Как переделать трехфазный генератор в однофазный

Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть

Рассмотрим ключевые моменты подключения однофазного генератора в трехфазную сеть. Недавно на форуме была создана данная тема, и я решил дать более развернутый ответ, а также обсудить этот вопрос на блоге, поскольку на форум многие читатели не заходят.

Подключение однофазного генератора актуально для частных домов, коттеджей, которые хотят иметь у себя независимый источник питания.

Многие дома повышенной комфортности (коттеджи) имеют трехфазный ввод из-за большой потребляемой мощности. Здесь может встать вопрос: а какой нужен генератор? Напрашивается трехфазный генератор необходимой мощности.

Генератор для частного дома

А действительно ли нужен трехфазный генератор?

На этот ответ я однозначно не отвечу, однако, предполагаю, что однофазный генератор будет дешевле трехфазного.

Чем плох трехфазный ввод, я уже рассказывал. Основная проблема – очень трудно добиться равномерного распределения по фазам. Возможно, генератор не очень хорошо переносит такие режимы работы, когда постоянно будет перекос фаз.

А как же наш трехфазный щит переделать в однофазный?

Все очень просто. Схема автоматического включения однофазного генератора в трехфазную сеть:

Схема подключения однофазного ДГ в трехфазную сеть

Для этого нам понадобятся всего 2 контатора, не считая вспомогательных элементов.

В нормальном режиме потребители подключены к трехфазной сети через контактор КМ1. В случае отключения основного питания происходит запуск генератора. Запуск можно сделать используя дополнительный контакт контактора КМ1. Контактор КМ1 отключается, а контактор КМ2 включается и объединяет 3 фазу в одну.

Если вам не требуется автоматический запуск генератора, то вместо данного АВР можно применить, например, кулачковый переключатель на соответствующую мощность. Схема соединения – аналогично КМ2. Здесь мы должны использовать либо два ручных переключателя, либо 1 переключатель, а питающую сеть отключать вводным автоматическим выключателем.

Какое решение предпочтительнее? Выбор за вами.

Также советую пересмотреть мои старые статьи:

Советую почитать:

комментариев 18 “Схема подключения однофазного генератора в трехфазную сеть”

«При этом не стоит забывать, что мощность однофазного генератора будет не менее чем в 2 раз больше трехфазного.»

Про сечение нуля не написали.

Не понял вопрос про мощность.

Сечение нуля — не менее сечения фазного провода. Например, ВВГ-3×16.

Почему мощность однофазного генератора будет как минимум в 2 раза больше трехфазного?

По поводу нуля. Какой кабель проложить от АВР до распределительного щита при трехфазном вводе с мощностью 15 кВт. Дизель допустим аварийный на 15 кВт.

Дизель однофазный соответственно.

Рассчитываете ток, подбираете автомат,а потом выбираете сечение кабеля. На 15кВА — ВВГ-3×16

а как тогда в трехфазном режиме от сети будет питание?

Питающий кабель от трехфазной сети будет свой, например СИП4-4×16 или СИП4-4×25.

от опоры до АВР и от дизеля до АВР все и так понятно. Какой кабель класт от АВР до РЩ?И почему мощность однофазного генератора больше мощности трехфазного в 2+ раза?

После АВР у вас будут групповые линии. Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Когда вы переведете все ЭП на одну фазу, должен снизиться общий Кс, следовательно мощность однофазного генератора будет Pantryk :

Не должно быть никаких промежуточных щитов.

Если АВР встраивать в щит с групповыми аппаратами, то да, будут сразу аппараты. А если АВР это отдешьная конструкция. В нее входит два кабеля (один от дизеля и один от опоры) и один выходит к щиту с групповыми аппаратами. Вот я про ноль такого кабеля и говорю. Или например у меня двухэтажный особняк и выделенная мощность 30 кВт, и дизель я ставлю те же 15 кВт. При этом у меня есть распределительный щит для второго этажа. Он трехфазный. К нему идет кабель 5×4. А теперь мы пускаем во все фазы синфазное напряжение. Что будет с нулем? В частном случае с одним вводно-распределительным щитом ничего страшного не будет т.к. сечение шин вполне достаточно. Но в общем случае применения однофазного генератора в трехфазной сети стоит обращать внимание на сечение нуля в трехфазных кабелях и группах.

Я же детально не рассматривал все нюансы, не привязывался к конкретному объекту. Всегда нужно смотреть какие токи у нас будут и в зависимости от них выбирать автоматы и сечения кабелей.

Если у вас есть проект, можем обсудить более детально на форуме.

Сообщества › Сделай Сам › Блог › “преобразователь однофазного тока в трёх фазный”.

Всем привет !
Очередная моя самоделка, которую я с успехом использую много лет.
Не знаю как точно, по научному его назвать, но думаю “преобразователь однофазного тока в трёх фазный” подойдёт.
Сказать честно, да и многие знают, какие мучения доставляют асинхронные эл. двигатели, при работе в однофазной сети, особенно при максимальной нагрузке.
Однажды от папы услышал, что электрики както делают такие генераторы, но тогда ещё интернета не было спросить не укого, а те у кого спрашивал, не давали ответа (видимо не у тех спрашивал))) ).Вот тут то и начались эксерименты, а то, что из них вышло ниже на фото:

Смотрите также

Комментарии 97

Такой ещё мой дед делал в 80ых годах!использовать можно только по мелочи!повесить например точильный камень для кухонного ножа!в основном только для этого!

Я сначала подумал что двигатель 220 1500 оборотов будет крутить трёхфазный генератор))

Из мотора торчат 4 провода парно 2 толстых и 2 тонких по парно отдельно если подключить работает только нужно покрутить рукой. Что за моторчик? Синхром асинхром я не знаю. Как её подключить чтоб рукой не крутить?

Два из них пусковые. Открой крышку мотора и посмотри на обмотки, те что наружние- это рабочие, а те что ближе к ротору(внутренние) это пусковая обмотка

И что делать с пусковыми куда их подключить?

один провод на ноль, а второй на пусковую кнопку как у автора в этой статье или radio18.ru/files/imagecac…l/catalog/images/8935.JPG Хотя кнопку от стиралки как у автора очень тяжело найти. Лучше воспользоваться той, на которую я дал ссылку.

У нас на рынке и в любом эл магазе таких кнопок полно ! Единственное ограничение 10 Ампер.

ого, это очень классно))))А у нас таких и не найти

И что делать с пусковыми куда их подключить?

Если будет запускаться не в ту сторону в какую надо, надо будет поменять местами провода на пусковой обмотке.

Получается одна рабочая и одна пусковая на ноль, другая рабочая через кнопку на пусковую?

одна пусковая на ноль, а вторая на фазу но на нефиксируемую клавишу, т.е. должно быть кратковременная подача фазы на пусковую

Получается одна рабочая и одна пусковая на ноль, другая рабочая через кнопку на пусковую?

Запустил! Спасибо. Дальше дело техники.

Пусковые провода можно менять местами в зависимости в какую сторону нужно чтоб вращался движок.
Удачи)))

Уже пробовал и заменами, работает. спасибо

Советую погуглить на тему 3-фазных шим-генераторов, а так же слова “частотник” и регулирование скорости вращения трехфазных двигателей.
Прибор такого типа конечно посложнее, но в такой схеме не будет двигателя, там будут 3 мощных выходных MOSFET-транзистора к примеру и большие конденсаторы.
КПД вырастет до порядка 80-90% и мощность будет ограничена только мосфетами, а они бывают и на 50А и на 100А.
А главное — сможете плавно изменять скорость вращения таких движков, изменяя частоту питания на выходе.

Для изменения частоты у меня есть частотник. Пока не понадобился.

Он не умеет делать из однофазной сети трехфазную? имхо его легко приспособить для этого. В нём почти всё уже есть.

Что такое имхо? Часто пишут

Происходит от англ. IMHO — сокращение от in my humble opinion «по моему скромному мнению». Вот примерно как то так

Ясно, по пользуюсь чтоб не отличиться

Ясно, по пользуюсь чтоб не отличиться

Можно ещё : “Имею Мнение Хрен Оспориш” )))

Что такое имхо? Часто пишут

спасибо что спросил, давно хотел спросить.

Он не умеет делать из однофазной сети трехфазную? имхо его легко приспособить для этого. В нём почти всё уже есть.

Можно по подробней ?

Можно по подробней ?

Нет, к сожалению. Всё это лучше смотреть по месту, если речь о переделке.
А если о создании, то тем более гугл и куча схем по форумам всё пояснит куда лучше меня.

Скромненько)
Вот мой вариант: на этапе тестирования
www.drive2.ru/b/1156650/

5 кВт генератор крутит 4 кВт двигатель на компрессоре, стартует как пушика от 220В)

Обычный фазовращатель, много двигателей так подключается. Емкость конденсаторов в схеме зависит от мощности нагрузки в этом минус, ибо максимальная эффективность только при одной мощности.

Конденсаторы в схеме только для запуска ” преобразователя”, после запуска двига они отключаются.

Есть мотор с 4 мя проводами, соединяю два более толстых к 220 вольт и подкручиваю рукой начинает работать, как делать так чтоб сама крутилась как включу?

Скорее всего у движка есть пусковая обмотка, эту обмотку временно подключают чтоб двигатель запустился, а потом переходят на рабочую обмотку

Значит можно его замкнуть для пуска и разомкнуть после?

есть специальные пусковые реле, которые после нажатия на кнопку шунтируют ее и производят пуск по ступеням для того что бы ток пусковой не привышал при пуске номинальный рабочий, где то схемы были по учебе еще нужно поискать)

Значит можно его замкнуть для пуска и разомкнуть после?

раньше были еще специальные выключатели, стояли в стиральных машинках, где один контакт замыкался только при нажатии на кнопку пуск, а потом отходил, два других оставались в замкнутом состоянии пока не нажмешь на кнопку стоп

Был у меня выключатель от стиралки так и не разобрался что к чему и потерял. Сегодня нашел другой выключатель с двумя пусками и с стопом, можно вроде как реверс подключить

Я недавно собрал на токарный станок ревесный пускатель.Вперёд, назад и стоп.

Правильнее, наверное, будет назвать сей девайс Фазорасщепителем!

Примерно так-же использует данный девайс serzhi И нормально!

Фактическимощность падает 1.73 раза. То есть 3 кВт мотор отдает чуть более 1 кВт

С таким преобразователем потерь практически нет. Читайте по ссылке: cm001.narod.ru/new_index/publik/generator.html Я ниже её выкладывал, но мой комментарий автор зачем-то удалил…

Ну как же нет если у вас одна штатная обмотка вообще не работает? Эта схема есть в любой книжке по электротехнике. Две обмотки последовательно а третья пусковой через конденсатор в 1/10 емкости по мощности двигателя. … вы путаете кпд самой установки и неизбежные потери мощности связанные с тем что двигатель изначально не рассчитан на такую сеть. Это как если в мотор вместо 92 налить 76 и говорить что мощность не падает

Почему одно не работает ?
Попробуем теперь, имея одну фазу, восстановить оставшиеся две. Возьмём обычный трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором. У него также имеются ротор и три статорные обмотки, сдвинутые в пространстве на угол 120°. Подадим на одну из обмоток однофазный ток. По указанным выше причинам, ротор такого двигателя не сможет сам начать вращение. Но, если посторонней силой, сообщить ему первоначальный вращающийся момент, то он будет вращаться дальше за счёт переменного однофазного напряжения в одной обмотке. (Строгое научное объяснение этого факта я опускаю, т.к. оно широко известно из курса электротехники). Вращающийся ротор своим магнитным потоком навёдет ЭДС индукции в двух других статорных обмотках, т.е. восстановит недостающие две фазы. Таким образом, мы получим что-то вроде вращающегося трёхфазного трансформатора. Одна из обмоток двигателя, на которую подаётся переменный однофазный ток из сети, становится возбуждающей обмоткой, формирующей магнитное поле вращающегося ротора, а он, в свою очередь, возбуждает переменное напряжение в оставшихся обмотках.

Ну во первых не на одну фазу а на две а во вторых мы сейчас изобретает вечный двигателя пытаясь выдать за преобразователь обычный мотор.

Ну как же нет если у вас одна штатная обмотка вообще не работает? Эта схема есть в любой книжке по электротехнике. Две обмотки последовательно а третья пусковой через конденсатор в 1/10 емкости по мощности двигателя. … вы путаете кпд самой установки и неизбежные потери мощности связанные с тем что двигатель изначально не рассчитан на такую сеть. Это как если в мотор вместо 92 налить 76 и говорить что мощность не падает

Ну как же нет если у вас одна штатная обмотка вообще не работает? Эта схема есть в любой книжке по электротехнике. Две обмотки последовательно а третья пусковой через конденсатор в 1/10 емкости по мощности двигателя. … вы путаете кпд самой установки и неизбежные потери мощности связанные с тем что двигатель изначально не рассчитан на такую сеть. Это как если в мотор вместо 92 налить 76 и говорить что мощность не падает

Фактическимощность падает 1.73 раза. То есть 3 кВт мотор отдает чуть более 1 кВт

Как тогда объяснить тот факт, что этот мотор тянет полуторакиловатный в полную нагрузку ?

А вы сравните подав на него 3 фазы и почувствуете разницу.

А вот было бы три фазы, тогда я вообще не заморачивался !

А вы сравните подав на него 3 фазы и почувствуете разницу.

Это не мотор! С его вала никто не собирается снимать мощность. Да, если его нагрузить, он выдаст только 30-40 процентов своей мощности, потому как третья обмотка не подключена. Но он работает вхолостую, а при вращении ротора генерируется недостающая фаза в третьей обмотке, от которой уже питаются другие потребители.

Революционное решение от компании Hyundai – уникальный генератор 220/380В (2 в 1)

Дом, в котором есть и однофазные, и трехфазные потребители тока, при подключении резервного энергоснабжения, определенно требует трехфазного генератора. Ведь электроприборы на 380 Вольт никак не смогут работать от однофазной электростанции, выдающей на выходе только 220 В. А вот трехфазный генератор подходит для питания и первым, и вторым, так как имеет на панели две розетки – на 220 Вольт и на 380 Вольт. Вроде все понятно: покупаем трехфазный ген и не паримся.

С какими проблемами столкнемся?

В случае подключения трехфазного оборудования никаких неприятностей не возникнет. Но вот с однофазными – просто беда.

При их подсоединении вступают в силу две «вечных» проблемы:

• Урезание мощности в три раза;
• Перекос фаз.

По поводу первой – стандартный трехфазный генератор выдает на однофазное подключение только 1 третью часть своей мощности. То есть, вожделенные 6 кВт вдруг исчезают и выдается только 2 кВт (ровно треть). А бензина, между прочим, ген берет как на все 6. Это нерационально и неэкономно. Перекос – вообще явление крайне сложное. Можно развести три однофазных подключения. Но тогда по каждой проводке нужно соблюдать разницу в мощности не более 25 процентов. То есть, если на один провод включить бойлер 2 кВт, то на другой нужно что-то не меньше 1,5 кВт. Если там однокиловаттный насос, то он не включится. В общем, нужно знать все мощности в доме и все время производить сложные расчеты. Иначе, что-нибудь, да не заработает.

Hyundai создал уникальный генератор – однофазный и трехфазный (2 в 1)

Все вышеизложенное выглядит сложно, проблемно и, казалось бы, неразрешимо. Но сегодня корейская компания Хюндай предлагает легкое и простое решение. Ее новый трехфазный генератор – это устранение «головной боли» по поводу перекоса фаз и распределения мощности.Корейские инженеры создали универсальную мини-электростанцию, которая совмещает в себе сразу два вольтажа: 220В и 380В.

Уникальность прибора в том, что ген работает в двух режимах:

Вроде, как и все, – разочарованно скажете вы. Да нет. Совсем по-другому. Без урезания мощности в три раза и без явления, именуемого «перекос фаз». Практически, это прорыв, так сказать, революция в области фазности.Технология совершенно новая. Работает благодаря инновационному переключателю. Он называется Voltage Transfer Switch (переключатель предаваемого напряжения).

Как это работает?

Тот, кто боле-менее продвинут в компьютерных технологиях, хорошо знает, что такое Switch (свитч). Это своего рода многопортовый мост для соединения элементов компьютерной сети. Что-то подобное происходит и в генераторе. «Свич» переключает, только не порты, а обмотки – однофазную и трехфазную.Чтобы обеспечить это переключения из режима в режим, обмотки соединены зигзагообразно.

Последовательное соединение сменяется встречным. Получаемый зигзаг выполняет определенную функцию. Он делает так, что электродвижущая сила в однофазной обмотке идет обособленно и никак не зависит от трехфазной. Как, впрочем, и мощность, и сила тока.

В чем состоит преимущество и выгода покупателя?

Что же мы получаем при покупке универсального генератора от Хюндай?

• Ожидаемую полную мощность. Наших 6 кВт на три фазы остаются теми же 6 киловаттами на одну фазу. Мощность не теряется;
• Экономию бензина – на 2 кВт уже не тратится столько же горючего, как и на 6, а в три раза меньше;
• Не нужно сложных «перекошенных» расчетов. Все просто – подключайте однофазные электрические приборы любой мощности, в любой последовательности и количестве. Главное, чтобы их общая суммарная мощность не превысила номинальную мощь самого гена.

Нам остается лишь переключать – или на 220 Вольт, или на 380 – в зависимости от потребности. VTS-переключатель задействует нужный режим вольтажа, и – о чудо! – все работает. Без потери мощи и без «перекоса».В принципе, в однофазном режиме, мощность чуть-чуть упадет. Коэффициент понижения именуется “косинус фи”. Это число так мизерно, что, практически, незаметно. С урезанием мощи в три раза его даже сравнивать нельзя.

Презентация модельного ряда

Новая серия универсальных генераторов Hyundai работает на бензине. Узнать ее среди подобных легко – в серии присутствует буква «Т». Все электростанции из этого модельного ряда оснащены фирменными двигателями специальной промышленной серии IC. Им присущи выносливость, стабильность оборотов, экономное потребление топлива, и способность к длительной работе. Новый ряд представлен тремя моделями.

Бензиновый генератор Hyundai HHY 9020FE-T (универсальный 220/380В)

Этот бензиновый генератор выдает 6,5 кВт по максимуму, как для однофазных, так и для трехфазных потребителей. Вольтаж стабильный, без отклонений на выходе. Ток качественный. Бак на 25 литров не требует частых доливок горючего. Работает без перерыва 14-15 часов.

Конструкция открытая, рама толстая, стальная, вибрации гасятся демпферами. Рекомендуется производителем в качестве резервного энергоснабжения, как в частном секторе, так и в профессиональной деятельности (мастерские, небольшие предприятия).

Трехфазный генератор методом проб и ошибок, самодельный ветряк на дачу, и как это все делаю я

Идея построить генератор (а позже ветряк) пришла в голову незадолго до появления загородного участка. Сначала просто как хобби, потом пилил научную работу. Больше всего мне помог в этом вопросе сайт Игоря Белецкого. Сделал примерный чертеж, и тут встал вопрос о покупке материалов. Станка с ЧПУ для детальной обработки у меня как не было, так и сейчас нет, следовательно конструкцию нужно было упрощать. К сожалению фотографий самого процесса изготовления у меня мало, поэтому попробую рассказать с чем я на данный момент столкнулся
Сам генератор состоит из ротора, статора и корпуса. В моем случае ротор – это два алюминиевых диска (важно чтобы материал был парамагнетиком), изготовленные на токарном станке, с прорезями под неодимовые магниты, закрепленные на эпоксидке. Полюса магнитов на диске чередуются.

Диски крепятся на оси, разноименными полюсами магнитов друг к другу, на расстоянии, чтоб между ними можно было закрепить статор. Роль ротора – создание магнитного поля постоянными магнитами.
Перейдем к устройству статора. Статор состоит из катушек обмоточной проволоки, с помощью которых будет сниматься индуцированный заряд. Проволоку лучше наматывать на металлический (тут нужно использовать ферромагнетик, например железо) сердечник для повышения индукции магнитного поля, соответственно для повышения передаваемой мощности. Так как генератор трехфазный (в одном диапазоне мощностей три фазы обычно на 150% более эффективны одной. В однофазных системах мощность падает до нуля 3 раза за каждый оборот генератора, в 3-х-фазных – падение мощности до нуля в течение оборота не происходит), нужно сделать одинаковое количество катушек на каждую фазу.
Есть два способа соединения фаз: “звезда” и “треугольник”. От этого зависит выходное напряжение и ток. Вот схематическое изображение от Игоря Белецкого:

Итак, осталось только собрать все воедино. Вместо дюралевых пластин для корпуса я предпочел ДВП (фанера, будь она березовой/ламинированной/хвойной – крошится и трескается, неудобно). В боковых сторонах просверлил отверстия под подшипники (на фото только видимость работы, нужны были фотки для научно-практической конференции).

Далее сборка статора

И завершающий этап. Регулировка расстояния между корпусом/ротором/статором/ротором/корпусом, пайка диодного моста и замеры напряжения.

Часть первая, продолжение следует)

Дубликаты не найдены

Все выкладывают как делать, а кто нибудь выкладывал его применение после сборки? Не просто замеры напряжения, а реальное применение. Или их ради замеров собирают?

Мало информации. Какая выходная мощность, вольты, амперы? Что он питает? Работает через редуктор или напрямую? Какая высота мачты? Какое обслуживание проводилось? Сложности установки. Вроде по форме ветряк из тихоходных, какая в вашей местности среднегодовая скорость ветра? У нас вот она 2.5 м/с, а ветряки считаются эффективными выше 3 м/с.

если этот вопрос мне: 1) мощность самой турбины и и конструкция ее выбиралась именно для эффективной работы при слабом ветре. расчетная ветровая мощность 800 ватт при 7 мс. при 5 мс выходное напряжение хх 14 вольт. икз моментальный 30а. 2)Он заяжает автомобильные аккумуляторы. сейчас 3 шт. 3) работает на прямую. 4)высота мачты 3м по нижней комке лопастей. 5) после первой зимы пришлось регулировать зазор (видимо разбухла эпоксидка. ветряк был установлен 01,09,2013 можно посмотретьпо экзифу боковой фотке и работает по сей день. Место установки Серебяно Пудский район Мо.Розу ветров можешь посмотреть в инете )да и стоит на середине бугра,с 3х сторон окруженного лесом 6)Сложности установки – хорошо заглубить мачту, хорошие опоры для растяжек, ну и поднять всю эту хрень. весит много.. 7) да, как и писал выше ветряк из тихоходных при 3 м/с выходное напряжение около 6 вольт. что достаточно для специального инвертора. могу добавить что пи 3 м/с могут работать ветряки только такого типа. для пропеллера надо минимум 5м/с.

Теперь в комплексе по установке. такая низкая установка обусловлена тем что изначально это был испытательный вариант и работа его в этом месте не планировалась, есть другой участок для которого он делался. Расчетную мощность самого генеатора тоже сказать не могу т.к. цена необходимых для него магнитов переваливала за 40 тр(50Х10. было разобрано очень много жестких дисков из которых были взяты магниты разломаны пополам и из них были собраны необходимые секции. В случае успеха планировалось их заменить на покупные но результат превзошел все ожидания. поэтому оставлено пока так. По мощности генератор превысил мощность ветродвигателя как минимум в 2 раза. При кз генератора он почти останавливается даже при очень сильном ветре. вот как то так.

Как изготовить генератор из асинхронного двигателя

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

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 см 2 . Подбирать размер следует в зависимости от габаритов ротора. Затем прикрепите созданный шаблон на ротор и разместите магнитики полюсами и под углом 15-20 0 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.

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.

Самодельный генератор

Не все существующие электросети (в особенности действующие в удалённых от городов регионах) могут обеспечить потребителя полноценным питанием, подходящим для работы современного бытового оборудования. В связи с низким качеством поступающего с подстанций напряжения и его частыми отключениями многие пользователи вынуждены задумываться о том, чтобы изготовить самодельный генератор электроэнергии. С тем, как выглядит такой асинхронный генератор внешне, можно ознакомиться на рис. ниже.

Указанный подход к решению проблемы электропитания за городом позволяет существенно сэкономить в сравнении с ситуацией, когда генераторное оборудование приобретается через торговую сеть в готовом виде.

Эффект обратимости

Известно, что принцип работы любого генерирующего электрический ток устройства основан на преобразовании одной формы энергии (тепла, например) в необходимый для электропитания оборудования вид. Можно воспользоваться так называемыми альтернативными (их ещё называют возобновляемыми) источниками энергоснабжения, однако указанный способ связан с ещё большими материальными и производственными издержками.

Гораздо проще и экономнее сделать самодельный генератор тока, воспользовавшись потенциальными возможностями имеющегося в распоряжении пользователя старого асинхронного электродвигателя.

Основанием для такого изготовления является известный в электротехнике принцип обратимости процессов взаимодействия электромагнитных полей, что объясняется спецификой происходящих при этом электрических процессов. Если в двигателе трёхфазную энергию тока используют для превращения её в механическое вращение вала, то в генераторе всё происходит строго наоборот. В этих агрегатах принудительное вращение якоря трансформируется в текущий по фазным обмоткам электрический ток, мощность которого расходуется на обслуживание потребителя (смотрите рисунок ниже).

Таким образом, перед тем, как сделать образец самодельного электрогенератора из бывшего в употреблении асинхронного двигателя в самом общем случае необходимо проделать следующие манипуляции:

• Клеммы, на которые подаётся трёхфазное (или однофазное – для коллекторных образцов изделий) напряжение нужно превратить в выходные контакты генератора;
• К подвижной части генератора, от которой работал тот или иной механизм (станок, например) следует приспособить привод от внешнего источника механического вращательного импульса;

Дополнительная информация. В качестве такого источника может применяться любой подходящий для конкретных условий движитель, вращающийся под воздействием энергии сгорающего топлива (бензина, газа или солярки). При наличии в частном хозяйстве ветряка или самодельной водяной мельницы решение вопроса с приводом существенно упрощается.

• Из-за дороговизны бензина в условиях загородного хозяйства единственно приемлемым вариантом является изготовление небольшой электростанции, работающей от дизельного движка или на газу.

В этом случае работающий на сравнительно дешёвом топливе двигатель через специальную приводную муфту подсоединяется к валу сооружаемой конструкции, которая после небольшой доработки превращается в генератор переменного тока.

Выбор конструкции

Изготовить генератор из асинхронного двигателя можно вполне успешно, если внимательно изучить конструкцию и устройство каждого из указанных механизмов. Рассмотрим сначала типовой асинхронный двигатель, работающий по принципу скольжения ротора в отстающем по фазе электромагнитном поле статора. Неподвижная часть этого агрегата (статор) оборудуется, как известно, тремя катушками, смещёнными относительно друг друга в пространстве на 120 геометрических градусов.

За счёт взаимодействия подвижного и неподвижного поля в статорных катушках наводится переменное напряжение, представленное последовательностью трёх рабочих фаз (А, В и С).

Более простой вариант изготовления синхронной машины (генератора) предполагает применение б/у коллекторного однофазного двигателя, имеющего в своём составе устройство смещения фазы на конденсаторе фиксированной ёмкости.

Изготовление однофазной системы существенно упрощает конструкцию будущего генератора, но мощность такого изделия сравнительно невелика. Это обстоятельство не позволяет использовать его для питания некоторых образцов однофазных силовых агрегатов (скважинного насоса, например).

Обратите внимание! Однофазного устройства, собранного на базе коллекторного движка, по мощности может хватить разве что на энергоснабжение домашней осветительной сети.

В случаях, когда возникает необходимость в подключении к питающей линии более мощного силового оборудования, единственно правильное решение – изготовить генератор из асинхронного механизма (рисунок ниже).

Рассмотрим, как можно переделать этот механизм в трехфазный генератор, более подробно.

Порядок доработки обмоток

Прежде чем сделать генератор из асинхронного двигателя, следует разобраться с его статорными катушками, соединёнными между собой и включаемыми в питающую линию по определённой схеме.

Дополнительная информация. Для классического подключения асинхронных механизмов используются два типа включения статорных обмоток: по так называемой схеме «звезда» или «в треугольник».

В первом случае все три линейных катушки (А, В и С) с одной стороны объединяются в общий нулевой провод, в то время как вторые их концы подключаются к трём фазным линиям. При включении «треугольником» конец одной катушки соединяется с началом второй, а её конец, в свою очередь, – с началом третьей обмотки и так далее вплоть до замыкания цепочки.

В результате такого подключения образуется правильная геометрическая фигура, вершины которой соответствуют трём фазным проводам, а нулевой провод вообще отсутствует.

Из соображений простоты монтажа и безопасности эксплуатации в бытовых схемах обычно выбирается подключение типа «звезда», обеспечивающее возможность организации местного (повторного) защитного заземления.

При доработке двигателя следует снять крышку распределительной коробки и получить доступ к клеммам, на которые в нормальных условиях поступает трёхфазное питающее напряжение. В генераторном режиме к этим контактам следует подсоединить питающую линию с подключёнными к ней бытовыми трёхфазными потребителями.

Для организации однофазного питания (розеточных линий и цепей освещения, в частности) их нужно будет подключить одним концом к выбранному фазному контакту А, В или С, а другим – к общему нулевому проводу. Порядок подсоединения проводов к асинхронному двигателю приводится на следующем рисунке.

Важно! В случае нескольких линейных (однофазных) нагрузок необходимо распределить их по фазам таким образом, чтобы те были загружены более-менее равномерно.

Таким образом, генератор своими руками, собранный из трёхфазного двигателя, будет нагружен на все питающие цепи, а конечные потребители получат полагающиеся им нормативные мощности.

Организация приводной части

В бытовых условиях в качестве механического привода, как правило, используются типовые бензогенераторы, с которых момент вращения передаётся непосредственно на рабочий вал. Основная проблема при таком подключении – организация надёжного муфтового сцепления, полностью передающего крутящий момент на ось якоря генератора (в данной ситуации его функцию выполняет ротор двигателя).

При её обустройстве самый оптимальный вариант – это обратиться за помощью к профессиональным механикам, которые помогут организовать муфтовое соединение требуемого качества и надёжности.

Обратите внимание! Ротор переделываемого механизма напоминает по своей конструкции обмотку статора с тремя сдвинутыми на 120 градусов обмотками (он называется в этом случае фазным).

Линейные выводы каждой из обмоток соединяются со съёмными контактными кольцами, посредством которых на механизм двигателя через графитовые щётки подавалось запускающее напряжение. Если оставить всё как было, получается очень непростая в изготовлении и обслуживании конструкция, использовать которую в составе будущего генератора не имеет смысла.

Для удобства переделки лучше всего воспользоваться схемой короткозамкнутой подвижной части, которая может быть получена путём закорачивания рабочих выводов каждой из катушек фазного ротора.

Генератор на постоянных магнитах

Известен ещё один способ обустройства бытовых генераторов, состоящий в использовании при изготовлении мощных постоянных магнитов и ряда дополнительных приспособлений (в некоторых средствах массовой информации их ещё называют «вечными»).

Принцип работы такого источника энергии на магнитах состоит во взаимодействии эм полей, создаваемых постоянными магнитными заготовками, жёстко закреплёнными на статорной и роторной части устройства (смотрите рисунок ниже).

Основное преимущество таких двигателей, выполняющих функцию генератора, – отсутствие потребности в источнике внешней энергии или в топливе. Однако и в данном случае не обходится без недостатков, проявляющихся, в первую очередь, в том, что сильные магнитные поля могут негативно сказываться на здоровье обслуживающего персонала.

С учётом этого недостатка во всех остальных ситуациях такой электромотор широко применяется в различных приводных узлах, нередко устанавливаемых на промышленном оборудовании. В качестве примера может быть приведён известный среди специалистов генератор, под обозначением «г 303».

В заключение обзора самодельных генераторов следует заметить, что для переделки их из асинхронных двигателей может потребоваться целый комплект специального съёмного инструмента, по своему составу напоминающий автомобильное оборудование.

Видео