المحرك كمولد. محرك غير متزامن في وضع المولد. يتم حساب محرك الحزام باستخدام الصيغة

الإثارة الذاتية لمحرك غير متزامنوقد يحدث انتقاله إلى وضع التوليد بسبب وجود بقايا في عضو الإنتاج (الدوار) حقل مغناطيسي. إنه صغير جدًا، لكن يمكنه توليد المجالات الكهرومغناطيسية التي تشحن المكثف. بعد حدوث تأثير الإثارة الذاتية، يتم تنشيط بنك المكثف بواسطة التيار الكهربائي المولد وتصبح عملية التوليد مستمرة.

أسرار صنع مولد من محرك غير متزامن

لتحويل محرك كهربائي إلى مولد، تحتاج إلى استخدام بطاريات مكثف غير قطبية. المكثفات كهربائيا ليست مناسبة لهذا الغرض. في المحركات ثلاثية الطور، يتم تشغيل المكثفات كنجمة، مما يسمح ببدء التوليد بسرعات دوارة أقل، لكن جهد الخرج سيكون أقل قليلاً من اتصال دلتا.

يمكنك أيضًا إنشاء مولد من محرك غير متزامن أحادي الطور. لكن فقط تلك التي تحتوي على دوار على شكل قفص سنجاب هي المناسبة لذلك، ويتم استخدام مكثف متغير الطور للبدء. محركات العاكس أحادية الطور ليست مناسبة للتحويل.

لا يمكن حساب السعة المطلوبة لبنك مكثف في ظل الظروف المحلية. لهذا سيد المنزلينبغي أن يستند إلى اعتبار بسيط: يجب أن يكون الوزن الإجمالي لبنك المكثف مساوياً أو يزيد قليلاً عن وزن المحرك الكهربائي نفسه.
في الممارسة العملية، يؤدي هذا إلى حقيقة أنه يكاد يكون من المستحيل إنشاء مولد غير متزامن قوي بما فيه الكفاية، حيث أنه كلما انخفضت سرعة المحرك المقدرة، زاد وزنه.

نقوم بتقييم مستوى الكفاءة - هل هي مربحة؟

كما ترون، فإن الحصول على محرك كهربائي لتوليد التيار أمر ممكن ليس فقط من خلال التخمينات النظرية. الآن نحن بحاجة إلى معرفة مدى تبرير الجهود المبذولة "لتغيير جنس" الآلة الكهربائية.


في العديد من المنشورات النظرية، الميزة الرئيسية غير المتزامنة هي بساطتها. بصراحة، هذا هو الخداع. تصميم المحرك ليس كذلك على الإطلاق أجهزة أبسطمولد متزامن. وبطبيعة الحال، لا يحتوي المولد غير المتزامن على دائرة إثارة كهربائية، ولكن يتم استبداله ببنك مكثف، وهو في حد ذاته جهاز تقني معقد.

لكن المكثفات لا تحتاج إلى صيانة، وهي تتلقى الطاقة كما لو كانت لا شيء - أولا من المجال المغناطيسي المتبقي للدوار، ثم من التيار الكهربائي المتولد. هذه هي الميزة الرئيسية والوحيدة عمليًا لآلات المولدات غير المتزامنة - فهي لا تحتاج إلى الصيانة. يتم استخدام مصادر الطاقة الكهربائية هذه بقوة الرياح أو المياه المتساقطة.

ميزة أخرى لهذه الآلات الكهربائية هي أن التيار الذي تولده يكاد يكون خاليًا من التوافقيات الأعلى. ويسمى هذا التأثير "عامل واضح". بالنسبة للأشخاص البعيدين عن نظرية الهندسة الكهربائية، يمكن تفسير الأمر على النحو التالي: كلما انخفض العامل الواضح، قل إهدار الكهرباء على التدفئة عديمة الفائدة والمجالات المغناطيسية وغيرها من "العار" الكهربائي.

بالنسبة للمولدات المصنوعة من محرك غير متزامن ثلاثي الطور، يكون العامل الواضح عادة في حدود 2%، عندما تنتج الآلات المتزامنة التقليدية ما لا يقل عن 15. ومع ذلك، مع مراعاة العامل الواضح في الظروف المحلية، عند الاتصال بالشبكة أنواع مختلفةالأجهزة الكهربائية ( غسالة ملابسلها حمولة استقرائية كبيرة)، أمر مستحيل عمليا.

جميع الخصائص الأخرى للمولدات غير المتزامنة سلبية. وتشمل هذه، على سبيل المثال، الاستحالة العملية لضمان التردد الصناعي المقدر للتيار المولد. ولذلك، فهي دائمًا ما تكون مقترنة بأجهزة مقوم وتستخدم لشحن البطاريات.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه الآلات الكهربائية حساسة للغاية لتغييرات الحمل. إذا تم استخدام بطارية ذات احتياطي كبير في المولدات التقليدية للإثارة الطاقة الكهربائية، ثم يأخذ بنك المكثف نفسه جزءًا من الطاقة من التيار المتولد.

إذا تجاوز الحمل على مولد محلي الصنع من محرك غير متزامن القيمة الاسمية، فلن يكون لديه ما يكفي من الكهرباء لإعادة الشحن وسيتوقف التوليد. في بعض الأحيان يتم استخدام بطاريات سعوية، يتغير حجمها ديناميكيًا حسب الحمل. ومع ذلك، فإن هذا يفقد تمامًا ميزة "بساطة الدائرة".

إن عدم استقرار تردد التيار المتولد، والتغيرات التي تكون دائمًا عشوائية بطبيعتها، لا يمكن تفسيرها علميًا، وبالتالي لا يمكن أخذها في الاعتبار والتعويض عنها، حددت مسبقًا انخفاض معدل انتشار المولدات غير المتزامنة في الحياة اليومية والاقتصاد الوطني. .

عمل محرك غير متزامن كمولد في الفيديو

للطعام الأجهزة المنزليةوالمعدات الصناعية تتطلب مصدرا للكهرباء. من الممكن توليد تيار كهربائي بعدة طرق. ولكن الأكثر واعدة وفعالية من حيث التكلفة اليوم هو توليد التيار بواسطة الآلات الكهربائية. لقد تبين أن الأسهل في التصنيع والأرخص والأكثر موثوقية في التشغيل هو المولد غير المتزامن الذي يولد نصيب الأسد من الكهرباء التي نستهلكها.

إن استخدام الآلات الكهربائية من هذا النوع تمليه مزاياها. مولدات كهربائية غير متزامنة، في المقابل، تقديم:

• درجة أعلى من الموثوقية.
• عمر خدمة طويل
• كفاءة؛
• الحد الأدنى من تكاليف الصيانة.

هذه وغيرها من خصائص المولدات غير المتزامنة متأصلة في تصميمها.

التصميم ومبدأ التشغيل

أجزاء العمل الرئيسية للمولد غير المتزامن هي الدوار (الجزء المتحرك) والجزء الثابت (الجزء الثابت). في الشكل 1، يقع الجزء الدوار على اليمين والجزء الثابت على اليسار. انتبه لتصميم الدوار. لا توجد اللفات الأسلاك النحاسية مرئية عليه. في الواقع، توجد اللفات، لكنها تتكون من قضبان ألومنيوم قصيرة الدائرة إلى حلقات تقع على كلا الجانبين. في الصورة تظهر القضبان على شكل خطوط مائلة.

يشكل تصميم اللفات ذات الدائرة القصيرة ما يسمى "قفص السنجاب". المساحة الموجودة داخل هذا القفص مليئة بألواح فولاذية. على وجه الدقة، يتم ضغط قضبان الألومنيوم في فتحات مصنوعة في قلب الدوار.

أرز. 1. الدوار والجزء الثابت للمولد غير المتزامن

تسمى الآلة غير المتزامنة، التي تم وصف هيكلها أعلاه، بمولد قفص السنجاب. ربما لاحظ أي شخص على دراية بتصميم المحرك الكهربائي غير المتزامن التشابه في هيكل هاتين الآلتين. في جوهرها، لا يختلفان، لأن المولد غير المتزامن والمحرك الكهربائي ذو القفص السنجابي متطابقان تقريبًا، باستثناء مكثفات الإثارة الإضافية المستخدمة في وضع المولد.

يقع الدوار على عمود مثبت على محامل مثبتة على كلا الجانبين بواسطة أغطية. الهيكل بأكمله محمي بغلاف معدني. تتطلب المولدات ذات الطاقة المتوسطة والعالية التبريد، لذلك يتم تثبيت مروحة بالإضافة إلى ذلك على العمود، ويكون السكن نفسه مضلعًا (انظر الشكل 2).

مبدأ التشغيل

حسب التعريف، المولد هو جهاز يحول الطاقة الميكانيكية إلى تيار كهربائي. لا يهم ما هي الطاقة المستخدمة لتدوير الدوار: الرياح، الطاقة الكامنة للمياه أو الطاقة الداخلية، يتم تحويله بواسطة توربين أو محرك احتراق داخلي إلى محرك ميكانيكي.

نتيجة لدوران الجزء المتحرك، فإن خطوط المجال المغناطيسي المتكونة من المغنطة المتبقية للصفائح الفولاذية تعبر ملفات الجزء الثابت. يتم إنشاء EMF في الملفات، والذي يؤدي، عند توصيل الأحمال النشطة، إلى تكوين تيار في دوائرها.

في هذه الحالة، من المهم أن تكون السرعة المتزامنة لدوران العمود أعلى قليلاً (حوالي 2 - 10٪) من التردد المتزامن للتيار المتردد (الذي تم تحديده بواسطة عدد أعمدة الجزء الثابت). بمعنى آخر، من الضروري ضمان عدم تزامن (عدم تطابق) سرعة الدوران بمقدار انزلاق الجزء الدوار.

وتجدر الإشارة إلى أن التيار الذي يتم الحصول عليه بهذه الطريقة سيكون صغيراً. لزيادة الطاقة الناتجة من الضروري زيادة الحث المغناطيسي. إنها تحقق زيادة في كفاءة الجهاز عن طريق توصيل المكثفات بأطراف ملفات الجزء الثابت.

يوضح الشكل 3 رسمًا تخطيطيًا لمولد اللحام غير المتزامن المثار بمكثف (الجانب الأيسر من الرسم التخطيطي). يرجى ملاحظة أن المكثفات الميدانية متصلة بتكوين دلتا. الجانب الأيمن من الشكل هو الرسم التخطيطي الفعلي لآلة اللحام العاكس نفسها.

وهناك آخرون، أكثر دوائر معقدةالإثارة، على سبيل المثال، باستخدام المحاثات وبنك المكثفات. يظهر مثال على هذه الدائرة في الشكل 4.

الفرق من المولد المتزامن

الفرق الرئيسي بين المولد المتزامن والمولد غير المتزامن هو تصميم الدوار. في الآلة المتزامنة، يتكون الدوار من ملفات سلكية. لإنشاء الحث المغناطيسي، يتم استخدام مصدر طاقة مستقل (غالبًا ما يكون مصدرًا إضافيًا). مولد طاقة منخفضالعاصمة، وتقع على نفس المحور مع الدوار).

تتمثل ميزة المولد المتزامن في أنه يولد تيارًا عالي الجودة ويمكن مزامنته بسهولة مع مولدات أخرى من نفس النوع. ومع ذلك، المولدات المتزامنة أكثر حساسية للأحمال الزائدة والدوائر القصيرة. إنها أكثر تكلفة من نظيراتها غير المتزامنة وأكثر صعوبة في صيانتها - من الضروري مراقبة حالة الفرش.

المعامل التوافقي أو عامل المقاصة للمولدات غير المتزامنة أقل من معامل المولدات المتزامنة. أي أنها تولد كهرباء نقية تقريبًا. ما يلي يعمل بشكل أكثر استقرارًا في مثل هذه التيارات:

• أجهزة شحن قابلة للتعديل؛
• أجهزة الاستقبال التلفزيونية الحديثة.

توفر المولدات غير المتزامنة بداية موثوقة للمحركات الكهربائية التي تتطلب تيارات بدء عالية. في هذا المؤشر، فهي في الواقع ليست أقل شأنا من الأجهزة المتزامنة. لديهم عدد أقل من الأحمال التفاعلية، مما له تأثير إيجابي على الظروف الحرارية، حيث يتم إنفاق طاقة أقل على الطاقة التفاعلية. يتمتع المولد غير المتزامن باستقرار أفضل لتردد الخرج عند سرعات الدوار المختلفة.

تصنيف

المولدات ذات الدائرة القصيرة هي الأكثر انتشارًا نظرًا لبساطة تصميمها. ومع ذلك، هناك أنواع أخرى من الآلات غير المتزامنة: مولدات ذات دوار ملفوف وأجهزة تستخدم مغناطيسًا دائمًا يشكل دائرة إثارة.

للمقارنة، يوضح الشكل 5 نوعين من المولدات: على اليسار عند القاعدة، وعلى اليمين - آلة غير متزامنة تعتمد على IM مع دوار جرح. حتى نظرة سريعة على الصور التخطيطية تكشف عن التصميم المعقد لدوار الجرح. إن وجود حلقات الانزلاق (4) وآلية حامل الفرشاة (5) يلفت الانتباه. يشير الرقم 3 إلى أخاديد ملف السلك، والتي يجب أن يتم توفير التيار لها لإثارة ذلك.

إن وجود اللفات الميدانية في الدوار للمولد غير المتزامن يعمل على تحسين جودة التيار الكهربائي المولد، ومع ذلك، يتم فقد مزايا مثل البساطة والموثوقية. لذلك، يتم استخدام هذه الأجهزة كمصدر للطاقة المستقلة فقط في تلك المناطق التي يصعب الاستغناء عنها. مغناطيس دائمفي الدوارات يتم استخدامها بشكل أساسي لإنتاج مولدات منخفضة الطاقة.

منطقة التطبيق

الاستخدام الأكثر شيوعًا لمجموعات المولدات ذات الدوار القفص السنجابي. فهي غير مكلفة ولا تتطلب أي صيانة تقريبًا. تتمتع الأجهزة المجهزة بمكثفات البدء بمؤشرات كفاءة مناسبة.

غالبًا ما يتم استخدام المولدات غير المتزامنة بشكل مستقل أو مصدر النسخ الاحتياطيتَغذِيَة. إنهم يعملون معهم، ويتم استخدامهم للهواتف المحمولة القوية و.

تعمل المولدات ذات اللفات ثلاثية الطور على تشغيل محرك كهربائي ثلاثي الطور بشكل موثوق، لذلك يتم استخدامها غالبًا في محطات الطاقة الصناعية. يمكنهم أيضًا تشغيل المعدات في شبكات أحادية الطور. يتيح لك الوضع على مرحلتين توفير الوقود في محرك الاحتراق الداخلي، حيث أن اللفات غير المستخدمة في وضع الخمول.

نطاق التطبيق واسع جدًا:

• صناعة النقل
• زراعة؛
• المجال المنزلي
• المؤسسات الطبية؛

تعتبر المولدات غير المتزامنة مناسبة لبناء محطات طاقة الرياح والطاقة الهيدروليكية المحلية.

DIY مولد غير متزامن

لنقم بالحجز على الفور: نحن لا نتحدث عن إنشاء مولد من الصفر، بل عن تحويل محرك غير متزامن إلى مولد كهربائي. يستخدم بعض الحرفيين الجزء الثابت الجاهز من المحرك ويجربون الدوار. والفكرة هي استخدام مغناطيس النيوديميوم لصنع أقطاب الدوار. قد تبدو قطعة العمل التي تحتوي على مغناطيس ملتصق بهذا الشكل (انظر الشكل 6):

يمكنك لصق المغناطيس على قطعة عمل مصنوعة خصيصًا ومثبتة على عمود المحرك الكهربائي، مع ملاحظة قطبيتها وزاوية التحول. سيتطلب ذلك 128 مغناطيسًا على الأقل.

يجب تعديل الهيكل النهائي إلى الجزء الثابت وفي نفس الوقت ضمان الحد الأدنى من الفجوة بين الأسنان و أقطاب مغناطيسيةالدوار المصنعة. نظرًا لأن المغناطيسات مسطحة، فسيتعين عليك طحنها أو شحذها، مع تبريد الهيكل باستمرار، حيث يفقد النيوديميوم خصائصه الخواص المغناطيسيةفي درجة حرارة عالية. إذا فعلت كل شيء بشكل صحيح، سيعمل المولد.

المشكلة هي أنه من الصعب جدًا صنع دوار مثالي في الظروف الحرفية. ولكن إذا كان لديك مخرطة وترغب في قضاء بضعة أسابيع في إجراء التعديلات والتعديلات، فيمكنك التجربة.

أنا أقدم المزيد خيار عملي– تحويل محرك غير متزامن إلى مولد (انظر الفيديو أدناه). للقيام بذلك، سوف تحتاج إلى محرك كهربائي بقوة مناسبة وسرعة دوارة مقبولة. يجب أن تكون قوة المحرك أعلى بنسبة 50% على الأقل من قوة المولد المطلوبة. إذا كان لديك مثل هذا المحرك الكهربائي تحت تصرفك، فابدأ في المعالجة. وإلا فمن الأفضل شراء مولد جاهز.

لإعادة التدوير، ستحتاج إلى 3 مكثفات من العلامات التجارية KBG-MN، MBGO، MBGT (يمكنك أن تأخذ علامات تجارية أخرى، ولكن ليس تلك التي تحتوي على التحليل الكهربائي). حدد المكثفات بجهد لا يقل عن 600 فولت (ل محرك ثلاثي الطور). ترتبط القدرة التفاعلية للمولد Q بسعة المكثف بالاعتماد التالي: Q = 0.314·U 2 ·C·10 -6.

مع زيادة الحمل، تزداد الطاقة التفاعلية، مما يعني أنه من أجل الحفاظ على جهد مستقر U، من الضروري زيادة سعة المكثفات، وإضافة سعات جديدة من خلال التبديل.

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

الجزء 2

ومن الناحية العملية، عادة ما يتم اختيار القيمة المتوسطة، على افتراض أن الحمل لن يصل إلى الحد الأقصى.

بعد تحديد معلمات المكثفات، قم بتوصيلها بأطراف ملفات الجزء الثابت كما هو موضح في الرسم التخطيطي (الشكل 7). المولد جاهز.

ليس هناك حاجة لمولد غير متزامن رعاية خاصة. تتكون صيانتها من مراقبة حالة المحامل. في الأوضاع الاسمية، يمكن للجهاز أن يعمل لسنوات دون تدخل المشغل.

الحلقة الضعيفة هي المكثفات. يمكن أن تفشل، خاصة عندما يتم اختيار فئاتها بشكل غير صحيح.

يسخن المولد أثناء التشغيل. إذا كنت تقوم في كثير من الأحيان بتوصيل الأحمال المتزايدة، فراقب درجة حرارة الجهاز أو اهتم بالتبريد الإضافي.

المولدات الكهربائية هي مصدر إضافي للطاقة للمنزل. وإذا كانت شبكات الكهرباء الرئيسية بعيدة، فمن الممكن أن تحل محلها. الانقطاع المتكرر للتيار الكهربائي يفرض تركيب مولدات التيار المتردد.

إنها ليست رخيصة، فهل هناك أي نقطة في إنفاق أكثر من 10000 روبل؟ بالنسبة للجهاز، إذا كنت تستطيع صنع مولد من محرك كهربائي بنفسك؟ وبطبيعة الحال، فإن بعض مهارات وأدوات الهندسة الكهربائية ستكون مفيدة لهذا الغرض. الشيء الرئيسي هو أنه ليس عليك إنفاق المال.

يمكنك تجميع مولد بسيط بيديك، وسيكون ذا صلة إذا كنت بحاجة إلى تغطية النقص المؤقت في الكهرباء. إنه غير مناسب للحالات الأكثر خطورة، لأنه لا يحتوي على وظائف وموثوقية كافية.

وبطبيعة الحال، هناك العديد من الصعوبات في عملية التجميع اليدوي. قد لا تكون الأجزاء والأدوات المطلوبة متوفرة. قد يكون الافتقار إلى الخبرة والمهارات في مثل هذا العمل أمرًا مخيفًا. لكن الرغبة القوية ستكون الحافز الرئيسي وستساعد في التغلب على جميع الإجراءات كثيفة العمالة.

تنفيذ المولد ومبدأ تشغيله

بفضل الحث الكهرومغناطيسي، يتم توليد تيار كهربائي في المولد. يحدث هذا لأن اللف يتحرك في مجال مغناطيسي تم إنشاؤه بشكل مصطنع. هذا هو مبدأ تشغيل المولد الكهربائي.

يتم تشغيل المولد بواسطة محرك احتراق داخلي منخفض الطاقة. يمكن تشغيله بالبنزين أو الغاز أو وقود الديزل.

يحتوي المولد الكهربائي على دوار وعضو ساكن. يتم إنشاء المجال المغناطيسي باستخدام الدوار. يتم إرفاق المغناطيس به. الجزء الثابت هو الجزء الثابت للمولد، ويتكون من ألواح فولاذية خاصة وملف. هناك فجوة صغيرة بين الدوار والجزء الثابت.

هناك نوعان من المولدات الكهربائية. الأول لديه دوران متزامن للدوار. له تصميم معقد، وانخفاض كفاءتها. في النوع الثاني، يدور الدوار بشكل غير متزامن. مبدأ التشغيل بسيط.

تفقد المحركات غير المتزامنة الحد الأدنى من الطاقة، بينما في المولدات المتزامنة يصل معدل الخسارة إلى 11%. لذلك، تحظى المحركات الكهربائية ذات الدوران غير المتزامن بشعبية كبيرة في الأجهزة المنزلية وفي المصانع المختلفة.

أثناء التشغيل، قد تحدث زيادات في الجهد، مما يؤثر سلبًا على الأجهزة المنزلية. لهذا الغرض، هناك مقوم في نهايات الإخراج.

المولد غير المتزامن سهل الاستخدام صيانة. جسمها موثوق ومختوم. لا داعي للقلق بشأن الأجهزة المنزلية التي تحتوي على حمل أومي وحساسة لارتفاع الجهد. كفاءة عالية، وفترة التشغيل الطويلة تجعل الجهاز مطلوبًا، بالإضافة إلى أنه يمكن تجميعه بشكل مستقل.

ما الذي ستحتاجه لتجميع المولد؟ أولاً، عليك اختيار محرك كهربائي مناسب. يمكنك أخذه من الغسالة. ليست هناك حاجة لصنع الجزء الثابت بنفسك، فمن الأفضل استخدامه حل جاهز، حيث توجد اللفات.

الأمر يستحق التخزين على الفور كمية كافية سلك نحاس، والمواد العازلة. وبما أن أي مولد سوف ينتج عنه زيادات في الجهد، فستكون هناك حاجة إلى مقوم.

وفقًا لتعليمات المولد، عليك إجراء حساب الطاقة بنفسك. بحيث مشاكل الجهاز في المستقبل القوة المطلوبة، يجب أن تعطى سرعة أعلى قليلاً من القوة المقدرة.

دعونا نستخدم مقياس سرعة الدوران ونشغل المحرك حتى تتمكن من معرفة سرعة دوران الدوار. تحتاج إلى إضافة 10٪ إلى القيمة الناتجة، وهذا سيمنع ارتفاع درجة حرارة المحرك.

سوف تساعد المكثفات في الحفاظ على مستوى الجهد المطلوب. يتم اختيارهم اعتمادا على المولد. على سبيل المثال، للحصول على طاقة تبلغ 2 كيلوواط، ستكون هناك حاجة إلى مكثف بسعة 60 ميكروفاراد. أنت بحاجة إلى 3 أجزاء بنفس السعة. لجعل الجهاز آمنًا، يجب تأريضه.

عملية البناء

كل شيء بسيط هنا! يتم توصيل المكثفات بالمحرك الكهربائي بتكوين دلتا. أثناء التشغيل، تحتاج إلى التحقق بشكل دوري من درجة حرارة الجسم. قد يحدث تسخينه بسبب اختيار المكثفات بشكل غير صحيح.

يجب مراقبة المولد محلي الصنع الذي لا يحتوي على أتمتة باستمرار. التدفئة التي تحدث مع مرور الوقت سوف تقلل من الكفاءة. ثم يحتاج الجهاز إلى إعطاء الوقت ليبرد. من وقت لآخر يجب عليك قياس الجهد والسرعة والتيار.

الخصائص المحسوبة بشكل غير صحيح ليست قادرة على إعطاء المعدات الطاقة اللازمة. لذلك، قبل البدء في التجميع، يجب عليك تنفيذ أعمال الرسم وتخزين المخططات.

فمن الممكن تماما أن جهاز محلي الصنعسيرافق أعطال متكررة. لا ينبغي أن يكون هذا مفاجئًا، لأنه يكاد يكون من المستحيل تحقيق تركيب محكم الإغلاق لجميع عناصر المولد الكهربائي في المنزل.

لذا، آمل أن يكون قد أصبح من الواضح الآن كيفية صنع مولد من محرك كهربائي. إذا كنت ترغب في تصميم جهاز يجب أن تكون قوته كافية للعمل في وقت واحد الأجهزة المنزليةومصابيح الإضاءة، أو أدوات البناء، فأنت بحاجة إلى إضافة قوتها واختيار المحرك المطلوب. من المرغوب فيه أن يكون لديه احتياطي طاقة صغير.

إذا فشلت عند تجميع المولد الكهربائي يدويًا، فلا تيأس. هناك العديد من النماذج الحديثة في السوق والتي لا تتطلب إشرافًا مستمرًا. يمكن أن تكون ذات قوة مختلفة واقتصادية تمامًا. توجد صور للمولدات على الإنترنت، وسوف تساعدك على تقدير أبعاد الجهاز. السلبية الوحيدة هي تكلفتها العالية.

صور للمولدات DIY

المولد غير المتزامن أو النوع التعريفي هو نوع خاص من الأجهزة التي تستخدم التيار المتردد ولديها القدرة على توليد الكهرباء. الميزة الأساسيةهو عمل دورات سريعة إلى حد ما يقوم بها الدوار، ومن حيث سرعة دوران هذا العنصر، فهو يتفوق بشكل كبير على التنوع المتزامن.

واحدة من المزايا الرئيسية هي القدرة على الاستخدام من هذا الجهازبدون تعديلات كبيرة على الدائرة أو إعداد طويل.

يمكن توصيل نوع أحادي الطور من المولدات الحثية عن طريق تطبيق الجهد المطلوب عليه، وهذا يتطلب توصيله بمصدر طاقة. ومع ذلك، فإن عددًا من النماذج تنتج إثارة ذاتية؛ هذه القدرة تسمح لها بالعمل في وضع مستقل عن أي مصادر خارجية.

يتم تحقيق ذلك عن طريق جلب المكثفات بشكل تسلسلي إلى حالة العمل.

دائرة المولد من محرك غير متزامن

في أي سيارة تقريبا نوع كهربائي، المصمم كمولد، هناك ملفان نشطان مختلفان، بدونهما يكون تشغيل الجهاز مستحيلًا:

1. لف المجالالذي يقع على مرساة خاصة.
2. الجزء الثابت متعرجا، وهو المسؤول عن تكوين التيار الكهربائي، هذه العمليةيحدث بداخلها.

من أجل تصور وفهم جميع العمليات التي تحدث أثناء تشغيل المولد بشكل أكثر دقة الخيار الأفضلدعونا نلقي نظرة فاحصة على كيفية عمله:

1. الجهد االكهربى، والتي يتم توفيرها من بطارية أو أي مصدر آخر، تخلق مجالًا مغناطيسيًا في ملف عضو الإنتاج.
2. تدوير عناصر الجهازجنبا إلى جنب مع المجال المغناطيسي فمن الممكن أن ندرك طرق مختلفةبما في ذلك يدويًا.
3. مجال مغناطيسي، بالتناوب بسرعة معينة، يولد الحث الكهرومغناطيسيمما يؤدي إلى ظهور تيار كهربائي في اللف.
4. الغالبية العظمى من المخططات المستخدمة اليومليس لديه القدرة على تزويد ملف المحرك بالجهد ، وذلك بسبب وجوده في التصميم الدوار قفص السنجاب. لذلك، بغض النظر عن سرعة ووقت دوران العمود، ستظل أجهزة إمداد الطاقة غير نشطة.

عند تحويل المحرك إلى مولد، يعد الإنشاء المستقل لمجال مغناطيسي متحرك أحد الشروط الأساسية والإلزامية.

جهاز المولد

قبل اتخاذ أي إجراء لإعادة التصميمفي المولد، عليك أن تفهم هيكل هذا الجهاز، الذي يبدو كما يلي:

1. الجزء الثابت، وهي مجهزة بملف شبكة ثلاثي الطور يقع على سطح عملها.
2. لفمنظمة بحيث تشبه النجمة في الشكل: 3 عناصر أولية متصلة ببعضها البعض، و3 جوانب متقابلة متصلة بحلقات انزلاقية ليس لها أي نقاط اتصال مع بعضها البعض.
3. حلقات الانزلاقلديك تثبيت موثوق على عمود الدوار.
4. في التصميمهناك فرش خاصة لا تقوم بأي حركات مستقلة ولكنها تساعد في تشغيل الريوستات بثلاث مراحل. يتيح لك ذلك تغيير معلمات مقاومة الملف الموجود على الدوار.
5. غالباً، في الهيكل الداخلييوجد عنصر مثل دائرة القصر الأوتوماتيكية، وهو أمر ضروري لتقصير دائرة اللف وإيقاف المقاومة المتغيرة، وهو في حالة صالحة للعمل.
6. مرة اخرى عنصر إضافيأجهزة المولداتربما جهاز خاصالتي تفصل بين الفرش وحلقات الانزلاق لحظة مرورها بمرحلة الإغلاق. يساعد هذا الإجراء على تقليل خسائر الاحتكاك بشكل كبير.

صنع مولد من المحرك

في الحقيقة أي محرك كهربائي غير متزامنيستطيع بيديتحويله إلى جهاز يعمل كمولد، والذي يمكن بعد ذلك استخدامه في الحياة اليومية. حتى المحرك المأخوذ من غسالة قديمة الطراز أو أي معدات منزلية أخرى قد يكون مناسبًا لهذا الغرض.

من أجل تنفيذ هذه العملية بنجاح، يوصى بالالتزام بخوارزمية الإجراءات التالية:

1. قم بإزالة الطبقة الأساسية للمحرك، مما يؤدي إلى تشكيل الاكتئاب في بنيته. يمكن القيام بذلك في مخرطةيوصى بإزالة 2 مم. في جميع أنحاء القلب وقم بعمل ثقوب إضافية بعمق حوالي 5 مم.
2. خذ الأبعادمن الدوار الناتج، وبعد ذلك يتم صنع قالب على شكل شريط من مادة القصدير، والذي يتوافق مع أبعاد الجهاز.
3. ثَبَّتَفي المساحة الحرة الناتجة هناك مغناطيس النيوديميوم، والتي يجب شراؤها مقدما. سيتطلب كل قطب 8 عناصر مغناطيسية على الأقل.
4. تثبيت المغناطيسيمكن القيام بذلك باستخدام الغراء الفائق العالمي، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه عند الاقتراب من سطح الدوار، سيغيرون موضعهم، لذلك يجب الإمساك بهم بقوة بيديك حتى يتم لصق كل عنصر. بالإضافة إلى ذلك، يوصى باستخدام نظارات السلامة أثناء هذه العملية لتجنب تناثر الغراء في عينيك.
5. لف الدوارالورق العادي والشريط اللازم لتثبيته.
6. الجزء النهائي من الدوارتغطية مع البلاستيسين، والتي سوف تضمن ختم الجهاز.
7. بعد الانتهاء من الإجراءاتفمن الضروري معالجة التجاويف الحرة بين العناصر المغناطيسية. للقيام بذلك، يجب ملء المساحة الحرة المتبقية بين المغناطيس راتنجات الايبوكسي. الطريقة الأكثر ملاءمة هي قطع ثقب خاص في الصدفة وتحويلها إلى رقبة وإغلاق الحدود بالبلاستيك. يمكنك صب الراتنج في الداخل.
8. انتظر حتى يصلب تمامامليئة بالراتنج، وبعد ذلك يمكن إزالة الغلاف الورقي الواقي.
9. يجب أن تكون ثابتة الدوارباستخدام آلة أو نائب بحيث يمكن معالجتها، والتي تتمثل في طحن السطح. لهذه الأغراض يمكنك استخدامها ورق زجاجمع حبة متوسطة الحجم.
10. تحديد الدولةوالغرض من الأسلاك التي تخرج من المحرك. يجب أن يؤدي اثنان إلى لف العمل، ويمكن قطع الباقي حتى لا يتم الخلط بينهما في المستقبل.
11. في بعض الأحيان تكون عملية التناوب سيئة للغاية، غالبًا ما يكون السبب هو المحامل القديمة البالية والضيقة، وفي هذه الحالة يمكن استبدالها بأخرى جديدة.
12. المعدل للمولديمكن تجميعها من السيليكون الخاص، والتي تم تصميمها خصيصا لهذه الأغراض. كما أنك لا تحتاج إلى وحدة تحكم للشحن، فجميع الموديلات الحديثة تقريبًا مناسبة.

بعد الانتهاء من جميع الخطوات المذكورة أعلاه، يمكن اعتبار العملية مكتملة، حيث تم تحويل المحرك غير المتزامن إلى مولد من نفس النوع.

تقييم مستوى الكفاءة - هل هو مربح؟

إن توليد التيار الكهربائي بواسطة محرك كهربائي أمر حقيقي وممكن عملياً، والسؤال الرئيسي هو ما مدى ربحيته؟

تتم المقارنة بشكل أساسي مع إصدار متزامن لجهاز مماثل، حيث لا توجد دائرة إثارة كهربائية، ولكن على الرغم من هذه الحقيقة، فإن هيكلها وتصميمها ليسا أبسط.

ويرجع ذلك إلى وجود بنك مكثف، وهو عنصر معقد للغاية من الناحية الفنية وهو غائب في مولد غير متزامن.

الميزة الرئيسية للجهاز غير المتزامن هي أن المكثفات المتاحة لا تتطلب أي صيانة، حيث يتم نقل كل الطاقة من المجال المغناطيسي للدوار والتيار الذي يتم توليده أثناء تشغيل المولد.

لا يحتوي التيار الكهربائي الناتج أثناء التشغيل تقريبًا على توافقيات أعلى، وهي ميزة أخرى مهمة.

لا تتمتع الأجهزة غير المتزامنة بأي مزايا أخرى غير تلك المذكورة، إلا أن لها عددًا من العيوب الهامة:

1. أثناء عملهملا توجد إمكانية لضمان المعلمات الصناعية الاسمية للتيار الكهربائي الناتج عن المولد.
2. درجة عالية من الحساسيةحتى لأدنى التغييرات في معلمات عبء العمل.
3. إذا تم تجاوز المعلمات الأحمال المسموح بهاإلى المولدسيتم اكتشاف نقص في الكهرباء، وبعد ذلك ستصبح إعادة الشحن مستحيلة وستتوقف عملية التوليد. للقضاء على هذا العيب، غالبا ما يتم استخدام البطاريات ذات السعة الكبيرة، والتي لديها القدرة على تغيير حجمها اعتمادا على حجم الأحمال المطبقة.

يخضع التيار الكهربائي الناتج عن مولد غير متزامن إلى تغييرات متكررةوطبيعتها غير معروفة، فهي عشوائية ولا يمكن تفسيرها بأي شكل من الأشكال بالحجج العلمية.

إن استحالة المحاسبة والتعويض المناسب عن مثل هذه التغييرات تفسر حقيقة ذلك أجهزة مماثلةلم تكتسب شعبية ولم تكن منتشرة بشكل خاص في أخطر الصناعات أو الشؤون المنزلية.

عمل محرك غير متزامن كمولد

وفقًا للمبادئ التي تعمل عليها جميع هذه الآلات، يتم تشغيل المحرك التعريفي بعد تحويله إلى مولد على النحو التالي:

1. بعد توصيل المكثفات بالمحطات، يحدث عدد من العمليات على اللفات الجزء الثابت. على وجه الخصوص، يبدأ التيار الرئيسي في التحرك في اللف، مما يخلق تأثير مغنطة.
2. فقط إذا كانت المكثفات متطابقةمعلمات السعة المطلوبة، الجهاز يثير نفسه ذاتيًا. يؤدي هذا إلى تعزيز نظام جهد متماثل ثلاثي الطور على ملف الجزء الثابت.
3. قيمة الجهد النهائيسيعتمد على القدرات التقنية للآلة المستخدمة، وكذلك على قدرات المكثفات المستخدمة.

بفضل الإجراءات الموصوفة، تحدث عملية تحويل محرك غير متزامن على شكل قفص السنجاب إلى مولد له خصائص مماثلة.

طلب

في الحياة اليومية وفي الإنتاج، يتم استخدام هذه المولدات على نطاق واسع مجالات متنوعةوالمناطق، ولكنها الأكثر طلبًا لأداء الوظائف التالية:

1. استخدامها كمحركاتلأن هذه إحدى الميزات الأكثر شيوعًا. يصنع العديد من الأشخاص مولداتهم غير المتزامنة لاستخدامها لهذه الأغراض.
2. العمل كمحطة للطاقة الكهرومائيةمع القليل من الإخراج.
3. توفير الغذاءوالكهرباء في شقة في المدينة خاصة منزل ريفيأو معدات منزلية منفصلة.
4. أداء الوظائف الأساسيةمولد اللحام .
5. المعدات دون انقطاعالتيار المتردد للمستهلكين الأفراد.

من الضروري أن يكون لديك مهارات ومعرفة معينة ليس فقط في التصنيع، ولكن أيضًا في تشغيل هذه الآلات، ويمكن أن تساعد النصائح التالية في ذلك:

1. أي نوع من المولدات غير المتزامنةوبغض النظر عن المنطقة التي يتم استخدامها فيها، فهو جهاز خطير، ولهذا السبب ينصح بعزله.
2. أثناء عملية تصنيع الجهازمن الضروري النظر في تركيب أدوات القياس، لأنه سيكون من الضروري الحصول على بيانات حول أدائها ومعلماتها التشغيلية.
3. توافر أزرار خاصةوالتي يمكنك من خلالها التحكم في الجهاز، مما يسهل عملية التشغيل بشكل كبير.
4. التأريضهو مطلب إلزامي يجب تنفيذه قبل تشغيل المولد.
5. خلال العمل، يمكن أن تنخفض كفاءة الجهاز غير المتزامن بشكل دوري بنسبة 30-50%، ولا يمكن التغلب على حدوث هذه المشكلة، حيث أن هذه العملية جزء لا يتجزأ من تحويل الطاقة.