Generator asynchroniczny: urządzenie i zasada działania

Generator asynchroniczny Jest urządzeniem, dzięki któremu możliwe jest zasilenie w energię elektryczną urządzeń przemysłowych, a także AGD. Urządzenia tego typu charakteryzują się łatwością obsługi i wygodną konstrukcją.

Generator ma prostą konstrukcję. Główne elementy urządzenia to:

• wirnik;
• stojan.

Pierwszy jest częścią ruchomą, a drugi element zachowuje swoją pozycję podczas pracy. W urządzeniu nie można od razu zauważyć uzwojeń drutu, do produkcji którego zwykle używa się miedzi. Istnieją jednak uzwojenia, tylko że są wykonane z aluminiowych prętów i mają ulepszone właściwości.

Przestrzeń wewnętrzna wypełnione płytami stalowymi, a same pręty aluminiowe są wciskane w rowki wykonane w rdzeniu elementu ruchomego. Wirnik znajduje się na wale generatora, a sam stoi na specjalnych łożyskach. Mocowanie elementów zespołu zapewniają dwie osłony, które zaciskają wał z obu stron. Korpus wykonany jest z materiału metalowego. Niektóre modele są dodatkowo wyposażone w wentylator do chłodzenia urządzenia podczas pracy, a na obudowie znajdują się płetwy.

Zaleta generatorów jest możliwość ich zastosowania w sieci o napięciu zarówno 220 V jak i przy wyższych prędkościach. Do prawidłowego podłączenia urządzenia konieczny jest dobór odpowiedniego obwodu.

Głównym zadaniem generatora jest wytwarzanie energii elektrycznej za pomocą energii mechanicznej:

• wiatr;
• hydrauliczny;
• wewnętrzne przekonwertowane na mechaniczne.

Gdy wirnik zaczyna się obracać, na jego konturze powstają magnetyczne linie siły. Przechodzą przez uzwojenia znajdujące się w stojanie, powodując siłę elektromotoryczną. To ona odpowiada za pojawienie się prądu w obwodach. Dzieje się tak z powodu podłączenia aktywnych obciążeń do urządzenia.

Ważnym punktem do rozważenia dla płynnego działania jest w śledzeniu prędkości obrotowej wału... Musi być większa niż częstotliwość, przy której generowany jest prąd przemienny. Ostatni wskaźnik ustawiają bieguny stojana. Mówiąc najprościej, w procesie wytwarzania energii elektrycznej wymagane jest zapewnienie niedopasowania częstotliwości. Powinny pozostawać w tyle o wielkość poślizgu wirnika.

Gdy wał obraca się pod wpływem zewnętrznego impulsu uzyskanego w wyniku wykorzystania energii mechanicznej i magnetyzmu szczątkowego, powstaje własne pole elektromagnetyczne urządzenia. W rezultacie oba pola - mobilne i stacjonarne - wchodzić w interakcje ze sobą dynamicznie.

Prąd uzyskiwany w AG ma niewielkie wartości. Aby zwiększyć moc wyjściową, będziesz potrzebować wzrost indukcji magnetycznej.

Popularne są generatory asynchroniczne, a wśród zalet takich stacji są:

• odporność na przeciążenie i zwarcie;
• prosta konstrukcja;
• niewielki procent zniekształceń nieliniowych;
• stabilna wydajność dzięki niskiej wartości czystego współczynnika;
• stabilizacja napięcia wyjściowego.

Po podłączeniu generator emituje niewielką ilość ciepło reaktywnedlatego jego konstrukcja nie wymaga instalacji dodatkowych urządzeń chłodzących. Umożliwia to niezawodne uszczelnienie wewnętrznej wnęki urządzenia, aby chronić ją przed wilgocią, brudem lub kurzem.

Ze względu na swoje zalety generatory są aktywnie wykorzystywane jako źródła energii elektrycznej w następujących obszarach i obszarach:

• transport;
• przemysłowy;
• domowy;
• rolniczy.

Również potężne jednostki znajdują się w warsztaty samochodowe. Dodatkowo ich uproszczona konstrukcja pozwala na stosowanie urządzeń jako źródła energii elektrycznej. Urządzenia są do nich podłączone do spawania, a także z ich pomocą organizują zaopatrzenie w żywność dla ważnych osób ośrodki opieki zdrowotnej.

W ten sposób nawet wsie i gospodarstwa oddalone od sieci centralnych mogą zaopatrywać się w energię.

Główną różnicą między generatorem asynchronicznym a generatorem synchronicznym jest zmodyfikowany konstrukcja wirnika... W drugiej wersji wirnik wykorzystuje uzwojenia druciane. Aby zorganizować ruch obrotowy wału i wytworzyć indukcję magnetyczną, jednostka wykorzystuje autonomiczne źródło zasilania, które często jest generatorem o mniejszej mocy. Jest umieszczony równolegle do osi, na której znajduje się wirnik.

Zaletą generatora synchronicznego jest wytwarzanie czystej energii elektrycznej. Ponadto urządzenie łatwo synchronizuje się z innymi podobnymi maszynami, a to też jest różnica.

Jedyna wada wziąć pod uwagę podatność na przeciążenie i zwarcie. Dodatkowo należy zauważyć, że różnica między tymi dwoma rodzajami sprzętu polega na: Cena £. Jednostki synchroniczne są droższe niż jednostki asynchroniczne.

Jeśli chodzi o czysty czynnik, jego wskaźnik jest znacznie niższy dla jednostek asynchronicznych. Dlatego można argumentować, że tego typu urządzenie generuje czysty prąd elektryczny bez żadnych zanieczyszczeń. Dzięki działaniu takiej maszyny możliwe jest zapewnienie bardziej niezawodnej pracy:

• UPS;
• ładowarki;
• odbiorniki telewizyjne nowej generacji.

Start modeli asynchronicznych jest szybki, wymaga jednak zwiększenia prądów rozruchowych, które rozpoczynają obrót wału. Zaletą jest to, że w trakcie pracy konstrukcja podlega mniejszym obciążeniom reaktywnym, dzięki czemu można było poprawić wskaźniki reżimu termicznego. Ponadto praca generatorów asynchronicznych jest bardziej stabilna niezależnie od prędkości, z jaką obraca się element ruchomy.

Istnieje kilka klasyfikacji generatorów asynchronicznych. Mogą różnić się następującymi czynnikami.

• Typ wirnika - obrotowa część konstrukcji. Obecnie produkowane jednostki tego typu mają w swojej konstrukcji wirnik fazowy lub klatkowy. Pierwsza wyposażona jest w uzwojenie indukcyjne, które jest izolowanym przewodem. Z jego pomocą możliwe jest wytworzenie dynamicznego pola magnetycznego. Druga opcja to pojedyncza konstrukcja o cylindrycznym kształcie. Wewnątrz znajdują się kołki wyposażone w dwa pierścienie blokujące.
• Liczba faz roboczych. Oznaczają uzwojenia wyjściowe lub stojana znajdujące się wewnątrz urządzenia. W takim przypadku weekend może mieć jedną lub trzy fazy. Ten wskaźnik określa przeznaczenie generatora. Pierwsza opcja jest dostępna do pracy przy napięciu 220 V, druga - 380 V.
• Diagram połączeń... Istnieje kilka sposobów na zorganizowanie działania generatora trójfazowego. Możliwe jest podłączenie cewek do urządzenia za pomocą połączenia w gwiazdę lub trójkąt. Można je również umieszczać na słupach elementu nieruchomego - stojana.

Dzisiaj różne wariacje silników asynchronicznych... Do podłączenia może być jednofazowy lub trójfazowy. Może być wyposażony w kilka uzwojeń lub modernizację konstrukcji wirnika. Jednak w każdym przypadku schematy połączeń urządzenia pozostają niezmienione.

Wśród typowych schematów są następujące.

• "Gwiazda". W takim przypadku konieczne jest wzięcie końców uzwojeń stojana i połączenie ich w jednym punkcie. Metoda jest odpowiednia głównie dla generatorów trójfazowych, które muszą być podłączone do linii trójfazowej o wyższym napięciu.

• "Trójkąt". Jest to konsekwencja pierwszej opcji, tylko połączenie następuje sekwencyjnie. W rezultacie okazuje się, że koniec pierwszego uzwojenia jest połączony z początkiem drugiego, koniec drugiego - z początkiem trzeciego i tak dalej. Zaletą tej metody jest możliwość generowania maksymalnej mocy podczas pracy urządzenia.

• „Gwiazda-trójkąt”. Ta metoda uwzględnia zalety dwóch poprzednich. Zapewnia łagodny rozruch i dostarczanie dużej mocy. Aby się połączyć, musisz użyć przekaźnika czasowego.

Każdy generator jest podłączony do systemu za pomocą pewien schemat, który określa sposób wytwarzania energii elektrycznej. Każda z tych metod oznacza racjonalne umieszczenie drutów uzwojeń elementu nieruchomego między biegunami jego rdzenia, tylko w tym przypadku połączenie tych drutów odbywa się na różne sposoby.

Na początek warto to wyjaśnić nie będzie działać, aby utworzyć asynchroniczną stację mobilną od podstaw... Najwięcej, co można zrobić, to wykonać wirnik bez przeróbek lub zmodernizować silnik asynchroniczny do alternatywnej konstrukcji.

Do przeprowadzenia prac przy modernizacji wirnika wystarczy zaopatrzyć się w gotowe stojan z silnika i przeprowadzić serię eksperymentów. Główną ideą montażu generatora domowej roboty jest użycie magnesów neodymowych. Z ich pomocą możliwe będzie wyposażenie wirnika w wymaganą liczbę biegunów do generowania energii elektrycznej.

Przyklejając magnesy do przedmiotu obrabianego, który należy najpierw osadzić na wale oraz obserwując biegunowość i kąt przesunięcia, możliwe będzie osiągnięcie pożądanego rezultatu. Potrzebujesz dużo magnesów, minimalna ilość to 128 sztuk. Gotowa konstrukcja wirnika jest dopasowana do stojana. Podczas wykonywania tej procedury konieczne jest zapewnienie szczeliny między zębami a biegunami magnetycznymi wirnika. Powinno być minimalne.

W tym procesie ważne jest regularne schładzanie konstrukcji.aby zapobiec deformacji i utracie właściwości magnetycznych. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, generator będzie działał poprawnie.

W procesie tworzenia generatora asynchronicznego może pojawić się tylko jeden problem. Trudno jest stworzyć idealną konstrukcję wirnika w domu., dlatego jeśli istnieje możliwość użycia tokarki, lepiej jej nie zaniedbywać. Dopasowanie i przerobienie części zajmuje również dużo czasu.

Inną opcją uzyskania generatora jest konwersja silnika indukcyjnego stosowanego w samochodach,... Dodatkowo warto zaopatrzyć się w elektromagnes, którego moc spełni wymagania w stosunku do przyszłego sprzętu. Warto zaznaczyć, że szukając silnika należy wziąć pod uwagę, że jego moc to połowa wartości, jaką chcesz osiągnąć w generatorze.

Aby uzyskać pożądany projekt i zorganizować jego sprawne działanie, trzeba będzie dokonać zakupu 3 modele kondensatorów... Każdy element musi być w stanie wytrzymać napięcia 600 V.

Moc bierna generatora typu asynchronicznego jest powiązana z pojemnością kondensatora, więc można ją obliczyć za pomocą wzoru. Należy zauważyć, że wraz ze wzrostem obciążenia wzrasta moc generatora. Tak więc, aby uzyskać stabilne napięcie w sieci, konieczne będzie zwiększenie pojemności kondensatorów.

Zobacz poniższy film o zasadzie działania generatora asynchronicznego.