전기 모터에서 발전기를 감는 방법. 비동기 모터의 DIY 풍력 발전기

비동기식 모터를 풍차용 발전기로 전환하기로 결정했습니다. 이 수정은 매우 간단하고 저렴하므로 수제 구조물풍력 터빈에서는 비동기식 모터로 만든 발전기를 자주 볼 수 있습니다.

수정은 자석 아래의 회 전자를 절단하는 것으로 구성되며 일반적으로 자석은 템플릿에 따라 회 전자에 접착되고 채워집니다. 에폭시 수지날아가지 않도록. 또한 너무 많은 전압을 줄이고 전류를 높이기 위해 더 두꺼운 와이어로 고정자를 되감는 것이 일반적입니다. 하지만 저는 이 모터를 되감고 싶지 않았고 모든 것을 그대로 두고 로터를 자석으로 변환하기로 결정했습니다. 1.32kW 출력의 3상 비동기 모터가 기증자로 발견되었습니다. 아래는이 전기 모터의 사진입니다.

> 전기 모터 로터는 다음과 같이 가공되었습니다. 선반자석의 두께에 맞춰 이 로터는 일반적으로 기계로 가공되어 자석 아래 로터에 배치되는 금속 슬리브를 사용하지 않습니다. 슬리브는 자기 유도를 향상시키는 데 필요합니다. 이를 통해 자석은 아래에서 서로 공급하여 자기장을 닫고 자기장은 소멸되지 않고 고정자까지 계속 전달됩니다. 이 디자인은 충분히 사용합니다 강한 자석 7.6*6mm 크기로 160개로 슬리브 없이도 좋은 EMF를 제공합니다.

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> 먼저 자석을 접착하기 전에 로터에 4개의 극을 표시하고 자석을 경사지게 배치했습니다. 모터는 4극이었고 고정자는 되감지 않았으므로 회전자에도 4개의 자극이 있어야 합니다. 각 자극은 번갈아 가며, 한 극은 일반적으로 "북쪽"이고 두 번째 극은 "남쪽"입니다. 자극은 간격을 두고 만들어지므로 자석은 극에서 더 가깝게 그룹화됩니다. 회전자 위에 자석을 놓은 후 고정용 테이프로 자석을 감싸고 에폭시 수지를 채웠다.

조립 후 로터에 달라붙는 느낌이 있었고, 샤프트가 회전하면 달라붙는 느낌이 들었습니다. 로터를 리메이크하기로 결정되었습니다. 자석은 에폭시와 함께 두드려 다시 배치되었지만 이제는 로터 전체에 어느 정도 고르게 배치되었습니다. 아래는 에폭시로 채워지기 전 자석이 있는 로터의 사진입니다. 충전 후, 고착은 다소 감소하였고, 발전기가 동일한 속도로 회전하고 전류가 약간 증가할 때 전압이 약간 떨어지는 것을 알 수 있었습니다.

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완성된 발전기를 조립한 후 드릴로 비틀어 무언가를 부하로 연결하기로 결정했습니다. 220볼트 60와트 전구가 연결되었고 800-1000rpm에서 최대 강도로 연소되었습니다. 또한 발전기의 성능을 테스트하기 위해 1kW 램프를 연결했는데 램프가 최대 강도로 연소되었고 드릴이 발전기를 돌릴 만큼 강하지 않았습니다.

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유휴 상태에서 최대 드릴 속도 2800rpm에서 발전기 전압은 400V 이상이었습니다. 약 800rpm에서 전압은 160V입니다. 우리는 또한 500와트 보일러를 연결하려고 시도했는데, 잠시 뒤틀린 후에 유리 안의 물이 뜨거워졌습니다. 이것은 발전기가 통과한 테스트입니다. 비동기 모터.

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이후 발전기와 꼬리를 장착할 수 있도록 회전축이 있는 스탠드를 용접했습니다. 꼬리를 접어서 바람의 머리가 바람에서 멀어지는 방식으로 설계되어 발전기가 축 중심에서 오프셋되고 뒤쪽의 핀이 꼬리가 놓인 핀입니다.

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완성된 풍력발전기의 사진입니다. 풍력 발전기는 9미터 길이의 마스트에 설치되었습니다. 바람이 강할 때 발전기는 최대 80V의 유휴 전압을 생성했습니다. 그들은 2킬로와트짜리 텐트를 연결하려고 했지만 잠시 후 텐트가 따뜻해졌습니다. 이는 풍력 발전기에 여전히 약간의 전력이 남아 있음을 의미합니다.

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그런 다음 풍력 발전기용 컨트롤러를 조립하고 이를 통해 배터리를 연결하여 충전했습니다. 충전 전류는 꽤 좋았고 마치 충전기로 충전하는 것처럼 배터리에서 빠르게 소음이 나기 시작했습니다.

불행하게도 사용자가 여기에 풍력 발전기를 게시했기 때문에 풍력 발전기의 전력에 대한 자세한 데이터는 없습니다.

공장용 발전기를 구입하는 것이 항상 권장되는 것은 아닙니다. 때로는 사용 가능한 재료와 도구를 사용하여 직접 만드는 것이 더 쉽습니다. 최대 1kW의 전력을 가진 장치로 연결하기에 충분합니다. 거리 조명 dacha 또는 다른 곳에서 가전 ​​제품. 비동기 모터로 이러한 발전기를 만들 수 있습니다.

디자인 특징

자신의 손으로 비동기식 생성기를 만들면 많은 이점이 있습니다. 다양한 용도로 사용할 수 있는 무료 전기 공급원입니다. 더욱이 초보 마스터도 그러한 작업을 수행할 수 있습니다.

발전기의 구조 다이어그램 몇 가지 핵심 요소로 구성됩니다.

장치의 작동 원리

수제 발전기의 작동 원리 교류 220V에서는 산업용으로 사용되는 장치와 다르지 않습니다. 둘 다 운동 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.

DIY 디자인에서는 바람의 힘으로 로터에 장착된 풍차가 회전합니다. 따라서 운동에너지가 발전기로 전달됩니다. 그것은 전기를 생산합니다. 변환된 비동기 모터는 종종 발전기로 사용됩니다.

발전기에서 생산된 전기는 배터리로 전달됩니다. 후자에는 충전 제어 모듈이 장착되어 있어야 합니다. 배터리에서 인버터로 전기가 공급됩니다. 직류 전압. 이런 방식으로 교류 전압을 생성할 수 있습니다. 가정용, 즉 220V 및 50Hz 매개변수로 사용하기에 적합합니다.

AC 전압을 DC로 변환하려면 특수 컨트롤러를 설치해야 합니다. 그 덕분에 배터리가 충전되었습니다. 때로는 인버터가 소스 역할을 할 수 있습니다. 무정전 전원 공급 장치. 즉, 중앙 집중식 전기가 없거나 작동이 중단되는 경우 비동기식 교류 발전기를 가정용으로 사용할 수 있습니다. 다양한 장치, 220V에서 작동합니다.

필요한 재료 및 도구

자신의 손으로 모터 발전기를 만들려면 비동기 모터만 있으면 충분합니다. 나머지 자료는 농장이나 전문 라디오 시장에서 찾을 수 있습니다.

다음 도구와 자료가 필요할 수 있습니다.

먼저 원하는 최종 결과를 결정해야 합니다. 발전기 역할을 하는 전기 모터의 특성은 다를 수 있으며, 이에 따라 장치가 단위 시간당 생성하는 전기량이 결정됩니다.

평균적인 양의 에너지를 생산하려면 발전기는 대략 다음과 같은 특성을 가져야 합니다.

1. 최소 설치 전력은 1.3kW입니다.
2. 디자인에 네오디뮴 자석이 바람직합니다. 그들의 기능은 전자기 구동력을 제공하는 것입니다. 이를 위해 로터에 설치된 강철 슬리브를 사용할 수 있습니다.
3. 로터의 자석 위치는 다이어그램과 일치해야 합니다. 이는 극이 올바른 방향으로 회전되어야 함을 의미합니다.
4. 먼저 로터 샤프트를 연마하고 자석의 직경에 맞게 조정해야 합니다.
5. 자석을 설치할 때 항상 권선을 다시 실행할 필요는 없습니다. 단면적이 큰 전선으로 구성되어 있으면 괜찮습니다. 전력 만 증가합니다. 제일 최선의 선택권선은 6개의 극, 단면적이 1.2mm 이하인 와이어, 코일의 최대 24회전을 갖는 장치입니다.

설치 뉘앙스

일반적으로 비동기식 모터로 풍력 발전기를 직접 만들려면 날개가 3개 달린 풍차를 사용한다, 직경이 2m에 이릅니다. 블레이드 수나 길이를 늘려도 성능은 향상되지 않습니다. 장치 수정, 유형, 특성, 치수를 선택하기 전에 올바른 계산을 수행해야 합니다.

각 장치는 특정 순서로 전원에 연결되어야 합니다. 먼저 배터리가 나오고 그 다음에는 풍력 발전기가 나옵니다. 전기 모터 샤프트는 수평 또는 수직으로 회전할 수 있습니다. 일반적으로 수직 위치에 설치되는데 이는 디자인 기능 때문입니다. 습기로부터 보호하기 위해 발전기에는 개스킷이나 캡이 장착되어 있습니다.

마스트를 설치하려면 다음을 선택해야 합니다. 열린 장소, 어디에서 할 것인가? 최대 금액바람. 발전기 장치의 설치 높이는 충분히 높아야 합니다. 비동기식으로 변환됨 이상적인 15m 높이에 설치되지만 실제로는 7m가 넘는 마스트를 사용하는 사람이 없습니다.

주요 소스로는 전기 공급집에서는 장치를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 정전 상황을 대비하거나 가계 예산을 절약하기 위해 이러한 저속 장치를 설치해야 합니다. 중앙 집중식 공급크게 감소합니다.

이 유형의 설치는 모든 지역에서 사용할 수 없다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 실제 사용을 위한 최소 풍속은 항상 초당 7미터 정도를 유지해야 합니다. 이 수치가 낮으면 전기가 거의 생성되지 않습니다.

설치 전 필요한 계산. 어떤 상황에서는 비동기 엔진 노드를 처리하는 데 어려움이 발생할 수 있습니다. 적절한 모듈과 장치의 예비 테스트 없이는 풍차를 제조할 수 없습니다. 그러한 장비를 연결하는 것은 불가능합니다.

물론 공장에서 만든 비동기식 발전기를 구입할 수도 있지만 옵션은 스스로 만든훨씬 더 경제적이며 시간도 많이 걸리지 않습니다. 이 과정은 경험이 없는 사람에게도 어려움이 있어서는 안 됩니다.

브러시형 AC 모터를 다시 만들려면 몇 가지 도구를 준비해야 합니다. 특정 규칙을 고려하여 작업을 수행해야 합니다.

발전기는 VAZ 자동차와 같은 다른 장치에서도 가져올 수 있습니다. 그런 다음 마스트에 설치를 진행해야 합니다. 농형 모드에서 작동하는 로터를 사용하면 장치가 고전압 전류를 생성한다는 점을 기억해야 합니다.

220V를 얻으려면 장치에 강압 변압기가 장착되어 있어야 합니다. 장치는 자체 전원 공급 방식을 사용하여 작동하므로 전원에 연결할 필요가 없습니다.

따라서 비동기 모터로 발전기를 만드는 것은 아닙니다. 도전적인 과제초보 마스터에게도 말이죠. 장치의 모든 기능을 고려하면 특정 상황에서는 정전에 도움이 될 것이며 매우 강력한 풍력 발전기가 설치되면 집안의 주요 에너지 원이 될 것이라고 결론을 내릴 수 있습니다.

본 발명은 전기 공학 및 전력 공학 분야, 특히 전기 에너지를 생성하는 방법 및 장비에 관한 것으로, 다음 분야에 사용될 수 있습니다. 자율 시스템전원 공급 장치, 자동화 및 가전 ​​제품, 항공, 해상 및 도로 운송.

때문에 비표준 방식세대, 그리고 독창적인 디자인모터-제너레이터, 발전기 및 전기 모터 모드는 하나의 프로세스로 결합되며 불가분하게 연결됩니다. 결과적으로, 부하가 연결되면 고정자와 회전자의 자기장의 상호 작용으로 토크가 형성되고, 이는 외부 드라이브에 의해 생성된 토크와 방향이 일치합니다.

즉, 발전기 부하가 소비하는 전력이 증가함에 따라 모터-발전기의 회전자가 가속되기 시작하고 이에 따라 외부 구동 장치가 소비하는 전력이 감소합니다.

그램링 전기자를 갖춘 발전기는 기계 에너지에서 소비되는 것보다 더 많은 전기 에너지를 생성할 수 있다는 소문이 오랫동안 인터넷에 돌았는데, 이는 부하 시 제동 토크가 없었기 때문입니다.

모터제너레이터의 발명으로 이어진 실험의 결과.

그램링 전기자가 있는 발전기는 기계 에너지에서 소비되는 것보다 더 많은 전기 에너지를 생성할 수 있다는 소문이 오랫동안 인터넷에 돌았는데, 이는 부하 시 제동 토크가 없었기 때문입니다. 이 정보를 통해 우리는 링 와인딩에 대한 일련의 실험을 수행하게 되었으며 그 결과는 이 페이지에 표시됩니다. 실험을 위해 동일한 권수를 가진 24개의 독립 권선을 토로이달 코어에 감았습니다.

1) 처음에는 권선 추를 직렬로 연결하고 부하 단자를 직경 방향으로 배치했습니다. 권선의 중앙에 위치했습니다. 영구 자석회전 가능성이 있습니다.

드라이브를 사용하여 자석을 움직인 후 부하를 연결하고 드라이브 회전수를 레이저 타코미터로 측정했습니다. 예상대로 구동 모터의 속도가 떨어지기 시작했습니다. 부하가 소비하는 전력이 많을수록 속도는 더 많이 떨어졌습니다.

2) 더 나은 이해권선에서 발생하는 프로세스, 부하 대신 밀리암미터가 연결되었습니다. 직류.
자석이 천천히 회전하면 자석의 특정 위치에서 출력 신호의 극성과 크기를 관찰할 수 있습니다.

그림에서 자석 극이 권선 단자 반대쪽에 있을 때(그림 4;8) 권선의 전류는 0임을 알 수 있습니다. 극이 권선 중앙에 있을 때 자석이 위치하면, 최대 전류 값을 갖습니다(그림 2;6).

3) 다음 실험단계에서는 권선의 절반만 사용하였다. 자석도 천천히 회전하고 장치의 판독값이 기록되었습니다.

장비 판독값은 이전 실험과 완전히 일치했습니다(그림 1-8).

4) 그 후 외부 드라이브가 자석에 연결되어 최대 속도로 회전하기 시작했습니다.

부하가 연결되자 드라이브가 추진력을 얻기 시작했습니다!

즉, 자석의 극과 권선에 형성된 극이 자기 코어와 상호 작용하는 동안 전류가 권선을 통과할 때 구동 모터에 의해 생성된 토크의 방향을 따라 토크가 나타납니다.

그림 1, 부하가 연결되면 드라이브가 강하게 제동됩니다. 그림 2, 부하가 연결되면 드라이브가 가속되기 시작합니다.

5) 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하기 위해 전류가 권선을 통과할 때 권선에 나타나는 자극 맵을 만들기로 결정했습니다. 이를 달성하기 위해 일련의 실험이 수행되었습니다. 권선은 다른 방식으로 연결되었으며 권선 끝에 직류 펄스가 적용되었습니다. 이 경우 영구 자석이 스프링에 부착되어 24개의 권선 각각 옆에 차례로 위치했습니다.

자석의 반응(밀어냈는지 끌어당겼는지 여부)을 기반으로 극의 지도가 작성되었습니다.

그림에서 권선에 자극이 어떻게 나타나는지 확인할 수 있습니다. 다른 포함(사진의 노란색 직사각형은 중립 구역입니다. 자기장).

펄스의 극성을 변경하면 예상대로 극이 반대 방향으로 변경되므로 다양한 변형권선을 켜는 것은 하나의 전원 극성으로 그려집니다.

6) 그림 1과 그림 5의 결과는 얼핏 보면 동일하다.

더 많은 상세한 분석, 원 주위의 극 분포와 중립 영역의 "크기"가 상당히 다르다는 것이 분명해졌습니다. 권선과 자기 회로에서 자석이 끌어당기거나 밀어내는 힘은 극의 그라데이션 음영으로 표시됩니다.

7) 단락 1과 4에 설명된 실험 데이터를 비교할 때 부하 연결에 대한 드라이브 응답의 근본적인 차이와 자극 "파라미터"의 중요한 차이 외에도 다른 차이점이 확인되었습니다. 두 실험 모두에서 전압계는 부하와 병렬로 켜지고 전류계는 부하와 직렬로 켜졌습니다. 첫 번째 실험(점 1)의 계측기 판독값을 1로 취하면 두 번째 실험(점 4)에서는 전압계 판독값도 1과 같습니다. 전류계 판독값은 첫 번째 실험 결과에서 0.005입니다.

8) 이전 단락에서 언급한 내용을 바탕으로 자기 회로의 사용하지 않는 부분에 비자성(에어) 갭이 생기면 권선의 전류 세기가 증가해야 한다고 가정하는 것이 논리적입니다.

공극을 만든 후 자석을 다시 구동 모터에 연결하고 회전시켰다. 최대 속도. 현재의 강도는 실제로 몇배로 증가하여 1번지점의 실험결과의 약 0.5 정도가 되기 시작하였고,
그러나 동시에 드라이브에 제동 토크가 나타났습니다.

9) 단락 5에 설명된 방법을 사용하여 이 구조의 극 지도를 작성했습니다.

10) 두 가지 옵션을 비교해 보겠습니다.

자기 코어의 공극이 증가하면 그림 2에 따른 자극의 기하학적 배열이 그림 1과 동일한 배열에 접근해야 한다고 가정하는 것은 어렵지 않습니다. 그리고 이는 결국 다음과 같은 효과를 가져옵니다. 단락 4에 설명된 드라이브 가속(부하를 연결할 때 제동 대신 드라이브 토크에 추가 토크가 생성됨).

11) 자기 회로의 간격이 최대 (권선 가장자리까지) 증가한 후 제동 대신 부하가 연결되면 드라이브가 다시 속도를 높이기 시작했습니다.

이 경우 자기 코어가 있는 권선의 극 맵은 다음과 같습니다.

제안된 전기 생성 원리를 기반으로 부하의 전력을 증가시킬 때 드라이브의 기계적 전력을 증가시킬 필요가 없는 교류 발전기를 설계하는 것이 가능합니다.

모터 발전기의 작동 원리.

전자기 유도 현상에 따라 폐회로를 통과하는 자속이 변하면 회로에 EMF가 나타납니다.

렌츠의 법칙에 따르면: 유도 전류폐쇄 전도 회로에서 발생하는 은 생성된 자기장이 전류를 발생시킨 자속의 변화에 ​​대응하는 방향을 갖습니다. 이 경우 회로에 대해 자속이 어떻게 움직이는지는 정확히 중요하지 않습니다(그림 1-3).

모터 발전기에서 EMF를 여자시키는 방법은 그림 3과 유사합니다. 이를 통해 렌츠의 법칙을 사용하여 회전자(인덕터)의 토크를 높일 수 있습니다.

1) 고정자 권선
2) 고정자 자기회로
3) 인덕터(로터)
4) 부하
5) 로터 회전 방향
6) 인덕터 극의 자기장의 중심선

외부 드라이브를 켜면 로터(인덕터)가 회전하기 시작합니다. 권선의 시작 부분이 인덕터 극 중 하나의 자속과 교차하면 권선에 EMF가 유도됩니다.

부하가 연결되면 권선에 전류가 흐르기 시작하고 E. H. 렌츠의 법칙에 따라 권선에서 발생하는 자기장의 극은 권선을 자극하는 자속을 만나는 방향으로 향합니다.
코어가 있는 권선은 원호를 따라 위치하므로 로터의 자기장은 권선의 회전(원호)을 따라 이동합니다.

이 경우 렌츠의 법칙에 따라 권선 시작 부분에서는 인덕터의 극과 동일한 극이 나타나고 다른 쪽 끝에서는 반대가 됩니다. 같은 극은 반발하고 반대 극은 끌어당기기 때문에 인덕터는 이러한 힘의 작용에 해당하는 위치를 취하는 경향이 있으며, 이로 인해 로터의 회전 방향을 따라 추가 모멘트가 생성됩니다. 권선의 최대 자기 유도는 인덕터 극의 중심선이 권선 중앙의 반대편에 있는 순간에 달성됩니다. 인덕터가 더 이동하면 권선의 자기 유도가 감소하고 인덕터 극의 중심선이 권선을 벗어나는 순간 이는 0과 같습니다. 동시에 권선의 시작은 인덕터의 두 번째 극의 자기장을 교차하기 시작하고 위에서 설명한 규칙에 따라 첫 번째 극이 멀어지기 시작하는 권선의 가장자리가 인덕터를 밀기 시작합니다. 점점 더 힘차게 멀어져 갑니다.

그림:
1) 영점, 인덕터(회전자)의 극은 권선 EMF = 0에서 권선의 다른 가장자리로 대칭적으로 향합니다.
2) 중심선 북극자석(회전자)이 권선의 시작 부분을 가로지르고 권선에 EMF가 나타나며 이에 따라 여자기(회전자)의 극과 동일한 자극이 나타납니다.
3) 회 전자 극은 권선 중앙에 있고 EMF는 권선에서 최대 값입니다.
4) 극은 권선의 끝 부분에 접근하고 EMF는 최소로 감소합니다.
5) 다음 영점.
6) 남극의 중심선이 권선으로 들어가고 주기가 반복됩니다(7;8;1).

모든 전기 기계는 전자기 유도 법칙뿐만 아니라 도체와 전류 및 자기장의 상호 작용 법칙에 따라 작동합니다.

전기 기계는 다음과 같이 나뉩니다. DC 및 AC 기계. 직류는 무정전 전원 공급 장치에 의해 생성됩니다. DC 기계는 가역성이 특징입니다. 이는 모터 및 발전기 모드 모두에서 작동할 수 있음을 의미합니다. 이 상황은 두 기계의 작동에서 유사한 현상으로 설명될 수 있습니다. 더 자세하게 디자인 특징우리는 엔진과 발전기를 더 고려할 것입니다.

엔진

엔진은 다음을 위해 설계되었습니다. 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 것. 안에 산업 생산품모터는 공작 기계 및 기타 메커니즘의 드라이브로 사용됩니다. 기술 프로세스. 모터는 세탁기와 같은 가전제품에도 사용됩니다.

닫힌 프레임 형태의 도체가 자기장 안에 있을 때 프레임에 가해지는 힘으로 인해 이 도체가 회전하게 됩니다. 이 경우에 대해 이야기하겠습니다. 가장 간단한 엔진.

앞서 언급했듯이 DC 모터의 작동은 배터리 또는 전원 공급 장치와 같은 무정전 전원 공급 장치에서 수행됩니다. 모터에는 여자 권선이 있습니다. 연결에 따라 독립적이고 자체 여자되는 모터가 있으며 직렬, 병렬 및 혼합이 가능합니다.

AC 모터 연결이 이루어졌습니다. ~에서 전기 네트워크 . 작동 원리에 따라 모터는 동기식과 비동기식으로 구분됩니다.

동기 모터의 주요 차이점은 회전하는 회 전자에 권선이 있음, 권선에 전류를 공급하는 기존 브러시 메커니즘도 있습니다. 회 전자는 고정자 자기장의 회전과 동시에 회전합니다. 그래서 엔진에 이런 이름이 붙었습니다.

비동기 모터에서 중요한 조건은 다음과 같습니다. 회전자의 회전은 자기장의 회전보다 느려야 합니다.. 이 요구 사항이 충족되지 않으면 회전자에 기전력 유도 및 전류 생성이 불가능해집니다.

비동기식 모터는 더 자주 사용되지만 한 가지 중요한 단점이 있습니다. 전류의 주파수를 변경하지 않으면 샤프트의 회전 속도를 조절할 수 없습니다. 이 조건에서는 일정한 주파수의 회전이 달성되지 않습니다. 또 다른 중요한 단점은 최대 속도회전( 3000rpm.).

일정한 샤프트 회전 속도, 조절 가능성 및 비동기 모터에 가능한 최대 회전 속도를 초과하는 회전 속도를 달성해야 하는 경우 동기 모터가 사용됩니다.

발전기

두 개 사이를 이동하는 도체 자극, 기전력 생성에 기여합니다. 도체가 단락되면 기전력에 노출되면 전류가 생성됩니다. 액션은 이 현상을 기반으로 합니다. 발전기.

발전기는 생산할 수 있습니다 전기 에너지열 또는 화학 에너지로부터. 그러나 대부분의 폭넓은 사용기계적 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기를 받았습니다.

기초적인 구성 요소 DC 발전기:

• 회전자 역할을 하는 뼈대.
• 계자 코일이 위치한 고정자.
• 액자.
• 자기극.
• 정류자 장치 및 브러시.

DC 발전기는 자주 사용되지 않습니다. 주요 적용 분야: 전기 운송, 용접 인버터, 풍력 터빈도 마찬가지입니다.

교류 발전기는 직류 발전기와 설계가 유사하지만 컬렉터 장치의 구조와 회전자 권선이 다릅니다.

엔진과 마찬가지로 발전기도 동기식 또는 비동기식일 수 있습니다. 이들 발전기의 차이점은 로터의 구조에 있습니다. 동기식 발전기에는 회전자에 인덕터 코일이 있는 반면, 비동기식 발전기에는 샤프트에 권선을 배치하기 위한 특수 홈이 있습니다.

동기 발전기는 정격을 초과하는 짧은 시간 동안 높은 시동 전력으로 전류를 공급해야 할 때 사용됩니다. 애플리케이션 비동기식 발전기전기 에너지는 사실상 왜곡 없이 생성되기 때문에 일상 생활, 가전 제품의 에너지 공급 및 조명을 위해 더 많은 것이 제공됩니다.

발전기와 엔진의 차이점은 무엇입니까?

요약하자면, 모터와 발전기의 기능은 다음을 기반으로 한다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 일반 원칙전자기 유도. 데이터 구축 전기 기계비슷하지만 로터 구성에 차이가 있습니다.

주요 차이점은 기능적 목적발전기 및 엔진: 엔진은 전기 에너지를 소비하면서 기계적 에너지를 생성하고, 반대로 발전기는 기계적 또는 다른 유형의 에너지를 소비하면서 전기 에너지를 생성합니다.

발전하고 싶은 욕구 독립형 소스전기 생산을 위해 기존 비동기 모터로 발전기를 만드는 것이 가능해졌습니다. 개발은 안정적이고 비교적 간단합니다.

비동기 모터의 종류와 설명

모터에는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 다람쥐 케이지 로터. 고정자(비움직이는 요소)와 두 개의 모터 실드에 부착된 베어링의 작동으로 인해 움직이는 회전자(회전 요소)로 구성됩니다. 코어는 강철로 만들어졌으며 서로 절연되어 있습니다. 고정자 코어의 홈을 따라 위치 절연 전선, 로터의 홈을 따라 막대 권선을 설치하거나 용융 알루미늄을 붓습니다. 특수 점퍼 링은 로터 권선의 폐쇄 요소 역할을 합니다. 자기 개발은 변화적입니다. 기계적 움직임모터를 작동하여 교류 전압을 생성합니다. 장점은 알칼리 수집 메커니즘이 없어 신뢰성과 내구성이 더 뛰어나다는 것입니다.
2. 슬립 로터– 전문적인 서비스가 필요한 고가의 장치. 구성은 로터와 동일합니다. 단락. 유일한 예외는 코어의 회전자 및 고정자 권선이 절연 전선으로 만들어지고 그 끝이 샤프트에 부착된 링에 연결된다는 것입니다. 와이어를 조정 또는 시작 가변 저항과 연결하는 특수 브러시가 통과합니다. 신뢰성이 낮기 때문에 해당 산업에만 사용됩니다.

적용분야

이 장치는 다양한 산업 분야에서 사용됩니다.

1. 풍력 발전소의 기존 엔진과 같습니다.
2. 아파트나 주택을 독립적으로 공급하는 경우.
3. 소규모 수력 발전소처럼.
4. 대안으로 인버터 유형발전기 (용접).
5. 생성을 위해 중단 없는 시스템 AC 전원 공급 장치.

발전기의 장점과 단점

개발의 긍정적인 특성은 다음과 같습니다.

1. 전기 모터 분해 및 권선 되감기를 방지하는 기능으로 간단하고 빠른 조립이 가능합니다.
2. 풍력 또는 수력 터빈을 사용하여 전류를 회전시키는 능력.
3. 변환을 위해 모터 발전기 시스템에 장치 적용 단상 네트워크(220V) ~ 3상(380V).
4. 발전을 위해 내연 기관을 사용하여 전기가 없는 곳에서 개발을 활용하는 능력.

단점:

1. 권선에 부착된 응축수의 용량을 계산하는 것은 문제가 있습니다.
2. 자기 개발이 할 수 있는 최대 전력 수준에 도달하는 것은 어렵습니다.

작동 원리

발전기는 회 전자 회전 수가 동기 속도보다 약간 높으면 전기 에너지를 생산합니다. 가장 간단한 유형은 동기 속도 수준이 1500rpm이 된다는 점을 고려하면 약 1800rpm을 생성합니다.

운영 원리는 재활용을 기반으로 합니다. 기계적 에너지전기로. 강한 토크를 이용해 로터를 강제로 회전시켜 전기를 생산할 수 있습니다. 이상적으로는 동일한 속도를 유지할 수 있는 일정한 유휴 속도입니다.

간헐적으로 작동하는 모든 유형의 모터를 비동기식이라고 합니다.이 경우 고정자의 자기장은 회 전자의 자기장보다 빠르게 회전하여 이동 방향으로 이동합니다. 전기 모터를 제대로 작동하는 발전기로 바꾸려면 회전자가 고정자의 자기장을 따르지 않고 다른 방향으로 움직이기 시작하도록 회전자의 속도를 높여야 합니다.

큰 커패시턴스 또는 전체 커패시터 그룹을 사용하여 장치를 주전원에 연결하면 비슷한 결과를 얻을 수 있습니다. 그들은 자기장으로부터 에너지를 충전하고 축적합니다. 커패시터 위상에는 모터 전류원과 반대되는 전하가 있어 회전자의 속도가 느려지고 고정자 권선에서 전류가 생성됩니다.

발전기 회로

회로는 매우 간단하며 어떤 것도 필요하지 않습니다. 특별한 지식그리고 기술. 네트워크에 연결하지 않고 개발을 시작하면 회전이 시작되고 동기 주파수에 도달한 후 고정자 권선이 전기 에너지를 생성하기 시작합니다.

여러 커패시터(C)로 구성된 특수 배터리를 단자에 연결하면 자화를 생성하는 주요 용량성 전류를 얻을 수 있습니다. 커패시터의 커패시턴스는 발전기의 크기와 특성에 따라 달라지는 임계 지정 C 0보다 높아야 합니다.

이런 상황에서 셀프스타트(self-start) 과정이 발생하며, 고정자 권선대칭형 3상 전압 시스템이 설치되었습니다. 생성되는 전류는 커패시터의 커패시턴스 및 기계의 특성에 따라 직접적으로 달라집니다.

너 스스로해라

전기 모터를 기능적 발전기로 변환하려면 비극성 커패시터 뱅크를 사용해야 하므로 전해 커패시터를 사용하지 않는 것이 좋습니다.

3상 모터에서는 다음 다이어그램에 따라 커패시터를 연결할 수 있습니다.

• "별"– 더 낮은 회전수로 발전을 생성할 수 있지만 출력 전압은 더 낮습니다.
• "삼각형"- 다음과 같은 경우에 작동됩니다. 대량 rpm은 그에 따라 더 많은 전압을 생성합니다.

단상 모터로 자신만의 장치를 만들 수 있지만 단, 단락 로터가 장착되어 있어야 합니다. 개발을 시작하려면 위상 변이 커패시터를 사용해야 합니다. 단상 정류자형 모터는 변환에 적합하지 않습니다.

필수 도구

자신만의 생성기를 만드는 것은 어렵지 않습니다. 가장 중요한 것은 필요한 모든 요소를 ​​갖추는 것입니다.

1. 비동기 모터.
2. 타코제너레이터(전류 측정 장치) 또는 타코미터.
3. 커패시터 용량.
4. 콘덴서.
5. 도구.

단계별 가이드

1. 회전 속도가 엔진 속도를 초과하도록 발전기를 재구성해야 하므로 먼저 엔진을 주전원에 연결하고 시동을 걸어야 합니다. 그런 다음 타코미터를 사용하여 회전 속도를 결정합니다.
2. 속도를 알아낸 후에는 결과 지정에 10%를 더 추가해야 합니다.예를 들어, 기술 지표모터가 1000rpm이면 발전기는 약 1100rpm(1000*0.1%=100, 1000+100=1100rpm)을 가져야 합니다.
3. 커패시터의 커패시턴스를 선택해야 합니다.크기를 결정하려면 테이블 데이터를 사용하십시오.

커패시터 테이블

발전기 전력 KV A	공회전
	용량MKF	무효전력 Kvar	코스=1		코스=0.8
			용량 mkf	반응성크바르	용량MKF	무효전력 Kvar
2,0	28	1,27	36	1,63	60	2,72
3,5	45	2,04	56	2,54	100	4,53
5,0	60	2,72	75	3,4	138	6,25
7,0	74	3,36	98	4,44	182	8,25
10,0	92	4,18	130	5,9	245	11,1
15,0	120	5,44	172	7,8	342	15,5

중요한!용량이 크면 발전기가 가열되기 시작합니다.

필요한 회전 속도를 제공할 수 있는 적절한 커패시터를 선택하십시오. 설치할 때 주의하십시오.

중요한!모든 커패시터는 특수 코팅으로 절연되어야 합니다.

장치가 준비되었으며 전기 공급원으로 사용할 수 있습니다.

중요한!농형 회전자를 사용하는 장치는 고전압을 생성하므로 220V가 필요한 경우 강압 변압기를 추가로 설치해야 합니다.

자기 발생기

자기 발생기에는 몇 가지 차이점이 있습니다. 예를 들어, 커패시터 뱅크를 설치할 필요가 없습니다. 고정자 권선에 전기를 생성하는 자기장은 네오디뮴 자석에 의해 생성됩니다.

생성기 생성 기능:

1. 양쪽 엔진 커버의 나사를 풀어야 합니다.
2. 로터를 제거해야 합니다.
3. 로터를 제거하여 날카롭게 해야 합니다. 상위 레이어 필요한 두께 (자석 두께 + 2mm). 너 스스로해라 이 절차선삭 장비 없이는 매우 어려우므로 선삭 서비스에 문의해야 합니다.
4. 종이에 둥근 자석용 템플릿 만들기, 매개 변수에 따르면 직경은 10-20mm, 두께는 약 10mm, 욕창력은 cm 2 당 약 5-9kg입니다. 로터의 치수에 따라 크기를 선택해야 합니다. 그런 다음 생성된 템플릿을 로터에 부착하고 자석을 극과 함께 로터 축에 대해 15-20° 각도로 배치합니다. 한 스트립에 있는 대략적인 자석 수는 약 8개입니다.
5. 각각 5개의 줄무늬가 있는 4개의 줄무늬 그룹이 있어야 합니다.그룹 사이에는 자석 직경 2배의 거리가 있어야 하고 그룹의 스트립 사이에는 자석 직경 0.5-1의 거리가 있어야 합니다. 덕분에 주어진 위치로터가 고정자에 달라붙지 않습니다.
6. 모든 자석을 설치한 후 로터에 특수 에폭시 수지를 채워야 합니다.건조되면 원통형 요소를 유리 섬유로 덮고 수지를 다시 함침시킵니다. 이렇게 고정하면 이동 중에 자석이 튀어나오는 것을 방지할 수 있습니다. 로터의 직경이 홈 이전과 동일한지 확인하여 설치 중에 고정자 권선에 마찰이 발생하지 않도록 하십시오.
7. 로터를 건조시킨 후 설치할 수 있습니다.제자리에 놓고 두 엔진 커버를 모두 조입니다.
8. 테스트를 실시합니다.발전기를 시작하려면 전기 드릴을 사용하여 로터를 회전시키고 출력에서 ​​타코미터를 사용하여 결과 전류를 측정해야 합니다.

다시 할 것인지 말 것인지

자체 제작 발전기의 작동이 효과적인지 확인하려면 장치를 변환하려는 노력이 얼마나 정당한지 계산해야 합니다.

이것은 장치가 매우 간단하다는 것을 의미하지 않습니다. 비동기식 모터의 모터는 동기식 발전기보다 복잡성이 열등하지 않습니다. 차이점은 부재뿐이다 전기 회로작업을 자극하지만 어떤 식 으로든 장치를 단순화하지 않는 커패시터 배터리로 교체됩니다.

커패시터의 장점은 추가적인 유지 관리가 필요하지 않으며 회전자의 자기장이나 생성된 전류로부터 에너지를 받는다는 것입니다. 전류. 이로부터 우리는 이 개발의 유일한 장점은 유지 관리가 필요하지 않다는 점이라고 말할 수 있습니다.

또 다른 긍정적인 품질– 명확한 요인 효과. 이는 생성된 전류에 더 높은 고조파가 없는 것으로 구성됩니다. 즉, 표시기가 낮을수록 가열, 자기장 및 기타 측면에 소비되는 에너지가 줄어듭니다. 3상 전기 모터의 경우 이 수치는 약 2%인 반면, 동기식 기계의 경우 이는 최소 15%입니다. 안타깝게도 다양한 유형의 전기 제품이 네트워크에 연결되어 있는 일상 생활에서 이 지표를 고려하는 것은 비현실적입니다.

개발의 다른 지표와 속성은 부정적입니다. 생성된 전압의 정격 전력 주파수를 제공할 수 없습니다. 따라서 이 장치는 정류기 및 배터리 충전용으로 함께 사용됩니다.

발전기는 전기의 사소한 변동에 민감합니다.산업 개발에서는 여기를 위해 배터리가 사용됩니다. 집에서 만든 버전에너지의 일부는 커패시터 뱅크로 이동합니다. 발전기의 부하가 공칭 값보다 높으면 재충전할 전력이 충분하지 않아 정지됩니다. 어떤 경우에는 부하에 따라 동적 볼륨이 변경되는 용량 성 배터리가 사용됩니다.

1. 이 장치는 매우 위험하므로 380V 전압 사용을 권장하지 않습니다., 꼭 필요한 경우가 아니면.
2. 주의 사항 및 안전 예방 조치에 따라추가 접지를 설치해야 합니다.
3. 개발의 열 조건을 모니터링합니다.그 사람 밑에서 일하는 건 당연하지 공회전. 열 영향을 줄이려면 커패시터를 잘 선택해야 합니다.
4. 생성된 전압의 전력을 올바르게 계산하십시오.예를 들어, 3상 발전기에서 단 하나의 위상만 작동하는 경우 이는 전력이 전체 전력의 1/3이고 두 위상이 각각 작동하는 경우 2/3임을 의미합니다.
5. 간헐전류의 주파수를 간접적으로 제어하는 ​​것이 가능하다.장치가 유휴 상태일 때 출력 전압이 증가하기 시작하고 산업 값(220/380V)을 4~6% 초과합니다.
6. 개발을 격리하는 것이 가장 좋습니다.
7. 직접 만든 발명품에 회전 속도계와 전압계를 장착해야 합니다.작업을 기록합니다.
8. 특수 버튼을 제공하는 것이 좋습니다메커니즘을 켜고 끄려면.
9. 효율성 수준은 30-50% 감소합니다., 이러한 현상은 불가피합니다.