Как сделать генератор для ветряка из асинхронного двигателя своими руками

• изготовление ротора
• создание генератора

Эти работы между собой не имеют практически ничего общего, так как надо сделать разные по сути и назначению узлы системы. Для изготовления того и другого элемента используются подручные механизмы и приспособления, которые можно использовать или переделать в необходимый узел. Один из вариантов создания генератора, часто используемый при изготовлении ветрогенератора — изготовление из асинхронного электродвигателя, которое наиболее удачно и качественно позволяет решить проблему. Рассмотрим вопрос подробнее:

Схема генератора из асинхронного двигателя

схема генератора на базе асинхронного двигателя

В фактически любой машине электрического типа, сконструированной по типу генератора, имеются 2 разные активные обмотки, без которых невозможно функционирование устройства:

1. Обмотка возбуждения, которая находится на специальном якоре.
2. Статорная обмотка, которая отвечает за образование электрического тока, данный процесс происходит внутри нее.

Для того, чтобы наглядно представить и точнее понять все процессы, происходящие во время функционирования генератора, наиболее оптимальным вариантом будет подробнее рассмотреть схему его работы:

1. Напряжение, которое подается от аккумулятора или любого иного источника, создает магнитное поле в якорной обмотке.
2. Вращение элементов устройства вместе с магнитным полем можно реализовать разными способами, в том числе и вручную.
3. Магнитное поле, вращающееся с определенной скоростью, порождает электромагнитную индукцию, благодаря чему в обмотке появляется электрический ток.
4. Подавляющее большинство используемых на сегодняшний день схем не имеет возможностей для обеспечения якорной обмотки напряжением, это связано с наличием в конструкции короткозамкнутого ротора. Поэтому, вне зависимости от скорости и времени вращения вала, питающие клеммы устройства все равно будут обесточены.

К положительным качествам разработки принадлежат:

1. Простая и быстрая сборка с возможностью избежать разборки электродвигателя и перемотки обмотки.
2. Способность осуществлять вращение электротока с помощью ветряной либо гидротурбины.
3. Применение устройства в системах мотор-генератор, чтобы преобразовать однофазную сеть (220В) на трехфазную (380 В).
4. Способность использовать разработку в местах отсутствия электричества, применяя для раскрутки двигатель внутреннего сгорания.

Минусы:

1. Проблематичность расчета емкости конденсата, который присоединяется к обмоткам.
2. Сложно достичь максимальной отметки мощности, на которую способна самостоятельная разработка.

Самодельный генератор из асинхронного двигателя

Материалы и инструменты

Чтобы сделать ветрогенератор, достаточно иметь асинхронный двигатель, который и придется переделывать. В то же время придется запастись рядом материалов:

• стальная труба, минимальный диаметр которой должен составлять 7 см, используемая в качестве материала для мачты;
• труба из ПВХ или металла, из которой будут изготовлены лопасти. Альтернативой им может выступать деревянная доска, профиль из стеклоткани, на который наносят эпоксидную смолу либо готовые лопасти;
• бетон послужит материалом для опоры, хотя его можно заменить деревом и металлом.
• дрель с набором сверл;
• ножовка, рулетка, разводной и газовый ключ;
• стальная рама, при помощи которой будет выполняться монтаж лопастей и генератора с поворотным узлом;
• стальной лист, который послужит материалом для хвоста;
• инструмент, при помощи которого будут изготовлены необходимые детали;
• костыли и хомуты — с их помощью будет выполнен монтаж растяжек;
• металлический трос, сечение которого должно составлять 12 мм — на его основе и будут делаться растяжки.

Готовимся к изготовлению генератора

Если решили «сварганить по-быстрому» свой собственный самодельный электрогенератор, «переклепав» двигатель от стиральной машины, лучше сразу отбросьте иллюзии в сторону, ибо «по-быстрому» не получится. Для начала нужно будет решить три основные проблемы:

• как частично убрать сердечник старого рабочего двигателя от стиральной машины и подготовить на нем пазы под магниты;
• где взять неодимовые магниты для ротора генератора;
• из чего сделать шаблон для крепления магнитов.

Решим первую проблему. Возьмем асинхронный двигатель от старой «стиралки», разберем его корпус, а затем, воспользовавшись токарным станком, срежем часть сердечника на глубину около 2 мм. Отложим пока двигатель в сторонку. Дальше нам нужно будет приобрести комплект неодимовых магнитов, легче всего их заказать в интернет магазине. Ждем, когда магниты придут.

После этого вырезаем на станке пазы на сердечнике двигателя, глубиной 5 мм, под магниты. Здесь нужно виртуозно владеть токарным станком, лучше всего позвать на помощь какого-нибудь знакомого токаря. После того как подготовите сердечник двигателя, нужно будет подумать из чего сделать шаблон для крепления магнитов. Мы использовали полоску жести, хотя допускаем, что может подойти и другой материал с подобными свойствами. Вырезаем полоску по длине и ширине так, чтобы она точно легла на поверхность сердечника.

Жестяную полоску также надлежит подготовить, а именно, разметить ее по всей длине для размещения на ней 2 рядов магнитов так, чтобы магниты располагались на одинаковом расстоянии. Далее для переделки электродвигателя стиральной машины в генератор, нам понадобится суперклей, холодная сварка, можно вместо сварки взять эпоксидную смолу, а также наждачная бумага.

К сведению! Лучше взять холодную сварку, с ней проще работать, к тому же она сразу поможет лучше закрепить магниты, облегчая вам задачу по их наклеиванию.

Как проверить генератор

Что понадобится для проверки:

• контроллер;
• тестер;
• выпрямитель;
• аккумулятор.

При помощи мультиметра отыщите два провода, ведущие к рабочей обмотке, они должны показывать одинаковое сопротивление. Остальные провода обрезаем за ненадобностью.

Теперь провода рабочей обмотки подсоедините к выпрямителю. Последний подключается к контроллеру, который в свою очередь соединен с аккумулятором. Чтобы проверить, какую мощность выдает генератор, подсоедините щупы мультиметра (настроенного в режиме вольтметра) к аккумулятору.

С помощью дрели или шуруповерта раскручивайте электрогенератор со скоростью 800-1000 оборотов в минуту. Если на мультиметре показало от 200 до 300 Вольт – это прекрасный результат. Если напряжение небольшое, скорее всего, магниты установлены неравномерно.

Советы по эксплуатации: какие трудности могут возникнуть

Частым проблемным явлением работы генератора является перегрузка по мощности. При ней идет интенсивный нагрев обмотки, пробой изоляции. Как следствие — поломка генератора. Возникает из-за:

• Неверного подбора емкости конденсаторной батареи;
• Подсоединения большого количества электротехники, суммарная мощность которой превышает номинальную мощность.

О правилах подбора емкости и расчетах мы уже говорили выше. А по проблеме перегруза по мощности в генераторе на три фазы, нужно отметить еще некоторые нюансы при подключении однофазных потребителей:

• Потребителей с вольтажом 220 Вольт можно подключать только на одну треть общей мощности (к примеру, если ген выдает 6 кВт, то это только для приборов на 380 Вольт, а для однофазных будет только 2 кВт, не больше). Иначе, возникнет перегрузка.
• Если у вашего генератора две однофазных линии, то вместе мощность по ним будет составлять 2/3 от общего показателя мощности. То есть, 6 кВт — это 4 кВт для однофазных, по 2 кВт на каждую фазу. Причем, при одновременном задействовании фаз, следите, чтоб нагрузка не отличалась от мощности до 10%, иначе возникнет явление «перекос фаз», и ток поступать не будет.

При работе важно следить за показателем частоты переменного тока. Если вы не встроили частотомер на общий электрощит, то на холостом ходу выходной вольтаж выше значения 380 Вольт (или 220 при подключении однофазных) на 4÷6 процентов.