Asynkron generator: enhet og operasjonsprinsipp

Asynkron generator Er en enhet der det er mulig å gi industrielt utstyr, samt husholdningsapparater med strøm. Denne typen enheter er preget av enkel betjening og praktisk design.

Generatoren har en enkel struktur. Hovedelementene i enheten er:

• rotor;
• stator.

Det første er en bevegelig del, og det andre elementet beholder sin posisjon under drift. I enheten er det ikke umiddelbart mulig å legge merke til viklingene til ledningen, for fremstilling av hvilken kobber vanligvis brukes. Imidlertid er det viklinger, bare de er laget av aluminiumsstenger og har forbedrede egenskaper.

Indre rom fylt med stålplater, og selve aluminiumstengene presses inn i sporene i kjernen av det bevegelige elementet. Rotoren er plassert på generatorakselen, og den står selv på spesielle lagre. Festingen av enhetens elementer er gitt av to deksler som klemmer akselen på begge sider. Kroppen er laget av metallmateriale. Noen modeller er i tillegg utstyrt med en vifte for å avkjøle enheten under drift, og det er finner på dekselet.

Fordelen med generatorer er muligheten for deres bruk i et nettverk med en spenning på både 220 V og med høyere priser. For riktig tilkobling av enheten er det nødvendig å velge en passende krets.

Hovedoppgaven til generatoren er å generere elektrisk energi ved hjelp av mekanisk energi:

• vind;
• hydrauliske;
• innvendig omgjort til mekanisk.

Når rotoren begynner å rotere, dannes magnetiske kraftlinjer i dens kontur. De passerer gjennom viklingene i statoren, noe som resulterer i en elektromotorisk kraft. Det er hun som er ansvarlig for utseendet til strøm i kretsene. Dette skjer på grunn av tilkoblingen av aktive laster til enheten.

Et viktig poeng å vurdere for jevn drift er ved å spore rotasjonshastigheten til akselen... Den må være større enn frekvensen som vekselstrømmen genereres ved. Den siste indikatoren stilles inn av statorpolene. Enkelt sagt, i prosessen med å generere elektrisitet, er det nødvendig å sikre frekvensmisforholdet. De bør henge etter mengden rotorglidning.

Når akselen roterer under påvirkning av en ekstern impuls oppnådd som følge av bruk av mekanisk energi, og restmagnetisme, oppstår enhetens egen EMF. Som et resultat, begge feltene - mobil og stasjonær - samhandle med hverandre dynamisk.

Strømmen oppnådd i AG har små verdier. For å øke utgangseffekten trenger du økning i magnetisk induksjon.

Asynkrone generatorer er populære, og blant fordelene med slike stasjoner er:

• motstand mot overbelastning og kortslutning;
• enkel design;
• en liten prosentandel av ikke-lineær forvrengning;
• stabil ytelse på grunn av den lave verdien av klarfaktoren;
• utgangsspenningsstabilisering.

Når den er tilkoblet, avgir generatoren en liten mengde reaktiv varmeDerfor krever utformingen ikke installasjon av ekstra kjøleenheter. Dette tillater pålitelig forsegling av det indre hulrommet til enheten for å beskytte den mot fuktighet, smuss eller støv.

På grunn av fordelene deres, brukes generatorer aktivt som strømkilder i følgende områder og områder:

• transportere;
• industriell;
• innenlands;
• landbruk.

Også kraftige enheter finnes i bilverksteder. I tillegg tillater deres forenklede design at enhetene kan brukes som kilder til elektrisk energi. Apparater er koblet til dem for sveising, og også med deres hjelp organiserer de tilførselen av mat til viktige helseinstitusjoner.

Dermed kan selv landsbyer og gårder fjernt fra de sentrale nettverkene forsyne seg med energi.

Hovedforskjellen mellom en asynkron generator og en synkron generator er den modifiserte rotor design... I den andre versjonen bruker rotoren trådviklinger. For å organisere rotasjonsbevegelsen til akselen og skape magnetisk induksjon, bruker enheten en autonom strømkilde, som ofte er en generator med lavere effekt. Den er plassert parallelt med aksen som rotoren er plassert på.

Fordelen med en synkrongenerator er generering av ren elektrisk energi. I tillegg synkroniserer enheten enkelt med andre lignende maskiner, og dette er også en forskjell.

Den eneste ulempen vurdere mottakelighet for overbelastning og kortslutning. I tillegg bør det bemerkes at forskjellen mellom de to typer utstyr ligger i pris. Synkrone enheter er dyrere enn asynkrone enheter.

Når det gjelder den klare faktoren, har asynkrone enheter en mye lavere rate. Derfor kan det hevdes at denne typen enheter genererer ren elektrisk strøm uten forurensning. På grunn av handlingen til en slik maskin er det mulig å sikre mer pålitelig drift:

• UPS;
• ladere;
• ny generasjon TV-mottakere.

Starten av asynkrone modeller er rask, men krever en økning i startstrømmene, som starter rotasjonen av akselen. Fordelen er at i løpet av arbeidet strukturen opplever mindre reaktive belastninger, på grunn av hvilket det var mulig å forbedre indikatorene for det termiske regimet. I tillegg er driften av asynkrone generatorer mer stabil uavhengig av hastigheten som det bevegelige elementet roterer med.

Det er flere klassifikasjoner av asynkrone generatorer. De kan variere i følgende faktorer.

• Rotor type - den roterende delen av strukturen. I dag sørger de produserte enhetene av denne typen for en fase- eller ekorn-burrotor i deres design. Den første er utstyrt med en induktiv vikling, som er en isolert ledning. Med dens hjelp er det mulig å skape et dynamisk magnetfelt. Det andre alternativet er en enkelt struktur som har en sylindrisk form. Inne i den er det pinner utstyrt med to låseringer.
• Antall arbeidsfaser. De betyr utgangs- eller statorviklingene som er plassert inne i enheten. I dette tilfellet kan helgen ha en fase eller tre. Denne indikatoren bestemmer formålet med generatoren. Det første alternativet er tilgjengelig for drift ved en spenning på 220 V, det andre - 380 V.
• Tilkoblingsskjema... Det er flere måter å organisere driften av en trefasegenerator på. Det er mulig å koble spolene til enheten ved hjelp av en stjerne- eller trekanttilkobling. De kan også plasseres på polene til det stasjonære elementet - statoren.

I dag ulike asynkrone motorvariasjoner... Det kan være enfase eller trefase for tilkobling. Den kan utstyres med flere viklinger eller modernisering av rotordesignet. Imidlertid forblir tilkoblingsskjemaene til enheten uendret.

Blant de vanlige ordningene er følgende.

• "Stjerne". I dette tilfellet er det nødvendig å ta endene av statorviklingene og koble dem på ett punkt. Metoden egner seg hovedsakelig for trefasegeneratorer, som må kobles til en trefaselinje med høyere spenning.

• "Triangel". Det er en konsekvens av det første alternativet, bare tilkoblingen skjer sekvensielt. Som et resultat viser det seg at slutten av den første viklingen er koblet til begynnelsen av den andre, slutten av den andre - til begynnelsen av den tredje, og så videre. Fordelen med denne metoden er muligheten for å generere maksimal effekt under driften av enheten.

• "Stjerne-trekant". Denne metoden har innlemmet fordelene til de to foregående. Den gir myk start og høy kraftlevering. For å koble til, må du bruke et tidsrelé.

Hver generator er koblet til systemet via en bestemt ordning som bestemmer hvordan elektrisitet genereres. Enhver av disse metodene innebærer rasjonell plassering av ledningene til viklingene til et stasjonært element mellom polene til kjernen, bare i dette tilfellet utføres tilkoblingen av disse ledningene på forskjellige måter.

Til å begynne med er det verdt å presisere det det vil ikke fungere å lage en asynkron mobilstasjon fra bunnen av... Det meste som kan gjøres er å lage rotoren uten endring eller å oppgradere den asynkrone motoren til en alternativ design.

For å utføre arbeid med modernisering av rotoren, er det nok å fylle på ferdige stator fra motoren og utføre en rekke eksperimenter. Hovedideen bak å sette sammen en hjemmelaget generator er å bruke neodymmagneter. Med deres hjelp vil det være mulig å gi rotoren det nødvendige antallet poler for å generere elektrisk energi.

Ved å lime magnetene til arbeidsstykket, som først må plantes på akselen, og observere polariteten og forskyvningsvinkelen, vil det være mulig å oppnå ønsket resultat. Du trenger mange magneter, minimumsmengden er 128 stykker. Det ferdige rotordesignet er tilpasset statoren. Når du utfører denne prosedyren, er det nødvendig å gi et gap mellom tennene og rotorens magnetiske poler. Det skal være minimalt.

I prosessen er det viktig å avkjøle strukturen regelmessig.for å forhindre deformasjon og tap av magnetiske egenskaper. Hvis alt er gjort riktig, vil generatoren fungere som den skal.

Det er bare ett problem som kan oppstå i prosessen med å lage en asynkron generator. Det er vanskelig å lage en ideell rotordesign hjemme.Derfor, hvis det er en mulighet til å bruke en dreiebenk, er det bedre å ikke forsømme det. Det tar også mye tid å montere og omarbeide deler.

Et annet alternativ for å få en generator er ombygging av induksjonsmotor brukt i biler... I tillegg bør du kjøpe en elektromagnet, hvis kraft vil oppfylle kravene i forhold til fremtidig utstyr. Det er verdt å merke seg at når du leter etter en motor, må du ta hensyn til at kraften er halvparten av verdien du vil oppnå i generatoren.

For å få ønsket design og organisere sin effektive drift, må du kjøpe 3 kondensatormodeller... Hvert element skal kunne tåle spenninger på 600 V.

Den reaktive effekten til en asynkron type generator er relatert til kapasitansen til kondensatoren, så den kan beregnes ved hjelp av formelen. Det skal bemerkes at når belastningen øker, øker generatoreffekten. Således, for å oppnå en stabil spenning i nettverket, vil det være nødvendig å øke kapasitansen til kondensatorene.

Se følgende video om prinsippet for drift av en asynkron generator.