プロット 非同期モーターからの発電機、どのようなコンデンサーを取り付けるか。 非同期モーターを自分の手で発電機に変換する

非同期モーターからの発電機、どのようなコンデンサーを取り付けるか。 非同期モーターを自分の手で発電機に変換する

非同期モーターの内部に入った電流のエネルギーは、出口で容易に運動エネルギーに変わります。 しかし、逆の変換が必要な場合はどうなるでしょうか? この場合、非同期モーターから自家製発電機を構築できます。 異なるモードでのみ機能します。機械的な作業を実行することによって電気が生成され始めます。 完璧な解決策– フリーエネルギー源である風力発電機への変換。

磁場は交流電場によって生成されることが実験的に証明されています。 これは非同期モーターの動作原理の基礎であり、その設計には次のものが含まれます。

  • 身体は私たちが外側から見たものです。
  • ステータは電気モーターの固定部分です。
  • ローターは駆動される要素です。

ステーターで 主な要素– 交流電圧が印加される巻線(動作原理は永久磁石ではなく、交流によって損傷を受ける磁場です)。 ローターは、巻線が配置されるスロットを備えたシリンダーです。 しかし、それに入る電流は逆方向です。 その結果、2 つの変数が形成されます 電場。 それぞれが磁場を生成し、相互作用し始めます。 しかし、ステーターは動くことができないように設計されています。 したがって、2 つの磁場の相互作用の結果、ローターが回転します。

発電機の設計と動作原理

実験では、磁場が交流を生み出すことも確認されています。 電界。 以下は、発電機の動作原理を明確に示した図です。

金属フレームを磁場の中に置いて回転させると、フレームを貫く磁束が変化し始めます。 これにより、フレーム内に誘導電流が発生します。 たとえば、両端を現在の消費者に接続すると、 電灯、その後、その輝きを観察できます。 これは、磁場内でフレームを回転させる際に費やされる機械的エネルギーが電気エネルギーに変換され、ランプの点灯に役立ったことを示唆しています。

構造的には、発電機は電動機と同じ部品、つまりハウジング、ステーター、ローターで構成されています。 違いは動作原理のみです。 ローターは、ステーター巻線内の電界によって生成される磁界によって駆動されます。 そしてそれが現れます 電気ローターの強制回転により、ステーター巻線を貫通する磁束の変化により、ステーター巻線に磁束が発生します。

電動機から発電機へ

今日の人間の生活は電気なしでは考えられません。 そのため、水、風、原子核のエネルギーを電気エネルギーに変換する発電所が各地に建設されています。 運動、熱、光のエネルギーに変換できるため、普遍的なものになりました。 これが電気モーターの大規模な普及の理由となりました。 国が電力を一元的に供給しているため、発電機はあまり普及していません。 しかし、それでも、時には電気がなく、どこからも電気を得ることができないことが起こります。 この場合、非同期モーターからの発電機が役に立ちます。

発電機とエンジンが構造的に似ていることはすでに述べました。 ここで疑問が生じます。このテクノロジーの奇跡を、機械的および 電気エネルギー? それは可能であることがわかります。 そして、自分の手でモーターを電流源に変換する方法を説明します。

やり直しの意味

発電機が必要な場合、新しい機器を購入できるのに、なぜエンジンで作るのでしょうか? しかし、高品質の電気機器は安価な喜びではありません。 また、現在使用されていないモーターをお持ちであれば、有効活用してみてはいかがでしょうか。 簡単な操作で、 最小限のコストアクティブな負荷を持つデバイスに電力を供給できる優れた電流源が得られます。 これらには、コンピュータ、電子機器、無線機器、通常のランプ、ヒーター、溶接コンバーターが含まれます。

しかし、メリットは節約だけではありません。 から構成される電流発生器の利点 非同期電動機:

  • 設計は同期アナログの設計よりもシンプルです。
  • 湿気や埃から内部を最大限に保護します。
  • 過負荷や短絡に対する高い耐性。
  • 非線形歪みがほぼ完全に存在しません。
  • すきま係数(ローターの回転ムラを表す値)2%以下。
  • 動作中、巻線は静的であるため、長期間磨耗せず、耐用年数が長くなります。
  • 生成された電気は、変換するエンジンに応じて、単相か三相かに応じて、すぐに 220V または 380V の電圧になります。 これは、現在の消費者をインバーターなしで発電機に直接接続できることを意味します。

発電機だけではニーズを十分に満たせない場合でも、集中電源と併用することができます。 この場合、再び節約について話します。支払わなければならない費用が減ります。 便益は、使用した電力量から発電した電力を差し引いた差額で表されます。

改造には何が必要ですか?

非同期モーターから発電機を自分の手で作るには、まず、電気エネルギーから機械エネルギーへの変換を妨げているものを理解する必要があります。 誘導電流の形成には、時間とともに変化する磁場の存在が必要であることを思い出してください。 機器がモーター モードで動作する場合、ネットワークからの電力によりステーターとローターの両方で電力が発生します。 装置を発電機モードに切り替えると、磁場がまったく存在しないことがわかります。 彼はどこから来ますか?

機器がモーターモードで動作した後、ローターには残留磁化が残ります。 強制回転によって引き起こされるのは彼女です 誘導電流ステーター内。 そして、磁場を維持するには、容量性電流を流すコンデンサを取り付ける必要があります。 自己励起により磁化を維持するのは彼です。

元の磁場がどこから来たのかという疑問を解決しました。 しかし、どうやってローターを動かすのでしょうか? もちろん、自分の手で回せば小さな電球に電力を供給することもできます。 しかし、その結果があなたを満足させる可能性は低いでしょう。 理想的な解決策は、モーターを風力発電機、つまり風車に変えることです。

これは、風の運動エネルギーを機械に変換し、さらに電気に変換する装置の名前です。 風力発電機には、風を受けると動くブレードが装備されています。 垂直面と水平面の両方で回転できます。

理論から実践へ

モーターから風力発電機を自分の手で作ってみましょう。 のために 簡単な理解説明書には図とビデオが含まれています。 必要になるだろう:

  • 風力エネルギーをローターに伝達する装置。
  • 各固定子巻線のコンデンサ。

初めて風を受ける装置を選択するときのルールを策定するのは困難です。 ここでは、機器が発電機モードで動作しているときは、ローター速度がエンジンとして動作しているときよりも 10% 高くなければならないという事実に従う必要があります。 公称周波数ではなく、アイドル速度を考慮する必要があります。 例: 定格周波数は 1000 rpm、アイドル モードでは 1400 rpm です。電流を生成するには、約 1540 rpm の周波数が必要になります。

容量によるコンデンサの選択は、次の式に従って行われます。

Cは必要な容量です。 Q – 1 分あたりの回転数で表したローターの回転速度。 P は、3.14 に等しい数値「円周率」です。 f – 位相周波数 (ロシアの定数値、50 ヘルツに等しい)。 U – ネットワーク電圧 (1 相の場合は 220、3 相の場合は 380)。

計算例 :三相ローターは2500rpmで回転します。 それからC = 2500/(2*3.14*50*380*380)=56 μF。

注意!計算値より大きなコンテナを選択しないでください。 そうしないと、アクティブ抵抗が高くなり、発電機の過熱につながります。 これは、デバイスが負荷なしで起動された場合にも発生する可能性があります。 この場合、コンデンサの静電容量を小さくすると効果的です。 自分で簡単に行うには、コンテナを全体としてではなく、組み立て済みのコンテナとして配置します。 たとえば、60 μF は、10 μF を 6 個並列に接続して構成できます。

接続方法は?

三相モーターの例を使用して、非同期モーターから発電機を作成する方法を見てみましょう。

  1. 風力エネルギーを利用してローターを回転させる装置にシャフトを接続します。
  2. コンデンサを三角形のパターンで接続します。その頂点は、(巻線の接続の種類に応じて) スターの端または固定子の三角形の頂点に接続されます。
  3. 出力電圧が 220 ボルトを必要とする場合は、次のように接続します。 固定子巻線三角形(最初の巻線の終わりは 2 番目の巻線の始まり、2 番目の巻線の終わりは 3 番目の巻線の始まり、3 番目の巻線の終わりは最初の巻線の始まりと一致します)。
  4. 380 ボルトからデバイスに電力を供給する必要がある場合は、接続用に 固定子巻線 図で十分です"星"。 これを行うには、すべての巻き線の始点を一緒に接続し、終点を適切なコンテナに接続します。

低電力の単相風力発電機を自分の手で作る方法を段階的に説明します。

  1. 古いものから取り出してください 洗濯機電気モーター;
  2. 動作する巻線を決定し、それに並列にコンデンサを接続します。
  3. 風力エネルギーを利用してローターが回転するようにします。

ビデオのように、220 ボルトを生成する風車が手に入ります。

を動力源とする電気製品の場合 直流、さらに整流器を取り付ける必要があります。 また、電源パラメータの監視に興味がある場合は、出力に電流計と電圧計を取り付けてください。

アドバイス!一定の風が供給されないため、風力発電機は時々動作を停止したり、最大能力で動作しなかったりすることがあります。 したがって、独自の発電所を組織するのが便利です。 これを行うために、風の強い天候では風車がバッテリーに接続されます。 蓄えた電気は穏やかな時期に使用できます。

電気モーターは、エネルギー変換器として機能し、受信モードで動作するデバイスです。 力学的エネルギー電気から。 永久磁石を使わず、残留磁化のおかげで簡単な変形でモーターが動力源として動き始めます。 これらは、節約に役立つ 2 つの相互に逆の現象です。電気モーターがあれば、風力発電機を購入する必要はありません。 ビデオを見て学びましょう。

既存の電力網 (特に都市から離れた地域で運用されている電力網) のすべてが消費者に電力を供給できるわけではありません。 良い栄養、現代の家庭用機器の操作に適しています。 変電所から供給される電圧の品質が低く、頻繁に停電するため、多くのユーザーは自家製の発電機を作ることを考えざるを得ません。 このような非同期ジェネレーターが外部からどのように見えるかを図で確認できます。 下に。

市外の電力供給の問題を解決するこのアプローチにより、発電設備を小売チェーンを通じて完成品として購入する場合と比較して、大幅な節約が可能になります。

可逆効果

電流を生成するあらゆるデバイスの動作原理は、ある形式のエネルギー (たとえば、熱) を、機器に電力を供給するために必要な形式に変換することに基づいていることが知られています。 いわゆる代替(再生可能とも呼ばれる)エネルギー供給源を使用することもできますが、この方法では材料コストと生産コストがさらに高くなります。

ユーザーが自由に使える古い非同期電気モーターの潜在的な機能を利用して、自家製の電流発生器を作成する方がはるかに簡単で経済的です。

このような生成の基礎は、電磁場の相互作用プロセスの可逆性に関する電気工学におけるよく知られた原理であり、この原理は、このプロセス中に発生するプロセスの詳細によって説明されます。 電気プロセス。 エンジンで三相電流エネルギーを使用してシャフトの機械的回転に変換すると、発電機ではすべてがまったく逆のことが起こります。 これらのユニットでは、アーマチュアの強制回転が相巻線を流れる電流に変換され、その電力は消費者への供給に費やされます (下図を参照)。

したがって、最も一般的なケースでは、使用済みの非同期モーターから自家製発電機のサンプルを作成する前に、次の操作を行う必要があります。

  • 三相(コレクタ製品サンプルの場合は単相)電圧が供給される端子は、発電機の出力接点にする必要があります。
  • からのドライブ 外部ソース機械的な回転衝撃。

追加情報。燃焼燃料 (ガソリン、ガス、またはディーゼル燃料) のエネルギーの影響下で回転する、特定の条件に適した推進ユニットであれば、そのような動力源として使用できます。 一般家庭に風車や自家製の水車がある場合、駆動の問題の解決は大幅に簡素化されます。

  • 郊外ではガソリンが高価であるため、唯一許容できる選択肢は、ディーゼル エンジンまたはガスを動力源とする小型の発電所を製造することです。

この場合、エンジンは比較的安価な燃料で動作し、特殊な駆動カップリングを介して建設中の構造物のシャフトに接続され、軽微な変更を加えると交流発電機になります。

デザインの選択

これらの各機構の設計と構造を注意深く研究すれば、非同期モーターから発電機を非常にうまく作ることができます。 まず、位相が異なる固定子の電磁場内で回転子が滑る原理で動作する典型的な非同期モーターを考えてみましょう。 このユニットの固定部分 (ステーター) には、知られているように、空間内で幾何学的に 120 度ずつ相対的に配置された 3 つのコイルが装備されています。

移動磁界と静止磁界の相互作用により、一連の 3 つの動作フェーズ (A、B、C) で表される交流電圧がステータ コイルに誘導されます。

同期機 (発電機) を製造するためのより簡単なオプションには、固定容量コンデンサに位相シフト デバイスを備えた中古の整流子単相モーターを使用する方法があります。

単相システムの製造により、将来の発電機の設計が大幅に簡素化されますが、そのような製品の出力は比較的小さいです。 この状況により、単相電源ユニットの一部のサンプルに電力を供給するために使用することはできません ( 井戸ポンプ、 例えば)。

注記! 単相機器、コレクタエンジンに基づいて組み立てられているため、その電力は家庭用照明ネットワークに電力を供給するのにのみ十分である可能性があります。

より強力な電力機器を供給ラインに接続する必要がある場合、唯一の 正しい解決策– 非同期メカニズムからジェネレーターを作成します (下図)。

このメカニズムをどのようにして三相発電機に変換できるかをさらに詳しく考えてみましょう。

巻線の変更手順

非同期モーターから発電機を作成する前に、特定の回路に従って互いに接続され、供給ラインに接続されているステーターコイルを理解する必要があります。

追加情報。非同期機構の古典的な接続には、いわゆる「スター」または「デルタ」回路による 2 種類の固定子巻線の接続が使用されます。

最初のケースでは、片側の 3 つの線形コイル (A、B、C) がすべて共通の中性線に結合され、もう一方の端は 3 相線に接続されます。 「三角形」でオンにすると、1 つのコイルの端が 2 番目の巻線の始点に接続され、その終端が 3 番目の巻線の始点に接続され、チェーンが閉じるまで同様に接続されます。

この接続の結果、規則的な幾何学的図形が形成され、その頂点は三相線に対応し、中性線は完全に存在しません。

設置の容易さと操作の安全性の理由から、 世帯計画通常はスター接続が選択され、局所的な(繰り返しの)保護接地を組織する可能性が得られます。

エンジンを改造するときはカバーを外します 配電ボックス通常は三相電源電圧を受け取る端子にアクセスできます。 発電機モードでは、家庭用三相需要家が接続されている供給線をこれらの接点に接続する必要があります。

単相電力 (特にソケットラインと照明回路) を構成するには、その一端を選択した相接点 A、B、または C に接続し、もう一端をコモンに接続する必要があります。 中性線。 非同期モータに配線を接続する手順を次の図に示します。

重要!複数の線形 (単相) 負荷の場合、それらの負荷がほぼ均等になるように、負荷を相間で分散する必要があります。

したがって、三相モーターから組み立てられた自作の発電機がすべての供給回路に負荷され、最終消費者は権利のある標準電力を受け取ることになります。

駆動部の構成

生活条件一般に、標準的なガス発生器は機械駆動装置として使用され、そこからトルクが作動シャフトに直接伝達されます。 このような接続の主な問題は、トルクを発電機電機子の軸に完全に伝達する信頼性の高いクラッチの構成です(この状況では、その機能はエンジンローターによって実行されます)。

アレンジするときに一番多いのが、 最良の選択肢- これは、整理を手伝ってくれるプロの整備士の助けを求めるためです カップリング接続求められる品質と信頼性。

注記!変換された機構の回転子は、その設計において 3 つの巻線が 120 度ずれた (この場合は位相と呼ばれます) 固定子巻線に似ています。

各巻線の直線リードは取り外し可能なスリップ リングに接続されており、グラファイト ブラシを介して始動電圧がモーター機構に供給されます。 すべてをそのままにしておくと、製造と保守が非常に困難な設計になってしまい、将来の発電機の一部として使用するのは意味がありません。

再加工を容易にするために、巻かれた各回転子コイルの作業リード線を短絡することによって得られる、短絡可動部分の回路を使用するのが最善です。

永久磁石発電機

家庭用発電機を配置する別の既知の方法があります。これは、強力な永久磁石と一連の磁石を使用することで構成されます。 追加のアクセサリ(一部のメディアでは「永遠」とも呼ばれます)。

このような磁気エネルギー源の動作原理は、デバイスのステーターおよびローター部分にしっかりと取り付けられた永久磁石ブランクによって生成される電磁場の相互作用です (下図を参照)。

発電機として機能するこのようなエンジンの主な利点は、外部エネルギー源や燃料が必要ないことです。 しかし、この場合にもいくつかの欠点があり、それはまず第一に、強い者が 磁場サービス要員の健康に悪影響を与える可能性があります。

他のすべての状況でこの欠点を考慮して、このような電気モーターはさまざまな駆動ユニットで広く使用されており、多くの場合、 産業機器。 例として、「g 303」という名称で専門家の間で知られている発電機を挙げることができます。

自家製発電機のレビューの結論として、非同期モーターから発電機を変換するには、自動車機器を彷彿とさせる構成の特別な取り外し可能なツールのセット全体が必要になる場合があることに注意する必要があります。

ビデオ

個人住宅やコテージの建設のニーズに対応 家の便利屋必要になるかもしれない スタンドアロンソース電気エネルギーは、店で購入することも、入手可能な部品から自分の手で組み立てることもできます。

自家製発電機は、ガソリン、ガス、またはディーゼル燃料のエネルギーで動作します。 これを行うには、ローターのスムーズな回転を保証する衝撃吸収カップリングを介してエンジンに接続する必要があります。

地元の人が許すなら 自然条件たとえば、風が頻繁に吹く場合、または流水源が近くにある場合は、風力タービンまたは水力タービンを作成し、それを非同期タービンに接続できます。 三相モーター発電するために。

このような装置のおかげで、常に動作する代替電源が得られます。 公共ネットワークからのエネルギー消費が削減され、その支払いを節約できます。


場合によっては、単相電圧を使用して電気モーターを回転させ、トルクを自家製発電機に伝達して、独自の三相対称ネットワークを作成することが許可されます。

設計と特性に基づいた発電機用の非同期モーターの選び方

技術的特徴

基礎 自家製発電機以下を備えた非同期三相電気モーターを構成します。

  • 段階;
  • またはかご型ローター。

ステータ装置

ステータとロータの磁心は絶縁された電磁鋼板で作られており、その中に巻線を収容するための溝が作られています。


次の図に従って、3 つの個別の固定子巻線を工場で接続できます。

  • 出演者;
  • または三角形。

それらの端子は端子ボックス内で接続され、ジャンパーで接続されます。 電源ケーブルもここに取り付けます。


場合によっては、ワイヤとケーブルが他の方法で接続される場合があります。


対称電圧が非同期モーターの各相に供給され、角度に沿って円の 3 分の 1 ずつシフトされます。 巻線に電流が発生します。


これらの量をベクトル形式で表現すると便利です。

ローター設計の特徴

巻線ローターモーター

これらには固定子巻線と同様に作られた巻線が装備されており、それぞれのリード線はスリップ リングに接続されており、圧力ブラシを介して始動および調整回路との電気的接触を提供します。

この設計は製造が非常に難しく、高価です。 定期的な動作監視と資格のあるメンテナンスが必要です。 これらの理由により、自家製発電機のこの設計でそれを使用することは意味がありません。

ただし、同様のモーターがあり、他に用途がない場合は、各巻線のリード線 (リングに接続されている端部) が相互に短絡する可能性があります。 このようにして、巻線ローターは短絡ローターになります。 以下で説明する任意のスキームに従って接続できます。

かご型モーター

ローター磁気回路の溝の中にアルミニウムを流し込みます。 巻線は、端が短絡されたジャンパーリングを備えた回転リスケージ(そのような追加の名前が付けられた)の形で行われます。

これが一番 簡単な回路可動接点のないエンジン。 このため、電気技師の介入なしで長期間動作し、信頼性が向上するのが特徴です。 自家製ジェネレーターの作成に使用することをお勧めします。

モーターハウジングの刻印


自家製発電機を確実に動作させるには、次の点に注意する必要があります。

  • 、環境の影響からの住宅の保護の質を特徴づけます。
  • 消費電力;
  • スピード;
  • 巻線接続図。
  • 許容負荷電流。
  • 効率と余弦φ。

非同期モーターの発電機としての動作原理

その実装は可逆性メソッドに基づいています 電気機械。 主電源から切り離されたモーターがローターを設計速度で強制的に回転させ始めると、残留磁場エネルギーの存在により固定子巻線に EMF が誘導されます。

残っているのは、適切な定格のコンデンサバンクを巻線に接続することだけです。そうすれば、磁化特性を持つ容量性の進み電流が巻線に流れます。

発電機の自励が発生し、三相電圧の対称システムが巻線に形成されるためには、特定の臨界値より大きいコンデンサ容量を選択する必要があります。 その値に加えて、出力パワーは当然エンジンの設計にも影響されます。

周波数 50 Hz の三相エネルギーを正常に発生させるには、S=2÷10% の範囲内のスリップ値 S だけ非同期成分を超えるローター速度を維持する必要があります。 同期周波数レベルに維持する必要があります。

正弦波の周波数の標準値からの逸脱は、機器の動作に悪影響を及ぼします。 電気モーター: のこぎり、飛行機、さまざまな機械、変圧器。 これは、発熱体や白熱灯による抵抗負荷には実質的に影響を与えません。

電気接続図

実際には、非同期モーターの固定子巻線を接続する一般的な方法がすべて使用されます。 そのうちの 1 つを選択することで、彼らは作成します さまざまな条件機器の動作に使用し、特定の値の電圧を生成します。

スター回路

コンデンサ接続用の一般的なオプション

発電機として動作するスター接続巻線を備えた誘導モーターの配線図 三相ネットワーク標準的な外観をしています。

2 つの巻線にコンデンサが接続された非同期発電機のスキーム

このオプションは非常に人気があります。 これにより、2 つの巻線から 3 つのグループの消費者に電力を供給できます。

  • 2つの電圧220ボルト。
  • 1 - 380。


動作コンデンサと始動コンデンサは、別個のスイッチを使用して回路に接続されます。

同じ回路に基づいて、非同期モーターの 1 つの巻線にコンデンサを接続することで、自家製発電機を作成できます。

三角図

固定子巻線を星型構成に組み立てると、発電機は 380 ボルトの三相電圧を生成します。 三角形に切り替えると、-220 になります。


上の図に示されている 3 つのスキームは基本的なものですが、これが唯一のものではありません。 これらに基づいて、他の接続方法を作成できます。

エンジン出力とコンデンサ容量から発電機特性を計算する方法

作成用 通常の状態電気機械を動作させるには、発電機モードと電気モーターモードで定格電圧と電力を同等に維持する必要があります。

この目的のために、コンデンサ容量は、コンデンサが発生する無効電力 Q を考慮して選択されます。 さまざまな負荷。 その値は次の式で計算されます。

Q=2π・f・C・U 2

この式から、エンジン出力がわかれば、全負荷を保証するためのコンデンサ バンクの容量を計算できます。

С=Q/2π∙f∙U 2

ただし、発電機の動作モードを考慮する必要があります。 の上 アイドリングコンデンサは巻線に不必要な負荷を与え、加熱します。 これは、大きなエネルギー損失と構造の過熱につながります。

この現象を解消するために、負荷に応じてコンデンサを段数に接続します。 発電機モードで非同期モーターを始動するためのコンデンサの選択を簡素化するために、特別な表が作成されました。

発電機電力 (kVA)フルロードモード起動維持モード
cosφ=0.8cosφ=1Q (クヴァル)C (μF)
Q (クヴァル)C (μF)Q (クヴァル)C (μF)
15 15,5 342 7,8 172 5,44 120
10 11,1 245 5,9 130 4,18 92
7 8,25 182 4,44 98 3,36 74
5 6,25 138 3,4 75 2,72 60
3,5 4,53 100 2,54 56 2,04 45
2 2,72 60 1,63 36 1,27 28

容量性バッテリーでの使用に最適 始動コンデンサシリーズ K78-17 および動作電圧 400 ボルト以上の同様のもの。 適切な額面の金属紙に置き換えることはまったく問題ありません。 それらは並行して組み立てる必要があります。

非同期自家製発電機の回路で電解コンデンサのモデルを使用する価値はありません。 これらは直流回路用に設計されており、方向が変化する正弦波を通過するとすぐに故障します。

各半波がダイオードによってそれ自体のアセンブリに向けられる場合、そのような目的でそれらを接続するための特別なスキームがあります。 しかし、それは非常に複雑です。

デザイン

発電所の自律型デバイスは、動作中の機器を完全にサポートし、以下のデバイスを備えたヒンジ付き電気パネルを含む単一のモジュールとして実行される必要があります。

  • 測定 - 最大500ボルトの電圧計と周波数計を使用します。
  • 負荷スイッチング - 3 つのスイッチ (共通の 1 つは発電機から消費者回路に電圧を供給し、他の 2 つはコンデンサを接続します)。
  • 保護 - 影響を排除する 短絡または過負荷など)により、作業者を絶縁破壊やハウジング内に侵入する相電位から守ります。

主電源の冗長化

自作発電機を作成する場合は、作業装置の接地回路との適合性を確認する必要があります。 バッテリー寿命– にしっかりと接続します。

国家ネットワークから動作する機器のバックアップ電源として発電所を作成した場合、送電線からの電圧が切断されたときに使用し、復旧したときに停止する必要があります。 この目的のためには、全相を同時に制御するスイッチを設置するか、バックアップ電源をオンにする複雑な自動システムを接続するだけで十分です。

電圧選択

380 ボルト回路には、 危険の増加人間の敗北。 これは、位相値 220 では対応できない極端な場合に使用されます。

発電機の過負荷

このようなモードでは、巻線が過度に加熱され、その後絶縁が破壊されます。 これらは、次の理由により巻線を通過する電流が超過した場合に発生します。

  1. コンデンサ容量の選択が間違っている。
  2. 大電力の消費者を接続します。

前者の場合、アイドル時の熱状態を注意深く監視する必要があります。 過度の加熱が発生した場合は、コンデンサの静電容量を調整する必要があります。

消費者をつなぐ機能

三相発電機の合計電力は、各相で生成される 3 つの部分で構成され、合計の 1/3 になります。 1 つの巻線に流れる電流は定格値を超えてはなりません。 コンシューマを接続し、フェーズ全体に均等に分散する場合は、これを考慮する必要があります。

自家製発電機が 2 相で動作するように設計されている場合、合計値の 2/3 を超える電力を安全に生成することはできません。また、1 相のみの場合は 1/3 しか発電できません。

周波数制御

周波数メーターを使用すると、このインジケーターを監視できます。 自家製発電機の設計にインストールされていない場合は、間接的な方法を使用できます。アイドル状態では、出力電圧は周波数 50 Hz で公称 380/220 を 4 ~ 6% 超えます。

非同期モーターから自家製発電機を作成するためのオプションの 1 つとその機能が、チャンネル所有者のマリア コステンコとアレクサンダー コステンコによってビデオで紹介されています。

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地域の送電網は、特に家庭に電力を完全に供給できるとは限りません。 田舎のダーチャそして豪邸。 常時電力供給が中断されたり、完全になくなったりすると、私たちは電気を探す必要があります。 その 1 つは次のようなものを使用することです - 電気を変換して蓄えることができる装置、これには最も珍しい資源(エネルギー、潮流)を使用します。 動作原理は非常にシンプルなので、自分の手で発電機を作ることができます。 多分、 手作りモデルただし、工場で組み立てられたアナログと競合することはできません。 素晴らしい方法 10,000ルーブル以上節約できます。 自家発電機を一時的なものと考えると 代替ソース電源があれば、自家製の製品で十分に対応できます。

発電機の作り方、そのために何が必要か、そしてどのようなニュアンスを考慮する必要があるかについては、さらに詳しく見ていきます。

発電機を自分で使用したいという願望は、1 つの迷惑な問題によって影が薄くなります。 ユニットのコストが高い。 誰が何と言おうと、しかし最も重要なのは 低消費電力モデルそれらの費用はかなり法外で、15,000ルーブル以上です。 この事実は、自分の手で発電機を作成するというアイデアを示唆しています。 しかしながら、彼自身は、 プロセスは難しい場合があります、 もし:

  • ツールや図を操作するスキルがない。
  • そのようなデバイスを作成した経験はありません。
  • 必要な部品やスペアパーツが入手できない。

これがすべてであれば 大きな願望が存在する場合、 ジェネレーターを構築してみることができます、組み立て説明書と添付の図に従って組み立ててください。

購入した発電機にはさらに拡張された機能が備わっているのに対し、自家製発電機は、最も不都合な瞬間に故障したり誤動作したりする可能性があることは周知の事実です。 したがって、購入するか自分で行うかは純粋に個人的な問題であり、責任あるアプローチが必要です。

発電機はどのように動作するのですか?

発電機の動作原理は電磁誘導という物理現象に基づいています。 人工的に生成された電磁場を通過する導体はパルスを生成し、これが直流に変換されます。

発電機にはエンジンが搭載されており、室内で燃焼して電気を発生させることができます。 ある種の燃料: 、または 。 次に、燃料が燃焼室に入り、燃焼プロセス中にガスが生成され、ガスが回転します。 クランクシャフト。 後者は、すでに一定量の出力エネルギーを提供できる駆動シャフトに衝撃を伝達します。

電気モーターから独自の発電機をどのように作るかという質問に対する答えは、これらのメカニズムの構造に関する知識に基づいています。 主なタスクは、エンジンを発電機として機能する機械に変換することです。 この場合、このアセンブリ全体がどのように開始されるかを考える必要があります。

発電機はどこで使われていますか?

このタイプの機器はまったく異なる分野で使用されます。 これは、産業施設、個人または郊外の住宅、建設現場など、あらゆる規模の施設である可能性があります。 民間の建物さまざまな使用目的。

つまり、任意のタイプの発電機や電気モーターなどのコンポーネントのセットを使用すると、次のタスクを実装できます。

  • バックアップ電源。
  • 自律的に電力を常時供給します。

最初のケースでは 私たちが話しているのはの場合の保険オプションについて 危険な状況、ネットワークの過負荷、事故、停止など。 2 番目のケースでは、異なるタイプの発電機と電動機を使用することで、集中型ネットワークのない地域でも電力を得ることが可能になります。 これらの要因に加えて、自律型電源の使用が推奨されるもう 1 つの理由があります。それは、消費者入力に安定した電圧を供給する必要性です。 このような措置は、特に精密な自動化を伴う運用機器に導入する必要がある場合によく行われます。

装置の特徴と既存タイプ

タスクを実行するためにどちらの発電機と電気モーターを選択するかを決定するには、両者の違いを理解する必要があります。 現存種自律的なエネルギー供給源。

ガソリン、ガソリン、ディーゼルモデル

主な違いは燃料の種類です。 この立場からは次のことが考えられます。

  1. ガソリン発電機。
  2. ディーゼル機構。
  3. ガスを動力とする装置。

最初のケースでは、設計に含まれる発電機と電気モーターは主に短時間の電力供給に使用されますが、これはガソリン価格が高いため、問題の経済的側面によるものです。

ディーゼル機構の利点は、そのメンテナンスと操作に必要な燃料が大幅に少ないことです。 さらに、自律型ディーゼル発電機とその中の電気モーターは、エンジンリソースが大きいため、停止することなく長期間稼働します。

ガス装置は、 優れたオプション組織の場合 永久ソースこの場合、燃料は常に手元にあるため、電気:ガス本管への接続、シリンダーの使用。 したがって、燃料の入手可能性により、そのようなユニットの運転コストは低くなります。

このような機械の主要な構造コンポーネントの設計も異なります。 エンジンは次のとおりです。

  1. 2ストローク;
  2. 4ストローク。

最初のオプションは低電力および低寸法のデバイスにインストールされ、2 番目のオプションはより機能的なデバイスに使用されます。 発電機にはオルタネーターというユニットがあり、別名「発電機の中の発電機」とも呼ばれます。 実行には同期と非同期の 2 つがあります。

電流の種類に応じて、次のように区別されます。

  • 単相発電機とそれに応じて電気モーター。
  • 三相バージョン。

非同期電動機から発電機を作る方法を理解するには、この装置の動作原理を理解することが重要です。 したがって、操作の基本は変換です。 他の種類エネルギー。 まず、燃料の燃焼中に生じるガスの膨張の運動エネルギーが機械エネルギーに変換されます。 これは、エンジン シャフトの回転中にクランク機構が直接関与することで発生します。

機械エネルギーの電気部品への変換は、オルタネーターのローターの回転によって発生し、その結果、電磁場と EMF が形成されます。 出力では、安定化後に出力電圧が消費者に到達します。

ドライブユニットを使わずに電源を作る

このようなタスクを実装する最も一般的な方法は、非同期発電機を介して電力供給を組織しようとすることです。 特徴 この方法このようなデバイスを正しく動作させるには、追加のコンポーネントをインストールするという点で最小限の労力を費やす必要があります。 これは、この機構が非同期モーターの原理で動作し、電気を生成するためです。

燃料を使わない発電機を自分で作るビデオをご覧ください。

この場合、ローターは同期アナログが生成できる速度よりもはるかに高速で回転します。 追加のコンポーネントや特別な設定を使用せずに、非同期電気モーターから発電機を自分の手で作成することはかなり可能です。

結果として 回路図デバイスは事実上手付かずのままですが、個人または個人の小規模施設に電力を供給することが可能になります。 別荘、アパート。 このようなデバイスは非常に広範に使用されています。

  • のエンジンとして;
  • 小型水力発電所の形で。

真に自律的なエネルギー供給源を組織するには、駆動エンジンを持たない発電機が自励式で動作する必要があります。 そしてこれはコンデンサを直列に接続することで実現されます。

ビデオ、DIY ジェネレーター、作業の段階を見てみましょう。

これを実現するためのもう 1 つのオプションは、スターリング エンジンを使用することです。 熱エネルギーをエネルギーに変換するのが特徴です。 機械的な仕事。 このようなユニットの別の名前は、外部燃焼エンジン、より正確には、動作原理に基づいて、むしろ外部加熱エンジンです。

これは、デバイスが効果的に機能するには、かなりの温度差が必要であるためです。 この値が増加すると、出力も増加します。 スターリング外部加熱エンジンの発電機は、あらゆる熱源から動作できます。

セルフプロデュースの一連の行動

エンジンを自律的な電源に変えるには、固定子巻線にコンデンサを接続して回路を少し変更する必要があります。

非同期モーターの接続図

この場合、進み容量性電流(励磁)が流れます。 その結果、ノードの自励プロセスが形成され、それに応じてEMFの大きさが変化します。 このパラメータについては、 より大きな範囲で接続されたコンデンサの静電容量が影響しますが、発電機自体のパラメータを忘れてはなりません。

通常、誤って選択されたコンデンサパラメータの直接的な結果であるデバイスの過熱を防ぐには、パラメータを選択するときに特別な表に従う必要があります。

効率性と実現可能性

エンジンのない自律発電機をどこで購入するかを決める前に、そのような装置の出力が本当にユーザーのニーズを満たすのに十分であるかどうかを判断する必要があります。 もっと頻繁に 手作りのデバイスこのタイプは、低電力消費者にサービスを提供します。 エンジンのない自律発電機を自分の手で作ることにした場合は、購入してください。 必要な要素どれでも可能 サービスセンターまたはストア。

ただし、適切な容量のコンデンサをいくつか接続することで回路を少し変更するだけで十分であるため、比較的コストが低いことが利点です。 したがって、ある程度の知識があれば、消費者に電力を供給するのに十分な電力を供給する、コンパクトで低電力の発電機を構築することが可能です。



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