1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генераторы из трехфазных двигателей своими руками

К рабочим областям генератора относят подвижную и неподвижную части. В двигающемся элементе (роторе) обмотка присутствует и состоит из алюминиевых спиц, которые располагаются с 2 сторон.

Благодаря этим стержням образуется клетка, внутри которой — пластины из стали. Внутри ротора сделаны отверстия, куда помещаются алюминиевые детали.

Вал фиксируется подшипниками, зажимающимися крышками с 2 сторон. Поверх вала крепится ротор. Его защищает металлический корпус серебристого цвета. Для генераторов средней и высокой мощности необходимо охлаждение, поэтому в устройстве установлен вентилятор.

Во время вращения подвижной детали магнитные силовые линии, которые образовались с помощью остаточной намагниченности стальных пластин, начинают пересекать обмотки статора. Когда появляется активная нагрузка, в катушках образуется электродвижущая сила.

При этом скорость вращения вала должна немного превышать частоту переменного тока, т. е. скольжение ротора должно быть асинхронно количеству поворотов. В результате мощность полученного тока будет маленькой. Ее повышают с помощью увеличения магнитной индукции. Для высокого КПД к выводам катушек неподвижной части подключают конденсаторы.

Отличие от синхронного генератора

К основным отличиям асинхронной машины от синхронной относят конструкции подвижной детали. В синхронном приборе ротор имеет проволочные обмотки. Чтобы создать в нем магнитную индукцию, потребуется автономное питание. Для этого используют генератор с небольшой мощностью. Он должен находиться на одной оси с подвижной частью.

Среди преимуществ синхронной модели выделяют выработку качественного тока и синхронизацию с прочими приборами аналогичного типа, которые чувствительны к коротким замыканиям и перегрузкам. Такие приборы стоят дороже и требуют тщательного обслуживания. Пользователь должен следить за щетками. Синхронные двигатели имеют высокий коэффициент гармоник и клирфактор. Асинхронные механизмы при этом вырабатывают практически чистую энергию.

Они обеспечивают устойчивую работу:

  • источников бесперебойного питания;
  • приемников;
  • регулируемых ЗУ.

С помощью асинхронного двигателя можно запустить электромоторы, для которых требуются большие пусковые токи. На реактивную мощность расходуется небольшое количество электроэнергии, что положительно влияет на тепловой режим.

Эффект обратимости

Известно, что принцип работы любого генерирующего электрический ток устройства основан на преобразовании одной формы энергии (тепла, например) в необходимый для электропитания оборудования вид. Можно воспользоваться так называемыми альтернативными (их ещё называют возобновляемыми) источниками энергоснабжения, однако указанный способ связан с ещё большими материальными и производственными издержками.

Гораздо проще и экономнее сделать самодельный генератор тока, воспользовавшись потенциальными возможностями имеющегося в распоряжении пользователя старого асинхронного электродвигателя.

Основанием для такого изготовления является известный в электротехнике принцип обратимости процессов взаимодействия электромагнитных полей, что объясняется спецификой происходящих при этом электрических процессов. Если в двигателе трёхфазную энергию тока используют для превращения её в механическое вращение вала, то в генераторе всё происходит строго наоборот. В этих агрегатах принудительное вращение якоря трансформируется в текущий по фазным обмоткам электрический ток, мощность которого расходуется на обслуживание потребителя (смотрите рисунок ниже).

Таким образом, перед тем, как сделать образец самодельного электрогенератора из бывшего в употреблении асинхронного двигателя в самом общем случае необходимо проделать следующие манипуляции:

  • Клеммы, на которые подаётся трёхфазное (или однофазное – для коллекторных образцов изделий) напряжение нужно превратить в выходные контакты генератора;
  • К подвижной части генератора, от которой работал тот или иной механизм (станок, например) следует приспособить привод от внешнего источника механического вращательного импульса;

Дополнительная информация. В качестве такого источника может применяться любой подходящий для конкретных условий движитель, вращающийся под воздействием энергии сгорающего топлива (бензина, газа или солярки). При наличии в частном хозяйстве ветряка или самодельной водяной мельницы решение вопроса с приводом существенно упрощается.

  • Из-за дороговизны бензина в условиях загородного хозяйства единственно приемлемым вариантом является изготовление небольшой электростанции, работающей от дизельного движка или на газу.

В этом случае работающий на сравнительно дешёвом топливе двигатель через специальную приводную муфту подсоединяется к валу сооружаемой конструкции, которая после небольшой доработки превращается в генератор переменного тока.

Особенности электростанций

Трехфазные станции являются универсальными агрегатами, которые производят и пропускают ток 220/240 и 380/400 В с частотой 50 Гц. Поэтому генератор мощностью 15 кВт выступает источником резервного/основного энергообеспечения как трехфазных, так и двухфазных потребителей с разными характеристиками.

Представленные в каталоге «Генмоторс» генераторы характеризуются:

  • Производительностью и высоким уровнем КПД – оборудование комплектуется надежными асинхронными / синхронными дизельными двигателями Perkins, Ricardo, Deutz, Kubota, Yanmar, Kohler, Mitsubishi, Grupel, Aksa и др.;
  • Надежностью – дизельные генераторы (электростанции) 15 кВт могут эксплуатироваться при температуре до -55°С при стабильно высоких нагрузках (на протяжении 5-10 тысяч моточасов непрерывной работы);
  • Вариативностью – в зависимости от запросов поставляем генераторы открытого типа, в контейнере, во всепогодном или шумозащитном кожухе;
  • Возможностью значительного расширения базовых моделей.

Как выбрать бензогенератор

Бензогенератор (или топливный генератор энергии) – это автономная переносная электростанция, которая применяется в строительстве, сварочных и монтажных работах, в быту как основной и дополнительный источник питания. В зависимости от модели, агрегат позволяет подключать один или несколько электроприборов одновременно. В этой статье вы узнаете, как выбрать бензогенератор для сварки, энергоснабжения дома, мастерской или цеха и какие бренды наиболее популярны у российских пользователей.

В зависимости от модели, на корпусе генератора может быть установлено от 2 до 4 розеток с напряжением 12, 220 или 380 В для подключения различных электроприборов. Не ко всем генераторам можно подключать любой прибор. Для сварочного электрооборудования требуется специальный бензогенератор для сварки. От обычного он отличается более высокой мощностью и низковольтностью, что важно для сварочных инверторов и аппаратов плазменной резки.

Читать еще:  Что такое двигатель для вакуумного насоса

Популярные производители генераторов

Решили купить бензиновый генератор – какую марку лучше выбрать? Это один из первых и важных вопросов, стоящих перед покупателем. На сегодняшний день на рынке спецоборудования существует большое количество отечественных и зарубежных брендов европейского и азиатского происхождения. Наиболее популярные торговые марки:

Bigmaster – торговая марка бюджетного спецоборудования, имеет хорошие технические показатели и высокую надежность. Оптимальна для бытового использования.

PATRIOT – американский бренд оборудования для строительства, садовой и силовой техники. Один из наиболее востребованных в России благодаря качественному и надежному инструменту и невысоким ценам на фирменную продукцию. В ассортименте бензогенераторы (в том числе сварочные) разных серий.

Huter – известная торговая марка из Германии, один из лидеров российского рынка в сфере генераторов. Продукция Huter отличается доступной ценой, стабильной работой и надежностью. Широкая линейка генераторов: как жидкотопливных, так и газовых.

FUBAG – еще одна немецкая марка электро- и бензооборудования, популярная в России. Вся продукция представлена в профессиональном сегменте, но может использоваться и в быту. Высокое качество сборки и надежность систем. В ассортименте бензиновые и дизельные генераторы, в том числе цифровые инверторные.

Briggs Stratton – очередная торговая марка родом из США, знаменитая своими двигателями, которые часто используют другие производители садовой техники. В линейке оборудования значатся стационарные и переносные бензогенераторы.

Профессиональный или бытовой генератор

Исходя из мощности, продолжительности работы и величины моторесурса все генераторы делятся на 2 типа:

Бытовые – компактные агрегаты мощностью не выше 10000 Вт и режимом работы не более 8 часов в день (во избежание перегрева). Могут использоваться для обеспечения электричеством небольшого частного дома, дачи, оптимальны для применения в походных условиях.

Профессиональные – используются на строительных объектах, для постоянного энергообеспечения жилища. Более производительны, чем бытовые, могут работать круглосуточно (с водяным охлаждением системы) или около 12 часов (охлаждение воздухом).

Стационарный или переносной генератор

Стационарные генераторы обычно применяются для резервного снабжения электропитанием, устанавливаются на специально отведенное место. Как правило, очень мощные, могут работать в постоянном режиме в течение нескольких суток, имеют большой моторесурс, но достаточно низкий уровень шума.

Переносные генераторы имеют невысокую мощность и используются там, где требуется кратковременная подача энергии (не более 8 часов). Небольшой, по сравнению со стационарным, вес и размеры, которые позволяют транспортировать агрегат до нужного места.

Напряжение и количество фаз у генераторов

Это важная характеристика, так как однофазный и трехфазный агрегат имеют между собой большие различия, а инверторный нужен для определенного типа приборов.

Однофазный – используется в случае, если:

электропитание в доме проведено одной линией или

при возможном использовании только одной линии при наличии трех, или

к генератору будут подключаться только однофазные приборы.

Трехфазный – выдает напряжение 380 Вт, применяется, когда проведены 3 фазы в доме. Есть 2 решения:

Использовать трехфазный генератор и такой же автоматический ввод резерва (АВР, включает станцию при отсутствии основного электропитания). Для распределения равномерной нагрузки нужно проложить отдельные линии с нагрузкой в треть от общей мощности агрегата на каждой.

Купить однофазную станцию и трехфазный АВР, при этом потребителями могут быть только однофазные приборы. Таким образом АВР соединяет с генератором три фазы, которые будут запитываться от прибора одновременно. В данном случае уже нет нужды следить за нагрузкой каждой линии.

Если у вас в доме есть и однофазные, и трехфазные приборы-потребители, то вы можете купить 2 разных генератора или один трехфазный – в этом случае нужно следить, чтобы нагрузка на все линии была примерно одинаковой. Максимальная нагрузка на одну из фаз должна быть не больше, чем четверть от всей мощности прибора. В противном случае агрегат очень быстро выйдет из строя.

Инверторный – напряжение 220 Вт, имеет выделенный ноль и формирует более правильную синусоиду тока за счет электронной системы управления. Применяется для приборов, требующих сети высокого качества.

Двухтактный или четырехтактный двигатель

Двухтактный – генераторы с таким двигателем работают на топливной смеси (бензин + моторное масло), имеют небольшую мощность (не больше 1000 Вт), компактны и стоят недорого. Это бюджетный вариант резервного источника питания для выездов на природу, например. Срок эксплуатации у них короче, чем у четырехтактных.

Четырехтактный – использует чистое топливо (бензин, дизель), более мощный и предназначен для интенсивного использования. Срок службы у генераторов этого типа в 2 раза больше, чем у двухтактных. Стоят они дороже и применяются в строительных и ремонтных работах, для основного энергообеспечения. Это оптимальный вариант в качестве резервного источника питания.

На каком топливе работает генератор

В зависимости от типа, агрегат может функционировать на бензине или дизеле. Расход топлива варьируется в зависимости от модели и, в целом, не слишком большой.

Читать еще:  Чем изменить прошивку двигателя

Бензиновый генератор – компактный агрегат для бытового применения. Оптимальный вариант, если вам нужна мощность до 3000 Вт и вы будете использовать его время от времени. Бензогенераторы компактны, легко транспортируются с места на место и стоят дешевле дизельных. Моторесурс составляет 500–3000 часов. Для топлива обычно используется бензин марок АИ-92 и АИ-95.

Дизельный генератор – используется, в основном, в профессиональных работах, когда требуется высокая мощность (от 15000 Вт) и долгий режим эксплуатации. Могут быть мобильными и стационарными: первый вариант оптимален в качестве резервного источника электропитания (при перебоях в сети), рассчитан на интенсивную эксплуатацию, экономно расходует топливо и имеет моторесурс до 4000 часов. Стационарный дизельный генератор – выбор для ситуаций с постоянными и длительными перебоями с электропитанием. Такие агрегаты могут функционировать круглосуточно благодаря водяному охлаждению, а моторесурс составляет порядка 40000 часов. Имеют большой вес (около 200-300 кг), поэтому устанавливаются на одном, специально подготовленном месте.

Основные характеристики при выборе генератора

Мощность – чем выше мощность генератора, тем более мощные приборы вы можете от него запитывать. Этот показатель должен быть суммарно больше (на 20-30%), чем у всех электроприборов, которые вы будете подключать одновременно. Для более точного расчета берутся значения в кВА (киловольт-амперы).

Объем топливного бака – чем больше это значение, тем реже вы будете прерывать работу, чтобы долить топливо. Большими бензобаками обычно снабжены очень мощные модели генераторов, которые работают 12 часов или круглосуточно (резервные электростанции).

Время работы – любая модель генератора имеет определенный срок непрерывной эксплуатации: от 8-12 часов до 24. По истечении этого времени агрегат нужно выключить, чтобы он остыл. Этот показатель есть в техническом паспорте изделия, учитывать его необходимо с небольшим запасом.

Транспортировка – многие модели оснащены транспортировочными колесами и рукоятками, за которые можно перемещать генератор. Такие конструкции очень удобны в строительстве, когда нужно быстро перевезти агрегат на нужное место.

Управление генератором

Любой генератор бензиновый оснащен тем или иным вариантом управления. Какой выбрать, решайте сами, исходя из удобства использования и вашего бюджета.

Ручной запуск – этот случай требует физических усилий, чтобы запустить двигатель: дернуть шнур стартера, нажать педаль или покрутить ручку. Ручной пуск обычно ставится на генераторы с невысокой мощностью.

Электрозапуск – запуск агрегата осуществляется с одной кнопки, расположенной на панели. Для этого в системе предусмотрен аккумулятор, который нуждается в периодической зарядке.

Автозапуск – автоматическая система, которая распознает отсутствие напряжения и включает генератор самостоятельно и наоборот, при появлении электропитания отключает агрегат. Самый удобный вариант, но требующий особых условий хранения – он может работать при температуре от +5 0 С. Такие приборы лучше держать в отапливаемом помещении или специальном контейнере с подогревом.

Заключение

Перед тем, как выбрать генератор (бензиновый, дизельный или газовый), вы должны определиться, какая мощность прибора будет для вас оптимальной, какое количество розеток вам требуется, необходимый объем топливного бака, удобство управления и транспортировки. Для нечастого использования в качестве дополнительного источника энергии подойдет двухтактный бензиновый генератор мощностью до 3000 Вт. А если агрегат будет работать постоянно (энергоснабжение частного дома, например), остановите свой выбор на четырехтактных моделях с мощностью выше 6000 Вт.

Общие рекомендации к выбору генераторов

Генератор является компактным устройством, предназначенным для производства (генерации) электрического тока. Он может служить дополнительным домашним источником электроэнергии. Электрогенератор нередко выполняет функцию основного поставщика электричества там, где нет доступа к централизованным сетям (на даче, в обособленно расположенном небольшом предприятии, на строительной площадке).

Выбор генератора в зависимости от вида топлива

К продаже представлены различные типы генераторов, работающие на топливе определённого типа:

  • Бензиновый. Показатели мощности имеющихся в продаже моделей находятся в диапазоне 0,72 . 16 к Вт. Покупка подобного устройства окажется предпочтительной, если отсутствует необходимость в его непрерывной регулярной эксплуатации из-за невысокого рабочего ресурса (в среднем, порядка 8 часов). Бензиновые модели считаются наиболее универсальными, удобными, малогабаритными, недолгими. Запуск агрегата можно запросто производить при любой погоде. К недостаткам бензиновых устройств следует отнести невысокие значения моторесурса (около 6 . 8 тыс.часов), значительные показатели топливного расхода, повышенную пожарную опасность. В случаях, когда требуется устройство для кратковременных работ, отсутствует задача непрерывного использования, бензиновый генератор считается самым хорошим, практичным вариантом.
  • Дизельный. Данный тип генератора окажется оптимальным при длительном, непрерывном применении. Показатели мощности дизельных небольших «электростанций» превышают аналогичные значения, присущие бензиновым, и составляют 2,9 . 35 к Вт. Для дизельного агрегата характерно наличие значительного моторесурса, высокой экономичности. К минусам приобретения дизельной модели можно отнести повышенные значения шумового уровня, более дорогую цену, большую массу, усложнённый запуск в холодное время года.
  • Газовый. Специалисты отмечают высокую экономичность двигателей, работающих на газу. Стоимость вырабатываемого 1 к Вт электроэнергии окажется более дешёвой в сравнении с производительностью бензиновой, дизельной станции. В ассортименте магазина имеются генераторные системы на газу, характеризующиеся высокой мощностью (9 . 62 к Вт), лёгким запуском, экологической безопасностью, неограниченным рабочим временем. Установка газового агрегата окажется оправданной лишь там, где есть газовая магистраль (при условии наличия у пользователя специального разрешения).
  • Комбинированный (бензин-газовый). Для моделей этого типа характерны те же качества, параметры, присущие обычным бензиновым. После осуществления пуска, устройство переходит на потребление газового топлива с последующей экономией горючего.

Как показывает практика, изначально покупателю понадобится определиться с целью приобретения нужного генератора. В случае, когда устройству отводится функция аварийного энергетического источника, в ситуациях с отключением постоянной подачи электрической энергии, имеет смысл отдать предпочтение бензогенератору. Если потребитель заинтересован в постоянном бесперебойном энергетическом источнике, лучше всего задаться целью покупки дизельного агрегата (даже при условии его высокой первоначальной стоимости). Приобретение газовой либо комбинированной станции считается приоритетным при выполнении специализированных работ (например, сварки), возможности подключения к магистральной системе газоснабжения.

Как определиться с необходимой мощностью устройства?

Главным параметром любого генератора является его мощность. Чтобы облегчить покупку, обеспечить успешную эксплуатацию станции, следует сделать расчёт суммарной мощности приборов (пассивных, активных), которым будет передаваться вырабатываемая электроэнергия. Пассивными потребителями энергии считаются лампы, чайник, утюг, обогреватель, т.д. Активные приборы оснащены электродвигателями (инструмент, холодильник, система кондиционирования, стиральная машинка).

При расчёте осуществляется суммирование мощности пассивных приборов. К полученному значению должна быть прибавлена сумма мощностей активной техники с умножением на значение коэффициента пускового тока, являющегося индивидуальным для всех электроприборов (усреднённые пределы 1,2 . 3). Кроме того, оправданной окажется прибавка к расчётному значению 10 % запасного ресурса.

Подбор генератора в соответствии с типом запуска

Имеющиеся в продаже станции с небольшой мощностью запускаются в ручном режиме (используется вытяжной шнур). У покупателей есть возможность приобретения комбинированных устройств (с ручным запуском, посредством нажатия кнопки электростартера). Самые дорогие, мощные модели имеют в оснащении электрический стартер. При желании можно приобрести станцию с автоматическим запуском — во время обесточивания сети производится автоматический запуск генератора с передачей ему всей нагрузки.

  • При необходимости эксплуатации генератора в периметре строительной площадки, желательно отдать предпочтение устройству с показателями мощности 3 . 7,5 к Вт и выше.
  • Если нужен генератор в коттедже, частном доме для обеспечения работы лампочек, телевизора, чайника, посудомоечной, стиральной машин, тостера, фена, кондиционера, компьютера, может понадобится приобретение устройства с мощностью 7 . 15 к Вт (в зависимости от планируемой нагрузки).
  • В случаях периодических перебоев подачи электричества в квартире, стоит подобрать компактное устройство с показателями мощности максимум 3 к Вт. Его установка обеспечит функционирование холодильника, лампочек в течение 1 . 2 суток.
  • Владельцу дачи перед покупкой генератора необходимо определиться с целевым использованием станции. Порой достаточным окажется применение устройства с минимальной мощностью (до 1 к Вт). Хозяину большой дачи, использующему разную технику при обработке сада, огорода, газона, стоит присмотреться повнимательнее к более мощным моделям.
  • Наличие функции стабилизации напряжения

Для многих современных электроприборов характерна чувствительность к сетевому напряжению, из-за значительных колебаний которого может произойти их поломка. В стабильном напряжении нуждаются различные виды оргтехники, холодильник, морозильная камера. Стабильный уровень напряжения обязателен для специальной лабораторной аппаратуры, медицинской техники.

С целью стабилизации электротока в генераторе используются 3 вида устройств:

  1. Инверторный вид стабилизации напряжения считается наиболее распространённым. Во время работы генератора происходит модификация полученного переменного электротока в постоянный с обратным преобразованием в высококачественный переменный. Контроль данного процесса обеспечивается, благодаря встроенному микропроцессору. Выходное напряжение может колебаться максимум на 2,5 %. Если напряжение составляет 220 В, то данный показатель будет порядка ±5 В. Инверторная стабилизация позволяет создать стационарную сеть, гарантирует бесперебойную работу чувствительных приборов.
  2. Наличие AVR — электронного блока на основе автоматической регулировки напряжения. Установка генератора с функцией AVR даёт отклонение не более 5 % (при условии напряжения 210 . 230 В). Системой контролируется выходное напряжение, электрический ток стабилизируется за счёт регулируемого тока внутри обмотки. Пользование генератором с AVR обеспечивает хорошую стабилизацию, защиту имеющихся в наличии электроприборов.
  3. Функция компаундной стабилизации характерна для недорогих однофазных моделей. В ситуации подключения к станции нагрузок, имеющих нелинейное сопротивление, могут наблюдаться скачки. К примеру, подключенные лампы из-за скачущего напряжения будут давать мерцающий свет.

Обзор дополнительных функций генераторов

Модельный ряд генераторов впечатляет разнообразием:

  • одно-, трёхфазные станции, способные выдавать 380 В (в частности, для строительных нужд следует отдать предпочтение трёхфазному устройству);
  • агрегаты с различным шумовым уровнем. Оптимальными показателями являются: максимум 72 дБ (бензиновые генераторы), 82 дБ (дизельные устройства);
  • наличие защитного / противошумного кожуха у отдельных моделей. Защитный кожух исключает негативное воздействие на устройство дождя, снега; способствует снижению шумов на 10 . 20 дБ;
  • установка системы охлаждения (воздушная, жидкостная). Жидкостная система присутствует лишь в дорогих агрегатах. Её наличие является залогом непрерывной долговременной работы устройства;
  • функция защиты от коротких замыканий, перенапряжения влияет на продление сроков службы купленного электрогенератора;
  • наличие выхода на 12 В окажется оправданным в случае возникновения необходимости с подзарядкой севшего аккумулятора;
  • каждое устройство характеризуется определённым весом. Если планируется эпизодическое кратковременное использование станции в дачных условиях, стоит предпочесть модель с небольшой массой — максимум 30 . 40 кг. Покупка более тяжёлых устройств является целесообразной, когда необходимо их стационарное использование.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector