Як зробити генератор з електродвигуна: детальні інструкції

Створення власного генератора з електродвигуна і правильний розрахунок його потужності може бути захоплюючим проектом, який не лише дозволяє вам використовувати власні технічні навички, але й забезпечує вас додатковим джерелом енергії у разі потреби. В цій статті ми розглянемо основні кроки виготовлення генератора з використанням електродвигуна своїми руками.

Зміст

Що таке генератор?

Генератор, також відомий як альтернатор, є пристроєм, який перетворює механічну енергію обертання валу двигуна на електричну енергію у вигляді змінного струму. Залежно від типу та конструкції, електрогенератор може використовуватися для вирішення різних завдань.

Генератор з електродвигуна

Генератори на основі електродвигунів – це прекрасний спосіб створити власну джерельну енергію. Однією з основних переваг є можливість використовувати цей пристрій без значних змін схеми або тривалої настройки.

Однофазний індукційний генератор можна підключити, надавши необхідну напругу, для цього потрібно з’єднати його з джерелом живлення. Однак деякі моделі самозбуджуються, що дозволяє їм функціонувати незалежно від зовнішніх джерел. Це можливо завдяки послідовному з’єднанню конденсаторів в робочому стані.

Схема генератора із асинхронного двигуна

Практично в будь-якій машині електричного типу, спроектованої як генератор, є 2 різні активні обмотки, які безперечно необхідні для функціонування пристрою:

Згідно наукових досліджень, більшість генераторів використовує обмотку збудження на спеціальному якорі. Статорна обмотка відповідає за утворення електричного струму всередині неї.

Для кращого уявлення процесів, що відбуваються в генераторі, давайте розглянемо схему його роботи:

• Напруга, подана від акумулятора або іншого джерела, створює магнітне поле в якірній обмотці.
• Обертання елементів разом із магнітним полем можна здійснювати різними способами, включаючи вручну.
• Обертане магнітне поле породжує електромагнітну індукцію, що зумовлює виникнення електричного струму в обмотці.
• Більшість сучасних схем генераторів не забезпечують напругу в якірній обмотці через наявність короткозамкненого ротора. Це означає, що незалежно від швидкості обертання вала, клеми пристрою залишатимуться знеструмленими.
• Коли ми переробляємо двигун у генератор, створення рухомого магнітного поля є основною вимогою.

Будова генератора

• Статор оснащений мережевою обмоткою з 3 фазами, розташованою по його робочій поверхні.
• Обмотка нагадує формою зірку. 3 початкових елемента з’єднуються між собою, а 3 протилежні сторони з’єднані з контактними кільцями, які не мають точок зіткнень між собою.
• Контактні кільця мають надійне кріплення до валу ротора.
• У конструкції є щітки, які не рухаються самостійно, але допомагають у включенні реостата з трьома фазами. Це дозволяє змінювати параметри опору обмотки на роторі.
• Також у внутрішньому устрої може бути автоматичний короткозамикання, що коротко з’єднує обмотку і зупиняє реостат у робочому стані.
• Існує спеціальне пристосування, яке розділяє щітки і контактні кільця в момент замикання, що зменшує втрати через тертя.
• Будь-який асинхронний електродвигун можна перетворити у генератор, придатний для побутового використання. Для цього підходить навіть двигун від старої пральної машинки або іншого побутового приладу.

Генератор із асинхронного двигуна

Асинхронні електродвигуни – найпростіші й надійні в експлуатації. Тому, у всіх випадках, коли це можливо за умовами електроприводу й не потрібна компенсація реактивної потужності, краще використовувати асинхронні електродвигуни змінного струму.

Існують два основних види асинхронних двигунів: з короткозамкненим ротором і з фазним ротором. Асинхронний короткозамкнений електродвигун складається з фіксованої частини – статора і рухомої частини – ротора, що обертається в підшипниках, замонтованих у двох кожухах двигуна. Статор і ротор складаються з окремих ізольованих один від одного листів електротехнічної сталі. У пазу статора розміщена обмотка з ізольованого проводу. У пазу ротора укладають стрижневу обмотку або заливають розплавлений алюміній. Кільця-мостики короткозамкнено з’єднують обмотку ротора на кінцях (отже, короткозамкнений). На відміну від короткозамкненого ротора, в пазах фазного ротора розміщують обмотку, виконану на кшталт обмотки статора. Кінці обмотки підключаються до контактних кілець, замікованих на валу. По цих кільцях рухаються щітки, які з’єднують обмотку з пусковим або регуляторним реостатом.

Асинхронні електродвигуни з фазним ротором – більш складні пристрої, вимагають кваліфікованого обслуговування, менш надійні, тому вони використовуються лише в тих випадках, коли без них не обійтися. Тому вони не настільки поширені, і ми їх подальше розглядати не будемо.

Генератор індукційного типу є спеціальним типом пристроїв, які використовують змінний струм і відтворюють електроенергію. Основна особливість полягає у здатності швидко обертати ротор, що робить його у значній мірі ефективнішим за синхронний тип.

Будова асинхронного двигуна

Щоб успішно виконати цей процес:

• Зніміть частину серцевини двигуна для утворення вирізу в його структурі.
• Це можна зробити на токарному верстаті, знімаючи 2 мм від серцевини і створюючи отвори глибиною 5 мм.
• Виміряйте розміри отриманого ротора і зробіть з бляшаного матеріалу шаблон у вигляді смуги, що відповідає габаритам пристрою.
• Встановіть неодимові магніти у створеному вирізі. Потрібно не менше 8 магнітів на кожний полюс.
• Фіксацію магнітів здійсніть за допомогою суперклею, тримаючи їх на місці до закріплення. Рекомендується використовувати захисні окуляри під час цього процесу.
• Зафіксуйте ротор і шліфуйте його поверхню для вирівнювання.
• Ідентифікуйте провід, який виходить з двигуна. Підготуйте два проводи для робочої обмотки.
• Часом поганий результат може бути викликаний старими підшипниками, які потрібно замінити.
• Випрямляч для генератора можна зібрати з кремнієвих діодів. Потрібен також контролер для зарядки.

Після цих кроків генератор готовий до використання. Власноруч перетворений асинхронний двигун працюватиме як генератор подібного типу.

Переваги та недоліки асихронного двигуна

Головна перевага асинхронного пристрою у тому, що конденсатори не потребують обслуговування, оскільки всієї енергії передається від магнітного поля ротора та струму, що виробляється під час функціонування генератора. Також додаткова перевага, це створення електричного струму під час роботи.

Крім зазначеного, асинхронні пристрої не мають інших переваг, але вони мають ряд суттєвих недоліків:

• Вони не можуть забезпечити номінальних промислових параметрів електричного струму під час функціонування.
• Висока чутливість навіть до найменших змін параметрів робочих навантажень.
• При перевищенні допустимих параметрів навантаження буде фіксуватися нестача електроенергії, що призведе до зупинки процесу генерації.
• Для усунення цього недоліку часто використовують батареї зі значною ємністю, що можуть змінювати свій об’єм залежно від величини навантажень.

Електричний струм, що генерується асинхронним генератором, піддається частим змінам, які не мають чіткої природи, їх характер є випадковим і не пояснюється науковими аргументами.

Неможливість обліку та компенсації таких змін призвело до того, що асинхронні пристрої не отримали широкого поширення в серйозних галузях промисловості чи побутових справах.

Висновок та рекомендації

У заключенні, коли ми дізналися, що таке генератор, як зробити генератор з електродвигуна, важливо підкреслити один із великих плюсів асинхронного генератора, що для його створення можна використовувати звичайний асинхронний електродвигун без додаткових переробок. Однак не рекомендується занадто захоплюватися і створювати генератори з електромоторів потужністю понад 15-20 кВ*А. Саморобний генератор на основі асинхронного двигуна – чудове рішення для тих, хто не може використовувати класичний генератор. Успіхів вам у всьому і до нових зустрічей!

Відео по темі: Генератор із асинхронного двигуна, схема підключення