Asynkron generator: enhet och funktionsprincip

Asynkron generator Är en enhet genom vilken det är möjligt att tillhandahålla industriell utrustning, såväl som hushållsapparater med el. Denna typ av enheter kännetecknas av enkel användning och bekväm design.

Generatorn har en enkel struktur. Huvuddelarna i enheten är:

• rotor;
• stator.

Det första är en rörlig del, och det andra elementet behåller sin position under drift. I enheten är det inte omedelbart möjligt att märka trådens lindningar, för tillverkningen av vilken koppar vanligtvis används. Det finns dock lindningar, bara de är gjorda av aluminiumstavar och har förbättrade egenskaper.

Inre rymd fyllda med stålplåtar, och själva aluminiumstavarna pressas in i spåren som finns i kärnan av det rörliga elementet. Rotorn är placerad på generatoraxeln och den står själv på speciella lager. Fixeringen av enhetens element tillhandahålls av två lock som klämmer fast axeln på båda sidor. Kroppen är gjord av metallmaterial. Vissa modeller är dessutom utrustade med en fläkt för att kyla enheten under drift, och det finns fenor på höljet.

Fördelen med generatorer är möjligheten att använda dem i ett nätverk med en spänning på både 220 V och med högre hastigheter. För korrekt anslutning av enheten är det nödvändigt att välja en lämplig krets.

Generatorns huvuduppgift är att generera elektrisk energi med hjälp av mekanisk energi:

• vind;
• hydraulisk;
• internt omvandlat till mekaniskt.

När rotorn börjar rotera bildas magnetiska kraftlinjer i dess kontur. De passerar genom lindningarna i statorn, vilket resulterar i en elektromotorisk kraft. Det är hon som är ansvarig för uppkomsten av ström i kretsarna. Detta händer på grund av anslutningen av aktiva laster till enheten.

En viktig punkt att tänka på för smidig drift är vid spårning av axelns rotationshastighet... Den måste vara större än den frekvens vid vilken växelströmmen genereras. Den sista indikatorn ställs in av statorpolerna. Enkelt uttryckt, i processen att generera elektricitet, krävs det för att säkerställa frekvensfel. De bör släpa efter med mängden rotorglidning.

När axeln roterar under påverkan av en extern impuls som erhålls som ett resultat av användningen av mekanisk energi, och restmagnetism, uppstår enhetens egen EMF. Som ett resultat, båda fälten - mobil och stationär - interagera med varandra dynamiskt.

Strömmen som erhålls i AG har små värden. För att öka uteffekten behöver du ökning av magnetisk induktion.

Asynkrona generatorer är populära, och bland fördelarna med sådana stationer är:

• motstånd mot överbelastning och kortslutning;
• enkel design;
• en liten andel icke-linjär distorsion;
• stabil prestanda på grund av det låga värdet av den klara faktorn;
• utspänningsstabilisering.

När den är ansluten avger generatorn en liten mängd reaktiv värme, därför kräver dess design inte installation av ytterligare kylanordningar. Detta gör det möjligt att på ett tillförlitligt sätt täta enhetens inre hålighet för att skydda den från fukt, smuts eller damm.

På grund av sina fördelar används generatorer aktivt som elkällor i följande områden och områden:

• transport;
• industriell;
• inhemsk;
• jordbruks.

Även kraftfulla enheter finns i bilverkstäder. Dessutom gör deras förenklade design att enheterna kan användas som källor till elektrisk energi. Apparater är anslutna till dem för svetsning, och även med deras hjälp organiserar de tillgången på mat till viktiga sjukvårdsanläggningar.

Således kan även byar och gårdar på avstånd från de centrala nätverken förse sig med energi.

Huvudskillnaden mellan en asynkron generator och en synkron generator är den modifierade rotordesign... I den andra versionen använder rotorn trådlindningar. För att organisera axelns rotationsrörelse och skapa magnetisk induktion använder enheten en autonom kraftkälla, som ofta är en generator med lägre effekt. Den placeras parallellt med axeln på vilken rotorn är placerad.

Fördelen med en synkrongenerator är genereringen av ren elektrisk energi. Dessutom synkroniserar enheten enkelt med andra liknande maskiner, och det är också en skillnad.

Den enda nackdelen överväga känsligheten för överbelastning och kortslutning. Dessutom bör det noteras att skillnaden mellan de två typerna av utrustning ligger i pris. Synkrona enheter är dyrare än asynkrona enheter.

När det gäller den tydliga faktorn är dess indikator mycket lägre för asynkrona enheter. Därför kan det hävdas att denna typ av anordning genererar ren elektrisk ström utan några föroreningar. På grund av verkan av en sådan maskin är det möjligt att säkerställa en mer tillförlitlig drift:

• POSTEN;
• laddare;
• nya generationens tv-mottagare.

Starten av asynkrona modeller är snabb, men det kräver en ökning av startströmmar, som startar rotationen av axeln. Fördelen är att under arbetets gång strukturen upplever mindre reaktiva belastningar, på grund av vilket det var möjligt att förbättra indikatorerna för den termiska regimen. Dessutom är driften av asynkrona generatorer mer stabil oavsett hastigheten med vilken det rörliga elementet roterar.

Det finns flera klassificeringar av asynkrona generatorer. De kan skilja sig åt i följande faktorer.

• Rotortyp - den roterande delen av strukturen. Idag tillhandahåller de tillverkade enheterna av denna typ en fas- eller ekorrburrotor i sin design. Den första är utrustad med en induktiv lindning, som är en isolerad tråd. Med dess hjälp är det möjligt att skapa ett dynamiskt magnetfält. Det andra alternativet är en enda struktur som har en cylindrisk form. Inuti den finns stift utrustade med två låsringar.
• Antalet arbetsfaser. De betyder utgångs- eller statorlindningarna som finns inuti enheten. I det här fallet kan helgen ha en fas eller tre. Denna indikator bestämmer syftet med generatorn. Det första alternativet är tillgängligt för drift vid en spänning på 220 V, det andra - 380 V.
• Kopplingsschema... Det finns flera sätt att organisera driften av en trefasgenerator. Det är möjligt att ansluta spolarna till enheten med hjälp av en stjärn- eller deltaanslutning. De kan också placeras på det stationära elementets poler - statorn.

Idag olika asynkrona motorvariationer... Det kan vara enfas eller trefas för anslutning. Den kan förses med flera lindningar eller modernisering av rotordesignen. Men i alla fall förblir anslutningsdiagrammen för enheten oförändrade.

Bland de vanliga systemen finns följande.

• "Stjärna". I det här fallet är det nödvändigt att ta ändarna av statorlindningarna och ansluta dem vid en punkt. Metoden lämpar sig främst för trefasgeneratorer som behöver anslutas till en trefasledning med högre spänning.

• "Triangel". Det är en konsekvens av det första alternativet, endast anslutningen sker sekventiellt. Som ett resultat visar det sig att slutet av den första lindningen är ansluten till början av den andra, slutet av den andra - till början av den tredje och så vidare. Fördelen med denna metod är möjligheten att generera maximal effekt under driften av enheten.

• "Stjärntriangel". Denna metod har införlivat fördelarna med de två föregående. Den ger mjuk start och hög effektleverans. För att ansluta måste du använda ett tidsrelä.

Varje generator är ansluten till systemet via ett visst schema som avgör hur el genereras. Någon av dessa metoder innebär en rationell placering av trådarna i lindningarna av ett stationärt element mellan polerna på dess kärna, bara i detta fall utförs anslutningen av dessa ledningar på olika sätt.

Till att börja med är det värt att förtydliga det det kommer inte att fungera att skapa en asynkron mobilstation från början... Det mesta som kan göras är att göra rotorn utan förändring eller att uppgradera motorn av asynkrontyp till en alternativ design.

För att utföra arbete med moderniseringen av rotorn räcker det med att fylla på färdiga stator från motorn och utför en serie experiment. Huvudidén bakom att montera en hemmagjord generator är att använda neodymmagneter. Med deras hjälp kommer det att vara möjligt att förse rotorn med det antal poler som krävs för att generera elektrisk energi.

Genom att limma fast magneterna på arbetsstycket, som först måste planteras på axeln, och observera polariteten och skiftvinkeln, kommer det att vara möjligt att uppnå det önskade resultatet. Du kommer att behöva många magneter, minsta kvantitet är 128 stycken. Den färdiga rotordesignen är anpassad till statorn. När du utför denna procedur är det nödvändigt att tillhandahålla ett gap mellan tänderna och rotorns magnetiska poler. Det ska vara minimalt.

I processen är det viktigt att regelbundet kyla strukturen.för att förhindra deformation och förlust av magnetiska egenskaper. Om allt görs korrekt kommer generatorn att fungera korrekt.

Det finns bara ett problem som kan uppstå i processen att skapa en asynkron generator. Det är svårt att göra en idealisk rotordesign hemma., därför, om det finns en möjlighet att använda en svarv, är det bättre att inte försumma det. Det tar också mycket tid att montera och omarbeta delar.

Ett annat alternativ för att få en generator är konvertering av induktionsmotor som används i bilar... Dessutom bör du köpa en elektromagnet, vars kraft kommer att uppfylla kraven i förhållande till framtida utrustning. Det är värt att notera att när du letar efter en motor måste du ta hänsyn till att dess effekt är hälften av det värde du vill uppnå i generatorn.

För att få den önskade designen och organisera dess effektiva drift måste du köpa 3 kondensatormodeller... Varje element måste klara spänningar på 600 V.

Den reaktiva effekten hos en generator av asynkron typ är relaterad till kondensatorns kapacitans, därför kan den beräknas med formeln. Det bör noteras att när belastningen ökar, ökar generatoreffekten. Således, för att uppnå en stabil spänning i nätverket, kommer det att vara nödvändigt att öka kondensatorernas kapacitans.

Se följande video om principen för driften av en asynkron generator.