Как сделать из генератора электродвигатель: Переделка автомобильного генератора в мощный электродвигатель

Переделка автомобильного генератора в мощный электродвигатель

Автомобильные генераторы, благодаря своей конструкции, имеют малые размеры и очень высокую мощность. Казалось бы, такая кроха может запросто выдать в среднем 2000 Вт мощности (бывают модели и до 5 кВт).
Генератор не может работать как электродвигатель, если просто приложить к нему напряжение. Чтобы превратить его в малогабаритный, мощный мотор его необходимо доработать.

Переделываем генератора в мощный электродвигатель

В примере использовать модель на 95 Ампер. Снимаем пластиковый кожух с задней части генератора.

Под этим кожухом располагаются трехфазный мост выпрямительных диодов закрепленный на радиаторе. И щеточный узел с контроллером регулировки выходного напряжения.

Откручиваем радиатор с диодами. Возможно придется поработать кусачками, чтобы все можно было быстро удалить.

В этой модели щетки и котроллер имеют один пластиковый корпус.

Отпилим щетки от контроллера.

Сам генератор построен по типу коллекторного двигателя. Имеет 6 выводом соответственно от трех обмоток на статоре.

Чтобы включить обмотки «треугольником» нужно соединить их последовательно между собой.

В итоге получился обыкновенный коллекторный, трехфазный двигатель 12 В и мощностью порядка 1,5 кВт.
Для управления им можно использовать контроллер от велосипеда, который предназначен для управления мотор-колесом. Купить его можно на Али Экспресс — http://ali.pub/4aplqd
Напряжение может быть любое, все они рассчитаны на напряжение не ниже 12 В. А вот мощность контроллера должна быть не ниже 1,5 кВт.

Чтобы запустить генератор как двигатель, необходимо на его коллектор подать постоянное напряжение. Для этого устанавливаем на место щеточный узел и подаем на него постоянное напряжение 12 В.

Ток, конечно большой, но его можно уменьшить в зависимости от требуемой мощности.

Подключаем контроллер к двигателю и к аккумулятору 12 В.

Ручкой управления регулируем обороты вала двигателя.
Длаее такой мотор можно установить хоть на багги, хоть на велосипед. 1,5 кВт мощности хватит на все.

Смотрите видео

В видеоролике вы можете наглядно убедится о скорости и мощности багги, построенного на двигателе из автомобильного генератора.

Как переделать любой асинхронный двигатель в генератор

Тот кто знаком с устройством асинхронного двигателя прекрасно знает, что работать просто так в режиме генератора он не будет. Все дело в отсутствии магнитного поля, способного создать электродвижущую силу в обмотках его статора. Но что будет, если доработать ротор мотора постоянными магнитами? По сути должен получиться генератор, способный преобразовывать механическую энергию в электрический ток. Давайте проверим.

Понадобится

Переделка асинхронного двигателя в генератор переменного тока

Вскрываем корпус двигателя, открутив крепежные винты. Снимаем крышку одной из сторон.

Вытаскиваем якорь, он же короткозамкнутый ротор.

Осматриваем статор на повреждения на всякий случай на наличие повреждений. И определяемся с чередованием постоянных магнитов.

Неодимовые магниты плоские, а круглые, потому что их будет проще установить.

Занимаем примерное расположение магнитов на роторе.

Обклеиваем якорь малярным скотчем, повторяем расстановку.

Для наглядности рисуем полюса магнитов.

Сверлим глухие отверстия по диаметру и толщине магнитов. Разводим эпоксидную смолу и вклеиваем магнитики в углубления заподлицо.

Красим для эстетического вида и защиты от коррозии все части электродвигателя.

Устанавливаем ротор обратно. Сборку производим в обратной последовательности.

Фиксируем болтами крышки двигателя.

Проверка генератора

Подключаем дрель или шуруповерт к валу мотора.

Обеспечиваем вращение. Как видно выходное напряжение присутствует.

Теперь подключаем нагрузку. Это люминисцентная лампа на 220В и 5 Вт. Так как двигатель трехфазный, для концентрации энергии в одной точке, свободную обмотку шунтируем конденсатором.

Лампа светит ярко, почти как от сети.

Мощность, напряжения, требуемый момент вращения — все это будет зависеть от модели конкретного электродвигателя.

Заключение

В данном примере получился генератор, требующий больших оборотов. Теоретически его конечно же можно использовать, скажем, в ветряке и снимать небольшое напряжение порядка 20-30 В. Он вполне будет работать, так как в нем практически отсутствует магнитное залипание и ветер будет без лишних усилий крутить лопастя.

Смотрите видео

ГЕНЕРАТОР ИЗ ДВИГАТЕЛЯ СВОИМИ РУКАМИ

С разбора CD-rom скопилось уже некоторое количество бесколлекторных двигателей постоянного тока (это те, что крутят диск). И место вроде много не занимают, но на глаза попадаются часто. Наконец принял решение, что надо уже как-то с ними определиться.

Итак, это бесколекторный двигатель постоянного тока, положение ротора в нём отслеживается тремя датчиками Холла, управляется при помощи микросхемы драйвера ВА6849FP (регулировка оборотов). В теории всё просто, а вот на практике впечатления могут зашкалить уже от одного обозрения платки на которой движок собственно и установлен.

Поэтому не стал вникать в назначение многочисленных выводов шлейфа, а просто взял и располовинил двигатель, и увидел его статор. Однако полный обзор печатной платы был по прежнему недосягаем. Осознав, что без жертв не обойтись, отпаял провода (3 штуки) идущие с обмоток статора на плату, а затем сложил – переломил вдвое плату  вместе с металлической пластиной крепления.

Освобождённый статор плюхнулся на стол и опять же в позновательных целях был незамедлительно размотан. Теперь могу сообщить, что мотор имел три обмотки (фазы) соединённых методом «звезда», но вполне возможен вариант когда они могут быть соединены методом «дельта».

Схема сборки

Электродвигателя конечно не стало, но вместе с ним не стало и робости перед неизведанным, ибо и неизведанного теперь не было.  На фото проводники образуют обмотки и заканчиваются выводами. Соединения обмоток  отличаются, но электрическая сущность больших изменений не претерпевает. Относительно толстые провода обмоток статора навели на мысль, что с этого движка можно получить неплохой ток, будь он использован в качестве генератора, да ещё если и несколько вольт напряжения выдаст, то возможно «счастье»!

Остановился вот на такой схеме снятия с электродвигателя, впрочем, теперь уже генератора,  вырабатываемого им электрического тока. Данная схема была собрана и опробована со следующими номиналами электронных компонентов: С1 – 100 мкФ х 16 В, все шесть диодов 1N5817.

Было бы интересно опробовать и такую схему, но пока «руки не дошли». Как более совершенный вариант — поставить на выход стабилизатор.

Для дальнейших действий был взят ещё один электродвигатель и приведён в должное состояние для подключения и крепления. Шестерёнки (зубчатая пара) с передаточным отношением 1:5 от китайского фонарика – «жучка».

Всё было смонтировано на подходящее основание. Важным в этой операции является правильно «взять» межцентровое расстояние зубчатых колёс и установить их оси вращения в единой пространственной плоскости.

Схема собрана, вновь обращённый генератор к тесту готов.

При интенсивном, но без мазохизма, вращении большого зубчатого колеса пальцами рук напряжение легко достигает отметки в 1,7 вольта (без нагрузки).

При подключении нагрузки, лампочки на 2,5 В и 150 мА, сила тока достигает 120 мА. Лампочка вспыхивает в пол накала.

Видео — работа под нагрузкой

Возьму на себя смелость заявить, что даже данный конкретный двигатель возможно использовать в качестве ветрогенератора способного вырабатывать электрический ток в достаточном количестве для зарядки одного аккумулятора ААА напряжением 1,2 В и ёмкостью до 1000 мА включительно.

 Прошу обратить внимание на то фото, которое показывает монтаж шестерён на основании. На правую сторону большого зубчатого колеса так и «проситься» установка ещё одного моторчика. Кинематическая схема будет такой: одно ведущее колесо вращает два ведомых. Возможности удваиваются, реальным становиться собрать повышающий преобразователь и заряжать даже аккумуляторы мобильных телефонов. Вопросами добычи электричества занимался Babay.

   Форум по электротехнике

   Обсудить статью ГЕНЕРАТОР ИЗ ДВИГАТЕЛЯ СВОИМИ РУКАМИ

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.

Изготовление генератора для ветряка из асинхронного двигателя своими руками

Этапы

Создание самодельного ветрогенератора имеет два основных этапа:

• изготовление ротора
• создание генератора

Эти работы между собой не имеют практически ничего общего, так как надо сделать разные по сути и назначению узлы системы. Для изготовления того и другого элемента используются подручные механизмы и приспособления, которые можно использовать или переделать в необходимый узел. Один из вариантов создания генератора, часто используемый при изготовлении ветрогенератора — изготовление из асинхронного электродвигателя, которое наиболее удачно и качественно позволяет решить проблему. Рассмотрим вопрос подробнее:

Изготовление генератора из асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель является наилучшей «заготовкой» для изготовления генератора. Он имеет для этого наилучшие показатели по устойчивости к короткому замыканию, менее требователен к попаданию пыли или грязи. Кроме того, асинхронные генераторы вырабатывают более «чистую» энергию, клирфактор (наличие высших гармоник) у этих устройств всего 2% против 15% у синхронных генераторов. Высшие гармоники способствуют нагреву двигателя и сбивают режим вращения, поэтому их малое количество является большим плюсом конструкции.

Асинхронные устройства не имеют вращающихся обмоток, что в значительной степени снимает возможность выхода их из строя или повреждения от трения или замыкания.

Также важным фактором является наличие на выходных обмотках напряжения в 220В или 380 В, что позволяет подключать приборы потребления прямо к генератору, минуя систему стабилизации тока. То есть, пока есть ветер, приборы будут работать точно так же, как от сети.

Единственное отличие от работы полного комплекса в прекращении работы сразу же после стихания ветра, тогда как аккумуляторы, входящие в комплект, какое-то время питают потребляющие устройства используя свою емкость.

Как переделать ротор

Единственным изменением, которое вносится в конструкцию асинхронного двигателя при переделывании его в генератор, является установка на ротор постоянных магнитов. Для получения большей силы тока иногда перематывают обмотки более толстым проводом, имеющим меньшее сопротивление и дающим лучшие результаты, но эта процедура не критична, можно обойтись и без нее — генератор будет работать.

Ротор асинхронного двигателя не имеет никаких обмоток или иных элементов, являясь, по сути, обычным маховиком. Обработка ротора производится в токарном станке по металлу, обойтись без этого никак нельзя. Поэтому при создании проекта надо сразу решить вопрос с техническим обеспечением работ, найти знакомого токаря или организацию, занимающуюся такими работами. Ротор надо уменьшить в диаметре на толщину магнитов, которые будут на него установлены.

Существует два способа монтажа магнитов:

• изготовление и установка стальной гильзы, которая одевается на предварительно уменьшенный в диаметре ротор, после чего на гильзу крепятся магниты. Этот способ дает возможность увеличить силу магнитов, плотность поля, способствующую более активному образованию ЭДС
• уменьшение диаметра только на толщину магнитов плюс необходимый рабочий зазор. Этот способ проще, но потребует установки более сильных магнитов, лучше всего — неодимовых, которые имеют намного большее усилие и создают мощное поле.

Установка магнитов производится по линиям конструкции ротора, т.е. не воль оси, а несколько смещенными по направлению вращения (на роторе эти линии хорошо видны). Магниты расставляются по чередованию полюсов и фиксируются на роторе с помощью клея (рекомендуется эпоксидная смола). После ее высыхания можно производить сборку генератора, в который отныне превратился наш двигатель, и переходить к испытательным процедурам.

Испытания вновь созданного генератора

Эта процедура позволяет выяснить степень работоспособность генератора, опытным путем определить скорость вращения ротора, необходимую для получения нужного напряжения. Обычно прибегают к помощи другого двигателя, например, электродрели с регулируемой частотой вращения патрона. Вращая ротор генератора с подключенным к нему вольтметром или лампочкой, проверяют, какие скорости необходимы для минимума и каков максимальный предел мощности генератора, чтобы получить данные, на основе которых будет создаваться ветряк.

Можно в испытательных целях подключить какой-либо прибор потребления (например, нагреватель или осветительное устройство) и убедиться в его работоспособности. Это поможет снять все возникающие вопросы и внести какие-либо изменения, если возникнет такая необходимость. Например, иногда возникают ситуации с «залипанием» ротора, не стартующего при слабых ветрах. Это происходит при неравномерном распределении магнитов и устраняется разборкой генератора, отсоединением магнитов и повторным их укреплением в более равномерной конфигурации.

По завершении всех работ в распоряжении появляется полностью рабочий генератор, который отныне нуждается в источнике вращения.

Изготовление ветряка

Для создания ветряка потребуется выбрать какой-либо из вариантов конструкции, которых имеется немало. Так, существуют горизонтальные или вертикальные конструкции ротора (в данном случае термин «ротор» обозначает вращающуюся часть ветрогенератора — вал с лопастями, приводимый в движение силой ветра). Горизонтальные роторы имеют более высокую эффективность и устойчивость в производстве энергии, но нуждаются в системе наведения на поток, которая, в свою очередь, нуждается в легкости вращения на валу.

Чем мощнее генератор, тем труднее его вращать и тем большее усилие должен развивать ветряк, что требует его больших размеров. При этом, чем крупнее ветряк, тем он тяжелее и обладает большей инерцией покоя, что образует замкнутый круг. Обычно используют средние значения и величины, дающие возможность образовать компромисс между размерами и легкостью вращения.

Вертикальные ветряки проще в изготовлении и не требовательны к направлению ветра. При этом, они имеют меньшую эффективность, так как ветер с одинаковой силой воздействует на обе стороны лопасти, затрудняя вращение. Для того, чтобы избежать этого недостатка, создано множество различных конструкций ротора, таких как:

• ротор Савониуса
• ротор Дарье
• ротор Ленца

Известны ортогональные конструкции (разнесенные относительно оси вращения) или геликоидные (лопасти, имеющие сложную форму, напоминающую витки спирали). Все эти конструкции имеют свои достоинства и недостатки, основным из которых является отсутствие математической модели вращения того или иного вида лопастей, делающего расчет крайне сложным и приблизительным. Поэтому действуют методом проб и ошибок — создается экспериментальная модель, выясняются ее недостатки, с учетом которых изготавливается рабочий ротор.

Наиболее простая и распространенная конструкция — ротор Савониуса, но в последнее время в сети появляется множество описаний других ветрогенераторов, созданных на базе других видов.

Устройство ротора несложно — вал на подшипниках, на верхней части которого укреплены лопасти, которые под действием ветра вращаются и передают крутящий момент на генератор. Изготовление ротора осуществляется из доступных материалов, монтаж не требует чрезмерной высоты (обычно поднимают на 3-7 м), это зависит от силы ветров в регионе. Вертикальные конструкции почти не требуют ухода или обслуживания, что облегчает эксплуатацию ветрогенератора.

Рекомендуемые товары

видео-инструкция как переделать и схемы

Автор Aluarius На чтение 4 мин. Просмотров 499 Опубликовано

12.01.2016

Все бытовые приборы, которые сегодня используются для домашнего хозяйствования, работают от электроэнергии. То есть, получается так, что электрический ток становится основной механической работы приборов. Но есть у этой зависимости обратная сторона – можно из механической энергии получить электрическую. И этим многие умельцы пользуются, создавая генератор из асинхронного двигателя своими  руками.

Все, у кого есть домик за городом, сталкиваются с проблемой непостоянной подачи электроэнергии. Скажем прямо, это проблема номер один дачных поселков. Выйти из этого положения помогают генераторы, работающие на бензине или солярке. Правда, такие энергетические приборы – удовольствие не из дешевых, поэтому многие дачники собирают генераторы своими руками, используя для этого асинхронный двигатель.

Как работает асинхронный генератор

Итак, как было сказано выше, асинхронный двигатель может работать в режиме генератора только в том случае, если ему создать крутящий момент ротора и правильно подобрать и соединить конденсаторную группу.

Что касается крутящего момента, то здесь огромное количество конструкций и приборов, которые этот крутящий момент могут создать. Вот только несколько примеров.

• Это может быть любой бензиновый или дизельный двигатель небольшой мощности. Многие мастера для этого используют бензопилы или мотоблоки. Чтобы увеличить скорость вращения ротора электродвигателя, необходимо рассчитать соотношение диаметра шкивов, установленных на роторе и валу бензодвигателя. Вращение передается с помощью ремня, цепь в данном случае не используется в виду высокой скорости вращения.
• Можно механическую энергию создать с помощью воды, установив под ее поток лопастную конструкцию, похожую на винт корабля или катера.
• Есть вариант с использованием ветряка.
  Обычно такие приспособления устанавливают в степных зонах, где ветер всегда присутствует.

Это три основных способа получить электрический ток через асинхронный двигатель.

Внимание! Все специалисты уверяют, что идеальный вариант использования двигателя для механической энергии тот, у которого так называемый вечный холостой ход. То есть, скорость вращения не изменяется и является величиной постоянной. К тому же вам придется увеличить скорость вращение вала электродвигателя, которая будет отличаться от номинальной с увеличением на 10%.

Узнать номинальную скорость вращения можно на бирке или в паспорте прибора. Ее единица измерения – об/мин. Если этот показатель вы не нашли, то можно его определить, если включить мотор в питающую электрическую сеть, установив предварительно на валу тахометр.

Теперь что касается конденсаторов и схемы соединения электродвигателя. Во-первых, есть определенная зависимость емкости конденсаторов от мощности генератора.

Вот она в таблице ниже.

Таблица емкости для генератора

Во-вторых, емкость конденсаторов на каждой обметке двигателя одинаковая. В-третьих, учитывайте тот момент, что высокая емкость может привести к перегреву электродвигателя. Поэтому строго придерживайтесь соотношения по таблице. В-четвертых, монтаж и сборка конденсаторной группы – дело ответственное, поэтому будьте внимательны. Очень важна в данном деле изоляция.

Совет! Соединять конденсаторы между собой надо по схеме треугольника. А обмотки по схеме звезда.

Кстати, вот внизу схема включения электродвигателя в качестве генератора.

И еще один момент. Генератор из асинхронного двигателя короткозамкнутого выдает очень большое напряжение. Поэтому если вам необходимо напряжение 220В, то рекомендуется после него установить понижающий трансформатор. Переделать можно и однофазные электродвигатели небольшой мощности, которые используются в бытовых приборах. Конечно, они будут также маломощными, но включить с их помощью лампочку или подключить модем не будет проблемой.

Кстати, начинающие домашние мастера начинают свою деятельность в качестве электрика именно с таких небольших приборов. Их схема проста, детали доступны, к тому же сам собранный прибор практически безопасен.

Рекомендации по эксплуатации генераторов

1. Генератор из асинхронного двигателя – прибор повышенной опасности. И неважно, какой у него мотор, который передает механическую энергию. В любом случае необходимо позаботиться о безопасности эксплуатации. Самый простой способ – провести грамотно изоляцию прибора.
2. Если асинхронный генератор будет использован периодически в качестве источника электроэнергии, то его необходимо укомплектовать измерительными приборами. Обычно для этого используют тахометр и вольтметр.
3. Конечно, должны быть в схеме агрегата и две кнопки: «ВКЛ» и «ВЫКЛ».
4. Обязательное условие – заземление.
5. Учтите и тот факт, что мощность асинхронного генератора обычно отличается от мощности самого электродвигателя на 30-50%. Это связано с потерями при преобразовании механической энергии в электрическую.
6. Обращайте внимание и на температурный режим эксплуатации. Как и двигатель внутреннего сгорания, генератор будет нагреваться.

Заключение по теме

Сделать своими руками генератор из обычного асинхронного двигателя не проблема. Здесь важно соблюсти все требования, которые были нами описаны выше. Небольшая неточность, и все может пойти неправильно. Во всяком случае, получить ток напряжением 220 вольт уже не получится, а если и получится, то сам агрегат долго не проработает.

Как работают генераторы и динамо-машины

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 10 августа 2020 г.

Нефть может быть любимым топливом в мире, но ненадолго. В современных домах в основном используется электричество. и скоро большинство из нас тоже станет водить электромобили. Электричество очень удобно. Вы можете производить его различными способами, используя все, от угля и нефти до ветра и волн.Вы можете сделать это в в одном месте и используйте его на другом конце света, если хотите. И, как только вы его изготовите, вы можете хранить его в батареях и использовать это дни, недели, месяцы или даже годы спустя. Что делает электрический возможная мощность — и действительно практичная — это превосходный электромагнитный устройство, называемое электрогенератором: разновидность электродвигателя работа в обратном направлении, которая преобразует обычную энергию в электричество. Давайте подробнее рассмотрим генераторы и узнаем, как они работают!

Фото: Дизельный электрогенератор середины ХХ века в музее электростанции REA недалеко от Хэмптона, штат Айова. Предоставлено фотографиями в Кэрол М. Хайсмит Архив, Библиотека Конгресса, Отдел эстампов и фотографий.

Откуда берется электричество?

Лучший способ понять электричество — начать с него его собственное название: электрическая энергия. Если вы хотите что-нибудь запустить электрические, от тостера или зубную щетку MP3-плеер или телевидение, вам необходимо обеспечить его постоянным запасом электроэнергии. Откуда ты это возьмешь? Есть основной закон физики называется закон сохранения энергии, который объясняет, как можно получить энергия — и как нельзя.Согласно этому закону существует фиксированный количество энергии во Вселенной и некоторые хорошие новости и некоторые плохие новости о том, что мы можем с этим сделать. Плохая новость в том, что мы не можем создавать больше энергии, чем у нас уже есть; хорошая новость в том, что мы не можем уничтожить любую энергию. Все, что мы можем сделать с энергией, это преобразовать из одной формы в другую.

Фото: Большой электрогенератор, приводимый в движение паром, на геотермальной электростанции «Кожа» компании CalEnergy в округе Империал, Калифорния. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Если вы хотите найти электричество для питания своего телевизора, вы не будет производить энергию из воздуха: сохранение энергии говорит нам, что это невозможно. Вы будете использовать энергию преобразованы из какой-то другой формы в необходимую вам электрическую энергию. Обычно это происходит на электростанции. на некотором расстоянии от вашего дома. Подключите телевизор к розетке, и электрическая энергия течет в него через кабель.Кабель намного длиннее, чем вы думаете: на самом деле он проходит от вашего телевизора — под землей или по воздуху — до электростанция, на которой для вас подготавливается электроэнергия из богатое энергией топливо, такое как уголь, нефть, газ или атомное топливо. В этих экологически чистые времена, часть вашей электроэнергии также будет поступать из ветряные турбины, гидроэлектростанции (которые вырабатывают энергию, используя энергию плотин рек) или геотермальную энергию (внутренняя высокая температура). Где бы ни была ваша энергия, она почти наверняка будет превратился в электричество с помощью генератора.Только солнечные элементы и топливные элементы производить электричество без использования генераторов.

Как мы можем производить электричество?

Фото: Типичный электрогенератор. Он может производить до 225 кВт электроэнергии и используется для испытаний прототипов ветряных турбин. Фото Ли Фингерша любезно предоставлено Министерство энергетики США / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Если вы читали нашу подробную статью о электродвигатели, вы уже довольно много знают, как работают генераторы: генератор — это просто электродвигатель, работающий в обратном направлении.Если ты не прочтите эту статью, вы можете быстро взглянуть, прежде чем читать на — но вот краткое изложение в любом случае.

Электродвигатель — это, по сути, просто плотный моток медной проволоки, намотанный на железный сердечник, который свободно вращается с высокой скоростью внутри мощного постоянного магнита. Когда вы подаете электричество в медную катушку, она становится временный магнит с электрическим приводом — другими словами, электромагнит — и создает вокруг себя магнитное поле. Этот временное магнитное поле противодействует магнитному полю, которое постоянный магнит создает и заставляет катушку вращаться.Немного продуманная конструкция, катушка может непрерывно вращаться в в том же направлении, вращаясь по кругу и питая что угодно из электрическая зубная щетка к электричке.

Фотография: Вращающаяся часть (ротор) типичного небольшого электродвигателя. Электрогенератор имеет точно такие же компоненты, но работает противоположным образом, превращая движение в электрическую энергию.

Так чем же генератор отличается? Предположим, у вас есть электрический зубная щетка с аккумулятором внутри.Вместо того, чтобы позволять батарее питать двигатель, который толкает щетку, что, если бы вы сделали напротив? Что, если вы несколько раз поворачиваете щетку вперед и назад? То, что вы делали бы, было бы вручную крутить электродвигатель. ось вокруг. Это заставит медную катушку внутри двигателя повернуться постоянно внутри его постоянного магнита. Если вы переместите электрический провод внутри магнитного поля, вы заставляете течь электричество через провод — по сути, вы производите электричество. Так что держи поворачивая зубную щетку достаточно долго, и теоретически вы получите электричества достаточно для подзарядки аккумулятора.По сути, вот как генератор работает. (На самом деле, это немного сложнее, чем это и вы не можете зарядить зубную щетку таким образом, хотя добро пожаловать!)

Как работает генератор?

Изображение: такой простой генератор вырабатывает переменный ток (электрический ток, который периодически меняет направление на противоположное). Каждая сторона генератора (зеленая или оранжевая) движется вверх или вниз. Когда он движется вверх, он генерирует односторонний ток; когда он движется вниз, ток течет в другую сторону.Если вы измеритель, подключенный к проводу, вы не знаете, в какую сторону движется провод: все, что вы видите, — это то, что направление тока периодически меняется на противоположное: вы видите переменный ток.

Возьмите кусок провода и подсоедините его к амперметру (то, что измеряет ток) и поместите его между полюсами магнита. Теперь резко проведите проволокой сквозь невидимое магнитное поле, которое создает магнит, и через провод на короткое время протекает ток (регистрируемый на измерителе). Это фундаментальная наука, лежащая в основе электрогенератора, продемонстрированная в 1831 году британским ученым Майклом Фарадеем. (читать краткая биография или длинная биография).Если вы перемещаете провод в противоположном направлении, вы генерируете ток, который течет в обратном направлении. (Если вам интересно, вы можете выяснить направление, в котором течет ток, используя то, что называется правило правой руки или правило генератора, которое является зеркальным отображением правила левой руки, используемого для выяснения того, как работают двигатели.)

Важно отметить, что вы генерируете ток только тогда, когда вы перемещаете провод через магнитное поле (или когда вы перемещаете магнит мимо провода, что равносильно тому же). Недостаточно просто разместить провод рядом с магнитом: для выработки электричества провод должен проходить мимо магнита или наоборот. Предположим, вы хотите производить много электроэнергии. Поднимать и опускать трос в течение всего дня не будет особенным удовольствием, поэтому вам нужно придумать способ, как провести трос мимо магнита, установив один или другой из них на колесо. Затем, когда вы повернете колесо, проволока и магнит будут двигаться относительно друг друга, и будет образовываться электрический ток.

А теперь самое интересное.Предположим, вы сгибаете проволоку в петлю, помещаете ее между полюсами магнита и располагаете так, чтобы она постоянно вращалась — как на схеме. Вероятно, вы увидите, что при повороте петли каждая сторона провода (оранжевая или зеленая) иногда будет двигаться вверх, а иногда — вниз. Когда он движется вверх, электричество будет течь в одну сторону; когда он движется вниз, ток будет течь в обратном направлении. Таким образом, базовый генератор, подобный этому, будет производить электрический ток, который меняет направление каждый раз, когда петля провода переворачивается (другими словами, переменный ток или переменный ток). Однако большинство простых генераторов на самом деле вырабатывают постоянный ток — так как же им управлять?

Генераторы постоянного тока

Так же, как простой электродвигатель постоянного тока использует электричество постоянного тока (DC) для создания непрерывного вращательного движения, так и простой генератор постоянного тока производит стабильную подачу электричества постоянного тока, когда он вращается. Как двигатель постоянного тока, генератор постоянного тока использует коммутатор. Это звучит технически, но это всего лишь металлическое кольцо с трещинами в нем, которое периодически меняет местами электрические контакты катушки генератора, одновременно меняя направление тока.Как мы видели выше, простая проволочная петля автоматически меняет направление тока, которое он производит каждые пол-оборота, просто потому, что он вращается, а задача коммутатора состоит в том, чтобы нейтрализовать эффект вращения катушки, обеспечивая получение постоянного тока.

Иллюстрация: Сравнение простейшего генератора постоянного тока с простейшим генератором переменного тока. В этой конструкции катушка (серая) вращается между полюсами постоянного магнита. Каждый раз, когда он поворачивается на пол-оборота, ток, который он генерирует, меняется на противоположный.В генераторе постоянного тока (вверху) коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка перемещается на пол-оборота, отменяя реверсирование тока. В генераторе переменного тока (внизу) нет коммутатора, поэтому выходной сигнал просто повышается, падает и меняет направление вращения при вращении катушки. Вы можете увидеть выходной ток от каждого типа генератора на диаграмме справа.

Генераторы переменного тока

Что, если вы хотите генерировать переменный ток (AC) вместо постоянного тока? Тогда вам понадобится генератор, который представляет собой просто генератор переменного тока.Самый простой вид генератора переменного тока похож на генератор постоянного тока без коммутатора. Когда катушка или магниты вращаются мимо друг друга, ток естественным образом растет, падает и меняет направление, давая на выходе переменный ток. Так же, как есть Асинхронные двигатели переменного тока, которые используют электромагниты для создания вращающегося магнитного поля вместо постоянных магнитов, поэтому существуют генераторы переменного тока, которые работают по индукции аналогичным образом.

Генераторы в основном используются для выработки электроэнергии от автомобильных двигателей. В автомобилях используются генераторы, приводимые в движение их бензиновые двигатели, которые заряжают свои аккумуляторов во время движения (переменный ток преобразуется в постоянный диоды или выпрямительные схемы).

Генераторы в реальном мире

Фото: Генератор переменного тока — это генератор, вырабатывающий переменный ток (переменный ток) вместо постоянного (постоянного). Здесь мы видим, как механик снимает генератор с двигателя подвесной моторной лодки. Фото Есении Росас любезно предоставлено ВМС США.

Производство электричества звучит просто — и это так. Сложность в том, что нужно приложить огромное количество физических усилий. для выработки даже небольшого количества энергии. Вы поймете это, если у вас есть велосипед с динамо-машиной фары, работающие от колес: вам нужно крутить педали немного сильнее, чтобы фары светились — и это просто для производства крошечного количества электричества, необходимого для питания пара лампочек.Динамо — это просто очень маленькое электричество генератор. Напротив, на реальных электростанциях гигантские генераторы электричества приводятся в действие паровыми турбинами. Это немного похоже на вращающиеся пропеллеры или ветряные мельницы, приводимые в движение паром. Пар производится путем кипячения воды с использованием энергии, выделяемой при сжигании угля, масло или другое топливо. (Обратите внимание, как действует сохранение энергии здесь тоже. Энергия, питающая генератор, поступает от турбина. Энергия, питающая турбину, поступает из топлива.И топливо — уголь или нефть — изначально поступало с заводов, работающих на энергия Солнца. Суть проста: энергия всегда должна исходить от где-то. )

Сколько мощности вырабатывает генератор?

Генераторы указаны в ваттах (измерение мощности, указывающее, сколько энергии производится каждую секунду). Как и следовало ожидать, чем больше генератор, тем большую мощность он производит. Вот приблизительное руководство от самого маленького до самого большого:

Тип	Мощность (Вт)
Велосипед динамо	3
Генератор USB с ручным приводом	20
Микро-ветряная турбина	500
Малый дизель-генератор	5000 (5 кВт)
Ветряная турбина	2 000 000 (2 МВт)

Переносные генераторы

Фото: переносной электрогенератор, работающий от дизель.Фото Брайана Рида Кастильо любезно предоставлено ВМС США.

В большинстве случаев мы принимаем электричество как должное. Мы включаем фонари, телевизоры или стиральные машины, не переставая думать, что электрическая энергия, которую мы используем, должна откуда-то поступать. А вдруг вы работаете на открытом воздухе, в глуши, и нет источник электроэнергии, который можно использовать для питания бензопилы или электродрель?

Одна из возможностей — использовать аккумуляторные инструменты с аккумуляторы. Другой вариант — использовать пневматические инструменты, такие как отбойные молотки.Они полностью механические и питаются от сжатый воздух вместо электричества. Третий вариант — использовать портативный электрогенератор. Это просто небольшой бензиновый двигатель (бензиновый двигатель), похожий на компактный двигатель мотоцикла, с прилагается электрогенератор. Когда двигатель пыхтит, сжигая бензин, он толкает поршень взад-вперед, поворачивая генератор и вырабатывающий на выходе постоянный электрический ток. С участием с помощью трансформатора вы можете использовать такой генератор для производите практически любое необходимое напряжение в любом месте, где оно вам нужно.В виде пока у вас достаточно бензина, вы можете производить собственное электричество поставка на неопределенный срок. Но помните о сохранении энергии: кончится газа, и у вас кончится электричество!

Artwork: Генераторная технология быстро развивалась в 19 веке. Английский химик и физик Майкл Фарадей построил первый примитивный генератор в 1831 году. В течение нескольких десятилетий многочисленные изобретатели создавали практические электрические генераторы. Эта («динамо-электрическая машина») была разработана Эдвардом Уэстоном в 1870-х годах как способ «преобразовывать механическую энергию в электрическую с большей эффективностью, чем прежде.«Он имеет статическое внешнее кольцо магнитов (синий) и вращающийся якорь (катушки) в центре (красный). Коммутатор (зеленый) преобразует генерируемый ток в постоянный. Из патента США 180 082, переизданного 8 141 Эдварда Уэстона, любезно предоставленного Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На этом сайте

Вам могут понравиться эти другие статьи на нашем сайте по связанным темам:

Видео

• Демонстрация электрического генератора ?: Отличное короткое видео доктора Джонатана Хэра и Vega Science Trust очень ясно показывает, как перемещение катушки через магнитное поле может производить электричество.
• Простой генератор: электрический генератор для научной выставки: Уильям Бити дает пошаговое руководство по созданию простого генератора с использованием простых для поиска компонентов (эмалированный провод, магниты, картон и т. Д.).
• Велогенератор: Как привести в действие кухонный комбайн с помощью велосипеда, приводящего в действие генератор переменного тока (разновидность электрогенератора). Довольно изящный эксперимент, хотя комментарий мог бы быть немного яснее.

Книги

Для читателей постарше

Для младших читателей

статей

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2009, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2009/2020) Генераторы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/generators.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Мой самодельный электрогенератор (Сделай сам)

Мой самодельный электрогенератор (Сделай сам)

Exavier’s Проекты

Хотя я изучаю прикладную Экономика, искренне интересуюсь механикой и электричеством.В моем запасе время я пытаюсь спроектировать и иногда даже строить вещи, из которых рисунки. Потому что это моя страсть, и я могу представить, что есть такие, как Я сделал этот сайт, чтобы давать предложения и техническую информацию. Этот информацию не всегда легко найти.

Фото Галерея

Ссылки

экзавьер мои проекты на telenet.be

_____________________________________________________________________________________________________________

Мой самодельный генератор «Generax 1500»

(не еще не закончено)

Однажды Я купил бензиновый двигатель от старой газонокосилки на Ибазаре (теперь Ebay), потому что я хотел узнать, как работает четырехтактный двигатель.Разобрал, почистил все, поставил новые уплотнители и наконец все снова собрал. Но она не заводилась. После того, как снова взял мои инструменты и положил их вместе во второй раз, примерно через две недели, она снова издала свой старый звук. Это я впервые увидел, как она крутится, и она отлично справилась!

Имея сделал все это, подумал я, а почему бы мне не построить что-нибудь полезное с этим кусок красивой техники? Сначала у меня возникла идея сделать мощный водяной насос с ней, но так как я не мог найти подходящие запчасти, я поменял свой ума и решил построить самодельный электрогенератор.

Для изготовления электрогенератора я начал с того двигателя, который у меня уже был. Это Briggs & Stratton 3,5 л.с. с вертикальным валом диаметром 7/8 дюйма (22,22 мм). Серийный номер: Модель 92908 Тип 1282-01 Код 82021605 (двигатель с 1982 года!)

Теперь у меня был двигатель, я сделал чертеж шасси и хочу в местную компанию с ним. Они сделали его из стали толщиной 4 мм. для меня, так что он определенно будет достаточно силен, чтобы сопротивляться механическая мощность моего самодельного электрогенератора.Отверстие под вал двигателя и масло резервуар они сделали резаком. Отверстие для вала генератора я собираюсь сделать сам. Я оседлал двигатель первый раз.

Следующим шагом стал генератор. Я получил промышленная трехфазная (см. техническую информацию далее) электрическая индукционная мотор для свободный. Мне сказали, что их легко превратить в электрогенератор, просто поворотом оси и подключением конденсаторов переменного тока (переменного тока) в параллельно.Я намерен преобразовать трехфазный генератор / генератор вывод в однофазный, пригодный для домашнего использования. Я вернусь к этому когда описываю электрическую часть. Сначала асинхронный двигатель имел поврежденный серый цвет. но я покрасил его в синий цвет.

Характеристики асинхронного двигателя (согласно паспортная табличка двигателя): Производитель: Mez motoren; Фаза: 3 ~; Мощность: 1,5 кВт / 2 л.с. Частота: 50 Гц; Г / Д 380/220 В; Об / мин: 1410; Cos j: 0,82; Текущее: 3.5 / 6,2 А; IP44. Щелкните здесь

для таблицы данных производителя.

Потому что я почувствовал необходимость сварочные соединения (для крепления вертикального монтажного кронштейна самодельного генератора к шасси), а сварщика у меня не было, решил начать с чего-то другого, Терминал. Терминал предусматривает главный выключатель, контрольные лампы для первичной и вторичной вольтаж (до и после переключения) и конечно розетка переменного тока.Внутри есть два конденсатора (проводка C-2C), предохранитель (идеально подойдет дифференциальный выключатель + заземление) и все провода. со своими разъемами. Клеммная пластина изготовлена ​​из матовой нержавеющей стали, которую я вырезал. из другого куска (ручной пилой!).

В ожидании сварки я уже началось с некоторых расчетов передаточного отношения шкивов (щелкните Вот за .xls файл). После некоторых исследований я предположил, что мой бензиновый двигатель крутится на 3600 выстрелов в минуту на полном газу. В Excel я сделал несколько расчетов и заказал два шкива диаметром 67 и 140 мм (SPA, чугун, втулка 1108 и 1610 г.). Тем не менее, позже я нашел веб-сайт, на котором говорилось, что косилка с вертикальной осью двигатели вращаются со скоростью 0,80 об / мин по сравнению с двигателями горизонтальных косилок. В Кроме того, из-за трансмиссии теряется 10% мощности. Со всем этим взято во внимание надеюсь, что мой самодельный генератор будет иметь обороты не менее 1550.В противном случае мне придется покупать новый шкив мотора чуть большего диаметра. или попробуйте разогнать двигатель косилки.

Вал двигателя американских размеров (7/8 дюйма в диаметре), и я подумал, что 22 мм подойдет. Когда я попробовал Чтобы прикрепить шкив, было ясно, что эти 0,225 мм ДЕЙСТВИТЕЛЬНО имеют значение. Итак, мне пришлось отрегулировать шкив двигателя на сверло от 22 мм до 22,225 мм (7/8 дюйма) с точильным камнем на моей электродрели (третье фото).Это далеко от идеала, и я надеюсь, что это сработает. Токарный станок было бы лучшим решением, если бы, конечно, он у меня был.

В контейнерном парке я заметил старую трехколесный велосипед. Так как я отчаянно искал дешевые качественные диски, это открытие было действительно облегчением. я сразу же установил колеса под деревянную тележка.

Только что заказал книгу «Моторы в качестве генераторов для микрогидроэнергетики »г. Найджел Смит.Кто-то посоветовал мне эту книгу, потому что автор подробно объясняет, как электрический проводка генератора должна быть сделана.

Состав: выбор электродвигателя, эффективность, преимущества и недостатки индукционных генераторов по сравнению с другими типами генератор, требования к конденсаторам, напряжение и частота, соображения нагрузки, преобразование 3 фазы в 1 фазу, запуск двигателя

Как говорил мой самодельный генератор еще не закончен.Я надеюсь, что то, что я уже сделал, будет работать вместе в удачный способ.

Моя основная забота — отрегулированные шкив двигателя и передаточное число шкива. Мне также нужно найти кого-нибудь, кто умеет сваривать мне.

Посмотрим …

_____________________________________________________________________________________________________________

1.Генератор

…

Единственное, что я решил — производить электричество, но как? Чем больше читаю об этом, тем больше проблем возникало.

• Одна возможность для использовать автомобильный генератор , но тогда у вас будет 13,8 В постоянного тока.

  Хотя можно преобразовать этот постоянный ток (DC) в 230 В или 115 В переменного тока с инвертором

  , это — достаточно дорогое и некачественное решение (зависит от вашего бюджета).Инверторы мощностью более 500 Вт стоят дорого. кликните сюда схемы этой установки.

• Другой возможность использовать электродвигатель для генерации вашего напряжения. Мотор может быть используется наоборот как электрогенератор! Генерируемое напряжение зависит от номинального напряжения двигателя (теперь генератора).

  Электродвигатели бывают разных типов. Для начала есть AC и DC. моторы. В классе переменного тока есть Induction и Universal моторы .

Что Я так и сделал был второй вариант , при этом он был лучшим и тем менее дорогой. Лучшее, потому что эта установка создает чистый синус волна, и нет квадрата волна как обычный инвертор.Самый дешевый Кстати, потому что я получил старый промышленный трехфазный асинхронный двигатель бесплатно от компании, у которой по стечению обстоятельств их было много, и я хотел их привезти за переработка отходов.

(Я даже мог выбрать из 100!)

Там два типа индукционных генераторов (двигателей) (также называемых асинхронный двигатели или двигатели с короткозамкнутым ротором ). Как правило, эти двигатели предназначены для применения в приложениях 1 фаза или 3 фазы .Первый тип — это мотор для домашнего использования, а второй — для промышленного использования (одинаковая нагрузка в киловаттах делится на три кабеля, поэтому каждый кабель имеет меньший ток и не перегревается). В своем генераторе я использовал промышленный тип потому что я получил это, и я был счастлив, что я что-то нашел.

От то, что я слышал, могу сделать вывод, что трехфазный индукционный генератор более эффективен, чем однофазный генератор.

Другой Тип двигателя переменного тока — синхронный двигатель-генератор . Этот мотор реже, и я предполагаю, что вам нужно использовать свои знания силовой электроники, чтобы заставить эти двигатели генерировать. Это тип автомобильного генератора. Есть обмотки в роторе, статоре и статоре дает переменную мощность ротору для определения правильное напряжение статора (при работе генератора). Все генераторы коммерческие используйте этот тип. Можно найти человека, который может заставить эти двигатели генерировать Вот.

А Третий тип электродвигателя под названием универсальный двигатель менее полезен. Это моторы в мелкая бытовая техника, такая как сверлильные станки, вентиляторы пылесосов, а также генераторы . Они работают как на постоянном, так и на переменном токе. Так что не используйте это или же это но это. Я предполагаю, что эти моторы можно использовать как электрогенераторы, но тогда вам нужно иметь знания в области электроники.Эти двигатели обычно имеют обмотки в их статоре И роторе, и, следовательно, НИКАКОЙ беличьей клетки (см. последний рисунок выше).

Это Веб-сайт дает информация обо всех видах электродвигателей.

Как как вы уже могли видеть, я использовал асинхронный двигатель для выработки энергии. Я сейчас пойду дальше.

I сказал, что я использовал промышленный «трехфазный» асинхронный двигатель в качестве генератор.Что я тоже сказал заключается в том, что мощность делится на три провода, чтобы предотвратить перегрев. Вы могли ошибочно предполагают, что эти выводы соединены параллельно. Нет, реальность больше сложный. Фактически, эти три провода переменного тока имеют «фазовый сдвиг» 120 (360/3), поэтому подключение этих выводов может привести к короткому замыканию. Если если вы хотите узнать об этом больше, нажмите здесь.

В промышленный (3-фазный) асинхронный генератор / двигатель, вы можете сделать два возможных подключения проводки, треугольник (∆) и Уай (Y).

Если мы начинаем с точки зрения генератора, две возможности подключения создают разные сопротивления. Эти сопротивления приносят разные напряжения с их.

Пожалуйста замечание что трехфазный асинхронный двигатель имеет три вывода (возможно, с четвертым, «нейтраль»), по сравнению с асинхронным двигателем домашнего использования, который имеет только два (одна фаза + нейтральный). Я вернусь к этому позже.

• При подключении в Delta каждая из трех катушек изначально рассчитана на 220 В (= старое сетевое напряжение, новое 230 В в Бельгии), поэтому при использовании в качестве электрического генератор, катушка тоже будет подавать 220В.

  Потому что напряжение между ними два из трех выводов ниже в Delta при той же мощности (в Ватт) ток будет выше, чем в Уай. (P = U x I)

• При подключении в Уай, как видно выше, каждый из трех проводов представляет собой комбинацию две катушки. А специальная формула действительно заявляет, что катушка n1 займет 220В и катушка n2 160В.220В + 160 В = 380 В

Та же концепция для звезда : напряжение выше и текущий ниже .

Все эту информацию можно увидеть на заводской табличке электродвигателя.

Кроме того сколько ватт, мощность также будет указана в лошадиных силах (л.с.)

Нажмите Вот копия с объяснением, которую мне дал парень.

Примечание: Для некоторых промышленных электродвигателей каждая из трех опор будет состоять из более чем одной катушки. Затем терминалы нумеруются. от 1 до 9 или 12 вместо 1, 2, 3.

2. Коробка передач …

Если вы хотите производить электричество, вам необходимо подключить индукционный генератор к бензиновый или дизельный двигатель (или что-то более экологичное, например, ветер или водяная турбина).

Вы также можно подключить другой электродвигатель (от 12 В, 24 В до 230 В) к индукционной генератор, например если имеется только батарея на 12 В постоянного тока и вам нужно 120/230 В переменного тока.

Там Есть несколько вариантов соединения между этими двумя основными частями.

Обороты приводного двигателя будут такими же, как индукционного генератора (или генератора другого типа).

• Ремень стяжной. В этой настройке вам понадобятся шкивы. Эти шкивы варьироваться по внешнему диаметру так что вы можете рассчитать соотношение (я вернусь к этому в Engine ). Два шкива соединены с ремень. Там всегда есть потери из-за проскальзывания шкива и ремня. Они разные виды ремня.Недавно СПА или

  Ремни и шкивы SPB заменяют старые A или B. У новых есть лучшее сцепление и, следовательно, меньше потерь. Также следует обратить внимание на внутренний диаметр (вала) шкивов. Большинство двигателей (американского производства!) Имеют вал дюймовой системы. (1/2 «, 7/8») и, следовательно, для двигателя вам понадобятся шкивы с диаметр в дюймовой системе. Для двигателя это зависит от страны, в которой вы живете.

я изготовил самодельный генератор по второму варианту , с клиноременной муфтой.

Пока собирая информацию, конечно, я нашел сайты, где можно купить трансмиссию части.

Эпицентр ; Mfgsupply ; Robocombat ; Феникс-производитель . Также в местных магазинах косилок / электродвигателей можно найти запчасти.

Примечание: Очень важно установить надлежащую защиту ремня / цепи.Движущиеся части очень опасны для ваших рук и детей!

3. Двигатель

…

Единственный ключевой компонент, которого все еще не хватает, — это источник питания. Как я уже сказал, это может быть всем, что

имеет ось.Для электрогенераторов обычно используют 4-тактный бензиновый или дизельный двигатель. двигатель, как и я.

самые известные бренды — Briggs & Stratton, Honda и Текумсе. На последнем я считаю самые лучшие и самые долговечные двигатели.

Важно выбрать двигатель который достаточно мощный, чтобы приводить в действие самодельный генератор. Дело в том, что если нагрузка применительно к генератору, двигатель должен работать больше, чтобы приводить в действие генератор.Чтобы сделать двигатель сильнее, нужно создать хорошее передаточное число. при этом двигатель вращается быстрее, чем генератор (генератор). Обычный бензин обороты двигателя 1800 об / мин на холостом ходу и 3400-3600 об / мин на полном газу.

Мой соотношение 2,09: 1

Кому убедитесь, что лучше всего умножить мощность двигателя на 746, а затем на 0,50.

Пусть мне объяснить.Теоретически лошадиные силы равно примерно 740 Вт. Так что вы можете возразить, что подключать электрогенератор мощностью 2590 Вт для двигателя Briggs & Stratton мощностью 3,5 л.с. На практике это совсем не работает. Если вы попробуете эту настройку, вы увидите, что двигатель глохнет, обороты будут идти в свободном падении. Это происходит потому, что ни бензиновый двигатель, ни индукционный генератор не имеют 100% эффективность. Общая эффективность 50% пока кажется мне разумной.

Примечание: При настройке каждой части электрический генератор на месте, вы должны быть осторожны, чтобы не поставить топливный бак слишком близко к выхлопной трубе. Вы поймете, что это может создать опасный ситуация.

4. Электрическая система

…

Ранее я упоминал об использовании одно- и трехфазных асинхронных электродвигателей в качестве электрические генераторы.Эти два подхода требуют разного подключения. Однако каждый подход требует использования конденсаторов . В виде ns8o говорит: Емкость помогает наводить токи в проводники ротора и заставляет его производить переменный ток. Вы можно обойтись без конденсаторов, но тогда генератор должен быть подключен к электрическая сеть.

Частота будет определяться скоростью источника питания, а напряжение будет определяется емкостью конденсатора.

3 фазы

двигатели как генератор

с такой промышленный электродвигатель у вас есть три вывода (+ нейтраль). Это проблема, поскольку вы будете подключать однофазные домашние нагрузки. (как лампы, электродрель, холодильник и т. д.)

к вашему самодельному генератору.

Там Есть два способа использования промышленного двигателя в качестве электрогенератора в бытовой технике:

• Во-первых, чтобы взять питание между любыми двумя из трех проводов .

  Таким образом, двигатель можно подключать по схеме звезды или треугольника (в зависимости от напряжение, которое вы хотите). Это можно подключить, например лампу мощностью 100 Вт к электрогенератору мощностью 1500 Вт, взяв питание

  от двух из трех проводов (помните: 230 Вольт в треугольнике (120 В в Америке)). Но если вы хотите подключить лампу мощностью 600 Вт к (одной из трех фаз) генератора мощностью 1500 Вт таким образом, она не будет работать. Это потому, что мощность индукционного генератора делится на три (три катушки группы).Можно будет 3 раза подключить пусть я говорю макс. 350 Вт для этого трехфазного индукционного генератора мощностью 1500 Вт. Если вы выберете этот метод, вам придется подключить конденсаторы. над обмотками двигателя.

• Метод второй состоит из специального способа подключения, в котором также используются конденсаторы. Этот способ изготовления однофазный выход (230 В) от трехфазного генератора называется методом C-2C (также описано в: Двигатели как генераторы для микрогидроэнергетики от Найджела Смита (требуются технические знания!) и использует два конденсатора.Одно значение C и один стоимостью 2С. Значения всегда измеряются в F (микрофарад). Катушки индукционного генератора должны быть подключены по схеме «Дельта». Значения конденсаторов см. В той же таблице. как указано выше.

Ссылка для умножения РЕАКТИВНАЯ мощность в кВт (Киловатт) на 7,35 для C. Power берется параллельно по соединению C.

когда При выборе номиналов конденсаторов важно выбирать те, которые имеют достаточную уровень напряжения.Они могут взорваться, если этот рейтинг недооценен. За безопасность выбирайте конденсаторы не менее 350 В (в 1,5 раза больше номинала).

Однофазные двигатели в качестве генератора

Такой асинхронные двигатели, возможно, найти проще, поскольку они используются для привода водяных насосов, электрических газонокосилок и стиральных машин. Однако этот вид индукционных генераторов (спроектированных как двигатель) также требует емкости (в параллельно проводам двигателя) и принцип тот же.Однако они будут потребуется больше емкости, чем потребуется трехфазным системам. Видеть электронная таблица вкладка ‘однофазный двигатель> однофазный генератор)’.

Дополнительный информация, важный!

• Конденсаторы: Всегда использовать двигатель запустите конденсаторов с напряжением, которое в √3 раза выше, чем напряжение, которое вы хотите генерировать.Итак, для моей модели, которая дает как минимум 230 x 1,73 = 400 В. Также существует двигатель начало конденсаторы. Не используйте их. Они взорвутся, если на них будет воздействовать ток. постоянно.

• об / мин: Чтобы начать генерацию, необходимо управляйте двигателем как генератором с частотой вращения немного (+ -6%) выше паспортной. Мой мотор должно быть + — 1500 об / мин вместо номинальной скорости 1410 об / мин.Таким образом, напряжение будет в 1,06 раза больше, чем напряжение, указанное на паспортной табличке. Шахта будет 235 Вольт, что вполне нормально (при приложении нагрузки напряжение будет падение).

  Слишком сильное падение напряжения может повредить ваши компоненты, потому что ток будет расти. Может пригодиться установка предохранителя. Чтобы немного сберечь напряжение, вы можете рассчитать соотношение таким образом, чтобы напряжение будет например 270 Вольт на полном газу. Нецелесообразно запускать электрогенератор при это напряжение как на подшипниках, так и на конденсаторах (слишком высокое напряжение: опасность взрыв) не выдержит.

Потребуется ручное управление.

Хотя ручное управление просто хорошо, там существует также электронное управление напряжением / частотой.

Просто найдите индукционный генератор контроллер (IGC) в Google или Yahoo.

• Маховик двигателя: маховик бензинового двигателя нужен, чтобы двигатель оставался на скорости.Он должен быть тяжелым, в чугуне. В некоторых двигателях газонокосилок (с вертикальным валом) это маховик выполнен из легкого алюминия, вес переносится винтом лезвие. Если вы используете такой двигатель, как я, используйте тяжелые (чугунные) шкивы или установить новый чугунный маховик.

• Шкивы: Убедитесь, что вы приобрели ведущий шкив, имеющий шпоночный паз.Бездельник шкив не будет работать в самодельный генератор потому что они делают не передают мощность от оси на ремень, они просто катятся.

• Запуск самодельный генератор: При запуске бензинового двигателя магнитное поле внутри генератора должно постепенно нарастать. Поэтому это необходимо приложить нагрузки после того, как частота вращения генератора превышает паспортную.То же самое и с выключением самодельного генератора: сначала необходимо переключить нагрузки! В виде как видите, переключатель может пригодиться (ставить после конденсаторов!).

Если вы Если у вас есть вопросы или предложения, напишите мне на [email protected]

___________________________________________________________________________

Фото Галерея

Ссылки

электрических генераторов | Как работают генераторы

Какие части у электрического генератора?

Генератор состоит из девяти частей, и все они играют роль в передаче энергии туда, где она больше всего необходима.Составные части генератора:

1. Двигатель. Двигатель подает энергию на генератор. Мощность двигателя определяет, сколько электроэнергии может обеспечить генератор.

1. Генератор . Здесь происходит преобразование механической энергии в электрическую. Генератор, также называемый «genhead», содержит как движущиеся, так и неподвижные части, которые работают вместе, создавая электромагнитное поле и движение электронов, которые генерируют электричество.

1. Топливная система . Топливная система позволяет генератору производить необходимую энергию. Система включает топливный бак, топливный насос, трубопровод, соединяющий бак с двигателем, и возвратный трубопровод. Топливный фильтр удаляет мусор до того, как он попадет в двигатель, а форсунка нагнетает топливо в камеру сгорания.

1. Регулятор напряжения . Этот компонент помогает контролировать напряжение вырабатываемой электроэнергии.Это также помогает преобразовать электричество из переменного тока в постоянный, если это необходимо.

1. Системы охлаждения и выхлопа . Генераторы выделяют много тепла. Система охлаждения гарантирует, что машина не перегреется. Выхлопная система направляет и удаляет дымовую форму во время работы.

1. Система смазки . Внутри генератора много маленьких движущихся частей. Очень важно смазать их соответствующим образом моторным маслом, чтобы обеспечить бесперебойную работу и защитить их от чрезмерного износа.Уровни смазки следует проверять регулярно, каждые 8 ​​часов работы.

1. Зарядное устройство . Батареи используются для запуска генератора. Зарядное устройство — это полностью автоматический компонент, который обеспечивает готовность аккумулятора к работе в случае необходимости, подавая на него постоянное низкое напряжение.

1. Панель управления . Панель управления контролирует все аспекты работы генератора от скорости запуска и работы до выходов.Современные устройства даже способны определять падение или отключение питания и могут запускать или выключать генератор автоматически.

1. Основной узел / рама . Это корпус генератора. Это та часть, которую мы видим; структура, которая держит все это на месте.

Какое топливо нужно электрогенераторам?

Современные электрические генераторы доступны во многих различных вариантах заправки. Дизель-генераторы — самые популярные промышленные генераторы на рынке.К бытовым генераторам чаще всего относятся: генераторы природного газа или генераторы пропана, тогда как портативные генераторы меньшего размера обычно работают на бензине, дизельном топливе или пропане. Некоторые генераторы могут работать на двух видах топлива — как на бензине, так и на дизельном топливе.

Топливные баки генератора

Топливная система обеспечивает генератор всем необходимым сырьем для выработки электроэнергии, инициируя процесс внутреннего сгорания. Без топлива не может происходить сгорание, и генератор не может преобразовывать механическую энергию в электрическую.Топливо для генератора необходимо хранить на месте, чтобы генератор можно было сразу же запустить в работу при необходимости.

В зависимости от типа генератора и его применения, топливные баки могут быть установлены на раме генератора или могут быть внешними баками, расположенными далеко от самого генератора. Как правило, чем больше генератор и чем дольше он должен работать, тем больше топливный бак. Топливо для генератора хранится в баках разной емкости, в зависимости от предполагаемого использования генератора и требуемой мощности.Танки можно размещать над землей, под землей или под базой. Резервуары вспомогательной базы предназначены для хранения менее 1000 галлонов топлива и расположены над землей, но ниже основания генераторной установки.

Наземные и подземные топливные баки для хранения генератора — лучший выбор для нужд большой емкости. Подземные резервуары для хранения дороже в установке, но они, как правило, служат дольше, поскольку защищены от непогоды. У обоих типов резервуаров для хранения топлива есть свои плюсы и минусы, но вы не будете одиноки в принятии решения.Топливные баки генераторов и топливные системы генераторов должны соответствовать ряду требований и разрешений, прежде чем их можно будет установить, независимо от того, предназначена ли установка для жилого или коммерческого использования.

Основной кодекс, регулирующий топливные баки генератора в Соединенных Штатах, — это Кодексы и стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в частности разделы NFPA 30 и NFPA 37. Таким образом, все запросы на топливный бак генератора должны подаваться в Государственную пожарную службу. Маршалла для утверждения.

Чтобы определить минимальную требуемую емкость топливного бака, вам нужно подумать о том, как вы собираетесь использовать генератор.В случае кратковременных или нечастых отключений электроэнергии может быть приемлемым резервный генератор с меньшим резервуаром для хранения, однако вам нужно будет наполнять резервуар чаще, чем вам нужно заполнять резервуары большего размера. Резервуары большего размера могут потребоваться, если вы планируете снабжать энергией крупный коммерческий объект основным генератором или если вы подвержены длительным и частым отключениям электроэнергии.

Поставщик генератора может помочь вам определить оптимальный размер топливного бака, чтобы у вас было достаточно топлива, когда оно вам понадобится.Еще одна вещь, о которой следует помнить как при покупке генератора, так и при выборе топливного бака для генератора, — это стоимость и доступность топлива в вашем регионе. Перед покупкой генератора рекомендуется поговорить с местными поставщиками топлива, чтобы получить лучшее представление о стоимости и логистике, связанных с получением топлива для генератора.

Выхлопные системы и средства контроля выбросов генератора

Поскольку машины, работающие на ископаемом топливе и работающие непрерывно, даже если это время работы нестабильно, генераторы должны быть оснащены компонентами для их охлаждения и фильтрации выбросов.Системы охлаждения и вентиляции генератора снижают и отводят тепло различными способами:

• Вода. Для охлаждения компонентов генератора можно использовать воду. Этот тип системы охлаждения обычно ограничен конкретными ситуациями или очень большими установками мощностью 2250 кВт и выше.

• Водород. Водород — очень эффективный хладагент, который используется для поглощения тепла, выделяемого работающим генератором. Тепло передается теплообменнику и вторичному охлаждающему контуру, часто расположенным в больших местных градирнях.

• Радиаторы и вентиляторы. Генераторы меньшего размера охлаждаются за счет комбинации стандартного радиатора и вентилятора.

Пары, выделяемые генераторами, аналогичны выхлопным газам других бензиновых или дизельных двигателей. В их состав входят токсичные химические вещества, такие как углекислый газ, который необходимо фильтровать и удалять из выбросов. Выхлопная система генератора справляется с этой задачей.

Выхлопные трубы подсоединены к двигателю, где они направляют дым вверх, наружу и от генератора и установки.Труба выходит за пределы здания, в котором находится генератор, и должна заканчиваться далеко от дверей, окон и других зон забора воздуха.

Помимо выхлопных систем, некоторые генераторы подлежат федеральному регулированию выбросов. Контролируемые выбросы генератора включают: оксид азота (NOx), углеводороды, оксид углерода (CO) и твердые частицы.

В целом аварийные генераторы и генераторы, которые работают менее 100 часов в год, не подпадают под федеральные требования по выбросам генераторов, однако постоянно установленные основные генераторы и резервные генераторы подчиняются федеральным требованиям по выбросам в соответствии с тремя правилами EPA:

• Национальный стандарт выбросов опасных загрязнителей воздуха (NESHAP) — для поршневых двигателей внутреннего сгорания (RICE). 40 Свод федеральных правил, часть 63, подраздел ZZZZ. Также известно как правило RICE.

• New Source Performance Standards (NSPS) — Стандарты производительности для стационарных двигателей с искровым зажиганием . 40 CFR, часть 60, подраздел JJJJ. Также известно как правило NSPS с искровым зажиганием.

• Стандарты характеристик стационарных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия . 40 Свода федеральных правил, часть 60, подраздел IIII. Также известно как правило сжатия зажигания NSPS.

Хорошая новость заключается в том, что многие новые генераторные установки уже соответствуют стандартам выбросов от генераторов благодаря производственным усовершенствованиям. Старые генераторы могут быть заменены на устаревшие, что делает их освобожденными от федеральных правил и подчиняется только государственным и местным стандартам выбросов. Требования к контролю выбросов различаются в зависимости от производителя, размера генератора и даты производства, поэтому лучший способ определить ваши требования к выбросам — это поговорить с продавцом или производителем генератора.

Для более глубокого изучения нормативов выбросов см. Этот официальный документ Cummins «Влияние нормативов выбросов Уровня 4 на энергетическую отрасль».

Панель управления генератора и автоматический переключатель резерва (АВР)

Одним из важнейших компонентов современных генераторов является панель управления генератором. Панель управления — это мозг генератора, а также пользовательский интерфейс генератора; точка доступа и управления работой генератора.

Многие панели управления оснащены автоматическим переключателем резерва (АВР), который непрерывно контролирует поступающую мощность. Когда уровень мощности падает или полностью отключается, ATS сигнализирует панели управления о запуске генератора.Аналогичным образом, когда поступающее питание восстанавливается, АВР сигнализирует панели управления о необходимости выключить генератор и повторно подключается к электросети.

В дополнение к круглосуточному мониторингу, панель управления генератором предоставляет менеджерам сайта обширную информацию:

• Датчики двигателя предоставляют важную информацию об уровнях масла и жидкости, напряжении аккумуляторной батареи, частоте вращения двигателя и часах работы. Во многих генераторах панель даже автоматически отключает двигатель, когда обнаруживает проблему с уровнями жидкости или другими аспектами работы генератора.

• Генераторные датчики предоставляют ценную информацию о выходном токе, напряжении и рабочей частоте.

Какое обслуживание требуется для генератора?

Генераторы

являются двигателями и требуют регулярного технического обслуживания двигателя для обеспечения надлежащей работы. Поскольку многие генераторы обеспечивают резервное питание в случае аварийных ситуаций, операторам крайне важно проводить регулярные проверки и проверки своих генераторов, чтобы гарантировать, что машина будет работать по мере необходимости и в случае необходимости.

Самая лучшая программа обслуживания генератора — это та, которую рекомендует производитель, но, как минимум, все планы обслуживания генератора должны включать регулярное и текущее:

• Осмотр и снятие изношенных деталей.
• Проверка уровней жидкости, включая охлаждающую жидкость и топливо.
• Осмотр и чистка аккумуляторной батареи.
• Проведение теста банка нагрузки на генераторе и автоматическом переключателе.
• Проверка панели управления на точность показаний и индикаторов.
• Замена воздушного и топливного фильтров.
• Осмотр системы охлаждения.
• Смазка деталей по мере необходимости.

Обязательно ведите журнал обслуживания для ведения записей. Включите все показания, уровни жидкости и т. Д., А также дату и показания счетчика моточасов генератора. Эти записи можно сравнить с будущими записями и использовать для помощи в обнаружении отклонений или изменений в работе, которые могут указать вам на скрытые проблемы, которые могут стать серьезными проблемами, если их не проверить.

Генераторы

могут прослужить десятилетия при правильном обслуживании. Эти простые, небольшие вложения со временем окупятся за счет экономии на дорогостоящем ремонте или даже полной замене генератора. Если техническое обслуживание генератора — это не то, чем вы можете управлять самостоятельно, многие дилеры генераторов предлагают контракты на техническое обслуживание или могут порекомендовать квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию, которые помогут вам поддерживать генератор в отличном состоянии год за годом. Это время и деньги, потраченные не зря, если они могут поддерживать ваш бизнес в рабочем состоянии при отключении электроэнергии.

Электрогенератор | инструмент | Британника

Электрогенератор , также называемый динамомашиной , любая машина, которая преобразует механическую энергию в электричество для передачи и распределения по линиям электропередачи для бытовых, коммерческих и промышленных потребителей. Генераторы также производят электроэнергию, необходимую для автомобилей, самолетов, кораблей и поездов.

Механическая мощность для электрогенератора обычно получается от вращающегося вала и равна крутящему моменту вала, умноженному на вращательную или угловую скорость.Механическая энергия может поступать из нескольких источников: гидротурбины на плотинах или водопадах; Ветряные турбины; паровые турбины, использующие пар, получаемый за счет тепла сгорания ископаемого топлива или ядерного деления; газовые турбины, сжигающие газ непосредственно в турбине; или бензиновые и дизельные двигатели. Конструкция и скорость генератора могут значительно различаться в зависимости от характеристик механического первичного двигателя.

Почти все генераторы, используемые для электроснабжения сетей, вырабатывают переменный ток, полярность которого меняется на фиксированную частоту (обычно 50 или 60 циклов или двойное изменение направления в секунду).Поскольку несколько генераторов подключены к электросети, они должны работать на одной частоте для одновременной генерации. Поэтому они известны как синхронные генераторы или, в некоторых случаях, генераторы переменного тока.

Генераторы синхронные

Основная причина выбора переменного тока для электрических сетей заключается в том, что его постоянное изменение со временем позволяет использовать трансформаторы. Эти устройства преобразуют электрическую энергию при любом напряжении и токе, которые она генерирует, в высокое напряжение и низкий ток для передачи на большие расстояния, а затем преобразуют ее в низкое напряжение, подходящее для каждого отдельного потребителя (обычно 120 или 240 вольт для бытовых нужд).Конкретной формой используемого переменного тока является синусоидальная волна, которая имеет форму, показанную на рисунке 1. Она была выбрана, потому что это единственная повторяющаяся форма, для которой две волны, смещенные друг от друга во времени, могут быть добавлены или вычтены и имеют такая же форма возникает в результате. Тогда в идеале все напряжения и токи должны иметь синусоидальную форму. Синхронный генератор предназначен для получения этой формы с максимальной точностью. Это станет очевидно, когда ниже будут описаны основные компоненты и характеристики такого генератора.

Синусоидальная волна.

Encyclopædia Britannica, Inc. Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Ротор

Элементарный синхронный генератор показан в разрезе на рис. 2. Центральный вал ротора соединен с механическим первичным двигателем. Магнитное поле создается проводниками или катушками, намотанными в прорези, вырезанные на поверхности цилиндрического железного ротора. Этот набор катушек, соединенных последовательно, известен как обмотка возбуждения.Положение катушек возбуждения таково, что направленная наружу или радиальная составляющая магнитного поля, создаваемого в воздушном зазоре к статору, приблизительно синусоидально распределяется по периферии ротора. На рисунке 2 плотность поля в воздушном зазоре максимальна снаружи вверху, максимальна внутрь внизу и равна нулю с двух сторон, что приблизительно соответствует синусоидальному распределению.

Элементарный синхронный генератор.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Статор элементарного генератора на рисунке 2 состоит из цилиндрического кольца из железа, обеспечивающего легкий путь для магнитного потока.В этом случае статор содержит только одну катушку, причем две стороны размещены в пазах в утюге, а концы соединены друг с другом изогнутыми проводниками по периферии статора. Катушка обычно состоит из нескольких витков.

Когда ротор вращается, в обмотке статора индуцируется напряжение. В любой момент величина напряжения пропорциональна скорости, с которой магнитное поле, окруженное катушкой, изменяется со временем, то есть скорости, с которой магнитное поле проходит через две стороны катушки.Таким образом, напряжение будет максимальным в одном направлении, когда ротор повернут на 90 ° от положения, показанного на рисунке 2, и будет максимальным в противоположном направлении на 180 ° позже. Форма волны напряжения будет примерно синусоидальной формы, показанной на рисунке 1.

Роторная конструкция генератора на рисунке 2 имеет два полюса: один для магнитного потока, направленного наружу, и соответствующий полюс для потока, направленного внутрь. Одна полная синусоида индуцируется в обмотке статора за каждый оборот ротора.Таким образом, частота электрического выходного сигнала, измеренная в герцах (циклах в секунду), равна скорости вращения ротора в оборотах в секунду. Чтобы обеспечить подачу электроэнергии с частотой 60 Гц, например, первичный двигатель и скорость ротора должны быть 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Это удобная скорость для многих паровых и газовых турбин. Для очень больших турбин такая скорость может быть чрезмерной из-за механического напряжения. В этом случае ротор генератора сконструирован с четырьмя полюсами, разнесенными с интервалом 90 °.Напряжение, индуцированное в катушке статора, которое охватывает аналогичный угол 90 °, будет состоять из двух полных синусоидальных волн на оборот. Требуемая частота вращения ротора для частоты 60 Гц составляет 1800 оборотов в минуту. Для более низких скоростей, например, используемых в большинстве водяных турбин, можно использовать большее количество пар полюсов. Возможные значения частоты вращения ротора в оборотах в минуту равны 120 f / p , где f — частота, а p — количество полюсов.

Как работает электрический генератор для выработки электроэнергии?

Электрогенератор — это машина, которая используется для выработки электроэнергии, которую можно использовать в любом количестве приложений, от небольших электроинструментов до крупных промышленных приложений. Это популярная альтернатива использованию электросети, вырабатываемой ветряными турбинами или ископаемым топливом, и паровой турбины высокого напряжения на электростанции или электростанции.

Есть много типов генераторов, от бензиновых генераторов до переносных генераторов и инверторных генераторов.Для домашних генераторов, которые могут работать на природном газе, резервных генераторов на случай отключения электроэнергии и гораздо более крупных промышленных генераторов. Однако в этой статье мы будем конкретно говорить о дизельных генераторах, также известных как генераторы.

Здесь, в Advanced, наши высококвалифицированные отраслевые эксперты знают все, что нужно знать о дизельных генераторах. Итак, этот блог будет стремиться объяснить, как работает генератор энергии, и из каких основных рабочих компонентов они состоят.

Как вырабатывается электроэнергия?

Простое объяснение этому состоит в том, что дизельные генераторы работают как электрическая машина, которая преобразует один источник энергии в другую форму энергии.В этом случае генератор энергии работает за счет преобразования механической энергии в электрическую.

Вопреки тому, что многие могут предположить, на самом деле никакого реального «создания» электричества не существует. Один электрический генератор или несколько синхронных генераторов не могут создать электричество из воздуха. Все это связано с теорией электромагнитной индукции Майкла Фарадея, о которой мы поговорим подробнее, когда рассмотрим различные части генератора.

Основные части дизельного генератора

Каждый дизель-генератор состоит как минимум из девяти различных, но одинаково важных частей.Это:

• Дизельный двигатель
• Генератор
• Топливная система
• Регулятор напряжения
• Система охлаждения и выхлопная система
• Система смазки
• Зарядное устройство
• Панель управления
• Рама или салазок основного узла

Чтобы лучше понять, как работает электрогенератор для преобразования механической энергии в электрическую, мы рассмотрим роли всех этих компонентов, начиная с дизельного двигателя.

Дизельный двигатель

Это простой дизельный двигатель, он ничем не отличается от двигателей автомобилей, фургонов, грузовиков или других больших транспортных средств. Это источник механической энергии, и размер двигателя имеет значение. Если вам нужна большая мощность генератора, вам нужен двигатель большего размера. Чем больше двигатель, тем большую электрическую мощность вы можете произвести.

Генератор

По сути, это компонент, который отвечает за выработку выходной мощности.Здесь мы видим, что в игру вступает концепция электромагнитной индукции.

Генератор состоит из множества сложных компонентов, но одним из наиболее важных аспектов является ротор. Это вал, который вращается за счет механической энергии, подаваемой двигателем, и вокруг него закреплено множество постоянных магнитов. При этом создается магнитное поле.

Это созданное магнитное поле непрерывно вращается вокруг другой важной части генератора переменного тока: статора.Проще говоря, это разновидность разных электрических проводников, которые плотно намотаны на железный сердечник. Здесь все становится немного более научным. Согласно принципу электромагнитной индукции, если электрический проводник остается неподвижным, а магнитное поле движется вокруг него, то индуцируется электрический ток.

Таким образом, генератор переменного тока использует механическую энергию, создаваемую дизельным двигателем, который приводит в движение ротор для создания магнитного поля, которое перемещается вокруг статора, которое, в свою очередь, генерирует переменный ток.

Топливная система

Топливная система в основном состоит из топливного бака с трубкой, соединяющей его с двигателем. Здесь дизельное топливо может подаваться непосредственно в двигатель, который затем запускает весь процесс, описанный выше. Размер топливного бака в конечном итоге определяет, как долго генератор может оставаться активным.

Наш ассортимент бесшумных генераторов с навесом обычно поставляется с топливными баками, включенными в базовую комплектацию электрогенератора.Если требуется больший объем топлива, мы можем спроектировать и изготовить индивидуальный расширенный базовый топливный бак, или агрегат можно прикрепить к дополнительному отдельно стоящему большому топливному баку.

Для проектов более крупных генераторов, требующих установки генератора в звукоизоляционном кожухе, отдельные топливные системы обычно устанавливаются или располагаются внутри кожуха, под кожухом, а иногда и в обоих случаях.

Регулятор напряжения

Вот самая сложная часть электрогенератора.Стабилизатор напряжения служит одной довольно очевидной цели: регулировать выходное напряжение. Здесь происходит слишком много всего, чтобы объяснять в одной этой статье, нам, вероятно, понадобится отдельная часть, чтобы описать весь процесс регулирования напряжения.

Проще говоря, это гарантирует, что генератор вырабатывает электричество при хорошем стабильном напряжении. Без него вы бы увидели огромные колебания, зависящие от того, насколько быстро работает двигатель. Излишне говорить, что все используемое нами электрическое оборудование не сможет справиться с таким нестабильным питанием.Итак, эта часть творит чудеса, чтобы все было гладко и устойчиво.

Система охлаждения и выхлопная система

Эти два компонента играют очень важную роль, и хорошая новость в том, что их легко понять! Система охлаждения помогает предотвратить перегрев вашего генератора. В генераторе выделяется охлаждающая жидкость, которая уравновешивает всю дополнительную тепловую энергию, производимую двигателем и генератором. Затем охлаждающая жидкость забирает все это тепло через теплообменник и выводит его за пределы генератора.

Выхлопная система работает так же, как выхлопная система вашего автомобиля. Он забирает любые газы, производимые дизельным двигателем, направляет их через систему трубопроводов и выпускает их от генераторной установки.

Система смазки

Этот компонент прикрепляется к двигателю и прокачивает через него масло, чтобы все детали работали плавно и не шлифуем друг о друга. Без него двигатель выйдет из строя.

Зарядное устройство

Все дизельные двигатели нуждаются в крошечном маленьком электрическом двигателе, чтобы заставить его работать.Для этого небольшого двигателя требуется аккумулятор, который необходимо зарядить. Зарядное устройство поддерживает его в хорошем состоянии и полностью заряжает от внешнего источника самого генератора.

Панель управления

Здесь просто контролируется и работает генератор. На генераторе с электрическим запуском (или автоматическим запуском) вы найдете здесь целый ряд элементов управления, которые позволяют вам выполнять разные действия или проверять определенные цифры. Это может быть что угодно, от кнопки запуска и переключателя частоты до индикатора топлива двигателя, индикатора температуры охлаждающей жидкости и многого другого.

Рама основного узла

Каждый генератор нужно как-то содержать, и это основная сборочная рама. В нем находится генератор, и на нем построены все его части. Он держит все вместе, и это может быть открытая конструкция или закрытая (с навесом) для дополнительной защиты и шумоподавления. Генераторы для наружной установки обычно помещаются в защитный каркас, устойчивый к атмосферным воздействиям для предотвращения повреждений.

Итак, вот как работает электрогенератор.Дизельный двигатель снабжает генератор механической энергией, которая затем преобразуется в электрический ток благодаря магнитному полю, создающему электромагнитную индукцию. Но теперь вы точно знаете, как это происходит, а также со всеми различными частями внутри электрогенератора.

ЛУЧШИЕ ЦЕНЫ на электрогенераторы в Великобритании

Магазин дизельных генераторов Магазин бесшумных генераторов Генераторы для дома

Блог, опубликованный Advanced Diesel Engineering 4 сентября 2018 г.

Electric Generator: Основное введение в принцип работы генераторов, их особенности и применение

Как работают электрические генераторы?
Электрогенератор — это устройство, которое используется для производства электроэнергии, которая может храниться в батареях или может подаваться напрямую в дома, магазины, офисы и т. Д.Электрогенераторы работают по принципу электромагнитной индукции. Катушка-проводник (медная катушка, плотно намотанная на металлический сердечник) быстро вращается между полюсами магнита подковообразного типа. Катушка проводника вместе с ее сердечником известна как якорь. Якорь соединен с валом источника механической энергии, такого как двигатель, и вращается. Требуемая механическая энергия может обеспечиваться двигателями, работающими на таких видах топлива, как дизельное топливо, бензин, природный газ и т. Д., Или за счет возобновляемых источников энергии, таких как ветряная турбина, водяная турбина, турбина на солнечной энергии и т. Д.Когда катушка вращается, она разрезает магнитное поле, которое находится между двумя полюсами магнита. Магнитное поле будет мешать электронам в проводнике, вызывая в нем электрический ток.

Характеристики электрогенераторов

• Мощность: Электрогенераторы с широким диапазоном выходной мощности легко доступны. Как низкие, так и высокие требования к мощности можно легко удовлетворить, выбрав идеальный электрический генератор с соответствующей выходной мощностью.
• Топливо: Для электрогенераторов доступны различные варианты топлива, такие как дизельное топливо, бензин, природный газ, сжиженный нефтяной газ и т. Д.
• Портативность: На рынке доступны генераторы, на которых установлены колеса или ручки, чтобы их можно было легко перемещать с одного места на другое.
• Шум: Некоторые модели генераторов оснащены технологией снижения шума, которая позволяет держать их в непосредственной близости без каких-либо проблем с шумовым загрязнением.

Применение электрогенераторов

• Электрогенераторы полезны для домов, магазинов, офисов и т. Д., Которые часто сталкиваются с отключениями электроэнергии. Они действуют как резервные, чтобы гарантировать бесперебойное питание устройств.