Asynchrone generator: apparaat en werkingsprincipe

Asynchrone generator Is een apparaat waarmee het mogelijk is om industriële apparatuur, evenals huishoudelijke apparaten van elektriciteit te voorzien. Dit type units wordt gekenmerkt door gebruiksgemak en een handig ontwerp.

De generator heeft een eenvoudige opbouw. De belangrijkste elementen van het apparaat zijn:

• rotor;
• stator.

Het eerste is een beweegbaar deel en het tweede element behoudt zijn positie tijdens bedrijf. In de eenheid is het niet meteen mogelijk om de windingen van de draad op te merken, voor de vervaardiging waarvan meestal koper wordt gebruikt. Er zijn echter wikkelingen, alleen zijn ze gemaakt van aluminium staven en hebben ze verbeterde eigenschappen.

Innerlijke ruimte gevuld met stalen platen en de aluminium staven zelf worden in de groeven in de kern van het beweegbare element gedrukt. De rotor bevindt zich op de generatoras en staat zelf op speciale lagers. De bevestiging van de elementen van de unit wordt verzorgd door twee deksels die de as aan beide zijden vastklemmen. Het lichaam is gemaakt van metaal materiaal. Sommige modellen zijn bovendien uitgerust met een ventilator om het apparaat tijdens het gebruik te koelen, en er zijn vinnen op de behuizing.

Het voordeel van generatoren is de mogelijkheid van gebruik in een netwerk met een spanning van zowel 220 V als met hogere tarieven. Voor de juiste aansluiting van de unit is het noodzakelijk om een ​​geschikt circuit te selecteren.

De hoofdtaak van de generator is het opwekken van elektrische energie door middel van mechanische energie:

• wind;
• hydraulisch;
• intern, omgezet naar mechanisch.

Wanneer de rotor begint te draaien, worden magnetische krachtlijnen gevormd in zijn contour. Ze gaan door de wikkelingen in de stator, wat resulteert in een elektromotorische kracht. Zij is het die verantwoordelijk is voor het verschijnen van stroom in de circuits. Dit gebeurt door actieve belastingen op het apparaat aan te sluiten.

Een belangrijk punt om te overwegen voor een soepele werking is: bij het volgen van de rotatiesnelheid van de as... Deze moet groter zijn dan de frequentie waarmee de wisselstroom wordt opgewekt. De laatste indicator wordt ingesteld door de statorpolen. Simpel gezegd, tijdens het opwekken van elektriciteit is het nodig om de frequentiemismatch te waarborgen. Ze zouden achter moeten blijven door de hoeveelheid rotorslip.

Wanneer de as draait onder invloed van een externe impuls die wordt verkregen als gevolg van het gebruik van mechanische energie en restmagnetisme, ontstaat de eigen EMF van het apparaat. Als gevolg hiervan zijn beide velden - mobiel en stationair - dynamisch met elkaar omgaan.

De stroom die in de AG wordt verkregen, heeft kleine waarden. Om het uitgangsvermogen te vergroten, hebt u nodig: toename van magnetische inductie.

Asynchrone generatoren zijn populair en een van de voordelen van dergelijke stations zijn:

• weerstand tegen overbelasting en kortsluiting;
• simpel ontwerp;
• een klein percentage niet-lineaire vervorming;
• stabiele prestaties door de lage waarde van de clear factor;
• uitgangsspanning stabilisatie.

Wanneer aangesloten, zendt de generator een kleine hoeveelheid uit reactieve warmtedaarom vereist het ontwerp geen installatie van extra koelapparatuur. Dit zorgt voor een betrouwbare afdichting van de interne holte van de unit om deze te beschermen tegen vocht, vuil of stof.

Vanwege hun voordelen worden generatoren actief gebruikt als elektriciteitsbronnen in de volgende gebieden en gebieden:

• vervoer;
• industrieel;
• huiselijk;
• landbouw.

Ook krachtige eenheden zijn te vinden in auto reparatie winkels. Bovendien kunnen de apparaten door hun vereenvoudigde ontwerp worden gebruikt als: bronnen van elektrische energie. Apparaten zijn ermee verbonden voor lassen, en ook met hun hulp organiseren ze de voedselvoorziening aan belangrijke zorginstellingen.

Zo kunnen zelfs dorpen en boerderijen op afstand van de centrale netwerken zichzelf van energie voorzien.

Het belangrijkste verschil tussen een asynchrone generator en een synchrone generator is de gewijzigde rotorontwerp... In de tweede versie maakt de rotor gebruik van draadwikkelingen. Om de rotatiebeweging van de as te organiseren en magnetische inductie te creëren, gebruikt de eenheid een autonome stroombron, die vaak een generator met een lager vermogen is. Het wordt evenwijdig aan de as geplaatst waarop de rotor zich bevindt.

Het voordeel van een synchrone generator is het opwekken van schone elektrische energie. Bovendien synchroniseert het apparaat gemakkelijk met andere vergelijkbare machines, en dit is ook een verschil.

Het enige nadeel: houd rekening met de gevoeligheid voor overbelasting en kortsluiting. Bovendien moet worden opgemerkt dat het verschil tussen de twee soorten apparatuur ligt in: prijs. Synchrone eenheden zijn duurder dan asynchrone eenheden.

Wat betreft de duidelijke factor, asynchrone eenheden hebben een veel lagere snelheid. Daarom kan worden gesteld dat dit type apparaat pure elektrische stroom genereert zonder enige vervuiling. Door de werking van een dergelijke machine is het mogelijk om een ​​betrouwbaardere werking te garanderen:

• UPS;
• opladers;
• nieuwe generatie televisieontvangers.

De start van asynchrone modellen is snel, maar het vereist een toename van de startstromen, die de rotatie van de as starten. Het voordeel is dat tijdens het werk de constructie ondervindt minder reactieve belastingen, waardoor het mogelijk was om de indicatoren van het thermische regime te verbeteren. Bovendien is de werking van asynchrone generatoren stabieler, ongeacht de snelheid waarmee het bewegende element roteert.

Er zijn verschillende classificaties van asynchrone generatoren. Ze kunnen verschillen in de volgende factoren.

• Rotortype: - het draaiende deel van de constructie. Tegenwoordig voorzien de vervaardigde eenheden van dit type in hun ontwerp in een fase- of eekhoornkooirotor. De eerste is uitgerust met een inductieve wikkeling, een geïsoleerde draad. Met zijn hulp is het mogelijk om een ​​dynamisch magnetisch veld te creëren. De tweede optie is een enkele structuur met een cilindrische vorm. Binnenin zijn er pinnen die zijn uitgerust met twee borgringen.
• Het aantal werkfasen. Ze betekenen de uitgangs- of statorwikkelingen die zich in het apparaat bevinden. Tegelijkertijd kan het weekend één of drie fasen hebben. Deze indicator bepaalt het doel van de generator. De eerste optie is beschikbaar voor gebruik bij een spanning van 220 V, de tweede - 380 V.
• Verbindingsdiagram... Er zijn verschillende manieren om de werking van een driefasige generator te organiseren. Het is mogelijk om de spoelen met een ster- of driehoekverbinding op het apparaat aan te sluiten. Ze kunnen ook op de polen van het stationaire element worden geplaatst - de stator.

Vandaag verschillende asynchrone motorvariaties... Het kan eenfasig of driefasig zijn voor aansluiting. Het kan worden voorzien van meerdere wikkelingen of de modernisering van het rotorontwerp. In ieder geval blijven de aansluitschema's van het apparaat ongewijzigd.

Onder de gemeenschappelijke regelingen zijn de volgende.

• "Ster". In dit geval is het noodzakelijk om de uiteinden van de statorwikkelingen te nemen en ze op één punt aan te sluiten. De methode is vooral geschikt voor draaistroomgeneratoren, die op een driefasige lijn met een hogere spanning moeten worden aangesloten.

• "Driehoek". Het is een gevolg van de eerste optie, alleen de verbinding vindt sequentieel plaats. Als gevolg hiervan blijkt dat het einde van de eerste wikkeling is verbonden met het begin van de tweede, het einde van de tweede - met het begin van de derde, enzovoort. Het voordeel van deze methode is de mogelijkheid om tijdens de werking van de unit maximaal vermogen te genereren.

• "Sterdriehoek". Deze methode heeft de voordelen van de vorige twee opgenomen. Het zorgt voor een zachte start en een hoge vermogensafgifte. Om verbinding te maken, moet u een tijdrelais gebruiken.

Elke generator is verbonden met het systeem via een bepaald schema dat bepaalt hoe elektriciteit wordt opgewekt. Elk van deze methoden impliceert de rationele plaatsing van de draden van de wikkelingen van een stationair element tussen de polen van de kern, alleen in dit geval wordt de verbinding van deze draden op verschillende manieren uitgevoerd.

Om te beginnen is het de moeite waard om te verduidelijken dat: het zal niet werken om helemaal opnieuw een asynchroon mobiel station te maken... Het meeste dat kan worden gedaan, is de rotor zonder wijziging te maken of de motor van het asynchrone type te upgraden naar een alternatief ontwerp.

Om werkzaamheden aan de modernisering van de rotor uit te voeren, volstaat het om kant-en-klare voorraad in te slaan stator van de motor en voer een reeks experimenten uit. Het belangrijkste idee achter het samenstellen van een zelfgemaakte generator is het gebruik van neodymiummagneten. Met hun hulp zal het mogelijk zijn om de rotor te voorzien van het vereiste aantal polen om elektrische energie op te wekken.

Door de magneten op het werkstuk te lijmen, dat eerst op de as moet worden geplant, en de polariteit en verschuivingshoek in acht te nemen, zal het mogelijk zijn om het gewenste resultaat te bereiken. Je hebt veel magneten nodig, de minimale hoeveelheid is 128 stuks. Het afgewerkte rotorontwerp is afgestemd op de stator. Bij het uitvoeren van deze procedure is het noodzakelijk om een ​​opening te voorzien tussen de tanden en de magnetische polen van de rotor. Het moet minimaal zijn.

Daarbij is het belangrijk om de constructie regelmatig af te koelen.om vervorming en verlies van magnetische eigenschappen te voorkomen. Als alles correct is gedaan, zal de generator naar behoren werken.

Er is slechts één probleem dat zich kan voordoen bij het maken van een asynchrone generator. Het is moeilijk om thuis een ideaal rotorontwerp te maken.daarom, als er een mogelijkheid is om een ​​​​draaibank te gebruiken, is het beter om deze niet te verwaarlozen. Het monteren en nabewerken van onderdelen kost ook veel tijd.

Een andere optie om een ​​generator te krijgen is: conversie van inductiemotor gebruikt in auto's... Bovendien moet u een elektromagneet aanschaffen waarvan het vermogen zal voldoen aan de vereisten met betrekking tot toekomstige apparatuur. Het is vermeldenswaard dat u bij het zoeken naar een motor er rekening mee moet houden dat het vermogen de helft is van de waarde die u in de generator wilt bereiken.

Om het gewenste ontwerp te krijgen en de efficiënte werking ervan te organiseren, moet u kopen 3 condensatormodellen:... Elk element moet bestand zijn tegen spanningen van 600 V.

Het reactieve vermogen van een generator van het asynchrone type is gerelateerd aan de capaciteit van de condensator, dus het kan worden berekend met behulp van de formule. Opgemerkt moet worden dat naarmate de belasting toeneemt, het generatorvermogen toeneemt. Om een ​​stabiele spanning in het netwerk te bereiken, zal het dus nodig zijn om de capaciteit van de condensatoren te vergroten.

Zie de volgende video over het werkingsprincipe van een asynchrone generator.