Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что можно сделать из асинхронного двигателя своими руками

Преобразование асинхронного двигателя в генератор своими руками

Часто возникает необходимость обеспечить автономное электропитание в дачном домике. В подобной ситуации выручит генератор из асинхронного двигателя, сделанный своими руками. Его несложно изготовить самостоятельно, обладая определенными навыками в обращении с электротехникой.

Принцип работы

Благодаря простой конструкции и эффективному функционированию асинхронные двигатели широко используются в промышленности. Они составляют значительную долю всех двигателей. Принцип их работы заключается в создании магнитного поля действием переменного электрического тока.

Экспериментами доказано, что вращением металлической рамки в магнитном поле можно индуцировать в ней электрический ток, появление которого подтверждается свечением лампочки. Это явление называется электромагнитной индукцией.

Устройство двигателя

Асинхронный двигатель состоит из металлического корпуса, внутри которого находятся:

  • статор с обмоткой, по которой пропускается переменный электрический ток;
  • ротор с витками намотки, по которой проходит ток противоположного направления.

Оба элемента находятся на одной оси. Стальные пластины статора плотно прилегают друг к другу, в некоторых модификациях их прочно сваривают. Медная обмотка статора изолирована от сердечника картонными прокладками. В роторе обмотка выполнена из алюминиевых прутьев, замкнутых с двух сторон. Магнитные поля, образующиеся при прохождении переменного тока, действуют друг на друга. Между обмотками возникает ЭДС, которая вращает ротор, так как статор неподвижен.

Генератор из асинхронного двигателя состоит из тех же составных частей, однако в данном случае происходит обратное действие, то есть переход механической или тепловой энергии в электрическую. При работе в режиме двигателя у него сохраняется остаточная намагниченность, индуцирующая электрическое поле в статоре.

Скорость вращения ротора должна быть выше изменения магнитного поля статора. Затормозить его можно реактивной мощностью конденсаторов. Накапливаемый ими заряд противоположен по фазе и дает «подтормаживающий эффект». Вращение можно обеспечить энергией ветра, воды, пара.

Схема генератора

Генератор из асинхронного двигателя отличается простой схемой. После достижения синхронной скорости вращения происходит процесс образования в обмотке статора электрической энергии.

Если присоединить к обмотке конденсаторную батарею, происходит возникновение опережающего электрического тока, образующего магнитное поле. При этом конденсаторы должны обладать емкостью выше критической, которая определяется техническими параметрами механизма. Сила образующегося тока будет зависеть от емкости батареи конденсаторов и характеристик мотора.

Технология изготовления

Работа по преобразованию асинхронного электромотора в генератор достаточно проста при наличии необходимых деталей.

Для начала процесса по переделке необходимо наличие следующих механизмов и материалов:

  • асинхронного двигателя – подойдет однофазный мотор от старой стиральной машины;
  • прибора для измерения частоты вращения ротора – тахометра или тахогенератора;
  • неполярных конденсаторов – пригодны модели вида КБГ-МН с величиной рабочего напряжения 400 В;
  • набора подручных инструментов – дрели, ножовок, ключей.

Пошаговая инструкция

Изготовление генератора своими руками из асинхронного двигателя производится по представленному алгоритму.

  • Генератор должен настраиваться так, чтобы его скорость была больше частоты оборотов двигателя. Величина скорости вращения измеряется тахометром или другим прибором при включении двигателя в электросеть.
  • Полученная величина должна быть увеличена на 10% от имеющегося показателя.
  • Подбирается емкость для конденсаторной батареи – она не должна быть чересчур большой, в противном случае оборудование будет сильно нагреваться. Для ее расчета можно воспользоваться таблицей зависимости между емкостью конденсатора и реактивной мощностью.
  • На оборудование устанавливается конденсаторная батарея, которая обеспечит расчетную скорость вращения для генератора. Ее установка требует особого внимания – все конденсаторы нужно надежно изолировать.

Для 3-фазных двигателей конденсаторы подключают по типу «звезды» или «треугольника». Первый тип соединения делает возможным выработку электроэнергии при меньшей скорости вращения ротора, но на выходе показатель напряжения будет ниже. Для уменьшения его до 220 В используют понижающий трансформатор.

Изготовление генератора на магнитах

В магнитном генераторе не требуется применение конденсаторной батареи. В этой конструкции используются неодимовые магниты. Для выполнения работы следует:

  • расположить магниты на роторе по схеме, с соблюдением полюсов – на каждом из них должно быть не меньше 8 элементов;
  • предварительно ротор нужно проточить на токарном станке на толщину магнитов;
  • с помощью клея прочно зафиксировать магниты;
  • остаток свободного пространства между магнитными элементами залить эпоксидкой;
  • после установки магнитов нужно проверить диаметр ротора – он не должен увеличиться.

Преимущества самодельного электрогенератора

Генератор из асинхронного двигателя, сделанный своими руками, станет экономичным источником тока, который позволит снизить потребление централизованной электроэнергии. С его помощью можно обеспечить питание бытовых электроприборов, компьютерной техники, обогревателей. Самодельный генератор из асинхронного двигателя обладает несомненными достоинствами:

  • простой и надежной конструкцией;
  • эффективной защитой внутренних частей от пыли или влаги;
  • устойчивостью к перегрузкам;
  • длительным сроком эксплуатации;
  • возможностью подключать приборы без инверторов.

При работе с генератором следует учесть также возможность случайных изменений электрического тока.

Видео по теме: Генератор из асинхронного двигателя

Конструируем генератор из двигателя стиральной машины

Генератор — электрическое устройство, которое занимается преобразованием тепловой или же механической энергии в электрический ток, то есть выполняет обычную работу электродвигателя в обратном порядке. Целью создания генератора из асинхронного двигателя стиральной машины (любого другого двигателя от бытового прибора подходящей мощности) может быть создание:

  • сварочного аппарата инверторного типа;
  • источника бесперебойного питания частного дома (квартиры);
  • зарядного устройства и так далее.

Как сделать генератор?

Но для того чтобы лучше понять, как из двигателя стиральной машины сделать генератор, давайте разберемся, что собой представляет асинхронный двигатель от ненужной стиральной машины.

Читать еще:  Хонда торнео сколько литров масла в двигателе

Асинхронный двигатель и принципы его работы

Электрический двигатель (асинхронный) – прибор, трансформирующий получаемую им электроэнергию в механическую (тепловую), приводя таким образом то устройство, в которое он вмонтирован, в действие. Преобразование одного вида энергии в другое происходит за счет возникающей между обмотками ротора и статора мотора электромагнитной индукции (школьный курс физики).

Приобрести готовый асинхронный генератор сегодня не составит большого труда. Но стоить данное устройство заводского изготовления будет достаточно дорого. Да и цель создания подобного прибора заключается не в растрате финансов, а как раз, наоборот, для их экономии путем задействования электромотора асинхронного типа, свободного времени, личных знаний и опыта. Сразу оговоримся. Если вы не имеете (не помните) базовых, начальных знаний в электротехнике, лучше сразу оставьте в покое идею о создании самодельного генератора из однофазного двигателя стиральной машины своими руками.

Пошаговая инструкция

Необходимые для работы устройства и детали:

  • Асинхронный однофазный двигатель от стиральной машины-автомат. Вполне подойдёт электромотор мощностью в 170-180 Ватт. Изготовитель и время производства двигателя не имеют значения. Главное, чтобы он находился в рабочем состоянии;
  • Неодимовые магниты в количестве 32 штук. С размерами: 20-10-5 миллиметров. Фото. Приобрести магниты можно в специализированном магазине электротехники или заказать в Интернете;
  • Контроллер зарядки устройства;

  • Выпрямитель подходящей мощности. Можно приобрести готовый, использовать от другого прибора или собрать своими руками с использованием диодов Д242;
  • Клей (эпоксидная смола, супер Момент);
  • Вощеная бумага;
  • Ножницы;
  • Наждачная бумага;
  • Домашний токарный станок;
  • Гаечные ключи, пассатижи, отвертки и прочие мелочи.

Порядок выполнения работ своими руками:

  1. Переделываем ротор (родной) двигателя стиральной машины. Данная операция заключается в снятии на токарном станке на выступах боковых щечек слоя сердечника толщиной в два миллиметра.
  2. Затем при помощи того же станка производим нарезку углублений в пять миллиметров по количеству магнитов, которые и будут в них вмонтированы.
  3. Измеряем длину окружности переделанного своими руками ротора и на основе полученных измерений из стальной (жестяной) полоски изготавливаем шаблон.
  4. Используя шаблон, разделяем ротор на равные доли.
  5. Исходя из того, что на каждый из четырех полюсов ротора понадобится 8 магнитов, разделяем их на части.
  6. Клеим Неодимовые магниты в заранее сделанные углубления, учитывая, что магниты очень сильные, при приклеивании следует прилагать достаточные физические усилия, удерживая их в нужном положении. Процесс установки всех 32 магнитов потребует довольно значительного времени и внимания.
  7. После их закрепления проверяем прочность и правильность расположения магнитов.
  8. Свободное пространство между магнитами заполняем эпоксидной смолой. Для этого:
  • в несколько слоев обматываем ротор вощеной бумагой и закрепляем ее любым удобным способом (клей, скотч);

  • торцевые стороны также герметизируем, можно обычным пластилином;
  • вырезаем в бумаге отверстие небольшого диаметра;
  • заливаем в полученную полость с магнитами эпоксидную смолу до ее полного заполнения;
  • оставляем фиксатор сохнуть;
  • после того, как смола застыла, удаляем бумагу и пластилин.
  1. Обрабатываем поверхность ротора наждачной бумагой до получения нужного результата (гладкости).
  2. По необходимости стягивающие корпус винты и подшипники двигателя заменяем на новые.
  3. Из 4 проводов электромотора выделяем 2 идущих к рабочей обмотке. Оставшиеся (стартовые) провода удаляем.
  4. Соединяем контроллер, выпрямитель и однофазный асинхронный двигатель от стиральной машины в одну цепь и производим рабочее тестирование собранного своими руками асинхронного генератора электроэнергии.

Варианты изготовления асинхронных генераторов своими руками

В нашей статье мы привели пример переделки двигателя стиральной машины в генератор с помощью неодимовых магнитов. Но, кроме этого, вы можете сделать своими руками генераторы следующих видов:

  • Электрогенератор с самоподпиткой;
  • Ветровой электрогенератор;
  • 3-фазный бензогенератор;
  • Фазные генераторы на любых двигателях от бытовых приборов.

Техника безопасности при использовании электрогенераторов

Учитывая то, что любое электрооборудования представляет собой потенциальную угрозу для ее пользователя, оно должно быть надежно заизолировано.

Заземлите электрогенератор в обязательном порядке.

Не пренебрегайте профилактическим осмотром оборудования.

Оснастите устройство раздельными кнопками включения и выключения, а также измерительными приборами, контролирующими правильность работы генератора.

Самодельный генератор из двигателя стиральной машины своими руками: видеоинструкция.

Инструкция самостоятельной перемотке асинхронных электродвигателей

Внешний осмотр

Необходимо, частично разобрав асинхронный электродвигатель, произвести очистку всех составных частей и определить, в чем собственно дело.

Определение параметров провода

Можно попробовать найти соответствующую информацию в интернете (намоточные данные). Часто люди делятся личным опытом, как они ремонтировали эл/дрель, фен своей жене, насосную станцию на даче и так далее. Но нужно понимать, что это должна быть ТОЧНО ТАКАЯ ЖЕ модель, иначе не факт, что после ремонта ваша станет работать.

На практике же обычно приходится все вопросы выяснять непосредственно при осмотре. Даже если двигатель выгорел довольно сильно, то всегда можно найти участок, на котором обмотка более-менее сохранилась. В этом месте нужно все тщательно очистить для того, чтобы можно было пересчитать все проводки в «укладке». Все, что нам нужно – определить количество витков и сечение провода.

Заботиться о целостности провода, естественно, смысла нет. Поэтому подойдет все, что поможет удалить нагар и частицы расплавленного лака – бензин, спиртосодержащие жидкости и тому подобное. Как вариант – произвести обжиг (горелка, костер и так далее). Главное – результат.

Обмотка выступает за габариты «железа». На той ее части, которая цела и пригодна к осмотру, срезается (срубается, спиливается) верхушка. Подходящий инструмент подбирается в зависимости от толщины провода, но нужно иметь в виду, что он довольно мягкий (медь). Наша задача – добиться того, чтобы одну часть намотки можно было «распушить». Тогда и число проводков посчитать несложно, и сечение их замерить.

Читать еще:  Что такое скольжение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Подготовка «железа»

Основой и ротора, и статора служит специальная сталь. При внешнем осмотре на них иногда можно обнаружить небольшие вмятины или заусеницы. Такие места необходимо аккуратно обработать или «мягким» надфилем, или мелкой «наждачкой», не повреждая металл. Все пазы, в которые укладывается обмотка, нужно полностью вычистить, «до блеска». Иначе при укладке изоляции и обмоток возникнут сложности.

Подбор провода

В идеале он должен быть точно таким же. Но это не всегда получается. Следовательно, придется использовать материал с другим сечением, который занимает в соответствующей таблице соседнюю позицию. При этом нужно вспомнить закон Ома и учесть, что с уменьшением диаметра провода его сопротивление возрастает.

Значит, нужно будет изменить и число витков, например, вместо 350 наматывать 400 или 320. Возможно, такое решение – «на глазок» – приведет к некоторому снижению мощности. Тем, для кого это принципиально, придется произвести точные расчеты, тем более что все исходные данные есть – номинал напряжения питания (220 В), сечение имеющегося провода, габариты «железа», на которое он будет наматываться (значит, общая длина проводника).

Но при этом нельзя забывать, что неправильный результат вычислений может привести к повышенному нагреву двигателя (если не к критическому перегреву и поломке). Как результат – расплавление лака и в перспективе короткое замыкание между обмотками или межвитковое замыкание.

Изготовление обмотки

Это делается при помощи шаблона. Его несложно изготовить самостоятельно, из плотного картона или фанеры. Главное – правильно снять все размеры с «железа». Намотку провода лучше делать на специальном станке (распространенное недорогое оборудование). Такое приспособление можно смастерить и самому, из подручного материала:

Если делать намотку вручную, на это уйдет времени значительно больше, да и есть вероятность того, что можно ошибиться в количестве витков. Кроме того, работая с тонким проводом, его легко порвать, а с толстым – уложить неплотно, что вызовет трудности при постановке обмотки на место из-за увеличения ее габаритов.

Установка обмотки

Ничего сложного в этом нет, необходимо лишь соблюдать аккуратность. После укладки изоляции в пазы по месту «сажается» изготовленная «катушка» (такие «гильзы» изготавливаются из диэлектрических материалов). Как они ставятся, понятно из рисунка.

Следует избегать любого повреждения не только провода, но и его внешней изоляции (лаковое покрытие). В некоторых случаях целесообразно использовать специальное приспособление – «трамбовку». С ее помощью обмотка «уплотняется» в посадочных пазах. Все фазные катушки надежно изолируются друг от друга.

Внимание! Необходимо проверить, не торчат ли из пазов частички изоляции. Излишки следует срезать. Иначе после сборки и включения двигателя они будут задевать за ротор. Чем это закончится, неизвестно.

Пропитка

Она делается с целью изоляции всех токоведущих частей. Рекомендовать какой-то конкретный состав смысла нет, так как в продаже имеется большой ассортимент соответствующей продукции. Но вот кое-что посоветовать стоит.

Все лаки делятся на 2 категории. Одни не требует температурного воздействия, так как просыхают естественным путем. Для других необходима термическая обработка. На производстве с этим проблем нет, так как используются специальные печи. А вот как просушить лак в домашних условиях, придется подумать.

Проверка эл/двигателя

После того, как просушка закончена, нужно убедиться в том, что двигатель готов к включению. Для этого необходимо «прозвонить» все обмотки, по очереди, чтобы выяснить, нет ли где обрыва или «неконтакта» в местах соединений. Кроме того, нужно замерить сопротивление между обмотками и на корпусом (удостовериться в отсутствии КЗ). И только после этого можно проверять двигатель в работе.

Включение

Для проверки работоспособности двигатель не следует сразу же запитывать от источника с номинальным рабочим напряжением (220 В или 380В). Сначала нужно проверить его работоспособность через понижающий трансформатор. Если ротор, хоть и «вяло», но крутится и эл/двигатель не греется, не дымит, значит, все сделано правильно.

После включения в сеть целесообразно замерить потребляемый устройством ток. В паспорте на изделие такие данные есть. В случае чрезмерного отклонения измеренной величины от «номинала» необходимо разбираться с вероятной причиной.

Практические советы

  • В процессе намотки провода на шаблон нужно укладывать его равномерно, «виток к витку». Наложения проводков друг на друга, с «перехлестом», следует избегать. Иначе полученная катушка просто не поместится в месте установки из-за увеличенных габаритов.
  • Еще в процессе разборки эл/двигателя необходимо обратить внимание, как и чем выполнена изоляция внутренних частей (например, фазных катушек), по какой схеме они соединены («треугольник», «звезда») и так далее. Это поможет произвести правильную сборку, так как ее придется делать «один в один». Не стоит надеяться на память. Надежнее все это «зарисовать», с указанием всех особенностей инженерного решения.
  • Если пришлось сдать «движок» в ремонт, то следует поинтересоваться, какие в мастерской применяются пропиточные составы и есть ли соответствующее оборудование для просушки обмоток.

Напоследок приведем несколько видеозаписей наглядно показывающих описанную выше технологию:

Перемотка статора асинхронного электродвигателя (автор sannidog1206 )

Перемотка статора коллекторного двигателя (автор Viktor Tarasow):

Связанное оборудование (products tags):

Мы принимаем:

Промышленное виброоборудование и материалы для работы с бетоном.

Переделка электрического двигателя с 380 на 220 Вольт

  1. Что можно переделывать
  2. Этапы переделки
  3. Соединение обмоток
  4. Расчет конденсаторов
  5. Сборка по схеме
  6. Как поменять направление вращения
Читать еще:  Что служит рабочим телом в двигателе автомобиля служит

Если у вас есть трехфазный электродвигатель, вы знаете, что это недешевое удовольствие. Поэтому при необходимости использовать однофазный мотор, мысль о покупке нового оборудования посетит вас только тогда, когда вы не знаете, как сделать электродвигатель в домашних условиях. Мы расскажем, как переделать электрический двигатель с 380 на 220 Вольт своими руками.

Что можно переделывать

Для переделки подойдут маломощные электродвигатели 380 Вольт: до 3 кВт. Теоритически переподключаются и мощные моторы. Но это дополнительно повлечет за собой установку отдельного автомата в электрощите и проведение специальной проводки. И эти работы теряют смысл, если вдруг обнаруживается, что такую нагрузку не потянет вводной кабель.

Даже если ваша сеть держит высокие нагрузки, и вам удалось переделать двигатель от 3 кВт с 380 на 220 Вольт, вы огорчитесь при первом его пуске в ход. Запуск будет тяжелым. Вы решите, что труд был напрасным. Поэтому если переделывать, то именно маломощные модели.

Этапы переделки

Чтобы переделать электродвигатель с 380 Вольт на 220 сначала откиньте крышку мотора, чтобы посмотреть, сколько снаружи концов у статорных намоток. Их может быть 6 или 3. Если 6, то есть возможность поменять схему соединения: если была «звезда», можно перейти на «треугольник», и наоборот.

Если конца всего 3, значит, внутри короба намотки уже соединяются либо «звездой», либо «треугольником» (всего 6 концов, которые попарно объединяются клеммами, их и будет 3, так как на каждую клемму – 2 конца). В таком случае придется оставить прежнюю схему.

Внимание! Если вы решили поменять схему соединения статорных обмоток с тремя концами снаружи, то придется своими руками вскрыть корпус мотора. Это трудоемко, но возможно.

Соединение обмоток

Неважно, каков источник питания, трехфазный или однофазный, соединять статорные намотки можно любым из способов (можете прочитать подробнее про способы подключения электродвигателей):

  • Звезда;
  • Треугольник.

Звездой обычно соединяют намотки, если двигатель будет питаться от сети 380 В. Благодаря этому пуск становится плавным, хотя теряется треть мощности. Треугольник же рекомендуется при запитывании от 220 Вольт. Пусковые токи при этом не так высоки по сравнению с теми, что возникают от трехфазного питания. Зато мощность равна той, что дает «звездное» соединение, если мотор подключен к 380 В.

Схемы посмотрите ниже. Разница в том, что в первом случае соединяются все начала так, что получается трехконечная звезда. А во втором – конец одной обмотки соединяется с началом следующей так, что образуется фигура с тремя вершинами (треугольник).

Расчет конденсаторов

Когда концы намоток соединяют звездой или треугольником, образуется 3 места, где они стыкуются. На этих местах ставят клеммы. При питании от 380 Вольт на каждую из них подают фазу. Но наша задача, имея те же 3 контакта, подать лишь 1 фазу 220 Вольт и нуль. Это можно реализовать своими руками, компенсировав отсутствие трехфазного питания конденсаторами. Пусковой будет активным только на время запуска, а рабочий – постоянно.

Чтобы электрический двигатель хорошо запускался и работал, нужно правильно подобрать емкость конденсаторов. У рабочего накопителя она зависит от схемы соединения. Если это звезда, то работает формула:

Если треугольник, то формула преобразует свой вид:

Ср – искомая емкость рабочего накопительного элемента. U – напряжение в сети (220 Вольт). I – сила тока, которую находят по формуле:

Р – мощность, U – уже известное нам напряжение, ƞ – КПД, косинус «фи» — коэффициент мощности. Все эти значения можно посмотреть в техническом паспорте от вашего трехфазного мотора.

Расчет емкости пускового конденсатора (Сп) прост: умножьте Ср на 1,5 или 2. Если Ср=50 мкФ, то Сп будет от 75 до 100 мкФ. Поочередно ставьте то одну емкость, то другую, запуская каждый раз мотор. По звуку хода слушайте: если нет гула, то все в порядке.

Внимание! Конденсаторы обязательно должны быть бумажными. Для переделки двигателя своими руками хорошо идут МБГП или МБГО. Если не нашли накопителя нужной емкости, то соедините несколько штук параллельно.

Сборка по схеме

Схема выше показывает, как правильно соединить своими руками намотки статора с конденсаторами и проводами сети 220 В. К одной из вершин треугольника или звезды нужно подключить накопительные элементы параллельно друг другу (предусмотрите ключ для ручного отключения пускового накопителя после разгона). Затем их выводят либо на фазу, либо на ноль: неважно. От этого будет зависеть только направление вращения вала.

Как поменять направление вращения

Если поменять направление нужно только 1 раз, то это можно сделать еще на стадии переделки. Для этого достаточно поменять местами любые две обмотки статора. Той же цели достигает перекидывание ветки конденсаторов с нуля на фазу, или наоборот. Но если вам нужно часто реверсировать трехфазный переделанный мотор, необходим переключатель. Собрав электродвигатель по схеме ниже, вы освободите себя от смены намоток каждый раз, когда нужно задать обратное направление вращения вала.

В переделке трехфазного электрического двигателя под однофазную сеть своими руками нет ничего трудного. Наибольшую сложность составит только расчет емкости рабочего конденсатора и экспериментальный подбор емкости из подсчитанного диапазона для пускового накопителя. Но и это становится легко, если вы не потеряли технический паспорт, а под рукой есть калькулятор.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector