Генератор трехфазный – Трехфазный генератор переменного тока

Генератор трехфазный – Трехфазный генератор переменного тока

Трехфазный генератор переменного тока

Тот, кто незнаком с генераторами, объясняем, что это агрегат, в котором из одного вида энергии получается другая. А, точнее, из механической электрическая. При этом эти приборы могут генерировать как ток постоянный, так и ток переменный. До середины двадцатого века использовались в основном генераторы постоянного тока. Это были аппараты больших размеров, которые работали не очень хорошо. Появление на рынке диодов полупроводникового типа позволило изобрести трехфазный генератор переменного тока. Именно диоды позволяют выпрямить переменный ток.

Трехфазный генератор

Принцип работы

В основе работы трехфазного генератора лежит закон Фарадея – закон электромагнитной индукции, который гласит, что электродвижущая сила будет обязательно индуцироваться во вращающейся прямоугольной рамке, которая установлена между двумя магнитами. При этом делается оговорка, что магниты будут создавать вращающееся магнитное поле. Направление вращения и рамки, и магнитного поля обязательно совпадают. Но электродвижущая сила будет возникать и в том случае, если рамка останется неподвижной, а внутри нее вращать магнит.

Чтобы разобраться, как работает генератор, обратите внимание на рисунок ниже. Это простейшая схема его работы.

Принцип действия генератора тока

Здесь хорошо видны магниты с разными полюсами, рамка, вал и токосъемные кольца, с помощью которых производится отвод тока.

Конечно, это просто схема, хотя лабораторные генераторы так и создавались. На практике же обычные магниты заменяют электромагнитами. Последние – это медная обмотка или катушки индуктивности. Когда по ним проходит электрический ток, образуется необходимое магнитное поле. Такие генераторы установлены во всех автомобилях (это для примера), чтобы их запустить, под капотом устанавливается аккумулятор, то есть, источник постоянного тока. Некоторые модели генераторов запускаются по принципу самовозбуждения или при помощи маломощных генераторов.


Схемa генерaторa переменного токaСхемa генерaторa переменного токa

Разновидности

В основе классификации заложен принцип действия, поэтому эти агрегаты переменного тока делятся на два класса. Трехфазный генератор: принцип работы, преимущества и недостатки

Как работает трехфазный генератор. Какие преимущества дает трехфазная система. В каких случаях лучше выбрать однофазный генератор вместо трехфазного. На что обратить внимание при выборе трехфазного генератора для дома или производства.

Содержание

Принцип работы трехфазного генератора

Трехфазный генератор вырабатывает переменный электрический ток сразу по трем фазам, сдвинутым друг относительно друга на 120 градусов. Это достигается за счет особой конструкции:

  • Статор имеет три обмотки, расположенные под углом 120° друг к другу
  • При вращении ротора с постоянными магнитами в каждой обмотке индуцируется переменное напряжение
  • Напряжения в обмотках сдвинуты по фазе на 120°
  • В результате получаются три синусоидальных напряжения одинаковой амплитуды и частоты, но смещенные друг относительно друга

Такая система позволяет получить более равномерную выработку электроэнергии по сравнению с однофазными генераторами. Кроме того, трехфазная система дает возможность питать как однофазные (220 В), так и трехфазные (380 В) потребители.


Преимущества трехфазных генераторов

Трехфазные генераторы имеют ряд важных преимуществ по сравнению с однофазными:

  • Более высокая мощность при тех же габаритах
  • Возможность питания трехфазных потребителей (насосы, компрессоры и т.д.)
  • Более равномерная нагрузка на двигатель генератора
  • Меньшие пульсации выходного напряжения
  • Более высокий КПД
  • Возможность получения как 220 В, так и 380 В

Благодаря этим преимуществам трехфазные генераторы широко применяются на производствах, стройках, в сельском хозяйстве — везде, где требуется мощное и надежное автономное электроснабжение.

Недостатки трехфазных генераторов

Несмотря на явные преимущества, у трехфазных генераторов есть и некоторые недостатки:

  • Более высокая стоимость по сравнению с однофазными аналогичной мощности
  • Сложность балансировки нагрузки по фазам
  • Необходимость трехфазной проводки
  • Избыточность для большинства бытовых применений
  • Больший расход топлива при неполной загрузке

Из-за этих недостатков для домашнего использования чаще выбирают более простые и экономичные однофазные генераторы, если нет необходимости питать трехфазные потребители.


Когда стоит выбрать трехфазный генератор?

Трехфазный генератор является оптимальным выбором в следующих случаях:

  • Наличие мощных трехфазных потребителей (насосы, компрессоры, станки)
  • Необходимость большой выходной мощности (от 10 кВт)
  • Использование на производстве или стройке
  • Питание трехфазной сети загородного дома
  • Резервное электроснабжение коммерческих объектов

Для бытового применения трехфазный генератор обычно избыточен, если нет специфических трехфазных потребителей. В этом случае лучше выбрать более экономичный однофазный вариант.

На что обратить внимание при выборе трехфазного генератора?

При выборе трехфазного генератора необходимо учитывать следующие ключевые параметры:

  • Мощность — должна с запасом покрывать суммарную нагрузку всех потребителей
  • Напряжение — 380/220 В для трехфазной сети
  • Тип двигателя — бензиновый, дизельный, газовый
  • Система запуска — ручной или электростартер
  • Наличие автоматики включения резерва (АВР)
  • Уровень шума — важно для использования в жилых районах
  • Расход топлива — влияет на экономичность
  • Наличие стабилизатора напряжения

Также важно обратить внимание на качество сборки, надежность производителя и наличие сервисной поддержки. Правильно подобранный трехфазный генератор обеспечит надежное автономное электроснабжение в течение длительного времени.


Особенности подключения трехфазного генератора

При подключении трехфазного генератора необходимо соблюдать ряд важных правил:

  • Обязательно использование трехфазного автомата для защиты от перегрузок и коротких замыканий
  • Необходимо правильно подключить фазы и нейтраль, соблюдая маркировку
  • Желательно равномерно распределить нагрузку по фазам
  • При подключении к домашней сети требуется установка реле контроля фаз
  • Заземление генератора обязательно для обеспечения безопасности

Подключение трехфазного генератора к электросети дома или предприятия должно выполняться квалифицированным электриком с соблюдением всех норм безопасности.

Эксплуатация и обслуживание трехфазного генератора

Для обеспечения длительной и безотказной работы трехфазного генератора необходимо соблюдать следующие правила эксплуатации и обслуживания:

  • Регулярно проверять уровень и качество масла, при необходимости доливать или менять
  • Своевременно менять воздушный и топливный фильтры
  • Контролировать уровень охлаждающей жидкости (для жидкостного охлаждения)
  • Проверять натяжение приводных ремней
  • Очищать генератор от пыли и грязи
  • Периодически проверять состояние электрических соединений
  • Не допускать перегрузок и длительной работы на холостом ходу

При правильной эксплуатации и своевременном обслуживании трехфазный генератор способен надежно работать в течение многих лет, обеспечивая стабильное электроснабжение.


Заключение

Трехфазный генератор — это мощное и эффективное устройство для автономного электроснабжения. Он имеет ряд преимуществ перед однофазными аналогами, но также и некоторые недостатки. Выбор в пользу трехфазного генератора оправдан при наличии трехфазных потребителей или необходимости большой мощности. Для бытового применения чаще достаточно более простого и экономичного однофазного генератора. При выборе трехфазного генератора важно учитывать ряд технических параметров и особенности эксплуатации. Правильно подобранный и обслуживаемый трехфазный генератор обеспечит надежное электроснабжение в течение долгого времени.


Трехфазный генератор переменного тока

Тот, кто незнаком с генераторами, объясняем, что это агрегат, в котором из одного вида энергии получается другая. А, точнее, из механической электрическая. При этом эти приборы могут генерировать как ток постоянный, так и ток переменный. До середины двадцатого века использовались в основном генераторы постоянного тока. Это были аппараты больших размеров, которые работали не очень хорошо. Появление на рынке диодов полупроводникового типа позволило изобрести трехфазный генератор переменного тока. Именно диоды позволяют выпрямить переменный ток.

Трехфазный генератор

Принцип работы

В основе работы трехфазного генератора лежит закон Фарадея – закон электромагнитной индукции, который гласит, что электродвижущая сила будет обязательно индуцироваться во вращающейся прямоугольной рамке, которая установлена между двумя магнитами. При этом делается оговорка, что магниты будут создавать вращающееся магнитное поле. Направление вращения и рамки, и магнитного поля обязательно совпадают. Но электродвижущая сила будет возникать и в том случае, если рамка останется неподвижной, а внутри нее вращать магнит.

Чтобы разобраться, как работает генератор, обратите внимание на рисунок ниже. Это простейшая схема его работы.

Принцип действия генератора тока

Здесь хорошо видны магниты с разными полюсами, рамка, вал и токосъемные кольца, с помощью которых производится отвод тока.

Конечно, это просто схема, хотя лабораторные генераторы так и создавались. На практике же обычные магниты заменяют электромагнитами. Последние – это медная обмотка или катушки индуктивности. Когда по ним проходит электрический ток, образуется необходимое магнитное поле. Такие генераторы установлены во всех автомобилях (это для примера), чтобы их запустить, под капотом устанавливается аккумулятор, то есть, источник постоянного тока. Некоторые модели генераторов запускаются по принципу самовозбуждения или при помощи маломощных генераторов.


Схемa генерaторa переменного токaСхемa генерaторa переменного токa

Разновидности

В основе классификации заложен принцип действия, поэтому эти агрегаты переменного тока делятся на два класса:

  • Асинхронные. Это самые надежные в работе, небольших размеров и веса, простых по конструкции генераторы. Они прекрасно справляются с перегрузками и коротким замыканием. Правда, необходимо учитывать, что данный вид сразу же выходит из строя, если на него будет действовать большая перегрузка. К примеру, пусковой ток электрооборудования. Поэтому стоит учитывать этот факт, для чего придется приобретать генератор мощностью большей раза в три или четыре, чем потребляемая мощность оборудования при запуске.
  • Синхронные. А вот этот вид легко справляется с краткосрочными нагрузками. Такой генератор может выдержать перегруз раз в пять или шесть. Правда, высокой надежностью он не отличается по сравнению с асинхронным вариантов, к тому же он является обладателем больших размеров и массы.

Конечно, в данном разделении лежит принцип работы агрегата. Но есть и другие критерии.

Отличие генераторов тока

  • Однофазный.
  • Двухфазный.
  • Трехфазный.
  • Многофазный (обычно шесть фаз).
  • Сварочный.
  • Линейный.
  • Индукционный.
  • Стационарный.
  • Переносной.

Устройство трехфазного генератора

В принципе, устройство трехфазного генератора переменного тока достаточно простое. Это корпус с двумя крышками с противоположных сторон. В каждой из них проделаны отверстия для вентиляции. В крышках устроены ниши под подшипники, в которых вращается вал. На передний конец вала устанавливается передаточный элемент. К примеру, на автомобильном генераторе установлен шкив, с помощью которого вращение передается от двигателя внутреннего сгорания на генератор. На противоположном конце вала производится передача электрического тока, ведь вал в этом случае выступает как электромагнит с одной обмоткой.

Передача производится через графитовые щетки и токосъемные кольца (они из меди). Щетки соединены с электрорегулятором (по сути, это обычное реле), который регулирует подачу напряжение 12 вольт с требуемыми отклонениями. Самое важное, что реле не повышает и не понижает напряжение в зависимости от скорости вращения самого вала.

Устройство генератора

Так вот если говорить о трехфазных генераторах переменного тока, то это три вот таких однофазных. Только трехфазный агрегат имеет обмотку не на роторе (валу), а в статоре. И таких обмоток три, которые сдвинуты относительно друг друга по фазе. Вал, как и в первой конструкции, выполняет функции электромагнита, который питается через контакты скользящего типа постоянным током.

Вращение вала создает в обмотках магнитное поле. Электродвижущая сила начинает индуцироваться, когда происходит пересечение магнитного поля обмоток с ротором. А так как обмотки располагаются на статоре симметрично, то есть, через каждые 120º, то соответственно и электродвижущая сила будет иметь одинаковое амплитудное значение.

onlineelektrik.ru

устройство, принцип работы, подборка лучших в Москве

Люди все чаще задумываются о том, чтобы приобрести себе мини-электростанцию. Такие небольшие, компактные устройства способны обеспечить электричеством целый загородный дом или квартиру. Но, решая купить прибор, у многих возникает вопрос, какой именно агрегат выбрать. Ведь на рынке существует огромное количество оборудования, а хочется взять прибор и пользоваться им в свое удовольствие.

Без имени.png

Трехфазный генератор занимает особое место среди разнообразия, его особенностью является возможность выдавать напряжение двух видов, а именно 220 В и 380 В. 

Такие устройства могут прекрасно работать на дизеле и бензине, но их самая маленькая мощность 5–6 кВт, ведь такие приборы больше относятся к профессиональным моделям. Правда, для бытового использования его тоже часто покупают, особенно, если в доме есть трехфазные потребители.

Данное устройство имеет неподвижный статор и ротор (вал), что вращается и создает в обмотках универсальное магнитное поле. В трехфазном агрегате обмотка размещается не на роторе, а на статоре. Только следует сказать, что подобных отмоток на статоре целых три, и они сдвинуты по отношению друг к другу. Когда ротор оборачивается, он начинает пересекаться с магнитным полем обмоток, в результате чего начинает вырабатываться электродвижущая сила. Благодаря тому, что эти обмотки размещаются на одинаковом расстоянии друг от друга, электродвижущая сила имеет одинаковую амплитуду.

Особенности трехфазных агрегатов

  1. Благодаря уникальному строению, есть возможность подключать к нему несколько приборов одновременно.
  2. Он работает по принципу распределения мощности напряжения. Это значит, что такой агрегат не сможет потянуть мощную технику. Ведь, если агрегат на 6 кВт, то это не значит, что к нему можно подключать технику такой мощности. Он просто не потянет, ведь прибор равномерно распределяет напряжение на три фазы. Поэтому максимальная мощность потребителя не должна быть 2 кВт. Зато таких однофазных приборов можно подсоединить сразу три штуки.
  3. Часто люди могут ошибочно рассчитывать необходимую мощность технику и приобретать трехфазный агрегат для однофазных потребителей. В таком случае вы сможете подключить один прибор на 2 кВт, а сама электростанция будет работать на всю мощность (6–8 кВт) и потреблять огромное количество топлива. Если у вас только однофазные потребители, то рациональнее будет приобрести однофазный агрегат такой же мощностью. Он стоит намного дешевле, и расход топлива будет в несколько раз меньше.
  4. Такие устройства достаточно капризны в подключении однофазных потребителей. Но это не единственная их особенность. Ведь эта проблема решаема, если подключать три прибора одновременно. Но вот проблема перекоса фаз, которая встречается при использовании модели в домашних условиях, более существенна. Если объяснить по-простому, то нельзя, чтобы хоть одна фаза имела порог мощности больше 25% по сравнению с другими. То есть, если вы подключили телевизор или холодильник на 0,7–0,8 кВт, то на другую фазу вы сможете включить прибор мощностью не больше 1 кВт (+25% к первому показателю). Если включить пылесос, который имеет 2–2,5 кВт, то произойдет перекос фаз и аппарат отключится.
  5. Каждый трехфазный образец имеет две розетки, одна с напряжением 220 Вольт, а другая 380 Вольт.

Такие устройства стоят намного дороже обычных однофазных моделей. При этом обычному человеку достаточно сложно понять схему подключения потребителей. А высокое потребление топлива делают их не выгодными для домашнего или бытового использования. 

ac1934e94cd771ace557ca55fdbd9cae.png

Если в доме есть трехфазные приборы, которые требуют напряжение в 380 Вольт, лучше покупать трехфазный образец. При подключении таких потребителей перечисленных выше проблем не будет, генератор и техника прослужат вам длительное время.  

vse-generatori.ru

Трехфазный генератор

Под трехфазной цепью (системой) понимают совокупность трехфазного источника (генератора), нагрузки и соединительных проводов.

Известно, что при вращении проводника в равномерном магнитном поле в нем наводится ЭДС

. (1.1)

Закрепим жестко на одной оси три одинаковые катушки (обмотки), смещенные относительно друг друга в пространстве на(120) и начнем их вращать в равномерном магнитном поле с угловой скоростью (рис. 1.1).

При этом в катушке A будет наводиться

. (1.2)

Такие же значения ЭДС возникнут в катушках BиC, но соответственно через 120и 240после начала вращения, т.е.

(1.3)

Совокупность трех катушек (обмоток), вращающихся на одной оси с угловой скоростью , в которых наводятся ЭДС, равные по модулю и сдвинутые друг от друга на угол 120называютсимметричнымтрехфазным генератором.Каждая катушка генератора – этофаза генератора. В генераторе на рис. 1.1 фазаB «следует» за фазойA, фазаC – за фазойB. Такая последовательность чередования фаз называетсяпрямой последовательностью. При изменении направления вращения генератора будет иметь местообратная последовательностьчередования фаз. Прямой последовательности на основании соотношений (1.2, 1.3) соответствует векторная диаграмма ЭДС, изображенная на рис. 1.2, а, для обратной – векторная диаграмма ЭДС на рис. 1.2, б.

Вдальнейшем все рассуждения по расчету трехфазных цепей будут касаться только трехфазных систем с прямой последовательностью следования генераторных ЭДС.

Перейдем от мгновенных значений ЭДС к их комплексам:

(1.4)

где оператор поворота

и т.д.

Сумме мгновенных ЭДС соответствует сумма комплексов этих ЭДС.

. (1.5)

График изменения мгновенных значений ЭДС при = 90представлен на рис. 1.3. В каждое мгновение алгебраическая сумма ЭДС равна нулю.

Крайним точкам катушек (обмоток) дают название конец иначало.Начала катушек обозначаютA, B, C, концы соответственноX, Y, Z (рис. 1.4,а).

Фазные обмотки трехфазного генератора могут быть изображены в виде источников ЭДС(рис. 1.4,б).

  1. Соединения в звезду и треугольник, фазные и линейные величины

В трехфазных цепях применяют два вида соединений генераторных обмоток – в звезду и треугольник (рис. 1.5).

При соединении в звезду все концы фазных обмоток соединяют в один узел, называемыйнейтральной илинулевой точкой, и обозначают, как правило, буквойO. При соединении в треугольник обмотки генератора соединяют так, чтобы начало одной соединялось с концом другой. ЭДС в катушках в этом случае обозначают соответственноЕсли генератор не подключен к нагрузке, то по его обмоткам не протекают токи, т.к. сумма ЭДС равна нулю.

Взвезду и треугольник включаются и сопротивления нагрузки так, как показано на рис. 1.6.

Фазные сопротивления , соединенные в треугольник или в звезду, называютфазами нагрузки.

Существует пять видов соединения генераторов с нагрузкой: звезда – звезда с нулевым проводом, звезда – звезда без нейтрального провода, треугольник – треугольник, звезда – треугольник и треугольник – звезда (рис. 1.7).

Соединительные провода между началами фаз нагрузки и началами фаз генератора называют линейными проводами. Как правило, начала фаз генераторов обозначают заглавными буквами, а нагрузки – прописными. Провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки, называютнулевым илинейтральным проводом.

Направление токов в линейных проводах принято выбирать от генератора к нагрузке, а в нулевом – от нагрузки к генератору. На рис. 1.7 линейные напряжения и токи.

фазные напряжения и токи.

Линейные напряжения (напряжения между линейными проводами) – это разность соответствующих фазных напряжений

. (1.6)

Линейные токи при принятых направлениях токов (рис. 1.7) определяются по первому закону Кирхгофа

. (1.7)

Таким образом, фазные напряжения на генераторе – это напряжения, приложенные к обмоткам генератора , а напряжения фаз нагрузки – это напряжения на соответствующих сопротивлениях. Фазные токи – это токи, протекающие в фазах генератора или нагрузки. Следует отметить, что фазные и линейные напряжения в треугольнике равны, так же как фазные и линейные токи в звезде.

Совокупность соответствующей фазы генератора, соединительного провода и фазы нагрузки называют фазой трехфазной цепи. (Не путать с начальной фазой гармонической функции!).

studfile.net

однофазный (220В) или трехфазный (380В)

Если сравнить однофазные и трехфазные генераторы по их функционалу, то трехфазная электростанция представляется более универсальной, потому что:
1. Однофазные генераторы могут питать только приборы, требующие 220В.
2. Трехфазные генераторы снабжают электроэнергией два вида электрических устройств: на 220В (однофазные) и на 380В (трехфазные).

 Содержание статьи:

Выбор генератора начинается с расчета фазности электростанции. Неискушенный покупатель рассуждает примерно так: лучше купить трехфазный генератор, ведь к нему можно подключать любые приборы, независимо от их фазности. Так пусть будет генератор 380В в доме, «про запас», на всякий случай. Рационально ли это? Забегая наперед, сразу скажем категоричное «нет». Это строгий запрет для тех покупателей, которые планируют купить трехфазный генератор для дома, где есть электрические приборы только на 220В. А в основном, в быту, используются именно такие потребители тока. Внимательно осмотрите все бытовые электроприборы в доме, включая насосы для воды, стиральные машины, бойлер, батареи и т.д. Все они требуют одну фазу – 220В. Поэтому, купив трехфазный генератор для дома, вы проиграете трижды:

1. Заплатив высокую цену при покупке (ведь трехфазные электростанции стоят дороже).

2. Постоянно тратя лишние деньги на топливо, которое будет расходоваться не экономно.

3. Не получите ожидаемой мощности. Ее не будет ни «про запас» ни «впрок», а даже будет не хватать. Почему? Как раз об этом мы и расскажем вам сегодня, раскрыв некоторые особенности работы трехфазного генератора.

Типичный отзыв клиента:

«Раньше никогда не имел дело с электростанциями, столкнулся с вопросом покупки генератора, при веерных отключениях света. К сожалению, не посоветовавшись с кем-то толковым, решил купить недорогую станцию Кентавр КБГ-605Э/3, это трехфазный генератор. Я был на сто процентов уверен, что это оптимальное решение для частного дом

storgom.ua

Трехфазный генератор | Формулы и расчеты онлайн

В трехфазном генераторе имеются три одинаковые обмотки, расположенные под углом 120° друг к другу. В обмотках возникают сдвинутые на 120° переменные напряжения. Это — трехфазный ток.

Из соотношения

\[ U_{m}[\sin(ωt) + sin(ωt + 120°) + sin(ωt — 120°)] = 0 \]

следует:

Трехфазный ток (напряжение) — алгебраическая сумма трех токов (напряжений) в каждый момент времени равна нулю.

трехфазный генератор - трехфазный ток

трехфазный генератор — трехфазный ток

Чтобы сократить число проводов, необходимых для передачи трехфазного тока, обмотки генератора (их называют фазными обмотками) соединяют особым образом.

Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Три фазных обмотки соединяются последовательно, так что образуется замкнутый контур.

Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Соединение треугольником в трехфазном генераторе

Для напряжения между обмотками (линейного напряжения) и тока в проводниках справедливы соотношения

Линейное напряжение:

\[ U_{12} = U_{13} = U_{23} = Фазное напряжение генератора \]

Линейный ток:

\[ I_{1} = I_{2} = I_{3} = \sqrt{3} · (Фазный ток) \]

Соединение звездой в трехфазном генераторе

При соединении звездой все три фазные обмотки соединяются в одной точке — центре звезды. Эта точка заземляется, и провод, соединяющий центр звезды с землей, служит четвертым, так называемым нулевым проводником.

Соединение звездой в трехфазном генераторе

Соединение звездой в трехфазном генераторе

При соединении звездой напряжения и токи связаны следующими соотношениями:

Линейное напряжение:

\[ U_{12} = U_{13} = U_{23}= \sqrt{3} · (Фазное напряжение генератора) \]

Фазное напряжение:

\[ U_{10} = U_{20} = U_{30} \]

и

Линейный ток:

\[ I_{1} = I_{2} = I_{3} = (Фазный ток) \]

Ток в нулевом проводнике:

\[ I_{0} = 0 \]

В осветительной сети фaзное напряжение равно 220 В, линейное напряжение равно

\[ \sqrt{3} · 220 (В) = 380 (В) \]

В помощь студенту

Трехфазный генератор
стр. 674

www.fxyz.ru

Самодельный трехфазный генератор

В статье представлены различные варианты трехфазных генераторов, которые сделаны своими руками

Генератор из постоянных магнитов И. Белецкого

Генератор из асинхронного двигателя своими руками: 3 схемы


Электрики давно научились извлекать пользу из принципа обратимости электрических машин: когда попадает в руки вроде бы ненужный трехфазный движок, то его можно раскрутить от бытовой сети или вырабатывать бесплатную электрическую энергию.
Эта статья рассказывает, как можно просто и надежно сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками по одной из трех доступных схем, а в ее конце приведен видеоролик, автор которого воплотил в железе эту идею.
Однако там есть ошибочные выводы. Не повторяйте их.

Секреты подбора электродвигателя

Асинхронная машина может работать в режиме:
1. двигателя, когда на нее подается электрическое напряжение;
2. или генератора, если вращать ее ротор с определенной величиной крутящего момента от дополнительного источника. Им может быть любой двигатель внутреннего сгорания, водяная турбина, ветряное колесо или другой источник энергии.
Отработавшие на производстве трехфазные электродвигатели часто списывают. Они попадают в руки домашнего мастера практически бесплатно или по символической цене.
Ими не сложно воспользоваться для решения бытовых или хозяйственных задач. Потребуется только оценить конструкцию: возможности по выработке электроэнергии определенного напряжения и мощности от источника энергии с конкретным числом оборотов.
Для этого следует изучить характеристики статора и ротора.

Коротко о статоре

Конструкция статора асинхронного двигателя представлена:
· тремя обмотками, по которым проходит электрический ток;
· магнитопроводом из пластин электротехнического железа, созданному для передачи магнитного потока.

Соединение концов обмоток может выполняться схемой звезды либо треугольника. Каждый вариант имеет свои особенности. Их надо учитывать для различных условий эксплуатации.

Что надо знать о роторе

Он имеет три обмотки из изолированного провода. по которым протекают наводимые токи и формируют суммарный крутящий момент магнитного поля.
Эти обмотки могут быть:
1. выведены на внешние клеммы статора через контактные вращающиеся кольца с щеточным механизмом. Его называют ротором с фазной обмоткой;
2. короткозамкнуты встроенным алюминиевым кольцом — «беличье колесо».
Выглядят они следующим образом.


Для бытовых целей предпочтительнее использовать электродвигатель у которого работает короткозамкнутый ротор. О нем идет речь дальше.
Однако, если попалась в руки модель с фазным ротором, то ее легко переделать в короткозамкнутую: достаточно просто зашунтировать выходные контакты между собой.

Важные электрические характеристики

Чтобы сделать генератор из асинхронного двигателя стоит учесть:
· поперечное сечение провода обмотки. Оно ограничивается тепловым воздействием от протекающих суммарных токов, формируемых как от активной нагрузки, так и реактивных составляющих;
· число оборотов, на которые рассчитан электродвигатель. Это оптимальная величина, котрой следует придерживаться при выборе подключения к источнику энергии;
· КПД, cos φ;
· схему подключения обмоток.
Эти величины указываются на табличке корпуса или рассчитываются косвенными методами.

Как работает двигатель в режиме генератора
При раскрутке ротора необходимо возбудить электромагнитное поле. Его добиваются за счет параллельного подключения к обмоткам емкостной нагрузки от батареи конденсаторов разными методами. Рассмотрим их.

Две схемы звезды

Типовое подключение выглядит следующим образом.

Упрощенный вариант схемы показан ниже.


Здесь применяют рабочий и пусковой конденсаторы, которые коммутируются собственными переключателями.

Схема треугольника

Она позволяет вырабатывать 220 вольт линейного напряжения.

Как подобрать конденсаторы
Емкость конденсатора для возбуждения генератора можно подсчитать по формуле, исходя из реактивной мощности, частоты и напряжения.
С=Q/2π∙f∙U2.
Следует учитывать, что они по разному влияют на нагрев обмоток в различных режимах. Поэтому для холостого хода и работы генератора используют ступенчатое переключение.
Рекомендуемые расчеты представлены таблицей.

Конденсаторную батарею рекомендую набирать из бумажных моделей на 500 вольт. Пользоваться электрическими конструкциями не рекомендую даже при включении каждой полугармоники через диод.
Электролит при нагревании может закипеть, что приведет к взрыву корпуса.

Особенности эксплуатации

Для безопасной работы необходимо:
· правильно подобать измерительные приборы;
· включить в схему защиты автоматический выключатель и УЗО;
· смонтировать схему резервного питания;
· правильно выбрать систему напряжения;
· избегать перегрузок за счет эффективного подключения потребителей;
· контролировать рабочую частоту на выходе.
Ее хорошо дополняет видеоролик Ильи Петровича. Обязательно посмотрите и ознакомьтесь с комментариями. Он допустил несколько характерных ошибок, а люди в своих комментариях указали на них. Надеюсь, что эта информация будет полезной для вас.
zen.yandex.ru

3-фазный генератор Марк 7

Видео канала GorillaGlass Live channel, который представил зрителям просто монстра – трехфазный генератор mark 7. Он сделан своими руками, но поразил с первого тестирования. Дело в том, что подключил сразу только 3 катушки. То есть подключил один трехфазный генератор из восьми, вывел трехфазный диодный мост. Проверка устройства проводится на велосипеде.
трехфазный генератор своими руками
Самодельный трехфазный генератор односторонний.
Имеет 32 магнита 10х10.
24 катушки провод эмаль медь 0.8, сопротивление одной катушки 0.3 ома.
Материалы: сталь, алюминий, фанера, припой (пос 60), эпоксидная смола, лак паркетный износостойкий.
Инструменты: напильники, надфили, ножовка, циркуль, паяльник (100W), накирка, чертилка, линейка, молоток, рашпили, ручная дрель, сверла.
Посмотрим некоторые тесты. Сначала под напряжением, но большого не будет, потому что нужно по-другому делать не много, и будет хорошее напряжение. Немного покрутим. Слышите – он как самолет. Но 7 вольт, что разогнал – всего лишь работает 1 трехфазный генератор из восьми.
Почему один из трех? Статор состоит из 24 катушек, а ротот из 32 магнитов.
Давайте посмотрим на mark 5. Тот генератор был сделан на основе этого. У нас – вы знаете – 16 магнитов, 12 катушек, провод 0.4. Тут 32 магнита, 34 катушки – соединять можно как угодно. Видите, вывел все выводы – это большой плюс.
Что поразило в данном трехфазном генераторе – ток замыкания всего лишь трех катушек, и при том, что при этих 3.5 амперах катушки не греются.
Поставим. Ротор конечно надо будет балансировать – как ни крути – так как он бьет. Нужно заняться балансировкой – снимем ротор, магниты, напаяем, где надо, и будем стачивать.
Давайте покрутим – уже, видите, 1 ампер там. Слышите, он шумит, как самолет. С нормальной скоростью крутим 3.5 ампера. Посидим 30 секунд, покрутим, и потрогаем катушки. Они были не нагретые нисколько. То есть, если сделаем 8 выводов – 8 плюсов и 8 минусов получится – и соединим все в параллель, то ток короткого замыкания без нагрева будет примерно 24 ампера. Представляете?
О динамо-машине статья.

izobreteniya.net

Как выбрать генератор — Пошаговое руководство. Шаг 1. Количество фаз

Шаг 1. Однофазный или трехфазный генератор выбрать?

  • Трехфазные генераторы до 10 кВт стоит покупать только при наличии трехфазных потребителей (тепловой насос, трехфазный компрессор, скважинный или поливочный насос и т.д.).
  • Мощность трехфазного генератора делится на все три фазы.
  • Разница между нагрузками на фазах трехфазного генератора должна быть больше 30%

Очень часто телефонный диалог с покупателем начинается со слов: «подберите мне трехфазный генератор для дома». Затем выясняется, что нужна «бюджетная станция до 5 кВт», а трехфазная – только потому, что в дом заходит трехфазная линия и не хочется ничего менять в разводке, и вообще «так сказал электрик». И тогда приходится терпеливо объяснять, что 5 кВт – это, примерно, 1,7 кВт по каждой фазе, при этом мы должны обеспечить равномерную загрузку фаз – перекос не должен превышать 30%. Любой электрочайник, радиатор или СВЧ способны отправить такой генератор в глубокий нокаут – качественная станция просто заглохнет, дешевая может и задымить.… О запуске глубинного насоса от такого генератора можно и не мечтать – не потянет.

Итак, три или одна? Трехфазные станции малой мощности (до 10 кВт) покупают только в том случае, если есть трехфазные потребители – обычно, это тепловой насос, трехфазный компрессор, скважинный или поливочный насос и т.д. Но при этом очень важно рассчитать возможную нагрузку на одну фазу – она не должна превышать треть мощности станции. Приятное исключение составляют только асинхронные генераторы Geko – они способны выдать по каждой из фаз до 70% номинальной мощности, главное, чтобы в сумме нагрузки не превысили номинал станции. Например, трехфазная станция Geko 9001ED-AA_SEBA номинальной мощностью 9 кВт способна выдавать по одной фазе до 6 кВт.

Вопрос подключения однофазного генератора в трехфазную сеть решается очень просто: если трехфазных потребителей нет, или их можно временно отключить при переходе на генератор, достаточно распределить фазу генератора на все три линии трехфазной сети, тогда все однофазные нагрузки в доме будут работать в обычном режиме. Но при этом очень важно все трехфазные двигатели защитить с помощью реле контроля фаз!

Если речь идет о станциях мощностью 12 кВт и выше, предпочтение, обычно, отдают трехфазным генераторам, и это вполне логично – мощности по каждой фазе достаточно для бытовых нагрузок, а равномерное распределение мощности по фазам позволяет избежать больших токов.  

>>> Шаг 2. Как выбрать мощность генератора? >>>

 

e-h.com.ua

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *