств вырабатывает чистый электрический ток без каких-либо загрязнений. За счет действия подобной машины удается обеспечить более надежную работу:

• ИБП;
• зарядных устройств;
• телевизионных приемников нового поколения.

Запуск асинхронных моделей происходит быстро, однако требует увеличения пусковых токов, которые запускают вращение вала. Плюсом является то, что в процессе работы конструкция испытывает меньше реактивных нагрузок, за счет чего удалось улучшить показатели теплового режима. Кроме того, работа асинхронных генераторов более стабильная вне зависимости от того, с какой скоростью вращается подвижный элемент.

Виды

Существует несколько классификаций асинхронных генераторов. Они могут отличаться следующими факторами.

• Типом ротора – вращающейся части конструкции. Сегодня выпускаемые агрегаты данного типа предусматривают в своей конструкции фазный или короткозамкнутый ротор. Первый оборудован индуктивной обмоткой, в качестве которой выступает изолированный провод. С его помощью и удается создать динамическое магнитное поле. Второй вариант – единая конструкция, имеющая цилиндрическую форму. Внутри нее расположены штыри, оборудованные двумя замыкающими кольцами.
• Количеством рабочих фаз. Под ними подразумевают выходные или статорные обмотки, расположенные внутри устройства. Выходные при этом могут иметь одну фазу или три. Этот показатель определяет назначение генератора. Первый вариант доступен для эксплуатации при напряжении в 220 В, второй – 380 В.
• Схемой включения. Выделяют несколько способов организации работы трехфазного генератора. Можно подключить катушки к устройству, применяя схему «звезда» или «треугольник». Также их можно разместить на полюсах неподвижного элемента – статора.

Дополнительно генераторы асинхронного типа классифицируют по наличию или отсутствию обмотки катушки самовозбуждения.

Схема подключения

Сегодня выпускают различные вариации асинхронного двигателя. Он может быть однофазным или иметь три фазы для подключения. В нем может быть предусмотрено несколько обмоток или выполнена модернизация конструкции ротора. Однако в любом случае схемы подключения устройства остаются неизменными.

Среди распространенных схем можно выделить следующие.

• «Звезда». В этом случае необходимо взять концы обмоток статора и подключить их в одной точке. Способ подходит преимущественно для трехфазных генераторов, которые необходимо подсоединить к трехфазной линии по большему напряжению.

• «Треугольник». Является следствием первого варианта, только подключение происходит последовательно. В результате получается, что конец первой обмотки соединяется с началом второй, конец второй – с началом третьей, и так далее. Плюс этого способа – в возможности образования максимальной мощности в процессе работы агрегата.

• «Звезда-треугольник». Этот метод вобрал плюсы двух предыдущих. Он обеспечивает мягкий запуск и достижение большой мощности. Для подключения потребуется использование реле времени.

Примечательно, что многоскоростные генераторы тоже имеют свои способы подключения. В основном это комбинации схем «звезда» и «треугольник» в различной их модификации.

Каждый генератор подключается к системе посредством определенной схемы, которая определяет способ выработки электроэнергии. Любой из этих способов подразумевает рациональное размещение проводов обмоток неподвижного элемента между полюсами его сердечника, только при этом подключение этих проводов осуществляется по-разному.

Как сделать своими руками?

Для начала стоит уточнить, что с нуля создать асинхронную мобильную станцию не получится. Максимум, что можно сделать, – это изготовить ротор без переделки или модернизировать двигатель асинхронного типа в альтернативную конструкцию.

Для проведения работ по модернизации ротора достаточно запастись готовым статором от мотора и провести ряд экспериментов. Главная идея сборки самодельного генератора заключается в использовании неодимовых магнитов. С их помощью удастся обеспечить ротор необходимым количеством полюсов для выработки электрической энергии.

Посредством наклеивания магнитов на заготовку, которую предварительно необходимо посадить на вал, и соблюдения полярности и угла сдвига получится добиться нужного результата. Магнитов потребуется много, минимальное количество составляет 128 штук. Готовая конструкция ротора подгоняется к статору. При выполнении этой процедуры необходимо предусмотреть зазор между зубцами и магнитными полюсами ротора. Он должен быть минимальным.

Стоит отметить, что ввиду плоской поверхности магнитиков им потребуется шлифовка. Дополнительно элементы нужно будет обточить.

В процессе важно регулярно охлаждать конструкцию, чтобы предотвратить появление деформаций и утерю магнитных свойств. Если все сделано правильно, то генератор будет работать исправно.

В процессе создания асинхронного генератора может возникнуть только одна проблема. В домашних условиях трудно изготовить идеальную конструкцию ротора, поэтому если есть возможность воспользоваться токарным станком, то лучше ею не пренебрегать. Кроме того, на подгонку деталей и их доработку потребуется много времени.

Еще один вариант, с помощью которого можно получить генератор, – это преобразование асинхронного двигателя, используемого в автомобилях. Дополнительно следует приобрести электромагнит, мощность которого будет соответствовать требованиям по отношению к будущему оборудованию. Стоит отметить, что при поиске двигателя нужно учитывать, чтобы его мощность была на половину выше показателя, которого хочется добиться в генераторе.

Чтобы получить нужную конструкцию и организовать ее эффективную работу, потребуется приобрести 3 модели конденсаторов. Каждый элемент должен быть способен выдержать напряжение в 600 и более В.

Реактивная мощность генератора асинхронного типа имеет связь с емкостью конденсатора, поэтому вычислить ее можно по формуле. Стоит отметить, что при повышении нагрузки мощность генератора растет. Таким образом, чтобы добиться стабильного напряжения в сети, потребуется увеличить емкость конденсаторов.

Про принцип работы асинхронного генератора смотрите в следующем видео.

Генератор из асинхронного двигателя своими руками: 3 схемы

Как подобрать электродвигатель

Чтобы исключить ошибки на стадии проекта необходимо уделить внимание конструкции приобретаемого двигателя, а также его электрическим характеристикам: потребляемой мощности, величине напряжения питания, числу оборотов ротора.

Асинхронные машины обратимы.

Они способны работать в режиме:

· электродвигателя, когда на них подается внешнее напряжение;

· или генератора, если их ротор вращает источник механической энергии, например, водяное либо ветряное колесо, двигатель внутреннего сгорания.

Обращаем внимание на заводскую табличку, конструкцию ротора и статора. Учитываем их особенности при создании генератора.

Что надо знать о конструкции статора

У него на общем сердечнике магнитопровода намотаны три изолированных обмотки для питания от каждой фазы напряжения.

Их подключают одним из двух способов:

1. Звездой, когда все концы собраны в одну точку. На 3 начала и общий вывод концов подается напряжение по четырем проводам.

2. Треугольником — конец одной обмотоки подключен к началу другой так, что схема собрана кольцом и из нее выходят всего три провода.

Более подробно эта информация изложена в статье моего сайта о подключении трехфазного двигателя в бытовую однофазную сеть .

Особенности конструкции ротора

На нем тоже создан магнитопровод и три обмотки.

Они соединяются одним из двух способов:

1. через контактные выводы у двигателя с фазным ротором;

2. накоротко замкнуты алюминиевой вставкой в конструкцию беличьего колеса — асинхронные машины.

Нам нужен ротор короткозамкнутый. Все схемы разработаны для него.

Конструкцию фазного ротора тоже можно использовать в качестве генератора. Но ее придется переделать: просто шунтируем все вывода между собой закоротками.

Преимущества и недостатки генератора

К положительным качествам разработки принадлежат:

1. Простая и быстрая сборка с возможностью избежать разборки электродвигателя и перемотки обмотки.
2. Способность осуществлять вращение электротока с помощью ветряной либо гидротурбины.
3. Применение устройства в системах мотор-генератор, чтобы преобразовать однофазную сеть (220В) на трехфазную (380 В).
4. Способность использовать разработку в местах отсутствия электричества, применяя для раскрутки двигатель внутреннего сгорания.

Минусы:

1. Проблематичность расчета емкости конденсата, который присоединяется к обмоткам.
2. Сложно достичь максимальной отметки мощности, на которую способна самостоятельная разработка.

Самодельный генератор из асинхронного двигателя

Принцип работы

Генератор вырабатывает электрическую энергию при условии, что количество оборотов ротора несколько выше синхронной скорости. Самый простой тип вырабатывает порядка 1800 об/мин., учитывая, что уровень его синхронной скорости становится 1500 оборотов.

Его принцип действия основывается на переработке механической энергии в электроэнергию. Заставить ротор вращаться, и производить электричество можно с помощью сильного крутящегося момента. В идеальном варианте – постоянный холостой ход, который способен поддерживать одинаковую скорость движения.

Все виды моторов, работающие от силы непостоянного тока, называются асинхронными. У них магнитное поле статора кружится скорее, чем поле ротора, соответственно направляя его в сторону своего движения. Чтобы изменить электромотор на функционирующий генератор понадобится повысить скорость передвижения ротора, чтобы он не следовал за магнитным полем статора, а начал двигаться в другую сторону.

Получить подобный результат можно, подключив прибор к электросети, конденсатор с большой емкостью или целую группу конденсаторов. Они заряжаются и скапливают энергию от магнитных полей. Фаза конденсатора имеет заряд, который противоположен источнику тока мотора, из-за чего происходит замедление работы ротора, и начинается выработка тока статорной обмоткой.

Схема генератора

Схема очень простая и не нуждается в наличии специальных знаний и умений. Если запустить разработку не подключая ее к сети, начнется вращение и, после выхода на синхронную частоту, статорная обмотка станет образовывать электрическую энергию.

Прикрепив к ее зажимам специальную батарею из нескольких конденсаторов (С) можно получить опережающий емкостный ток, который будет создавать намагничивание. Емкость конденсаторов должна быть выше критического обозначения С0, которое зависит от габаритов и характеристик генератора.

В данной ситуации происходит процесс самостоятельного запуска, а на статорной обмотке монтируется система с симметричным трехфазным напряжением. Показатель создаваемого тока напрямую зависит от емкости для конденсаторов, а также характеристики машины.

Простейшая схема включения асинхронного двигателя

Работа двигателя в режиме генератора

Любой асинхронный электрогенератор используется в качестве некоего трансформатора, где механическая энергия от вращения вала двигателя, преобразуется в переменный ток. Такое становится возможным тогда, когда его скорость становится выше синхронной (порядка 1500 об/мин).  Классическую схему переделки и подключения двигателя в режиме электрогенератора с выработкой трехфазного тока можно легко собрать своими руками:

Чтобы достичь такой стартовой частоты вращения, необходимо приложить довольно большой крутящий момент (например, за счет подключения двигателя внутреннего сгорания в бензогенераторе или крыльчатки в ветряке). Как только частота вращения достигает значения синхронной, начинает действовать конденсаторная батарея, создающая емкостный ток. За счет этого происходит самовозбуждение обмоток статора и выработка электрического тока (режим генерирования).

Необходимым условием устойчивой работы такого электрогенератора с промышленной частотой сети 50 Гц, является соответствие его частотных характеристик:

1. Скорость его вращения должна превышать асинхронную (частоту работы самого двигателя) на процент скольжения (от 2 до 10%),
2. Значение скорости вращения генератора должно соответствовать синхронной скорости.

Как самостоятельно собрать асинхронный генератор?

Обладая полученными знаниями, смекалкой и умением работать с информацией, можно своими руками собрать/переделать работоспособный генератор из двигателя. Для этого необходимо совершить точные действия следующей последовательности:

1. Вычисляется реальная (асинхронная) частота вращения двигателя, который планируется применить в качестве электрогенератора. Для определения оборотов на подключенном к сети агрегате можно использовать тахограф,
2. Определяется синхронная частота двигателя, которая одновременно будет асинхронной для генератора. Здесь учитывается величина скольжения (2-10%). Допустим, измерения показали скорость вращения на уровне 1450 об/мин. Требуемая частота работы электрогенератора будет составлять:

nГЕН = (1,02…1,1)nДВ= (1,02…1,1)·1450 = 1479…1595 об/мин,

3. Подбор конденсатора необходимой емкости (используются стандартные сравнительные таблицы данных).

На этом можно и поставить точку, но если требуется напряжение однофазной сети 220В, то режим функционирования такого устройства потребует внедрения в приведенную ранее схему понижающего трансформатора.

Виды генераторов на базе двигателей

Покупка штатного готового эл генератора – удовольствие отнюдь не из дешевых и вряд ли по карману практическому большинству наших сограждан. Прекрасной альтернативой может послужить самодельный генератор, его можно собрать при достаточных познаниях в области электротехники и слесарного дела. Собранное устройство может успешно использоваться в качестве:

1. Электрогенератора с самозапиткой. Пользователь может своими руками получить устройство для выработки электроэнергии с длительным периодом действия вследствие самостоятельной подпитки,
2. Ветрогенератора. В качестве движителя, необходимого для пуска двигателя, используется ветряк, который вращается под воздействием ветра,
3. Генератора на неодимовых магнитах,
4. Трехфазного бензогенератора,
5. Однофазного маломощного генератора на двигателях электроприборов и т. д.

Переделка своими руками стандартного мотора в действующее генерирующее устройство – занятие увлекательное и очевидно экономящее бюджет. Таким образом можно переделать обычный ветряк, соединив его с двигателем для автономной выработки энергии.

Схема асинхронного генератора с подключением конденсаторов к двум обмоткам

Этот вариант довольно популярен. Он позволяет питать от двух обмоток три группы потребителей:

• две напряжением 220 вольт;
• одну — 380.

На основе этой же схемы можно создать самодельный генератор с подключением конденсаторов к одной обмотке асинхронного двигателя.

Схема треугольника

При сборке обмоток статора по схеме звезды генератор будет выдавать трехфазное напряжение 380 вольт. Если осуществить их переключение на треугольник, то — 220.

Как рассчитать характеристики генератора по мощности двигателя и емкости конденсаторов

Для создания нормальных условий работы электрической машины необходимо соблюсти равенство ее номинального напряжения и мощности в режимах генератора и электродвигателя.

С этой целью подбирают емкость конденсаторов с учетом вырабатываемой ими реактивной мощности Q при различных нагрузках. Ее величину рассчитывают по выражению:

Q=2π∙f∙C∙U2

Из этой формулы, зная мощность двигателя, для обеспечения полной нагрузки можно рассчитать емкость батареи конденсаторов:

С=Q/2π∙f∙U2

Однако, следует учесть режим работы генератора. На холостом ходу конденсаторы станут излишне нагружать обмотки и нагревать их. Это приводит к большим потерям энергии, перегреву конструкции.

Для устранения подобного явления конденсаторы подключают ступенчато, определяя их количество в зависимости от приложенной нагрузки. Чтобы упростить подбор конденсаторов для запуска асинхронного двигателя в режиме генератора, создана специальная таблица.

Для использования в составе емкостной батареи хорошо подходят пусковые конденсаторы серии K78-17 и им подобные с рабочим напряжением от 400 вольт и больше. Вполне допустимо заменить их металлобумажными аналогами с соответствующими номиналами. Собирать их придется параллельным подключением.

Использовать модели электролитических конденсаторов для работы в цепях асинхронного самодельного генератора не стоит. Они предназначены для цепей постоянного тока, а при прохождении синусоиды, меняющейся по направлению, быстро выходят из строя.

Существует специальная схема их подключения для подобных целей, когда каждая полуволна направляется диодами на свою сборку. Но она довольно сложная.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления мотора-генератора своими руками достаточно иметь антисинхронный двигатель. Остальные материалы можно найти в хозяйстве или на специализированных рынках радиотехники.

Могут понадобиться такие инструменты и материалы:

1. Труба из стали с толщиной стенок не менее 3 мм и общим диаметром 6 см и больше. Высоту нужно подбирать индивидуально, в зависимости от скорости ветров в регионе. Но нужно помнить, что чем выше будет мачта, тем сильнее будет дуть ветер и, соответственно, вырабатываться больше электричества.
2. Для изготовления лопастей можно использовать различные материалы, но лучше купить готовую деталь заводского производства, так как она будет идеально откалибрована. Самостоятельно изготовить её можно из труб или листов ПВХ, металла. Кроме этого, может подойти деревянная доска, профиль из стеклоткани.
3. В качестве основы (опоры для мачты) подойдёт бетонная стяжка. С другой стороны, можно использовать металл или дерево. Нужно только помнить, что за надёжность конструкции отвечает основа. Если опора будет слабой, то мачта со временем рухнет от ветра.
4. Дрель и набор свёрл.
5. Ножовка.
6. Разводной ключ.
7. Рулетка.
8. Лист металла, который будет служить материалом для изготовления мачты.
9. Стальная рама. Она будет выполнять функцию основы для ветрогенератора, поворотного механизма и лопастей.
10. Весь необходимый дополнительный инструмент, включая сварку, с помощью которого можно изготовить устройство.
11. Хомуты для фиксации растяжек.
12. Металлический трос с сечением 12 мм.

Характеристики ветрогенератора

Сначала необходимо определиться с желаемым итоговым результатом. Характеристики электродвигателя, выполняющего роль генератора, могут быть разными, и от этого зависит, сколько электроэнергии устройство будет вырабатывать за единицу времени.

Для производства среднего количества энергии генератор должен иметь приблизительно такие характеристики:

1. Минимальная мощность установки — 1.3 кВт.
2. Желательны неодимовые магниты в конструкции. Их функция заключается в обеспечении электромагнитной движущейся силы. Для этого может применяться и стальная гильза, которая устанавливается на ротор.
3. Расположение магнитов на роторе должно соответствовать схеме. Это значит, что их полюсы должны быть развёрнуты в правильную сторону.
4. Предварительно вал ротора нужно проточить и подогнать размеры под диаметр магнитов.
5. При установке магнитов не всегда требуется переделывать обмотку. Если она состоит из проводов с большим сечением — ничего страшного, это только увеличит мощность. Самым лучшим вариантом обмотки будет устройство, имеющее шесть полюсов, провод с сечением не более 1.2 мм и максимум 24 витка на катушке.

Нюансы монтажа

Как правило, для изготовления ветро генератора из асинхронного двигателя своими руками применяется ветряк с тремя лопастями, которые в диаметре достигают двух метров. Если увеличить количество лопастей или их длину, то улучшение характеристик не произойдёт. Перед тем как выбирать модификацию устройства, тип, характеристики, габариты, необходимо осуществить правильный расчёт.

Для начала нужно рассчитать мощность самой мачты. Она должна устанавливаться на бетонную основу толщиной полметра. Предварительно следует вырыть яму, также учитывая при этом состояние и тип почвы.

Подключать к электросети каждый из приборов нужно в определённом порядке. Сначала идут аккумуляторы, а потом уже и ветрогенератор. Вращаться вал электромотора может либо горизонтально, либо вертикально. Как правило, устанавливают в вертикальном положении, это связано с конструктивными особенностями. Для обеспечения защиты от влаги генератор оборудуют прокладками или колпаком.

В качестве основного источника электрического питания дома устройство лучше не использовать. Такое тихоходное устройство следует устанавливать для страховки от ситуаций с перебоями в электричестве или для экономии семейного бюджета, поскольку счёт за централизованную подачу существенно уменьшается.

Стоит отметить, что установки подобного типа можно использовать не во всех регионах. Минимальная скорость ветра для целесообразности использования должна постоянно держаться на отметке 7 метров за секунду. Если этот показатель меньше, то и электроэнергии будет вырабатываться очень мало.

Перед установкой проводятся необходимые расчёты. В некоторых ситуациях могут возникнуть сложности с обработкой узлов асинхронного движка. Ветряк нельзя изготовить без соответствующих модулей, а также проведения предварительных испытаний устройства. Подключение такого оборудования осуществить невозможно.

Порядок доработки обмоток

Прежде чем сделать генератор из асинхронного двигателя, следует разобраться с его статорными катушками, соединёнными между собой и включаемыми в питающую линию по определённой схеме.

Дополнительная информация. Для классического подключения асинхронных механизмов используются два типа включения статорных обмоток: по так называемой схеме «звезда» или «в треугольник».

В первом случае все три линейных катушки (А, В и С) с одной стороны объединяются в общий нулевой провод, в то время как вторые их концы подключаются к трём фазным линиям. При включении «треугольником» конец одной катушки соединяется с началом второй, а её конец, в свою очередь, – с началом третьей обмотки и так далее вплоть до замыкания цепочки.

В результате такого подключения образуется правильная геометрическая фигура, вершины которой соответствуют трём фазным проводам, а нулевой провод вообще отсутствует.

Из соображений простоты монтажа и безопасности эксплуатации в бытовых схемах обычно выбирается подключение типа «звезда», обеспечивающее возможность организации местного (повторного) защитного заземления.

При доработке двигателя следует снять крышку распределительной коробки и получить доступ к клеммам, на которые в нормальных условиях поступает трёхфазное питающее напряжение. В генераторном режиме к этим контактам следует подсоединить питающую линию с подключёнными к ней бытовыми трёхфазными потребителями.

Для организации однофазного питания (розеточных линий и цепей освещения, в частности) их нужно будет подключить одним концом к выбранному фазному контакту А, В или С, а другим – к общему нулевому проводу. Порядок подсоединения проводов к асинхронному двигателю приводится на следующем рисунке.

Важно! В случае нескольких линейных (однофазных) нагрузок необходимо распределить их по фазам таким образом, чтобы те были загружены более-менее равномерно.

Таким образом, генератор своими руками, собранный из трёхфазного двигателя, будет нагружен на все питающие цепи, а конечные потребители получат полагающиеся им нормативные мощности.

Организация приводной части

В бытовых условиях в качестве механического привода, как правило, используются типовые бензогенераторы, с которых момент вращения передаётся непосредственно на рабочий вал. Основная проблема при таком подключении – организация надёжного муфтового сцепления, полностью передающего крутящий момент на ось якоря генератора (в данной ситуации его функцию выполняет ротор двигателя).

При её обустройстве самый оптимальный вариант – это обратиться за помощью к профессиональным механикам, которые помогут организовать муфтовое соединение требуемого качества и надёжности.

Обратите внимание! Ротор переделываемого механизма напоминает по своей конструкции обмотку статора с тремя сдвинутыми на 120 градусов обмотками (он называется в этом случае фазным).

Линейные выводы каждой из обмоток соединяются со съёмными контактными кольцами, посредством которых на механизм двигателя через графитовые щётки подавалось запускающее напряжение. Если оставить всё как было, получается очень непростая в изготовлении и обслуживании конструкция, использовать которую в составе будущего генератора не имеет смысла.

Для удобства переделки лучше всего воспользоваться схемой короткозамкнутой подвижной части, которая может быть получена путём закорачивания рабочих выводов каждой из катушек фазного ротора.

Генератор на постоянных магнитах

Известен ещё один способ обустройства бытовых генераторов, состоящий в использовании при изготовлении мощных постоянных магнитов и ряда дополнительных приспособлений (в некоторых средствах массовой информации их ещё называют «вечными»).

Принцип работы такого источника энергии на магнитах состоит во взаимодействии эм полей, создаваемых постоянными магнитными заготовками, жёстко закреплёнными на статорной и роторной части устройства (смотрите рисунок ниже).

Основное преимущество таких двигателей, выполняющих функцию генератора, – отсутствие потребности в источнике внешней энергии или в топливе. Однако и в данном случае не обходится без  недостатков, проявляющихся, в первую очередь, в том, что сильные магнитные поля могут негативно сказываться на здоровье обслуживающего персонала.

С учётом этого недостатка во всех остальных ситуациях такой электромотор широко применяется в различных приводных узлах, нередко устанавливаемых на промышленном оборудовании. В качестве примера может быть приведён известный среди специалистов генератор, под обозначением «г 303».

В заключение обзора самодельных генераторов следует заметить, что для переделки их из асинхронных двигателей может потребоваться целый комплект специального съёмного инструмента, по своему составу напоминающий автомобильное оборудование.

Советы по эксплуатации

Асинхронный генератор не требует особого ухода. Его обслуживание заключается в контроле состояния подшипников. На номинальных режимах устройство способно работать годами без вмешательства оператора.

Слабое звено – конденсаторы. Они могут выходить из строя, особенно тогда, когда их номиналы неправильно подобраны.

При работе генератор нагревается. Если вы часто подключаете повышенные нагрузки – следите за температурой устройства или позаботьтесь о дополнительном охлаждении.

Двухфазный режим асинхронного генератора.

Такую схему следует использовать тогда, когда нет необходимости в получении трёхфазного напряжения. Этот вариант включения уменьшает рабочую ёмкость конденсаторов, снижает нагрузку на первичный механический двигатель в режиме холостого хода и т.о. экономит «драгоценное» топливо.

В качестве маломощных генераторов, вырабатывающих переменное однофазное напряжение 220 В, можно использовать однофазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели бытового назначения: от стиральных машин типа «Ока», «Волга», поливальных насосов «Агидель», «БЦН» и пр. У них конденсаторная батарея может подключаться параллельно рабочей обмотке, либо использовать уже имеющийся фазосдвигающий конденсатор, подключенный к пусковой обмотке. Емкость этого конденсатора, возможно, следует несколько увеличить. Его величина будет определяться характером нагрузки, подключаемой к генератору: для активной нагрузки (электропечи, лампочки освещения, электропаяльники) требуется небольшая емкость, индуктивной (электродвигатели, телевизоры, холодильники) — больше.

Теперь несколько слов о первичном механическом двигателе, который будет приводить во вращение генератор. Как известно, любое преобразование энергии связано с её неизбежными потерями. Их величина определяется КПД устройства. Поэтому мощность механического двигателя должна превышать мощность асинхронного генератора на 50…100%. Например, при мощности асинхронного генератора 5 кВт, мощность механического двигателя должна быть 7,5…10 кВт. С помощью передаточного механизма добиваются согласования оборотов механического двигателя и генератора так, чтобы рабочий режим генератора устанавливался на средних оборотах механического двигателя. При необходимости, можно кратковременно увеличить мощность генератора, повышая обороты механического двигателя.

Каждая автономная электростанция должна содержать необходимый минимум навесного оборудования: вольтметр переменного тока (со шкалой до 500 В), частотомер (желательно) и три выключателя. Один выключатель подключает нагрузку к генератору, два других — коммутируют цепь возбуждения. Наличие выключателей в цепи возбуждения облегчает запуск механического двигателя, а также позволяет быстро снизить температуру обмоток генератора, после окончания работы – ротор невозбужденного генератора еще некоторое время вращают от механического двигателя. Эта процедура продлевает активный срок службы обмоток генератора.

Если с помощью генератора предполагается запитывать оборудование, которое в обычном режиме подключается к сети переменного тока (например, освещение жилого дома, бытовые электроприборы), то необходимо предусмотреть двухфазный рубильник, который в период работы генератора будет отключать данное оборудование от промышленной сети. Отключать надо оба провода: «фазу» и «ноль».

В заключение несколько общих советов.

1. Генератор переменного тока является устройством повышенной опасности. Применяйте напряжение 380 В только в случае крайней необходимости, во всех остальных случаях пользуйтесь напряжением 220 В.

2. По требованиям техники безопасности электрогенератор необходимо оборудовать заземлением.

3. Обратите внимание на тепловой режим генератора. Он «не любит» холостого хода. Снизить тепловую нагрузку можно более тщательным подбором емкости возбуждающих конденсаторов.

4. Не ошибитесь с мощностью электрического тока, вырабатываемого генератором. Если при работе трёхфазного генератора используется одна фаза, то её мощность будет составлять 1/3 общей мощности генератора, если две фазы — 2/3 общей мощности генератора.

5. Частоту переменного тока, вырабатываемого генератором, можно косвенно контролировать по выходному напряжению, которое в режиме «холостого хода» должно на 4…6 % превышать промышленное значение 220/380 В.

Проверка и запуск в работу

После того как генератор будет собран необходимо проверить его на работоспособность. Для этого в качестве нагрузки можно использовать обыкновенную лампочку накаливания.

Причем начальная скорость вращения генератора должна быть небольшой. И по мере ее увеличения яркость накала лампочки должна увеличиваться.

Источники

• https://zen.yandex.com/media/housediz/generator-iz-asinhronnogo-dvigatelia-svoimi-rukami-ot-a-do-ia-5b30fc5f2dbfc700a8c80687
• https://housetronic.ru/electro/generator-iz-asinxronnogo-dvigatelya.html
• https://electricvdele.ru/elektrooborudovanie/elektrodvigateli/generator-iz-asinhronnogo-dvigatelya-svoimi-rukami.html
• https://HouseDiz.ru/kak-sdelat-samodelnyj-generator-iz-asinxronnogo-dvigatelya/
• https://mtz-80.ru/bez-rubriki/generator-iz-asinhronnogo-dvigatelya-svoimi-rukami
• https://amperof.ru/elektropribory/samodelnyj-generator.html
• https://www.asutpp.ru/asinxronnyj-generator.html
• http://electro-shema.ru/energetika/asinxronnyj-elektrodvigatel-v-kachestve-generatora.html
• https://electrikexpert.ru/generator-iz-asinxronnogo-dvigatelya/

[свернуть]

схема, порядок сборки в домашних условиях

Электроэнергия не всегда подается бесперебойно, например, из-за удаленного расположения ЛЭП от жилых построек. И когда то и дело отключают свет, наверняка вы задумывались о покупке генератора? Конечно, покупное устройство – недешевое решение, да и затраты не всегда оправданы. Более доступный вариант – изготовить генератор своими руками. Такое решение не требует больших вложений на сборку, может преобразовать энергию не только за счет дорогостоящего бензина, дизельного движка, но и более доступных – газа, пара и т.п.

Поэтому он решает проблему с перебоями электричества и экономит энную сумму в бюджете. Но как сделать действительно качественный генератор, какие еще у самоделки преимущества перед покупными устройствами? Мы поможем вам разобраться во всех нюансах – в этой статье приведем схемы сборки электрогенератора, принцип его работы, преимущества использования самоделки. Также рассмотрим пошаговую инструкцию по изготовлению генератора в домашних условиях.

Содержание статьи:

Преимущества самодельного генератора

Самодельный генератор выигрывает у покупного более доступной стоимостью. Безусловно финансовая сторона важна, но устройство, сделанное своими руками – это прибор только с необходимыми и заявленными требованиями.

Стоит учесть, что выбранная конструкция непосредственно сказывается на КПД. Так в асинхронных генераторах потери КПД не превышают 5%. Лаконичность конструкции его корпуса с защитой мотора от влаги, грязи снижает потребность в частом техническом обслуживании. Асинхронный генератор более устойчив против скачков напряжения за счет выпрямителя на выходе, что предотвращает поломки подключенного оборудования.

Самодельный генератор работает вне зависимости от удаленности ЛЭП, обеспечивая электроэнергией в любых условиях. Он преобразует энергию, используя доступный вид топлива

Такое устройство эффективно питает сварочные аппараты, лампы накаливания, компьютерную и мобильную технику с чувствительностью к перепадам напряжения. Имеет хорошую производительность и моторесурс.

Прибор – хорошая альтернатива обычным источникам электропитания, выручает при аварийном отключении электричества, экономит средства. Мобилен, малогабаритен, с простой конструкцией, легко поддается ремонту – можно своими силами заменить вышедшие из строя детали, узлы.

Кроме прочего, самоделка обладает небольшими размерами, поэтому с легкостью устанавливается даже в небольших помещениях.

Разместить самодельный генератор можно в небольшом помещении, за счет компактной конструкции прибор не требует много места для своей установки

В зависимости от от используемого типа топлива генератор требует лишь соблюдения мер предосторожности в процессе использования.

В процессе эксплуатации самодельного генератора необходимо соблюдать технику безопасности: следить за электрическими кабелями, не допускать их перекручивания, не трогать оголенные провода руками и т.п

Разновидности генераторов электроэнергии

Обычно самодельный генератор в домашних условиях изготавливают на основе асинхронного двигателя, магнитным, паровым, на дровах.

Вариант #1 — асинхронный генератор

Устройство сможет вырабатывать напряжение 220-380 В, исходя из показателей выбранного мотора.

Для сборки такого генератора потребуется лишь запустить асинхронный двигатель, подключив конденсаторы к обмоткам.

Генератор на основе асинхронного двигателя самостоятельно синхронизируется, запускает роторные обмотки с постоянным магнитным полем.

Двигатель оборудован ротором с трехфазной или однофазной обмоткой, вводом кабеля, короткозамыкательными устройством, щетками, регулирующим датчиком

Если ротор короткозамкнутого типа, то обмотки возбуждаются при помощи остаточной силы намагниченности.

Вариант #2 — устройство на магнитах

Для магнитного генератора подходит коллекторный, шаговый (синхронный бесщеточный) двигатель и прочие.

Обмотка с большим количеством полюсов увеличивает показатель КПД. В сравнение с классической схемой (где КПД 0,86) 48-полюсная обмотка позволяет сделать мощность генератора больше

В процессе сборки магниты крепятся на вращающуюся ось и устанавливаются в прямоугольную катушку. Последняя при вращении магнитов вырабатывает электростатическое поле.

Вариант #3 — паровой генератор

Для генератора на пару используют печь с водяным контуром. Работает устройство за счет тепловой энергии пара и турбинных лопастей.

Чтобы самостоятельно сделать генератор на пару, понадобится печь с водяным (охлаждающим) контуром

Это замкнутая система с массивной немобильной установкой, требующей контроля и охлаждающего контура для превращения пара в воду.

Вариант #4 — устройство на дровах

Для генератора на дровах используют печи, включая походные. К стенкам печей закрепляют элементы Пельтье и располагают конструкцию в корпус радиатора.

Принцип работы генератора следующий: при нагревании поверхности проводниковых пластин с одной стороны другая охлаждается.

Чтобы самостоятельно сделать генератор на дровах, можно использовать любые печи. Генератор работает за счет элементов Пельтье, нагревающих и охлаждающих проводниковые пластины

На полюсах пластин появляется электрический ток. Наибольшая разница между температурами пластин обеспечивает генератор максимальной мощностью.

Агрегат более работоспособен при минусовых температурных режимах.

Принцип работы электрогенератора

Работа генераторов реализуется по принципу электромагнитной индукции, когда в замкнутой рамке происходит наводка тока за счет пересечения ее вращающимся магнитным полем. Магнитное поле создают обмотки либо постоянные магниты.

Когда из коллектора электродвижущая сила достигает замкнутого контура и узлов щетки, то ротор начинает вращаться сообща с магнитным потоком. Так создается напряжение в подпружиненных щетках, прижатых к коллекторам пластинчатого вида.

Далее электроток передается к выходным клеммам, проходит в сеть, распространяется по генератору.

Используют генераторы переменного и постоянного тока. Электрогенератор переменного тока малогабаритен, не образовывает вихревые токи, при этом имеет возможность функционировать в экстремальных температурах. Аппарат с постоянным током не требует тщательного контроля, обладает значительным числом ресурсов.

Конструкционно генератор включает в себя: щетки со щеткодержателями, коллектор, якорную обмотку, якорь, стартер, кольца контактные, обмотку стартера, ротор, корпус, вентилятор, привод и станину

Генератор переменного тока может быть как синхронным, так и асинхронным. Первый – с постоянным электрическим магнитом и количеством вращений статора равных роторным, формирующим магнитное поле. Преимуществами такого генератора называют стабильно высокое напряжение, к недостаткам относят перегрузку по токам из-за завышенной нагрузки на регулятор, повышающий ток обмотки ротора.

Конструкция асинхронного генератора: короткозамкнутый ротор, статор. Когда вращается ротор генератор индуцирует ток, а магнитное поле выдает напряжение синусоидального типа.

Пошаговая инструкция по сборке

Собирать генератор в домашних условиях необходимо после того, как подготовлен комплект из необходимых радиокомпонентов, электроинструментов и материалов.

Этап 1 – подготовка радиокомпонентов

Для сборки модуля механического генератора с электромагнитами потребуется двигатель. Для изготовления маломощного генератора можно использовать электродвигатель от стиралки типа «Ока», «Волга», насоса «Агидель» и прочие.

Ток, вырабатываемый мотором, определяет выбор деталей и узлов. Для преобразования тока из переменного в постоянный необходимы выпрямительные диоды, например, диодный мост высокой мощности в десятки ампер с напряжением не более 50 В. Для полярных конденсаторов постоянного тока важны сглаживающие фильтры со способностью выравнивать пульсацию напряжения постоянного характера.

Для того, чтобы сделать самодельный ветрогенератор, не потребуется большой точности исполнения и узкоспециализированных материалов. Построенный образец работает при скорости ветра от 9 до 10 м/с, обеспечивает мощностью в 800 Вт.

В качестве дополнительной платы с USB-портом для подключения гаджетов выбирается устройство для преобразования напряжения в 1,5-20 В. Такой список радиокомпонентов достаточен для маломощного генератора напряжением до двух десятков вольт. В случае с асинхронным двигателем подключить мобильные устройства получится напрямую.

Этап 2 – подготовка инструментов и материалов

Из электроинструментов понадобится болгарка, в наборе которой есть отрезные диски по металлу, дереву и шлифовальный диск (твердый или круг-наждачка).

Рекомендуем ознакомиться с .

Также необходима электрическая дрель со сверлами по металлу. Может понадобиться перфоратор с ударными сверлами, коронками по бетону. Иногда перфоратор комплектуется переходником с простыми, коническими сверлами, коронками по дереву. Также пригодится шуруповерт с головками под переходник-гайковерт, головкой под гайки.

Для сборки каркаса генератора потребуются материалы. Их выбирают по своему усмотрению. Это может быть трубный прокат разного диаметра, металлическая арматура, профиль и т.п.

Во время сборки конструкции генератора у мастера под рукой должны находиться отвертки разного диаметра, плоскозубцы, молоток, гаечные ключи и прочее

Для соединения запасаются крепежами – гайками, шайбами, саморезами, болтами. Это универсальный набор инвентаря, собрав который, можно приступать к изготовлению генераторной установки своими руками.

Этап 3 – подготовительные работы

После подготовки инструментов и материалов приступают к подготовительным работам. Они необходимы перед сборкой генератора потому, что включают первоначальный расчет мощности устройства.

Рассчитывают мощность, подключая двигатель в сеть. Количество выдаваемых вращений определят мощность мотора. Иногда для измерений используют тахометр, а к полученным данным прибавляют 10% для компенсации нагрузки (предотвращение перегрева мотора при использовании).

После того, как мощность точно подсчитана, подбирают конденсатор соответственно ранее полученным данным мощности двигателя.

После проведенного подсчета мощности необходимо выбрать конденсатор. Устройство предотвращает перегрева мотора во время работы генератора

В завершение подготовительных работ продумывают заземление будущего генератора. Этот процесс помогает избежать травматических ситуаций, продлить эксплуатационные сроки генератора.

Этап 4 – изучение схемы звезда и треугольник

Чтобы собрать генератор в 220, требуется схемы-аналоги производственной модели – звезда или треугольник.

В сложных устройствах иногда используют комбинированную схему звезда-треугольник. В соединение типа звезда концы крепятся в единой точке. Графический вид представляет собой расхождение фаз из центра в разные стороны, как-будто лучи образуют звезду. По схеме типа треугольник концы одной обмотки крепятся с началом последующей

По схеме звезды электросоединение выполняют для каждого из концов обмоток одной точки,  для треугольника – соединение последовательного типа.

Этап 5 – непосредственно сборка

Рассмотрим несколько вариантов сборки электрогенератора.

Сборка асинхронного генератора

Изготовление асинхронного генератора не требует переточки ротора под неодимовые магниты, поэтому схему устройства называют переделкой готового асинхронного мотора. В таком варианте нет необходимости в питании роторной обмотки, она снимается с двигателя, а ось ротора протачивается для плоских магнитов.

По схеме сборки асинхронного генератора мощность устройства достигает от 2 до 5 киловатт при емкости конденсаторов от 28 до 138 микрофарад. Для того, чтобы напряжение было статичным, необходима емкость, в зависимости от планируемой нагрузки на генератор.

Сборка агрегата происходит в три этапа. Первый предполагает собрать одну несущую конструкцию, установив в нее двигатель с приводом передаточного типа.

Соединение выполняется так: конец 1-ой обмотки соединяется с концами начала 2-ой обмотки. Далее конец 2-ой обмотки крепят к началу 3-ей обмотки. Конец  3-ей обмотки соединяется с началом 1-ой обмотки

На втором этапе подключают переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам. Последние включаются по схеме звезда, когда часть концов соединяют к центру корпуса, а остальные выводятся отдельно.

В заключении к вершинам конденсатора присоединяют свободные обмоточные концы согласно схемы треугольник.

Подключаем переменные и неполярные конденсаторы к обмоткам, часть концов у которых соединяем к центру корпуса, другие выводим отдельно

Перед первым запуском новое устройство тестируется, например, обычной лампочкой накаливания в два-три десятка ватт. Это необходимо для проверки генератора на способность обеспечивать бесперебойной выдачей напряжения, 3000 оборотов в одну минуту.

Собираем генератор на дровах

Сборку дровяного генератора рассмотрим на примере буржуйки. Порядок сборки такой: в начале радиатор размещается на стенках буржуйки так, чтобы шипы смотрели внутрь. Далее, в зависимости от размеров радиатора, устанавливаются элементы Пельтье, к одному из которых в последующем крепят еще один радиатор.

Такую установку лучше расположить в тени, возле неутепленной стены небольшой толщины, что обеспечит максимальное охлаждение.

Для запуска генератора на дровах поджигают поленья. Разгораясь они нагревают стенки печки, которые заставляют элемент Пельтье выдавать максимальную мощность. Охлаждается генератор холодным уличным воздухом.

У нас на сайте есть подробная инструкция по своими руками.

Нюансы сборки коллекторного генератора

Коллекторный генератор собирают по следующей схеме: сначала размещают мотор коллекторного типа на несущую раму, иную конструкцию.

Потом присоединяют к выводам мотора сглаживающий конденсатор, плату DC-инверторного преобразователя. Конденсатор должен быть постоянного тока.

Необходимо прикрутить патрон к оси двигателя, при этом мотор закрепить так, чтобы патрон был плотно прижат к устройству. Далее минусовой провод мотора присоединяется к минусу от аккумулятора, а плюсовой к анодам диодов, катоды диодов к плюсам аккумуляторов

Следующим шагом, если нет USB-порта, будет его подсоединение к выходу от DC-платы. К такому генератору можно подключать мобильные устройства.

Располагается конструкция генератора на велосипедной раме или ветряке.

Устанавливаем генератор на велосипеде или ветряке из вентиляторных запчастей. Для удобства использования можно прикрепить флюгер-хвостовик

Вместо коллекторного можно поставить шаговый мотор с более высоким КПД и сроком службы от 10 лет. Предпочтительно выбирать модели с напряжением в 12 В и током от 1,8 до 4,2 ампера. В таких моторах обмоток от 2 до 4, их подключают последовательно для напряжения в 24, 36, 48 В. Если мотор подключают параллельное, то на выходе получается ампераж в большом значении. В связи с этим до нужного напряжения генератор будет разгоняться сложнее.

Помимо этих вариантов у нас на сайте есть подробные инструкции по сборке и генератора.

Рекомендации по безопасной эксплуатации

Для генераторов, которые будут использоваться в уличной среде, например, ветряная электростанция, велогенератор, следует создать защиту от осадков, пыли, грязи. Устройство размещают в специальном отдельном корпусе.

Если генератор будет работать на улице в многочасовом режиме, испытывая каждодневные нагрузки, ему необходима регулярная смазка подшипников. Манипуляции проводят один-два раза в пол года.

Не допустимо короткое замыкание: проводов двигателя, вспомогательной радиоэлектроники, полупроводников. Это может привести к тому, что сгорят замкнутые обмотки.

Если случилось короткое замыкание, ремонт двигателя может осложняться сложностью доступа к внутренним деталям генератора

Ремонт двигателя может осложняться трудностью доступа к внутренним узлам из-за силы ротора, тормозящей вращение пропорционально нагрузке. Для предотвращения таких ситуаций следует постоянно контролировать  температуру двигателя, не давая ему перегреваться.

Также следует постараться не использовать устройство продолжительное время: чем дольше генератор в работе, тем его мощность меньше. Значение оптимальной температуры двигателя от 40 до 45 градусов.

Для самодельного генератора без автоматических приборов управления требуется постоянный пользовательский контроль, в том числе для снятия данных.

Если сборка и использование самодельного электрогенератора вам кажется сложным, рекомендуем присмотреться к покупным аналогам – в следующей статье приведен газовых генераторов электроэнергии.

Выводы и полезное видео по теме

Тем не менее, генератор, изготовленный в домашних условиях – это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом и экономической выгодой. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы сделать самодельный генератор,  потребуется всего лишь определиться с его конструкцией, видом устройства и подобрать необходимые детали.

А может быть у вас есть свои способы изготовления генератора своими руками или даже хитрости? Поделитесь, пожалуйста, секретами. Это можно сделать в комментариях к данной статье, в блоке, расположенном ниже.

Видео об изготовлении ручного электрогенератора:

Собираем ветрогенератор своими руками:

Генератор, изготовленный в домашних условиях – это резервный источник электропитания с хорошей производительностью, моторесурсом. Даже маломощные генераторы обеспечивают приборы и оборудование работоспособностью, поддерживают на должном уровне комфорт в частном доме, квартире в черте города или за его пределами. Для того, чтобы собрать самодельный генератор, потребуется определиться с его конструкцией, видом и подобрать необходимые детали.

У вас есть опыт изготовления генератора своими руками? Поделитесь своими рекомендациями с другими посетителями нашего сайта. Это можно сделать в комментариях к данной статье – блок расположен ниже. Также здесь вы можете добавить уникальные фото самодельного электрогенератора.

Производство кожухов и миниконтейнеров — Бесшумные решения

Мы создаем свой продукт уже более 5 лет, и стремимся сделать его лучше каждый день. Дорабатываем инженерную конструкцию, улучшаем качество используемых материалов. У нас более 1000 довольных клиентов. Наш кожух — не будка и не ящик для генератора, а настоящий дом для бензинового, дизельного генератора или газового генератора. Его можно эксплуатировать круглый год за счет уникальных опций. Полностью продуманное и автоматизированное  решение для автономного использования генератора. Срок службы на открытом воздухе более 15 лет.

Контейнеры для генераторов нашего производства стоят по все России.  Микроконтейнер для генератора можно размещать на любой ровной поверхности, рядом с жилыми помещениями и это не помешает ни вам, ни соседям.

Наша профессиональная команда инженеров сервисного центра решит любые задачи по предпроектному обследованию, монтажу, выполнит пусконаладочные работы и предоставит сервисное обслуживание генераторов.

Дизель генератор в кожухе позволяет можно разместить около дома или дачи, работает очень тихо. Наша команда имеет богатый опыт в пакетировании бензиновых и дизельных генераторов

Видео отзыв нашего клиента на кожух для генератора fubag нашего производства

Наши преимущества

Индивидуальные решения

Мы не только разместим Ваш генератор, но и сделаем это красиво, у вашего генератора будет свой дом, а не будка для генератора и не ящик для генератора. Бензогенератор в кожухе работает тихо и стабильно круглый год. Шумоподавляющий чехол для бензогенератора в индивидуальной расцветке — украсит ваш участок и будет гармонично смотреться

Мы совершенствуемся

Каждый день мы совершенствуем свое решение, улучшая конструкцию и используемые материалы. Такой шумозащитный кожух для генератора своими руками в гараже не сделаешь. Генератор в кожухе трехфазный или однофазный можно приобрести полным комплектом с автоматизацией и монтажом. Шумоподовляющий чехол для бензогенератора срок службы — более 10 лет

Мы находим решения

К нам приходят за решением шумоизоляции генератора и мы его находим, как не называй наше решение — мини кожух, мини контейнер или еврокожух для генератора — мы делаем шумоподавляющий чехол для бензогенератора. И вам не надо делать навес для генератора, генератор в кожухе работает круглый год.

Мы упакуем любой генератор

Если у нас нет готового решения, мы его сделаем специально для вас, мы уже делали: газовые генераторы в кожухе; бензиновые генераторы в кожухе; дизельные генераторы в кожухе; шумоизоляция генератора в помещении; любые решения на базе микроконтейнера или мини контейнера. Мы делаем кожухи для генераторов любых размеров.

Наши реализованные проекты кожухов и мини контейнеров

Производство термозащитных кожухов для генератора | Купить кожух для генератора в Москве или отправим ТК

Генератор для ветряка из асинхронного двигателя

Переделка заключается в проточке ротора под магниты, далее магниты обычно по шаблону приклеивают к ротору и заливают эпоксидной смолой чтобы не отлетели. Так-же обычно перематывают статор более толстым проводом чтобы уменьшить слишком большое напряжение и поднять силу тока. Но этот двигатель не хотелось перематывать и было решено оставить все как есть, только переделать ротор на магниты. В качестве донора был найден трехфазный асинхронный двигатель мощностью 1,32Кв. Ниже фото данного электродвигателя.

> Ротор электродвигателя был проточен на токарном станке на толщину магнитов. В этом роторе не применяется металлическая гильза, которую обычно вытачивают и надевают на ротор под магниты. Гильза нужна для усиления магнитной индукции, через нее магниты замыкают свои поля питая из под низа друг друга и магнитное поле не рассеивается, а идет все в статор. В этой конструкции применены достаточно сильные магниты размером 7,6*6мм в количестве 160 шт., которые и без гильзы обеспечат хорошую ЭДС.

>

> Сначала, перед наклейкой магнитов ротор был размечен на четыре полюса, и со скосом были расположены магниты. Двигатель был четырех-полюсной и так как статор не перематывался на роторе тоже должно быть четыре магнитных полюса. Каждый магнитный полюс чередуется, один полюс условно «север», второй полюс «юг». Магнитные полюса сделаны с промежутками, так в полюсах магниты сгруппированы плотнее. Магниты после размещения на роторе были замотаны скотчем для фиксации и залиты эпоксидной смолой.

После сборки ощущалось залипание ротора, при вращение вала чувствовались залипания. Было решено переделать ротор. Магниты были сбиты вместе с эпоксидной смолой и снова размещены, но теперь они более менее равномерно установлены по всему ротору, ниже фото ротора с магнитами перед заливкой эпоксидной смолой. После заливки залипание несколько снизилось и было замечено что немного упало напряжение при вращении генератора на одних и тех же оборотах и немного подрос ток.

>

После сборки готовый генератор было решено покрутить дрелью и что нибудь к ниму подключить в качестве нагрузки. Подключалась лампочка на 220 вольт 60 ватт, при 800-1000 об/м она горела в полный накал. Так-же для проверки на что способен генератор была подключена лампа мощностью 1 Кв, она горела в полнакала и сильнее дрель не осилила крутить генератор.

>

В холостую на максимальных оборотах дрели 2800 об/м напряжение генератора было более 400 вольт. При оборотах примерно 800 об/м напряжение 160 вольт. Так-же попробовали подключить кипятильник на 500 ватт, после минуты кручения вода в стакане стала горячей. Вот такие испытания прошел генератор, который был сделан из асинхронного двигателя.

Далее дошла очередь до винта. Лопасти для ветрогенератора были вырезаны из ПВХ трубы диаметром160мм. Ниже на фото сам винт диаметром 1,7 м., и расчетные данные, по которым делались лопасти.

>

После для генератора была сварена стойка с поворотной осью для крепления генератора и хвоста. Конструкция сделана по схеме с уводом ветроголовки от ветра методом складывания хвоста, поэтому генератор смещен от центра оси, а штырек позади, это шкворень, на который одевается хвост.

>

Здесь фото готового ветрогенератора. Ветрогенератор был установлен на девятиметровую мачту. Генератор при силе ветра выдавал напряжение холостого хода до 80 вольт. К нему пробовали подсоединять тенн на два киловатта, через некоторое время тенн стал теплым, значит ветрогенератор все-таки имеет какую-то мощность.

>

Потом был собран контроллер для ветрогенератора и через него подключен аккумулятор на зарядку . Зарядка была достаточно хорошим током, аккумулятор быстро зашумел, как будто его заряжают от зарядного устройства.

Пока к сожалению никаких подробных данных по мощности ветрогенератора нет, так-как пользователь разместивший свой ветрогенератор вот здесь Фотоальбом ветряки ВК. не оставил эти данных. Но руководствуясь расчетами попробую немного просчитать что все-таки дает генератор на ветру 8-9 м/с, так-как напряжение холостого хода 80 вольт на этом ветре.

Данные на шиндике электродвигателя говорили 220/380 вольт 6,2/3,6 А.значит сопротивление генератора 35,4Ом треугольник/105,5 Ом звезда. Если он заряжал 12-ти вольтовый аккумулятор по схеме включения фаз генератора в треугольник, что скорее всего, то 80-12/35,4=1,9А. Получается при ветре 8-9 м/с ток зарядки был примерно 1,9 А, а это всего 23 ватт/ч, да немного, но может я где-то ошибся, если что поправьте в комментариях и я исправлю.

Такие большие потери из-за высокого сопротивления генератора, поэтому статор обычно перематывают более толстым проводом чтобы уменьшить сопротивление генератора, которое влияет на силу тока, и чем выше сопротивление обмотки генератора, тем меньше сила тока и выше напряжение.

Некоторые данные по ветрогенератору. Автор данного ветрогенератора Сергей написал что ток короткого замыкания 3,5А..При ветре 5-7м,с ,75в холостого хода,с нагрузкой надва АКБ,это 24в,2,5А и при этом на контролере срабатывал постоянно баласт..Это показания на 14.09.13г..А так получилось всё отлично..

Как создать вращающийся фазовый преобразователь для преобразования одной фазы в трехфазную

Если вы читаете это, то это, скорее всего, связано с тем, что вы приобрели (или думаете о приобретении) списанное промышленное торговое оборудование, которое питается от трехфазного двигателя, но в вашем магазине есть только однофазное питание. Если вы действительно не понимаете, в чем разница между трехфазным и однофазным, посмотрите здесь. Вы, наверное, слышали, что можно каким-то образом подключить трехфазный двигатель к однофазному току для выработки трехфазной энергии.Это возможно , потому что асинхронный двигатель и индукционный генератор в основном одно и то же. Двигатель, который вы используете в качестве генератора (вращающийся фазовый преобразователь), называется холостым, и он должен иметь номинальную мощность на 20-30% выше, чем самый большой двигатель оборудования, которое вы будете использовать, и должен быть рассчитан на 220- 240 вольт.

Для изготовления простого вращающегося фазового преобразователя из трехфазного двигателя

Это действительно так просто, если вы понимаете ограничения такого простого устройства.

Как бы то ни было, он по-прежнему будет работать, и есть вещи, которые решительный самоделок (сделай сам) может сделать, чтобы улучшить работу системы, например, использовать рабочие конденсаторы между ножками L1-L3 и L2-L3 для выровнять баланс напряжений. Вы также должны использовать пусковой конденсатор, чтобы вам не приходилось вручную раскручивать холостой ход при запуске. Если вы будете использовать трехфазное питание только изредка и не обеспокоены другими ограничениями этого метода, возможно, это именно то, что вам нужно.

Подсказки

Статьи по теме

Как построить трехфазный роторный преобразователь с автоматическим запуском

Заявление об ограничении ответственности: Электропроводка по своей природе опасна. Никаких гарантий относительно безопасности или успешности этой системы не дается и не подразумевается.

То, что я построил, представляет собой версию стандартного вращающегося фазового преобразователя с автоматическим запуском мощностью 3 л.с. Хотя функция автозапуска не требуется и, таким образом, немного усложняет работу, общие правила построения вращающегося фазового преобразователя по-прежнему применяются. Когда дело доходит до расширения, появляется одно из основных преимуществ функции автозапуска; Я могу запустить конвертер откуда угодно, я могу установить еще одну кнопку запуска / остановки.

Общие принципы роторного преобразователя

Статическое преобразование
Чтобы перейти к вращательному преобразованию, мы должны сначала понять статическое преобразование. Промежуточный двигатель вращающегося преобразователя запускается и работает в статическом режиме.

В обычном домашнем хозяйстве на двухполюсных выключателях имеется 220 В переменного тока. Мы говорим, что у него «2 ноги».

Трехфазный двигатель РАБОТАЕТ только на двух из трех опор. Иначе говоря, с однофазным питанием мы можем запустить трехфазный двигатель. Тогда возникает вопрос, как запустить этот двигатель, потому что трехфазный двигатель НЕ ЗАПУСКАЕТСЯ от однофазного питания сам по себе.

Запуск двигателя
Есть два способа запустить двигатель, который будет работать со статическим преобразованием фазы. По сути, мы можем запустить трехфазный двигатель механически, вращая его вал с помощью внешнего источника энергии.Обычно это устройство с ременным приводом от однофазного «пони» двигателя меньшего размера, и оно требует множества конструктивных решений и соображений безопасности. Второй, более простой способ — запустить двигатель с помощью конденсатора.

Проблемы управления мощностью — запуск и работа
Есть только две основные функции при запуске и работе трехфазного двигателя в статическом режиме.

1. Подключите однофазное питание к двум ветвям трехфазного двигателя.
2. Подключите пусковой конденсатор к 3-ей ноге холостого двигателя на время, достаточное для его запуска, затем удалите его из цепи.

Кнопка мгновенного действия, управляемая пользователем вручную, может подключать конденсатор на время, достаточное для запуска холостого двигателя. В моем случае я автоматизировал этот процесс, используя реле времени, чтобы подключить пусковой конденсатор к цепи, а затем отключить его.

Роторное преобразование
Роторное преобразование начинается, как только трехфазный двигатель запущен и работает от одной фазы в статическом режиме. После запуска, если мы измерили все три напряжения (L1-L2, L2-L3 и L1-L3) на приведенной выше диаграмме, после запуска двигателя мы найдем приблизительно 230 В переменного тока для каждого измерения.

Точки, где мы измеряем три напряжения, — это места, где теперь доступно трехфазное питание! Это то место, где можно связать другие двигатели механизмов, которые мы хотим запустить.

Автоматический запуск
В моем преобразователе я решил автоматизировать барабанный переключатель и ручную кнопку для пускового конденсатора. Вместо барабанного переключателя я использовал двухполюсный контактор на 30 ампер, а вместо ручной кнопки я использовал реле с таймером для отключения пускового конденсатора (через однополюсный контактор).

Ниже приведена логическая схема реле для элементов управления, все из которых рассчитаны на 120 В переменного тока. Если вы новичок в «лестничной» логике, учтите, что «ступенька» (горизонтальная линия) имеет непрерывность, когда цепь замыкается.

Например, на первой ступени у Red Stop PB есть непрерывность, будучи нормально замкнутой. Нажатие кнопки Green Start PB активирует катушку реле CR40. Когда нормально разомкнутый контакт с маркировкой ’40’ замыкается, он затем обходит зеленый пусковой PB (который будет разблокирован и вернется в нормальное положение).Катушка CR40 будет находиться под напряжением до тех пор, пока цепь не будет разорвана нажатием кнопки Red Stop PB.

На CR40 есть еще два нормально открытых контакта. На ступени 2, когда реле работы CR40 находится под напряжением, запитывается катушка двухполюсного контактора C1 (выполняющая однофазное переключение питания на двигатель), а также катушка TR50, которая является реле с выдержкой времени.

На звене 3, как только на катушку CR40 подано напряжение, у нас уже есть непрерывность через нормально замкнутый контакт TR50.Затем включается контактор C2, который включает пусковой конденсатор. По истечении времени задержки, в данном случае около 1,0 секунды, TR50 изменит свое состояние, и нормально замкнутый контакт в ступени 3 откроется, что приведет к отключению пускового конденсатора. Полевая проводка

Выше показана схема полевого или силового подключения.
Если вы присмотритесь, то увидите все основные элементы очень простой схемы статического фазового преобразователя, показанной ранее.

Контактор C1 заменил барабанный переключатель, а контактор C2 заменил кнопку мгновенного действия для подключения пускового конденсатора между L2 и L3.

Я также отключил трехфазное питание (горизонтальные линии) под блоком предохранителей для распределения через магазин на различные машины.

Я также добавил к схеме провода заземления, которые очень важны и не должны игнорироваться!

Соображения по конструкции
Конструкция пускового конденсатора соответствовала общепринятым рекомендациям по использованию 100 мкФ на л. С. На холостом двигателе.Важно использовать конденсаторы переменного тока на 230 В переменного тока.

Во многих фазовых преобразователях используются рабочие конденсаторы. Обратите внимание, что в моем дизайне их нет. Рабочие конденсаторы можно использовать для уравновешивания напряжений между тремя ножками. Процесс преобразования не обеспечивает идеального трехфазного преобразования, как в случае с энергетической компанией, но для большинства приложений он не нужен. Я обнаружил, что все мои напряжения находятся в пределах 10% от номинального однофазного измерения 230 В переменного тока, что я счел приемлемым.

Подключение 9-выводного двигателя

Типичные трехфазные двигатели поставляются с 9 маркированными проводами внутри распределительной коробки для подключения 220 В или 440 В.Это стандартизовано в отрасли и будет полезно для тех, кто собирается подключить свой первый холостой или станок.

Для 220 В, ножка 1 подключается к проводам 1 и 7, ножка 2 подключается к проводам 2 и 8, ножка 3 подключается к проводам 3 и 9. Провода 4, 5 и 6 соединяются только вместе.

Для 440 В, ножка 1 подключается к проводу 1, ножка 2 подключается к проводу 2, ножка 3 подключается к проводу 3. Провода 4 и 7 подключены, провода 5 и 8 подключены, а провода 6 и 9 подключены. .Многие инструменты, ранее использовавшиеся в промышленности, приходят к пользователям домой, подключенные таким образом … нам просто нужно отсоединить все девять проводов, а затем повторно подключить их, как указано выше.

Чтобы изменить направление вращения любого трехфазного двигателя, просто поменяйте местами любые два подключения L1, L2 или L3. Например, поменяйте местами соединения двигателя L1 и L3 на питание.

Выше показан пользовательский интерфейс фазового преобразователя. Монтируется рядом с распределительным щитом гаража. У меня есть две кнопки для запуска и остановки, а также выключатель для управления питанием.

Непроницаемый для жидкости гибкий трубопровод слева идет к двигателю холостого хода.

Электропитание проходит через цех через ˝ ”EMT. Изначально я начал с четырех розеток NEMA 14-30 twistlock. Вот силовые провода №10 AWG, протянутые через кабелепроводы:

Пульт дистанционного управления
Я упоминал ранее, что одним из преимуществ автоматического запуска является то, что преобразователь может запускаться из любого места, где можно разместить набор кнопок остановки / запуска.Изначально я установил фазовый преобразователь для своего гаража. С моей постоянно расширяющейся линейкой машин я обнаружил, что в моем подвале требуется трехфазное питание. Вместо того, чтобы нести расходы на создание другого преобразователя, я выбрал следующее решение.

На приведенной ниже диаграмме показано, как только первая ступень моей первоначальной релейной логики была изменена для второго набора кнопок пуска / останова, плюс индикаторная лампа, информирующая меня о том, что двигатель холостого хода работает.

Обычно кнопки останова подключаются последовательно, а кнопки запуска подключаются параллельно.Обратите внимание, что провода A-B-C-D довольно длинные, в данном случае около 60 футов.

Лампа имеет внутренний выключатель для «теста нажатием», который необходимо было подключить таким образом, чтобы он не действовал как «пусковой» переключатель.

Это дополнительная панель управления и распределения.

Проводка на внутренней панели была намного проще, чем на исходной панели со всеми элементами управления запуском. У меня есть машина для проверки температуры в панели, и я подключил заземляющий провод, прежде чем продолжить.

Особенности конструкции — главная панель
Ниже приведена таблица, в которой указаны все элементы, необходимые для дублирования моей основной стартовой панели. Я купил все детали Grainger и извлек детали Allen-Bradley из сломанного заводского оборудования. Обратите внимание, что детали Allen-BradleyParts очень дороги для покупки новых, и их можно заменить более дешевыми версиями от WW Grainger или другого поставщика электроэнергии. Я указал эквивалентные детали из каталога WW Grainger, но, пожалуйста, внимательно проверьте их перед использованием, поскольку я фактически не тестировал альтернативные детали на совместимость с оригинальными деталями Allen-Bradley.

Вот соответствующая графическая легенда, показывающая номера деталей для приведенной выше таблицы деталей.

Конструктивные особенности — дополнительная удаленная панель
Вот список деталей и легенда для дополнительной удаленной панели. Здесь применимы те же проблемы: я перечислил альтернативные детали из каталога WW Grainger, которые можно было бы заменить на дорогие компоненты Allen-Bradley. Однако я не проверял совместимость физическим тестированием, просто выбирая каждый из их каталога.

Преимущества вращающегося фазового преобразователя по сравнению с трехфазным и трехфазным генератором общего назначения

Это правда, что существуют и другие варианты обеспечения трехфазного питания для вашего оборудования. У каждого варианта есть свои плюсы, но все зависит от того, что доступно вам и вашей ситуации. Возможны варианты получения трехфазного питания через вашу сеть, газовый или дизельный генератор или через вращающийся фазовый преобразователь. Здесь мы приводим разбивку затрат, связанных с каждым вариантом, чтобы вы могли принять обоснованное решение о том, какой маршрут лучше всего подходит для вас.

Трехфазный генератор

Этот вариант хорош, если на объекте нет электричества. Эти генераторы могут работать на газе или дизельном топливе. Генераторы также доступны как в однофазном, так и в трехфазном исполнении. Доступно много разных размеров в зависимости от конкретных потребностей. Цена также зависит от размера генератора и может сильно варьироваться.

Для оценки этого варианта мы можем посмотреть на эксплуатационные расходы генератора. При использовании генератора эксплуатационные расходы будут колебаться в зависимости от стоимости масла, как и при вождении наших автомобилей.Из-за этого мы оцениваем ваши затраты на создание мощности, отключенной от генератора, в среднем в размере 0,46 доллара США за (кВт-ч). Затем, когда это двигатель, который работает для создания мощности, вы должны идти в ногу со стандартным графиком технического обслуживания двигателя. Этот вариант обеспечивает трехфазное питание, но качество питания может варьироваться в зависимости от производителя генератора.

Трехфазное оборудование

Обычно это первый вариант, который приходит на ум, когда кто-то думает о трехфазном питании.Трехфазное питание от энергокомпании не всегда доступно во всех областях, и если оно есть, то это может быть запрещено по затратам. В среднем стоимость трехфазного электроснабжения составляет около 50 000 долларов за милю плюс затраты на подготовку площадки. Средняя стоимость использования составляет около 0,10 доллара США за (кВт-час) плюс минимальные требования к использованию и плата за потребление. При трехфазном питании от электросети качество электроэнергии составляет примерно 10% баланса напряжений на трех ветвях. Если вы выбираете трехфазное энергоснабжение, неплохо было бы провести настоящий анализ затрат, чтобы заранее узнать все ваши затраты, прежде чем вкладывать средства в его внедрение.

Цифровой поворотный преобразователь фазы

Цифровой вращающийся фазовый преобразователь — очень экономичный вариант для обеспечения вашего магазина трехфазным питанием. Этот выбор дает вам возможность запускать трехфазное оборудование от однофазного источника питания, будь то энергокомпания, генератор или солнечная энергосистема. Цифровой фазовый преобразователь American Rotary доступен во многих различных размерах. Вы можете адаптировать свои потребности для работы от одной нагрузки за один раз до трехфазного режима работы.Поскольку преобразователь доступен в широком диапазоне размеров, он также очень доступен по сравнению с другими трехфазными вариантами.

Одна вещь, которую многие люди опасаются при работе со своим оборудованием, — это качество используемой энергии. Это может быть верным утверждением в зависимости от используемой вами ротационной системы. Однако это не так с американской системой Rotary. В наших линиях цифровых вращающихся фазовых преобразователей (AD, ADX и AI) мы используем наш запатентованный контроллер MicroSmart. Этот цифровой контроллер контролирует и контролирует ваши напряжения на трех ветвях питания, обеспечивая точный баланс напряжения для вашего оборудования и добавляя дополнительные отказоустойчивые функции к работе фазового преобразователя.Контролируя ваше напряжение каждые 50 миллисекунд и обеспечивая лучший контроль напряжения, это помогает продлить срок службы вашего преобразователя, позволяет значительно увеличить нагрузочную способность (ADX и AI) и более эффективно управлять вашим оборудованием.

Во всех ротационных фазовых преобразователях American мы используем индукционный генератор специальной конструкции в качестве холостого хода. Он оснащен нашим генератором VIT, который представляет собой настоящий холостой ход с плавным пуском, который использует 1/3 пускового тока сопоставимого трехфазного двигателя. Эта технология также позволяет без каких-либо негативных последствий работать с фазовым преобразователем 24/7 без нагрузки или без нагрузки.Наши бездельники работают очень плавно, тихо и эффективно.

И, наконец, эта технология генерирует истинную трехфазную синусоидальную волну, позволяя вам использовать ваше оборудование на полном трехфазном питании от однофазного источника питания. У вас будет баланс напряжения около 5% или больше при измерении от ноги к ноге. Приблизительная стоимость эксплуатации фазового преобразователя составляет 0,12 доллара США за (кВт-час).

Наличие фазового преобразователя избавляет вас от необходимости беспокоиться о больших расходах на подведение трехфазного электроснабжения, минимальных требований к потребляемой мощности и необходимости беспокоиться о наличии топлива на месте для работы вашего генератора.Чтобы узнать, насколько доступно воплощение вашей американской мечты в реальность, свяжитесь с American Rotary сегодня.

Мой самодельный электрогенератор (Сделай сам)

Exavier’s Проекты

Хотя я изучаю прикладную Экономика, я искренне интересуюсь механикой и электричеством.В моем запасе время я пытаюсь спроектировать и иногда даже строить вещи, из которых рисунки. Потому что это моя страсть, и я могу представить, что есть и другие, такие как Я сделал этот сайт, чтобы давать предложения и техническую информацию. Этот информацию не всегда легко найти.

Фото Галерея

экзавьер мои проекты на telenet.be

_____________________________________________________________________________________________________________

Мой самодельный генератор «Generax 1500»

(не еще не закончено)

Однажды Я купил бензиновый двигатель старой газонокосилки на Ибазаре (сейчас Ebay), потому что я хотел узнать, как работает четырехтактный двигатель.Я разобрал, почистил все, поставил новые уплотнители и наконец все снова собрал. Но она не заводилась. После того, как снова взял мои инструменты и положил их вместе во второй раз, примерно через две недели, она снова издала свой старый звук. Это Я впервые увидел, как она крутится, и она отлично справилась!

Имея сделал все это, подумал я, а почему бы мне не построить что-нибудь полезное с этим кусок красивой техники? Сначала у меня возникла идея сделать мощный водяной насос с ней, но так как я не мог найти подходящие запчасти, я поменял свой ума и решил построить самодельный электрогенератор.

Для изготовления электрогенератора я начал с того двигателя, который у меня уже был. Это Briggs & Stratton 3,5 л.с. с вертикальным валом диаметром 7/8 дюйма (22,22 мм). Серийный номер: Модель 92908 Тип 1282 — 01 Код 82021605 (двигатель с 1982 года!)

Теперь у меня был двигатель, я сделал чертеж шасси и хочу с ним в местную компанию. Они сделали его из стали толщиной 4 мм. для меня, так что он определенно будет достаточно силен, чтобы противостоять механическая мощность моего самодельного электрогенератора.Отверстие под вал двигателя и масло резервуар они сделали резаком. Отверстие для вала генератора я собираюсь сделать сам. Я оседлал двигатель первый раз.

Следующим шагом стал генератор. Я получил промышленная трехфазная (см. техническую информацию далее) электрическая индукционная мотор для бесплатно. Мне сказали, что их легко превратить в электрогенератор, просто вращая ось и подключив конденсаторы переменного тока (переменного тока) в параллельно.Я намерен преобразовать трехфазный генератор / генератор вывод в однофазный, пригодный для домашнего использования. Я вернусь к этому когда описываю электрическую часть. Сначала асинхронный двигатель имел поврежденный серый цвет. но я покрасил его в темно-синий цвет.

Характеристики асинхронного двигателя (согласно паспортная табличка двигателя): Производитель: Mez motoren; Фаза: 3 ~; Мощность: 1,5 кВт / 2 л.с. Частота: 50 Гц; Г / Д 380/220 В; Об / мин: 1410; Cos j: 0,82; Текущее: 3.5 / 6,2 А; IP44. Щелкните здесь

Потому что я почувствовал потребность сварочные соединения (для крепления вертикального монтажного кронштейна самодельного генератора к шасси), а сварщика у меня не было, решил начать с чего-нибудь другого, Терминал. Терминал предусматривает главный выключатель, контрольные лампы для первичной и вторичной обмоток. Напряжение (до и после переключения) и конечно розетка переменного тока.Внутри есть два конденсатора (проводка C-2C), предохранитель (идеально подойдет дифференциальный переключатель + заземление) и все провода. со своими разъемами. Клеммная пластина изготовлена ​​из матовой нержавеющей стали, которую я вырезал. извлекать (ручной пилой!) из другого куска.

В ожидании сварки я уже началось с некоторых расчетов передаточного отношения шкивов (щелкните здесь для .xls файл). После некоторых исследований я предположил, что мой бензиновый двигатель крутится на 3600 выстрелов в минуту на полном газу. В Excel я сделал несколько расчетов и заказал два шкива диаметром 67 и 140 мм (SPA, чугун, втулка 1108 и 1610). Тем не менее, позже я нашел веб-сайт, на котором говорилось, что косилка с вертикальной осью двигатели вращаются со скоростью 0,80 оборотов в минуту, чем двигатели горизонтальных косилок. В Кроме того, из-за передачи имеется 10% потерь мощности. Со всем этим взято во внимание надеюсь, что мой самодельный генератор будет иметь обороты не менее 1550.В противном случае мне придется покупать новый шкив мотора чуть большего диаметра. или попробуйте разогнать двигатель косилки.

Вал мотора имеет американские размеры. (7/8 дюйма в диаметре), и я подумал, что 22 мм подойдет. Когда я попробовал чтобы прикрепить шкив, было ясно, что эти 0,225 мм ДЕЙСТВИТЕЛЬНО имеют значение. Итак, мне пришлось отрегулировать шкив двигателя на сверло от 22 мм до 22,225 мм (7/8 дюйма) с точильным камнем на моей электродрели (третье фото).Это далеко от идеала, и я надеюсь, что это сработает. Токарный станок было бы лучшим решением, если бы, конечно, он у меня был.

В контейнерном парке я заметил старую трехколесный велосипед. Так как я отчаянно искал дешевые качественные диски, это открытие было действительно облегчением. я сразу же установил колеса под деревянную тележка.

Только что заказал книгу «Моторы». в качестве генераторов для микрогидроэнергетики »г. Найджел Смит.Кто-нибудь посоветовал мне эту книгу, потому что автор подробно объясняет, как электрический проводка генератора должна быть сделана.

Состав: выбор электродвигателя, эффективность, преимущества и недостатки индукционных генераторов по сравнению с другими типами генератор, требования к конденсаторам, напряжение и частота, соображения нагрузки, преобразование 3 фазы в 1 фазу, запуск двигателя

Как упоминал мой самодельный генератор еще не закончен.Я надеюсь, что то, что я уже сделал, будет работать вместе в удачный способ.

Меня больше всего беспокоит скорректированный шкив двигателя и передаточное число шкива. Мне также нужно найти кого-нибудь, кто умеет сваривать меня.

Посмотрим …

_____________________________________________________________________________________________________________

1.Генератор

…

Единственное, что я решил — это производить электричество, но как? Чем больше читаю насчет этого, тем больше возникало проблем.

• Одна возможность для использовать автомобильный генератор , но тогда у вас будет 13,8 В постоянного тока.

  Хотя можно преобразовать этот постоянный ток (DC) в 230 В или 115 В переменного тока с инвертором

  , это — достаточно дорогое и некачественное решение (зависит от вашего бюджета).Инверторы мощностью более 500 Вт стоят дорого. кликните сюда для схемы этой установки.

• Другой возможность использовать электродвигатель для выработки напряжения. Мотор может быть используется наоборот как электрогенератор! Генерируемое напряжение зависит от номинального напряжения двигателя (теперь генератора).

  Электродвигатели бывают разных типов. Для начала есть переменный и постоянный ток. моторы. В классе переменного тока есть Induction, и Universal. моторы .

Что Я так и сделал был второй вариант , при этом он был лучшим и тем менее дорогой. Лучшее, потому что эта установка создает чистый синус волна, а также нет квадрата волна как обычный инвертор.Самый дешевый Кстати, потому что я получил старый промышленный трехфазный асинхронный двигатель бесплатно от компании, у которой по стечению обстоятельств их было много, и я хотел их привезти. для переработка отходов.

(Я мог бы даже выбрать из 100!)

Там два типа индукционных генераторов (двигателей) (также называемых асинхронный двигатели или с короткозамкнутым ротором ). Как правило, эти двигатели предназначены для использования в приложениях 1 фаза или 3 фазы .Первый тип — это мотор для домашнего использования, а второй — для промышленного использования (одинаковая нагрузка в киловаттах делится на три кабеля, поэтому каждый кабель имеет меньший ток и не перегревается). В своем генераторе я использовал промышленный тип. потому что я получил это, и я был счастлив, что я что-то нашел.

От то, что я слышал, могу сделать вывод, что трехфазный индукционный генератор более эффективен, чем однофазный генератор.

Другой Тип двигателя переменного тока — синхронный двигатель / генератор . Этот мотор реже, и я предполагаю, что вам нужно использовать свои знания в области силовой электроники, чтобы заставить эти двигатели генерировать. Это тип автомобильного генератора. Есть обмотки в роторе и статоре, а статор передает переменную мощность на ротор для определения правильное напряжение статора (при работе от генератора). Все коммерческие генераторы используйте этот тип. Можно найти человека, который может заставить эти двигатели генерировать здесь.

А Третий тип электродвигателя под названием универсальный двигатель менее полезен. Это моторы в мелкая бытовая техника, такая как сверлильные станки, вентиляторы пылесосов, а также генераторы . Они работают как на постоянном, так и на переменном токе. Так что не используйте это или же это но это. Я предполагаю, что эти моторы можно использовать как электрогенераторы, но тогда вам нужно иметь знания в области электроники.Эти двигатели обычно имеют обмотки в их статоре И роторе, и, следовательно, НИКАКОЙ беличьей клетки рисунок выше).

Это Веб-сайт дает информация обо всех видах электродвигателей.

Как как вы уже могли видеть, я использовал асинхронный двигатель для выработки энергии. Я сейчас пойду дальше.

I сказал, что я использовал промышленный трехфазный асинхронный двигатель в качестве генератор.Что я тоже сказал состоит в том, что мощность делится на три провода для предотвращения перегрева. Вы могли ошибочно предполагают, что эти выводы соединены параллельно. Нет, реальность больше сложный. Фактически, эти три провода переменного тока имеют «фазовый сдвиг» 120 (360/3), поэтому подключение этих выводов может привести к короткому замыканию. Если если вы хотите узнать об этом больше, нажмите здесь.

В промышленный (3-фазный) асинхронный генератор / двигатель, вы можете сделать два возможных подключения проводки, треугольник (∆) и Уай (Y).

Если мы начинаем с точки зрения генератора, две возможности подключения создают разные сопротивления. Эти сопротивления приводят к разным напряжениям с их.

Пожалуйста замечание что трехфазный асинхронный двигатель имеет три вывода (возможно, с четвертым, «нейтраль»), по сравнению с асинхронным двигателем домашнего использования, который имеет только два (одна фаза + нейтральный). Я вернусь к этому позже.

• При подключении в Delta каждая из трех катушек изначально рассчитана на 220 В (= старое сетевое напряжение, новое 230 В в Бельгии), поэтому при использовании в качестве электрического генератор, катушка тоже будет подавать 220В.

  Потому что напряжение между ними два из трех выводов ниже в Delta при той же мощности (в Ватт) ток будет выше, чем в Уай. (P = U x I)

• При подключении в Уай, как видно выше, каждый из трех проводов представляет собой комбинацию две катушки. А специальная формула действительно заявляет, что катушка n1 займет 220В и катушка n2 160В.220В + 160 В = 380 В

Та же концепция для звезда : напряжение выше и текущее ниже .

Все эту информацию можно увидеть на заводской табличке электродвигателя.

Кроме того сколько ватт, мощность также будет указана в лошадиных силах (л.с.)

Нажмите Вот копия с объяснением, которую мне дал парень.

примечание: Для некоторых промышленных электродвигателей каждая из трех опор будет состоять из более чем одной катушки. Затем терминалы нумеруются. от 1 до 9 или 12 вместо 1, 2, 3.

2. Коробка передач …

Если вы хотите производить электричество, вам необходимо подключить индукционный генератор к бензиновый или дизельный двигатель (или что-то более экологичное, например, ветер или водяная турбина).

Вы также можно подключить другой электродвигатель (от 12 В, 24 В до 230 В) к индукционной генератор, например если имеется только батарея 12 В постоянного тока и вам нужно 120/230 В переменного тока.

Там Есть несколько вариантов соединения между этими двумя основными частями.

Обороты приводного двигателя будут такими же, как индукционного генератора (или генератора другого типа).

• Ремень стяжной. В этой настройке вам понадобятся шкивы. Эти шкивы различаться по внешнему диаметру так что вы можете рассчитать соотношение (я вернусь к этому в Двигатель ). Два шкива соединены с ремень. Там всегда есть потери из-за проскальзывания шкива и ремня. Они разные виды ремня.Недавно СПА или

  Ремни и шкивы SPB заменяют старые A или B. У новых есть лучшее сцепление и, следовательно, меньше потерь. Также следует обратить внимание на внутренний (вал) диаметр шкивов. Большинство двигателей (американского производства!) Имеют вал дюймовой системы. (1/2 «, 7/8») и, следовательно, для двигателя вам понадобятся шкивы с диаметр в дюймовой системе. Для двигателя это зависит от страны, в которой ты живешь.

я изготовил самодельный генератор по второму варианту , с клиноременной муфтой.

Пока собирая информацию, конечно, я нашел сайты, где можно купить трансмиссию части.

Эпицентр ; Mfgsupply ; Robocombat ; Феникс-производитель . Также в местных магазинах косилок / электродвигателей можно найти запчасти.

примечание: Очень важно установить надлежащую защиту ремня / цепи.Движущиеся части очень опасны для ваших рук и детей!

3. Двигатель

…

Единственный ключевой компонент, которого все еще не хватает, — это источник питания. Как я уже сказал, это может быть всем, что

имеет ось.Для электрогенераторов обычно используются 4-тактные бензиновые или дизельные двигатели. двигатель, как и я.

самые известные бренды — Briggs & Stratton, Хонда а также Текумсе. На последнем я считаю самые лучшие и самые долговечные двигатели.

Важно выбрать двигатель который достаточно мощный, чтобы приводить в действие самодельный генератор. Дело в том, что если нагрузка применительно к генератору, двигатель должен работать тяжелее, чтобы приводить в действие генератор.Уловка, чтобы сделать двигатель сильнее, заключается в создании хорошего передаточного числа, при этом двигатель вращается быстрее, чем генератор (генератор). Обычный бензин обороты двигателя 1800 об / мин на холостом ходу и 3400-3600 об / мин на полном газу.

Мой соотношение 2,09: 1

Кому убедитесь, что лучше всего умножить мощность двигателя на 746, а затем на 0,50.

Пусть мне объяснить.Теоретически лошадиные силы равно примерно 740 Вт. Так что вы можете возразить, что подключать электрогенератор мощностью 2590 Вт для двигателя Briggs & Stratton мощностью 3,5 л.с. На практике это совсем не работает. Если вы попробуете эту настройку, вы увидите, что двигатель глохнет, обороты будут идти в свободном падении. Это происходит потому, что ни бензиновый двигатель, ни индукционный генератор не имеют 100% эффективность. Общая эффективность 50% пока кажется мне разумной.

примечание: При настройке каждой части электрический генератор на месте, вы должны быть осторожны, чтобы не поставить топливный бак слишком близко к выхлопной трубе. Вы поймете, что это может создать опасный ситуация.

4. Электрическая система

…

Ранее я упоминал об использовании одно- и трехфазных асинхронных электродвигателей в качестве электрические генераторы.Эти два подхода требуют разного подключения. Однако каждый подход требует использования конденсаторов . В виде ns8o говорит: Емкость помогает наводить токи в проводники ротора и заставляет его производить переменный ток. Ты можно обойтись без конденсаторов, но тогда необходимо подключить генератор к электрическая сеть.

Частота будет определяться скоростью источника питания, а напряжение будет определяется емкостью конденсатора.

3 фазы

двигатели как генератор

с такой промышленный электродвигатель у вас есть три вывода (+ нейтраль). Это проблема, поскольку вы будете подключать однофазные домашние нагрузки. (например, лампы, электродрель, холодильник и т. д.)

к вашему самодельному генератору.

Там Есть два способа использования промышленного двигателя в качестве электрогенератора в бытовой технике:

• Во-первых, чтобы взять питание между любыми двумя из трех проводов .

  Таким образом, двигатель может быть подключен по схеме звезды или треугольника (в зависимости от напряжение, которое вы хотите). Это можно подключить, например, лампу мощностью 100 Вт к электрогенератору мощностью 1500 Вт, взяв питание

  от двух из трех проводов (помните: 230 Вольт в треугольнике (120 В в Америке)). Но если вы хотите подключить лампу мощностью 600 Вт к (одной из трех фаз) генератора мощностью 1500 Вт таким образом, она не будет работать. Это потому, что мощность индукционного генератора делится на три (три катушки группы).Можно будет подключать 3 раза пусть я говорю макс. 350 Вт для этого трехфазного индукционного генератора мощностью 1500 Вт. Если вы выберете этот метод, вам придется подключить конденсаторы. над обмотками двигателя.

• Метод второй состоит из особого способа подключения, в котором также используются конденсаторы. Этот метод изготовления однофазный выход (230 В) от трехфазного генератора называется методом C-2C (также описано в: Двигатели как генераторы для микрогидроэнергетики. от Найджела Смита (требуются технические знания!) и использует два конденсатора.Один из ценностей C и один стоимостью 2С. Значения всегда измеряются в F (микрофарад). Катушки индукционного генератора должны быть подключены по схеме «Дельта». Значения конденсаторов см. В той же таблице. как указано выше.

Ссылка для умножения генератора РЕАКТИВНАЯ мощность в кВт (Киловатт) на 7,35 для C. Power берется параллельно по соединению C.

Когда выбирая номиналы конденсаторов, важно выбирать те, у которых достаточно уровень напряжения.Они могут взорваться, если этот рейтинг недооценен. Для безопасность выбирайте конденсаторы не менее 350 В (в 1,5 раза больше номинала).

Однофазные двигатели в качестве генератора

Такой асинхронные двигатели, возможно, легче найти, так как они используются для привода водяных насосов, электрических газонокосилок и стиральных машин. Однако этот вид индукционных генераторов (спроектированных как двигатель) также требует емкости (в параллельно проводам двигателя) и принцип тот же.Однако они будут потребуется больше емкости, чем потребуется для трехфазных систем. Видеть электронная таблица вкладка ‘однофазный двигатель> однофазный генератор)’.

Дополнительный информация, важный!

• Конденсаторы: Всегда использовать двигатель запустите конденсаторы с напряжением, которое в √3 раза выше, чем напряжение, которое вы хотите генерировать.Итак, для моей модели, которая дает как минимум 230 x 1,73 = 400 В. Также существует двигатель начало конденсаторы. Не используйте их. Они взорвутся, если на них будет воздействовать ток. постоянно.

• об / мин: Чтобы начать генерацию, необходимо управляйте двигателем как генератором с частотой вращения немного (+ -6%) выше, чем указано на паспортной табличке. Мой мотор вместо номинальной, указанной на паспортной табличке, 1410 об / мин. об / мин.Таким образом, напряжение будет в 1,06 раза больше, чем напряжение, указанное на паспортной табличке. Мой будет 235 Вольт, что вполне нормально (при приложении нагрузки напряжение будет уронить).

  Слишком сильное падение напряжения может повредить ваши компоненты, потому что ток будет расти. Может пригодиться установка предохранителя. Чтобы немного сберечь напряжение, вы можете рассчитать соотношение таким образом, чтобы напряжение будет например 270 Вольт на полном газу. Нецелесообразно запускать электрогенератор при это напряжение как на подшипниках, так и на конденсаторах (слишком высокое напряжение: опасность взрыв) не пройдет.

Потребуется ручное управление.

Хотя ручное управление просто хорошо, там существует также электронное управление напряжением / частотой.

Просто найдите индукционный генератор контроллер (IGC) в Google или Yahoo.

• Маховик двигателя: маховик бензинового двигателя нужен, чтобы двигатель оставался на скорости.Он должен быть тяжелым, в чугуне. В некоторых двигателях газонокосилок (с вертикальным валом) это маховик изготовлен из легкого алюминия, вес переносится винтом лезвие. Если вы используете такой двигатель, как я, используйте тяжелые (чугунные) шкивы или установить новый чугунный маховик.

• Шкивы: Убедитесь, что вы приобрели ведущий шкив, имеющий шпоночный паз.Бездельник шкив не будет работать в самодельный генератор потому что они делают не передают мощность от оси на ремень, они просто катятся.

• Запуск самодельный генератор: При запуске бензинового двигателя магнитное поле внутри генератора должно постепенно нарастать. Следовательно, это необходимо приложить нагрузки после частота вращения генератора выше паспортной.То же самое и с выключением самодельного генератора: сначала необходимо переключить нагрузки! В виде как видите, переключатель может пригодиться (ставить после конденсаторов!).

Если вы Если у вас есть какие-либо вопросы или предложения, напишите мне на [email protected]

___________________________________________________________________________

Фото Галерея

Ссылки

— обзор

2.2.19 Трехфазные генераторы переменного тока

Генераторы переменного тока сконструированы с постоянным переменным током. система обмотки и вращающегося поля. Это уменьшает количество требуемых контактных колец до двух, и они должны пропускать только возбуждающий поле ток, а не генерируемый ток. Таким образом упрощается конструкция и сводятся к минимуму потери в контактных кольцах. Кроме того, более простая конструкция позволяет использовать более прочную изоляцию и, как следствие, генерировать гораздо более высокие напряжения. Прочная механическая конструкция ротора также означает, что возможны более высокие скорости и значительно более высокая выходная мощность может генерироваться с помощью генератора переменного тока.Простая форма трехфазного генератора изображена на рисунке 2.47.

Рисунок 2.47. Простой трехфазный генератор

Три катушки на статоре смещены на 120 °, а ротор, который является явнополюсным, питается через два контактных кольца с постоянным током. Текущий. Поскольку ротор приводится в действие первичным двигателем, создается вращающееся магнитное поле, и ЭДС, генерируемые в катушках, будут смещены со сдвигом фазы на 120 °. Величина генерируемых напряжений зависит от магнитного потока, создаваемого ротором, количества витков на катушках статора и скорости вращения ротора.Скорость ротора также будет определять частоту генерируемого напряжения.

Характеристики холостого хода и нагрузки генератора переменного тока очень похожи на характеристики генератора постоянного тока. отдельно возбужденный генератор (рисунки 2.28 и 2.29 соответственно). При работе с постоянной скоростью напряжение на клеммах имеет падающую характеристику, причем уменьшение напряжения на клеммах происходит из-за сопротивления «якоря» и эффектов реактивного сопротивления. Для генератора переменного тока термин «якорь» означает обмотки статора.

По мере увеличения нагрузки на генератор скорость первичного двигателя будет падать. Это недопустимая ситуация, потому что скорость контролирует частоту генерируемого напряжения. Для поддержания постоянной частоты первичный двигатель должен работать с постоянной скоростью во всем диапазоне ожидаемых нагрузок. Это особенно важно, когда многие генераторы переменного тока должны работать параллельно для питания распределительной системы, такой как Национальная энергосистема. В таких случаях первичные двигатели всегда регулируются по скорости, а выходное напряжение регулируется в соответствии с номинальными значениями.В Великобритании генераторы переменного тока обычно представляют собой двухполюсные машины, работающие со скоростью 3000 об / мин для выработки номинальной частоты 50 Гц. В США большая часть потребляемой электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях. Гидравлические турбины, используемые в этих установках, являются довольно тихоходными машинами, а генераторы переменного тока с прямым приводом имеют несколько полюсов для обеспечения номинальной частоты 60 Гц. Например, генератор, работающий со скоростью 240 об / мин, должен иметь 30 полюсов, чтобы обеспечить номинальную выходную частоту.

Создание вращающегося магнитного поля можно также активировать с помощью трех смещенных на 120 ° катушек ротора, питаемых трехфазным током. Скорость вращения поля связана с частотой токов, т.е.

(2,80) Ns = f × 60 Число пар полюсов

, где N _s — скорость поля (об / мин) и f — частота питающих токов. Скорость вращающегося поля называется «синхронной скоростью», и для эквивалентной пары полюсов (т.е.е. три катушки) это 3000 об / мин при частоте питающих токов 50 Гц.

Использование переменного тока возбужденные катушки ротора для создания вращающегося магнитного поля упрощают механическую конструкцию ротора и значительно облегчают динамическую балансировку машины. Дополнительным преимуществом является то, что форма волны генерируемого напряжения улучшается. Переменный ток Метод возбуждения поля широко используется в больших генераторах переменного тока. Роторы с явным полюсом обычно используются только в машинах меньшего размера.

Однофазные генераторы против трехфазных — Woodstock Power

Однофазные против трехфазных генераторов. Трехфазные генераторы — основы

Однофазные и трехфазные генераторы могут быть двоюродными братьями в генеалогическом дереве производителей электроэнергии, но предприятиям и управляющим зданиями не следует совершать ошибку, объединяя их для удовлетворения энергетических потребностей своего предприятия.

Хотя оба могут работать для выработки первичной энергии для коммерческого и промышленного оборудования для автономных приложений или альтернативной энергии в случае сбоев, люди постоянно задаются вопросом о различиях между однофазными и трехфазными генераторами, о том, что каждый из них может питать и для чего сколько.

Это естественные вопросы. Как владелец бизнеса или собственности, менеджер предприятия или просто физическое лицо, стремящееся обеспечить круглосуточную работу своих операций и отделов, не беспокоясь о дорогостоящих простоях или остановках производства, понимание разницы в трехфазных двигателях является ключевым моментом.

Более того, если вы выберете неправильный тип, вы обязательно столкнетесь с большим количеством болевых точек, чем было раньше — от слабого и точечного питания до стремительно растущих счетов за электроэнергию и целого парка неисправных генераторов.

Обзор бывших в употреблении генераторов

Покупка однофазного или трехфазного генератора с Woodstock Power

Лучшие закупки новых и бывших в употреблении генераторов — информированные. Что такое однофазный генератор, а что трехфазный? Woodstock Power проведет вас через их параллели, различия и области применения, чтобы вы могли сделать правильный выбор для своей деятельности.

Прежде чем мы углубимся в технические детали, вот что вам нужно знать о сходствах, лежащих в основе обоих этих типов генераторов:

• Однофазные и трехфазные генераторы используют переменный ток (AC): AC — это тип электрического тока, который фактически меняет направление, а не течет по непрерывным односторонним линиям.Это означает, что электричество переменного тока немного более изменчиво, чем другие электрические токи, но оно производит более высокие уровни мощности.
• Однофазные и трехфазные генераторы содержат циклы питания: Потоки переменного тока работают циклически, с пиковыми и пониженными выходными сигналами в зависимости от того, как электроны движутся по чередующимся путям. Однофазные генераторы производят и полагаются на один поток переменного тока с одним циклом повышения и понижения, тогда как трехфазные генераторы производят и работают с тремя циклами одновременно.

Как однофазный генератор обеспечивает питание

Как следует из названия, однофазный генератор использует одну волну переменного тока, описанную выше, для создания своих киловаттных выходов.

Это существенное отличие от генератора данного типа. Поскольку они работают только от одной «линии» мощности, вырабатываемой между небольшим количеством проводящих проводов — иногда минимальным, как два — и эта линия имеет выходные циклы восходящего и нисходящего уровней, однофазные генераторы не будут обеспечивать столь стабильный источник питания. по сравнению с его трехфазным аналогом.

К счастью, даже на самом низком уровне однофазные генераторы не полностью «выпадают». Малые циклические токи обычно должны оставаться незаметными, если генератор этого типа не работает с избыточной мощностью.Вот почему вы не замечаете мерцания света в комнате, когда включена лампа или потолочный светильник. Коммерческие фонари являются основным продуктом однофазных генераторов, но они переключаются так быстро, что мерцание, вызванное низкими точками тока, незаметно для человеческого глаза.

В целом однофазный генератор имеет следующие характеристики:

• Содержит один ток, генерируемый напряжением
• Как минимум, всего два компонента обмотки, заряжающие всю систему
• Обычно используется менее проводящая обмотка
• Снижение первоначальных затрат на закупку, но более высокие затраты на техническое обслуживание
• Грузы должны оставаться относительно легкими, например отдельные светильники, электроника или приборы
• Единичные циклы делают его менее эффективным, менее мощным и более подверженным сбоям напряжения

Как 3-фазный генератор обеспечивает питание

Трехфазный генератор обеспечивает питание тремя последовательными токами, протекающими одновременно.Эти токи действительно требуют более сильного базового напряжения, но это также означает, что у вас будет непрерывный, непрерывный поток энергии, генерируемый вашим устройством.

Более того, эта мощность не только более постоянная, но и более сильная. Трехфазный генератор формирует свои линии для циклического цикла со смещением на 120 градусов и сможет поддерживать питание для более интенсивных приложений или критически важного оборудования. Пропорция в 120 градусов означает, что, когда цикл одного тока находится на самом низком уровне, другой будет на максимуме, предлагая дополнительные длины волн, которые работают по касательной для обеспечения стабильного количества энергии.

обеспечивают идеальный баланс между предоставленной мощностью и стоимостью строительства и обслуживания. У них также есть дополнительный бонус в том, что они более универсальны. Операторы могут выбрать синхронизацию всех трех токовых циклов для питания одной большой единицы промышленного оборудования. Или они могут подключить три меньших устройства к отдельным токоведущим линиям одного и того же трехфазного генератора.

Первое часто используется на заводах и в промышленных предприятиях для питания отдельной машины или системы, в то время как лестница работает в таких вещах, как многоэтажные офисные здания для питания лифтов и офисных рабочих столов.

В целом трехфазный генератор будет включать в себя следующие характеристики:

• Три одновременно генерируемых напряжения тока, колеблющиеся с интервалом в 120 градусов
• Требуется как минимум три медных компонента обмотки для зарядки всей системы
• Использует более сложную обмотку или проводку в целом, но легче и эффективнее
• Подвижные грузы могут быть тяжелыми и промышленными, а также могут использоваться для множества легких применений
• Более экономичный, прочный и надежный генератор типа
.

Преимущества трехфазного генератора

Понимание функциональных и механических преимуществ трехфазного генератора играет важную роль в выборе наиболее подходящего для вас.

Однако, хотя однофазное и трехфазное питание часто противопоставляются друг другу, следует отметить, что определяющим элементом вашего решения о покупке является то, для чего вы будете использовать этот генератор. Это интуитивно понятный вопрос, и он поможет вам увидеть фактические преимущества генератора для себя, а не полагаться исключительно на запутанные спецификации или ярких продавцов.

Для промышленного, коммерческого и сельскохозяйственного применения трехфазные генераторы — ваш лучший выбор.Преимущества трехфазных генераторов для этих отраслей обширны, со многими из следующих возможностей.

1. Сильнее, долговечнее и надежнее

Следует повторить, что наиболее значительным преимуществом трехфазных генераторов является их высокая выходная мощность и даже более высокий уровень эффективности. Они являются «рабочими лошадками» промышленного оборудования, тяжелой техники, крупных офисных зданий и сооружений, обеспечивая стабильные потоки электроэнергии, которые являются основными при выполнении операций с высокими требованиями.

2. Снижение общих эксплуатационных расходов

Хотя их предварительное приобретение может быть более дорогостоящим, трехфазные генераторы являются расчетными победителями, когда дело доходит до технического обслуживания, обновления системы и общего содержания. Они более стабильны и эластичны благодаря меньшему износу от крутящего момента, больших нагрузок, пульсирующего распределения и многого другого.

Более того, если учесть случаи простоя системы или остановки производства из-за однофазной дегенерации и исправлений, трехфазные генераторы становятся еще более конкурентоспособными по стоимости.

3. Меньше алюминия или меди на киловатт выработки или выработку

Поначалу это звучит сбивающе с толку, поскольку в трехтактном генераторе задействовано больше проводов, чем в традиционном одном или двух тактах. Однако на самом деле трехфазные генераторы имеют так называемую более низкую передачу мощности, что означает, что им нужны менее проводящие материалы, чтобы производить такое же количество энергии при том же уровне вольт.

В данном случае это означает, что трехфазные генераторы имеют более легкие компоненты проводки из меди или алюминия, чем однофазные генераторы, что делает весь блок потенциально легче, но все же более эффективным.

4. Меньший крутящий момент

Меньший крутящий момент в генераторе означает меньше механических вибраций. Это, в свою очередь, помогает дополнить превосходную надежность трехфазного генератора по сравнению с однофазным аналогом.

Высокие уровни крутящего момента вызовут на вашем устройстве спираль, похожую на домино. Волны переменного тока становятся прерывистыми и менее стабильными, так как магниты смещаются с места или другие веса и силы повреждают механику, что в свою очередь означает нерегулярные циклы. С гармоничными циклами в качестве основы для типов генераторов переменного тока вы получите менее прочный и менее функциональный трехфазный блок.

5. Превосходный коэффициент мощности

Большинство трехфазных генераторов в среднем имеют номинальный коэффициент мощности 0,8. Это почти в 1,5 раза выше, чем типичный коэффициент мощности однофазного генератора того же размера и веса. Эти более высокие значения коэффициента мощности означают более крупные конечные выходы, способные работать с вашими промышленными приложениями.

Когда лучше выбрать однофазный или трехфазный генератор?

Наиболее важным фактором при выборе однофазного или трехфазного генератора является то, для чего вы собираетесь его использовать.В частности, подумайте, какие виды оборудования или устройств необходимо включать, как часто и как долго.

Владельцам бизнеса и руководителям предприятий следует подумать о выборе однофазных генераторов, когда приложениям не требуется мощность более 240 киловатт. Как правило, однофазные генераторы не предназначены для масштабирования. Они также не идеальны для питания современного или круглосуточного оборудования, если только это оборудование не является узкоспециализированным или каким-либо образом буферизировано другим источником питания.

Управляющим или операторам зданий не рекомендуется использовать однофазные генераторы для большинства основных систем своего объекта. Эти системы включают в себя такие вещи, как отопление, охлаждение, вентиляция, лифты, большие электронные системы, а также промышленное или производственное оборудование. Каждый из них, скорее всего, не сможет работать без надлежащего источника с высокой выходной мощностью, например, с трехфазным питанием.

Однофазные блоки рекомендуются только для маломощных приборов и оборудования, например:

• Отдельные или небольшие наборы настольных или портативных компьютеров
• Индивидуальные системы освещения
• Телевизоры
• Модемы
• Генераторы переносные резервные

— очевидный выбор для коммерческого и промышленного использования.Они могут выдерживать более длительное время работы, выдерживать более высокие напряжения и работать с максимальной стабильностью и надежностью.

Для владельцев бизнеса и руководителей предприятий особенно важно оборудовать свои здания трехфазными генераторами на случай отключения электроэнергии или чрезвычайной ситуации. В некоторых отраслях промышленности отключение электричества может стоить тысячи долларов за минуту сокращения прибыли, не говоря уже о том, что в некоторых случаях это может поставить под угрозу жизнь. Без резервного источника питания ваше предприятие рискует потерять доход и привести к многим другим критически важным для бизнеса обязательствам.

Вам следует выбрать трехфазный генератор, если ваша установка или работа зависит от любого из следующих факторов:

• Промышленное оборудование: Крупные двигатели и другие двигатели большой нагрузки, торговые холодильники, конвейерные системы и промышленное производственное оборудование — ручное и компьютеризированное

• Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха: Центральное кондиционирование воздуха, электрические котлы коммерческого или промышленного назначения, печи или плинтусы, обогреватели и вентиляция воздуха, включая вытяжные, приточные или сбалансированные системы

• Тяжелое сельскохозяйственное оборудование: Тракторные генераторы отбора мощности, большие генераторы с приводом от двигателя и открытые резервные блоки

Отрасли и ситуации, в которых обычно требуется трехфазный генератор

необходимы для многих типов бизнеса и ситуаций.Без надлежащих 3-фазных генераторов для резервного копирования, расширения определенных единиц оборудования или выработки электроэнергии в полевых условиях следующие отрасли промышленности не могут работать с максимальной производительностью.

1. Мелкосерийное и непрерывное производство

Многочисленные исследования показали, что производители больше всего теряют от перебоев в подаче электроэнергии. Будь то мелкосерийные производственные линии или круглосуточное производственное предприятие, производство знает, насколько жизненно важен надежный промышленный источник энергии.Управляющие производством работают над обеспечением безопасности и устойчивости своих электросетей, а также над их резервированием с помощью собственных резервных трехфазных генераторов, чтобы поддерживать работу машин и регулировать компьютерные системы. Без них объект станет безжизненным.

2. Оборудование для обработки пищевых продуктов и напитков

Скоропортящиеся продукты питания и напитки зависят от непрерывного энергоснабжения для поддержания работоспособности холодного охлаждения и других методов консервации. Поскольку запасы чрезвычайно подвержены загрязнению и сокращаются или испорчены сроки службы, одно отключение электроэнергии может вынудить вас выбросить тысячи товаров.

Менеджеры по производству продуктов питания и напитков должны иметь полный набор трехфазных резервных генераторов на месте, чтобы помочь в эти трудные времена — по крайней мере, для поддержания регулируемой температуры и стерильных циклов вентиляции.

3. Многоэтажные офисные здания, башни и небоскребы

Большие и сложные электрические системы в многоэтажных зданиях требуют столь же динамичной системы. Трехфазные генераторы — это естественный выбор инженеров-электриков и руководителей зданий для регулирования мощности на каждом этаже.Более того, эти уровни мощности должны быть постоянными, независимо от сюжета или требований к электричеству. Только 3-фазные генераторы обладают универсальностью, позволяющей распределять токи по нескольким приложениям, а также обеспечивать стабильность и однородность, которые необходимы для высотных зданий.

4. Сельскохозяйственная техника, навесное оборудование и электроинструменты

Немногие источники энергии могут удовлетворить потребности сельскохозяйственных работ. Электричество необходимо фермам для работы практически во всех отраслях, от регулирования температуры и вентиляции в животноводческих помещениях до питания ирригационных систем или посевной и уборочной техники.Поскольку эти операции происходят в повседневной работе, статические и переносные трехфазные генераторы являются лучшим выбором в качестве источника питания для дополнения существующих систем или повышения функциональности навесного оборудования и инструментов для полевого оборудования.

5. Дата-центры

По мере того, как облачные и сторонние системы хранения данных продолжают расти, возрастает и важность обеспечения работы этих центров. Эти массивные объекты не могут подвергнуться риску отключения электроэнергии — даже на несколько минут — поскольку отключение электроэнергии означает возможность необратимой потери или повреждения записей в дополнение к последующим осложнениям ответственности.Тем, кто работает в сфере финансов, телекоммуникаций, здравоохранения или информационных технологий, необходимы надежные центры обработки данных с трехфазными источниками питания, чтобы транзакции с данными выполнялись гладко, безопасно и без сбоев.

Новые или бывшие в употреблении трехфазные генераторы для коммерческих или промышленных предприятий

У вас есть вопросы, и у нас есть ответы. Выбор правильного фазогенератора для вашей собственности — это не то, что вы решаете по прихоти. Woodstock Power может помочь вам определить точную схему сети и электроснабжения вашего предприятия, завода, фермы или объекта, а также эксплуатационные потребности, чтобы найти подходящие генераторы, которые объединят все это воедино.

Мы всегда готовы ответить на ваши вопросы и защитить ваш бизнес от дорогостоящих простоев. Свяжитесь с нами сегодня через нашу онлайн-форму для связи или по телефону (610) 658-3242. Нам не терпится поработать с вами.

Как преобразовать однофазное питание в трехфазное

Обновлено 15 декабря 2018 г.

Кевин Бек

В Соединенных Штатах большая часть энергии, поступающей в дома людей, является однофазной. Однако электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, является трехфазной.Это идея тех больших линий электропередачи, которые вы видите прикрепленными к высоким башням — эти линии должны передавать столько напряжения, сколько возможно, на большие расстояния, прежде чем эта мощность будет «отведена» и доставлена ​​в районы при значительно пониженном напряжении.

Однофазного питания достаточно практически для всех бытовых приборов, в то время как промышленные установки с тяжелым оборудованием требуют трехфазного питания. Но что, если вам нужно трехфазное питание, а все, что у вас есть, — это однофазное питание, поступающее в ваш дом?

Трехфазное питание: визуальная аналогия

Вообразите себя и двух своих (явно скучающих) друзей, идущих взад и вперед со скоростью 2 метра в секунду (примерно 4.5 миль в час) по дороге, идущей с севера на юг и имеющей длину 60 метров от конца до конца. Каждый из вас начинает в середине этого пути, идет к северному концу, возвращается к началу, продолжает идти к противоположному концу и снова возвращается к середине, тем самым завершая один 120-метровый «круг» или цикл. Поскольку каждый из вас идет со скоростью 2 метра в секунду, на один круговой обход у каждого человека уходит ровно 60 секунд.

Предположим далее, что в начальной точке «статус» каждого из вас равен нулю.Вы получаете одну единицу статуса за каждый метр, который вы идете на север, и теряете единицу статуса за каждый метр, который вы идете на юг. Таким образом, всякий раз, когда один из вас достигает северного конца пути, этот человек имеет статус 30, в то время как любой, кто делает поворот на южном конце, имеет статус -30. Вы понимаете, что трое из вас могут максимально отделить себя друг от друга, начав с интервалом в 20 секунд, потому что каждая схема занимает 60 секунд, и вас трое, и 60, разделенное на 3, равно 20. Если вы выполните алгебру, вы обнаружите, что когда один из вас максимизировал свой «статус» со значением 30, достигнув северного конца, двое других проходят друг друга на полпути вдоль южного участка, один направляется на север, а другой — на юг, где каждый ходок имеет статус -15.Если вы сложите свои значения статуса вместе в такой момент, они в сумме составят 30 + (-15) + (-15) = 0. Фактически, можно показать, что это сумма всех ваших значений статуса в любое время. равно 0 до тех пор, пока вы втроем точно расставлены, как описано.

Мощность и напряжение в цепях переменного тока

Это предлагает модель того, как выглядит трехфазная электрическая мощность, за исключением того, что «напряжение» заменяется на «состояние», и вместо одного цикла, происходящего каждые 60 секунд, происходит 60 циклов напряжения каждый второй.Кроме того, вместо того, чтобы каждый человек проходил начальную точку дважды в минуту, напряжение проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.

Из-за того, что мощность, ток и напряжение связаны математически, трехфазная мощность остается на постоянном, ненулевом уровне, даже если три отдельных напряжения складываются в ноль в любой момент. Это соотношение:

Здесь P — мощность в ваттах, V — напряжение в вольтах, а R — электрическое сопротивление в единицах, называемых омами. Вы можете видеть, что отрицательные напряжения вносят вклад в мощность, потому что возведение отрицательного числа в квадрат дает положительное значение.Полная мощность в трехфазной системе — это просто сумма мощности трех отдельных значений мощности каждой фазы.

Кроме того, если вы когда-нибудь задавались вопросом, как переменный ток (AC) получил свое название, теперь у вас есть ответ. Напряжение никогда не бывает стабильным ни в однофазных, ни в трехфазных системах, и, как следствие, нет ни тока; они связаны законом Ома: V = IR, где I означает ток в амперах («амперах»).

Однофазное питание: расширение аналогии

Чтобы расширить аналогию «приятель-ходьба-вперед-вперед» на однофазное питание, просто представьте, что двух ваших друзей зовут домой к обеду, пока вы продолжаете идти, и вот они. у тебя есть это.То есть трехфазное питание — это буквально три однофазных источника питания, взаимно смещенных на треть цикла (или, в тригонометрическом выражении, на 120 градусов). В однофазном источнике питания каждый раз, когда одно напряжение ненадолго становится равным нулю, выходная мощность также уменьшается. Возможно, теперь вы понимаете, почему небольшие приборы, на которые не сильно влияют очень короткие перебои в подаче электроэнергии, могут работать от однофазной энергии, в то время как большие машины, которые работают с высокими уровнями мощности (мощности), не могут; им требуется большой и стабильный источник питания.

Все вышесказанное легче понять, просмотрев график зависимости напряжения от времени для трехфазного источника питания (см. Ресурсы). На этом графике отдельные фазы изображены красными, пурпурными и синими линиями. Их сумма всегда равна нулю, но сумма их квадратов положительна и постоянна. Таким образом, при неизменном значении R мощность P в этих установках также постоянна благодаря соотношению P = V ² / R.

Для однофазной сети нет напряжений для суммирования, а напряжение однофазной сети проходит через нулевую точку 120 раз в секунду.В эти моменты мощность падает до нуля, но восстанавливается достаточно быстро, чтобы небольшие светильники, приборы и т. Д. Не испытывали заметных перебоев.

Преобразование однофазного в трехфазное

Если у вас есть трехфазный двигатель в более крупном устройстве, таком как промышленный воздушный компрессор, и у вас нет доступа к трехфазному питанию из-за особенностей вашей местной электросети настроен, существуют обходные пути, которые вы можете использовать для правильного включения вашего оборудования. (Один из них — просто заменить трехфазный двигатель однофазным, но это далеко не так умно, как другие решения.)

Доступны многочисленные типы трехфазных преобразователей. Один из них, статический преобразователь , использует тот факт, что, хотя трехфазный двигатель не может запускаться от однофазной мощности, он может продолжать работать от однофазной мощности после запуска. Статический преобразователь делает это с помощью конденсаторов (устройств, которые могут накапливать заряд), что позволяет статическому преобразователю заменять одну из фаз, хотя и неэффективным способом, который гарантированно сокращает эффективный срок службы двигателя.Вращающийся фазовый преобразователь , с другой стороны, действует как своего рода комбинация замещающего трехфазного двигателя и независимого генератора. Это устройство включает в себя холостой двигатель, который, когда он приводится в движение, не вращает движущиеся части в родительских машинах, а вместо этого вырабатывает мощность, так что вся установка может достаточно хорошо имитировать трехфазную систему питания. Наконец, преобразователь частоты (VFD) использует компоненты, называемые инверторами, которые можно использовать для создания переменного тока практически любой желаемой частоты и имитировать большинство условий в стандартном трехфазном двигателе.

Ни один из этих конвертеров не идеален, точно так же, как хлебный нож можно использовать для легкой резки мяса. Но хлебный нож лучше, чем ваши голые руки, и поэтому эти преобразователи действительно хорошо иметь под рукой, если вы часто работаете с энергоемким оборудованием и инструментами.