Asynchrongenerator: Gerät und Funktionsprinzip

Asynchrongenerator Ist ein Gerät, über das es möglich ist, Industrieanlagen sowie Haushaltsgeräte mit Strom zu versorgen. Dieser Gerätetyp zeichnet sich durch einfache Bedienung und komfortables Design aus.

Der Generator hat einen einfachen Aufbau. Die Hauptelemente des Geräts sind:

• Rotor;
• Stator.

Das erste ist ein bewegliches Teil und das zweite Element behält seine Position während des Betriebs. Im Gerät sind die Wicklungen des Drahtes, für dessen Herstellung normalerweise Kupfer verwendet wird, nicht sofort zu erkennen. Es gibt jedoch Wicklungen, nur diese bestehen aus Aluminiumstäben und haben verbesserte Eigenschaften.

Innenraum mit Stahlplatten gefüllt und die Aluminiumstäbe selbst werden in die im Kern des beweglichen Elements vorgesehenen Nuten eingepresst. Der Rotor sitzt auf der Generatorwelle und steht selbst auf speziellen Lagern. Die Fixierung der Geräteelemente erfolgt durch zwei Abdeckungen, die die Welle von beiden Seiten klemmen. Der Körper besteht aus Metallmaterial. Einige Modelle sind zusätzlich mit einem Lüfter ausgestattet, um das Gerät im Betrieb zu kühlen, und am Gehäuse befinden sich Finnen.

Der Vorteil von Generatoren ist die Möglichkeit ihrer Verwendung in einem Netz mit einer Spannung von sowohl 220 V als auch mit höheren Raten. Für den korrekten Anschluss des Gerätes ist es notwendig, einen geeigneten Stromkreis auszuwählen.

Die Hauptaufgabe des Generators besteht darin, mittels mechanischer Energie elektrische Energie zu erzeugen:

• Wind;
• hydraulisch;
• intern auf mechanisch umgestellt.

Wenn sich der Rotor zu drehen beginnt, bilden sich in seiner Kontur magnetische Kraftlinien. Sie passieren die im Stator vorgesehenen Wicklungen, wodurch eine elektromotorische Kraft entsteht. Sie ist für das Auftreten von Strom in den Stromkreisen verantwortlich. Dies geschieht durch den Anschluss aktiver Lasten an das Gerät.

Ein wichtiger Punkt für einen reibungslosen Betrieb ist bei der Verfolgung der Rotationsgeschwindigkeit der Welle... Sie muss größer sein als die Frequenz, mit der der Wechselstrom erzeugt wird. Der letzte Indikator wird durch die Statorpole gesetzt. Einfach ausgedrückt ist es bei der Stromerzeugung erforderlich, die Frequenzfehlanpassung sicherzustellen. Sie sollten um den Betrag des Rotorschlupfes hinterherhinken.

Wenn sich die Welle unter dem Einfluss eines externen Impulses dreht, der durch die Verwendung von mechanischer Energie und Restmagnetismus entsteht, entsteht die geräteeigene EMF. Dadurch sind beide Felder - mobil und stationär - dynamisch miteinander interagieren.

Der im AG erhaltene Strom hat kleine Werte. Um die Ausgangsleistung zu erhöhen, benötigen Sie Erhöhung der magnetischen Induktion.

Asynchrongeneratoren sind beliebt und zu den Vorteilen solcher Stationen gehören:

• Überlast- und Kurzschlussfestigkeit;
• einfaches Design;
• ein kleiner Prozentsatz nichtlinearer Verzerrung;
• stabile Performance aufgrund des niedrigen Werts des Clear-Faktors;
• Stabilisierung der Ausgangsspannung.

Wenn der Generator angeschlossen ist, gibt er eine kleine Menge ab reaktive Wärme, daher erfordert sein Design keine Installation zusätzlicher Kühlgeräte. Dadurch ist es möglich, den Innenraum des Gerätes zuverlässig gegen Feuchtigkeit, Schmutz oder Staub abzudichten.

Aufgrund ihrer Vorteile werden Generatoren in folgenden Bereichen und Bereichen aktiv als Stromquellen eingesetzt:

• Transport;
• industriell;
• inländisch;
• landwirtschaftlich.

Auch mächtige Einheiten finden sich in Autowerkstätten. Darüber hinaus ermöglicht ihr vereinfachtes Design den Einsatz der Geräte als Quellen elektrischer Energie. An sie sind Geräte angeschlossen zum Schweißen, und auch mit ihrer Hilfe organisieren sie die Lebensmittelversorgung wichtiger Gesundheitseinrichtungen.

So können sich auch Dörfer und Farmen abseits der zentralen Netze selbst mit Energie versorgen.

Der Hauptunterschied zwischen einem Asynchrongenerator und einem Synchrongenerator ist die modifizierte Rotordesign... In der zweiten Version verwendet der Rotor Drahtwicklungen. Um die Rotationsbewegung der Welle zu organisieren und magnetische Induktion zu erzeugen, verwendet das Gerät eine autonome Stromquelle, die oft ein Generator mit geringerer Leistung ist. Es wird parallel zur Achse platziert, auf der sich der Rotor befindet.

Der Vorteil eines Synchrongenerators ist die Erzeugung sauberer elektrischer Energie. Darüber hinaus synchronisiert sich das Gerät problemlos mit anderen ähnlichen Maschinen, und das ist auch ein Unterschied.

Einziges Manko Berücksichtigen Sie die Anfälligkeit für Überlastung und Kurzschluss. Außerdem ist zu beachten, dass der Unterschied zwischen den beiden Gerätetypen darin liegt, Preis. Synchrone Einheiten sind teurer als asynchrone Einheiten.

Der Clear-Faktor ist bei asynchronen Einheiten viel niedriger. Daher kann argumentiert werden, dass dieser Gerätetyp reinen elektrischen Strom ohne jegliche Verschmutzung erzeugt. Aufgrund der Wirkung einer solchen Maschine ist es möglich, einen zuverlässigeren Betrieb zu gewährleisten:

• UPS;
• Ladegeräte;
• Fernsehempfänger der neuen Generation.

Der Start von asynchronen Modellen ist schnell, erfordert jedoch eine Erhöhung der Anlaufströme, die die Drehung der Welle starten. Der Vorteil ist, dass im Laufe der Arbeit die Struktur erfährt weniger reaktive Belastungen, aufgrund dessen es möglich war, die Indikatoren des thermischen Regimes zu verbessern. Außerdem ist der Betrieb von Asynchrongeneratoren unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich das bewegliche Element dreht, stabiler.

Es gibt mehrere Klassifikationen von Asynchrongeneratoren. Sie können sich in den folgenden Faktoren unterscheiden.

• Rotortyp - der rotierende Teil der Struktur. Die heute gefertigten Aggregate dieser Art sehen in ihrer Konstruktion einen Phasen- oder Käfigläufer vor. Der erste ist mit einer induktiven Wicklung ausgestattet, bei der es sich um einen isolierten Draht handelt. Mit seiner Hilfe ist es möglich, ein dynamisches Magnetfeld zu erzeugen. Die zweite Option ist eine einzelne Struktur mit zylindrischer Form. Darin befinden sich Stifte, die mit zwei Sicherungsringen ausgestattet sind.
• Die Anzahl der Arbeitsphasen. Gemeint sind die im Gerät befindlichen Ausgangs- oder Statorwicklungen. In diesem Fall kann das Wochenende eine oder drei Phasen haben. Dieser Indikator bestimmt den Zweck des Generators. Die erste Option ist für den Betrieb mit einer Spannung von 220 V verfügbar, die zweite - 380 V.
• Schaltplan... Es gibt mehrere Möglichkeiten, den Betrieb eines Drehstromgenerators zu organisieren. Der Anschluss der Spulen an das Gerät ist in Stern- oder Dreieckschaltung möglich. Sie können auch auf die Pole des stationären Elements - des Stators - gelegt werden.

Heute verschiedene Asynchronmotorvarianten... Der Anschluss kann einphasig oder dreiphasig sein. Es kann mit mehreren Wicklungen oder der Modernisierung des Rotordesigns versehen werden. Die Anschlussbilder des Gerätes bleiben jedoch in jedem Fall unverändert.

Zu den üblichen Schemata gehören die folgenden.

• "Stern". In diesem Fall ist es notwendig, die Enden der Statorwicklungen zu nehmen und an einem Punkt zu verbinden. Das Verfahren eignet sich hauptsächlich für Drehstromgeneratoren, die mit einer höheren Spannung an ein Drehstromnetz angeschlossen werden müssen.

• "Dreieck". Es ist eine Folge der ersten Option, nur die Verbindung erfolgt sequentiell. Als Ergebnis stellt sich heraus, dass das Ende der ersten Wicklung mit dem Anfang der zweiten, das Ende der zweiten - mit dem Anfang der dritten und so weiter verbunden ist. Der Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, während des Betriebs des Gerätes maximale Leistung zu erzeugen.

• "Stern-Dreieck". Diese Methode hat die Vorteile der beiden vorherigen integriert. Es bietet einen sanften Start und eine hohe Leistungsabgabe. Um eine Verbindung herzustellen, müssen Sie ein Zeitrelais verwenden.

Jeder Generator ist über . an das System angeschlossen ein bestimmtes Schema, das bestimmt, wie Strom erzeugt wird. Jedes dieser Verfahren impliziert die rationelle Platzierung der Drähte der Wicklungen eines stationären Elements zwischen den Polen seines Kerns, nur in diesem Fall erfolgt die Verbindung dieser Drähte auf unterschiedliche Weise.

Zunächst ist es wichtig zu klären, dass Es wird nicht funktionieren, eine asynchrone Mobilstation von Grund auf neu zu erstellen... Das Beste, was getan werden kann, besteht darin, den Rotor ohne Änderung herzustellen oder den Asynchronmotor auf eine alternative Konstruktion aufzurüsten.

Um Arbeiten an der Modernisierung des Rotors durchzuführen, reicht es aus, sich mit vorgefertigten Stator vom Motor und führen Sie eine Reihe von Experimenten durch. Die Hauptidee beim Zusammenbau eines selbstgebauten Generators ist die Verwendung von Neodym-Magneten. Mit ihrer Hilfe wird es möglich sein, dem Rotor die erforderliche Polzahl zur Erzeugung elektrischer Energie zu verleihen.

Durch das Aufkleben der Magnete auf das Werkstück, das zuerst auf die Welle aufgesetzt werden muss, und die Beachtung der Polarität und des Verschiebewinkels kann das gewünschte Ergebnis erzielt werden. Sie benötigen viele Magnete, die Mindestmenge beträgt 128 Stück. Das fertige Rotordesign ist auf den Stator abgestimmt. Bei diesem Vorgang muss zwischen den Zähnen und den Magnetpolen des Rotors ein Spalt vorhanden sein. Es sollte minimal sein.

Dabei ist es wichtig, die Struktur regelmäßig zu kühlen.um Verformung und Verlust der magnetischen Eigenschaften zu verhindern. Wenn alles richtig gemacht wurde, funktioniert der Generator ordnungsgemäß.

Es gibt nur ein Problem, das beim Erstellen eines Asynchrongenerators auftreten kann. Es ist schwierig, ein ideales Rotordesign zu Hause zu erstellen.Wenn es also die Möglichkeit gibt, eine Drehmaschine zu verwenden, ist es besser, sie nicht zu vernachlässigen. Auch das Einpassen und Überarbeiten von Teilen nimmt viel Zeit in Anspruch.

Eine andere Möglichkeit, einen Generator zu bekommen, ist Umbau von Induktionsmotor in Autos verwendet... Außerdem sollten Sie einen Elektromagneten kaufen, dessen Leistung den Anforderungen an zukünftige Geräte gerecht wird. Es ist erwähnenswert, dass Sie bei der Suche nach einem Motor berücksichtigen müssen, dass seine Leistung die Hälfte des Wertes ist, den Sie im Generator erreichen möchten.

Um das gewünschte Design zu erhalten und seinen effizienten Betrieb zu organisieren, müssen Sie kaufen 3 Kondensatormodelle... Jedes Element muss Spannungen von 600 V standhalten.

Die Blindleistung eines asynchronen Generators hängt von der Kapazität des Kondensators ab und kann daher mit der Formel berechnet werden. Es ist zu beachten, dass mit zunehmender Last die Generatorleistung zunimmt. Um eine stabile Spannung im Netzwerk zu erreichen, ist es daher erforderlich, die Kapazität der Kondensatoren zu erhöhen.

Sehen Sie sich das folgende Video zum Funktionsprinzip eines Asynchrongenerators an.