Asynkroninen generaattori: laite ja toimintaperiaate

Sisältö
  1. Laite
  2. Toimintaperiaate
  3. Soveltamisala
  4. Mitä eroa on synkronisesta?
  5. Näkymät
  6. Kytkentäkaavio
  7. Kuinka tehdä se itse?

Asynkroninen generaattori Laite, jonka avulla on mahdollista toimittaa sähköä teollisuuslaitteita sekä kodinkoneita. Tämän tyyppisille yksiköille on ominaista helppokäyttöisyys ja kätevä muotoilu.

Laite

Generaattorilla on yksinkertainen rakenne. Laitteen pääelementit ovat:

  • roottori;
  • staattori.

Ensimmäinen on liikkuva osa, ja toinen elementti säilyttää asemansa käytön aikana. Yksikössä ei heti ole mahdollista havaita langan käämiä, joiden valmistukseen yleensä käytetään kuparia. On kuitenkin olemassa käämiä, vain ne on valmistettu alumiinitangoista ja niillä on parannetut ominaisuudet.

Oikosuljetuista käämeistä muodostuvaa rakennetta kutsutaan oravahäkkiksi.

Sisätila täytetään teräslevyillä ja itse alumiinitangot puristetaan liikkuvan elementin sydämessä oleviin uriin. Roottori sijaitsee generaattorin akselilla, ja se seisoo itse erityisillä laakereilla. Yksikön elementtien kiinnityksen takaa kaksi kantta, jotka kiinnittävät akselin molemmilta puolilta. Runko on valmistettu metallimateriaalista. Joissakin malleissa on lisäksi tuuletin, joka jäähdyttää laitetta käytön aikana, ja kotelossa on rivat.

Generaattorien etu on mahdollisuus käyttää niitä verkossa, jonka jännite on sekä 220 V että suurempi nopeus. Laitteen oikeaa kytkentää varten on valittava sopiva piiri.

Toimintaperiaate

Generaattorin päätehtävänä on tuottaa sähköenergiaa mekaanisen energian avulla:

  • tuuli;
  • hydraulinen;
  • sisäinen muutettu mekaaniseksi.

Kun roottori alkaa pyöriä, sen ääriviivaan muodostuu magneettisia voimalinjoja. Ne kulkevat staattorissa olevien käämien läpi, mikä johtaa sähkömoottorivoimaan. Hän on vastuussa virran esiintymisestä piireissä. Tämä johtuu aktiivisten kuormien kytkemisestä laitteeseen.

Tärkeä huomioitava seikka sujuvan toiminnan kannalta akselin pyörimisnopeuden seuraamisessa... Sen on oltava suurempi kuin taajuus, jolla vaihtovirta tuotetaan. Viimeinen ilmaisin asetetaan staattorin navoista. Yksinkertaisesti sanottuna sähkön tuotantoprosessissa on varmistettava taajuuden epäsopivuus. Niiden pitäisi olla jäljessä roottorin luiston verran.

Kun akseli pyörii mekaanisen energian käytön seurauksena saadun ulkoisen impulssin ja jäännösmagnetismin vaikutuksesta, syntyy laitteen oma EMF. Tämän seurauksena molemmat kentät - liikkuva ja kiinteä - vuorovaikutuksessa toistensa kanssa dynaamisesti.

AG:ssa saadulla virralla on pienet arvot. Lähtötehon lisäämiseksi tarvitset magneettisen induktion lisääntyminen.

Usein ylimääräiset kondensaattoristaattorit auttavat saavuttamaan tämän. Ne on kytketty käämien liittimiin ja järjestelmän suorituskykyä seurataan tarkasti.

Soveltamisala

Asynkroniset generaattorit ovat suosittuja, ja tällaisten asemien etuja ovat:

  • ylikuormituksen ja oikosulun kestävyys;
  • yksinkertainen muotoilu;
  • pieni prosenttiosuus epälineaarista vääristymää;
  • vakaa suorituskyky selkeän tekijän alhaisen arvon vuoksi;
  • lähtöjännitteen stabilointi.

Kytkettynä generaattori lähettää pienen määrän reaktiivinen lämpöSiksi sen suunnittelu ei vaadi ylimääräisten jäähdytyslaitteiden asentamista. Tämä mahdollistaa yksikön sisäisen ontelon luotettavan tiivistyksen, joka suojaa sitä kosteudelta, lialta tai pölyltä.

Etujensa ansiosta generaattoreita käytetään aktiivisesti sähkönlähteinä seuraavilla alueilla ja alueilla:

  • kuljetus;
  • teollisuus;
  • kotimainen;
  • maatalous.

Sieltä löytyy myös tehokkaita yksiköitä autokorjaamot. Lisäksi niiden yksinkertaistettu muotoilu mahdollistaa laitteiden käytön sähköenergian lähteitä. Laitteet on kytketty niihin hitsaukseen, ja myös heidän avullaan he järjestävät ruoan toimituksen tärkeille terveydenhuoltotilat.

Tällaisten generaattoreiden toiminnan avulla on mahdollista rakentaa ja käynnistää tuuli- ja vesivoimaloita lyhyessä ajassa.

Siten myös keskusverkoista kaukana olevat kylät ja maatilat voivat hankkia itselleen energiaa.

Mitä eroa on synkronisesta?

Suurin ero asynkronisen generaattorin ja synkronisen generaattorin välillä on modifioitu roottorin suunnittelu... Toisessa versiossa roottori käyttää lankakäämityksiä. Akselin pyörimisliikkeen järjestämiseksi ja magneettisen induktion luomiseksi yksikkö käyttää autonomista virtalähdettä, joka on usein alhaisemman tehon generaattori. Se on sijoitettu samansuuntaisesti sen akselin kanssa, jolla roottori sijaitsee.

Synkronisen generaattorin etuna on puhtaan sähköenergian tuottaminen. Lisäksi laite synkronoituu helposti muiden vastaavien koneiden kanssa, ja tämä on myös ero.

Ainoa haittapuoli ottaa huomioon herkkyys ylikuormitukselle ja oikosulkulle. Lisäksi on huomattava, että näiden kahden laitetyypin välinen ero on hinta. Synkroniset yksiköt ovat kalliimpia kuin asynkroniset yksiköt.

Mitä tulee selkeään tekijään, asynkronisilla yksiköillä on paljon pienempi nopeus. Siksi voidaan väittää, että tämäntyyppinen laite tuottaa puhdasta sähkövirtaa ilman saastumista. Tällaisen koneen toiminnan ansiosta on mahdollista varmistaa luotettavampi toiminta:

  • UPS;
  • laturit;
  • uuden sukupolven televisiovastaanottimet.

    Asynkronisten mallien käynnistyminen on nopeaa, mutta vaatii lisäystä käynnistysvirroissa, jotka käynnistävät akselin pyörimisen. Etuna on, että työn aikana rakenteeseen kohdistuu vähemmän reaktiivisia kuormia, jonka ansiosta oli mahdollista parantaa lämpötilan indikaattoreita. Lisäksi asynkronisten generaattoreiden toiminta on vakaampaa riippumatta liikkuvan elementin pyörimisnopeudesta.

    Näkymät

    Asynkronisilla generaattoreilla on useita luokituksia. Ne voivat erota seuraavista tekijöistä.

    • Roottorin tyyppi - rakenteen pyörivä osa. Nykyään tämän tyyppiset valmistetut yksiköt tarjoavat suunnittelussaan vaihe- tai oravahäkkiroottorin. Ensimmäinen on varustettu induktiivisella käämityksellä, joka on eristetty johto. Sen avulla on mahdollista luoda dynaaminen magneettikenttä. Toinen vaihtoehto on yksittäinen rakenne, jolla on lieriömäinen muoto. Sen sisällä on tapit, jotka on varustettu kahdella lukitusrenkaalla.
    • Työvaiheiden lukumäärä. Ne tarkoittavat laitteen sisällä olevia lähtö- tai staattorikäämityksiä. Tässä tapauksessa viikonlopulla voi olla yksi tai kolme vaihetta. Tämä ilmaisin määrittää generaattorin tarkoituksen. Ensimmäinen vaihtoehto on käytettävissä 220 V jännitteellä, toinen - 380 V.
    • Kytkentäkaavio... Kolmivaiheisen generaattorin toiminnan järjestämiseen on useita tapoja. Kelat on mahdollista liittää laitteeseen tähti- tai kolmioliitännällä. Ne voidaan sijoittaa myös kiinteän elementin - staattorin - napoihin.

      Lisäksi asynkroniset generaattorit luokitellaan sen mukaan, onko itseherätyskelakäämitetty vai ei.

      Kytkentäkaavio

      Nykyään erilaisia asynkronisten moottorien vaihtelut... Se voi olla yksivaiheinen tai kolmivaiheinen kytkentää varten. Se voidaan varustaa useilla käämeillä tai roottorin suunnittelun modernisoinnilla. Laitteen kytkentäkaaviot pysyvät kuitenkin joka tapauksessa ennallaan.

      Yleisiä järjestelmiä ovat seuraavat.

      • "Tähti". Tässä tapauksessa on tarpeen ottaa staattorin käämien päät ja liittää ne yhteen kohtaan. Menetelmä soveltuu pääasiassa kolmivaihegeneraattoreille, jotka on kytkettävä kolmivaiheiseen johtoon korkeammalla jännitteellä.
      • "Kolmio". Se on seurausta ensimmäisestä vaihtoehdosta, vain yhteys tapahtuu peräkkäin. Tämän seurauksena käy ilmi, että ensimmäisen käämin pää on kytketty toisen alkuun, toisen loppu - kolmannen alkuun ja niin edelleen. Tämän menetelmän etuna on mahdollisuus tuottaa maksimitehoa yksikön käytön aikana.
      • "Tähtikolmio". Tämä menetelmä on yhdistänyt kahden edellisen edut. Se tarjoaa pehmeän käynnistyksen ja korkean tehonsiirron. Yhteyden muodostamiseksi sinun on käytettävä aikarelettä.

        On huomionarvoista, että moninopeuksisilla generaattoreilla on myös omat yhteysmenetelmänsä. Pohjimmiltaan nämä ovat "tähti"- ja "kolmio"-järjestelmien yhdistelmiä niiden erilaisissa muunnelmissa.

        Jokainen generaattori on kytketty järjestelmään kautta tietty järjestelmä, joka määrittää kuinka sähköä tuotetaan. Mikä tahansa näistä menetelmistä edellyttää kiinteän elementin käämien johtojen järkevää sijoittamista sen sydämen napojen väliin, vain tässä tapauksessa näiden johtimien kytkentä suoritetaan eri tavoin.

        Kuinka tehdä se itse?

        Aluksi se kannattaa selventää ei onnistu luomaan asynkronista matkaviestintä tyhjästä... Enintä mitä voidaan tehdä, on tehdä roottori ilman muutoksia tai päivittää asynkroninen moottori vaihtoehtoiseen malliin.

        Roottorin modernisointitöiden suorittamiseksi riittää, että varastoit valmiita tuotteita staattori moottorista ja suorita sarja kokeita. Kotitekoisen generaattorin kokoamisen pääidea on käyttää neodyymimagneetteja. Niiden avulla on mahdollista varustaa roottori tarvittavalla määrällä napoja sähköenergian tuottamiseksi.

        Liimaamalla magneetit työkappaleeseen, joka on ensin istutettava akselille, ja tarkkailemalla napaisuutta ja siirtokulmaa, on mahdollista saavuttaa haluttu tulos. Tarvitset paljon magneetteja, vähimmäismäärä on 128 kappaletta. Valmis roottorirakenne sovitetaan staattoriin. Tätä toimenpidettä suoritettaessa on tarpeen tarjota rako hampaiden ja roottorin magneettinapojen välille. Sen pitäisi olla minimaalinen.

        On syytä huomata, että magneettien tasaisen pinnan vuoksi ne tarvitsevat hiontaa. Lisäksi elementit on käännettävä.

        Prosessin aikana on tärkeää jäähdyttää rakennetta säännöllisesti.muodonmuutosten ja magneettisten ominaisuuksien menettämisen estämiseksi. Jos kaikki on tehty oikein, generaattori toimii oikein.

        Asynkronisen generaattorin luontiprosessissa voi syntyä vain yksi ongelma. Ihanteellista roottorimallia on vaikea tehdä kotona.Siksi, jos on mahdollisuus käyttää sorvia, on parempi olla laiminlyömättä sitä. Myös osien sovittaminen ja uusiminen vie paljon aikaa.

        Toinen vaihtoehto generaattorin hankkimiseen on autoissa käytettävän induktiomoottorin muuntaminen... Lisäksi kannattaa ostaa sähkömagneetti, jonka teho täyttää tulevien laitteiden vaatimukset. On syytä huomata, että kun etsit moottoria, sinun on otettava huomioon, että sen teho on puolet siitä arvosta, jonka haluat saavuttaa generaattorissa.

        Halutun suunnittelun saamiseksi ja sen tehokkaan toiminnan järjestämiseksi sinun on ostettava 3 kondensaattorimallia... Jokaisen elementin on kestettävä 600 V jännitteitä.

        Asynkronisen generaattorin loisteho on suhteessa kondensaattorin kapasitanssiin, joten se voidaan laskea kaavalla. On huomattava, että kun kuormitus kasvaa, generaattorin teho kasvaa. Näin ollen, jotta saavutettaisiin vakaa jännite verkossa, on tarpeen lisätä kondensaattoreiden kapasitanssia.

        Katso seuraava video asynkronisen generaattorin toimintaperiaatteesta.

        ei kommentteja

        Kommentti lähetettiin onnistuneesti.

        Keittiö

        Makuuhuone

        Huonekalut