Autoservice-mekona.ru

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

Генератор из асинхронного двигателя схема на одном конденсаторе

Как сделать асинхронный двигатель. Асинхронный электродвигатель в качестве генератора

В электротехнике существует так называемый принцип обратимости: любое устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую, может делать и обратную работу. На нем основан принцип действия электрических генераторов, вращение роторов которых вызывает появление электрического тока в обмотках статора.

Теоретически можно переделать и использовать любой асинхронный двигатель в качестве генератора, но для этого надо, во-первых, понять физический принцип, а во-вторых, создать условия, обеспечивающие это превращение.

Вращающееся магнитное поле – основа схемы генератора из асинхронного двигателя

В электрической машине, изначально создающейся как генератор, существуют две активные обмотки: возбуждения, размещенная на якоре, и статорная, в которой и возникает электрический ток. Принцип её работы основан на эффекте электромагнитной индукции: вращающееся магнитное поле порождает в обмотке, которая находится под его воздействием, электрический ток.

Магнитное поле возникает в обмотке якоря от напряжения, обычно подаваемого с , ну а его вращение обеспечивает любое физическое устройство, хотя бы и ваша личная мускульная сила.

Конструкция электродвигателя с короткозамкнутым ротором (это 90 процентов всех исполнительных электрических машин) не предусматривает возможности подачи питающего напряжения на обмотку якоря.

Поэтому, сколько бы вы ни вращали вал двигателя, на его питающих клеммах электрического тока не возникнет.

Тем, кто хочет заняться переделкой в генератор, надо создавать вращающееся магнитное поле самостоятельно.

Создаем предусловия для переделки

Двигатели, работающие от переменного тока, называют асинхронными. Все потому, что вращающееся магнитное поле статора чуть опережает скорость вращения ротора, оно как бы тянет его за собой.

Используя тот же принцип обратимости, приходим к выводу, что для начала генерации электрического тока вращающееся магнитное поле статора должно отставать от ротора или даже быть противоположным по направлению. Создать вращающееся магнитное поле, которое отстает от вращения ротора или противоположно ему, можно двумя способами.

Затормозить его реактивной нагрузкой . Для этого в цепь питания электродвигателя, работающего в обычном режиме (не генерации), надо включить, например, мощную конденсаторную батарею. Она способна накапливать реактивную составляющую электрического тока – магнитную энергию. Этим свойством в последнее время широко пользуются те, кто хочет сэкономить киловатт-часы.

Если быть точным, то фактической экономии электроэнергии не происходит, просто потребитель немного обманывает электросчетчик на законной основе.

Накопленный конденсаторной батареей заряд находится в противофазе с тем, что создается питающим напряжением и «подтормаживает» его. В результате электродвигатель начинает генерировать ток и отдавать его обратно в сеть.

Использование высокомощных моторов в домашних условиях при наличии исключительно однофазной сети требует определенных знаний в том, .

Для одновременного подключения потребителей электроэнергии к трех фазам служит специальное электромеханическое устройство — магнитный пускатель, об особенностях правильной установки которых можно прочитать .

На практике этот эффект применяется в транспорте на электрической тяге. Как только электровоз, трамвай или троллейбус идут под уклон, к цепи питания тягового электродвигателя подключается конденсаторная батарея и происходит отдача электрической энергии в сеть (не верьте тем, кто утверждает, что электротранспорт дорог, он почти на 25 процентов обеспечивает энергией сам себя).

Такой способ получения электрической энергии не есть чистая генерация. Чтобы перевести работу асинхронного двигателя в режим генератора, надо использовать метод самовозбуждения.

Самовозбуждение асинхронного двигателя и переход его в режим генерации может возникнуть из-за наличия в якоре (роторе) остаточного магнитного поля. Оно очень мало, но способно породить ЭДС, заряжающее конденсатор. После возникновения эффекта самовозбуждения конденсаторная батарея подпитывается от произведенного электрического тока и процесс генерации становится непрерывным.

Секреты изготовления генератора из асинхронного двигателя

Чтобы превратить электромотор в генератор надо использовать неполярные конденсаторные батареи. Электролитические конденсаторы для этого не годятся. В трехфазных двигателях конденсаторы включаются «звездой» позволяет начать генерацию на меньших оборотах ротора, но величина напряжения на выходе будет несколько ниже, чем при соединении «треугольником».

Также можно сделать генератор из однофазного асинхронного двигателя. Но для этого годятся лишь те, которые имеют короткозамкнутый ротор, а для запуска используют фазосдвигающий конденсатор. Коллекторные однофазные двигатели для переделки в не годятся.

Поэтому домашний мастер должен исходить из простого соображения: общий вес конденсаторной батареи должен быть равен или немного превышать вес самого электродвигателя.

На практике это приводит к тому, что создать достаточно мощный асинхронный генератор почти невозможно, поскольку чем меньше номинальные обороты двигателя, тем он больше весит.

Оцениваем уровень эффективности — выгодно ли это?

Как видите, заставить электродвигатель генерировать ток можно не только в теоретических измышлениях. Теперь надо разобраться, насколько оправданы усилия по «изменению пола» электрической машины.


Во многих теоретических изданиях главным преимуществом асинхронных представляют их простоту. Честно говоря, это лукавство. Устройство двигателя ничуть не проще устройства синхронного генератора. Конечно, в асинхронном генераторе нет электрической цепи возбуждения, но она заменена на конденсаторную батарею, которая сама по себе является сложным техническим устройством.

Зато конденсаторы не надо обслуживать, а энергию они получают как бы даром – сначала от остаточного магнитного поля ротора, а потом – от вырабатываемого электрического тока. Вот в этом и есть главный, да и практически единственный плюс асинхронных генераторных машин – их можно не обслуживать.

Еще одним преимуществом таких электрических машин является то, что генерируемый ими ток почти лишен высших гармоник. Этот эффект называется «клирфактор». Для людей далеких от теории электротехники его можно объяснить так: чем ниже клирфактор, тем меньше тратится электроэнергии на бесполезный нагрев, магнитные поля и прочее электротехническое «безобразие».

Читать еще:  Газ 31105 датчик температуры воздуха двигатель 406

У генераторов из трехфазного асинхронного двигателя клирфактор обычно находится в пределах 2%, когда традиционные синхронные машины выдают минимум 15. Однако учет клирфактора в бытовых условиях, когда к сети подключены разные типы электроприборов (стиральные машины имеют большую индуктивную нагрузку), практически невозможен.

Все остальные свойства асинхронных генераторов являются отрицательными. К ним относится, например, практическая невозможность обеспечить номинальную промышленную частоту вырабатываемого тока. Поэтому их почти всегда сопрягают с выпрямительными устройствами и используют для зарядки аккумуляторных батарей.

Кроме того, такие электрические машины очень чувствительны к перепадам нагрузки. Если в традиционных генераторах для возбуждения используется аккумулятор, имеющий большой запас электрической мощности, то конденсаторная батарея сама забирает из вырабатываемого тока часть энергии.

Если нагрузка на самодельный генератор из асинхронного двигателя превышает номинал, то ей не хватит электричества для подзарядки и генерация прекратится. Иногда используют емкостные батареи, объем которых динамически меняется в зависимости от величины нагрузки.

Однако при этом полностью теряется преимущество «простоты схемы».

Нестабильность частоты вырабатываемого тока, изменения которой почти всегда носят случайный характер, не поддаются научному объяснению, а потому не могут быть учтены и компенсированы, предопределило малую распространенность асинхронных генераторов в быту и народном хозяйстве.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора на видео

В статье рассказано о том, как построить трёхфазный(однофазный) генератор 220/380 В на базе асинхронного электродвигателя переменного тока.

Трехфазный асинхронный электродвигатель, изобретённый в конце 19-го века русским учёным-электротехником М.О. Доливо-Добровольским, получил в настоящее время преимущественное распространение и в промышленности, и в сельском хозяйстве, а также в быту. Асинхронные электродвигатели-самые простые и надёжные в эксплуатации. Поэтому во всех случаях, когда это допустимо по условиям электропривода и нет необходимости в компенсации реактивной мощности, следует применять асинхронные электродвигатели переменного тока.

Различают два основных вида асинхронных двигателей: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Асинхронный короткозамкнутый электродвигатель состоит из неподвижной части — статора и подвижной части — ротора, вращающегося в подшипниках, укреплённых в двух щитах двигателя. Сердечники статора и ротора набраны из отдельных изолированных один от другого листов электротехнической стали. В пазы сердечника статора уложена обмотка, выполненная из изолированного провода. В пазы сердечника ротора укладывают стержневую обмотку или заливают расплавленный алюминий. Кольца-перемычки накоротко замыкают обмотку ротора по концам (отсюда и название-короткозамкнутый). В отличие от короткозамкнутого ротора, в пазах фазного ротора размещают обмотку, выполненную по типу обмотки статора. Концы обмотки подводят к контактным кольцам, укреплённым на валу. По кольцам скользят щетки, соединяя обмотку с пусковым или регулировочным реостатом. Асинхронные электродвигатели с фазным ротором являются более дорогостоящими устройствами, требуют квалифицированного обслуживания, менее надёжны, а потому применяются только в тех отраслях производства, в которых без них обойтись нельзя. По этой причине они мало распространены, и мы их в дальнейшем рассматривать не будем.

По обмотке статора, включенной в трехфазную цепь, протекает ток, создающий вращающее магнитное поле. Магнитные силовые линии вращающегося поля статора пересекают стержни обмотки ротора и индуктируют в них электродвижущую силу (ЭДС). Под действием этой ЭДС в замкнутых накоротко стержнях ротора протекает ток. Вокруг стержней возникают магнитные потоки, создающие общее магнитное поле ротора, которое, взаимодействуя с вращающим магнитным полем статора, создает усилие, заставляющее ротор вращаться в направлении вращения магнитного поля статора. Частота вращения ротора несколько меньше частоты вращения магнитного поля, создаваемого обмоткой статора. Этот показатель характеризуется скольжением S и находиться для большинства двигателей в пределах от 2 до 10%.

В промышленных установках наиболее часто используются трёхфазные асинхронные электродвигатели, которые выпускают в виде унифицированных серий. К ним относится единая серия 4А с диапазоном номинальной мощности от 0,06 до 400 кВт, машины которой отличаются большой надёжностью, хорошими эксплуатационными качествами и соответствуют уровню мировых стандартов.

Автономные асинхронные генераторы — трёхфазные машины, преобразующие механическую энергию первичного двигателя в электрическую энергию переменного тока. Их несомненным достоинством перед другими видами генераторов являются отсутствие коллекторно-щеточного механизма и, как следствие этого, большая долговечность и надежность. Если отключенный от сети асинхронный двигатель привести во вращение от какого-либо первичного двигателя, то в соответствии с принципом обратимости электрических машин при достижении синхронной частоты вращения, на зажимах статорной обмотки под действием остаточного магнитного поля образуется некоторая ЭДС. Если теперь к зажимам статорной обмотки подключить батарею конденсаторов С, то в обмотках статора потечёт опережающий ёмкостный ток, являющийся в данном случае намагничивающим. Ёмкость батареи С должна превышать некоторое критическое значение С0, зависящее от параметров автономного асинхронного генератора: только в этом случае происходит самовозбуждение генератора и на обмотках статора устанавливается трёхфазная симметричная система напряжений. Значение напряжения зависит, в конечном счёте, от характеристики машины и ёмкости конденсаторов. Таким образом, асинхронный короткозамкнутый электродвигатель может быть превращен в асинхронный генератор.

Рис.1 Стандартная схема включения асинхронного электродвигателя в качестве генератора.

Можно подобрать емкость так, чтобы номинальное напряжение и мощность асинхронного генератора равнялись соответственно напряжению и мощности при работе его в качестве электродвигателя.

В таблице 1 приведены емкости конденсаторов для возбуждения асинхронных генераторов (U=380 В, 750….1500 об/мин). Здесь реактивная мощность Q определена по формуле:

Бензогенератор, помогите расключить

Всем привет, немного не по теме самоделок но по электрике все же и надо посамоделить) Вопрос вот в чем — помогите восстановить электросхему бензогенератора для попытки восстановления. За недорого взял бензогенератор в состоянии — никто не знает что с ним и со следами ковыряния в клеммнике, по простому — ничего кроме асинхронного генератора нету в схеме а как я полагаю должен быть конденсатор да? Как его правильно подключать, к каким выводам? с генератора всего выходят четыре провода, два из них (черный и белый) обжаты одной общей клеммой, два красный и синий в общей хлорке но с раздельными клеммами, тоесть по факту генератор если я правильно понял расключен в звезду да? И конденсатор надо подключать к общему (тот что под общей клеммой, белый и черный провод) и любому из оставшихся двух допустим к красному а снимать напряжение 220в надо будет с этого же общего и синего да? Если так то какой конденсатор по емкости нужен? В гугле никакой схемы или мануала на этот генератор ненашел вообще, видать старый очень)))) На крышках генератора модель tecumseh bhg 37 а на шильде самого асинхронника — endress typ 80/2

Читать еще:  Устройство двигателя постоянного тока из чего состоит

На счёт конденсатора какой ёмкости то он указан на шильдике 5,5мкФ 400В

Схемы похожих генераторов посмотрите.

Проблема в том что найти их не могу)))) все какой-то бред про самоделки а про заводские тишина)

Можно похожую схему найти. Там одна силовая обмотка а одна обмотка вспомогательного возбуждения и на якоре обмотка на которой стоит диод.
На картинках посмотрите соединение тогда поймёте. Я ремонтировал такой генератор. Но й него сгорал именно диод на обмотке возбуждения генератор был 2,2кВт

На якоре ничего нету, там простой ротор как у асинхронного мотора, короткозамкнутый, собственно это и есть асинхронник и на шильде даже снизу написано. Обмоток всего две, концы соединены в общую точку. Какая обмотка силовая та у которой меньшее сопротивление или наоборот? Прозвонил сегодня статор мегаометром — разъединил общую точку, обе обмотки прозваниваются, между собой не звонятся, на корпус так же не звонятся.

Ну тогда по принципу асинхронного двигателя, та обмотка на которой больше сопротивление это и будет типа возбуждения. К ней значит кондёр и подклчать

Да блин пробовал уже и к той и к этой)))) нифга напряжения нету, а какой конденсатор емкости? по шильде непонятно толи 5.5 толи 40 мкФ, вроде 40 ибо 5.5 это скорее Ампер типа может выдать.

5,5мкф 400в ибо выходное напряжение будет 230в

Да блин пробовал уже и к той и к этой)))) нифга напряжения нету, а какой конденсатор емкости? по шильде непонятно толи 5.5 толи 40 мкФ, вроде 40 ибо 5.5 это скорее Ампер типа может выдать.

Попробуй подать кратковременно на обмотку «типа возбуждения» напряжение допустим от батарейки. Че произойдет?

Нашел твою запись на радиокоте😀

yandex.ru/images/touch/se…t=simage&ts=1605071577104
Вот она похоже твоя схема. По крайней мере цвета проводов совпадают, ну почти совпадают

не не оно, у моего сегодня прозвонил все хорошенько всего две обмотки — и концы соединены вместе (белый с черным), начала обмоток раздельно (красный и синий). Ротор как и асинхронного мотора без обмоток, точно такой же, щеток соответственно нет.

Просто на таких мини генераторах и нет щеточного узла. Там стоит такая же якорная обмотка но зашунтированная диодом. Принцип ее работы хер знает как😀.

Вот сфоткал его ротор — классический короткозамкнутый ротор асинхронника, нет в нем ничего. В статоре всего две обмотки, прозвонил мегаометром — утечек на корпус нет, между собой обмотки не звонятся (разъединил общий провод), сами обмотки прозваниваются как положено. Схема обмоток простая -концы соединены в общую точку, ну и два провода начала обмоток. У одной обмотки

4 Ом сопротивления.

Ну значит каким то образом надо заставить ротор намагнитится чтоб на статоре выработалось напряжение.

Вот сфоткал его ротор — классический короткозамкнутый ротор асинхронника, нет в нем ничего. В статоре всего две обмотки, прозвонил мегаометром — утечек на корпус нет, между собой обмотки не звонятся (разъединил общий провод), сами обмотки прозваниваются как положено. Схема обмоток простая -концы соединены в общую точку, ну и два провода начала обмоток. У одной обмотки

4 Ом сопротивления.

Тут получается два варианта, подключение по принципу фазосдвигающего конденсатора либо просто попробовать кондёр подключить к обмотке возбуждения параллельно.

да уж пробовал, нифга не дает, пробовал и 5 мкФ и 40 мкФ, подключал и так и так, тоесть один вывод конденсатора к общему концу обмоток а второй к началу одной (к красному проводу к обмотке у которой 2.5 Ом) а напряжение мониторил между общим и синим (у которого 4 Ом обмотка) — напряжения небыло, так же пробовал и менять местами начала обмоток тоже не генерирует напругу. Попробовал по этому способу намагнитить ротор — подать 12 в на рабочую обмотку (рабочая как я понял с сопротивлением 4 Ом) и покрутить ротор — тоже ничего не дало. Ради спортивного интереса снял статор и посмотрел а дает ли он в этом случае магнитное поле при подачи на одну из обмоток 12 в — да отвертка примагничивается только влет, что на одной что на другой обмотке, только вот ротор никак не хочет намагничиваться.

Как раз рабочая будет 2 ом,

На радиокоте предположили что может межвитковое есть(((

Вряд ли меж витковое, он бы все равно начал выдавать напругу но быстро бы нагрелся

Попробуй так и так подключить и при том и другом подключении кратковременно подать 12в на обмотку которая 4ом.
Путем чирканья проводом

Читать еще:  Форд фокус заклинил двигатель что может быть

Ок завтра попробую и отпишусь, не помню пробовал ли так, уже каша от вариантов которые пробовал)

Попробуй так и так подключить и при том и другом подключении кратковременно подать 12в на обмотку которая 4ом.
Путем чирканья проводом

Привет, попробовал оба варианта, конденсатор 40 мкФ. подавал 12в с блока питания на 5А, чирканьем — результата нету(((( мультиметр подключенный к выводам 220 — чето пытается показать на переменке но только в момент чирканья (скачет то 90 то 180 то 40 как чиркнешь вобщем), стрелочный вольтметр вообще не колышется (вольтметр на переменку до 250в) это все проделывал естественно на запущенном ДВС, так же пробовал при этом играется оборотами от минимума до максимума.

А так даже если не запускать ДВС и чиркать по обмотке то на другой цифровой мультиметр видит всплески напруги как описал выше, аналоговый молчит.

Короче беда вообще, походу всеже гена накрылся

Ну в плане того что на не запущенном двигателе чиркал это напряжение самоиндукции у тебя всплески были. А вот то что на запущенном напряжение поднималось до это уже прогресс.

Привет, попробовал оба варианта, конденсатор 40 мкФ. подавал 12в с блока питания на 5А, чирканьем — результата нету(((( мультиметр подключенный к выводам 220 — чето пытается показать на переменке но только в момент чирканья (скачет то 90 то 180 то 40 как чиркнешь вобщем), стрелочный вольтметр вообще не колышется (вольтметр на переменку до 250в) это все проделывал естественно на запущенном ДВС, так же пробовал при этом играется оборотами от минимума до максимума.

А так даже если не запускать ДВС и чиркать по обмотке то на другой цифровой мультиметр видит всплески напруги как описал выше, аналоговый молчит.

Короче беда вообще, походу всеже гена накрылся

Все таки что то с возбуждением не правильно.

Привет, попробовал оба варианта, конденсатор 40 мкФ. подавал 12в с блока питания на 5А, чирканьем — результата нету(((( мультиметр подключенный к выводам 220 — чето пытается показать на переменке но только в момент чирканья (скачет то 90 то 180 то 40 как чиркнешь вобщем), стрелочный вольтметр вообще не колышется (вольтметр на переменку до 250в) это все проделывал естественно на запущенном ДВС, так же пробовал при этом играется оборотами от минимума до максимума.

А так даже если не запускать ДВС и чиркать по обмотке то на другой цифровой мультиметр видит всплески напруги как описал выше, аналоговый молчит.

Короче беда вообще, походу всеже гена накрылся

А почему кондёр 40мкф? На шильдике вроде 5,5 а то что 40 это скорее всего 400в

Я так понял что 5.5 это Ампер, потом идет uF 40 там точно не 400 ибо не краской написано которая могла бы стереться а выбито штампом. А так я пробовал два конденсатора параллельно на 2 и 4 мкф (по еср тестеру вышло 6.2 мкФ) — тоже ничего не дало.

Про то что прогресс что на запущенном поднималось дак там ровно такие же всплески самоиндукции как вы сказали точно такие же как и на незапущенном(((

сейчас гуглю печатку чтобы собрать тестер короткозамкнутых витков))) если найду не геморройную, соберу и проведу по статору

Так он и на короткозамкнутых витках запустится только работать долго не будет. В том то и дело что сначала пишут номинал а потом в чем он выражается.
Надо ещё раз шильдик посмотреть

Я так понял что 5.5 это Ампер, потом идет uF 40 там точно не 400 ибо не краской написано которая могла бы стереться а выбито штампом. А так я пробовал два конденсатора параллельно на 2 и 4 мкф (по еср тестеру вышло 6.2 мкФ) — тоже ничего не дало.

Про то что прогресс что на запущенном поднималось дак там ровно такие же всплески самоиндукции как вы сказали точно такие же как и на незапущенном(((

сейчас гуглю печатку чтобы собрать тестер короткозамкнутых витков))) если найду не геморройную, соберу и проведу по статору

Я вот что нашел на одном ресурсе. Генератор из асинхронного двигателя.
www.cable.ru/articles/id-1064.php. тут и описание и таблицы с подбором конденсаторов и схема.

Ну это понятно что каша

Аа точно, ссорян слева на право 220в 5,5А и 40мкф

Привет! короче все получилось, какой то результат есть))) Собрал тестер короткозамкнутых витков (позже фото выложу он в гараже) проверил статор — короткозамкнутых нет, хорошо. Решил короче подойти к этому вопросу со стороны теории начального размагничивания ротора, вдруг оно и у меня не получалось его намагнитить тогда, подключил 12в к одной из обмоток (померив сначала ток при этом на обоих) через которую шел ток в 3 ампера (через другую максимум что мог выдать бп — 5.7А) и оставил так минут на десять. Потом подключил конденсатор к этой обмотке и общему и запустил ДВС, поддал газку и о чудо — на вольтметре зашкал)))) Спустил обороты ДВС и выставил из на уровне 230в — подключил лампочку сотку — горит как положено, просадки нету, попробовал болгарку на 1.1кв — напряжение сразу проседает ниже 100 вольт, и естественно она не стартует, стартует только если на ее регуляторе выставить первый режим. Короче нагрузку пока не держит почему то, и очень высокое напряжение если газануть — выше 300 вольт.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector