Как сделать с электродвигателя генератор: Самодельный генератор из двигателя от стиральной машины

Генератор из асинхронного двигателя своими руками

За основу был взят промышленный асинхронный двигатель переменного тока, мощностью 1,5 кВт с частотой вращения вала 960 об/мин. Сам по себе такой мотор изначально не может работать как генератор. Ему необходима доработка, а именно замена или доработка ротора.
Табличка с маркировкой двигателя:

Двигатель хорош тем, что у него везде где нужно стоят уплотнения, особенно у подшипников. Это существенно увеличивает интервал между периодическими техническими обслуживаниями, так как пыль и грязь никуда просто так попасть и проникнуть не могут.
Ламы у этого электродвигателя можно поставить на любую сторону, что очень удобно.

Переделка асинхронного двигателя в генератор

Снимаем крышки, извлекаем ротор.
Обмотки статора остаются родные, двигатель не перематывается, все остается как есть, без изменений.

Ротор дорабатывался на заказ. Было решено сделать его не цельнометаллическим, а сборным.

То есть, родной ротор стачивается до определенного размера.
Вытачивается стальной стакан и запрессовывается на ротор. Толщина скана в моем случае 5 мм.

Разметка мест для приклеивания магнитов была одной из самых сложных операций. В итоге методом проб и ошибок было решено распечатать шаблон на бумаге, вырезать в нем кружочки под неодимовые магниты – они круглые. И приклеить магниты по шаблону на ротор.
Основная загвоздка возникла в вырезании множественных кружочков в бумаге.
Все размеры подбираются сугубо индивидуально под каждый двигатель. Каких-то общих размеров размещения магнитов дать нельзя.

Неодимовые магниты приклеены на супер клей.

Была сделана сетка из капроновой нити для укрепления.

Далее обматывается все скотчем, снизу делается герметичная опалубка, герметизированная пластилином, а сверху заливная воронка из того же скотча. Заливается все эпоксидной смолой.

Смола потихоньку стекает сверху вниз.

После застывания эпоксидной смолы, снимаем скотч.

Теперь все готов к сборке генератора.

Загоняем ротор в статор. Делать это нужно особо осторожно, так как неодимовые магниты обладают огромной силой и ротор буквально залетает в статор.

Собираем, закрываем крышки.

Магниты не задевают. Залипания почти нет, крутится относительно легко.
Проверка работы. Вращаем генератор от дрели, с частотой вращения 1300 об/мин.
Двигатель подключен звездой, треугольником генераторы такого типа подключать нельзя, не будут работать.
Снимается напряжение для проверки между фазами.

Генератор из асинхронного двигателя работает отлично.

Смотрите видео

Более подробную информацию смотрите в видеоролике.

Канал автора — Peter Dmitriev

Как сделать электрогенератор из электродвигателя, разбираем подробно этапы

Ответ на вопрос, как сделать самостоятельно электрогенератор из электродвигателя, основывается на знании устройства этих механизмов. Основная задача заключается в преобразовании двигателя в машину, выполняющую функции генератора. При этом следует продумать способ, как весь этот узел будет приводиться в движение.

Где используется генератор

Оборудование данного вида находит применение в совершенно разных областях. Это может быть промышленный объект, частное или загородное жилье, стройплощадка, причем любых масштабов, гражданские здания разного целевого использования.

Одним словом, совокупность таких узлов, как электрогенератор любого типа и электродвигатель, позволяют реализовать следующие задачи:

  • Резервное электроснабжение;
  • Автономная подача электроэнергии на постоянной основе.

В первом случае речь идет о страховочном варианте на случай возникновения опасных ситуаций, таких, как перегрузка сети, аварии, отключения и прочее. Во втором случае электрогенератор разнотипный и электродвигатель позволяют получить электричество в местности, где отсутствует централизованная сеть. Наряду с этими факторами присутствует еще одна причина, по которой рекомендуется использование автономного источника электроэнергии – это необходимость подачи стабильного напряжения на вход потребителя. Подобные меры нередко принимаются, когда необходимо ввести в работу оборудование с особо чувствительной автоматикой.

Особенности устройства и существующие виды

Чтобы определиться с тем, какой электрогенератор и электродвигатель выбрать для реализации поставленных задач, следует представлять себе, в чем заключается разница между существующими видами автономного источника энергоснабжения.

Бензиновые, газовые и дизельные модели

Основное отличие – тип топлива. С этой позиции различают:

  1. Бензиновый генератор.
  2. Дизельный механизм.
  3. Устройство на газу.

В первом случае электрогенератор и содержащийся в конструкции электродвигатель по большей части используется для обеспечения электроэнергией на короткие сроки, что обусловлено экономической стороной вопроса ввиду высокой стоимости бензина.

Преимущество дизельного механизма заключается в том, что на его обслуживание и эксплуатацию потребуется значительно меньшее количество топлива. Дополнительно дизельный электрогенератор автономного типа и электродвигатель в нем будут работать длительный период времени без отключений благодаря большим ресурсам двигателя.

Устройство на газу является отличным вариантом на случай организации постоянного источника электроэнергии, так как топливо в данном случае всегда под рукой: подключение к газовой магистрали, использование баллонов. Поэтому стоимость эксплуатации такого агрегата будет ниже ввиду доступности топлива.

Основные конструктивные узлы такой машины тоже отличаются по исполнению. Двигатели бывают:

  1. Двухтактные;
  2. Четырехтактные.

Первый вариант устанавливается на устройства меньшей мощности и габаритов, тогда как второй – используется на более функциональных аппаратах. В генераторе имеется узел – альтернатор, другое его название «генератор в генераторе». Существует два его исполнения: синхронный и асинхронный.

По роду тока различают:

  • Однофазный электрогенератор и, соответственно, электродвигатель в нем;
  • Трехфазное исполнение.

Последний из названных вариантов рекомендуется приобретать в случае, когда пользователь планирует подключать к нему трехфазные потребители. Их преимущество заключается в возможности питать также и однофазную технику.

Чтобы понять, как сделать электрогенератор из асинхронного электродвигателя, важно понимать принцип действия этого оборудования. Так, основа функционирования заключается в преобразовании разных видов энергий. В первую очередь происходит переход кинетической энергии расширения газов, возникающих при сгорании топлива, в механическую. Это происходит с непосредственным участием кривошипно-шатунного механизма при вращении вала двигателя.

Преобразование механической энергии в электрическую составляющую происходит посредством вращения ротора альтернатора, в результате чего образуется электромагнитное поле и ЭДС. На выходе после стабилизации выходное напряжение попадает к потребителю.

Делаем источник электроэнергии без узла привода

Наиболее распространенным способом для реализации такой задачи является попытка организовать энергоснабжение посредством асинхронного генератора. Особенностью данного метода является приложение минимума усилий в плане монтажа дополнительных узлов для корректной работы такого устройства. Это обусловлено тем, что данный механизм функционирует по принципу асинхронного двигателя и продуцирует электроэнергию.

Смотрим видео, безтопливный генератор своими силами:

При этом ротор вращается с намного большей скоростью, чем смог бы выдавать синхронный аналог. Сделать электрогенератор из асинхронного электродвигателя своими руками вполне можно, не используя при этом дополнительных узлов или особых настроек.

В результате принципиальная схема устройства останется практически нетронутой, но появится возможность обеспечить электроэнергией небольшой объект: частный или загородный дом, квартиру. Применение таких устройств довольно обширно:

Чтобы организовать действительно автономный источник энергоснабжения, электрогенератор без приводящего в работу двигателя должен функционировать на самовозбуждении. А это реализуется посредством подключения конденсаторов в последовательном порядке.

Смотрим видео, генератор своими руками, этапы работ:

Другая возможность выполнить задуманное – использовать двигатель Стирлинга. Его особенностью является преобразование тепловой энергии в механическую работу. Другое название такого узла – двигатель внешнего сгорания, а если говорить точнее, исходя из принципа работы, то, скорее, двигатель внешнего нагрева.

Это обусловлено тем, что для эффективного функционирования устройства требуется значительный перепад температур. В результате роста этой величины повышается и мощность. Электрогенератор на двигателе внешнего нагрева Стирлинга может работать от любого источника тепла.

Последовательность действий при самостоятельном изготовлении

Чтобы превратить двигатель в автономный источник электроснабжения, следует несколько изменить схему, подключив конденсаторы к обмотке статора:

Схема включения асинхронного двигателя

При этом будет протекать опережающий емкостной ток (намагничивающий). В результате образуется процесс самовозбуждения узла, а величина ЭДС соответственно изменяется. На этот параметр в большей мере влияет емкость подключенных конденсаторов, но нельзя забывать и о параметрах самого генератора.

Чтобы устройство не грелось, что обычно является прямым следствием неправильно подобранных параметров конденсаторов, нужно руководствоваться специальными таблицами при их выборе:

Эффективность и целесообразность

Прежде, чем решать вопрос, где купить автономный электрогенератор без двигателя, нужно определить, действительно ли хватит мощности такого устройства для обеспечения потребностей пользователя. Чаще всего самодельные аппараты этого рода обслуживают маломощных потребителей. Если решено сделать своими руками электрогенератор автономный без двигателя, купить необходимые элементы можно в любом сервисном центре или магазине.

Но преимуществом их является сравнительно небольшая себестоимость, учитывая, что достаточно лишь немного изменить схему, подключив несколько конденсаторов подходящей емкости. Таким образом, при наличии некоторых знаний можно соорудить компактный и маломощный генератор, который будет обеспечивать достаточным количеством электроэнергии для питания потребителей.

Самодельный генератор из асинхронного электродвигателя

В стремлении получить автономные источники электроэнергии специалисты нашли способ как своими руками переделать, трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока в генератор. Такой метод имеет ряд преимуществ и отдельные недостатки.

Внешний вид асинхронного электродвигателя

В разрезе показаны основные элементы:

  1. чугунный корпус с радиаторными рёбрами для эффективного охлаждения;
  2. корпус короткозамкнутого ротора с линиями сдвига магнитного поля относительно его оси;
  3. коммутационно контактная группа в коробке (борно), для коммутации обмоток статора в схемы звезда или треугольник и подключения проводов электропитания;
  4. плотные жгуты медных проводов обмотки статора;
  5. стальной вал ротора с канавкой для фиксации шкива клиновидной шпонкой.

Детальная разборка асинхронного электродвигателя с указанием всех деталей показана на рисунке ниже.

Детальная разборка асинхронного двигателя

Достоинства генераторов, переделанных из асинхронных двигателей:

  1. простота сборки схемы, возможность не разбирать электродвигатель, не перематывать обмотки;
  2. возможность вращения генератора электротока ветряной или гидротурбиной;
  3. генератор из асинхронного двигателя широко используется в системах мотор-генератор для преобразования однофазной сети 220В переменного тока в трёхфазную сеть с напряжением 380В.
  4. возможность использования генератора, в полевых условиях раскручивая его от двигателей внутреннего сгорания.

Как недостаток можно отметить сложность расчёта ёмкости конденсаторов, подключаемых к обмоткам, фактически это делается экспериментальным путём.

Поэтому трудно добиться максимальной мощности такого генератора, бывают сложности с электропитанием электроустановок, которые имеют большое значение пускового тока, на циркулярных электропилах с трёхфазными двигателями переменного тока, бетономешалках и других электроустановках.

Принцип работы генератора

В основу работы такого генератора заложен принцип обратимости: «любая электроустановка преобразующая электрическую энергию в механическую, может сделать обратный процесс». Используется принцип работы генераторов, вращение ротора вызывает ЭДС и появление электрического тока в обмотках статора.

Исходя из этой теории, очевидно, что асинхронный электродвигатель можно переделать в электрогенератор. Чтобы осознано провести реконструкцию необходимо понять, как происходит процесс генерации и что для этого требуется. Все двигатели, которые приводит в движение сила переменного тока, считаются асинхронными. Поле статора движется с небольшим опережением относительно магнитного поля ротора, подтягивая его за собой в сторону вращения.

Чтобы получить обратный процесс, генерацию, поле ротора должно опережать движение магнитного поля статора, в идеальном случае вращаться в противоположном направлении. Добиваются этого включением в сеть питания, конденсатора большой ёмкости, для увеличения ёмкости используют группы конденсаторов. Конденсаторная установка заряжается, накапливая магнитную энергию (элемент реактивной составляющей переменного тока). Заряд конденсатора по фазе противоположный источнику тока электродвигателя, поэтому вращение ротора начинает замедляться, обмотка статора генерирует ток.

Этот принцип работы используется практически в электровозах, трамваях при необходимости плавного торможения. По такому же принципу некоторые «Кулибины», замедляют вращение диска электросчётчиков, пытаясь сократить расходы на электроэнергию.

Преобразование

Как практически своими руками преобразовать асинхронный электродвигатель в генератор?

Для подключения конденсаторов надо открутить верхнюю крышку борно (коробка), где расположена контактная группа, коммутирующая контакты обмоток статора и подключены провода питания асинхронного двигателя.

Открытое борно с контактной группой

Обмотки статора могут быть соединены в схему «Звезда» или «Треугольник».

Схемы включения «Звезда» и «Треугольник»

На шильдике или в паспорте на изделие показаны возможные схемы подключения и параметры двигателя при различных подключениях. Указывается:

  • максимальные токи;
  • напряжение питания;
  • потребляемая мощность;
  • количество оборотов в минуту;
  • КПД и другие параметры.

Параметры двигателя, которые указаны на шильдике

В трёхфазный генератор из асинхронного электродвигателя, который делают своими руками, конденсаторы подключаются по аналогичной схеме «Треугольником» или «Звездой».

Вариант включения со «Звездой» обеспечивает пусковой процесс генерации тока на более низких оборотах, чем при соединении схемы в «Треугольник». При этом напряжение на выходе генератора будет немного ниже. Подключение по схеме «Треугольника» предоставляет незначительное увеличение выходного напряжения, но требует более высоких оборотов при запуске генератора. В однофазном асинхронном электродвигателе подключается один фазосдвигающий конденсатор.

Схема подключения конденсаторов на генераторе в «Треугольник»

Используются конденсаторы модели КБГ-МН, или другие марки не менее 400 В бесполярные, двухполюсные электролитические модели в этом случае не подходят.

Как выглядит бесполюсный конденсатор марки КБГ-МН

Так как в бытовых условиях рассчитать необходимую ёмкость конденсаторов для используемого двигателя практически невозможно, экспериментальным путём была составлена таблица.

Расчёт ёмкости конденсаторов для используемого двигателя

Номинальная выходная мощность генератора, в кВтПредположительная ёмкость в, мкФ
260
3,5100
5138
7182
10245
15342

В синхронных генераторах возбуждение процесса генерации происходит на обмотках якоря от источника тока. 90% асинхронных двигателей имеют короткозамкнутые роторы, без обмотки, возбуждение создаётся остаточным в роторе статическим зарядом. Его достаточно чтобы на первоначальном этапе вращения создать ЭДС, которое наводит ток, и подзаряжает конденсаторы, через обмотки статора. Дальнейшая подзарядка уже поступает от генерируемого тока, процесс генерации будет непрерывным, пока вращается ротор.

Автомат подключения нагрузки к генератору, розетки и конденсаторы рекомендуется установить в отдельный закрытый щит. Соединительные провода от борно генератора до щита проложить в отдельном изолированном кабеле.

Даже при неработающем генераторе необходимо избегать прикосновения к клемам конденсаторов контактов розеток. Накопленный конденсатором заряд остаётся длительное время и может ударить током. Заземляйте корпуса всех агрегатов, мотора, генератора, щита управления.

Монтаж системы мотор-генератор

При монтаже генератора с мотором своими руками надо учитывать, что указанное количество номинальных оборотов используемого асинхронного электродвигателя на холостом ходу больше.

Схема мотор-генератора на ременной передаче

На двигателе в 900 об/м при холостом ходе будет 1230 об/м, чтобы получить на выходе генератора, переделанного из этого двигателя достаточную мощность, надо иметь количество оборотов на 10% больше холостого хода:

1230 + 10% =1353 об/м.

Ременная передача рассчитывается по формуле:

Vг = Vм x Dм\Dг

Vг – необходимая скорость вращения генератора 1353 об/м;

Vм – скорость вращения мотора 1200 об/м;

Dм – диаметр шкива на моторе 15 см;

Dг – диаметр шкива на генераторе.

Имея мотор на 1200 об/м где шкив Ø 15 см, остаётся рассчитать только Dг – диаметр шкива на генераторе.

Dг = Vм x Dм/ Vг = 1200об/м х 15см/1353об/м = 13,3 см.

Генератор на ниодимовых магнитах

Как сделать генератор из асинхронного электродвигателя?

Этот самодельный генератор исключает применение конденсаторных установок. Источник магнитного поля, которое наводит ЭДС и создаёт ток в обмотке статора, построен на постоянных ниодимовых магнитах. Для того чтобы это сделать своими руками необходимо последовательно выполнить следующие действия:

  • Снять переднюю и заднюю крышки асинхронного электродвигателя.
  • Извлечь ротор из статора.

Как выглядит ротор асинхронного двигателя

  • Ротор протачивается, снимается верхний слой на 2 мм больше толщины магнитов. В бытовых условиях сделать расточку ротора своими руками не всегда представляется возможным, при отсутствии токарного оборудования и навыков. Нужно обратиться к специалистам в токарные мастерские.
  • На листе обычной бумаги готовится шаблон для размещения круглых магнитов, Ø 10-20мм, толщиной до 10 мм, с силой притяжения 5-9 кг, на кв/см, размер зависит от величины ротора. Шаблон наклеивается на поверхность ротора, магниты размещаются полосами под углом 15 – 20 градусов относительно оси ротора, по 8 штук в полосе. На рисунке ниже видно, что на некоторых роторах отмечены тёмно-светлые полосы смещения линий магнитного поля относительно его оси.

Установка магнитов на ротор

  • Ротор на магнитах рассчитывается так, чтобы получилось четыре группы полос, в группе по 5 полосок, расстояние между группами 2Ø магнита. Промежутки в группе 0.5-1Ø магнита, такое расположение снижает силу залипания ротора к статору, он должен проворачиваться усилиями двух пальцев;
  • Ротор на магнитах, сделанный по рассчитанному шаблону, заливается эпоксидной смолой. После того как она немного подсохнет цилиндрическая часть ротора покрывается слоем стекловолокна и опять пропитывается эпоксидной смолой. Это исключит вылет магнитов при вращении ротора. Верхний слой на магнитах не должен превышать первоначального диаметра ротора, который был до проточки. В противном случае ротор не встанет на своё место или при вращении будет тереться об обмотку статора.
  • После просушки, ротор можно поставить на место и закрыть крышки;
  • Испытывать, электрогенератор необходимо – проворачивать ротор электродрелью, измеряя напряжение на выходе. Количество оборотов при достижении нужного напряжения измеряется тахометром.
  • Зная необходимое количество оборотов генератора, ременная передача рассчитывается по методике описанной выше.

Интересный вариант применения, когда электрогенератор на основе асинхронного электродвигателя, используется в схеме электрический мотор-генератор с самоподпиткой. Когда часть мощности вырабатываемой генератором поступает на электродвигатель, который его раскручивает. Остальная энергия расходуется на полезную нагрузку. Осуществив принцип самоподпитки практически можно на долгое время обеспечить дом автономным электропитанием.

Видео. Генератор из асинхронного двигателя.

Для широкого круга потребителей электроэнергии покупать мощные дизельные электростанции как TEKSAN TJ 303 DW5C с мощностью на выходе 303 кВА или 242 кВт не имеет смысла. Маломощные бензиновые генераторы дорогие, оптимальный вариант сделать своими руками ветровые генераторы или устройство мотор-генератор с самопдпиткой.

Используя эту информацию можно собрать генератор своими руками, на постоянных магнитах или конденсаторах. Такое оборудование очень полезно на загородных домах, в полевых условиях, как аварийный источник питания, когда отсутствует напряжение в промышленных сетях. Полноценный дом с кондиционерами, электрическими плитами и нагревательными бойлерами, мощный мотор циркулярной пилы они не потянут. Временно обеспечить электроэнергией бытовые приборы первой необходимости могут, освещение, холодильник, телевизор и другие, которые не требуют больших мощностей.

Оцените статью:

Генератор из электродвигателя

Трехфазные асинхронные электродвигатели – агрегаты, применяемые в промышленности, сельском хозяйстве для привода различных механизмов. Применяя специальную схему включения, такой электродвигатель можно использовать в качестве генератора.

Как использовать электродвигатель в качестве генератора

  • По стандартной схеме подключения асинхронного электродвигателя в качестве генератора номинальное напряжение и мощность электромотора равны напряжению и мощности двигателя. По формуле определяют реактивную мощность.
  • Индуктивная нагрузка на электродвигатель, снижающая коэффициент мощности, сразу же вызывает увеличение нужной емкости. Чтобы поддерживать напряжение в номинальной величине, следует значительно увеличить емкость конденсаторов, подключив дополнительные конденсаторы.
  • Частота вращения такого асинхронного генератора в номинальном режиме превышает величину скольжения на 10 процентов, и соответствуют синхронной частоте электродвигателя. Если это условие будет не выполнено, частота генерируемого напряжения будет отличаться от общепромышленной частоты, равной 50 Герц. И это обстоятельство приведет к неустойчивости работы при использовании альтернативного источника электроэнергии в виде электродвигателя, работающего в качестве генератора.
  • Наиболее опасны сниженные генерируемые частоты для индуктивных сопротивлений обмоток электрических двигателей, трансформаторов, так как могут привести к повышенному нагреву и выходу агрегатов из строя.
  • Генератор из электродвигателя можно сделать, используя асинхронный короткозамкнутый мотор существующей мощности без особых переделок. При этом мощность генератора определяют общей мощностью устройств, которые будут к нему подключены.
  • Данный способ является далеко не единственным. В настоящее время есть масса других способов, которые отлично используются на практике. Один из них – батарею конденсатора подключают к одной или же двум обмоткам электромотора-генератора.

Двухфазный режим работы генератора из электродвигателя

Когда нет необходимости получить трехфазное напряжение, можно ограничиться двухфазным и подключить электродвигатель в качестве генератора по другой схеме. Следует отметить, двухфазный режим значительно уменьшает емкость используемых конденсаторов и существенно снижает нагрузку на подключаемые механизмы, позволяя экономить топливо.

Просмотров: 1613

Дата: Воскресенье, 15 Декабрь 2013

Генератор из асинхронного двигателя своими руками

Самодельный генератор на 220V из асинхронного двигателя и мотоблока, фото и описание изготовления самоделки своими руками.

Автор этой самоделки Олег Мошняга, решил сделать генератор из асинхронного электродвигателя и мотоблока. Для этого автор, изготовил основание площадку на раме мотоблока и закрепил на ней электродвигатель мощностью 2.2 кВт.

Небольшое уточнение: ротор, асинхронного двигателя, имеет остаточный магнетизм, который, при вращении этого ротора другим двигателем, значительно улавливается обмотками статора.
Чтобы асинхронный двигатель работал в режиме генератора, нужно к обмоткам подключить конденсаторы в соотношении 80 Мкф на 5 Квт мощности асинхронника. Это будет система возбуждения реактивной энергией.

На рисунке показана схема подключения асинхронного двигателя в режиме генератора.

Обмотки электродвигателя подключил соединением по типу «звезда», также между фазами подключил конденсаторы по 60 мкф на каждую фазу.

На мотоблоке установлен ДВС мощностью 7 л.с.

На шкивы двигателей, одел клиновидный ремень, также поставил натяжной ролик для ремня.

Вот так выглядит конструкция генератора из асинхронного двигателя и мотоблока.

Испытания самоделки прошли удачно, подключенные к генератору, болгарка и дрель, работают. Правда сварочный аппарат такой генератор не тянет, но и такой результат вполне хорош, генератор можно использовать для работы электроинструментов. Автор не покупал готовый бензогенератор, а решил изготовить его из того, что у него уже было, поэтому ничего покупать не пришлось.

Более подробно о своей самоделке, автор рассказывает в этом видео:

Генератор своими руками — инструкция, как сделать простой электрический генератор в домашних условиях

Электрогенераторы – это дополнительный источник энергии для дома. В случае большой удаленности основных электросетей он вполне может их заменить. Частые перебои электроэнергии вынуждают устанавливать генераторы переменного тока.

Стоят они не дешево, есть ли смысл тратить более 10 000 т.р. за устройство, если можно сделать генератор из электродвигателя самому? Разумеется, для этого пригодятся некоторые навыки электротехника, и инструменты. Главное не придется тратить деньги.

Можно собрать простой генератор своими руками, он будет актуален в том случае, если нужно покрыть временную недостачу электроэнергии. Для более серьезных дел он не пригоден, так как не обладает достаточной функциональностью и надежностью.

Естественно, в процессе ручной сборки есть немало трудностей. Требуемые детали и инструменты могут отсутствовать. Неимение опыта и навыков в подобных работах может наводить страх. Но сильное желание будет являться главным стимулом, и поможет преодолеть все трудоемкие процедуры.

Краткое содержимое статьи:

Реализация генератора и принцип его работы

Благодаря электромагнитной индукции в генераторе образуется электрический ток. Это происходит потому, что обмотка движется в искусственно созданном магнитном поле. В этом и есть принцип работы электрогенератора.

Движение генератору придает двигатель внутреннего сгорания малой мощности. Он может работать на бензине, газу или дизельном топливе.


В устройстве электрогенератора имеется ротор и статор. Магнитное поле создается при помощи ротора. На нем крепятся магниты. Статор является неподвижной частью генератора, и состоит из специальных стальных пластин и катушки. Между ротором и статором есть маленький зазор.

Есть два типа электрогенератора. Первый имеет синхронное вращение ротора. У него сложная конструкция, и низкий КПД. Во втором типе ротор вращается асинхронно. По принципу действия – он прост.

Асинхронные двигатели теряют минимум энергии, тогда как в синхронных генераторах показатель потерь доходит до 11%. Поэтому электродвигатели с асинхронным вращением ротора пользуются большой популярностью в бытовых приборах, и на различных заводах.

В процессе работы могут возникать перепады напряжения, они губительно сказываются на бытовых приборах. Для этого на выходных концах стоит выпрямитель.

Асинхронный генератор прост в техническом обслуживании. Его корпус надежен и герметичен. Можно не бояться за бытовые приборы, имеющие омическую нагрузку, и чувствительные к перепадам напряжения. Высокое КПД, и продолжительный период эксплуатации, делают устройство востребованным, к тому же его можно собрать самостоятельно.

Что понадобится для сборки генератора? Во-первых, нужно подобрать подходящий электродвигатель. Его можно взять от стиральной машинки. Самостоятельно делать статор не стоит, лучше воспользоваться готовым решением, где есть обмотки.

Стоит сразу запастись достаточным количество медных проводов, и изолирующими материалами. Так как любой генератор будет производить скачки напряжения, то понадобится выпрямитель.

По инструкции для генератора своими руками требуется сделать расчет мощности. Чтобы будущее устройство выдавало необходимую мощность, ему нужно дать число оборотов чуть больше номинальной мощности.


Воспользуемся тахометром и включим двигатель в сеть, так можно узнать скорость вращения ротора. К полученной величине нужно прибавить 10%, это позволит не доводить двигатель до перегрева.

Поддерживать необходимый уровень напряжения помогут конденсаторы. Они подбираются в зависимости от генератора. Например, для мощности в 2 кВт потребуется емкость конденсаторов в 60 мкФ. Таких деталей нужно 3шт с одинаковой емкостью. Чтобы устройство получилось безопасным, его нужно заземлить.

Процесс сборки

Тут все просто! К электродвигателю подключаются конденсаторы по схеме «треугольник». В процессе работы периодически нужно проверять температуру корпуса. Его нагрев может происходить из-за неправильно подобранных емкостей конденсатора.

За самодельным генератором, не обладающим автоматикой, нужно постоянно следить. Возникающий со временем нагрев будет понижать КПД. Тогда устройству нужно дать время для охлаждения. Время от времени следует замерять напряжение, число оборотов, и силу тока.

Неправильно рассчитанные характеристики не способны придать оборудованию необходимую мощность. Поэтому перед началом сборки, следует провести чертежные работы, и запастись схемами.

Вполне возможно, что самодельное устройство будут сопровождать частые поломки. Не стоит этому удивляться, так как герметичного монтажа всех элементов электрогенератора в домашних условиях получиться практически не может.

Итак, как сделать генератор из электродвигателя теперь надеюсь понятно. Если есть желание сконструировать аппарат, мощность которого должно хватать для одновременной работы бытовых приборов и осветительных ламп, или строительного инструмента, тогда нужно сложить их мощность и подобрать нужный двигатель. Желательно чтобы он был с небольшим запасом мощности.

Если при ручной сборке электрогенератора постигла неудача, не стоит отчаиваться. На рынке есть множество современных моделей, не нуждающихся в постоянном надзоре. Они могут быть различной мощности, и достаточно экономичными. В интернете есть фото генераторов, они помогут оценить габариты устройства. Единственный минус – это их дороговизна.

Фото генераторов своими руками

Генератор из асинхронного двигателя своими руками

Желание разработать автономный источник по производству электроэнергии позволил соорудить генератор из обычного асинхронного мотора. Разработка отличается надежность и относительной простотой.

Виды и описание асинхронного двигателя

Существует два вида моторов:

  1. Короткозамкнутый ротор. Он включает в себя статор (недвижимый элемент) и ротор (вращающийся элемент), движущийся за счет работы подшипников, прикрепленных к двум щиткам мотора. Сердечники изготовлены из стали, а также они изолированы друг от друга. По пазам статорного сердечника расположен изолированный провод, а по пазам роторного устанавливается стержневая обмотка либо льется растопленный алюминий. Специальные кольца-перемычки играют роль замыкающего элемента роторной обмотки. Самостоятельные разработки преобразовывают механические движения мотора и создают электроэнергию переменного напряжения. Их преимущество – нет в наличии коллекторно-щелочного механизма, что делает их более надежными и долговечными.
  2. Фазный ротор – дорогой прибор, требующий специализированного сервиса. Состав такой же, как и у ротора с коротким замыканием. Единственное исключение роторная и статорная обмотка сердечника выполнена из заизолированного провода, а ее концы подсоединяют к кольцам, прикрепленным к валу. По ним проходят специальные щетки, которые объединяют провода с регулировочным либо пусковым реостатом. Из-за низкого уровня надежности его используют лишь для тех отраслей производства, для которых он предназначен.

Область применения

Устройство используется в разных отраслях:

  1. Как обычный двигатель для электростанций, работающих от ветра.
  2. Для собственного независимого питания квартиры либо дома.
  3. Как небольшие ГЭС-станции.
  4. Как альтернативный инверторный тип генератора (сварочный).
  5. Для создания бесперебойной системы питания от переменного тока.

Преимущества и недостатки генератора

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

Принцип работы

Генератор вырабатывает электрическую энергию при условии, что количество оборотов ротора несколько выше синхронной скорости. Самый простой тип вырабатывает порядка 1800 об/мин., учитывая, что уровень его синхронной скорости становится 1500 оборотов.

Его принцип действия основывается на переработке механической энергии в электроэнергию. Заставить ротор вращаться, и производить электричество можно с помощью сильного крутящегося момента. В идеальном варианте – постоянный холостой ход, который способен поддерживать одинаковую скорость движения.

Все виды моторов, работающие от силы непостоянного тока, называются асинхронными. У них магнитное поле статора кружится скорее, чем поле ротора, соответственно направляя его в сторону своего движения. Чтобы изменить электромотор на функционирующий генератор понадобится повысить скорость передвижения ротора, чтобы он не следовал за магнитным полем статора, а начал двигаться в другую сторону.

Получить подобный результат можно, подключив прибор к электросети, конденсатор с большой емкостью или целую группу конденсаторов. Они заряжаются и скапливают энергию от магнитных полей. Фаза конденсатора имеет заряд, который противоположен источнику тока мотора, из-за чего происходит замедление работы ротора, и начинается выработка тока статорной обмоткой.

Схема генератора

Схема очень простая и не нуждается в наличии специальных знаний и умений. Если запустить разработку не подключая ее к сети, начнется вращение и, после выхода на синхронную частоту, статорная обмотка станет образовывать электрическую энергию.

Прикрепив к ее зажимам специальную батарею из нескольких конденсаторов (С) можно получить опережающий емкостный ток, который будет создавать намагничивание. Емкость конденсаторов должна быть выше критического обозначения С0, которое зависит от габаритов и характеристик генератора.

В данной ситуации происходит процесс самостоятельного запуска, а на статорной обмотке монтируется система с симметричным трехфазным напряжением. Показатель создаваемого тока напрямую зависит от емкости для конденсаторов, а также характеристики машины.

Простейшая схема включения асинхронного двигателя

Делаем своими руками

Чтобы преобразовать электромотор в работоспособный генератор понадобиться применять неполярные конденсаторные батареи, поэтому электролитические конденсаторы лучше не использовать.

В трехфазном моторе подключить конденсатор можно по таким схемам:

  • «Звезда» – дает возможность провести генерацию при меньшем количестве оборотов, но с более низким выходным напряжением;
  • «Треугольник» – вступает в работу при большом количестве оборотов, соответственно вырабатывает больше напряжения.

Можно создать собственное устройство из однофазного мотора, но при условии, что он оборудован ротором с коротким замыканием. Чтобы запустить разработку следует воспользоваться фазосдвигающим конденсатором. Однофазный мотор коллекторного типа для переделки не подходит.

Внешний вид простейшего ветрогенератора с применением асинхронного двигателя

Необходимые инструменты

Создать собственный генератор несложно, главное иметь все необходимые элементы:

  1. Асинхронный мотор.
  2. Тахогенератор (прибор для измерения тока) или же тахометр.
  3. Емкость под конденсаторы.
  4. Конденсатор.
  5. Инструменты.

Пошаговое руководство

  1. Поскольку понадобится перенастроить генератор таки образом, чтобы скорость вращений превышала обороты мотора, первоначально необходимо подсоединить двигатель к электросети и завести. Затем с помощью тахометра определить скорость его вращений.
  2. Узнав скорость, следует к полученному обозначению прибавить еще 10%. Например, технический показатель мотора 1000 об/мин, то у генератора должно быть порядка 1100 об/мин (1000*0,1%=100, 1000+100=1100 об/мин).
  3. Следует подобрать емкость под конденсаторы. Чтобы определиться с размерами используйте данные таблицы.

Таблица конденсаторных емкостей

Мощность генератора КВ АХолостой ходПолная нагрузка
ЕмкостьМкфРеактивная мощность КварCOS=1COS=0.8
Емкость МкфРеактивная мощность КварЕмкость МкфРеактивная мощность Квар
2,0281,27361,63602,72
3,5452,04562,541004,53
5,0602,72753,41386,25
7,0743,36984,441828,25
10,0924,181305,924511,1
15,01205,441727,834215,5

Важно! Если емкость будет большой, то генератор начнет нагреваться.

Подберите соответствующие конденсаторы, которые смогут обеспечить требуемую скорость вращений. Будьте осторожны при установке.

Важно! Все конденсаторы должны быть заизолированы специальным покрытием.

Устройство готово и может использоваться в качестве источника электроэнергии.

Важно! Прибор с короткозамкнутым ротором создает высокое напряжение, поэтому если необходим показатель в 220В, следует дополнительно установить понижающий трансформатор.

Генератор на магнитах

Магнитный генератор имеет несколько отличий. Например, он не нуждается в установке конденсаторных батарей. Магнитное поле, которое будет создавать электричество в обмотке статора, создается за счет ниодимовых магнитов.

Особенности создания генератора:

  1. Необходимо открутить обе крышки двигателя.
  2. Понадобится устранить ротор.
  3. Ротор необходимо проточить, сняв верхний слой нужной толщины (толщина магнита + 2мм). Самостоятельно выполнить данную процедуру без токарного оборудования крайне сложно, поэтому следует обратиться в токарный сервис.
  4. Сделайте шаблон для круглых магнитиков на листе бумаги, исходя из параметров диаметр 10-20 мм, толщина около 10 мм, а присягающая сила порядка 5-9 кг на см2. Подбирать размер следует в зависимости от габаритов ротора. Затем прикрепите созданный шаблон на ротор и разместите магнитики полюсами и под углом 15-200 к оси ротора. Ориентировочное количество магнитов в одной полоске около 8 штук.
  5. У вас должно выйти 4 группы полос, каждая по 5 полосок. Между группами должно сохраняться расстояние величиной в 2 диаметра магнита, а между полосками в группе – 0,5-1 диаметр магнита. Благодаря данному расположению ротор не будет залипать к статору.
  6. Установив все магниты, следует залить ротор специальной эпоксидной смолой. Как только она высохнет, покройте цилиндрический элемент стекловолокном и снова пропитайте смолой. Такое крепление позволит избежать вылету магнитов в момент движения. Следите, чтобы диаметр у ротора был таким же, как до проточки, чтобы при установке он не терся об статорную обмотку.
  7. Просушив ротор, его можно установить на место и прикрутить обе крышки двигателя.
  8. Провести испытания. Для запуска генератора понадобится поворачивать ротор с помощью электродрели, а на выходе вымерять полученный ток тахометром.

Переделывать или нет

Чтобы определить, эффективна ли работа самостоятельно сделанного генератора, следует просчитать, насколько оправданы усилия по преобразованию устройства.

Нельзя сказать, что устройство очень простое. Двигатель асинхронного двигателя не уступает по сложности синхронному генератору. Единственное отличие отсутствие электрической цепи для возбуждения работы, но она заменяется батареей конденсаторов, что ничем не упрощает устройство.

Преимущество конденсаторов в том, что они не требуют дополнительного обслуживания, а энергию получают от магнитного поля ротора или производимого электрического тока. Из этого можно сказать, что единственный плюс от этой разработки – отсутствие необходимости в обслуживании.

Еще одно положительное качество – эффект клирфактора. Он заключается в отсутствии высших гармоник в генерируемом токе, то есть чем ниже его показатель, тем меньше расходуется энергии на обогрев, магнитное поле и иные моменты. У трехфазного электромотора этот показатель составляет около 2%, в то время когда у синхронных машин он минимум 15%. К сожалению, учет показателя в быту, когда в сеть включены разнотипные электроприборы, нереален.

Другие показатели и свойства разработки отрицательные. Он не способен обеспечивать номинальную промышленную частоту производимого напряжения. Поэтому устройства применяют вместе с выпрямительными машинами, а также для зарядки аккумулятора.

Генератор чувствителен к малейшим перепадам электричества. В промышленных разработках для возбуждения применяется аккумулятор, а в самодельном варианте часть энергии уходит на батарею конденсаторов. В случае, когда нагрузка на генератор выше номинала, ему не достаточно электричества для подзарядки, и он останавливается. В некоторых случаях применяют емкостные батареи, которые меняют свой динамический объем в зависимости от нагрузки.

Просчитать, учесть и компенсировать изменения тока, которые происходят случайно, к сожалению, нереально, поэтому устройству характерна нестабильная работа.

Блиц-советы

  1. Устройство очень опасно, поэтому не рекомендуется использовать напряжение в 380 В, разве что при крайней необходимости.
  2. Согласно с мерами предосторожности и техникой безопасности необходимо дополнительно установить заземление.
  3. Следите за тепловым режимом разработки. Ему не присуще работать при холостом ходу. Чтобы уменьшить тепловое воздействие следует хорошо подобрать конденсаторную емкость.
  4. Правильно просчитайте мощность производимого электрического напряжения. Например, когда в трехфазном генераторе функционирует лишь одна фаза, значит, мощь составляет 1/3 от общей, а если работает две фазы соответственно 2/3.
  5. Есть возможность косвенным образом контролировать частоту непостоянного тока. Когда прибор работает вхолостую выходящее напряжение начинает увеличиваться, и превышает показатели промышленного (220/380В) на 4-6%.
  6. Лучше всего изолировать разработку.
  7. Следует оснастить самодельное изобретение тахометром и вольтметром, чтобы фиксировать его работу.
  8. Желательно предусмотреть специальные кнопки для включения и выключения механизма.
  9. Уровень КПД будет понижаться на 30-50%, данное явление неизбежно.

Электродвигатель, используемый в качестве генератора

В = -N (dΦ / dt)

Электричество и магнетизм

Электродвигатель, используемый в качестве генератора

Практическая деятельность
для 14-16

Демонстрация

Вы можете генерировать переменный ток с помощью двигателя с дробной мощностью.

Аппаратура и материалы

Техника безопасности и здоровья

Для удобства двигатель должен быть установлен на плате, как показано, с гнездами 4 мм для подключения к обмоткам ротора и статора.

Прочтите наше стандартное руководство по охране труда

Процедура

  1. Подключить обмотки якоря (ротора) к демонстрационному счетчику.
  2. Подключить обмотки возбуждения (статора) к низковольтному источнику питания.
  3. Установите напряжение питания 2 В постоянного тока. и включите
  4. Поверните якорь, вращая шкив на валу рукой.
  5. Измените направление вращения, чтобы увидеть разницу.
  6. Повторить без подачи напряжения на полевые клеммы.

Учебные заметки

  • Только маленькие динамо-машины имеют постоянные магниты для создания магнитного поля; у больших есть электромагниты (на катушки которых обычно подается немного собственного выходного тока динамо-машины).
  • Очень большой перем. генераторы на электростанциях называются генераторами переменного тока. В них совокупность катушек возбуждения вращается, приводимая в движение турбиной, и называется ротором. Катушки якоря, в которых генерируется выходное напряжение, удерживаются в раме вне ротора и остаются неподвижными; это статор.
  • Такое расположение удобно для больших машин, поскольку не требует щеток, коммутатора или контактных колец для передачи большого выходного тока. Электромагниты вращающегося ротора питаются небольшим постоянным током, в котором они нуждаются, от небольшого d.c. динамо-машина на том же вращающемся валу, что и большой генератор.
  • Динамо-машина, вращающаяся с постоянной скоростью с полевым магнитом, поддерживающим постоянную силу, создает постоянную разность потенциалов (ЭДС), как батарея элементов с хорошим поведением. Даже при отсутствии выходного тока динамо-машина все равно вырабатывает э.д.с. Готов водить ток. Когда вы позволяете ему управлять током, подключая что-либо к его выходным клеммам, величина тока зависит от сопротивления устройства, которое вы подключаете (и внутреннего сопротивления динамо-катушек).

Этот эксперимент прошел испытания на безопасность в апреле 2006 г.

  • Видео, демонстрирующее аналогичный эксперимент с электромагнитной индукцией:

Создайте самодельную систему генератора переменного / постоянного тока высокой мощности

Эта запись была опубликована 23 сентября 1999 года на сайте TheEpicenter.com.

СИСТЕМА

Компоненты для самодельной системы генератора переменного / постоянного тока

  • Двигатель, работающий на газе (или пропане)
  • Муфта вала прямого привода
  • Головка генератора переменного тока, 3600 об / мин
  • Генератор GM, 12 или 24 В
  • Промышленный клиновой ремень
  • Шкив (аналогично показанному)
  • Кронштейн генератора горизонтальный (собственный Эпицентр!)

SUBSYSTEM Компоненты для самодельной системы генератора переменного / постоянного тока

Основные компоненты в подсекции переменного тока

Проект может остановиться здесь, если DC не требуется *

Компоненты, которые добавляют возможность зарядки постоянным током

Установите генератор на двигатель!

Добавьте этот кронштейн — упрощает! Добавьте кабели для последнего штриха.

* Обратите внимание: TheEpicenter.com не продает головки для генераторов переменного тока.

Вопросы по генератору

Q: Так зачем мне создавать собственный генератор, если я могу просто купить его, готовый к работе?

A: Чертовски хороший вопрос!

Во многих случаях лучше просто выложить деньги и купить качественный генератор переменного тока, такой как эта модель Generac, но в других случаях действительно невозможно получить все, что вы хотите, не сделав это самостоятельно. Это если вам нужно много зарядки постоянным током, а также синусоидальный переменный ток.

С другой стороны, создание идеальной системы может стоить не так дорого, как вы думаете, если у вас уже есть один из ключевых компонентов.

Вы можете быть одним из тех мастеров, у которых может быть запасной двигатель, и он может использовать его для привода головки генератора без необходимости покупать дорогостоящую специализированную систему генератора переменного тока. В некоторых случаях было бы дешевле купить головку генератора и повторно использовать двигатель от чего-то еще, в чем вы больше не нуждаетесь или нуждаетесь только в течение нескольких месяцев в году.

Хорошим примером может быть человек, у которого сидит мойка высокого давления с большим двигателем, возможно, качественным и дорогим, как Хонда. В этом случае вы можете снять насос в сборе со своей стиральной машины и прикрепить генераторную головку, когда это необходимо зимой, а весной вы можете снять генераторную головку и снова прикрепить блок насоса мойки высокого давления.

Лучше было бы построить многоцелевую систему выработки электроэнергии, потому что в настоящее время ее нельзя купить.В этом приложении вам может потребоваться зарядить батарею, например, одновременно с наличием некоторой мощности переменного тока. В этом приложении один и тот же двигатель может напрямую приводить в действие головку генератора, одновременно приводя в движение генератор переменного тока для зарядки постоянным током.

В общем, когда кто-то хочет зарядить батарею, часто бывает доступна избыточная мощность, которую можно использовать для одновременной работы головки генератора переменного тока. Или, с другой стороны, вам может потребоваться питание переменного тока для ремонта дома с помощью электроинструментов, или вам может потребоваться включить микроволновую печь, холодильник или что-то еще, и вы хотите одновременно зарядить свои батареи.

Здесь слева показан прототип проекта, над которым я экспериментирую для собственного использования.

Головка генератора переменного тока напрямую соединена с двигателем Tecumseh 8 HP и имеет 12-вольтовый генератор переменного тока с ременным приводом, установленный на нашем горизонтальном кронштейне генератора, который прикреплен к двигателю. Чтобы получить полную номинальную выходную мощность в 6000 Вт пиковой мощности от головки генератора, этот конкретный двигатель не имеет достаточной мощности. Чтобы развить полную номинальную выходную мощность от этой головки, двигатель действительно должен быть моделью 10 л.с., такой как HM100, или, еще лучше, моделью 11 л.с. для немного большего запаса прочности.Конечно, работа генератора переменного тока исключительно на этом двигателе является примером чрезмерной эксплуатации, но сочетание более низкой выходной мощности переменного тока при наличии постоянного тока позволяет достаточно эффективно использовать топливо и ресурсы.

В моем приложении мне не требуется более 2500 Вт переменного тока, для чего обычно требуется двигатель мощностью около 5 л.с. Оставшиеся 3 лошадиные силы можно использовать для подсистемы зарядки постоянного тока с помощью подключенного генератора переменного тока.

Вот еще один вид, на котором можно увидеть компоненты прямого и ременного привода.

Давайте посмотрим, что действительно требуется для того, чтобы эта головка генератора вырабатывала переменный ток для определенных уровней выходного тока.

Для полной мощности производитель указывает двигатель мощностью 11 л.с., но могут использоваться и другие двигатели, если вы не нарушаете общие правила, изложенные ниже. Попытка потребить больше мощности, чем показано ниже, с использованием мощности двигателя ниже номинальной, приведет к тому, что генератор будет вырабатывать напряжение переменного тока ниже указанного на выходе. В некоторых случаях это может привести к потере энергии, что может привести к электрическому повреждению устройств, на которые подается питание.Следует принять особые меры предосторожности, чтобы гарантировать, что приведенные ниже номинальные значения мощности и выходная мощность или уровни не нарушаются.

Выход генератора переменного тока Требуемый объем двигателя (например, для целей)
6000 Вт пиковая, 5000 Вт непрерывная
(полная номинальная выходная мощность переменного тока, без постоянного тока)
11 Мощность
5000 Вт пиковая, 4000 Вт непрерывная 8 л.с.
3000 Вт пиковая, 2500 Вт непрерывная 5 Мощность в лошадиных силах

Итак, если вы используете двигатель мощностью 8 л.с. с этой головкой генератора переменного тока и можете быть уверены, что никогда не будете использовать мощность переменного тока, превышающую, скажем, 2500 Вт, тогда остается достаточно мощности, чтобы иметь возможность приводить в действие ремень на 12 вольт. генератор, работающий, скажем, на 40 ампер (14.4 вольт x 40 ампер = 576 ватт) с небольшим пространством для головы, когда ремень приводится в движение с того же вала.

Хотя производитель специально заявляет, что для развития полной номинальной мощности требуется мощность двигателя, эквивалентная одиннадцати лошадиным силам, меньшие версии этой генераторной головки производят более низкие продолжительные характеристики, указанные в таблице, и требуют меньшей мощности. Мы экстраполировали данные, представленные в спецификациях для меньших головок генератора, и, хотя большая пиковая головка 6000 Вт имеет большую массу в роторе, мы реалистично ожидаем, что для вращения ротора не требуется такой большой дополнительной мощности, особенно с учетом герметичности шариковые подшипники используются на обоих концах головки.

Я предполагаю, что я пытаюсь сказать, что если вы можете гарантировать, что никогда не будете пытаться вытащить слишком много переменного тока из головки генератора, то даже небольшой двигатель не заглохнет, и будет доступна дополнительная мощность для других целей. как запустить генератор переменного тока, как показано в прототипе.

Итак, давайте обсудим некоторые вопросы
Типичные газовые двигатели оценивают свою мощность в лошадиных силах при 3600 об / мин.

Если двигатель используется на скоростях ниже этого номинального значения, двигатель не развивает полный номинальный выходной крутящий момент и мощность в лошадиных силах.

Однако работа двигателя на более низких оборотах увеличивает топливную экономичность и снижает износ, поэтому всегда есть компромиссы.

Следует также отметить, что выходной вал этих небольших двигателей вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны выходного вала двигателя. Это то, что придет снова!

Поскольку большинство двигателей рассчитано на 3600 об / мин, вы заметите, что многие головки генератора также рассчитаны на вращение со скоростью 3600 об / мин.

Если вы попытаетесь запустить головку генератора переменного тока на скорости ниже номинальной 3600 об / мин, в этом случае выходное напряжение переменного тока не будет составлять 120 вольт, а будет более низким.Некоторое оборудование, которое вы собираетесь использовать, может быть более снисходительным к более низкому напряжению, какое-то оборудование может быть повреждено, поэтому очень важно, чтобы вы вращали генератор с правильной частотой вращения.
Более подробное обсуждение установки числа оборотов двигателя и головки генератора можно найти в следующем разделе.

Также следует отметить, что вал головки генератора должен вращаться по часовой стрелке, если смотреть со стороны вала головки генератора. Итак, расположите валы лицом друг к другу и угадайте, что? И двигатель, и головка генератора вращаются в правильном направлении.Это позволяет напрямую приводить в действие головку генератора с помощью муфты вала.

Теперь поговорим о подключении двигателя к генераторной головке

Вопрос: Как вы напрямую приводите в действие головку генератора с двигателем?
A: Узел муфты вала прямого привода.

Для соединения выходного вала двигателя с входным валом головки генератора (или чем-либо еще) требуется специальная муфта вала. В основном нужно три штуки.

Выберите половину муфты, размер которой соответствует валу двигателя (или размеру ведущего вала), затем выберите половину муфты, которая имеет правильный размер для головки генератора (или размер ведомого вала).

Затем две соединительные муфты соединяются с помощью так называемой крестовины.

Обратите внимание, что каждая муфта вала имеет по 3 пальца, а крестовина имеет 6 пазов. Три пальца со стороны двигателя входят в три паза крестовины, а три пальца со стороны соединителя генератора входят в другие три паза на крестовине. Этот узел муфты допускает перекос в несколько степеней между двумя валами и защищает подшипники от боковых нагрузок, которые могут возникнуть в результате перекоса.

Эти соединители доступны в нескольких размерах. На сайте TheEpicenter.com доступны несколько размеров.

Q: Когда вы строите свой собственный генератор переменного тока, используя газовый двигатель и головку генератора переменного тока, как вы настраиваете комбинацию, чтобы система вырабатывала правильное выходное напряжение и поворачивала головку генератора с правильной скоростью?
A: Можно использовать два подхода:

Измерьте напряжение переменного тока для регулировки оборотов двигателя.

Этот вольтметр переменного тока подключается непосредственно к любой розетке переменного тока и отображает измеренное напряжение без необходимости использования портативного цифрового вольтметра и пробников для подключения к розетке переменного тока.Глюкометр имеет встроенную вилку переменного тока на задней стороне.

Напряжения в стандартном диапазоне от 115 до 125 вольт выделены зеленым цветом, что указывает на допустимые параметры напряжения. Напряжения, выходящие за пределы этих диапазонов, обозначены красным. Этот измеритель обеспечивает легко читаемую индикацию выходного напряжения генератора.
Измеряйте обороты двигателя с помощью индуктивного тахометра, а также знайте, когда менять масло!
Это устройство позволяет контролировать и настраивать частоту вращения двигателя таким образом, чтобы он вращался с указанной частотой вращения, необходимой для головки генератора.Это счетчик оборотов (оборотов в минуту) или тахометр. Он индуктивно подключается к проводу свечи зажигания и определяет скорость зажигания свечи зажигания в течение заданного периода времени. Результат измерения отображается в оборотах в минуту. Затем можно регулировать частоту вращения двигателя до тех пор, пока не будет достигнута указанная частота вращения головки генератора. Если частота вращения регулируется в соответствии со спецификацией производителя для головки генератора, номинальная выходная мощность генератора будет составлять 120/240 В в зависимости от конструкции и технических характеристик головки генератора переменного тока.

Показанное устройство также ведет текущий общий объем использования двигателя и отображает количество часов и минут, в течение которых двигатель проработал. Пока двигатель производит искру, отображается частота вращения. После остановки двигателя отображается общее время работы двигателя в часах и минутах. Следует отметить, что в этом Tac счетчик моточасов не может быть сброшен. Однако отображаемое кумулятивное время работы чрезвычайно полезно при принятии решения о том, когда вам нужно выполнять регулярное обслуживание, например, замену масла.

Двигатели, которые не вращаются со скоростью 3600 об / мин

В: Что делать, если у меня двигатель не вращается со скоростью 3600 об / мин? Можно ли как-нибудь использовать такую ​​головку генератора?
A: Да! Но это немного сложнее.

Конфигурация ременного привода

Эта генераторная головка оснащена двойными шарикоподшипниками, что позволяет использовать ременную передачу.

В этой конфигурации подшипники генератора испытывают высокую боковую нагрузку, и не все головки генератора построены с необходимыми подшипниками, чтобы выдерживать эту боковую нагрузку.Однако используемая нами головка генератора предназначена для выполнения этой работы.

Вот как вы могли бы определить, какой размер шкива использовать:
Ratio of RPM = Передаточное отношение размера шкива

Более подробно:
Обороты двигателя / Обороты генератора = Размер шкива генератора / Размер шкива двигателя.

Итак, зная, что генератор должен вращаться со скоростью 3600 об / мин, затем определите, с какой скоростью двигатель должен работать. Это соотношение будет определять соотношение требуемых шкивов.

Скажем, например, что это дизельный двигатель, который должен работать со скоростью 1800 об / мин для достижения полного номинального крутящего момента.Затем подставьте значения в уравнение, и вы получите:

1800 об / мин / 3600 об / мин = 1/2 = размер шкива генератора / размер шкива двигателя.

Итак, какой бы размер шкива ни был выбран для генератора, размер шкива двигателя должен быть в 2 раза больше.

Выбор размера шкива также осложняется тем фактом, что не все шкивы доступны для всех диаметров вала. И внешний диаметр шкива не всегда является эффективным диаметром при использовании ремня одного типа в отличие от ремня другого типа.Поскольку ремни разных стилей перемещаются выше или ниже в канавке шкива, эффективный диаметр шкива может измениться, если используется другой тип ремня, но эффект наблюдается на обоих шкивах, поэтому соотношение размеров шкива все еще применимо для большинство приложений.

Если вы не можете определить пару шкивов, которые являются стандартными, доступными и дают вам точное соотношение, тогда есть три варианта:
1. Вы можете использовать так называемый шкив с переменным шагом, то есть шкив, позволяющий регулировать ширину канавки.Они очень специализированные и немного дорогие. Поскольку ремень имеет фиксированную ширину, регулировка ширины шкива «переменного шага» заставляет ремень перемещаться выше или ниже в канавке, таким образом эффективно регулируя «диаметр шага» шкива. Я упоминаю об этом только из академических соображений (чтобы какая-то умная задница меня не победила), потому что другие варианты ниже проще.

2. Используйте пару, которая дает наименьшую погрешность передаточного числа, а затем отрегулируйте дроссельную заслонку двигателя для компенсации.Этот метод не может быть выполнен простым использованием тахометра без выполнения некоторых вычислений для корректировки показаний tac. Лучшим выбором было бы использовать вольтметр и регулировать дроссельную заслонку до тех пор, пока на выходе генератора не будет достигнуто 120 вольт.

3. Вы можете использовать промежуточный вал и комбинацию двух передаточных чисел шкивов. Эта опция необходима только в ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ случаях, когда соотношение таково, что никакие комбинации не подходят близко, или у вас нет доступа к шкивам, которые подходят к одному из ваших валов.Я не собираюсь подробно обсуждать это, поскольку это становится немного сложнее, но ниже приведен пример использования промежуточного вала.

Мы составили приведенную ниже таблицу, чтобы помочь вам найти размеры шкивов, которые считаются стандартными в отрасли. У нас нет в наличии все эти размеры, но мы можем специально заказать один для вас, если вы не можете найти на месте тот, который вам подходит. Ячейки, отмеченные знаком «X», указывают на то, что шкив доступен с комбинацией вала и диаметра. Пустые ячейки (или черные в зависимости от вашего браузера) указывают на то, что шкив обычно не доступен в этой комбинации размера и диаметра вала.

Обратите внимание, что «размер шкива», показанный ниже, является внешним диаметром. Фактический диаметр деления зависит от того, какой ремень используется. Например, если используется ремень типа «А», они спускаются в канавке, так что вы можете вычесть 0,25 дюйма из показанного размера.

Размер шкива Размер вала
1/2 дюйма 5/8 дюйма 3/4 дюйма 7/8 дюйма 1 дюйм
1.75 Х Х
2,00 Х Х Х
2,20 Х Х Х
2,50 Х Х Х Х
2,80 Х Х Х Х
3.05 Х Х
3,45 Х Х Х Х
3,75 Х Х Х Х Х
3,95 Х Х Х Х Х
4,25 Х
4.45 Х Х Х Х Х
4,75 Х
4,95 Х Х Х Х Х
5,25 Х
5,45 Х Х Х Х Х
5.75 Х
5,93 Х Х Х Х
6,25 Х
6,93 Х Х Х Х
7,93 Х Х Х Х
8.93 Х Х Х Х
9,93 Х Х Х
10,93 Х Х Х
11,93 Х Х
13,25 Х
14.16 Х Х
Вот практический пример использования промежуточного вала и двойного шкива

В показанном примере я пытался преобразовать асинхронный двигатель в генератор (это то, что описано в буклете «Секреты генератора переменного тока»). Двигатель слева — это силовой двигатель с одним хрипом, который вращается со скоростью 3450 об / мин при питании от 120 В переменного тока, а двигатель справа — асинхронный двигатель, который обычно работает со скоростью 1725 об / мин.

В целях тестирования я хотел использовать двигатель слева, чтобы вращать двигатель справа с правильной скоростью, чтобы я мог проверить преобразование асинхронного двигателя и проверить выходное напряжение. Однако у двигателя справа был очень маленький шкив, который замерз на валу, и его было невозможно удалить. Мой первоначальный план состоял в том, чтобы снять шкив и установить многоступенчатый шкив на оба двигателя, чтобы я мог добиться редукции от ведущего двигателя 3450 об / мин через один ремень до двигателя 1725 об / мин.Для этого потребуется шкив в два раза меньше на более быстром двигателе, чем размер шкива на более медленном двигателе. Как я уже сказал, мне не удалось снять шкив с мотора справа.

Итак, что я в итоге сделал, так это прогнал двигатель справа через промежуточный вал, на котором был установлен многоступенчатый шкив. Два шкива были одинакового размера, поэтому скорость на промежуточном валу была точно такой же, как и скорость двигателя с правой стороны. Затем я поместил многоступенчатый шкив на двигатель, который обычно вращается со скоростью 3450 об / мин (левый двигатель), и ремень привел его к канавке шкива на промежуточном валу, который был вдвое больше.Таким образом, на каждый оборот двигателя слева промежуточный вал будет вращаться на 1/2 оборота, что приведет к тому, что редуктор от левого двигателя к правому двигателю будет ровно наполовину. Таким образом, когда двигатель слева вращается со скоростью 3450 об / мин, двигатель справа будет вращаться со скоростью 1725 об / мин.

Давайте представим, что я изначально мог установить шкив правильного размера на оба двигателя. И давайте представим, что двигатель слева — это газовый двигатель, а двигатель справа — это головка генератора.Тогда ситуацию лучше всего проиллюстрировать уравнением:

Передаточное число оборотов в минуту = Передаточное отношение размера шкива

Более подробно: Обороты двигателя / Обороты генератора = Размер шкива генератора / Размер шкива двигателя.

Зная, что мне нужно, чтобы двигатель работал со скоростью 3450 об / мин, а генератор — со скоростью 1725 об / мин, тогда … 3450 об / мин / 1725 об / мин = 2

Тогда скажем, у меня есть 2-дюймовый шкив, который подходит к стороне двигателя, это означает, что сторона генератора должна быть вдвое больше, или 4 дюйма.

Давайте возьмем другой ременной привод, например

Вот старая головка генератора переменного тока Onan.Этот зверь должен вращаться со скоростью 1800 об / мин для подачи переменного тока 120/240 вольт. Номинальная мощность большинства небольших бензиновых двигателей указана при 3600 об / мин. Зная, что частота вращения двигателя должна быть 3600, чтобы развивать полную мощность, а также зная, что головка генератора Onan должна вращаться на 1800 об / мин, становится очевидным, что мы не можем просто управлять этим конкретным генератором напрямую с бензиновым двигателем. Требуется некоторая форма снижения скорости.

Для этого приложения применяется та же формула, которая показана ниже:

Обороты двигателя / Обороты генератора = Размер шкива генератора / Размер шкива двигателя.

Зная, что нам потребуется, чтобы двигатель работал со скоростью 3600 об / мин, а генератор работал со скоростью 1800 об / мин, тогда … 3600 об / мин / 1800 об / мин = 2

Поскольку у меня уже был 3-дюймовый шкив для двигателя, мне нужно было определить размер шкива, который будет правильным для вала генератора. Опять же, из приведенного выше уравнения:

2 = Размер шкива генератора / 3 дюйма

Итак, размер шкива генератора должен быть 6 дюймов.

Подключение

Преимущество использования головки генератора переменного тока в этом проекте заключается в том, что разъемы переменного тока предварительно подключены к разъемам на задней части головы.Есть два разъема, один на 120 вольт и один на 220 вольт, каждый из которых имеет две розетки.

  • Один дуплекс на 120 В (две розетки) Розетка 20 А, 5-20R
  • Один дуплекс на 240 В (две розетки) Розетка 15 А, 6-15R

Секция постоянного тока может быть подключена несколькими способами в зависимости от того, какой тип генератора выбран.

Схема подключения зависит от того, какой генератор вы выберете. Показаны все три типа генераторов.

Не подключайте генератор переменного тока, если вы не уверены, какой тип вы используете.Если вы ошиблись при выборе генератора или схемы подключения, вы очень сильно рискуете повредить аккумулятор, электронные устройства или, что еще хуже, нанести травму! Для получения дополнительной информации проконсультируйтесь со специалистом по запчастям!

Эта статья предназначена только для образовательных целей. Нет никаких гарантий, явных или подразумеваемых относительно точности представленной здесь информации! Проконсультируйтесь со специалистом по автомобильной проводке, прежде чем пытаться выполнять какие-либо электромонтажные работы.

Последнее замечание: если вы используете генератор переменного тока, для которого требуется внешний выключатель, вам необходимо выключить выключатель, прежде чем пытаться запустить генератор.Когда двигатель заработает, переключатель можно установить в положение «включено».

Специальные детали, используемые во многих наших советах, связанных с электропитанием, доступны здесь, на сайте TheEpicenter.com!

Как сделать простой электродвигатель | Научный проект

  • D аккумулятор
  • Изолированный провод 22G
  • 2 большие глаза, длинные металлические швейные иглы (глаза должны быть достаточно большими, чтобы пропустить проволоку)
  • Глина для лепки
  • Изолента
  • Нож хобби
  • Маленький круглый магнит
  • Тонкий маркер
  1. Начиная с центра проволоки, плотно и аккуратно оберните ее вокруг маркера 30 раз.
  2. Снимите изготовленную катушку с маркера.
  3. Оберните каждый свободный конец провода вокруг катушки несколько раз, чтобы удерживать их вместе, затем направьте провода в сторону от петли, как показано:

Что это? Какова его цель?

  1. Попросите взрослого использовать нож для хобби, чтобы помочь вам удалить верхнюю половину изоляции провода с каждого свободного конца катушки. Оголенный провод должен быть направлен в одном направлении с обеих сторон. Как вы думаете, почему половина провода должна оставаться изолированной?
  1. Проденьте каждый свободный конец проволочной катушки через большое игольное ушко.Старайтесь, чтобы катушка была как можно более прямой, не загибая концы проволоки.
  1. Положите аккумулятор D боком на ровную поверхность.
  2. Приклейте немного пластилина с обеих сторон аккумулятора, чтобы он не скатился.
  3. Возьмите 2 маленьких шарика пластилина и прикройте острые концы иглы.
  4. Поместите иглы вертикально рядом с выводами каждой батареи так, чтобы сторона каждой иглы касалась одного вывода батареи.
  1. Закрепите иглы на концах батареи изолентой. Ваша катушка должна висеть над батареей.
  2. Приклейте небольшой магнит к боковой стороне батареи так, чтобы он располагался по центру под катушкой.
  1. Покрутите катушку. Что происходит? Что происходит, когда вы вращаете катушку в другом направлении? Что случилось бы с большим магнитом? Батарея побольше? Более толстая проволока?

Двигатель будет продолжать вращаться, если его толкнуть в правильном направлении.Мотор не будет вращаться, если первоначальный толчок будет в противоположном направлении.

Металл, иглы и проволока образовали замкнутую цепь, по которой может протекать ток. Ток течет от отрицательной клеммы батареи через цепь к положительной клемме батареи. Ток в замкнутом контуре также создает собственное магнитное поле, которое вы можете определить с помощью «правила правой руки». Поднимая правой рукой знак «большой палец вверх», большой палец указывает в направлении тока, а изгиб пальцев показывает, в какую сторону ориентировано магнитное поле.

В нашем случае ток проходит через созданную вами катушку, которая называется якорем двигателя. Этот ток индуцирует магнитное поле в катушке, что помогает объяснить, почему катушка вращается.

Магниты имеют два полюса, северный и южный. Взаимодействия север-юг держатся вместе, а взаимодействия север-север и юг-юг отталкивают друг друга. Поскольку магнитное поле, создаваемое током в проводе, не перпендикулярно магниту, прикрепленному лентой к батарее, по крайней мере, некоторая часть магнитного поля провода будет отталкиваться и заставит катушку продолжать вращаться.

Так почему нам нужно было снимать изоляцию только с одной стороны каждого провода? Нам нужен способ периодически размыкать цепь, чтобы она включалась и выключалась синхронно с вращением катушки. В противном случае магнитное поле медной катушки выровнялось бы с магнитным полем магнита и перестанет двигаться, потому что оба поля будут притягиваться друг к другу. Способ, которым мы настраиваем наш двигатель, делает так, что всякий раз, когда ток проходит через катушку (придавая ей магнитное поле), катушка находится в хорошем положении, чтобы ее отталкивало магнитное поле неподвижного магнита.Всякий раз, когда катушка не отталкивается активно (в те доли секунды, когда цепь отключена), импульс переносит ее, пока она не окажется в правильном положении, чтобы замкнуть цепь, вызвать новое магнитное поле и оттолкнуть неподвижный снова магнит.

После движения катушка может продолжать вращаться, пока батарея не разрядится. Причина того, что магнит вращается только в одном направлении, заключается в том, что вращение в неправильном направлении не заставит магнитные поля отталкивать друг друга, а притягиваться.

Заявление об ограничении ответственности и меры предосторожности На сайте

Education.com представлены идеи проекта Science Fair для информационных целей.
только для целей. Education.com не дает никаких гарантий или заверений
относительно идей проектов Science Fair и не несет ответственности за
любые убытки или ущерб, прямо или косвенно вызванные использованием вами таких
Информация. Получая доступ к идеям проекта Science Fair, вы отказываетесь от
отказаться от любых претензий к Education.com, которые возникают из-за этого. Кроме того, ваш
доступ к веб-сайту Education.com и идеям проектов Science Fair покрывается
Политика конфиденциальности Education.com и Условия использования сайта, которые включают ограничения
об ответственности Education.com.

Настоящим дается предупреждение, что не все идеи проекта подходят для всех
индивидуально или при любых обстоятельствах. Реализация идеи любого научного проекта
должны проводиться только в соответствующих условиях и с соответствующими родительскими
или другой надзор.Прочтите и соблюдайте правила техники безопасности всех
Материалы, используемые в проекте, являются исключительной ответственностью каждого человека. Для
Для получения дополнительной информации обратитесь к справочнику по научной безопасности вашего штата.

Как работают электродвигатели и генераторы

Электромобили используют исключительно электродвигатели для движения, а гибриды используют электродвигатели, чтобы помочь своим двигателям внутреннего сгорания при передвижении. Но это не все. Эти самые двигатели могут использоваться и используются для выработки электроэнергии (в процессе рекуперативного торможения) для зарядки бортовых аккумуляторов этих транспортных средств.

Самый частый вопрос: «Как это может быть … как это работает?» Большинство людей понимают, что для работы двигатель приводится в действие электричеством — они каждый день видят это в своих бытовых приборах (стиральных машинах, пылесосах, кухонных комбайнах).

Но идея о том, что двигатель может «вращаться в обратном направлении», фактически вырабатывая электричество, а не потребляя его, кажется почти магией. Но как только связь между магнитами и электричеством (электромагнетизм) и концепция сохранения энергии становится понятной, загадка исчезает.

Электромагнетизм

Электроэнергия и выработка электроэнергии начинаются со свойства электромагнетизма — физических отношений между магнитом и электричеством. Электромагнит — это устройство, которое действует как магнит, но его магнитная сила проявляется и контролируется электричеством.

Когда провод, сделанный из проводящего материала (например, меди), движется через магнитное поле, в проводе создается ток (элементарный генератор). И наоборот, когда электричество проходит через провод, намотанный вокруг железного сердечника, и этот сердечник находится в присутствии магнитного поля, он будет двигаться и скручиваться (очень простой двигатель).

Моторы / генераторы

Мотор / генераторы — это действительно одно устройство, которое может работать в двух противоположных режимах. Вопреки тому, что иногда думают люди, это не означает, что два режима двигателя / генератора работают в обратном направлении друг от друга (что в качестве двигателя устройство вращается в одном направлении, а в качестве генератора оно вращается в противоположном направлении).

Вал всегда вращается одинаково. «Смена направления» заключается в потоке электричества. В качестве двигателя он потребляет электричество (поступает) для производства механической энергии, а в качестве генератора он потребляет механическую энергию для производства электроэнергии (вытекает).

Электромеханическое вращение

Электродвигатели / генераторы обычно бывают двух типов: переменного тока (переменного тока) или постоянного тока (постоянного тока), и эти обозначения указывают на тип электроэнергии, которую они потребляют и генерируют.

Если не вдаваться в подробности и не затушевывать проблему, то вот разница: переменный ток меняет направление (чередуется) по мере прохождения через цепь. Постоянный ток течет в одном направлении (остается неизменным) при прохождении через цепь.

Тип используемого тока в основном зависит от стоимости устройства и его эффективности (двигатель / генератор переменного тока, как правило, дороже, но также намного эффективнее). Достаточно сказать, что в большинстве гибридов и во многих более крупных полностью электрических транспортных средствах используются двигатели / генераторы переменного тока — так что это тип, на котором мы сосредоточимся в этом объяснении.

Электродвигатель / генератор переменного тока состоит из 4 основных частей:

  • Якорь с проволочной обмоткой (ротор) на валу
  • Поле магнитов, которые индуцируют электрическую энергию, уложенную бок о бок в корпусе (статоре)
  • Контактные кольца, пропускающие переменный ток к / от якоря
  • Щетки, которые контактируют с контактными кольцами и передают ток в / от электрической цепи

Генератор переменного тока в действии

Якорь приводится в движение механическим источником энергии (например, при промышленном производстве электроэнергии это будет паровая турбина).Когда этот намотанный ротор вращается, его проволочная катушка проходит над постоянными магнитами в статоре, и в проводах якоря создается электрический ток.

Но поскольку каждая отдельная петля в катушке сначала проходит через северный полюс, а затем последовательно через южный полюс каждого магнита, когда он вращается вокруг своей оси, индуцированный ток постоянно и быстро меняет направление. Каждое изменение направления называется циклом и измеряется в циклах в секунду или герцах (Гц).

В Соединенных Штатах частота цикла составляет 60 Гц (60 раз в секунду), тогда как в большинстве других развитых стран мира она составляет 50 Гц.Отдельные контактные кольца установлены на каждом из двух концов проволочной петли ротора, чтобы обеспечить путь для выхода тока из якоря. Щетки (которые на самом деле являются угольными контактами) скользят по контактным кольцам и завершают путь для тока в цепь, к которой подключен генератор.

Двигатель переменного тока в действии

Действие двигателя (подача механической энергии), по сути, противоположно действию генератора. Вместо того, чтобы вращать якорь для выработки электричества, ток подается по цепи через щетки и контактные кольца в якорь.Этот ток, протекающий через ротор (якорь) с обмоткой, превращает его в электромагнит. Постоянные магниты в статоре отражают эту электромагнитную силу, заставляя якорь вращаться. Пока через цепь течет электричество, двигатель будет работать.

Комплект электродвигателя-генератора для детей

Есть вопросы? Поговорите со специалистом.

406-256-0990
или же
Живой чат в

Возраст 10+
На складе, готово к отправке
Это нужно быстро? Смотрите варианты доставки в корзине.

Исследуйте чудеса электричества, строя и экспериментируя с работающими электродвигателем и генератором !. Читать
Подробнее

Участники

My Science Perks получают не менее
$ 0.76 обратно на этот товар. Войдите или создайте
Бесплатный HST
Аккаунт, чтобы начать зарабатывать сегодня

ОПИСАНИЕ

Исследуйте чудеса электричества, создав и экспериментируя с работающими электродвигателем и генератором! Вырабатывайте электричество, запускайте двигатели, производите свет и многое другое.Этот полный комплект включает все компоненты и 30-страничный иллюстрированный путеводитель с идеями проектов.

Эти вопросы могут помочь вам составить хороший проект для научной выставки: как электричество проходит по цепи? Как можно контролировать скорость своего самодельного мотора? Сколько мощности у вашего самодельного генератора?

См. Ниже инструкции Science Buddies и советы по устранению неполадок при использовании этого набора ниже.

БЛОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

ВКЛАДКА С СОДЕРЖАНИЕМ

Электродвигатель-генератор

  • Компасы
  • Магнитный провод
  • Дисковые, неодимовые и магниты-защелки
  • Пружина
  • Сердечник из мягкого железа
  • Светодиод (LED)
  • Железные опилки
  • Комплектующие и монтажные детали в ассортименте
  • Проектная книга

ТАБЛИЦА ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

Описание

ЭЛЬ-МОТРГЕН

Технические характеристики

СОДЕРЖАНИЕ

Мы хотим, чтобы этот предмет был живым, когда вы его получите! Следовательно, нам необходимо
знать, когда вы будете дома, чтобы получить его (минимизируя
воздействие стихии).Укажите дату доставки, среда
— Пятница, это минимум 7 дней с сегодняшнего дня.

Физика и инженерия / Электричество и электроника / Двигатели, генераторы, шестерни

/ физика-инженерия /, / физика-техника / электричество-электроника /, / физика-инженерия / электричество-электроника / двигатели-генераторы /

Мы поняли. Наука может быть беспорядочной.Но продукты и услуги Home Science Tools справятся с этим.

Наша продукция долговечна, надежна и доступна по цене, позволяя вам перемещаться из полевых условий в лабораторию и на кухню. Они не подведут, с чем бы они ни боролись. Будь то (чрезмерно) нетерпеливые молодые ученые из года в год или строгие требования, которые возникают раз в жизни.

И если ваш научный запрос идет не так, как ожидалось, вы можете рассчитывать на помощь нашей службы поддержки клиентов. Рассчитывайте на дружеские голоса на другом конце телефона и советы экспертов в вашем почтовом ящике.Они не будут счастливы, пока вы не станете счастливыми.

Итог? Мы гарантируем, что наши продукты и услуги не испортят ваше научное исследование, каким бы беспорядочным оно ни было.

Вопросы? Свяжитесь с нашей службой поддержки клиентов.

Демонстрация двигателя / генератора

Идентичные генераторы с ручным заводом можно использовать, чтобы показать, что генератор может работать как двигатель, и наоборот.Если механическая энергия передается в одно из устройств путем поворота рукоятки, может производиться электрическая энергия. Если эта электрическая энергия в виде напряжения приложена к другому, то может быть произведена механическая энергия (моторное действие).

На видео ниже кривошип одного из устройств поворачивается для передачи механической энергии, в результате чего на выходе выделяется электрическая энергия. Ручка другого устройства повернута, потому что электрический ввод работает как двигатель.Последний отрезок пленки выравнивает ручки устройств и затем поворачивает генератор на 1 оборот. Вы можете заметить, что ручка «двигателя» поворачивается примерно на 60% оборота, что указывает на эффективность примерно 60% для замены генератора / двигателя. Но это почти вдвое выше эффективности системы производства электроэнергии в США, которая дает электричество с КПД около 33%! Причина в том, что эта пара генератор / двигатель не должна проходить через «тепловое узкое место», накладываемое вторым законом термодинамики на обычные электростанции, работающие как тепловые машины.

Высокая эффективность передачи энергии от генератора к двигателю находит широкое применение при эксплуатации дизель-электрических локомотивов. Трудно механически передать энергию от мощных дизельных двигателей на колеса локомотива, которые имеют металлический контакт со стальными рельсами с низким коэффициентом трения. Таким образом, мощность дизельных двигателей используется для запуска генератора, а вырабатываемая электроэнергия используется для приведения в действие тяговых электродвигателей, приводящих в движение колеса.Вырабатываемая электроэнергия может очень медленно и плавно передаваться на колеса с помощью электродвигателей, приводящих в движение оси. На большом локомотиве со стальными колесами нельзя «щелкнуть сцеплением»! Вы просто сидели и крутили колеса, пока не расплавили рельсы.

Индекс

Концепции трансформатора

Концепции магнитного поля

Электрогенератор

Электродвигатель — устройство для преобразования электрической энергии в механическую; электрический генератор делает обратное, используя механическую энергию для выработки электричества.В основе как двигателей, так и генераторов лежит проволочная катушка в магнитном поле. Фактически, одно и то же устройство можно использовать как двигатель или генератор.

Когда устройство используется в качестве двигателя, через катушку пропускается ток. Взаимодействие магнитного поля с током заставляет катушку вращаться. Чтобы использовать устройство в качестве генератора, катушка вращается, вызывая в катушке ток.

Магнитное поле при моделировании находится на экране. Когда площадь контура уменьшается, в каком направлении индуцируется ток в контуре?

  1. По часовой стрелке
  2. против часовой стрелки

Индуцированный ток идет по часовой стрелке, когда область, которую мы видим, уменьшается, и против часовой стрелки, когда область увеличивается.

В какой момент величина тока максимальна?

  1. Когда плоскость петли перпендикулярна полю (максимальная площадь)
  2. Когда плоскость петли параллельна полю (нулевая зона)
  3. Поскольку петля вращается с постоянной скоростью, величина тока постоянна.

График зависимости потока от времени имеет наибольший наклон по величине, когда плоскость контура параллельна полю, так что именно тогда наведенная ЭДС и наведенный ток имеют максимальную величину.

Допустим, мы вращаем катушку из N витков и площади A с постоянной скоростью в однородном магнитном поле B. По закону Фарадея наведенная ЭДС определяется выражением:

ε =
-N d (BA cosθ)
дт

B и A являются константами, и если угловая скорость ω контура постоянна, угол равен:

θ = ωt

Тогда наведенная ЭДС равна:

ε = -NBA
d (cos (ωt))
дт
= ωНБА sin (ωt) = ε o sin (ωt)

Вращение петли в магнитном поле с постоянной скоростью — простой способ генерировать синусоидально колеблющееся напряжение.