Asinhronais ģenerators: ierīce un darbības princips

Asinhronais ģenerators Ir ierīce, ar kuras palīdzību iespējams nodrošināt rūpnieciskās iekārtas, kā arī sadzīves tehniku ​​ar elektrību. Šāda veida vienībām raksturīga vienkāršība un ērts dizains.

Ģeneratoram ir vienkārša struktūra. Ierīces galvenie elementi ir:

• rotors;
• stators.

Pirmais ir kustīga daļa, un otrais elements saglabā savu pozīciju darbības laikā. Iekārtā uzreiz nav iespējams pamanīt stieples tinumus, kuru ražošanai parasti izmanto varu. Tomēr ir tinumi, tikai tie ir izgatavoti no alumīnija stieņiem un tiem ir uzlabotas īpašības.

Iekšējā telpa piepildīta ar tērauda plāksnēm, un paši alumīnija stieņi tiek iespiesti rievās, kas paredzētas kustīgā elementa kodolā. Rotors atrodas uz ģeneratora vārpstas, un tas pats stāv uz īpašiem gultņiem. Iekārtas elementu fiksāciju nodrošina divi pārsegi, kas no abām pusēm nofiksē vārpstu. Korpuss izgatavots no metāla materiāla. Daži modeļi ir papildus aprīkoti ar ventilatoru ierīces dzesēšanai darbības laikā, un uz korpusa ir spuras.

Ģeneratoru priekšrocības ir iespēja tos izmantot tīklā ar spriegumu gan 220 V, gan ar lielāku ātrumu. Lai pareizi pievienotu ierīci, ir jāizvēlas piemērota ķēde.

Ģeneratora galvenais uzdevums ir ģenerēt elektroenerģiju ar mehāniskās enerģijas palīdzību:

• vējš;
• hidrauliskais;
• iekšējais pārveidots par mehānisku.

Kad rotors sāk griezties, tā kontūrā veidojas magnētiskas spēka līnijas. Tie iziet cauri statorā paredzētajiem tinumiem, kā rezultātā rodas elektromotora spēks. Tā ir viņa, kas ir atbildīga par strāvas parādīšanos ķēdēs. Tas notiek aktīvo slodžu savienojuma dēļ ar ierīci.

Svarīgs punkts, kas jāņem vērā vienmērīgai darbībai, ir vārpstas griešanās ātruma izsekošana... Tam jābūt lielākam par frekvenci, kurā tiek ģenerēta maiņstrāva. Pēdējais indikators tiek iestatīts ar statora poliem. Vienkārši sakot, elektroenerģijas ražošanas procesā ir jānodrošina frekvences neatbilstība. Viņiem vajadzētu atpalikt no rotora slīdēšanas apjoma.

Kad vārpsta griežas ārēja impulsa, kas iegūts mehāniskās enerģijas izmantošanas rezultātā, un atlikušā magnētisma ietekmē, rodas pašas ierīces EML. Rezultātā abi lauki - mobils un stacionārs - dinamiski mijiedarboties savā starpā.

AG iegūtajai strāvai ir mazas vērtības. Lai palielinātu izejas jaudu, jums būs nepieciešams magnētiskās indukcijas palielināšanās.

Asinhronie ģeneratori ir populāri, un starp šādu staciju priekšrocībām ir:

• izturība pret pārslodzi un īssavienojumu;
• vienkāršs dizains;
• neliels nelineāru kropļojumu procents;
• stabila veiktspēja skaidrā faktora zemās vērtības dēļ;
• izejas sprieguma stabilizācija.

Kad tas ir pievienots, ģenerators izstaro nelielu daudzumu reaktīvais siltums, tāpēc tā konstrukcijai nav nepieciešama papildu dzesēšanas ierīču uzstādīšana. Tas ļauj droši noslēgt ierīces iekšējo dobumu, lai pasargātu to no mitruma, netīrumiem vai putekļiem.

Pateicoties savām priekšrocībām, ģeneratori tiek aktīvi izmantoti kā elektroenerģijas avoti šādās jomās un jomās:

• transports;
• rūpnieciskais;
• iekšzemes;
• lauksaimniecības.

Ir atrodamas arī jaudīgas vienības auto remontdarbnīcas. Turklāt to vienkāršotais dizains ļauj ierīces izmantot kā elektriskās enerģijas avoti. Ar tiem ir pievienoti aparāti metināšanai, un arī ar viņu palīdzību viņi organizē pārtikas piegādi svarīgiem veselības aprūpes iestādes.

Tādējādi pat ciemati un saimniecības, kas atrodas attālināti no centrālajiem tīkliem, var sevi nodrošināt ar enerģiju.

Galvenā atšķirība starp asinhrono ģeneratoru un sinhrono ģeneratoru ir modificēts rotora dizains... Otrajā versijā rotors izmanto stieples tinumus. Lai organizētu vārpstas rotācijas kustību un radītu magnētisko indukciju, iekārta izmanto autonomu strāvas avotu, kas bieži vien ir mazākas jaudas ģenerators. Tas ir novietots paralēli asij, uz kuras atrodas rotors.

Sinhronā ģeneratora priekšrocība ir tīras elektroenerģijas ražošana. Turklāt ierīce viegli sinhronizējas ar citām līdzīgām iekārtām, un arī tā ir atšķirība.

Vienīgais trūkums ņemiet vērā uzņēmību pret pārslodzi un īssavienojumu. Turklāt jāatzīmē, ka atšķirība starp diviem aprīkojuma veidiem slēpjas cena. Sinhronās vienības ir dārgākas nekā asinhronās vienības.

Kas attiecas uz skaidru faktoru, asinhronajām vienībām ir daudz zemāks rādītājs. Tāpēc var apgalvot, ka šāda veida ierīces rada tīru elektrisko strāvu bez jebkāda piesārņojuma. Pateicoties šādas mašīnas darbībai, ir iespējams nodrošināt uzticamāku darbību:

• UPS;
• lādētāji;
• jaunās paaudzes televīzijas uztvērēji.

Asinhrono modeļu starts ir ātrs, taču nepieciešams palielināt starta strāvas, kas sāk vārpstas griešanos. Priekšrocība ir tāda, ka darba gaitā struktūra piedzīvo mazāk reaktīvās slodzes, kuru dēļ bija iespējams uzlabot termiskā režīma rādītājus. Turklāt asinhrono ģeneratoru darbība ir stabilāka neatkarīgi no kustīgā elementa rotācijas ātruma.

Ir vairākas asinhrono ģeneratoru klasifikācijas. Tās var atšķirties šādu faktoru dēļ.

• Rotora tips - konstrukcijas rotējošā daļa. Mūsdienās ražotie šāda veida agregāti savā konstrukcijā paredz fāzes vai vāveres būra rotoru. Pirmais ir aprīkots ar induktīvo tinumu, kas ir izolēts vads. Ar tās palīdzību ir iespējams izveidot dinamisku magnētisko lauku. Otrā iespēja ir viena konstrukcija, kurai ir cilindriska forma. Tā iekšpusē ir tapas, kas aprīkotas ar diviem bloķēšanas gredzeniem.
• Darba fāžu skaits. Tie nozīmē izejas vai statora tinumus, kas atrodas ierīces iekšpusē. Šajā gadījumā nedēļas nogalē var būt viena vai trīs fāze. Šis indikators nosaka ģeneratora mērķi. Pirmā opcija ir pieejama darbam ar spriegumu 220 V, otrā - 380 V.
• Savienojuma shēma... Ir vairāki veidi, kā organizēt trīsfāzu ģeneratora darbību. Ir iespējams savienot spoles ar ierīci, izmantojot zvaigznes vai trīsstūra savienojumu. Tos var novietot arī uz stacionārā elementa - statora - poliem.

Šodien dažādi asinhrono motoru variācijas... Savienojumam tas var būt vienfāzes vai trīsfāžu. To var nodrošināt ar vairākiem tinumiem vai rotora konstrukcijas modernizāciju. Tomēr jebkurā gadījumā ierīces savienojuma shēmas paliek nemainīgas.

Starp izplatītākajām shēmām ir šādas.

• "Zvaigzne". Šajā gadījumā ir nepieciešams ņemt statora tinumu galus un savienot tos vienā punktā. Metode ir piemērota galvenokārt trīsfāzu ģeneratoriem, kas jāpievieno trīsfāzu līnijai ar augstāku spriegumu.

• "Trīsstūris". Tās ir pirmās iespējas sekas, tikai savienojums notiek secīgi. Rezultātā izrādās, ka pirmā tinuma gals ir savienots ar otrā sākumu, otrā beigas - ar trešās sākumu un tā tālāk. Šīs metodes priekšrocība ir iespēja ģenerēt maksimālo jaudu iekārtas darbības laikā.

• "Zvaigžņu trīsstūris". Šī metode ir iekļāvusi iepriekšējo divu priekšrocības. Tas nodrošina mīkstu palaišanu un lielu jaudas padevi. Lai izveidotu savienojumu, jums būs jāizmanto laika relejs.

Katrs ģenerators ir savienots ar sistēmu, izmantojot noteikta shēma, kas nosaka, kā tiek ražota elektroenerģija. Jebkura no šīm metodēm nozīmē stacionāra elementa tinumu vadu racionālu novietošanu starp tā serdes poliem, tikai šajā gadījumā šo vadu savienojums tiek veikts dažādos veidos.

Vispirms ir vērts to precizēt tas nedarbosies, lai izveidotu asinhronu mobilo staciju no nulles... Lielākais, ko var izdarīt, ir izgatavot rotoru bez izmaiņām vai modernizēt asinhronā tipa motoru uz alternatīvu dizainu.

Lai veiktu darbu pie rotora modernizācijas, pietiek ar gatavu krājumiem statoru no motora un veiciet virkni eksperimentu. Mājas ģeneratora montāžas galvenā ideja ir izmantot neodīma magnētus. Ar to palīdzību būs iespējams nodrošināt rotoru ar nepieciešamo polu skaitu elektroenerģijas ražošanai.

Pielīmējot magnētus pie sagataves, kas vispirms jāuzstāda uz vārpstas, un ievērojot polaritāti un nobīdes leņķi, būs iespējams sasniegt vēlamo rezultātu. Jums būs nepieciešams daudz magnētu, minimālais daudzums ir 128 gab. Gatavā rotora konstrukcija ir saskaņota ar statoru. Veicot šo procedūru, ir nepieciešams nodrošināt atstarpi starp zobiem un rotora magnētiskajiem poliem. Tam jābūt minimālam.

Šajā procesā ir svarīgi regulāri atdzesēt struktūru.lai novērstu deformāciju un magnētisko īpašību zudumu. Ja viss ir izdarīts pareizi, ģenerators darbosies pareizi.

Asinhronā ģeneratora izveides procesā var rasties tikai viena problēma. Mājās ir grūti izveidot ideālu rotora dizainu., tāpēc, ja ir iespēja izmantot virpu, tad labāk to neatstāt novārtā. Daudz laika aizņem arī detaļu uzstādīšana un pārstrāde.

Vēl viena iespēja iegūt ģeneratoru ir automašīnās izmantotā asinhronā motora pārbūve... Turklāt jums vajadzētu iegādāties elektromagnētu, kura jauda atbildīs prasībām attiecībā uz turpmāko aprīkojumu. Ir vērts atzīmēt, ka, meklējot dzinēju, jums jāņem vērā, ka tā jauda ir puse no vērtības, ko vēlaties sasniegt ģeneratorā.

Lai iegūtu vēlamo dizainu un organizētu tā efektīvu darbību, jums būs jāiegādājas 3 kondensatoru modeļi... Katram elementam jāspēj izturēt 600 V spriegumu.

Asinhronā tipa ģeneratora reaktīvā jauda ir saistīta ar kondensatora kapacitāti, tāpēc to var aprēķināt, izmantojot formulu. Jāņem vērā, ka, palielinoties slodzei, palielinās ģeneratora jauda. Tādējādi, lai tīklā panāktu stabilu spriegumu, būs jāpalielina kondensatoru kapacitāte.

Skatiet šo video par asinhronā ģeneratora darbības principu.