Электромотор из автомобильного генератора


Проверка возможностей автомобильного генератора в качестве электродвигателя.

Решил провести эксперимент, по возможности использования генератора от легкового автомобиля, как тягового двигателя с прямым приводом на колесо, для велосипеда или что-либо подобного. У меня как раз есть исправный генератор, но использовать его в автомобиль я не могу, как и некоторые другие вещи, но зато попробую провести этот эксперимент сам. В интернете на специализированных форумах есть размышления, что так не делают, что и в конструкции генератора специально особым образом подобраны формы ротора и статора, для работы его как генератора. Да и наличие отдельной катушки возбуждения усложняет конструкцию. Но из достоинств – генератор не создает практически никаких сопротивлений вращению, если на него не подан ток, и он есть за бесплатно. Заниматься самому математическим анализом реализации такой возможности, нет достаточного опыта и данных, пока (если кто разложит все по полочкам — буду признателен). Схема подключения генератора:

Генератор был аккуратно разобран:

Из него был удален диодный мост и схема регулятора напряжения, подключены провода к обмоткам генератора, и щеточному узлу катушки возбуждения:

Затем все было собрано аккуратно и стало иметь такой вид:

Скрепка – торчащая из задней крышки генератора, фиксирует подпружиненные щетки в заглубленном состоянии, что позволяет правильно установить заднюю крышку, ничего не сломав. Затем скрепка вытягивается, и щетки упираются в коллектор. Далее, из имеющегося блока электроусилителя руля, работающего на трехфазный мотор, изымаем блок силовых транзисторов. К сожалению, использовать его как полноценный блок управления трехфазным мотором (BLDC) нельзя.

Поэтому подключим блок силовых транзисторов к имеющейся плате 2CAN (описано ранее), через самодельную плату с драйверами управления транзисторами. А так как лето у нас короткое, то плата сделана самым простым и быстрым проверенным способом лазерной печати и утюга:

Общая схема получилась примерно такая:

Так как на плате 2CAN разведены не все выводы платы и микроконтроллера, пришлось добавить соединений навесным монтажом:

Написана простая программа управления трехфазным двигателем, используя таймер №1.Пока решил не использовать датчики положения ротора, ограничившись только регулировкой частоты вращения и заполнением ШИМ (амплитуду синусоид). Если генератор покажет оптимистичные характеристики, то тогда и усложню схему и программу. Форму напряжения выбрал синусоидальную, коэффициенты для таймера рассчитал простой программой на javascript, (позволяет писать программы в любом текстовом редакторе и запускать на выполнение любым браузером), файл sine.html (в zip) прилагаю ниже. При открытии его браузером, можно просмотреть значения, и скопировать в буфер обмена:

Такая конструкция получилось в итоге:

Форма результирующего напряжения двух фаз такая (осциллограф двухлучевой к сожалению):

(после простого R-C фильтра для щупа осциллографа), а так без фильтра на прямую:

В качестве источника питания был выбран аккумулятор 12В 7А, через предохранитель 30 Ампер питание подавалось на схему. Обороты генератора, которые меня интересовали, были в пределах от 0 до 420 оборотов в минуту. Исходя из того, что если на шкив генератора надеть колесо диаметром 20 см, и при этом скорость максимальную ограничить в 16км/час. Подключим генератор:

Примитивным способом оценить крутящий момент, развиваемый генератором, решили с помощью поднятия груза, подвешенного за веревку к шкиву генератора.

Далее все расчеты довольно примитивны, и возможно есть ошибки. В качестве груза выбрал две 5-литровых емкости с водой. При диаметре шкива 5,5см, генератор с уверенно поднимал этот груз при 50 % заполнении ШИМ таймера на высоту 50 см за 3 секунды. Ток от аккумулятора составлял порядка 16 Ампер, но и напряжение на нем падало до 11 Вольт (слабоват аккумулятор). Получается, гарантирован крутящий момент примерно 2,75 ньютона на метр, при 3 оборотах в секунду. Сила тяги генератора с колесом диаметром 20см, одетого напрямую на вал, составила бы 12,5 ньютона (условная скорость составила бы примерно 7км/час). Для ребёнка, стоящего на роликах может быть и хватит. Для реализации полной мощности потребовался бы аккумулятор большей емкости, и более толстые провода. Без нагрузки, генератор вращается без подачи тока на катушку возбуждения (как несинхронный трехфазный электродвигатель). По идее, учитывая, что при потребляемой мощности в 176 ватт, получаем мощность на совершение работы, очень примерно оцененной в 16 Ватт, КПД полученного устройства не радует. Даже если удастся увеличить КПД использованием датчиков положения ротора в два -три раза, тяга маловата все таки для взрослого человека. Значительная часть тока тратится на катушку возбуждения, при этом, в зависимости от нагрузки, оборотов и температуры генератора составляет это порядка 5 — 12 Ампер. Да и генератор в родном рабочем режиме крутится на горазбо более высоких оборотах (2100 — 18000 об/мин). Выходить на рабочие токи больше 30 Ампер в схеме посчитал нецелесообразным. Конечно, используя мотор с постоянными магнитами, можно значительно поднять КПД устройства. Но все равно, значительные токи в узлах схемы, при напряжении питания в 12 Вольт, не позволяют добиться приемлемых параметров при длительной работе мотора в тяговом режиме. А перематывать катушки статора генератора под другое напряжение, количество оборотов, делать ротор с неодимовыми магнитами — это уже надо быть сильно мотивированным на это. Практичнее переходить на готовые, относительно легко доступные BLDC моторы для велосипедов, скутеров и т.д. с напряжением 36 Вольт и более. Также был подключен оригинальный двигатель, и это совсем другая тема и возможности:

В автомобильных вентиляторах охлаждения, часто применяются двухфазные электродвигатели с постоянными магнитами, выдавая мощность под 300ватт (но коррозия и большие токи зачастую выводят из строя компактную схему управления, встроенную в мотор). Других целей больше не было, остался удовлетворенным полученным отрицательным результатом :) Приведу настройки таймера: void init_motor_pin(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_AFIO , ENABLE); //выводы нижних ключей драйвера TIM1_Ch2-Ch4 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Ch2_GPIO_PIN | Ch3_GPIO_PIN | Ch4_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(Ch223_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); //выводы верхних ключей драйвера TIM1_Ch2N-Ch4N GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Ch2N_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(Ch2N_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Ch3N_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(Ch3N_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Ch4N_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(Ch4N_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); //выводы надо правильно сконфигуриовать //TIM1_Ch2->PA8,TIM1_Ch3->PA9,TIM1_Ch4->PA10 //TIM1_Ch2N->PA7,TIM1_Ch3N->PB0,TIM1_Ch4N->PB1 GPIO_PinRemapConfig(GPIO_PartialRemap_TIM1, ENABLE); //вывод управления тока катушки возбуждения TIM3_Ch2 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = MG_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(MG_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); GPIO_PinRemapConfig( GPIO_FullRemap_TIM3, ENABLE ); //резистор оборотов GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Rob_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(Rob_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); //резистор ШИМ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Rpwm_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(Rpwm_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); //датчик напряжения батареи GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Vbatt_GPIO_PIN; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; GPIO_Init(Vbatt_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure); } //настроим таймер TIM1 в режим работы PWM канала Ch2,Ch2N,Ch3,Ch3N,Ch4,Ch4N, void init_motor_tim1(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseConfig; // Конфигурация таймера TIM_OCInitTypeDef TIM_OCConfig; // Конфигурация выхода таймера TIM_BDTRInitTypeDef bdtr; RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE); //включим тактирование таймера TIM1 //так как максимальная частота таймера 1 72МГЦ //зададим ее 24000*100, тогда прескалер для таймера = (SystemCoreClock / (24000 * 100)) — 1 TIM_BaseConfig.TIM_Prescaler = (uint16_t) (SystemCoreClock / (24000 * 100)) — 1; //делим на 30 TIM_BaseConfig.TIM_Period = 100-1; // Период — 100 TIM_BaseConfig.TIM_ClockDivision = 0; // Отсчет от нуля до TIM_Period TIM_BaseConfig.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_ARRPreloadConfig(TIM1, ENABLE); TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_BaseConfig); // Инициализируем таймер №1 //Конфигурируем выход 1 таймера, режим — PWM1 //для обычной полярности TIM_OCConfig.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; TIM_OCConfig.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // Собственно — выход включен TIM_OCConfig.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // Полярность => пульс — это единица (+3.3V) TIM_OCConfig.TIM_OutputNState = TIM_OutputNState_Enable; //это для парных выходов TIM_OCConfig.TIM_OCNPolarity = TIM_OCPolarity_High; //TIM_OCNPolarity_Low; //полярность для N выходов TIM_OCConfig.TIM_OCIdleState = TIM_OCIdleState_Set; //что делать в момент ожидания TIM_OCConfig.TIM_OCNIdleState = TIM_OCIdleState_Reset; // Конфигурируем Ch2->PA8 таймера, режим — PWM1 TIM_OCConfig.TIM_Pulse = 30; //для примера TIM_OC1Init(TIM1, &TIM_OCConfig); TIM_OC1PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //автоматическая перезагрузка таймера // Конфигурируем Ch3->PA9 таймера, режим — PWM1 TIM_OCConfig.TIM_Pulse = 40; //для примера TIM_OC2Init(TIM1, &TIM_OCConfig); TIM_OC2PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //автоматическая перезагрузка таймера // Конфигурируем Ch4->PA10 таймера, режим — PWM1 TIM_OCConfig.TIM_Pulse = 40; //для примера TIM_OC3Init(TIM1, &TIM_OCConfig); TIM_OC3PreloadConfig(TIM1, TIM_OCPreload_Enable); //автоматическая перезагрузка таймера TIM_BDTRStructInit(&bdtr); bdtr.TIM_AutomaticOutput = TIM_AutomaticOutput_Enable; bdtr.TIM_DeadTime = 64;//24*4; // разница во фронтах 1мкс при таких значениях TIM_BDTRConfig(TIM1, &bdtr); TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); // Включаем таймер TIM_CtrlPWMOutputs(TIM1, ENABLE); // Пуск PWM выходов } //настроим таймер TIM3 в режим работы PWM канала Ch2 (ок, все работает в PC6) void init_motor_tim3(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseConfig; // Конфигурация таймера TIM_OCInitTypeDef TIM_OCConfig; // Конфигурация выхода таймера //включим тактирование таймера TIM3 RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //так как максимальная частота таймеров 2,3,4, 36МГЦ //период перезагрузки таймера составит 2400000/100=24000 TIM_BaseConfig.TIM_Prescaler = (uint16_t) (SystemCoreClock / (24000*100)) — 1; //делим на 30 // Период — 100 тактов => 2400000/100 = 24000 Hz TIM_BaseConfig.TIM_Period = 100; TIM_BaseConfig.TIM_ClockDivision = 0; // Отсчет от нуля до TIM_Period TIM_BaseConfig.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; // Инициализируем таймер №3 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_BaseConfig); // Конфигурируем выход таймера, режим — PWM1 TIM_OCConfig.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1; // Собственно — выход включен TIM_OCConfig.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable; // Пульс длинной 50 тактов => 50/100 = 50% TIM_OCConfig.TIM_Pulse = 50; //для примера // Полярность => пульс — это единица (+3.3V) TIM_OCConfig.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High; // Инициализируем первый выход таймера №1 (нам надо ремап на PC6) TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCConfig); //автоматическая перезагрузка таймера TIM_OC1PreloadConfig(TIM3, TIM_OCPreload_Enable); TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE); // Включаем таймер TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); } // таймер настроим на частоты кратные времени (60) для удобства // по событиям таймера 4 будет происходить загрузка новых значений для ШИМ для таймера 1 // настроим таймер 4 на (48000) прерываний в секунду, что могли с запасом варьировать обороты // 72000000/(48000*100)=15 void init_motor_tim4(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_BaseConfig; // подключаем структуру таймера NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; // контроллера прерываний RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE); //включаем таймер 4 TIM_BaseConfig.TIM_Prescaler = (uint16_t) (SystemCoreClock / (48000*100)) — 1; // TIM_BaseConfig.TIM_Period = 100-1; TIM_BaseConfig.TIM_ClockDivision = 0; TIM_BaseConfig.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //прямой счет TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_BaseConfig); //производится базовая инициализация таймера TIM_ARRPreloadConfig(TIM4, ENABLE); //включает использование регистра предзагрузки ARR TIM_ITConfig(TIM4,TIM_IT_Update,ENABLE); //конфигурируем прерывание по переполнению таймера (TIM_IT_Update) TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //запускается таймер //добавим прерывание по таймеру 4 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } //по событиям таймера 4 проверяем не надо ли перезагрузить таймеры новыми значениями void motor_div(void) { if(mot_tmp>=mot_div) { //загрузим очередные значения в таймеры, какждый из своей таблицы TIM1->CCR1=(amp_motor*sina[table_sin])/100; TIM1->CCR2=(amp_motor*sinb[table_sin])/100; TIM1->CCR3=(amp_motor*sinc[table_sin])/100; TIM3->CCR1=amp_motor; table_sin++; //подготовимся к следующему элементу таблицы if(table_sin>=100){table_sin=0;} //вернемся на начало если дошли до конца mot_tmp=0; //сбросим } else { mot_tmp++; } } А табличные значения получаем как написано выше (редактируем имя распечатываемого на экран массива ) :) Плохо что видео нельзя тут приложить, довольно забавно. Если есть вопросы – без проблем задавайте, пишите :) С уважением, Астанин Сергей, ICQ 164487932.

Добавил сам проект, правда внутри много лишнего осталось от проекта общения по CAN, но мотору не мешает.

Электросамокат с самодельным мотором из автомобильного генератора.

Генератор как и любая электрическая машина является ОБРАТИМЫМ, если к нему приложить ЭДС (подать электричество), он начнёт вырабатывать механическую энергию — «превратится» из генератора в электродвигатель! Только нужно знать, какие изменения в конструкцию генератора нужно внести. Самодельный электросамокат из города Ртищево проиллюстрирует что и как нужно сделать, что бы «генератор поехал»…или даже полетел!

[sape count=2 block=1 orientation=1] Сначала посмотрим на самокат, а про мотор поговорим чуть ниже! Пространственная рама собрана из проф трубы 10х10 в виде двух ферм по бокам, после чего должна быть со всех сторон обшита:

Обшивка носит чисто декоративный характер, так что она сделана максимально легким материалом -она просто обшита стеклотекстолитом, он легкий, крепкий и долговечный:

[gg_03] Подножие (дека) электрического самоката обычно делается из фанеры, этот материал выдерживает нагрузку от веса райдрера, но материал это относительно тяжелый. Автор самоката (он живет в городе Ртищево, Ростовская область) в данном случае использовал листовой алюминий:

Остальные элементы сделаны из круглых водопроводных труб, автору удаётся делать из них замечательные вещи, гнёт ровно и получается красиво! Задний рычаг электросамоката выполнен комбинорованно, с помощью круглой и профилированной трубы:

Вилка и задний упор для амортизаторов — труба толстостенная оцинкованная водопроводная Ф15, вилка маятниковая проф труба 15х40 от экспресс-дивана, салейнблоки, крылья, замок зажигания от китайского мопеда.

В качестве привода использовалась мощная «мопедная» цепь (вероятно, ansi428) и переделанный генератор — вместо обмотки возбуждения, которая требует щеточного узла, инсталлирован самодельно переделанный якорь, целиком выточен заново и наклеены 12 полюсов магнитов размерами 10х5х40, а cтатор генератора остался без изменеий, таким образом получился самодельный BLDC электродвигатель.

[sape_tizer id=1]

По заверению автора самокат выдаёт «адскую тягу», легко встаёт на дыбы, при этом контроллер у него даже не греется.

Вес самоката 35 кг. Контроллер использовался без датчиков Холла. Испытание и обучение проводились от блока питания 48 вольт 20 ампер.

Вес райдера 135 кг, тяга для такого веса поразительна!

Основный смысл постройки подобных самокатов — крайне низкая их себестоимость, практически такой самокат можно собрать всего за 5-10 тысяч рублей, конечно же, если вы обладаете необходиомй квалификацией токаря, сварщика, электрика….. Кроме того, вы испытаете невероятное удовольствие от того, что видите результат вашего конструкторского таланта и искусства работы руками!

В планах у автора установить в самокат Li-FePO4 аккумуляторную батарею, поставить удобное сиденье, корзинку на багажник над двигателем (пиво возить). А удобные крылья над передним колесом у него уже есть:

Делаем генератор из асинхронного электродвигателя своими силами в домашних условиях

В Интернете нашел статью о том, как переделать генератор автомобиля на генератор с постоянными магнитами. Можно ли использовать этот принцип и переделать генератор своими руками из асинхронного электродвигателя? Возможно, что будут большие потери энергии, не такое расположение катушек.

Двигатель асинхронного типа у меня на напряжение 110 вольт, обороты – 1450, 2,2 ампера, однофазный. При помощи емкостей я не берусь делать самодельный генератор, так как будут большие потери.

Предлагается пользоваться простыми двигателями по такой схеме.

Если изменять двигатель или генератор с магнитами округлой формы от динамиков, то надо их устанавливать в крабы? Крабы – это две металлические детали, стоят на якоре снаружи катушек возбуждения.

Если магниты надевать на вал, то вал будет шунтировать магнитные силовые линии. Как тогда будет возбуждение? Катушка тоже расположена на валу из металла.

Если поменять подсоединение обмоток и сделать параллельное соединение, разогнать до оборотов выше нормальных значений, то получается 70 вольт. Где взять механизм для таких оборотов? Если перематывать его на уменьшение оборотов и ниже питание, то слишком упадет мощность.

Двигатель асинхронного типа с замкнутым ротором – это железо, которое залито алюминием. Можно взять самодельный генератор от автомобиля, у которого напряжение 14 вольт, сила тока 80 ампер. Это неплохие данные. Двигатель с коллектором на переменный ток от пылесоса или стиральной машины можно применить для генератора. На статор установить подмагничивание, напряжение постоянного тока снимать со щеток. По наибольшему ЭДС поменять угол щеток. Коэффициент полезного действия стремится к нулю. Но, лучше, чем генератор синхронного типа, не изобрели.

Решил испытать самодельный генератор. Однофазный асинхронный мотор от стиралки малютки крутил дрелью. Подключил к нему емкость 4 мкФ, получилось 5 вольт 30 герц и ток 1,5 миллиампера на короткое замыкание.

Не каждый электромотор можно использовать в качестве генератора таким методом. Есть моторы со стальным ротором, имеющие малую степень намагниченности на остатке.

Необходимо знать разницу между преобразованием электрической энергии и генерацией энергии. Преобразовать 1 фазу в 3 можно несколькими способами. Один из них – это механическая энергия. Если электростанцию отсоединить от розетки, то пропадает все преобразование.

Откуда возьмется движение провода с повышением скорости, ясно. Откуда магнитное поле будет для получения ЭДС в проводе – не понятно.

Объяснить это просто. Из-за механизма магнетизма, который остался, образуется ЭДС в якоре. Возникает ток в статорной обмотке, который замкнут на емкости.

Ток возник, значит, дает усиление на электродвижущую силу на катушках роторного вала. Появившийся ток дает усиление электродвижущей силы. Электроток статорный образует электродвижущую силу намного больше. Это идет до установления равновесия статорных магнитных потоков и ротора, а также дополнительные потери.

Размер конденсаторов рассчитывают так, что на выводах напряжение достигает номинального значения. Если оно маленькое, то снижают емкость, то повышают. Были сомнения по поводу старых моторов, которые якобы не возбуждаются. После разгона ротора мотора или генератора надо ткнуть быстро в любую фазу малым количеством вольт. Все придет в нормальное состояние. Зарядить конденсатор до напряжения равному половину емкости. Включение производить выключателем с тремя полюсами. Это относится с 3-фазному мотору. Такая схема используется для генераторов вагонов пассажирского транспорта, так как у них ротор короткозамкнутый.

Способ 2

Самодельный генератор сделать можно и по-другому. Статор имеет хитрую конструкцию (имеет специальное конструкторское решение), имеется возможность регулировки напряжения выхода. Я сделал генератор своими руками такого вида на строительстве. Двигатель брал мощностью 7 кВт на 900 оборотов. Обмотку возбуждения я подключил по схеме треугольника на 220 В. Запустил его на 1600 оборотов, конденсаторы были на 3 на 120 мкФ. Включались они контактором с тремя полюсами. Генератор действовал как выпрямитель с тремя фазами. С этого выпрямителя питалась электрическая дрель с коллектором на 1000 ватт, и пила дисковая на 2200 ватт, 220 В, болгарка 2000 ватт.

Приходилось изготавливать систему мягкого пуска, другой резистор с закороченной фазой через 3 секунды.

Для моторов с коллекторами это неправильно. Если в два раза повысить вращающую частоту, то уменьшится и емкость.

Также повысится и частота. Схема емкостей отключалась в автоматическом режиме, чтобы не использовать тор реактивности, не расходовать горючее.

Во время работы надо нажать на статор контактора. Три фазы разобрал их по ненужности. Причина кроется в высоком зазоре и увеличенном рассеивании поля полюсов.

Специальные механизмы с двойной клеткой для белки и косыми глазами для белки. Все-таки я получил с моторчика стиралки 100 вольт и частоту 30 герц, лампа на 15 ватт не хочет гореть. Очень слабая мощность. Надо мотор брать сильнее, или конденсаторов больше ставить.

Под вагонами используется генератор с ротором короткозамкнутым. Его механизм приходит от редуктора и на ременную передачу. Обороты вращения 300 оборотов. Он находится как дополнительный генератор нагрузки.

Способ 3

Можно сконструировать самодельный генератор, электростанцию на бензине.

Вместо генератора использовать 3-фазный асинхронный мотор на 1,5 кВт на 900 оборотов. Электродвигатель итальянский, подключаться может треугольником и звездой. Сначала я поставил мотор на основание с мотором постоянного тока, присоединил к муфте. Стал крутить двигатель на 1100 оборотов. Появилось напряжение 250 вольт на фазах. Подключил лампочку на 1000 ватт, напряжение сразу упало до 150 вольт. Наверное, это от фазного перекоса. На каждую фазу надо включать отдельную нагрузку. Три лампочки по 300 ватт не смогут снизить напряжение до 200 вольт, теоретически. Можно конденсатор поставить больше.

Обороты двигателя надо делать больше, при нагрузке не снижать, тогда питание сети будет постоянным.

Необходима значительная мощность, автогенератор такую мощность не даст. Если перемотать большой камазовский, то с него не выйдет 220 В, так как магнитопровод будет перенасыщен. Он был сконструирован на 24 вольта.

Сегодня собирался пробовать подсоединить нагрузку через 3-фазный блок питания (выпрямитель). В гаражах свет отключили, не получилось. В городе энергетиков систематически отключают свет, поэтому надо делать источник постоянного питания электричеством. Для электросварки есть навеска, подцепляется к трактору. Для подключения электрического инструмента нужен постоянный источник напряжения на 220 В. Была мысль сконструировать самодельный генератор своими руками, и инвертор к нему, но, на аккумуляторных батареях не долго можно проработать.

Недавно включили электричество. Подключал двигатель асинхронный из Италии. Поставил его с мотором бензопилы на раму, скрутил вместе валы, поставил муфту резиновую. Катушки соединил по схеме звезды, конденсаторы треугольником, по 15 мкФ. Когда запустил моторы, то на выходе питания не получилось. Присоединял конденсатор, заряженный к фазам, напряжение появилось. Свою мощность в 1,5 кВт двигатель выдал. При этом питающее напряжение снизилось до 240 вольт, на холостых оборотах было 255 вольт. Шлифмашинка от него нормально работала на 950 ватт.

Пробовал повысить обороты двигателя, но не получается возбуждение. После контакта конденсатора с фазой напряжение возникает сразу. Буду пробовать ставить другой двигатель.

Какие конструкции систем за границей производятся для электростанций? На 1-фазных понятно, что ротор владеет обмоткой, перекоса фаз нет, потому что одна фаза. В 3-фазных имеется система, которая дает регулировку мощности при подсоединении к ней моторов с наибольшей нагрузкой. Еще можно подсоединить инвертор для сварки.

В выходные хотел сделать самодельный генератор своими руками с подключением асинхронного двигателя. Удачной попыткой сделать самодельный генератор оказалось подключение старого двигателя с корпусом из чугуна на 1 кВт и на 950 оборотов. Мотор возбуждается нормально, с одной емкостью на 40 мкФ. А я установил три емкости и подключил их звездой. Этого хватило для запуска электродрели, болгарки. Хотел, чтобы получилась выдача напряжения на одной фазе. Для этого подключал три диода, полумост. Сгорели лампы люминесцентные для освещения, и подгорели пакетники в гараже. Буду наматывать трансформатор на три фазы.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Как самостоятельно сделать генератор из асинхронного двигателя?

Генератор асинхронного или индукционного типа представляет собой особую разновидность устройств, использующую переменный ток и имеющую способность воспроизведения электроэнергии. Главной особенностью является совершение довольно быстрых поворотов, которые делает ротор, по скорости вращения этого элемента он в значительной степени превосходит синхронную разновидность.

Одним из главных преимуществ является возможность использования данного устройства без существенных преобразований схемы или длительного настраивания.

Однофазную разновидность индукционного генератора можно подключить путем подачи на него необходимого напряжения, для этого потребуется подсоединение его к источнику питания. Однако, ряд моделей производит самовозбуждение, эта способность позволяет им функционировать в режиме, независимом от каких-либо внешних источников.

Осуществляется это благодаря последовательному приведению конденсаторов в рабочее состояние.

Схема генератора из асинхронного двигателя

схема генератора на базе асинхронного двигателя

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

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

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

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

Устройство генератора

Перед тем, как предпринимать какие-либо действия по переделыванию асинхронного двигателя в генератор, необходимо понять устройство данной машины, которое выглядит следующим образом:

  1. Статор, который оснащен сетевой обмоткой с 3 фазами, размещенной по его рабочей поверхности.
  2. Обмотка организована таким образом, что напоминает по своей форме звезду: 3 начальных элемента соединяются между собой, а 3 противоположных стороны соединены с контактными кольцами, которые не имеют никаких точек соприкосновений между собой.
  3. Контактные кольца имеют надежный крепеж к валу ротора.
  4. В конструкции имеются специальные щетки, которые не совершают никаких самостоятельных движений, но способствуют включению реостата с тремя фазами. Это позволяет осуществлять изменение параметров сопротивления обмотки, находящейся на роторе.
  5. Нередко, во внутреннем устройстве присутствует такой элемент, как автоматический короткозамыкатель, необходимый для того, чтобы закоротить обмотку и остановить реостат, находящийся в рабочем состоянии.
  6. Еще одним дополнительным элементом устройства генератора может являться специальное приспособление, которое разводит щетки и контактные кольца в тот момент, когда они проходят стадию замыкания. Подобная мера способствует значительному уменьшению потерь, отводимых на трение.

Изготовление генератора из двигателя

Фактически, любой асинхронный электродвигатель можно собственными руками переделать в устройство, функционирующее по типу генератора, который затем допускается использовать в быту. Для этой цели может подойти даже двигатель, взятый из стиральной машинки старого образца или любого иного бытового оборудования.

Чтобы данный процесс был благополучно реализован, рекомендуется придерживаться следующего алгоритма действий:

  1. Снять слой сердечника двигателя, благодаря чему будет образовано углубление в его структуре. Осуществить это можно на токарном станке, рекомендуется снять 2 мм. по всему сердечнику и проделать дополнительные отверстия с глубиной около 5 мм.
  2. Снять размеры с полученного ротора, после чего из жестяного материала изготовить шаблон в виде полосы, который будет соответствовать габаритам устройства.
  3. Установить в образовавшемся свободном пространстве неодимовые магниты, которые необходимо заранее приобрести. На каждый полюс потребуется не менее 8 магнитных элементов.
  4. Фиксацию магнитов можно осуществить при помощи универсального суперклея, но необходимо учитывать, что при приближении к поверхности ротора они будут менять свое положение, поэтому их необходимо крепко удерживать руками пока каждый элемент не приклеится. Дополнительно рекомендуется использовать во время этого процесса защитные очки, чтобы избежать попадания брызг клея в глаза.
  5. Обернуть ротор обычной бумагой и скотчем, который потребуется для ее фиксации.
  6. Торцовую часть ротора залепить пластилином, что обеспечит герметизацию устройства.
  7. После совершенных действий необходимо произвести обработку свободных полостей, между магнитными элементами. Для этого оставшееся между магнитами свободное пространство необходимо залить эпоксидной смолой. Удобнее всего будет прорезать специальное отверстие в оболочке, преобразовать его в горлышко и залепить границы при помощи пластилина. Внутрь можно заливать смолу.
  8. Дождаться полного застывания залитой смолы, после чего защитную бумажную оболочку можно устранить.
  9. Ротор необходимо зафиксировать при помощи станка или тисков, чтобы можно было провести его обработку, которая заключается в шлифовании поверхности. Для этих целей можно использовать наждачную бумагу со средним параметром зернистости.
  10. Определить состояние и предназначение проводов, выходящих из двигателя. Двое должны вести к рабочей обмотке, остальные можно обрезать, чтобы не запутаться в дальнейшем.
  11. Иногда процесс вращения осуществляется довольно плохо, чаще всего причиной являются старые износившиеся и тугие подшипники, в таком случае их можно заменить новыми.
  12. Выпрямитель для генератора можно собрать из специальных кремниевых диодов, которые предназначены именно для этих целей. Такж,е потребуется контроллер для зарядки, подходят фактически все современные модели.

После совершения всех названных действий, процесс можно считать завершенным, асинхронный двигатель был преобразован в генератор такого же типа.

Оценка уровня эффективности – выгодно ли это?

Генерация электрического тока электродвигателем вполне реальна и реализуема на практике, основной вопрос заключается в том, насколько это выгодно?

Сравнение осуществляется в первую очередь с синхронной разновидностью аналогичного устройства, в котором отсутствует электрическая цепь возбуждения, но несмотря на этот факт, его устройство и конструкция не являются более простыми.

Обуславливается это наличием конденсаторной батареи, являющейся крайне сложным в техническом плане элементом, который отсутствует у асинхронного генератора.

Основное преимущество асинхронного устройства заключается в том, что имеющиеся в наличии конденсаторы не требуют какого-либо обслуживания, поскольку вся энергия передается от магнитного поля ротора и тока, который вырабатывается в ходе функционирования генератора.

Создаваемый во время работы электрический ток фактически не имеет высших гармоник, что является еще одним значимым преимуществом.

Иных плюсов, кроме названных, асинхронные устройства не имеют, но зато обладают рядом существенных недостатков:

  1. В ходе их функционирования отсутствует возможность по обеспечению номинальных промышленных параметров электрического тока, который вырабатывается генератором.
  2. Высокая степень чувствительности даже к малейшим перепадам параметров рабочих нагрузок.
  3. При превышении параметров допустимых нагрузок на генератор, будет зафиксирована нехватка электричества, после чего подзарядка станет невозможной и процесс генерации будет остановлен. Для устранения этого недостатка, часто используют батареи со значительной емкостью, которые имеют особенность изменять свой объем в зависимости от величины оказываемых нагрузок.

Электрический ток, который вырабатывается асинхронным генератором, подвержен частым изменениям, природа которых неизвестна, она носит случайный характер и никак не объясняется научными доводами.

Невозможность учета и соответствующей компенсации таких изменений объясняет то факт, что подобные устройства не обрели популярность и не получили особого распространения в наиболее серьезных отраслях промышленности или бытовых делах.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора

В соответствии с принципами, по которым функционируют все подобные машины, работа асинхронного двигателя после преобразования в генератор происходит следующим образом:

  1. После подключения конденсаторов к зажимам, на обмотке статоров происходит ряд процессов. В частности, в обмотке начинается движение опережающего тока, который создает эффект намагничивания.
  2. Только при соответствии конденсаторов параметрам необходимой емкости, происходит самовозбуждение устройства. Это способствует возникновению симметричной системы напряжения с 3 фазами на статорной обмотке.
  3. Значение итогового напряжения будет зависеть от технических возможностей используемой машины, а также от возможностей используемых конденсаторов.

Благодаря описанным действиям происходит процесс преобразования асинхронного двигателя короткозамкнутого типа в генератор с подобными характеристиками.

Применение

В быту и на производстве такие генераторы широко применяются в различных сферах и областях, но наиболее востребованы они для выполнения следующих функций:

  1. Использование в качестве двигателей для ветряных электростанций, это одна из наиболее популярных функций. Многие люди самостоятельно изготавливают асинхронные генераторы для задействования их в этих целях.
  2. Работа в качестве ГЭС с небольшой выработкой.
  3. Обеспечение питанием и электроэнергией городской квартиры, частного загородного дома или отдельного бытового оборудования.
  4. Выполнение основных функций сварочного генератора.
  5. Бесперебойное оснащение переменным током отдельных потребителей.

Советы по изготовлению и эксплуатации

Необходимо обладать определенными навыками и знаниями не только по изготовлению, но и по эксплуатации подобных машин, помочь в этом могут следующие советы:

  1. Любая разновидность асинхронных генераторов вне зависимости от сферы, в которой они применяются, является опасным устройством, по этой причине рекомендуется провести его изоляцию.
  2. В процессе изготовления устройства необходимо продумать монтаж измерительных приборов, поскольку потребуется получение данных о его функционировании и рабочих параметрах.
  3. Наличие специальных кнопок, с помощью которых можно управлять устройством, в значительной степени облегчает процесс эксплуатации.
  4. Заземление является обязательным требованием, которое необходимо реализовать до момента эксплуатации генератора.
  5. Во время работы, КПД асинхронного устройства может периодически снижаться на 30-50%, побороть возникновение этой проблемы не представляется возможным, поскольку этот процесс является неотъемлемой частью преобразования энергии.
0,00, (оценок: 0) Загрузка...


Смотрите также