Ασύγχρονη γεννήτρια: συσκευή και αρχή λειτουργίας

Ασύγχρονη γεννήτρια Είναι μια συσκευή μέσω της οποίας είναι δυνατή η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος βιομηχανικού εξοπλισμού, καθώς και οικιακών συσκευών. Αυτός ο τύπος μονάδων χαρακτηρίζεται από ευκολία στη λειτουργία και βολικό σχεδιασμό.

Η γεννήτρια έχει απλή δομή. Τα κύρια στοιχεία της συσκευής είναι:

• στροφείο;
• στάτωρ.

Το πρώτο είναι ένα κινητό μέρος και το δεύτερο στοιχείο διατηρεί τη θέση του κατά τη λειτουργία. Στη μονάδα, δεν είναι άμεσα δυνατό να παρατηρήσετε τις περιελίξεις του σύρματος, για την κατασκευή του οποίου χρησιμοποιείται συνήθως χαλκός. Ωστόσο, υπάρχουν περιελίξεις, μόνο που είναι κατασκευασμένες από ράβδους αλουμινίου και έχουν βελτιωμένα χαρακτηριστικά.

Εσωτερικός χώρος γεμίζουν με χαλύβδινες πλάκες και οι ίδιες οι ράβδοι αλουμινίου πιέζονται στις αυλακώσεις που παρέχονται στον πυρήνα του κινητού στοιχείου. Ο ρότορας βρίσκεται στον άξονα της γεννήτριας και ο ίδιος βρίσκεται σε ειδικά ρουλεμάν. Η στερέωση των στοιχείων της μονάδας παρέχεται από δύο καλύμματα που σφίγγουν τον άξονα και στις δύο πλευρές. Το σώμα είναι κατασκευασμένο από μεταλλικό υλικό. Ορισμένα μοντέλα είναι επιπλέον εξοπλισμένα με ανεμιστήρα για την ψύξη της συσκευής κατά τη λειτουργία και υπάρχουν πτερύγια στη θήκη.

Το πλεονέκτημα των γεννητριών είναι η δυνατότητα χρήσης τους σε δίκτυο με τάση τόσο 220 V όσο και με υψηλότερους ρυθμούς. Για τη σωστή σύνδεση της μονάδας, είναι απαραίτητο να επιλέξετε ένα κατάλληλο κύκλωμα.

Το κύριο καθήκον της γεννήτριας είναι να παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω μηχανικής ενέργειας:

• άνεμος;
• υδραυλικός;
• εσωτερικό μετατράπηκε σε μηχανικό.

Όταν ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται, σχηματίζονται μαγνητικές γραμμές δύναμης στο περίγραμμά του. Περνούν μέσα από τις περιελίξεις που παρέχονται στον στάτορα, με αποτέλεσμα μια ηλεκτροκινητική δύναμη. Είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για την εμφάνιση ρεύματος στα κυκλώματα. Αυτό συμβαίνει συνδέοντας ενεργά φορτία στη συσκευή.

Ένα σημαντικό σημείο που πρέπει να λάβετε υπόψη για την ομαλή λειτουργία είναι στην παρακολούθηση της ταχύτητας περιστροφής του άξονα... Πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τη συχνότητα με την οποία παράγεται το εναλλασσόμενο ρεύμα. Η τελευταία ένδειξη ρυθμίζεται από τους πόλους του στάτορα. Με απλά λόγια, στη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, απαιτείται η εξασφάλιση της αναντιστοιχίας συχνότητας. Θα πρέπει να υστερούν ως προς την ποσότητα ολίσθησης του ρότορα.

Όταν ο άξονας περιστρέφεται υπό την επίδραση μιας εξωτερικής ώθησης που λαμβάνεται ως αποτέλεσμα της χρήσης μηχανικής ενέργειας και υπολειπόμενου μαγνητισμού, προκύπτει το EMF της ίδιας της συσκευής. Ως αποτέλεσμα, και τα δύο πεδία - κινητό και σταθερό - αλληλεπιδρούν μεταξύ τους δυναμικά.

Το ρεύμα που λαμβάνεται στο AG έχει μικρές τιμές. Για να αυξήσετε την ισχύ εξόδου, θα χρειαστείτε αύξηση της μαγνητικής επαγωγής.

Οι ασύγχρονες γεννήτριες είναι δημοφιλείς και μεταξύ των πλεονεκτημάτων τέτοιων σταθμών είναι:

• αντίσταση σε υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα.
• απλό σχέδιο?
• ένα μικρό ποσοστό μη γραμμικής παραμόρφωσης.
• σταθερή απόδοση λόγω της χαμηλής τιμής του καθαρού παράγοντα.
• σταθεροποίηση τάσης εξόδου.

Όταν συνδέεται, η γεννήτρια εκπέμπει μια μικρή ποσότητα αντιδραστική θερμότητα, επομένως, ο σχεδιασμός του δεν απαιτεί την εγκατάσταση πρόσθετων συσκευών ψύξης. Αυτό επιτρέπει την αξιόπιστη στεγανοποίηση της εσωτερικής κοιλότητας της μονάδας για την προστασία της από υγρασία, βρωμιά ή σκόνη.

Λόγω των πλεονεκτημάτων τους, οι γεννήτριες χρησιμοποιούνται ενεργά ως πηγές ηλεκτρικής ενέργειας στους ακόλουθους τομείς και τομείς:

• μεταφορά;
• βιομηχανικός;
• οικιακός;
• γεωργικός.

Επίσης ισχυρές μονάδες βρίσκονται σε συνεργεία αυτοκινήτων. Επιπλέον, ο απλοποιημένος σχεδιασμός τους επιτρέπει στις συσκευές να χρησιμοποιούνται ως πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Οι συσκευές συνδέονται με αυτά για συγκόλληση, και επίσης με τη βοήθειά τους οργανώνουν την προμήθεια τροφίμων σε σημαντικούς εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης.

Έτσι, ακόμη και χωριά και αγροκτήματα απομακρυσμένα από τα κεντρικά δίκτυα μπορούν να εφοδιαστούν με ενέργεια.

Η κύρια διαφορά μεταξύ μιας ασύγχρονης γεννήτριας και μιας σύγχρονης γεννήτριας είναι η τροποποιημένη σχεδιασμός ρότορα... Στη δεύτερη υλοποίηση, ο ρότορας χρησιμοποιεί περιελίξεις σύρματος. Για να οργανώσει την περιστροφική κίνηση του άξονα και να δημιουργήσει μαγνητική επαγωγή, η μονάδα χρησιμοποιεί μια αυτόνομη πηγή ισχύος, η οποία είναι συχνά μια γεννήτρια χαμηλότερης ισχύος. Τοποθετείται παράλληλα με τον άξονα στον οποίο βρίσκεται ο ρότορας.

Το πλεονέκτημα μιας σύγχρονης γεννήτριας είναι η παραγωγή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, η συσκευή συγχρονίζεται εύκολα με άλλα παρόμοια μηχανήματα, και αυτό είναι επίσης μια διαφορά.

Το μόνο μειονέκτημα εξετάστε την ευαισθησία σε υπερφόρτωση και βραχυκύκλωμα. Επιπλέον, πρέπει να σημειωθεί ότι η διαφορά μεταξύ των δύο τύπων εξοπλισμού έγκειται τιμή. Οι σύγχρονες μονάδες είναι πιο ακριβές από τις ασύγχρονες μονάδες.

Όσον αφορά τον καθαρό παράγοντα, ο δείκτης του είναι πολύ χαμηλότερος για ασύγχρονες μονάδες. Επομένως, μπορεί να υποστηριχθεί ότι αυτός ο τύπος συσκευής παράγει καθαρό ηλεκτρικό ρεύμα χωρίς καμία ρύπανση. Λόγω της δράσης ενός τέτοιου μηχανήματος, είναι δυνατό να εξασφαλιστεί πιο αξιόπιστη λειτουργία:

• UPS;
• εκρηκτικά;
• τηλεοπτικούς δέκτες νέας γενιάς.

Η εκκίνηση των ασύγχρονων μοντέλων είναι γρήγορη, ωστόσο, απαιτεί αύξηση των ρευμάτων εκκίνησης, τα οποία ξεκινούν την περιστροφή του άξονα. Το πλεονέκτημα είναι ότι στην πορεία της εργασίας η δομή αντιμετωπίζει λιγότερα αντιδραστικά φορτία, λόγω των οποίων κατέστη δυνατή η βελτίωση των δεικτών του θερμικού καθεστώτος. Επιπλέον, η λειτουργία των ασύγχρονων γεννητριών είναι πιο σταθερή ανεξάρτητα από την ταχύτητα με την οποία περιστρέφεται το κινητό στοιχείο.

Υπάρχουν διάφορες ταξινομήσεις ασύγχρονων γεννητριών. Μπορεί να διαφέρουν στους ακόλουθους παράγοντες.

• Τύπος ρότορα - το περιστρεφόμενο τμήμα της δομής. Σήμερα, οι κατασκευασμένες μονάδες αυτού του τύπου παρέχουν στο σχεδιασμό τους έναν ρότορα φάσης ή κλωβού σκίουρου. Το πρώτο είναι εξοπλισμένο με μια επαγωγική περιέλιξη, η οποία είναι ένα μονωμένο σύρμα. Με τη βοήθειά του, είναι δυνατό να δημιουργηθεί ένα δυναμικό μαγνητικό πεδίο. Η δεύτερη επιλογή είναι μια ενιαία δομή που έχει κυλινδρικό σχήμα. Στο εσωτερικό του υπάρχουν καρφίτσες εξοπλισμένες με δύο δακτυλίους ασφάλισης.
• Ο αριθμός των φάσεων εργασίας. Σημαίνουν τις περιελίξεις εξόδου ή στάτορα που βρίσκονται μέσα στη συσκευή. Σε αυτή την περίπτωση, το Σαββατοκύριακο μπορεί να έχει μία ή τρεις φάσεις. Αυτός ο δείκτης καθορίζει το σκοπό της γεννήτριας. Η πρώτη επιλογή είναι διαθέσιμη για λειτουργία σε τάση 220 V, η δεύτερη - 380 V.
• Διάγραμμα σύνδεσης... Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οργάνωσης της λειτουργίας μιας τριφασικής γεννήτριας. Είναι δυνατή η σύνδεση των πηνίων στη συσκευή χρησιμοποιώντας σύνδεση αστεριού ή δέλτα. Μπορούν επίσης να τοποθετηθούν στους πόλους του στατικού στοιχείου - του στάτορα.

Σήμερα διάφορα ασύγχρονες παραλλαγές κινητήρα... Μπορεί να είναι μονοφασικό ή τριφασικό για σύνδεση. Μπορεί να εφοδιαστεί με πολλές περιελίξεις ή τον εκσυγχρονισμό του σχεδιασμού του ρότορα. Ωστόσο, σε κάθε περίπτωση, τα διαγράμματα σύνδεσης της συσκευής παραμένουν αμετάβλητα.

Μεταξύ των κοινών σχημάτων είναι τα ακόλουθα.

• "Αστέρι". Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να πάρετε τα άκρα των περιελίξεων του στάτη και να τα συνδέσετε σε ένα σημείο. Η μέθοδος είναι κατάλληλη κυρίως για τριφασικές γεννήτριες που πρέπει να συνδεθούν σε τριφασική γραμμή υψηλότερης τάσης.

• "Τρίγωνο". Είναι συνέπεια της πρώτης επιλογής, μόνο η σύνδεση γίνεται διαδοχικά. Ως αποτέλεσμα, αποδεικνύεται ότι το τέλος της πρώτης περιέλιξης συνδέεται με την αρχή της δεύτερης, το τέλος της δεύτερης - στην αρχή της τρίτης κ.ο.κ. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η δυνατότητα παραγωγής μέγιστης ισχύος κατά τη λειτουργία της μονάδας.

• «Αστέρι-τρίγωνο». Αυτή η μέθοδος έχει ενσωματώσει τα πλεονεκτήματα των δύο προηγούμενων. Παρέχει μαλακή εκκίνηση και παροχή υψηλής ισχύος. Για να συνδεθείτε, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα ρελέ χρόνου.

Κάθε γεννήτρια συνδέεται στο σύστημα μέσω ένα συγκεκριμένο σχέδιο που καθορίζει τον τρόπο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Οποιαδήποτε από αυτές τις μεθόδους συνεπάγεται την ορθολογική τοποθέτηση των συρμάτων των περιελίξεων ενός στατικού στοιχείου μεταξύ των πόλων του πυρήνα του, μόνο στην περίπτωση αυτή, η σύνδεση αυτών των συρμάτων πραγματοποιείται με διαφορετικούς τρόπους.

Αρχικά, αξίζει να το διευκρινίσουμε Δεν θα λειτουργήσει για να δημιουργήσετε έναν ασύγχρονο κινητό σταθμό από την αρχή... Το μέγιστο που μπορεί να γίνει είναι να γίνει ο ρότορας χωρίς αλλοίωση ή να αναβαθμιστεί ο κινητήρας ασύγχρονου τύπου σε εναλλακτική σχεδίαση.

Για να εκτελέσετε εργασίες για τον εκσυγχρονισμό του ρότορα, αρκεί να αποθηκεύσετε έτοιμο στάτορα από τον κινητήρα και πραγματοποιήστε μια σειρά πειραμάτων. Η κύρια ιδέα πίσω από τη συναρμολόγηση μιας σπιτικής γεννήτριας είναι η χρήση μαγνητών νεοδυμίου. Με τη βοήθειά τους, θα είναι δυνατό να παρέχεται στον ρότορα ο απαιτούμενος αριθμός πόλων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Κολλώντας τους μαγνήτες στο τεμάχιο εργασίας, το οποίο πρέπει πρώτα να φυτευτεί στον άξονα, και παρατηρώντας την πολικότητα και τη γωνία μετατόπισης, θα είναι δυνατό να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα. Θα χρειαστείτε πολλούς μαγνήτες, η ελάχιστη ποσότητα είναι 128 τεμάχια. Ο τελικός σχεδιασμός του ρότορα ταιριάζει με τον στάτορα. Κατά την εκτέλεση αυτής της διαδικασίας, είναι απαραίτητο να υπάρχει ένα κενό μεταξύ των δοντιών και των μαγνητικών πόλων του ρότορα. Θα πρέπει να είναι ελάχιστο.

Στη διαδικασία, είναι σημαντικό να ψύχετε τακτικά τη δομή.για την αποφυγή παραμόρφωσης και απώλειας μαγνητικών ιδιοτήτων. Εάν όλα γίνονται σωστά, η γεννήτρια θα λειτουργήσει σωστά.

Υπάρχει μόνο ένα πρόβλημα που μπορεί να προκύψει στη διαδικασία δημιουργίας μιας ασύγχρονης γεννήτριας. Είναι δύσκολο να φτιάξετε ένα ιδανικό σχέδιο ρότορα στο σπίτι., επομένως, εάν υπάρχει η ευκαιρία να χρησιμοποιήσετε έναν τόρνο, τότε είναι καλύτερα να μην το αμελήσετε. Χρειάζεται επίσης πολύς χρόνος για την τοποθέτηση και την επανεπεξεργασία εξαρτημάτων.

Μια άλλη επιλογή με την οποία μπορείτε να αποκτήσετε μια γεννήτρια είναι μετατροπή επαγωγικού κινητήρα που χρησιμοποιείται στα αυτοκίνητα... Επιπλέον, θα πρέπει να αγοράσετε έναν ηλεκτρομαγνήτη, η ισχύς του οποίου θα ικανοποιεί τις απαιτήσεις σε σχέση με τον μελλοντικό εξοπλισμό. Αξίζει να σημειωθεί ότι όταν ψάχνετε για κινητήρα, πρέπει να λάβετε υπόψη ότι η ισχύς του είναι η μισή από την τιμή που θέλετε να επιτύχετε στη γεννήτρια.

Για να αποκτήσετε το επιθυμητό σχέδιο και να οργανώσετε την αποτελεσματική λειτουργία του, θα χρειαστεί να αγοράσετε 3 μοντέλα πυκνωτών... Κάθε στοιχείο πρέπει να μπορεί να αντέχει τάσεις 600 V.

Η άεργος ισχύς μιας γεννήτριας ασύγχρονου τύπου σχετίζεται με την χωρητικότητα του πυκνωτή, επομένως μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο. Πρέπει να σημειωθεί ότι όσο αυξάνεται το φορτίο, αυξάνεται και η ισχύς της γεννήτριας. Έτσι, για να επιτευχθεί σταθερή τάση στο δίκτυο, θα χρειαστεί να αυξηθεί η χωρητικότητα των πυκνωτών.

Δείτε το παρακάτω βίντεο σχετικά με την αρχή λειτουργίας μιας ασύγχρονης γεννήτριας.