افعل ذلك بنفسك محرك تحريضي بمغناطيس دائم. كيفية صنع مولد محلي الصنع من محرك حثي

لضمان إمدادات الطاقة دون انقطاع في المنزل، يتم استخدام المولدات، مدفوعة بمحركات الاحتراق الداخلي الديزل أو المكربن. لكن من المعروف من خلال الهندسة الكهربائية أن أي محرك كهربائي قابل للعكس: فهو قادر أيضًا على توليد الكهرباء. هل من الممكن صنع مولد من المحرك التعريفيبيديك، إذا كان هو ومحرك الاحتراق الداخلي موجودان بالفعل؟ بعد كل شيء، لن يكون من الضروري شراء محطة توليد كهرباء باهظة الثمن، ولكن سيكون من الممكن القيام بذلك بالوسائل المرتجلة.

بناء محرك كهربائي غير متزامن

يشتمل المحرك الكهربائي غير المتزامن على جزأين رئيسيين: الجزء الثابت الثابت والدوار الذي يدور بداخله. يدور الدوار على محامل مثبتة في الأجزاء الطرفية القابلة للإزالة. يحتوي الجزء الدوار والجزء الثابت على ملفات كهربائية، يتم وضع لفاتها في الأخاديد.

يتم توصيل ملف الجزء الثابت بشبكة تيار متردد، أحادية الطور أو ثلاثية الطور. يُطلق على الجزء المعدني من الجزء الثابت الذي تم وضعه فيه الدائرة المغناطيسية. وهي مصنوعة من صفائح رقيقة مغلفة منفصلة تعزلها عن بعضها البعض. وهذا يلغي ظهور التيارات الدوامية التي تجعل تشغيل المحرك الكهربائي مستحيلاً بسبب حدوث خسائر مفرطة في تسخين الدائرة المغناطيسية.

توجد استنتاجات اللفات لجميع المراحل الثلاث في صندوق خاص على غلاف المحرك. ويسمى بارنو، حيث ترتبط استنتاجات اللفات ببعضها البعض. اعتمادًا على جهد الإمداد والبيانات الفنية للمحرك، يتم دمج المخرجات إما في شكل نجمة أو في دلتا.

إن اللف الدوار لأي محرك كهربائي غير متزامن يشبه "قفص السنجاب" كما يطلق عليه. وهي مصنوعة على شكل سلسلة من قضبان الألمنيوم الموصلة والموزعة على السطح الخارجي للدوار. نهايات القضبان مغلقة، لذلك يسمى هذا الدوار بقفص السنجاب.
يقع اللف، مثل لف الجزء الثابت، داخل الدائرة المغناطيسية، وهي مصنوعة أيضًا من صفائح معدنية معزولة.

مبدأ تشغيل المحرك الكهربائي غير المتزامن

عندما يتم توصيل جهد الإمداد بالجزء الثابت، يتدفق التيار عبر لفات الملف. يخلق مجال مغناطيسي في الداخل. نظرًا لأن التيار يتناوب، يتغير المجال وفقًا لشكل جهد الإمداد. يتم تحديد موقع اللفات في الفضاء بطريقة تجعل الحقل الموجود بداخلها يدور.
في ملف الدوار، يقوم المجال الدوار بتحفيز المجالات الكهرومغناطيسية. وبما أن المنعطفات المتعرجة قصيرة، فإن التيار يظهر فيها. يتفاعل مع مجال الجزء الثابت، مما يؤدي إلى ظهور دوران عمود المحرك.

يسمى المحرك الكهربائي غير متزامن لأن مجال الجزء الثابت والدوار يدوران بسرعات مختلفة. يُسمى هذا الاختلاف في السرعة بالانزلاق (S).


أين:
ن - التردد حقل مغناطيسي;
nr هي سرعة الدوار.
لتنظيم سرعة العمود على نطاق واسع، يتم تصنيع المحركات الكهربائية غير المتزامنة باستخدام دوار الطور. يتم لف اللفات النازحة في الفضاء على هذا الدوار، كما هو الحال في الجزء الثابت. يتم إخراج الأطراف منها إلى الحلقات، بمساعدة جهاز فرشاة، يتم توصيل المقاومات بها. كلما زادت مقاومة الاتصال بدوار الطور، انخفضت سرعة دورانه.

مولد غير متزامن

وماذا سيحدث إذا دار الجزء الدوار لمحرك كهربائي غير متزامن؟ هل ستكون قادرة على توليد الكهرباء وكيفية صنع مولد من المحرك التعريفي؟
اتضح أن هذا ممكن. لكي يظهر الجهد على ملف الجزء الثابت، من الضروري في البداية إنشاء مجال مغناطيسي دوار. يبدو بسبب المغنطة المتبقية لدوار الآلة الكهربائية. في المستقبل، عندما يظهر تيار الحمل، تصل قوة المجال المغناطيسي للدوار إلى القيمة المطلوبة وتستقر.
لتسهيل عملية ظهور الجهد عند الخرج، يتم استخدام بنك مكثف متصل بالجزء الثابت للمولد غير المتزامن في وقت البدء (إثارة المكثف).

لكن المعلمة الكامنة في المحرك الكهربائي غير المتزامن تظل دون تغيير: مقدار الانزلاق. وبسبب ذلك، فإن تردد جهد الخرج للمولد غير المتزامن سيكون أقل من سرعة العمود.
بالمناسبة، يجب أن يتم تدوير عمود المولد غير المتزامن بهذه السرعة بحيث يتم الوصول إلى سرعة الدوران الاسمية لحقل الجزء الثابت للمحرك الكهربائي. للقيام بذلك، تحتاج إلى معرفة سرعة دوران العمود من اللوحة الموجودة على السكن. ومن خلال تقريب قيمتها إلى أقرب رقم صحيح، يتم الحصول على سرعة دوران الجزء الدوار للمحرك الكهربائي الذي تم تحويله إلى مولد.

على سبيل المثال، بالنسبة للمحرك الكهربائي، الذي تظهر لوحته في الصورة، تبلغ سرعة دوران العمود 950 دورة في الدقيقة. وهذا يعني أن سرعة دوران العمود يجب أن تكون 1000 دورة في الدقيقة.

لماذا يعتبر المولد غير المتزامن أسوأ من المولد المتزامن؟

كيف حسن النية مولد محلي الصنعمن المحرك التعريفي؟ كيف سيختلف عن المولد المتزامن؟
للإجابة على هذه الأسئلة، دعونا نتذكر بإيجاز مبدأ تشغيل المولد المتزامن. يتم توفير تيار مباشر للدوار من خلال حلقات الانزلاق، وقيمتها قابلة للتعديل. يقوم المجال الدوار للدوار بإنشاء EMF في ملف الجزء الثابت. للحصول على جهد التوليد المطلوب النظام التلقائيتعديل الإثارة سيغير التيار في الدوار. نظرًا لأنه تتم مراقبة الجهد عند خرج المولد عن طريق الأتمتة، ونتيجة لعملية التنظيم المستمرة، يظل الجهد دائمًا دون تغيير ولا يعتمد على حجم تيار الحمل.
لبدء تشغيل المولدات المتزامنة وتشغيلها، يتم استخدام مصادر طاقة مستقلة (بطاريات). ولذلك فإن بدء تشغيله لا يعتمد على ظهور تيار الحمل عند الخرج ولا على الوصول إلى سرعة الدوران المطلوبة. فقط تردد جهد الخرج يعتمد على سرعة الدوران.
ولكن حتى عند تلقي تيار الإثارة من جهد المولد، يظل كل ما سبق صحيحًا.
يحتوي المولد المتزامن على ميزة أخرى: فهو قادر على توليد ليس فقط طاقة نشطة، ولكن أيضًا طاقة تفاعلية. وهذا مهم جدًا عند تشغيل المحركات الكهربائية والمحولات والوحدات الأخرى التي تستهلكها. يؤدي نقص الطاقة التفاعلية في الشبكة إلى زيادة خسائر تسخين الموصلات ولفات الآلات الكهربائية وانخفاض الجهد عند المستهلكين مقارنة بالقيمة المولدة.
لإثارة المولد غير المتزامن، يتم استخدام المغنطة المتبقية للدوار، وهي في حد ذاتها قيمة عشوائية. ليس من الممكن تنظيم المعلمات التي تؤثر على قيمة جهد الخرج أثناء التشغيل.

بالإضافة إلى ذلك، لا يقوم المولد غير المتزامن بتوليد الطاقة التفاعلية، بل يستهلكها. من الضروري بالنسبة له إنشاء تيار إثارة في الدوار. فكر في إثارة المكثف: من خلال توصيل مجموعة من المكثفات عند بدء التشغيل، يتم إنشاء الطاقة التفاعلية التي يحتاجها المولد لبدء العمل.
ونتيجة لذلك، فإن الجهد عند خرج المولد غير المتزامن غير مستقر ويختلف حسب طبيعة الحمل. عند الاتصال به عدد كبيربالنسبة لمستهلكي الطاقة التفاعلية، قد ترتفع درجة حرارة ملف الجزء الثابت، مما سيؤثر على عمر عزله.
ولذلك، فإن استخدام المولد غير المتزامن محدود. يمكن أن يعمل في ظروف قريبة من ظروف "الاحتباس الحراري": لا توجد حمولات زائدة، وتيارات حمل متدفقة، ومستهلكات كاشفات قوية. وفي الوقت نفسه، لا ينبغي أن تكون أجهزة استقبال الطاقة المتصلة بها حاسمة بالنسبة للتغيرات في حجم وتردد جهد الإمداد.
المكان المثاليلاستخدام المولد غير المتزامن هي أنظمة الطاقة البديلة التي تعمل بالطاقة المائية أو طاقة الرياح. وفي هذه الأجهزة، لا يقوم المولد بتزويد المستهلك مباشرة، بل يقوم بشحن البطارية. منه بالفعل، من خلال محول DC إلى AC، يتم تشغيل الحمل.
لذلك، إذا كنت بحاجة إلى تجميع طاحونة هوائية أو محطة صغيرة للطاقة الكهرومائية، فإن المولد غير المتزامن هو أفضل طريقة للخروج. ميزتها الرئيسية والوحيدة تعمل هنا - بساطة التصميم. يؤدي عدم وجود حلقات على الدوار وجهاز الفرشاة إلى حقيقة أنه لا يلزم صيانتها باستمرار أثناء التشغيل: تنظيف الحلقات وتغيير الفرش وإزالة غبار الجرافيت منها. في الواقع، من أجل صنع مولد الرياح من محرك غير متزامن بيديك، يجب أن يكون عمود المولد متصلاً مباشرة بشفرات طاحونة الهواء. هذا يعني أن الهيكل سيكون قيد التشغيل ارتفاع عالي. من الصعب إخراجها من هناك.

مولد مغناطيسي

لماذا يجب إنشاء مجال مغناطيسي بتيار كهربائي؟ بعد كل شيء، هناك مصادر قوية منه - مغناطيس النيوديميوم.
لتحويل المحرك التعريفي إلى مولد، ستكون هناك حاجة إلى مغناطيس نيوديميوم أسطواني، والذي سيتم تثبيته بدلاً من الموصلات القياسية لملف الدوار. أولا تحتاج إلى حساب المبلغ المطلوبمغناطيس. للقيام بذلك، قم بإزالة الدوار من المحرك الذي يتم تحويله إلى مولد. يُظهر بوضوح الأماكن التي يتم فيها وضع لف "عجلة السنجاب". يتم اختيار أبعاد (قطر) المغناطيس بحيث لا تتلامس مع مغناطيس الصف التالي عند تثبيتها بشكل صارم في وسط موصلات الملف ذي الدائرة القصيرة. بين الصفوف يجب أن تكون هناك فجوة لا تقل عن قطر المغناطيس المستخدم.
بعد تحديد القطر، قاموا بحساب عدد المغناطيسات التي ستتناسب على طول موصل اللف من إحدى حافة الدوار إلى الأخرى. وفي الوقت نفسه، يتم ترك فجوة لا تقل عن واحد إلى ملليمترين بينهما. من خلال ضرب عدد المغناطيسات الموجودة في الصف بعدد الصفوف (موصلات لف الدوار)، يتم الحصول على العدد المطلوب. لا ينبغي اختيار ارتفاع المغناطيس بشكل كبير جدًا.
لتثبيت مغناطيس على دوار محرك كهربائي غير متزامن، سيلزم تعديله: إزالته مخرطةطبقة من المعدن بعمق يتوافق مع ارتفاع المغناطيس. في هذه الحالة، يجب أن يكون الدوار متمركزًا بعناية في الماكينة حتى لا يخفض توازنها. وإلا فإنه سيحدث تحولا في مركز الكتلة مما سيؤدي إلى الضرب في العمل.

ثم تابع تثبيت المغناطيس على سطح الدوار. يستخدم الغراء للتثبيت. أي مغناطيس له قطبين، يُطلق عليهما تقليديًا الشمال والجنوب. وفي صف واحد، يجب أن تكون الأقطاب الموجودة بعيدًا عن الدوار هي نفسها. من أجل عدم ارتكاب أي خطأ في التثبيت، يتم أولاً ربط المغناطيسات معًا في إكليل. سوف يتشابكان بطريقة محددة بدقة، حيث أنهما ينجذبان لبعضهما البعض فقط من خلال أقطاب متقابلة. الآن يبقى فقط تحديد الأعمدة التي تحمل نفس الاسم بعلامة.
وفي كل صف متتالي، يتغير القطب الخارجي. وهذا هو، إذا قمت بوضع صف من المغناطيس مع عمود مميز بعلامة، يقع خارج الدوار، فسيتم وضع الصف التالي مع مغناطيس مقلوب في الاتجاه الآخر. وما إلى ذلك وهلم جرا.
بعد لصق المغناطيس، يجب أن تكون ثابتة راتنجات الايبوكسيللقيام بذلك، حول البناء الناتج من الورق المقوى أو الورق السميك، قم بعمل قالب سيتم فيه صب الراتنج. يتم لف الورقة حول الدوار، ملفوفة بشريط أو شريط كهربائي. أحد الأجزاء النهائية مغطى بالبلاستيك أو مختوم أيضًا. ثم يتم تثبيت الدوار عموديًا ويتم سكب راتنجات الإيبوكسي في التجويف الموجود بين الورق والمعدن. بعد أن يصلب، تتم إزالة التركيبات.
الآن نقوم مرة أخرى بتثبيت الدوار في المخرطة، ونضعه في المنتصف، ونطحن السطح المملوء بالإيبوكسي. وهذا ليس ضروريًا لأسباب جمالية، ولكن لتقليل تأثير عدم الاتزان المحتمل بسبب الأجزاء الإضافية المثبتة على الدوار.
يتم الطحن أولاً باستخدام ورق الصنفرة الخشن الحبيبات. إنها مرتبطة شريط خشبي، والتي يتم بعد ذلك تحريكها بشكل موحد على طول السطح الدوار. يمكنك بعد ذلك التقديم ورق زجاجمع الحبوب الصغيرة.

يمكن الآن إدخال الجزء الدوار النهائي مرة أخرى في الجزء الثابت ويمكن اختبار التصميم الناتج. يمكن استخدامه بنجاح من قبل أولئك الذين يرغبون في صنع مولد الرياح من محرك غير متزامن، على سبيل المثال. هناك عيب واحد فقط: تكلفة مغناطيس النيوديميوم مرتفعة للغاية. لذلك، قبل البدء في إعادة تصنيع الدوار وإنفاق الأموال على قطع الغيار، يجب عليك حساب الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة: إنشاء مولد من المحرك التعريفي أو شراء جاهز.

كمولد لطاحونة الهواء، تقرر إعادة تصنيع محرك غير متزامن. مثل هذا التغيير بسيط للغاية وبأسعار معقولة، لذلك، في تصاميم مؤقتةتوربينات الرياح، يمكنك غالبًا رؤية المولدات المصنوعة من المحركات الحثية.

يتكون التغيير من تحويل الدوار تحت المغناطيس، ثم يتم عادةً لصق المغناطيس على الدوار وفقًا للقالب وملء بالإيبوكسي حتى لا يتطاير. ومن الشائع أيضًا إعادة لف الجزء الثابت بسلك أكثر سمكًا لتقليل الجهد الزائد وزيادة التيار. لكنني لم أرغب في إرجاع هذا المحرك وتقرر ترك كل شيء كما هو، فقط لتحويل الدوار إلى مغناطيس. تم العثور على محرك غير متزامن ثلاثي الطور بقدرة 1.32 كيلووات كمانح. وفيما يلي صورة لهذا المحرك.

> تم تشغيل الجزء الدوار للمحرك الكهربائي على مخرطة لسمك المغناطيس. لا يستخدم هذا الدوار غلافًا معدنيًا، والذي عادةً ما يتم تصنيعه آليًا ووضعه على الدوار تحت المغناطيس. الغلاف ضروري لتعزيز الحث المغناطيسي، ومن خلاله تغلق المغناطيسات مجالاتها، وتغذي بعضها البعض من أسفل القاع ولا يتبدد المجال المغناطيسي، بل يذهب كل شيء إلى الجزء الثابت. يستخدم هذا التصميم مغناطيسًا قويًا إلى حد ما بحجم 7.6 * 6 مم بكمية 160 قطعة، مما سيوفر EMF جيدًا حتى بدون غلاف.

>

> أولاً، قبل لصق المغناطيس، تم تمييز الدوار بأربعة أقطاب، وتم وضع المغناطيس بشكل مائل. كان المحرك ذو أربعة أقطاب، وبما أن الجزء الثابت لم يتم لفه على الدوار، فيجب أن يكون هناك أيضًا أربعة أقطاب مغناطيسية. يتناوب كل قطب مغناطيسي، قطب واحد "شمالي" مشروط، والقطب الثاني "جنوبي". الأقطاب المغناطيسية متباعدة، لذلك يتم تجميع المغناطيس بشكل أكثر كثافة عند القطبين. بعد وضع المغناطيس على الدوار، تم لفه بشريط لاصق للتثبيت وملؤه براتنج الإيبوكسي.

بعد التجميع، تم الشعور بالالتصاق بالدوار، كما تم الشعور بالالتصاق عند تدوير العمود. تقرر إعادة صنع الدوار. تم جمع المغناطيسات مع الإيبوكسي وإعادة وضعها، لكنها الآن متباعدة بشكل متساوٍ تقريبًا في جميع أنحاء الدوار، فيما يلي صورة للدوار بالمغناطيس قبل صب الإيبوكسي. بعد الملء انخفض الالتصاق إلى حد ما ولوحظ انخفاض الجهد قليلاً عند دوران المولد بنفس السرعة وزيادة التيار قليلاً.

>

بعد تجميع المولد النهائي، تقرر تحريفه باستخدام المثقاب وتوصيل شيء به كحمل. تم توصيل المصباح الكهربائي بجهد 220 فولت 60 واط، عند 800-1000 دورة في الدقيقة يحترق بكامل حرارته. وللتحقق أيضًا من قدرة المولد على ذلك، تم توصيل مصباح بقدرة 1 كيلو وات، واحترق بكامل حرارته ولم يتمكن المثقاب من تشغيل المولد بقوة أكبر.

>

في وضع الخمول، وبأقصى سرعة حفر تبلغ 2800 دورة في الدقيقة، كان جهد المولد أكثر من 400 فولت. عند حوالي 800 دورة في الدقيقة، يكون الجهد 160 فولت. حاولنا أيضًا توصيل غلاية بقدرة 500 واط، وبعد دقيقة من الالتواء أصبح الماء الموجود في الزجاج ساخنًا. هذه هي الاختبارات التي اجتازها المولد المصنوع من محرك تحريضي.

>

بعد أن تم لحام المولد بحامل ذو محور دوار لربط المولد والذيل. يتم التصميم وفقًا للمخطط مع إزالة رأس الريح من الريح عن طريق طي الذيل، بحيث يتم إزاحة المولد من مركز المحور، ويكون الدبوس الموجود خلفه هو الدبوس الملكي الذي يتم وضع الذيل عليه.

>

هنا صورة لتوربينات الرياح النهائية. تم تركيب توربينات الرياح على سارية يبلغ ارتفاعها تسعة أمتار. أعطى المولد بقوة الريح جهد دائرة مفتوحة يصل إلى 80 فولت. لقد حاولوا توصيل تنين بقوة 2 كيلووات، وبعد فترة أصبح التنن دافئًا، مما يعني أن مولد الرياح لا يزال يتمتع بنوع من الطاقة.

>

ثم تم تجميع وحدة التحكم الخاصة بمولد الرياح وتم توصيل البطارية من خلالها للشحن. كان الشحن تيارًا جيدًا بدرجة كافية، وسرعان ما أحدثت البطارية ضوضاء، كما لو تم شحنها من الشاحن.

حتى الآن، لسوء الحظ، لا توجد بيانات مفصلة عن قوة مولد الرياح، حيث أن المستخدم الذي نشر مولد الرياح الخاص به هنا

إمدادات الطاقة دون انقطاع هو الضمان حياة مريحةفي أي موسم.

لتنظيم مصدر طاقة مستقل للمنزل، غالبا ما يتم استخدام مولد غير متزامن، والذي يمكن القيام به أيضًا يدويًا.

ما هو عليه

المولد غير المتزامن هو جهاز تيار متردد يمكنه، باستخدام مبدأ تشغيل محرك غير متزامن، إنتاج طاقة كهربائية. ويسمى أيضا الحث. مولد كهربائي غير متزامنيوفر دورانًا سريعًا للدوار، في حين أن سرعة الدوران أعلى بكثير مما لو تم تدويرها بواسطة نظير متزامن للجهاز. عادي محرك كهربائي غير متزامنيمكن استخدام التيار المتردد كمولد بدون أي إعدادات إضافية أو تحويلات للدوائر.

صور - مولد غير متزامن

نطاق الاستخدامالمولد غير المتزامن واسع جدًا:

1. يتم استخدامها كمحركات لمزارع الرياح.
2. من أجل توفير الطاقة المستقلة لمنزل أو شقة، أو كمحطة طاقة كهرومائية مصغرة؛
3. كمولد عاكس (لحام) ؛
4. لتنظيم إمدادات الطاقة دون انقطاع من التيار المتردد.

في هذه الحالة، يجب تشغيل مولد غير متزامن أحادي الطور باستخدام جهد الدخل. عادة لهذا يتم توصيل الجهاز بالطاقة. لكن بعض النماذج يمكن أن تعمل بشكل مستقل، عن طريق الإثارة الذاتية، عن طريق توصيل المكثفات على التوالي.
فيديو: جهاز محرك غير متزامن

مبدأ التشغيل

ينتج المولد الكهربائي غير المتزامن طاقة كهربائية عندما تكون سرعة الدوار أسرع من سرعة المتزامن. بالنسبة للمولد الأكثر شيوعًا، يكون هذا الرقم في حدود 1800 دورة في الدقيقة، بينما تبلغ خصائص السرعة المتزامنة حوالي 1500 دورة في الدقيقة.

دائرة المولدات

يعتمد مبدأ تشغيل المولد غير المتزامن على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حالية، أي كهربائية. من أجل أن يبدأ الدوار في الدوران وتوليد التيار، هناك حاجة إلى عزم دوران قوي إلى حد ما. المثالي، وفقا للكهربائيين، هو ما يسمى ب "الخمول الدائم"، الذي يحافظ عليه سرعة متساويةالدوران طوال تشغيل المولد غير المتزامن.

كيف تفعل ذلك بنفسك

يعد شراء مولد غير متزامن متعة باهظة الثمن، خاصة أنه يمكنك صنعه بنفسك. مبدأ التشغيل بسيط، والشيء الرئيسي هو تزويد نفسك بالأدوات اللازمة.

1. وفقًا لمبدأ تشغيل الجهاز، من الضروري ضبط المولد بحيث تكون سرعة دورانه أعلى من سرعة المحرك. للقيام بذلك، قم بتوصيل المحرك الكهربائي بالشبكة وتشغيله. لحساب سرعة دوران المحرك، تحتاج إلى استخدام مولد سرعة الدوران أو مقياس سرعة الدوران؛
2. أضف 10% إلى القيمة الناتجة. دعنا نقول تحديدالمحرك 1200 دورة في الدقيقة، لذلك يجب أن يكون لدى المولد 1320 دورة في الدقيقة (1200 * 0.1٪ \u003d 120، 120 + 1200 \u003d 1320 دورة في الدقيقة)؛
3. علاوة على ذلك، فإن تحويل محرك غير متزامن إلى مولد يتضمن اختيار السعة المطلوبة للمكثفات المستخدمة (كل مكثف بين المراحل يشبه المكثف السابق)؛
4. تأكد من أن السعة ليست كبيرة جدًا، وإلا فإن المولد غير المتزامن سوف يسخن؛
5. حدد المكثفات اللازمة لتوفير سرعة دوران معينة، والتي تم حسابها أعلاه. يتطلب تركيبها عناية خاصة، ومن المهم جدًا أن تكون معزولة بطبقات خاصة.

هذا يكمل ترتيب المولد بناءً على المحرك. الآن يمكن تثبيته كمصدر للطاقة. ومن المهم أن نتذكر أن الجهاز الدوار قفص السنجابينتج جهدًا عاليًا إلى حد ما، لذلك إذا كنت بحاجة إلى رقم 220 فولت، فهناك سبب لتثبيت محول تنحي.

مخطط تشغيل المحرك كمولد

هكذا يبدو الرسم البياني، وكيفية صنع مولد الرياح من محرك غير متزامن، وهنا تكمن الاختلافات الرئيسية في سرعة الدوران وفي مبدأ التشغيل. على سبيل المثال، نقدم لك مخطط محطة طاقة الرياح، والذي يتضمن مولد بنزين غير متزامن.

في الوقت نفسه، تجدر الإشارة إلى أنه لا يعمل مع التغذية الذاتية، في معظم الحالات، يتم استخدام جرار خاص أو وحدة تحكم مماثلة لمفتاح الإشعال لتشغيل مثل هذا المولد.

فيديو: صنع مولد غير متزامن من محرك أحادي الطور - الجزء الأول

الجزء 2

الجزء 3

الجزء 4

الجزء 5

الجزء 6

كمولد ذو طاقة منخفضة، يمكن استخدام حتى المحركات غير المتزامنة أحادية الطور من الأجهزة الكهربائية المنزلية - غسالة ملابس Geko، مضخات الصرف الصحي، إلخ. مثل المحرك ذو المحملين، يجب توصيل المحرك من هذه الأجهزة بالتوازي مع لفها. هناك طريقة أخرى وهي استخدام المكثفات ذات التحول الطور. وهي لا تختلف دائمًا في القوة المطلوبة، لذلك سيكون من الضروري زيادتها إلى المؤشرات المطلوبة. يمكن استخدام مثل هذا المولد البسيط لتشغيل المصابيح الكهربائية أو أجهزة المودم. إذا قمت بتغيير الدائرة قليلا، فيمكنك توصيل هذا الجهاز المستقل حتى بسخان أو موقد كهربائي. يمكنك أيضًا إنشاء مولد مماثل مغناطيس دائم.

صور - مولد منخفض الطاقة

1. يعتبر أي مولد غير متزامن (مولد غاز، كهربائي، بدون فرش) جهازًا به مستوى مرتفعخطر فحاول عزله؛
2. يجب أن يكون كل مولد مستقل مزودًا بأجهزة قياس إضافية لتسجيل البيانات المتعلقة بتشغيله. يجب أن يكون مقياس تردد أو مقياس سرعة الدوران، وكذلك الفولتميتر؛
3. يُنصح بتجهيز المولد بأزرار تشغيل وإيقاف؛
4. هذا النوع من المولدات الكهربائية مؤرض دون فشل؛
5. كن مستعدا لحقيقة أن كفاءة المولد غير المتزامن ستنخفض بنسبة 30، وأحيانا بنسبة 50٪ - هذه الظاهرة أمر لا مفر منه عند تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية؛
6. إذا لزم الأمر، يمكن استبدال الجهاز بمولدات متزامنة بدون فرش مثل GS-200 أو GS-250، غير المتزامن AIR 63، ECC 5-93-4u2 (75 كيلوواط)، وغيرها، سعرها يبدأ من 30000 روبل في كراسنويارسك ومن 35000 في موسكو؛
7. يعد النظام الحراري للمولد غير المتزامن مهمًا جدًا. مثل محرك الاحتراق الداخلي، يمكنه التسخين من الخمول ومراقبة درجة حرارة الجهاز.

أهلاً بكم! سننظر اليوم في كيفية صنع مولد محلي الصنع من محرك غير متزامن بيديك. لقد كان هذا السؤال محل اهتمامي لفترة طويلة، ولكن بطريقة ما لم يكن هناك وقت للبدء في تنفيذه. الآن دعونا نفعل بعض النظرية.

إذا أخذت محركًا كهربائيًا غير متزامن وقمت بتدويره من محرك رئيسي، فاتباع مبدأ عكس الآلات الكهربائية، يمكنك إنجاح الأمر كهرباء. للقيام بذلك، تحتاج إلى تدوير عمود المحرك غير المتزامن بتردد يساوي أو يزيد قليلاً عن التردد غير المتزامن لدورانه. نتيجة للمغناطيسية المتبقية في الدائرة المغناطيسية للمحرك الكهربائي، سيتم تحفيز بعض المجالات الكهرومغناطيسية عند أطراف ملف الجزء الثابت.

الآن لنأخذ ونوصل أطراف ملف الجزء الثابت، كما هو موضح في الشكل أدناه، بالمكثفات غير القطبية C.

في هذه الحالة، سيبدأ تيار سعوي رئيسي بالتدفق عبر ملف الجزء الثابت. وسوف يطلق عليه مغنطة. أولئك. سيحدث الإثارة الذاتية للمولد غير المتزامن وسيزداد المجال الكهرومغناطيسي. تعتمد قيمة EMF على خصائص كل من الآلة الكهربائية نفسها وسعة المكثفات. وهكذا، قمنا بتحويل محرك كهربائي عادي غير متزامن إلى مولد.

الآن دعونا نتحدث عن كيفية اختيار المكثفات المناسبة لمولد محلي الصنع من محرك تحريضي. يجب تحديد السعة بحيث يتوافق الجهد المولد وطاقة الخرج للمولد غير المتزامن مع الطاقة والجهد عندما يعمل كمحرك كهربائي. انظر البيانات في الجدول أدناه. إنها ذات صلة بإثارة المولدات غير المتزامنة بجهد 380 فولت وبسرعة دوران من 750 إلى 1500 دورة في الدقيقة.

مع زيادة الحمل على المولد غير المتزامن، سوف يميل الجهد عند أطرافه إلى الانخفاض (سيزداد الحمل الاستقرائي على المولد). للحفاظ على الجهد عند مستوى معين، فمن الضروري توصيل المكثفات الإضافية. للقيام بذلك، يمكنك استخدام منظم جهد خاص، والذي، عندما ينخفض ​​الجهد عند أطراف الجزء الثابت للمولد، سيقوم بتوصيل بنوك مكثف إضافية بمساعدة جهات الاتصال.

يجب أن يتجاوز تردد دوران المولد في الوضع العادي المتزامن بنسبة 5-10 بالمائة. أي إذا كانت سرعة الدوران 1000 دورة في الدقيقة، فأنت بحاجة إلى تدويرها بتردد 1050-1100 دورة في الدقيقة.

إحدى المزايا الكبيرة للمولد غير المتزامن هي أنه يمكنك استخدام محرك كهربائي غير متزامن تقليدي دون أي تعديلات. لكن لا ينصح بالانجراف وصنع مولدات من المحركات الكهربائية بقوة تزيد عن 15-20 كيلو فولت * أ. يعد المولد محلي الصنع من محرك غير متزامن حلاً ممتازًا لأولئك الذين ليس لديهم الفرصة لاستخدام مولد صفائح كرونوتكس الكلاسيكي. حظا سعيدا في كل شيء وداعا!

إذا لزم الأمر، يمكن استخدام محرك كهربائي غير متزامن ثلاثي الطور مع دوار قفص السنجاب كمولد للتيار المتردد.

يعد هذا الحل مناسبًا نظرًا للتوافر الواسع للمحركات غير المتزامنة، وكذلك بسبب عدم وجود مجموعة فرشاة التجميع في مثل هذه المحركات، مما يجعل مثل هذا المولد موثوقًا ودائمًا. إذا كانت هناك طريقة ملائمة لإدخال الدوار في الدوران، فمن أجل توليد الكهرباء، سيكون كافياً توصيل ثلاثة مكثفات متطابقة بلفات الجزء الثابت. تظهر الممارسة أن هذه المولدات يمكن أن تعمل لسنوات دون الحاجة إلى الصيانة.

نظرًا لوجود مغنطة متبقية على الدوار، عندما يدور، سيحدث تحريض EMF في ملفات الجزء الثابت، وبما أن المكثفات متصلة باللفات، سيكون هناك تيار سعوي مطابق من شأنه مغنطة الدوار. مع مزيد من الدوران للدوار، سيحدث الإثارة الذاتية، والتي سيتم من خلالها إنشاء تيار جيبي ثلاثي الطور في اللفات الجزء الثابت.

في وضع المولد، يجب أن تتوافق سرعة الدوار مع التردد المتزامن للمحرك، وهو أعلى من تردد التشغيل (غير المتزامن). على سبيل المثال: بالنسبة لمحرك AIR112MV8، يحتوي ملف الجزء الثابت على 4 أزواج أقطاب مغناطيسية، لذا فإن تردده المتزامن الاسمي هو 750 دورة في الدقيقة، ولكن عند التشغيل تحت الحمل، يدور الدوار لهذا المحرك بسرعة 730 دورة في الدقيقة، لأنه محرك غير متزامن. لذلك، في وضع المولد، تحتاج إلى تدوير الدوار بتردد 750 دورة في الدقيقة. وفقا لذلك، بالنسبة للمحركات التي تحتوي على زوجين من الأقطاب المغناطيسية، فإن التردد المتزامن المقدر هو 1500 دورة في الدقيقة، ومع زوج واحد من الأعمدة - 3000 دورة في الدقيقة.

يتم اختيار المكثفات وفقًا لقوة المحرك غير المتزامن المطبق وطبيعة الحمل. يمكن حساب القدرة التفاعلية التي توفرها المكثفات في وضع التشغيل هذا، اعتمادًا على قدراتها، من خلال الصيغة:

على سبيل المثال، يوجد محرك غير متزامن مصمم لقوة مقدرة تبلغ 3 كيلووات عند التشغيل من شبكة ثلاثية الطور بجهد 380 فولت وتردد 50 هرتز. وهذا يعني أن المكثفات عند التحميل الكامل يجب أن توفر كل هذه الطاقة. وبما أن التيار ثلاثي الطور، فإننا نتحدث هنا عن سعة كل مكثف. يمكن العثور على السعة باستخدام الصيغة:

لذلك، بالنسبة لمحرك غير متزامن ثلاثي الطور بقدرة 3 كيلو وات، فإن سعة كل من المكثفات الثلاثة عند حمل مقاوم كامل ستكون:

تعتبر مكثفات البدء من سلسلة K78-17 وK78-36 وما شابه ذلك بجهد 400 فولت وأعلى، ويفضل 600 فولت، أو مكثفات الورق المعدني ذات التصنيفات المماثلة مثالية لهذا الغرض.

عند الحديث عن أوضاع تشغيل المولد من محرك غير متزامن، من المهم ملاحظة أنه في حالة الخمول، ستنشئ المكثفات المتصلة تيارًا تفاعليًا يعمل ببساطة على تسخين ملفات الجزء الثابت، لذلك فمن المنطقي جعل وحدات المكثفات مركبة وتوصيلها المكثفات وفقا لمتطلبات حمولة معينة. سيتم تقليل تيار عدم التحميل مع هذا الحل بشكل كبير، مما سيؤدي إلى تفريغ النظام ككل. على العكس من ذلك، ستتطلب الأحمال ذات الطبيعة التفاعلية توصيل مكثفات إضافية تتجاوز التصنيف المحسوب بسبب خاصية عامل الطاقة للأحمال التفاعلية.

يُسمح بتوصيل ملفات الجزء الثابت في النجم للحصول على 380 فولت وفي المثلث للحصول على 220 فولت. إذا لم تكن هناك حاجة لتيار ثلاثي الطور، فيمكن استخدام طور واحد فقط عن طريق توصيل المكثفات بملف واحد فقط من ملفات الجزء الثابت.

يمكنك العمل مع اثنين من اللفات. وفي الوقت نفسه، يجب أن نتذكر أن الطاقة التي توفرها كل من اللفات للحمل يجب ألا تتجاوز ثلث الطاقة الإجمالية للمولد. اعتمادا على الاحتياجات، يمكنك توصيل مقوم ثلاثي الطور، أو استخدامه مباشرة التيار المتناوب. لسهولة التحكم، من المفيد تنظيم حامل مؤشر بأدوات القياس - الفولتميتر والأميتر ومقياس التردد. تعتبر الأتمتة (قواطع الدائرة) مثالية لتبديل المكثفات.

وينبغي إيلاء اهتمام خاص للسلامة، ومراعاة التيارات الحرجة، وبالتالي حساب المقاطع العرضية لجميع الأسلاك. يعد العزل الموثوق به أيضًا عامل أمان مهمًا.