Періодично стикаюся з такою ситуацією, замовник просить перемотати статор електродвигуна з якого він збирається зробити генератор на постійних магнітах. Найчастіше з таким проханням звертаються самодельщики вітряних електростанцій. На питання про характеристики саморобного генератора відповіді у замовника немає, а двигун доставлений в перемотування неможливо перемотати на необхідні обороти.
- На цій сторінці довідника розповім як правильно вибрати асинхронний електродвигун для переробки його в генератор на постійних магнітах.
1. Визначення основних параметрів саморобного генератора.
- Вибір кількості обертів обмотки саморобного генератора.
Для електростанції на дизельному або бензиновим двигуні оберти обмотки саморобного генератора повинні збігатися з оборотами дизельного або бензинового двигуна при максимальному моменті, що крутить, звичайно 1500 або 3000 об / хв. Якщо обороти обмотки генератора не збігаються з оборотами дизельного або бензинового двигуна, частота струму буде відрізнятися від 50 Гц. і багато побутових приладів підключені до Вашої електростанції працювати не зможуть або взагалі вийдуть з ладу.
Для вітряної електростанції, чим менше обертів обмотки саморобного генератора, тим краще. Напруга і частота струму в вітряних електростанціях завдяки непостійності швидкості вітру змінюється у великих межах.
Якщо електростанція буде використовуватися як аварійне джерело живлення в приватному будинку, то обмотку саморобного генератора краще виконати однофазної 230 вольт.
У вітряної електростанції для зарядки акумуляторів 12 вольт напруга обмотки генератора вітряної електростанції 16 вольт, а для зарядки акумуляторів 24 вольта напруга обмотки генератора 28 вольт.
Для електростанції на дизельному або бензиновим двигуні. Порахуйте загальну потужність всіх електроприладів які можуть бути одночасно підключені до мережі, але пам'ятайте що потужність генератора повинна бути на 30% менше потужності дизельного або бензинового двигуна. При розрахунку загального навантаження асинхронного генератора, потужність індуктивних приладів (електродвигунів, пральних машин, холодильників) збільшуйте в 4 рази.
В генераторах для вітряних електростанцій працюють на зарядку акумуляторів вимог до якості мережі взагалі ніяких. Тому робіть генератор на постійних магнітах.
Для аварійного джерела живлення в приватному будинку краще віддати перевагу асинхронного генератору, так як якість напруги буде близьким до стандартного. Найпростіший асинхронний генератор вийде з конденсаторного однофазного асинхронного електродвигуна. У саморобному генераторі на постійних магнітах якість напруги буде залежати від форми магнітів.
В генераторах для вітряних електростанцій працюють на зарядку акумуляторів вимог до якості мережі взагалі ніяких. Тому робіть генератор на постійних магнітах.
2. Вибір асинхронного електродвигуна для електростанції на дизельному або бензиновим двигуні.
- Для електростанцій на дизельному або бензиновим двигуні дуже просто знайти відповідний асинхронний електродвигун для виготовлення генератора, причому не важливо збираєтеся використовувати електродвигун як асинхронний генератор або як синхронний з постійними магнітами. Основними параметрами при купівлі або перемотування електродвигуна є: обороти, потужність і в залежності від Вашого рішення трифазний або однофазний рід струму.
3. Вибір асинхронного електродвигуна для вітряної електростанції.
- Для вітряної електростанції знайти потрібний асинхронний електродвигун складно. Низькообертовий електродвигуни випускаються тільки для спеціального обладнання, а в єдиних серіях мінімальні обороти електродвигунів 750 або 600. Тому Вам доведеться звертатися в найближчу майстерню з ремонту асинхронних електродвигунів і замовляти перерахунок і перемотування наявного у Вас електродвигуна. Перш ніж звертатися до обмотувача, потрібно перевірити електродвигун на можливість перемотування на нижчу швидкість обертання. Порахуйте кількість пазів статора електродвигуна і по таблиці №1 визначте на яку найменшу швидкість обертання можна перерахувати обмотку Вашого електродвигуна.
Таблиця №1
співвідношення пазів статора до мінімально можливим оборотам асинхронного електродвигуна.
Кількість пазів статора.
5. Форма магнітів ротора для саморобного синхронного генератора.
- В електростанціях на дизельному або бензиновим двигуні магніт (полюсной наконечник) ротора однофазних і трифазних генераторів виконують напівкруглими. Зверніть увагу, що краю магніту мають більший повітряний зазор ніж центр. Повітряний зазор у країв магніту в 1,5 рази більше ніж у центрі.
- В генераторах для вітряних електростанцій працюють на зарядку акумуляторів вимог до якості мережі немає. Тому магніт (полюсной наконечник) виконують прямокутної форми.
6. Розміри магнітів ротора для саморобного синхронного генератора.
- Довжина магніту дорівнює довжині сердечника статора.
- Розрахунок ширини одного полюса, де Di - внутрішній діаметр статора, 2p - число полюсів обмотки (за таблицею № 2), # 964; - полюсное розподіл.
- Щоб дізнатися скільки пазів перекриває один полюс скористайтеся наступною формулою, де # 964; - кількість пазів на полюсное розподіл, Z1 - кількість пазів статора, 2p - число полюсів.
- Ширина магніту залежить від коефіцієнта полюсного перекриття # 945; :
1 - Для двополюсних генераторів попереднє значення коефіцієнта полюсного перекриття: # 945; = 0,5 - 0,6.
2 - Для чотирьох і більше полюсів генератора попереднє значення коефіцієнта полюсного перекриття: # 945; = 0,65 - 0,85.
7. Марка магнітів для саморобного синхронного генератора.
- В першу чергу на що потрібно звернути увагу при покупці магнітів це максимальна робоча температура, перевищення якої загрожує розмагнічуванням. Для правильного вибору максимальної температури магнітів враховуються: температура повітря, нагрівання генератора від прямих сонячних променів і нагрівання обмотки.
Таблиця параметрів магніту для вітряного генератора.
Інформація надана керівником організації виробляє постійні магніти.
Рекомендовані характеристики магніту
Найменування характеристик магніту
Матеріал магніту (Неодім-залізо-бор)
Залишкова магнітна індукція
Hcb ≥ 899 kA / м
Коерцитивна сила по намагніченості
Hcj ≥ 1 353 kA / м
Коерцитивна сила по індукції
(BH) max ≥ 287 kДж / м3
Максимальна магнітна енергія
- Намагнічення в залежності від форми магніту.
8. Підключення однофазного саморобного генератора до навантаження.
- Схема підключення до споживача асинхронного однофазного генератора така ж як у підключення однофазного електродвигуна до мережі, але в генераторному режимі використовується тільки робочий конденсатор.
- Підключення до споживача синхронного однофазного генератора.