Как из электродвигателя сделать генератор переменного тока: Асинхронный электродвигатель в качестве генератора

Как сделать ветрогенератор из асинхронного двигателя

Для самодельного ветряка удобно использовать асинхронный генератор. Он сразу вырабатывает переменный ток, и нет необходимости подключать инвертор, что упрощает схему сборки. Это означает, что всеми бытовыми приборами можно пользоваться прямо от ветряка. Сделать асинхронный генератор своими руками несложно. Достаточно найти старый асинхронный двигатель (АД) от какого-либо бытового прибора и использовать его в качестве основы для ветряка. Понадобится, правда, несложная переделка.

Принцип работы асинхронного двигателя и генератора

Асинхронный двигатель — это электродвигатель переменного тока. Его особенность состоит в том, что магнитное поле, которое производится током обмотки статора, и ротор вращаются с разной частотой. В синхронных двигателях их частота совпадает. Наиболее распространенная конструкция АД включает в себя фазный ротор и статор, между которыми находится воздушный зазор. Но встречаются и двигатели с короткозамкнутым ротором. Активная часть АД — это магнитопровод и обмотки. Остальные элементы обеспечивают жесткость конструкции, возможность вращения и охлаждение. Ток в таком двигателе появляется благодаря электромагнитной индукции, которая возникает при вращении магнитного поля с определенной скоростью.

В свою очередь, асинхронный ветрогенератор — это двигатель, который работает в генераторном режиме. Приводной ветродвигатель вращает ротор и магнитное поле в одном направлении. При этом возникает отрицательное скольжение ротора, на валу появляется тормозящий момент, после чего энергия передается на аккумулятор. Для возбуждения ЭДС в дело идет остаточная намагниченность ротора, а усиление ЭДС происходит за счет конденсаторов.

Изготовление ветрогенератора своими руками из асинхронного двигателя

Чтобы приспособить АД под ветряк, вам нужно создать в нем движущееся магнитное поле. Для этого проведите ряд преобразований:

1. Подберите неодимовые магниты для ротора. От их силы и количества зависит сила магнитного поля.
2. Проточите ротор под магниты. Это можно сделать при помощи токарного станка. Снимите пару миллиметров со всей поверхности сердечника и дополнительно сделайте углубления под магниты. Толщина проточки зависит от выбранных магнитов.
3. Сделайте разметку ротора на четыре полюса. На каждом разместите магниты (от восьми штук на полюс, но лучше больше).
4. Теперь нужно зафиксировать магниты. Сделать это можно при помощи суперклея, но тогда удерживайте элементы пальцами до тех пор, пока клей не схватится (при контакте с ротором магниты будут менять свое положение). Или закрепите все элементы скотчем.
5. Следующий шаг — заполнение свободного пространства между магнитами эпоксидной смолой. Для этого обмотайте ротор с магнитами бумагой, поверх нее намотайте скотч, а концы бумажного кокона загерметизируйте пластилином. После изготовления такой защиты внутрь можно заливать смолу. Когда эпоксидка окончательно высохнет, удалите бумагу.
6. Зачистите поверхность ротора наждачкой. Для этого используйте бумагу средней зернистости.
7. Определите два роторных провода, которые ведут к рабочей обмотке. Остальные провода обрежьте, чтобы не путаться.

На этом основные преобразования завершены. Дополнительно вы можете приобрести контроллер, а из кремниевых диодов сделать выпрямитель для вашего ветрогенератора. Кроме того, проверьте вращение двигателя. Если ход тугой, замените подшипники. Быстрый совет: если хотите увеличить силу тока, а также снизить напряжение в вашем агрегате, то не поленитесь и перемотайте статор толстой проволокой.

Тестирование генератора

Перед установкой готового генератора на осевую конструкцию или мачту нужно его протестировать. Для тестирования понадобится дрель или шуруповерт, а также какая-нибудь нагрузка, например, обычная лампочка, которую вы используете в быту. Подсоедините их к вашему агрегату и посмотрите, на каких оборотах лампочка горит ярко и ровно.

Если тестирование показывает хорошие результаты, то можно приступать к монтажу ветряка. Для этого необходимо изготовить лопастные элементы, осевую конструкцию, подобрать аккумулятор. Подробнее о том, как собрать ветрогенератор, можно почитать здесь.

Правила эксплуатации асинхронного ветрогенератора

Такой ветряк обладает рядом особенностей, которые нужно учитывать при эксплуатации:

• Будьте готовы, что КПД готового устройства будет постоянно колебаться (в пределах 50%). Устранить этот недостаток невозможно, это издержки процесса преобразования энергии.
• Позаботьтесь о качественной изоляции, а также заземлении ветрогенератора. Это обязательное требование безопасности.
• Сделайте кнопки для управления устройством. Это значительно упростит его использование в дальнейшем.
• Кроме того, предусмотрите места для подключения измерительных приборов. Это обеспечит вас данными о работе вашего агрегата, позволит проводить диагностику.

Преимущества и недостатки ветрогенератора из асинхронного двигателя

Если сравнивать асинхронный и синхронный ветрогенераторы, то у асинхронных есть как преимущества, так и недостатки.

Преимущества заключаются в следующем:

• Мощные устройства с простой конструкцией, небольшими размерами и весом.
• Высокий уровень эффективности при выработке энергии.
• Нет необходимости в инверторе, потому что такой ветрогенератор производит переменный ток (220/380В). Он может непосредственно питать бытовые устройства или работать параллельно с сетью централизованного энергоснабжения.
• Выходное напряжение очень стабильно.
• Частота на выходе не зависит от скоростей ротора.
• Обладает высокой устойчивостью к коротким замыканиям, защищен от влаги и грязи.
• Может служить многие годы, так как содержит мало изнашивающихся элементов.
• Работает на конденсаторном возбуждении.

Недостатки такие:

• При отсутствии аккумулятора асинхронный генератор может затухать в моменты перегрузки. Это является ограничителем для использования такого агрегата. Но для ветряка такой недостаток неактуален, потому что его конструкция предполагает накопитель энергии. О том, как выбрать аккумулятор для ветряка, можно прочитать здесь.
• Конденсаторные батареи имеют высокую стоимость, поэтому переделка старого АД — это оптимальное решение вопроса.
• Оборотность генератора находится в обратной зависимости от его массы.

Таким образом, ветрогенератор своими руками из асинхронного трехфазного двигателя — это недорогое и удобное решение для дома.

Как сделать электрогенератор из электродвигателя, разбираем подробно этапы

Ответ на вопрос, как сделать самостоятельно электрогенератор из электродвигателя, основывается на знании устройства этих механизмов. Основная задача заключается в преобразовании двигателя в машину, выполняющую функции генератора. При этом следует продумать способ, как весь этот узел будет приводиться в движение.

Где используется генератор

Оборудование данного вида находит применение в совершенно разных областях. Это может быть промышленный объект, частное или загородное жилье, стройплощадка, причем любых масштабов, гражданские здания разного целевого использования.

Одним словом, совокупность таких узлов, как электрогенератор любого типа и электродвигатель, позволяют реализовать следующие задачи:

• Резервное электроснабжение;
• Автономная подача электроэнергии на постоянной основе.

В первом случае речь идет о страховочном варианте на случай возникновения опасных ситуаций, таких, как перегрузка сети, аварии, отключения и прочее. Во втором случае электрогенератор разнотипный и электродвигатель позволяют получить электричество в местности, где отсутствует централизованная сеть. Наряду с этими факторами присутствует еще одна причина, по которой рекомендуется использование автономного источника электроэнергии – это необходимость подачи стабильного напряжения на вход потребителя. Подобные меры нередко принимаются, когда необходимо ввести в работу оборудование с особо чувствительной автоматикой.

Особенности устройства и существующие виды

Чтобы определиться с тем, какой электрогенератор и электродвигатель выбрать для реализации поставленных задач, следует представлять себе, в чем заключается разница между существующими видами автономного источника энергоснабжения.

Бензиновые, газовые и дизельные модели

Основное отличие – тип топлива. С этой позиции различают:

1. Бензиновый генератор.
2. Дизельный механизм.
3. Устройство на газу.

В первом случае электрогенератор и содержащийся в конструкции электродвигатель по большей части используется для обеспечения электроэнергией на короткие сроки, что обусловлено экономической стороной вопроса ввиду высокой стоимости бензина.

Преимущество дизельного механизма заключается в том, что на его обслуживание и эксплуатацию потребуется значительно меньшее количество топлива. Дополнительно дизельный электрогенератор автономного типа и электродвигатель в нем будут работать длительный период времени без отключений благодаря большим ресурсам двигателя.

Устройство на газу является отличным вариантом на случай организации постоянного источника электроэнергии, так как топливо в данном случае всегда под рукой: подключение к газовой магистрали, использование баллонов. Поэтому стоимость эксплуатации такого агрегата будет ниже ввиду доступности топлива.

Основные конструктивные узлы такой машины тоже отличаются по исполнению. Двигатели бывают:

1. Двухтактные;
2. Четырехтактные.

Первый вариант устанавливается на устройства меньшей мощности и габаритов, тогда как второй – используется на более функциональных аппаратах. В генераторе имеется узел – альтернатор, другое его название «генератор в генераторе». Существует два его исполнения: синхронный и асинхронный.

По роду тока различают:

• Однофазный электрогенератор и, соответственно, электродвигатель в нем;
• Трехфазное исполнение.

Последний из названных вариантов рекомендуется приобретать в случае, когда пользователь планирует подключать к нему трехфазные потребители. Их преимущество заключается в возможности питать также и однофазную технику.

Чтобы понять, как сделать электрогенератор из асинхронного электродвигателя, важно понимать принцип действия этого оборудования. Так, основа функционирования заключается в преобразовании разных видов энергий. В первую очередь происходит переход кинетической энергии расширения газов, возникающих при сгорании топлива, в механическую. Это происходит с непосредственным участием кривошипно-шатунного механизма при вращении вала двигателя.

Преобразование механической энергии в электрическую составляющую происходит посредством вращения ротора альтернатора, в результате чего образуется электромагнитное поле и ЭДС. На выходе после стабилизации выходное напряжение попадает к потребителю.

Делаем источник электроэнергии без узла привода

Наиболее распространенным способом для реализации такой задачи является попытка организовать энергоснабжение посредством асинхронного генератора. Особенностью данного метода является приложение минимума усилий в плане монтажа дополнительных узлов для корректной работы такого устройства. Это обусловлено тем, что данный механизм функционирует по принципу асинхронного двигателя и продуцирует электроэнергию.

Смотрим видео, безтопливный генератор своими силами:

При этом ротор вращается с намного большей скоростью, чем смог бы выдавать синхронный аналог. Сделать электрогенератор из асинхронного электродвигателя своими руками вполне можно, не используя при этом дополнительных узлов или особых настроек.

В результате принципиальная схема устройства останется практически нетронутой, но появится возможность обеспечить электроэнергией небольшой объект: частный или загородный дом, квартиру. Применение таких устройств довольно обширно:

Чтобы организовать действительно автономный источник энергоснабжения, электрогенератор без приводящего в работу двигателя должен функционировать на самовозбуждении. А это реализуется посредством подключения конденсаторов в последовательном порядке.

Смотрим видео, генератор своими руками, этапы работ:

Другая возможность выполнить задуманное – использовать двигатель Стирлинга. Его особенностью является преобразование тепловой энергии в механическую работу. Другое название такого узла – двигатель внешнего сгорания, а если говорить точнее, исходя из принципа работы, то, скорее, двигатель внешнего нагрева.

Это обусловлено тем, что для эффективного функционирования устройства требуется значительный перепад температур. В результате роста этой величины повышается и мощность. Электрогенератор на двигателе внешнего нагрева Стирлинга может работать от любого источника тепла.

Последовательность действий при самостоятельном изготовлении

Чтобы превратить двигатель в автономный источник электроснабжения, следует несколько изменить схему, подключив конденсаторы к обмотке статора:

Схема включения асинхронного двигателя

При этом будет протекать опережающий емкостной ток (намагничивающий). В результате образуется процесс самовозбуждения узла, а величина ЭДС соответственно изменяется. На этот параметр в большей мере влияет емкость подключенных конденсаторов, но нельзя забывать и о параметрах самого генератора.

Чтобы устройство не грелось, что обычно является прямым следствием неправильно подобранных параметров конденсаторов, нужно руководствоваться специальными таблицами при их выборе:

Эффективность и целесообразность

Прежде, чем решать вопрос, где купить автономный электрогенератор без двигателя, нужно определить, действительно ли хватит мощности такого устройства для обеспечения потребностей пользователя. Чаще всего самодельные аппараты этого рода обслуживают маломощных потребителей. Если решено сделать своими руками электрогенератор автономный без двигателя, купить необходимые элементы можно в любом сервисном центре или магазине.

Но преимуществом их является сравнительно небольшая себестоимость, учитывая, что достаточно лишь немного изменить схему, подключив несколько конденсаторов подходящей емкости. Таким образом, при наличии некоторых знаний можно соорудить компактный и маломощный генератор, который будет обеспечивать достаточным количеством электроэнергии для питания потребителей.

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

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

Устройство

Генератор имеет простую структуру. Основными элементами устройства являются:

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

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

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

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

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

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

Сфера применения

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

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

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

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

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

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

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

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

Чем отличается от синхронного?

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

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

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

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

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

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

Виды

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

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

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

Схема подключения

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

Среди распространенных схем можно выделить следующие.

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

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

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

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

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

Как сделать своими руками?

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Про принцип работы асинхронного генератора смотрите в следующем видео.

как переделать ветромотор своими руками

Не всегда покупка заводского генератора является целесообразной. Иногда проще использовать подручные материалы и инструменты, чтобы сделать его самостоятельно. Устройства мощностью до 1 кВт будет достаточно для подключения уличного освещения на даче или любых других бытовых приборов. Можно соорудить такой генератор из асинхронного двигателя.

Конструктивные особенности

Изготовление асинхронного генератора своими руками дает множество преимуществ. Это бесплатный источник электричества, который можно использовать в разных целях. К тому же сделать такую работу может даже начинающий мастер.

Конструктивно схема электрогенератора будет состоять из нескольких ключевых элементов:

1. Ротор. Он имеет лопасти, турбину и хвост, который позволяет монтировать конструкцию против направления ветра.
2. Мачта. Может быть с растяжками или без, которые нужны для установки ротора. Как правило, высота мачт составляет около 5—6 метров, хотя это зависит от ветров в определённом регионе.
3. Аккумуляторы. Можно взять старые свинцовые агрегаты.
4. Электрогенератор переменного тока. Для этого нужно подготовить двигатель для последующей переделки.
5. Устройство с дисплеем, чтобы регулировать уровень заряда аккумулятора.
6. Преобразователь электричества. Достаточно мощности в 1 тыс. Вт.
7. Система заземления.

Принцип работы устройства

Принцип работы самодельных генераторов переменного тока на 220 В ничем не отличается от устройств, которые применяются в промышленных целях. И те и другие перерабатывают кинетическую энергию в электрическую.

В конструкциях, изготовленных своими руками, сила ветра крутит ветряк, который закреплён на роторе. Таким образом, кинетическая энергия передаётся генератору. Он и производит электроэнергию. В качестве генератора зачастую используется переделанный асинхронный двигатель.

Вырабатываемая генератором электроэнергия передаётся в аккумуляторы. Последние должны оснащаться модулем контроля заряда. Из аккумуляторов электроэнергия поступает в инвертор постоянного напряжения. Таким образом, можно создать переменное напряжение. Оно будет подходить для использования в бытовых целях, то есть с параметрами 220 В и 50 Гц.

Чтобы преобразовать переменное напряжение в постоянное, необходимо установить специальный контроллер. Именно благодаря ему аккумуляторы заряжаются. Иногда инверторы могут выполнять функцию источника бесперебойного питания. То есть в случае отсутствия централизованного электричества или перебоев в его работе асинхронный генератор переменного тока можно использовать для бытовых целей, питания различных приборов, работающих на 220 В.

Необходимые материалы и инструменты

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

Могут понадобиться такие инструменты и материалы:

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

Характеристики ветрогенератора

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

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

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

Нюансы монтажа

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

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

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

Для установки мачты необходимо выбрать открытое место, где будет максимальное количество ветров. Высота монтажа генераторного устройства должна быть достаточно большой. Переделанный асинхронник в идеальном варианте устанавливается на высоте 15 метров, но на практике мачты более 7 метров никто не использует.

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

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

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

Переделка своими руками

Конечно, можно купить асинхронный генератор заводского производства, но вариант самостоятельного изготовления значительно экономнее и не занимает много времени. В процессе не должно возникнуть никаких сложностей даже у неопытного человека.

Для переделки коллекторного двигателя переменного тока необходимо подготовить некоторые инструменты. Выполнять работу нужно с учётом определённых правил:

1. Основной особенностью работы устройства является более высокая скорость вращения вала генератора, нежели двигателя. Поэтому сначала следует выяснить количество оборотов мотора за определённое время. Сделать можно такую операцию тахометром.
2. Зная этот показатель, к полученой цифре требуется прибавить 10%. То есть при оборотах мотора в 1200 оборотов за минуту генератор должен иметь вращение 1310 оборотов.
3. Для производства однофазного устройства или трёхфазного на 380 вольт необходимо подготовить ёмкость для конденсаторов. Следует учесть, что все конденсаторы системы не должны отличаться фазами.
4. Ёмкость лучше подбирать средних размеров. Если она будет очень большой, то моторчик может перегреваться.
5. К выбору и установке конденсаторов нужно подойти особо тщательно. Они должны обеспечивать нужное вращение вала двигателя. Их изоляция также важна во избежание попадания влаги.

Генератор можно взять и с других устройств, к примеру, от автомобиля ВАЗ. После этого требуется переходить к его монтажу на мачту. Следует помнить, что в случае использования ротора, работающего в короткозамкнутом режиме, устройство будет вырабатывать ток с высоким напряжением.

Для получения 220 вольт следует оснастить устройство понижающим трансформатором. Устройство не нужно подключать к электросети, поскольку оно работает по методу самозапитки.

Таким образом, сделать генератор из асинхронного двигателя не является сложной задачей даже для начинающего мастера. Если учесть все возможности устройства, то можно сделать вывод, что в определённых ситуациях оно поможет с перебоями электричества, а при установлении очень мощного ветрогенератора будет основным источником энергии в доме.

Генератор из асинхронного двигателя своими руками. Как переделать асинхронный двигатель в генератор

Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно, но придется постараться и потратить некоторые средства на приобретение комплектующих. Но для проведения работ необходимо знать некоторые тонкости. В частности, принципы работы асинхронного двигателя переменного тока, изучить основные элементы его конструкции. Главное в генераторных установках – это движение магнитного поля. Оно может обеспечиваться путем вращения якоря при помощи двигателя внутреннего сгорания либо ветряной установки. Также возможно использование альтернативных источников – силы воды, пара и пр.

Конструкция асинхронного двигателя

Можно выделить всего несколько элементов:

1. Статор с обмоткой.
2. Передняя и задняя крышки с установленными подшипниками.
3. Ротор с короткозамкнутыми витками.
4. Контакты для подключения к электрической сети.

Если задуматься, то может показаться, что очень просто переделать двигатель в генератор, фото которого вы можете детально рассмотреть. Но если разобраться более тщательно, то окажется, что не все так и просто, подводных камней предостаточно.

Статор состоит из множества металлических пластин, прижатых плотно друг к другу. Также они обработаны лаком, в некоторых конструкциях, для придания прочности, все пластины приварены друг к другу. На статоре намотан провод, он плотно прилегает к сердечнику и изолирован от него при помощи картонных вставок. В крышках расположены подшипники, с их помощью производится не только более легкое прокручивание ротора, но и его центрирование.

Принцип работы двигателя

Суть всего процесса заключается в том, что магнитное поле образуется вокруг статорной обмотки. Оно достаточно мощное, но не хватает главного компонента – движения. Поле статическое, неподвижное, а главное условие в генераторных установках – это вращение, изменение направления силовых линий. В случае с двигателем все достаточно просто – имеется ротор, который изготовлен из металла. Внутри несколько витков очень толстого кабеля. Причем все витки замкнуты, соединены между собой.

Получается принцип простого трансформатора. В короткозамкнутых витках индуцируется ЭДС, которое создает в окружающем пространстве переменное магнитное поле. Получается, что теперь все есть для того чтобы появилось движение. Под действием сил происходит вращение ротора электрического двигателя. Такой тип машин обладает хорошими характеристиками, а конструкция проста и надежна, ломаться нечему. По этой причине асинхронные двигатели получили широкое распространение в промышленности. Более 95% всех моторов на заводах и фабриках – это асинхронные. Изготовить генератор своими руками, схема которого не очень сложная, может каждый при наличии минимальных знаний.

Подключение к однофазной сети

Истинной проблемой становится подключение электродвигателя, рассчитанного на три фазы, к одной. Принцип генератора немного отличается, но для его понимания нужно рассмотреть и процесс мотора. Необходимо использование емкости, которая позволит сделать сдвиг фазы в нужную сторону. Причем существует несколько схем, используемых на практике. В одних конденсатор применяется только в момент запуска, в других и при работе. Включается пусковая емкость на короткий промежуток времени, до достижения необходимых оборотов. Контактирует она через выключатель параллельно одной из обмоток, соединенных по схеме треугольник.

У таких вариантов подключения имеется один существенный недостаток – снижение мощности электродвигателя. Можно получить от него как максимум 50-процентную отдачу. Следовательно, при мощности мотора 1,5 кВт, в случае питания от однофазной сети, вы сможете получить лишь половину – 0,75 кВт. Это накладывает определенные неудобства, так как приходится использовать более мощные электродвигатели.

Как получить три фазы из одной

Для более удобного использования электрических асинхронных двигателей необходимо питание от трех фаз. Но провести к себе домой такую сеть сможет не каждый, также возникают трудности с учетом электроэнергии. Поэтому приходится выкручиваться, как получается. Проще всего установить частотный преобразователь. Но его стоимость высокая, не каждый способен выделить такую сумму для собственного гаража или мастерской. Поэтому приходится применять подручные средства. Вам потребуется асинхронный двигатель, конденсатор и автотрансформатор. В качестве последнего можно использовать самодельное устройство, изготовленное из сердечника электродвигателя. Можете даже сделать чертеж генератора, чтобы упростить работу по сборке.

На него требуется намотать около 400 витков провода. Диаметр его около 6 кв. мм. Для точности требуется сделать десять отводов, чтобы совершить подгонку фаз. Можно сказать даже, что это генератор из асинхронного двигателя, своими руками сделанный. Только его основная функция – это преобразование, сдвиг фаз. Одна обмотка соединяется с фазой, между двумя остальными включен конденсатор. Вторая обмотка соединяется с нулем, третья подключается туда же, только через автотрансформатор. Средний его вывод – это одна фаза, две остальных – это выводы розетки.

Что учесть для переделки в генератор

Чтобы сделать ветро генератор из (асинхронный!) двигателя, вам потребуется учесть одну главную особенность. А именно – создать магнитное поле, которое будет совершать движение. Добиться этого можно двумя путями. Первый – это установка постоянных магнитов на роторе. Второй – сделать обмотку возбуждения на якоре. У обоих способов есть как преимущества, так и недостатки.

Решить нужно перед началом проведения работ, генератор тока какого вида вам необходим. Если нужен постоянный, то потребуется применять диоды для выпрямления. Это позволит обеспечить светом небольшой дом, а также запитать практически любую бытовую аппаратуру. Самодельные генераторы тока могут приводиться в движение даже силой ветра. Нужно только провести расчет обмоток, чтобы на выходе не было превышения напряжения. Хотя стабилизацию можно сделать и при помощи использования регуляторов, используемых в автомобильной технике.

Постоянные магниты или обмотка возбуждения?

Как говорилось ранее, можно сделать обмотку возбуждения или провести монтаж постоянных магнитов. Недостаток последнего способа – большая стоимость магнитов. А минус первого – это необходимость применять щеточный узел для обеспечения питанием. Он нуждается в уходе и своевременной замене. Причина – трение, которое постепенно съедает поверхность графитовой щетки. Любой автомобильный генератор, инструкция к которому обязательно прилагается, обладает именно таким недостатком.

Чтобы сделать обмотку возбуждения, достаточно изменить конструкцию якоря. Он должен быть металлическим, на нем обязательно наматывается провод в лаковой изоляции. Также потребуется на одном краю ротора установить контакты, которые служат для питания. Но плюс в том, что имеется возможность стабилизации напряжения на выходе генератора. Проще окажется в якоре сделать пазы для монтажа ниодимовых магнитов. Они создают очень сильное поле, которого достаточно для генерации больших значений напряжения и тока.

Сколько фаз нужно на выходе?

Проще всего оказывается, конечно, сделать генератор, фото которого приведено, если на выходе должна быть всего одна фаза. Но тут есть загвоздка – не каждая конструкция позволяет осуществить это. Самодельный генератор из асинхронного двигателя такого типа можно сделать, если все обмотки выведены и не соединены между собой. Многие модели моторов имеют лишь три вывода, остальные уже внутри соединены, поэтому для реализации задумки нужно полностью его разобрать и вывести необходимые провода наружу.

Затем они соединяются последовательно и на выходе можно получить однофазное напряжение. Но если вам нужно трехфазное, не стоит делать ничего, модернизация обмоток не потребуется. Но учитывать особенности все равно нужно. Необходимо, чтобы генератор из асинхронного двигателя, своими руками сделанный, имел соединение обмоток по схеме звезда. Вот небольшое отличие от варианта, когда машина работает в качестве источника движения. Эффективная генерация электроэнергии возможна только при включении по схеме звезда.

Как провести выпрямление тока?

Но если возникает необходимость в получении постоянного тока, вам потребуется знание схемотехники. Нужно 12 или 24 Вольт напряжение? Нет ничего проще, автомобильная электроника придет на помощь. Но только в том случае, если используется обмотка возбуждения в качестве генератора магнитного поля. При использовании постоянных магнитов процедура стабилизации усложняется.

Вариант выпрямителя выбирается, исходя из того, какое количество фаз на выходе генератора. Если одна, то вполне достаточно мостовой схемы, либо вообще на одном диоде (однополупериодный выпрямитель). Если же три фазы на выходе, то возникнет необходимость в использовании шести полупроводников для выпрямления. Также три штуки (по одному на каждую фазу) – для защиты от обратного напряжения.

Как сделать из трех одну фазу

Это действие проводить не нужно, так как оно попросту бессмысленно. Генератор если выдает трехфазное переменное напряжение, то для запитывания потребителей (телевизора, лампы накаливания, холодильника, и пр.), необходимо использовать всего один вывод. Второй – это общий, точка соединения обмоток. Как было сказано ранее, требуется соединять их по схеме звезда.

Поэтому у вас имеется возможность подключения потребителей к одной из фаз. Вопрос в том, есть ли смысл, рационально ли так поступать? Если необходимо обеспечить дом исключительно светом, никаких потребителей не планируете подключать, то вполне разумнее использовать маломощные светодиодные светильники. Они потребляют малое количество электроэнергии, поэтому генератор тока, который выдает стабильно 12 Вольт, способен обеспечить дом не только светом. Можно без труда включать и бытовую технику, которой требуется для работы именно такое напряжение.

Правила намотки провода

Не всегда нужна такая информация, так как, в целях упрощения конструкции, используется та статорная обмотка, которая уже имеется. Но она не всегда удовлетворяет тем условиям, которые стоят перед вами. Например, если вы конструируете ветро генератор из (асинхронный) двигателя, невозможно получить минимальное число оборотов ротора. Следовательно, на выходе напряжение окажется малым и недостаточным для работы бытовой техники. Поэтому возникает необходимость в небольших переделках.

Обмотку проводить нужно более толстым проводом, чтобы получить более высокое значение силы тока на выходе. Для этого избавляетесь от старого провода. Намотка ведется вплотную, на картонный каркас. Когда она проведена, требуется нанести слой лака, обильно ним пропитать провод. Только не забудьте перед началом эксплуатации устройства хорошенько просушить. Для этого лампу накаливания 25 или 40 Вт установите в середине статора и оставьте на 1-2 дня. Не оставляйте только без присмотра.

Экспериментальное определение необходимого количества витков

Чтобы определить, какое число витков вам необходимо для нормальной работы генератора, потребуется воспользоваться множеством формул. Но нужно знать сечение сердечника, материал, из которого он изготовлен. Но это зачастую просто невозможно определить. Поэтому приходится делать эксперименты. В зависимости от того, одна или три фазы вам нужно, изменяется алгоритм проведения эксперимента. Самодельный генератор из асинхронного двигателя может быть изготовлен различными методами.

Если планируется сделать одну фазу на выходе, то намотайте равномерно по всему сердечнику 10-20 витков провода. Соберите всю конструкцию и соедините с приводом, который будете использовать в дальнейшем. Проведите замер напряжения на выходе, разделите на то число витков, которое намотали. И вы получите напряжение, снимаемое с одного витка. Для вычисления длины обмотки, вам нужно применить простое вычисление – напряжение (необходимое) разделить на полученное значение. Аналогично проводится расчет и трехфазного генератора.

Выводы

Сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками несложно. Самое главное – это решить, какой привод планируете использовать. Если это обычный бензиновый двигатель, то проблем никаких не возникнет. Большие трудности возникнут в случае, если в качестве привода вы будете использовать ветряную мельницу. Причина – обороты двигателя, равно как и выходное напряжение, напрямую зависят от силы ветра, его скорости. Поэтому такие генераторы необходимо рассчитывать таким образом, чтобы даже при минимальных оборотах вырабатывалось номинальное напряжение. Но на выходе желательно иметь не более 12 Вольт. Это окажется более простым решением.

Самодельный генератор из асинхронного двигателя

Самодельный асинхронный генератор

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

• более высокую степень надёжности;
• длительный срок эксплуатации;
• экономичность;
• минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

• ИБП;
• регулируемые зарядные устройства;
• современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

Область применения

Наиболее часто встречается применение генераторных установок с короткозамкнутым ротором. Они недорогие, практически не нуждаются в обслуживании. Устройства, оборудованные пусковыми конденсаторами, обладают приличными показателями КПД.

Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания. С ними работают переносные бензиновые генераторы, их используют для мощных мобильных и стационарных дизельных генераторов.

Альтернаторы с трёхфазной обмоткой уверенно запускают трехфазный электродвигатель, поэтому часто используются в промышленных энергоустановках. Они также могут питать оборудование в однофазных сетях. Двухфазный режим позволяет экономить топливо ДВС, так как незадействованные обмотки находятся в режиме холостого хода.

Сфера применения довольно обширная:

• транспортная промышленность;
• сельское хозяйство;
• бытовая сфера;
• медицинские учреждения;

Асинхронные альтернаторы удобны для сооружения локальных ветровых и гидравлических электростанций.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6 .

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Видео: делаем асинхронный генератор из однофазного двигателя – Часть 1

Как самостоятельно сделать генератор из асинхронного двигателя?

Генератор асинхронного или индукционного типа представляет собой особую разновидность устройств, использующую переменный ток и имеющую способность воспроизведения электроэнергии. Главной особенностью является совершение довольно быстрых поворотов, которые делает ротор, по скорости вращения этого элемента он в значительной степени превосходит синхронную разновидность.

Одним из главных преимуществ является возможность использования данного устройства без существенных преобразований схемы или длительного настраивания.

Однофазную разновидность индукционного генератора можно подключить путем подачи на него необходимого напряжения, для этого потребуется подсоединение его к источнику питания. Однако, ряд моделей производит самовозбуждение, эта способность позволяет им функционировать в режиме, независимом от каких-либо внешних источников.

Осуществляется это благодаря последовательному приведению конденсаторов в рабочее состояние.

Схема генератора из асинхронного двигателя

схема генератора на базе асинхронного двигателя

В фактически любой машине электрического типа, сконструированной по типу генератора, имеются 2 разные активные обмотки, без которых невозможно функционирование устройства:

1. Обмотка возбуждения, которая находится на специальном якоре.
2. Статорная обмотка, которая отвечает за образование электрического тока, данный процесс происходит внутри нее.

Для того, чтобы наглядно представить и точнее понять все процессы, происходящие во время функционирования генератора, наиболее оптимальным вариантом будет подробнее рассмотреть схему его работы:

1. Напряжение, которое подается от аккумулятора или любого иного источника, создает магнитное поле в якорной обмотке.
2. Вращение элементов устройства вместе с магнитным полем можно реализовать разными способами, в том числе и вручную.
3. Магнитное поле, вращающееся с определенной скоростью, порождает электромагнитную индукцию, благодаря чему в обмотке появляется электрический ток.
4. Подавляющее большинство используемых на сегодняшний день схем не имеет возможностей для обеспечения якорной обмотки напряжением, это связано с наличием в конструкции короткозамкнутого ротора. Поэтому, вне зависимости от скорости и времени вращения вала, питающие клеммы устройства все равно будут обесточены.

Устройство генератора

Перед тем, как предпринимать какие-либо действия по переделыванию асинхронного двигателя в генератор, необходимо понять устройство данной машины, которое выглядит следующим образом:

1. Статор, который оснащен сетевой обмоткой с 3 фазами, размещенной по его рабочей поверхности.
2. Обмотка организована таким образом, что напоминает по своей форме звезду: 3 начальных элемента соединяются между собой, а 3 противоположных стороны соединены с контактными кольцами, которые не имеют никаких точек соприкосновений между собой.
3. Контактные кольца имеют надежный крепеж к валу ротора.
4. В конструкции имеются специальные щетки, которые не совершают никаких самостоятельных движений, но способствуют включению реостата с тремя фазами. Это позволяет осуществлять изменение параметров сопротивления обмотки, находящейся на роторе.
5. Нередко, во внутреннем устройстве присутствует такой элемент, как автоматический короткозамыкатель, необходимый для того, чтобы закоротить обмотку и остановить реостат, находящийся в рабочем состоянии.
6. Еще одним дополнительным элементом устройства генератора может являться специальное приспособление, которое разводит щетки и контактные кольца в тот момент, когда они проходят стадию замыкания. Подобная мера способствует значительному уменьшению потерь, отводимых на трение.

Изготовление генератора из двигателя

Фактически, любой асинхронный электродвигатель можно собственными руками переделать в устройство, функционирующее по типу генератора, который затем допускается использовать в быту. Для этой цели может подойти даже двигатель, взятый из стиральной машинки старого образца или любого иного бытового оборудования.

Чтобы данный процесс был благополучно реализован, рекомендуется придерживаться следующего алгоритма действий:

1. Снять слой сердечника двигателя, благодаря чему будет образовано углубление в его структуре. Осуществить это можно на токарном станке, рекомендуется снять 2 мм. по всему сердечнику и проделать дополнительные отверстия с глубиной около 5 мм.
2. Снять размеры с полученного ротора, после чего из жестяного материала изготовить шаблон в виде полосы, который будет соответствовать габаритам устройства.
3. Установить в образовавшемся свободном пространстве неодимовые магниты, которые необходимо заранее приобрести. На каждый полюс потребуется не менее 8 магнитных элементов.
4. Фиксацию магнитов можно осуществить при помощи универсального суперклея, но необходимо учитывать, что при приближении к поверхности ротора они будут менять свое положение, поэтому их необходимо крепко удерживать руками пока каждый элемент не приклеится. Дополнительно рекомендуется использовать во время этого процесса защитные очки, чтобы избежать попадания брызг клея в глаза.
5. Обернуть ротор обычной бумагой и скотчем, который потребуется для ее фиксации.
6. Торцовую часть ротора залепить пластилином, что обеспечит герметизацию устройства.
7. После совершенных действий необходимо произвести обработку свободных полостей, между магнитными элементами. Для этого оставшееся между магнитами свободное пространство необходимо залить эпоксидной смолой. Удобнее всего будет прорезать специальное отверстие в оболочке, преобразовать его в горлышко и залепить границы при помощи пластилина. Внутрь можно заливать смолу.
8. Дождаться полного застывания залитой смолы, после чего защитную бумажную оболочку можно устранить.
9. Ротор необходимо зафиксировать при помощи станка или тисков, чтобы можно было провести его обработку, которая заключается в шлифовании поверхности. Для этих целей можно использовать наждачную бумагу со средним параметром зернистости.
10. Определить состояние и предназначение проводов, выходящих из двигателя. Двое должны вести к рабочей обмотке, остальные можно обрезать, чтобы не запутаться в дальнейшем.
11. Иногда процесс вращения осуществляется довольно плохо, чаще всего причиной являются старые износившиеся и тугие подшипники, в таком случае их можно заменить новыми.
12. Выпрямитель для генератора можно собрать из специальных кремниевых диодов, которые предназначены именно для этих целей. Такж,е потребуется контроллер для зарядки, подходят фактически все современные модели.

После совершения всех названных действий, процесс можно считать завершенным, асинхронный двигатель был преобразован в генератор такого же типа.

Оценка уровня эффективности – выгодно ли это?

Генерация электрического тока электродвигателем вполне реальна и реализуема на практике, основной вопрос заключается в том, насколько это выгодно?

Сравнение осуществляется в первую очередь с синхронной разновидностью аналогичного устройства, в котором отсутствует электрическая цепь возбуждения, но несмотря на этот факт, его устройство и конструкция не являются более простыми.

Обуславливается это наличием конденсаторной батареи, являющейся крайне сложным в техническом плане элементом, который отсутствует у асинхронного генератора.

Основное преимущество асинхронного устройства заключается в том, что имеющиеся в наличии конденсаторы не требуют какого-либо обслуживания, поскольку вся энергия передается от магнитного поля ротора и тока, который вырабатывается в ходе функционирования генератора.

Создаваемый во время работы электрический ток фактич

% PDF-1.3 % 1582 0 объект > endobj xref 1582 530 0000000016 00000 н. 0000014097 00000 п. 0000014235 00000 п. 0000014352 00000 п. 0000020941 00000 п. 0000020991 00000 п. 0000021041 00000 п. 0000021090 00000 н. 0000021140 00000 п. 0000021191 00000 п. 0000021242 00000 п. 0000021293 00000 п. 0000021342 00000 п. 0000021392 00000 п. 0000021442 00000 п. 0000021492 00000 п. 0000021542 00000 п. 0000021592 00000 п. 0000021641 00000 п. 0000021691 00000 п. 0000021741 00000 п. 0000021791 00000 п. 0000021841 00000 п. 0000021891 00000 п. 0000021941 00000 п. 0000021990 00000 п. 0000022039 00000 п. 0000022088 00000 н. 0000022137 00000 п. 0000022187 00000 п. 0000022237 00000 п. 0000022287 00000 п. 0000022337 00000 п. 0000022387 00000 п. 0000022437 00000 п. 0000022487 00000 п. 0000022536 00000 п. 0000022586 00000 п. 0000022636 00000 п. 0000022686 00000 п. 0000022736 00000 п. 0000022786 00000 п. 0000022837 00000 п. 0000022888 00000 п. 0000022939 00000 п. 0000022989 00000 п. 0000023039 00000 п. 0000023089 00000 п. 0000023139 00000 п. 0000023189 00000 п. 0000023239 00000 п. 0000023288 00000 п. 0000023338 00000 п. 0000023388 00000 п. 0000023438 00000 п. 0000023488 00000 п. 0000023538 00000 п. 0000023588 00000 п. 0000023638 00000 п. 0000023688 00000 п. 0000023738 00000 п. 0000023788 00000 п. 0000023837 00000 п. 0000023952 00000 п. 0000024002 00000 п. 0000024052 00000 п. 0000024101 00000 п. 0000024150 00000 п. 0000024201 00000 п. 0000024252 00000 п. 0000024303 00000 п. 0000024353 00000 п. 0000024403 00000 п. 0000024454 00000 п. 0000024505 00000 п. 0000024556 00000 п. 0000024605 00000 п. 0000024654 00000 п. 0000024703 00000 п. 0000024752 00000 п. 0000024802 00000 п. 0000024852 00000 п. 0000024902 00000 п. 0000024952 00000 п. 0000041772 00000 п. 0000041921 00000 п. 0000042044 00000 п. 0000042167 00000 п. 0000042316 00000 п. 0000059279 00000 п. 0000059833 00000 п. 0000059957 00000 н. 0000060154 00000 п. 0000060617 00000 п. 0000061139 00000 п. 0000061178 00000 п. 0000061263 00000 п. 0000061376 00000 п. 0000078147 00000 п. 0000094317 00000 п. 0000109541 00000 п. 0000126120 00000 н. 0000126486 00000 н. 0000126901 00000 н. 0000127318 00000 н. 0000142267 00000 н. 0000157794 00000 н. 0000157847 00000 н. 0000158171 00000 н. 0000158509 00000 н. 0000161159 00000 н. 0000161528 00000 н. 0000161916 00000 н. 0000162304 00000 н. 0000162533 00000 н. 0000164638 00000 н. 0000168327 00000 н. 0000168383 00000 н. 0000168467 00000 н. 0000168557 00000 н. 0000168653 00000 н. 0000168755 00000 н. 0000168866 00000 н. 0000168983 00000 н. 0000169123 00000 н. 0000169270 00000 н. 0000169419 00000 н. 0000169577 00000 н. 0000169643 00000 п. 0000169800 00000 н. 0000169951 00000 н. 0000170094 00000 н. 0000170236 00000 н. 0000170376 00000 н. 0000170511 00000 п. 0000170644 00000 п. 0000170769 00000 н. 0000170890 00000 н. 0000170983 00000 п. 0000171064 00000 н. 0000171120 00000 н. 0000171192 00000 н. 0000171639 00000 н. 0000172128 00000 н. 0000172675 00000 н. 0000172920 00000 н. 0000173039 00000 н. 0000173493 00000 н. 0000173917 00000 н. 0000174338 00000 н. 0000174407 00000 н. 0000174485 00000 н. 0000174572 00000 н. 0000174668 00000 н. 0000174764 00000 н. 0000174869 00000 н. 0000174980 00000 н. 0000175117 00000 н. 0000175257 00000 н. 0000175401 00000 п. 0000175464 00000 н. 0000175603 00000 н. 0000175733 00000 н. 0000175857 00000 н. 0000175974 00000 н. 0000176061 00000 н. 0000176114 00000 н. 0000176443 00000 н. 0000177100 00000 н. 0000177546 00000 н. 0000177773 00000 н. 0000177839 00000 н. 0000177956 00000 н. 0000178172 00000 н. 0000178513 00000 н. 0000178956 00000 н. 0000179339 00000 н. 0000179537 00000 н. 0000179670 00000 н. 0000179793 00000 н. 0000179932 00000 н. 0000180194 00000 п. 0000180266 00000 н. 0000180557 00000 н. 0000180818 00000 н. 0000181030 00000 н. 0000181184 00000 н. 0000181277 00000 н. 0000181361 00000 н. 0000181445 00000 н. 0000181523 00000 н. 0000181598 00000 н. 0000181673 00000 н. 0000181754 00000 н. 0000182302 00000 н. 0000182614 00000 н. 0000182850 00000 н. 0000185526 00000 н. 0000188130 00000 н. 0000190685 00000 н. 0000193239 00000 н. 0000195697 00000 н. 0000198057 00000 н. 0000200296 00000 н. 0000202428 00000 н. 0000204468 00000 н. 0000206244 00000 н. 0000206486 00000 н. 0000208153 00000 н. 0000209652 00000 н. 0000211034 00000 н. 0000212368 00000 н. 0000213633 00000 н. 0000214843 00000 н. 0000215933 00000 н. 0000216993 00000 н. 0000218011 00000 н. 0000218982 00000 п. 0000219229 00000 н. 0000220168 00000 н. 0000220850 00000 н. 0000221277 00000 н. 0000221544 00000 н. 0000222417 00000 н. 0000222604 00000 н. 0000225804 00000 н. 0000227956 00000 н. 0000231437 00000 н. 0000234482 00000 н. 0000234738 00000 н. 0000235000 00000 н. 0000236503 00000 н. 0000236969 00000 н. 0000237442 00000 н. 0000237649 00000 н. 0000238523 00000 п. 0000239398 00000 н. 0000239629 00000 н. 0000239864 00000 н. 0000240103 00000 п. 0000240362 00000 н. 0000240605 00000 н. 0000240854 00000 п. 0000241110 00000 н. 0000241370 00000 н. 0000241633 00000 н. 0000241900 00000 н. 0000242168 00000 н. 0000242446 00000 н. 0000242726 00000 н. 0000243012 00000 н. 0000243276 00000 н. 0000243567 00000 н. 0000243862 00000 н. 0000244159 00000 н. 0000244452 00000 н. 0000244742 00000 н. 0000245025 00000 н. 0000245303 00000 н. 0000245576 00000 н. 0000245837 00000 н. 0000246090 00000 н. 0000246361 00000 п. 0000247243 00000 н. 0000248116 00000 н. 0000248464 00000 н. 0000248724 00000 н. 0000251317 00000 н. 0000251541 00000 н. 0000251775 00000 н. 0000252647 00000 н. 0000253521 00000 н. 0000253744 00000 н. 0000254021 00000 н. 0000255404 00000 н. 0000257312 00000 н. 0000257499 00000 н. 0000258372 00000 н. 0000259249 00000 н. 0000259692 00000 н. 0000260372 00000 н. 0000261399 00000 н. 0000262472 00000 н. 0000263716 00000 н. 0000263998 00000 н. 0000265256 00000 н. 0000266623 00000 н. 0000268098 00000 н. 0000269598 00000 н. 0000271080 00000 н. 0000272584 00000 н. 0000274027 00000 н. 0000275488 00000 н. 0000276884 00000 н. 0000278244 00000 н. 0000278530 00000 н. 0000279823 00000 н. 0000281053 00000 н. 0000282193 00000 н. 0000283193 00000 н. 0000284157 00000 н. 0000284786 00000 н. 0000285187 00000 н. 0000285460 00000 н. 0000286341 00000 п. 0000287213 00000 н. 0000287457 00000 н. 0000287745 00000 н. 0000289604 00000 н. 0000293679 00000 н. 0000296279 00000 н. 0000300580 00000 н. 0000303508 00000 н. 0000303728 00000 н. 0000304602 00000 н. 0000305480 00000 н. 0000305887 00000 н. 0000306422 00000 н. 0000306720 00000 н. 0000307461 00000 н. 0000308479 00000 н. 0000309636 00000 н. 0000310826 00000 н. 0000312112 00000 н. 0000313586 00000 п. 0000315180 00000 н. 0000316915 00000 н. 0000318962 00000 н. 0000321087 00000 н. 0000321387 00000 н. 0000323645 00000 н. 0000325997 00000 н. 0000328553 00000 н. 0000331166 00000 н. 0000333773 00000 н. 0000336445 00000 н. 0000338940 00000 н. 0000341393 00000 н. 0000343854 00000 н. 0000346315 00000 н. 0000346631 00000 н. 0000349056 00000 н. 0000351460 00000 н. 0000353863 00000 н. 0000356231 00000 п. 0000358589 00000 н. 0000360977 00000 н. 0000363366 00000 н. 0000365749 00000 н. 0000368185 00000 н. 0000370728 00000 н. 0000371039 00000 н. 0000373591 00000 н. 0000376164 00000 н. 0000378809 00000 н. 0000381500 00000 н. 0000384191 00000 п. 0000386915 00000 н. 0000389630 00000 н. 0000392334 00000 н. 0000395017 00000 н. 0000397704 00000 н. 0000398007 00000 н. 0000400699 00000 н. 0000403371 00000 н. 0000406043 00000 н. 0000408686 00000 н. 0000411275 00000 н. 0000413810 00000 н. 0000416298 00000 н. 0000418712 00000 н. 0000421004 00000 н. 0000423272 00000 н. 0000423569 00000 н. 0000425732 00000 н. 0000427877 00000 н. 0000429964 00000 н. 0000431995 00000 н. 0000434003 00000 п. 0000435991 00000 п. 0000437997 00000 н. 0000439983 00000 н. 0000441919 00000 н. 0000443826 00000 н. 0000444122 00000 н. 0000445973 00000 п. 0000447762 00000 н. 0000449543 00000 н. 0000451259 00000 н. 0000452873 00000 н. 0000454399 00000 н. 0000455876 00000 н. 0000457265 00000 н. 0000458527 00000 н. 0000459694 00000 п. 0000459987 00000 н. 0000461075 00000 н. 0000462074 00000 н. 0000462767 00000 н. 0000463170 00000 н. 0000463454 00000 н. 0000463733 00000 н. 0000464002 00000 н. 0000464263 00000 п. 0000464516 00000 н. 0000464802 00000 н. 0000469941 00000 н. 0000472221 00000 н. 0000472444 00000 н. 0000473433 00000 н. 0000473638 00000 н. 0000474517 00000 н. 0000475397 00000 н. 0000476276 00000 н. 0000477155 00000 н. 0000477398 00000 п. 0000477677 00000 н. 0000478555 00000 н. 0000479432 00000 н. 0000480308 00000 н. 0000481183 00000 н. 0000482057 00000 н. 0000482939 00000 н. 0000483821 00000 н. 0000484703 00000 н. 0000485585 00000 н. 0000486467 00000 н. 0000486739 00000 н. 0000487621 00000 н. 0000488503 00000 н. 0000489384 00000 н. 0000489761 00000 н. 0000489986 00000 н. 0000491024 00000 н. 0000491270 00000 н. 0000492146 00000 н. 0000492413 00000 н. 0000493300 00000 н. 0000494185 00000 н. 0000495069 00000 н. 0000495952 00000 н. 0000496837 00000 н. 0000497723 00000 н. 0000498616 00000 н. 0000499518 00000 н. 0000499902 00000 н. 0000500291 00000 н. 0000500548 00000 н. 0000500939 00000 п. 0000501317 00000 н. 0000501644 00000 н. 0000501915 00000 н. 0000502165 00000 н. 0000502415 00000 н. 0000502659 00000 н. 0000503532 00000 н. 0000503706 00000 н. 0000504004 00000 н. 0000504251 00000 н. 0000505125 00000 н. 0000505333 00000 н. 0000505602 00000 н. 0000505906 00000 н. 0000509133 00000 п. 0000509602 00000 н. 0000511788 00000 н. 0000513322 00000 н. 0000515634 00000 н. 0000516703 00000 н. 0000519622 00000 н. 0000522176 00000 н. 0000524695 00000 н. 0000526840 00000 н. 0000527076 00000 н. 0000527951 00000 н. 0000528132 00000 н. 0000529046 00000 н. 0000529678 00000 н. 0000530690 00000 н. 0000531848 00000 н. 0000533039 00000 н. 0000534418 00000 н. 0000535866 00000 н. 0000537476 00000 п. 0000539216 00000 н. 0000541115 00000 н. 0000541988 00000 н. 0000544002 00000 н. 0000546311 00000 п. 0000548811 00000 н. 0000551413 00000 н. 0000554111 00000 п. 0000557037 00000 п. 0000560031 00000 н. 0000563038 00000 н. 0000566062 00000 н. 0000569061 00000 н. 0000569936 00000 н. 0000572901 00000 н. 0000575867 00000 н. 0000578841 00000 н. 0000581800 00000 н. 0000584801 00000 н. 0000587848 00000 н. 0000590864 00000 н. 0000593905 00000 н. 0000596911 00000 н. 0000600031 00000 н. 0000600262 00000 п. 0000603424 00000 н. 0000606591 00000 н. 0000609708 00000 н. 0000612789 00000 н. 0000615846 00000 н. 0000618851 00000 п. 0000621801 00000 п. 0000624827 00000 н. 0000627843 00000 н. 0000630862 00000 н. 0000631097 00000 п. 0000634041 00000 н. 0000637018 00000 п. 0000640005 00000 н. 0000642992 00000 н. 0000645990 00000 н. 0000648876 00000 н. mʵ8 SP &, $ | D6Bm # EH!} P VP'TvawĐ29TOJ ݜ C "N

Завод Инжиниринг | Отличия электродвигателей от генераторов

Когда-то экспериментальное новшество, электричество теперь совершенно незаменимая часть современной жизни.Электричество обеспечивает освещение, климат-контроль, развлечения и многое другое. Чтобы обеспечить электроэнергией, энергия преобразуется из других форм в электричество, приводя в действие системы и устройства, которые люди обычно принимают как должное.

Преобразование энергии из одной формы в другую - ключ к пониманию различий между электродвигателями и генераторами. Электродвигатель преобразует электричество в механическую энергию, обеспечивая источник энергии для машин. Генератор делает обратное, преобразовывая механическую энергию в электричество.

Несмотря на это существенное различие в функциях, электродвигатели и электрогенераторы тесно связаны своими основными механизмами и основной структурой. Оба опираются на важный закон физики: закон электромагнитной индукции Фарадея.

Закон электромагнитной индукции Фарадея: Электричество и магнетизм

Сегодня хорошо известно, что электричество и магнетизм - это два проявления одной фундаментальной силы, называемой электромагнетизмом.Считается, что электромагнитная сила, занимающая центральное место во вселенной, в том виде, в котором мы ее знаем, существовала в ее нынешней форме где-то между 10 ¹² и 10 ⁶ секунд после Большого взрыва.

В 1831 году физик Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию, обнаружив тесную связь между наблюдаемыми явлениями магнетизма и электричества. Интересно, что в 1832 году другой исследователь, Джозеф Генри, открыл его независимо. Фарадей был первым, кто опубликовал свои открытия, и по сей день ему приписывают это открытие.Позже Джеймс Клерк Максвелл обнаружит способ математически сформулировать открытия Фарадея, что приведет к разработке уравнения Максвелла-Фарадея.

Закон индукции Фарадея - это закон физики, разработанный для точного прогнозирования и измерения того, как магнитное поле будет взаимодействовать с электрической цепью, создавая электродвижущую силу (ЭДС). ЭМП преобразуют другие формы энергии, например механическую, в электрическую. Этот закон физики позволяет нам создавать как электродвигатели, так и электрические генераторы.Хотя эти два типа машин выполняют противоположные функции, они оба основываются на одних и тех же основных законах физики.

Электрогенераторы: преобразование механической энергии в электрическую

Согласно закону индукции Фарадея, всякий раз, когда происходит изменение магнитного поля в проводнике, таком как проволочная катушка, электроны вынуждены двигаться перпендикулярно этому магнитному полю. Это создает электродвижущую силу, которая создает поток электронов в одном направлении.Это явление можно использовать для выработки электричества в электрогенераторе.

Для создания этого магнитного потока магниты и проводник перемещаются относительно друг друга. Провода скручены в тугие катушки, увеличивая количество проводов и возникающую электродвижущую силу. Непрерывное вращение катушки или магнита при удерживании другого на месте дает постоянное изменение магнитного потока. Вращающийся компонент называется «ротор», а неподвижный компонент - «статором».«

Электрические генераторы делятся на две большие категории: «динамо-машины», вырабатывающие постоянный ток, и «генераторы переменного тока», вырабатывающие переменный ток.

Динамо-машина была первой формой электрического генератора, которая использовалась в промышленности. Во время промышленной революции он был изобретен независимо несколькими людьми. В электрическом динамо-машине используются вращающиеся катушки из проволоки и магнитные поля для преобразования механической энергии в постоянный ток (DC). Исторически динамо-машины использовались для выработки электроэнергии, часто с использованием пара в качестве источника необходимой механической энергии.

Сегодня электрическое динамо-машина находит мало применений, кроме нескольких маломощных. Генераторы гораздо более распространены для производства электроэнергии. Этот тип генератора преобразует механическую энергию в переменный ток. Вращающийся магнит служит ротором, вращаясь внутри набора проводящих катушек на железном сердечнике, который служит статором. Когда магнитное поле вращается, оно генерирует переменное напряжение в статоре. Магнитное поле может быть создано либо постоянными магнитами, либо электромагнитом катушки возбуждения.

Генератор переменного тока в автомобиле, а также центральные электростанции, обеспечивающие электричеством в сеть, являются электрогенераторами.

Электродвигатели: от электрической энергии к механической

Электродвигатель работает противоположно электрическому генератору. Вместо того, чтобы превращать механическую энергию в электричество, электродвигатель принимает электричество и преобразует его в механическую энергию. Электродвигатели можно найти в самых разных сферах применения - от промышленного производственного оборудования до бытовой техники.Ротор вращает вал, создавая механическую силу. Статор состоит из обмоток катушек или постоянных магнитов с сердечником из тонких листов, уложенных вместе. Эти слои, известные как ламинаты, создают меньше потерь энергии, чем сплошная сердцевина. Между ротором и статором есть небольшой воздушный зазор, который помогает увеличить ток намагничивания.

Хотя электродвигатели могут быть пьезоэлектрическими, электростатическими или магнитными, в подавляющем большинстве современных двигателей используются магниты. Некоторые предназначены для работы на постоянном токе, а другие используют переменный ток.Вы можете найти электродвигатели всех размеров для впечатляюще широкого спектра применений. От крошечных моторов в часах с батарейным питанием до массивных электродвигателей, приводящих в действие промышленное производственное оборудование, - эта надежная, но элегантная технология занимает центральное место в современной жизни, какой мы ее знаем.

Как закон Фарадея изменил мир электродинамики

Хотя электродвигатели и электрические генераторы выполняют противоположные функции, они оба основываются на одном и том же физическом принципе: законе индукции Фарадея.В начале 19 ^- годов вклад Майкла Фарадея в изучение электричества и магнетизма не имел себе равных. Несмотря на слабое формальное образование и несмотря на то, что эмпирическое изучение физических явлений было относительно новой областью знаний, Фарадей, без сомнения, является одним из самых влиятельных ученых во всей истории человечества.

Монументальное открытие Фарадея о том, что магнитные поля взаимодействуют с электрическими токами, создавая электродвижущую силу, открыло дверь в современные электрические технологии.Закон индукции Фарадея лежит в основе трансформаторов, электродвигателей, электрогенераторов, индукторов и соленоидов. Без этих знаний было бы невозможно разработать надежное оборудование, которое вырабатывает электроэнергию в сеть, или электродвигатели для питания других механизмов. Фактически, электродинамика, разработанная Фарадеем, а затем Максвеллом, также стала основным катализатором специальной теории относительности Альберта Эйнштейна.

Электродвигатели и электрогенераторы существенно отличаются друг от друга по своим функциям.Однако с точки зрения физики они иллюстрируют две стороны одной медали. Оба основаны на одних и тех же основных физических принципах, и понимание этих принципов способствовало развитию даже самых обычных современных технологий.

Дэвид Мэнни - администратор по маркетингу в L&S Electric. Эта статья изначально появилась в новом блоге L&S Electric Watts. L&S Electric - контент-партнер CFE Media.

Электродвигатель генератора переменного тока по выгодной цене - Выгодные предложения на электродвигатель генератора переменного тока от глобальных продавцов электродвигателей переменного тока

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для электромотора генератора переменного тока.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший электродвигатель переменного тока вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели электродвигатель генератора переменного тока на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в электродвигателе генератора и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести электродвигатель генератора переменного тока по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Сравнение генераторов и генераторов

| Otherpower

| Генераторы для автомобилей | Самодельные генераторы с постоянными магнитами | Преобразованные асинхронные двигатели с постоянным магнитом |
Генераторы постоянного тока | Бесщеточные двигатели с постоянным током постоянного тока | Асинхронные двигатели | Para Español, traducción de Julio Andrade.

Генераторы для автомобилей

• Преимущества: дешево, легко найти, предварительно смонтировано.
• Недостатки: требуется высокая частота вращения, требуются шестерни или шкивы, низкая выходная мощность, контактные кольца требуют обслуживания.
• Пригодность для ветроэнергетики: ПЛОХО

Самая большая проблема с использованием автомобильных генераторов для ветроэнергетики заключается в том, что они предназначены для вращения со слишком высокой скоростью, чтобы их можно было использовать в ветроэнергетике без значительных изменений.Даже небольшая, казалось бы, быстрая ветряная мельница могла бы делать большую часть своей работы при 600 об / мин, что недостаточно для генератора переменного тока легкового или грузового автомобиля. Это означает, что необходима передача с помощью шкивов или других методов, поэтому большая часть мощности теряется из-за трения - большая проблема для энергии ветра или воды, но не проблема для бензинового двигателя. Насколько полезны автомобильные генераторы для создания небольшого газового зарядного устройства, ЗДЕСЬ.

Стандартный генератор для легкового или грузового автомобиля является электромагнитным, что означает, что часть электроэнергии, производимой устройством, должна использоваться внутри и отправляться в якорь через щетки и контактные кольца для создания магнитного поля.Генераторы переменного тока, которые используют электричество для генерации тока возбуждения, менее эффективны и более сложны. Однако их довольно легко регулировать, поскольку магнитный поток внутри можно изменять, регулируя мощность поля.

Кроме того, изнашиваются щетки и контактные кольца, что требует более тщательного обслуживания. Генераторы для легковых и грузовых автомобилей также можно перемотать для выработки мощности на более низких скоростях. Это достигается путем замены существующих обмоток статора большим количеством витков провода меньшего сечения. Этот проект не для слабонервных, но если вам интересно, посетите нашу страницу ПРОДУКТЫ, чтобы найти недорогой буклет «Секреты генератора» Томаса Линдсея.Буклет бесценен для любого экспериментатора генераторов! Кроме того, некоторые магазины генераторов / электродвигателей могут сделать это за вас.

Самодельные генераторы с постоянными магнитами

• Преимущества: Низкая стоимость ватта выходной мощности, очень эффективный, возможна большая выходная мощность, чрезвычайно прочная конструкция
• Недостатки: Проект трудоемкий, довольно сложный, требуется механическая обработка.
• Пригодность для ветроэнергетики: ХОРОШО

Самодельный генератор переменного тока с тормозным диском Volvo PM, 800 Вт, 150 долларов США!

Хью Пигготт из Шотландии был пионером в создании генераторов с постоянными магнитами с нуля.Во многом мы вдохновлялись его проектами. Спасибо, Хью!

Наши эксперименты последовательно показали, что самодельные генераторы с постоянными магнитами являются наиболее мощным и экономичным решением для создания ветряных генераторов. Их характеристики на низких оборотах превосходны, а на высоких скоростях они действительно могут раскрутить усилители благодаря своей эффективности. Наши более поздние генераторы с постоянным магнитом основаны на узлах дисковых тормозов Volvo, которые очень прочные и имеют упорные подшипники, встроенные в блок. Наши более крупные блоки имеют «дисковую» или «осевую» конструкцию...плоская пластина магнитов вращается рядом с плоской пластиной катушек. Наши генераторы с постоянными магнитами меньшего размера представляют собой «радиальные» конструкции, в которых магниты прикреплены к внешнему радиусу якоря. Поскольку все генераторы переменного тока вырабатывают переменный ток, выход должен быть преобразован в постоянный ток с помощью мостовых выпрямителей для зарядки аккумулятора.

До настоящего времени наши конструкции были однофазными для простоты строительства. Трехфазные генераторы переменного тока имеют некоторые преимущества (они несколько более эффективны и лучше используют доступное пространство), но их сложнее построить.

С опорой диаметром 7 футов наши тормозные конструкции Volvo могут обеспечить более 60 ампер в 12-вольтовой батарее при скорости ветра 30 миль в час - это около 700 Вт. Мы наблюдали пик конструкции Volvo, превышающий 100 ампер во время сильного ветра! Это дает этим самодельным конструкциям большое преимущество перед преобразованными асинхронными двигателями аналогичного размера, которые быстро становятся неэффективными и достигают максимальной выходной мощности 20-25 А с опорой диаметром 7 футов.

Ознакомьтесь со всеми нашими проектами генераторов с постоянными магнитами на нашей странице ЭКСПЕРИМЕНТЫ!

Преобразователи с асинхронным двигателем

• Преимущества: дешево, легко найти, довольно легко переоборудовать, хорошие характеристики на низких оборотах.
• Недостатки: выходная мощность ограничена внутренним сопротивлением, неэффективна на высоких скоростях, требуется механическая обработка.
• Пригодность для ветроэнергетики: OK

Якорь с постоянными магнитами

Обычный асинхронный двигатель переменного тока может быть преобразован в генератор с постоянными магнитами по очень низкой цене. Наши эксперименты показали, что эти преобразования производят значительную мощность на очень низких скоростях, но быстро становятся неэффективными на более высоких уровнях мощности.

Асинхронный двигатель имеет центральный сердечник без проводов, только чередующиеся пластины из алюминия и стали (снаружи он будет выглядеть гладким). Если вы сделаете канавку в этом центральном сердечнике для размещения постоянных магнитов, устройство станет генератором переменного тока с постоянными магнитами! Мы продаем сверхмощные неодимовые магниты, форма и поляризация которых идеально подходят для этого применения - ознакомьтесь с нашей страницей продуктов.

На практике наши ветряные генераторы, сделанные из них, работают достаточно хорошо, пока не достигают выходной мощности 10-20 ампер.В этот момент они быстро становятся неэффективными - требуется значительное увеличение скорости ветра, чтобы выработать лишь немного больше мощности, а остальная часть тратится в виде тепла внутри устройства. Асинхронные двигатели намотаны проволокой, которая слишком тонкая для выработки большого количества энергии. В наших тестах преобразователь ветряной мельницы с асинхронным двигателем с постоянными магнитами DanB достигает пикового значения около 25 А при скорости ветра 30 миль в час с опорой диаметром 7 футов. Для сравнения, 7-футовая опора на эффективном генераторе с постоянными магнитами, сделанном с нуля, дает пики в 50-60 ампер при аналогичном ветре! Модернизированные двигатели также имеют тенденцию к "зубчатой ​​передаче" при запуске...вы можете почувствовать сопротивление, когда поворачиваете вал. Это несколько влияет на запуск на низкой скорости.

Если вам подходит меньшая мощность при сильном ветре, эти устройства могут стать довольно простым проектом ветряного генератора. Ищите асинхронные двигатели переменного тока с минимально возможной скоростью вращения. Трехфазные двигатели будут работать лучше, чем однофазные. Поскольку генераторы вырабатывают переменный ток (AC), мощность необходимо преобразовывать в постоянный ток с помощью мостовых выпрямителей.

Советы и фотографии - преобразование асинхронного двигателя переменного тока в генератор с постоянными магнитами.

Генераторы постоянного тока

• Преимущества: Простые и предварительно собранные, некоторые хороши на низких оборотах.
• Недостатки: Требуются большие объемы обслуживания, большинство из них не подходят для низких оборотов, большие размеры очень трудно найти, маленькие имеют ограниченную выходную мощность.
• Пригодность для ветроэнергетики: от плохого до нормального

Генераторы вырабатывают постоянный ток, а батареям нужен постоянный ток для зарядки. Генераторы использовались в автомобилях примерно до 1970 года, когда генераторы стали более практичными (из-за доступности дешевых небольших диодов).Даже старые автомобильные генераторы должны вращаться слишком быстро, чтобы их можно было использовать в ветроэнергетике, но было много хороших планов по их модификации. Ознакомьтесь с нашей страницей ПРОДУКТОВ для LeJay Manual , которое содержит много полезных, хотя и сложных, планов для этого. Генераторы довольно сложны по сравнению с генераторами переменного тока. У них должны быть щетки и сложные коммутаторы. Щетки требуют обслуживания, а коммутаторы могут изнашиваться. В большинстве случаев генераторы сегодня более практичны, хотя генераторы иногда имеют определенные преимущества.Некоторые двигатели постоянного тока с низкой частотой вращения можно приобрести в качестве излишка и очень хорошо работают с генераторами на 12 В с низкой частотой вращения. Они взяты из старых ленточных накопителей для мэйнфреймов и иногда доступны в местных магазинах электроники, в магазинах электроники и на Ebay. Ознакомьтесь с нашей страницей с двигателями ленточного накопителя ЗДЕСЬ. Они не производят много энергии ... вы можете рассчитывать на выходную мощность всего 100-200 Вт ... но эти двигатели - это почти научный проект в коробке! Наденьте раму и опору 3-4 фута, и у вас будет небольшой работающий ветрогенератор.

Излишки ленточных приводов могут стать быстрым и легким генератором для небольших ветряных мельниц

Бесщеточные серводвигатели постоянного тока с постоянным током

Бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами - это просто генератор переменного тока с постоянными магнитами! Специальная схема драйвера обеспечивает питание переменного тока, синфазное с вращением. Если вам удастся найти большой из этих излишков, возможно, у вас будет отличный старт для ветроэнергетического проекта. Они используются в робототехнике и точном управлении, а в некоторых используются магниты из Nd-Fe-B для достижения высокого крутящего момента в небольшом пространстве.Как и в случае с излишками двигателей с ленточным приводом, мы бы не стали полагаться, что подшипники устоят в ветроэнергетике ... добавьте больше подшипников, чтобы не испортить оригинальный передний подшипник двигателя. Нам пока не удалось найти ни одного из этих излишков для экспериментов. Если вы пробовали это сделать или у вас есть дополнительная информация об источниках, напишите нам! Однако у нас есть небольшая версия ... в нашем самодельном анемометре используется небольшой избыточный бесщеточный двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, который можно дешево купить на страницах наших продуктов.

Внешний вид нашего крошечного бесщеточного двигателя постоянного тока с постоянными магнитами выглядит так же, как генератор переменного тока Wood 103!

Асинхронные двигатели в качестве генераторов переменного тока

Можно заставить трехфазный асинхронный двигатель вырабатывать электроэнергию, трехфазную или однофазную.Для этого требуется контроллер и конденсатор.