> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> 
> e-veterok.ru
Благодаря образованию магнитного поля можно из асинхронного двигателя соорудить генератор переменного тока. Осуществляется это за счет того, что размещаются постоянные магниты на роторе двигателя. Данная работа считается довольно простой, но в ней есть некоторые подводные камни.
Процесс переделки
Выполнение работ стоит начать с подборки подходящего двигателя переменного тока, из которого получится наилучший низкооборотистый генератор переменного тока. Для этих целей идеально подходит многополюсный асинхронный двигатель, у которого может быть 6 или 8 полюсов. Также могут подойти двигатели, которые имеют не более 1 350 оборотов за 1 минуту.
Как только выбор сделан, нужно тщательно разобрать двигатель, чтобы заполучить якорь-ротор. Изъятый элемент необходимо сточить, чтобы добиться нужного размера под наклеивание магнитов. Обычно используют довольно мелкие магниты круглой формы.
Чтобы определиться с количеством изготавливаемых магнитов, необходимо узнать количество полюсов у мотора. Данный параметр обозначается на двигателе. Маркировку на нем необходимо расшифровать. Если сделать это не удается, то необходимо просто посчитать зубцов на статоре. Также необходимо учесть и то, сколько зубцов поместится на одну шкатулку. Рассмотрим простой пример: если на катушке разместится 4 зубца, а общее их количество 24, то получается, что мотор шестиполюсной.
От количества полюсов зависит то, сколько магнитов нужно клеить на ротор. Для определения числа магнитов определяется окружность ротора. Для расчета необходимо использовать полученную длину окружности, длину железа в алюминиевой оправке. Далее полученная полоса вычерчивается на листе бумаги или на компьютере, а после ее нужно распечатать.
Магниты должны быть толщиной, равной 15% от диаметра ротора. Исходя из этого, зачастую используется круглая форма магнитов. Во избежание залипания нужно клеить магниты на таком расстоянии друг от друга, чтобы при возможном смещении они не мешали друг другу. Для этого между ними должно быть такое расстояние, чтобы поместился еще 1 магнит.
Популярный способ изготовления генератора из двигателя переменного тока предусматривает предварительный сбор оправки. В ней необходимо высверлить отверстия, в которые потом будут крепиться магниты. Заранее необходимо изготовить шаблон, а после по нему выполняются вся сборка.
После проточки на роторе необходимо сточить алюминиевые полоски, расположенные между железом, на столько, сколько будет равна высота магнитов. Бороздки заполняются опилками, которые предварительно смешиваются с эпоксидным клеем. По сути опилки – это дополнительный магнитопровод, соединяющий железо ротора. За счет их использования увеличивается эффективность работы генератора.
Изготовление оправки для наклейки
В процессе изготовления применяется проточенный вал, который обязательно оборачивается полиэтиленом, затем толстым слоем бинта, который предварительно тщательно пропитывают эпоксидным клеем. Далее оправку стачивают на станке под заранее спланированный размер. Как только все готово, то оправку снимают с ротора. На ее поверхность приклеивают шаблон, на котором указаны все отверстия, которые нужно в обязательном порядке просверлить. Затем ее снова надевают на ротор, а после наклеивают магниты по высверленным отверстиям. Скрепляют все детали при помощи эпоксидного клея.
Магниты из ротора генератора
Для этого необходимо по другому принципу расположить магниты. При этом количество их полюсов может не равняться количеству полюсов статора. В таком случае, технология изготовления генератора немного иная. Скос совершенно не нужен. А все потому, что во избежание залипания происходит компенсация за счет изготовления полюсов немного уже, чем в предыдущем варианте.
При применении соотношения полюсов немного больше, нежели у статора происходит увеличение эффективности работы прибора на низких оборотах. Это обеспечит зарядку аккумулятора на небольших оборотах.
За счет увеличения магнитных полюсов по сравнению с полюсами статора происходит значительное увеличение напряжения, частоты колебания тока. Но при этом генератор работает на низких оборотах. Польза от этого будет существенной в том случае, если применение генератора будет только в маловетреную погоду. Лопасти должны быть использованы исключительно тихоходные, но при этом довольно большие по размеру.
Но у этого процесса есть как положительные, так и отрицательные стороны – происходит уменьшение силы магнитных полюсов. Объясняется это тем, что у показателя мощности в работе генератора будет недобор на высоких оборотах. Но сильные ветра бывают довольно редко, поэтому большая мощность – также довольно редкий случай. Именно поэтому важно настроить работу генератора на небольшие и средние обороты.
www.vsedelkin.ru
Originally published at Профессионально об энергетике. Please leave any comments there.
Очень рекомендуем перед началом экспериментов по изготовлению ветряка своими руками ознакомится с статьей на EnergyFuture.RU Сравнение различных типов самодельных генераторов для ветрогенерации. это поможет правильно разобраться с самодельным ПМ генератором.
Пропеллер для этого ветряка будет трехлопастным. Хотя двухлопастный пропеллер проще построить, у такого пропеллера есть свои недостатки, например, он не сразу стартует. Еще одним недостатком является тот факт, что при смене направления ветра двухлопастной пропеллер сильно вибрирует при повороте, а это плохо и для самого пропеллера, и для опоры генератора. Я сделал свой пропеллер своими руками из еловых досок размером 1″х4″. Я постарался найти три доски без сучков, имеющие хорошие вертикальные волокна и имеющие примерно одинаковую плотность (это определялось по весу). Конечно, можно использовать и другие породы дерева, просто у меня нашлась под рукой только ель. Размер досок был подобран так, чтобы пропеллер был достаточно легким, чтобы быстро стартовать и не сильно нагружать опоры. На то, чтобы вырезать лопасти, ушло около 2 часов. Безусловно, если бы я потратил больше времени, пропеллер вышел бы лучше, размеры в основном определялись интуитивно (мой чертеж показан на Рисунке 1). Однако если вы хотите сделать все по правилам, в сети множество информации по аэродинамике, вырезанию по дереву и даже по изготовлению пропеллеров.
Рисунок 1. Поперечный срез лопасти.
После проверки лопастей на одинаковый размер я соединял их болтами по двое и проверял, хорошо ли сбалансирована получающаяся конструкция. Когда все три лопасти стали одинаковыми, я покрасил их и присоединил к ступице, в качестве которой использовал старую 8-дюймовую шестерню. После этого я смог насадить всю эту конструкцию на ось и попробовать покрутить, определив степень сбалансированности и подпилив слишком тяжелые части (конечно, потом их пришлось снова покрасить). В сумме процесс построения и балансировки пропеллера занял около 4 часов.
Следует заметить, что три лопасти после балансировки оказались разной толщины, в некоторых местах они отличались на 1/8 дюйма. Чтобы этого избежать, рекомендуется выбирать дерево лучших пород и уделять первоначальному выпиливанию больше внимания. Для выпиливания я пользовался в основном электрорубанком. Стоит также обратить внимание на то, что лопасти не закручены, то есть их угол наклона относительно оси всегда постоянный. Для пропеллера такого небольшого размера это вполне нормально.
В качестве генератора для ветряка я использовал асинхронный электродвигатель в 2 л.с., который я вынул из старого тайваньского фрезерного станка. Я разобрал его на части и сделал насечки в якоре, чтобы можно было вставить 8 неодимовых магнитов, чтобы превратить асинхронный электродвигатель в низкоскоростной генератор с постоянными магнитами. Магниты имеют прямоугольную форму и изогнуты так, чтобы подходить к якорям большинства двигателей мощностью от 0.5 л.с. и выше. Насечки имеют такую глубину, чтобы край вставленного в них магнита находился на одном уровне с поверхностью якоря. Магниты приклеиваются эпоксидным клеем. Располагаются они парами по два магнита с одинаковой полярностью.
Подключенный генератор выдает 12 В примерно на 160 об/мин. При другом способе подключения генератор мог достичь максимальной нагрузки при 80 об/мин, однако это могло значительно ограничить силу тока. Конечно, результирующий ток переменный, а для зарядки аккумулятора нам необходим постоянный, поэтому я использовал 40-амперный ТС.
Башня – это, возможно, самая важная часть ветряка, и чаще всего именно ею пренебрегают. Для ее размещения я срубил большую сосну, а в центре оставшегося пня сделал выемку. Мачта сделана из соснового древка. Я просверлил основание, чтобы она могла вращаться в пне. На вершину был насажен кусок стальной трубы, чтобы держать и вращать ветряк. Во время сборки мачту поддерживала небольшая сосновая тренога. Еще одна тренога большего размера была использована для подъема. Башня поддерживалась четырьмя проволочными растяжками диаметром 1/8″ из авиационного кабеля с талрепами для регулировки.
Ветряк действительно было очень легко сделать. Я начал с кусков стали толщиной 3/8″, к которым можно было прикрутить генератор. Для этого я сварил трубу, которая подходила по размеру к трубе на конце мачты, – на ней ветряк будет вращаться. В этой машине нет токосъемников, я просто использовал достаточное количество кабеля, чтобы она могла сделать несколько оборотов прежде чем остановиться. Линия электропередачи генератора чуть длиннее, чем кабель, чтобы ветряк мог остановиться, не вырвав шнур питания. Хвост закреплен железным треугольником в 4 ярдах от центра вращения. Два 0.5″ стальных бруска служат для лучшего закрепления хвоста. Я слегка сдвинул хвост и генератор относительно оси, это было сделано исключительно интуитивно в надежде, что порывы ветра не закрутят его слишком быстро.
Запуск
Мой самодельный ветрогенератор хорошо запускается только на высоких скоростях ветра. Эту проблему можно устранить, сделав пропеллер большего размера, шире лопасти или даже больше лопастей. Зато после запуска генератора, лопасти достаточно хорошо закрутились даже на очень низкой скорости. Ветер в нашей местности порывистый, направление часто меняется, так что мне сложно связать полученное электричество со скоростью ветра. Лучший результат, который мне удалось замерить – 25 А при высокой скорости ветра, хотя обычно на моих 12-вольтовых батареях можно получить 5-15 А при низкой скорости. Возможно, имеет смысл построить регулятор с согласующим ТС или линейный усилитель потока, который лучше справится с потреблением на генератор и обеспечит значительно большую силу тока.
Проверка в действии
Через 8 недель безупречной работы мой самодельный ветряк сломался. По радио передали штормовое предупреждение. Я убедился, что кабель по-прежнему целый, и постарался сделать так, чтобы он оставался целым и дальше. Через некоторое время я услышал странный звук. Ветряк все еще крутился и даже выдавал 20 А, но было очевидно, что что-то случилось. Оказалось, что одна из лопастей отвалилась.
Я нашел обломки лопасти, похоже, она изначально была надтреснутая. Учитывая, что остальные две лопасти остались целыми, конструкция сама по себе была хорошей. Этот факт подтвердился тем, что ветряк проработал с двумя лопастями довольно долгое время при очень сильном порывистом ветре.
Вместо того чтобы чинить этот пропеллер, я сделал новый пропеллер своими руками. Он был больше, для него использовалось более прочное дерево, кроме того, я слегка закрутил лопасти. Высота мачты осталась прежней. Новый самодельный пропеллер стартовал гораздо легче и работал гораздо тише.
Помимо прочего эта поломка доказала, что выбрал правильную конструкцию башни. Она легко опускается и поднимается при необходимости. Спуск старого пропеллера, изготовление нового и монтирование его на мачте заняло всего 4 часа. В результате при нормальной скорости ветра такой самодельный ветряк производит от 100 до 200 Вт.
poisk.livejournal.com
Автор статьи 08 июня 2014 Главное условие при модификации асинхронных моторов в генератор переменного тока – образование магнитного поля, которое можно обеспечить за счет размещения на роторе агрегата специальных магнитов. В итоге должен получиться несложный по конструкции генератор из асинхронного двигателя с постоянными магнитами.
Вначале подбирается мотор, пригодный для работы в качестве низкооборотного генератора. Например, многополюсные агрегаты, низкооборотные двигатели, 6-ти и 8-ми полюсные. Статор асинхронного двигателя имеет наибольшее количество зубцов и полюсов.
Затем необходимо разобрать мотор и извлечь ротор-якорь, который нужно сточить до определенного размера для магнитов. Неодимовые магниты обычно клеят маленькими круглыми элементами. Необходимо определить, сколько у мотора полюсов. Так как по обмотке это сложно понять, лучше прочитать маркировку асинхронного двигателя. Еще один способ – посчитать число зубцов на статоре, а также их количество на одной катушке. Если, к примеру, общее число – 24, а на катушке 4 зубца, значит мотор 6-полюсной.
Полюса статора надо знать для определения количества полюсов при наклейке магнитиков на ротор. Как правило, это равное количество, то есть если на статоре 6 полюсов, то и магнитов в генераторе будет 6.
Теперь рассчитывается количество магнитов для ротора. Нужно измерить длину окружности ротора по формуле 2lR, где l = 3,14. Иными словами 3,14 умножается на 2 и на радиус ротора, – получаем длину окружности. Далее ротор замеряется по длине железа в алюминиевой оправе. Полученную полоску с шириной и длинной можно нарисовать на компьютере и распечатать. Теперь необходимо определить толщину магнитов. Она равна в среднем 13% от диаметра ротора, к примеру, если ротор 6 см, то магнит будет толщиной 6 см. Кстати, обычно покупают круглые магниты.
Когда с магнитами определились, можно приступать к проточке ротора асинхронного двигателя, чтобы разместить магниты. Если у магнитов высота 6 см, то диаметр стачивается на 12+1 мм – в этом случае 1 мм будет запасом на кривизну рук. Разместить магниты на роторе можно двумя способами.
Первый – за счет предварительной оправки, в которой сверлятся отверстия для магнитов по шаблону, затем оправку одевают на ротор, после чего магниты приклеиваются в просверленные отверстия. После проточки на роторе необходимо дополнительно сточить полоски между железом – на глубину, равную высоте магнитов. Образованные бороздки заполняются отожженными опилками, смешанными с эпоксидным клеем. Это существенно увеличит эффективность. Опилки между железом ротора послужат дополнительным магнитопроводом генератора. Выборка делается на станке или отрезной машинкой.
Оправка для приклеивания магнитов делают так: проточенный вал оборачивается полиэтиленом, затем наматывается пропитанный эпоксидным клеем бинт, а после этого вал стачивается на станке под необходимые размеры и снимается с ротора. Наклеивается шаблон и сверлятся отверстия для магнитов. Затем делается оправка на ротор и приклеиваются магниты. Обычно их наклеивают на эпоксидный клей.
Асинхронные генераторы стационарного типа можно использовать для электрообогрева жилых домов, приводить в движение ветродвигателями или турбинами, установленными на речке или ручье. При этом следует помнить, что генератор, сделанный из асинхронного двигателя, относится к устройствам повышенной опасности. Поэтому напряжение в 380 В можно применять лишь в случае крайней необходимости. Как правило, владельцы таких агрегатов ограничиваются напряжением в 220 В.
"Лайки" в соц. сетях:
Читайте также:
tuningui.com
Асинхронный электродвигатель на роторе не имеет магнита, вместо него располагаются короткозамкнутые витки. Многие думают, что асинхронный электродвигатель невозможно переделать в генератор, но имеется один способ – применить конденсаторы.
Асинхронный генератор на сегодняшний день является самой распространенной и известной электрической машиной переменного тока, его используют в качестве двигателя. Почти половину всей вырабатываемой электроэнергии в мире потребляют только низковольтные генераторы, их годовой выпуск исчисляется сотнями миллионов. Это говорит о том, что устройства необходимы для различных потребностей сельскохозяйственного и промышленного производства, используются в транспортных и авиационных системах, в специальной и военной технике и т.д.
Такие двигатели несложны по конструкции, достаточно надежны в эксплуатации, имеют невысокую стоимость. Поэтому сфера применения асинхронных двигателей непрерывно расширяется. В последние годы часто стали использовать асинхронные двигателя в генераторном режиме, что предоставляет возможность через выпрямительные устройства обеспечить питанием потребителей постоянного тока и трехфазного тока.
Из-за отсутствия подвижных и постоянных магнитов, которые вступают в трение друг с другом, асинхронный двигатель является эффективным в применении и простым в сборке. Чтобы генератор из асинхронного двигателя сделать своими руками, вам понадобятся некоторые вспомогательные элементы для подключения устройства плавного пуска.
Вначале необходимо обмотку будущего генератора как следует связать методом звезды или треугольника. От выбора соединения зависит значение трехфазного напряжения на выходе устройства. На двигателе должны отмечаться две величины, самая наименьшая будет соответствовать напряжению при подключении треугольником, а более большая величина – звездой.
Затем необходимо найти конденсаторы с напряжением более чем 500В, главное помнить, что нужно выбирать не электролитические и неполярные конденсаторы. С помощью вольтметра нужно удостовериться в их разрядке, а если присутствует даже небольшой заряд, то необходимо разрядить конденсаторы. Разрядку легко осуществлять с помощью обыкновенной лампочки накаливания.
Простейшая схема включения
Специальный трехфазный автомат подключают к генератору для того, чтобы прекратилась подача питания. Подключенный генератор к контактам нагрузки при запуске может не справиться с генерацией напряжения. Отключить автомат нужно предварительно, а после этого подсоединить нагрузку. Двигатель запускается до необходимой скорости вращения, после этого нужно немного подождать и включить автомат. На нагрузку генератора станет бесперебойно поступать напряжение. Главное помнить, что нельзя вместе с генератором, в сеть включать феррорезонансный стабилизатор (если он самостоятельно изготовлен), т.к. на выходе двигателя будет появляться нестабильное напряжение.
Обмотку статора нужно обязательно зашунтировать не электролитическим конденсатором, а его напряжение должно быть не меньше напряжения рабочего двигателя в два раза. После шунтирования получившийся генератор сначала будет вырабатывать не слишком большое напряжение. Через обмотку и конденсатор станет идти ток, который относительно напряжения будет сдвинут по фазе. Текущий процесс происходит лавинообразно до тех пор, пока на обмотке статора напряжение не станет номинальным напряжению двигателя.
solo-project.com
