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» Generador eólico de motor asíncrono con sus propias manos. Cómo hacer un generador para un molino de viento con un motor asíncrono con sus propias manos. Generador de viento con un motor asíncrono.

Generador eólico de motor asíncrono con sus propias manos. Cómo hacer un generador para un molino de viento con un motor asíncrono con sus propias manos. Generador de viento con un motor asíncrono.


Anteriormente, ya hemos considerado, en base a la popularidad de este tema, proponemos crear un generador eólico a partir de un motor asíncrono. Es necesario modificar ligeramente el motor eléctrico; sigue leyendo para saber cómo hacerlo.

Cómo hacer un generador eólico con tus propias manos a partir de un motor asíncrono.

Para fabricar un generador para un generador eólico, utilizaremos un motor asíncrono.

Para cambiar el motor, es necesario mecanizar el rotor para los imanes, pegar los imanes al rotor y llenarlo con epoxi. Además, el estator debe rebobinarse con un cable más grueso para reducir el voltaje y aumentar la corriente. Pero decidimos dejar el motor intacto y simplemente reelaborar el rotor. Utilizamos una unidad trifásica, su potencia es de 1,32 kilovatios.


El rotor del motor está siendo mecanizado. torno. Tenga en cuenta que en el caso de este rotor no utilizamos el manguito, que normalmente se lleva debajo de los imanes. Su presencia se explica por la necesidad de reforzar la inducción magnética; los imanes cierran los campos a través del manguito y no se produce disipación. campo magnético, todo se dirige hacia el estator. Este sistema implica el uso de muy imanes fuertes, cuyo tamaño es de 7,6x6 milímetros. Se toman 160 piezas, con su ayuda proporcionan suficiente fuerza al motor eléctrico incluso sin manguito.




Inicialmente, antes de pegar los imanes, el rotor se marca en 4 polos y los imanes se disponen en bisel. El motor tenía cuatro polos, debido a que no había rebobinado del estator, debían estar presentes 5 polos magnéticos. Cada polo se alterna, “sur” y “norte”. Los polos necesitan ciertas pausas; aquí los imanes están ubicados más densamente. Después de colocar los imanes, los envolvimos con cinta adhesiva y los fijamos con epoxi.

El rotor se atascaba y también había un problema durante la rotación del eje. Hicimos algunos cambios, retiramos los imanes y la resina y luego volvimos a colocar los elementos. Al mismo tiempo, se hizo hincapié en una mayor uniformidad durante la instalación. Después del llenado, nos dimos cuenta de que el pegado se volvió menos notorio, además, el voltaje cuando el generador gira a la misma velocidad disminuyó y el indicador de corriente aumentó ligeramente.


Montamos un generador eólico y decidimos conectarle uno u otro dispositivo. Se decidió colocarle una lámpara de 60 vatios y 220 voltios; a velocidades de 800 a 1000 se calentaba por completo. Además, para probar las capacidades, adjuntamos una bombilla cuya potencia es de 1 kilovatio. Se proporcionó la mitad del nivel de calefacción. A 800 rpm el nivel de voltaje era de 160 voltios. Además, intentamos conectar una caldera de 0,5 kilovatios y el agua se calentó muy rápidamente.



Echemos un vistazo más de cerca al tornillo. El material de las palas era un tubo de cloruro de polivinilo, cuyo diámetro era de 160 milímetros. En la fotografía se puede ver la hélice, su diámetro es de 1,7 metros; aquí está la información a partir de la cual se fabricaron las palas.


Un poco más tarde hicimos un soporte que tiene un eje giratorio para permitir fijar la cola y el generador. El sistema tiene un diseño en el que la cabeza del viento se aleja del viento mediante el plegado de la cola. Por eso hay un cierto desplazamiento respecto al centro axial del sistema, con el pasador situado en la parte trasera (el pasador destinado a la cola).



Fijamos el aerogenerador con nuestras propias manos a un mástil cuya longitud es de nueve metros. El generador proporcionó un voltaje inactivo que alcanzó los 80 voltios. Intentamos conectar una corriente de dos kilovatios, después de un cierto período de tiempo se calentó, por lo que podemos concluir que el molino de viento tiene cierta potencia.

Luego ensamblamos un controlador especial y luego conectamos la batería para cargarla. Se proporcionó un buen indicador de corriente, pero apareció ruido, similar a lo que sucede cuando se utilizan dispositivos de carga.


De acuerdo con los datos del motor eléctrico, los indicadores eran iguales a 220-380 voltios, con una intensidad de corriente de 6,2 a 3,6 amperios, respectivamente, la resistencia de la unidad era igual a 35,4 ohmios triángulo / 105,5 ohmios estrella. En el caso de una batería de doce voltios cargada según un patrón tipo "triángulo" (la opción más común), resulta que con una velocidad del viento de 8 a 9 metros por segundo, la corriente es de aproximadamente 1,9 amperios. lo que equivale a sólo 23 vatios por segundo.


Una caída tan significativa se explica nivel alto resistencia del generador, es por ello que el estator se rebobina con un cable de mayor espesor, gracias a lo cual se garantiza una disminución en la resistencia de la unidad, de la cual también depende el indicador de corriente.

Esperamos que nuestras instrucciones sobre cómo crear un generador eólico para su hogar con sus propias manos a partir de un motor asíncrono le ayuden a fabricar un generador eólico.

En un esfuerzo por obtener fuentes autónomas de electricidad, los expertos han encontrado una manera de rehacer un motor eléctrico asíncrono trifásico con sus propias manos. corriente alterna al generador. Este método tiene una serie de ventajas y algunas desventajas.

Aspecto de un motor eléctrico asíncrono.

La sección muestra los elementos principales:

  1. cuerpo de hierro fundido con aletas del radiador para una refrigeración eficiente;
  2. una carcasa de rotor de jaula de ardilla con líneas de desplazamiento del campo magnético con respecto a su eje;
  3. grupo de contactos de conmutación en una caja (borno), para conmutar los devanados del estator en circuitos en estrella o en triángulo y conectar cables de alimentación;
  4. torniquetes apretados cables de cobre devanados del estator;
  5. Eje del rotor de acero con ranura para fijar la polea con llave de cuña.

En la siguiente figura se muestra un desmontaje detallado del motor eléctrico asíncrono, indicando todas las piezas.

Desmontaje detallado de un motor asíncrono.

Ventajas de los generadores convertidos a partir de motores asíncronos:

  1. facilidad de montaje del circuito, sin necesidad de desmontar el motor eléctrico, sin rebobinar los devanados;
  2. la capacidad de hacer girar un generador de corriente eléctrica con una turbina eólica o hidráulica;
  3. El generador de motor asíncrono se usa ampliamente en sistemas de motor-generador para convertir red monofásica 220V AC a red trifásica con una tensión de 380V.
  4. la posibilidad de utilizar un generador en el campo, haciéndolo girar a partir de motores de combustión interna.

Como desventaja, cabe señalar la dificultad de calcular la capacitancia de los condensadores conectados a los devanados; de hecho, esto se hace de forma experimental;

Por lo tanto, es difícil alcanzar la potencia máxima de dicho generador; existen dificultades con el suministro de energía a las instalaciones eléctricas que lo tienen; gran importancia corriente de arranque, en sierras eléctricas circulares con motores trifásicos de corriente alterna, hormigoneras y otras instalaciones eléctricas.

Principio de funcionamiento del generador.

El funcionamiento de dicho generador se basa en el principio de reversibilidad: “cualquier instalación eléctrica que convierta energía eléctrica En uno mecánico, el proceso se puede revertir”. Se utiliza el principio de funcionamiento de los generadores; la rotación del rotor provoca una fuerza electromagnética y la aparición de una corriente eléctrica en los devanados del estator.

Según esta teoría, es obvio que un motor eléctrico asíncrono se puede convertir en un generador eléctrico. Para llevar a cabo conscientemente la reconstrucción es necesario comprender cómo se produce el proceso de generación y qué se requiere para ello. Se consideran asíncronos todos los motores accionados por corriente alterna. El campo del estator se mueve ligeramente por delante del campo magnético del rotor, arrastrándolo consigo en el sentido de rotación.

Para obtener el proceso inverso, la generación, el campo del rotor debe hacer avanzar el movimiento del campo magnético del estator, idealmente girando en direccion opuesta. Esto se logra conectando un condensador grande a la red de suministro de energía; para aumentar la capacidad, se utilizan grupos de condensadores. La unidad de condensador se carga acumulando energía magnética (un elemento del componente reactivo de la corriente alterna). La carga del condensador está en fase opuesta a la fuente de corriente del motor eléctrico, por lo que la rotación del rotor comienza a disminuir y el devanado del estator genera corriente.

Conversión

¿Cómo convertir prácticamente un motor eléctrico asíncrono en un generador con tus propias manos?

Para conectar los condensadores, es necesario desenroscar la tapa superior de la caja de boro (caja), donde se encuentra el grupo de contactos que conecta los contactos de los devanados del estator y los cables de alimentación del motor asíncrono.

Boro abierto con grupo de contacto.

Los devanados del estator se pueden conectar en configuración de “Estrella” o “Triángulo”.

Circuitos de conexión "Estrella" y "Triángulo".

La placa de características o la hoja de datos del producto muestra posibles diagramas de conexión y parámetros del motor para varias conexiones. Indicado:

  • corrientes máximas;
  • tensión de alimentación;
  • el consumo de energía;
  • número de revoluciones por minuto;
  • Eficiencia y otros parámetros.

Parámetros del motor indicados en la placa de características.

En un generador trifásico a partir de un motor eléctrico asíncrono, fabricado a mano, los condensadores están conectados en un circuito similar en forma de “triángulo” o “estrella”.

La opción de conexión con una “Estrella” asegura el proceso de inicio de generación de corriente a velocidades más bajas que cuando se conecta el circuito en un “Triángulo”. En este caso, el voltaje en la salida del generador será ligeramente menor. La conexión en triángulo proporciona un ligero aumento en el voltaje de salida, pero requiere rpm más altas al arrancar el generador. En un motor eléctrico asíncrono monofásico, se conecta un condensador desfasador.

Diagrama de conexión de condensadores en un generador en un "Triángulo"

En este caso se utilizan condensadores del modelo KBG-MN u otras marcas de al menos 400 V no polares; los modelos electrolíticos bipolares no son adecuados.

¿Cómo es un condensador sin polos de la marca KBG-MN?

Cálculo de la capacidad del condensador para el motor utilizado.

Potencia de salida nominal del generador, kWCapacidad estimada en µF
2 60
3,5 100
5 138
7 182
10 245
15 342

En los generadores síncronos, el proceso de generación se excita en los devanados del inducido desde la fuente de corriente. El 90% de los motores asíncronos tienen rotores de jaula de ardilla, sin devanado; la excitación se crea mediante una carga estática residual en el rotor. Basta con crear un EMF en la etapa inicial de rotación, que induce corriente y recarga los condensadores a través de los devanados del estator. La recarga adicional ya proviene de la corriente generada; el proceso de generación será continuo mientras el rotor gire.

Se recomienda instalar la conexión automática de carga al generador, tomas y condensadores en un panel cerrado independiente. Tienda los cables de conexión del generador de boro al tablero de distribución en un cable aislado separado.

Incluso cuando el generador no esté funcionando, se debe evitar tocar los terminales del condensador de los contactos del enchufe. La carga acumulada por el condensador permanece durante mucho tiempo y puede provocar una descarga eléctrica. Conecte a tierra las carcasas de todas las unidades, motor, generador y panel de control.

Instalación de un sistema motor-generador.

Al instalar un generador con motor con sus propias manos, es necesario tener en cuenta que el número especificado de revoluciones nominales del motor eléctrico asíncrono utilizado en ralentí es mayor.

Esquema de un motor-generador con transmisión por correa.

En un motor de 900 rpm al ralentí habrá 1230 rpm, para obtener suficiente potencia en la salida de un generador convertido a partir de este motor, es necesario tener un número de revoluciones un 10% mayor que el ralentí:

1230 + 10% = 1353 rpm.

La transmisión por correa se calcula mediante la fórmula:

Vg = Vm x Dm\Dg

Vg – velocidad de rotación requerida del generador 1353 rpm;

Vm – velocidad de rotación del motor 1200 rpm;

Dm – el diámetro de la polea del motor es de 15 cm;

Dg – diámetro de la polea del generador.

Teniendo un motor de 1200 rpm donde la polea mide Ø 15 cm, solo queda calcular Dg, el diámetro de la polea del generador.

Dg = Vm x Dm/ Vg = 1200 rpm x 15 cm/1353 rpm = 13,3 cm.

Generador con imanes de neodimio.

¿Cómo hacer un generador a partir de un motor eléctrico asíncrono?

Este generador casero excluye el uso unidades de condensador. La fuente del campo magnético, que induce campos electromagnéticos y genera corriente en el devanado del estator, está construida sobre imanes permanentes de neodimio. Para hacerlo usted mismo, debe realizar secuencialmente los siguientes pasos:

  • Retire las cubiertas delantera y trasera del motor asíncrono.
  • Retire el rotor del estator.

¿Cómo es el rotor de un motor asíncrono?

  • Se rectifica el rotor y se retira la capa superior que es 2 mm más grande que el espesor de los imanes. En las condiciones cotidianas, no siempre es posible perforar un rotor con sus propias manos, en ausencia de equipo y habilidades de torneado. Es necesario contactar con especialistas en talleres de torneado.
  • En una hoja de papel normal se prepara una plantilla para colocar imanes redondos, de Ø 10-20 mm, de hasta 10 mm de espesor, con una fuerza de atracción de 5-9 kg por cm2, el tamaño depende del tamaño del rotor. . La plantilla se pega a la superficie del rotor, los imanes se colocan en tiras en un ángulo de 15 a 20 grados con respecto al eje del rotor, 8 piezas por tira. La siguiente figura muestra que en algunos rotores hay franjas de luz oscura que desplazan las líneas del campo magnético con respecto a su eje.

Instalación de imanes en el rotor.

  • El rotor sobre imanes está calculado para que queden cuatro grupos de tiras, en un grupo de 5 tiras la distancia entre los grupos es 2Ø del imán. Los espacios en el grupo son 0,5-1Ø del imán, esta disposición reduce la fuerza de adherencia del rotor al estator; debe girarse con el esfuerzo de dos dedos;
  • El rotor magnético, fabricado según la plantilla calculada, se vierte resina epoxica. Después de que se seque un poco, la parte cilíndrica del rotor se cubre con una capa de fibra de vidrio y se vuelve a impregnar con resina epoxi. Esto evitará que los imanes salgan volando cuando gire el rotor. Capa superior en los imanes no debe exceder el diámetro original del rotor, que estaba antes de la ranura. De lo contrario, el rotor no encajará en su lugar o rozará el devanado del estator al girar.
  • Después del secado, se puede volver a colocar el rotor en su lugar y cerrar las tapas;
  • Para probar un generador eléctrico, es necesario girar el rotor con un taladro eléctrico y medir el voltaje en la salida. El número de revoluciones cuando se alcanza el voltaje deseado se mide mediante un tacómetro.
  • Conociendo el número requerido de revoluciones del generador, la transmisión por correa se calcula según el método descrito anteriormente.

Una opción de aplicación interesante es cuando se utiliza un generador eléctrico basado en un motor eléctrico asíncrono en un circuito motor-generador eléctrico autoalimentado. Cuando parte de la energía generada por el generador va al motor eléctrico, que lo hace girar. El resto de la energía se gasta en la carga útil. Al implementar el principio de autoalimentación, es prácticamente posible proporcionar a la casa un suministro de energía autónomo durante mucho tiempo.

Video. GRAMO Generador de un motor asíncrono.

Para una amplia gama de consumidores de electricidad, compre potentes. plantas de energía diésel como TEKSAN TJ 303 DW5C con una potencia de salida de 303 kVA o 242 kW no tiene sentido. Bajo consumo generadores de gasolina caro, Mejor opción hazlo tu mismo generadores eólicos o un dispositivo motor-generador autoalimentado.

Usando esta información, puede ensamblar un generador con sus propias manos, usando magnetos permanentes o condensadores. Este tipo de equipo es muy útil para casas de campo, en condiciones de campo, como fuente de energía de emergencia cuando no hay voltaje en redes industriales. Casa totalmente equipada con aire acondicionado, estufas electricas y calderas de calefacción, potente motor. Sierra circular no lo sacarán. Puede proporcionar electricidad temporalmente a electrodomésticos esenciales, iluminación, refrigeradores, televisores y otros que no requieran grandes cantidades de energía.


Un generador eólico asíncrono es una excelente manera de extraer energía de un satélite frecuente. las condiciones climáticas- viento. Un dispositivo de este tipo no solo se puede comprar, sino que también se puede fabricar con sus propias manos. ¿Cuáles son las ventajas de un motor asíncrono y cómo construirlo? Esto se discutirá en este artículo.


Ventajas

Un generador asíncrono tiene una serie de ventajas.

  1. No hay cepillos eléctricos, que se desgastan rápidamente, ni devanados giratorios, lo que indica la simplicidad del equipo. Tampoco es necesaria una fuente adicional de tensión de excitación para los devanados, lo que distingue a este tipo de dispositivo de un generador síncrono.
  2. Incluso con alta potencia, el aerogenerador no tendrá grandes dimensiones ni peso. La misma propiedad se extiende al precio, que es asequible para muchas personas.
  3. La frecuencia de salida oscila entre 46 y 60 Hz, que prácticamente no depende de la velocidad a la que gira el rotor del generador.

Generador de viento de bricolaje

Es bastante sencillo convertir un motor asíncrono en generador, por lo que este método de adquisición de energía es bastante común. Esta modificación incluye lo siguiente:

  • ranura del rotor para imanes;
  • pegar el imán al rotor;
  • imanes de llenado pintura epoxica para que no salgan volando;
  • rebobinar el estator con un cable grueso para aumentar la corriente y reducir el alto voltaje, aunque esto no siempre se hace.

Antes de pegar los imanes, se puede marcar el rotor en cuatro polos y luego se pueden colocar los imanes en bisel. Cada polo del imán se alterna. Semejante polos magnéticos realizado a intervalos. Una vez ubicados los imanes en el rotor, es necesario envolverlos con cinta adhesiva y llenarlos con resina epoxi.

Sin embargo, al montar el dispositivo, es posible que sienta que el rotor se atasca. Para solucionar este problema, es necesario rehacer el rotor. Este proceso implica derribar los imanes junto con la resina, después de lo cual es necesario reinstalarlos, pero ahora esto debe hacerse de manera más uniforme en todo el rotor. Después rellenar Se debe reducir el pegado. Esto también afectará a la tensión de rotación, que bajará ligeramente, así como a la corriente, que aumentará.

Después del montaje, el generador se puede torcer con un taladro y conectar algo como carga. Para hacer esto, puede conectar una lámpara a una cierta cantidad de vatios y observar cómo arde, a pleno calor o no. Además, podrás conectar la caldera y observar cuándo y en qué medida se calienta el agua. Si todas estas pruebas tienen éxito, el motor de inducción está listo para funcionar, pero hay algo más que debe hacerse.

Llegó el momento de montar el tornillo. Las hojas se pueden cortar de PVC. Luego es necesario soldar un soporte para el generador, que tiene un eje giratorio para sujetar la cola y el propio generador. También debe ensamblar un controlador para el generador eólico y conectar la batería para cargarla.

Para reducir la resistencia del generador, es mejor rebobinar el estator con un cable grueso. Cuanto mayor sea la resistencia del devanado, menor será la corriente y mayor el voltaje.

La eficiencia, fiabilidad y sencillez de los aerogeneradores que utilizan motor asíncrono no pueden dejar indiferente a quien quiera aprovechar al máximo la energía eólica. Lo que es especialmente atractivo es que usted mismo puede hacer dicho diseño, por lo que su trabajo será aún más atractivo.

Para fabricar usted mismo un generador eólico con una potencia de hasta 1 kW, no es necesario comprar equipo especial. Este problema se puede solucionar fácilmente si tienes un motor asíncrono. Además, la potencia indicada será suficiente para crear las condiciones para el funcionamiento de individuos. electrodomésticos y conectar el alumbrado público en el jardín de la casa de campo.

Si hace un molino de viento con sus propias manos, tendrá una fuente de energía gratuita que podrá utilizar a su discreción. Cualquier Maestro de casa es capaz de fabricar de forma independiente un generador eólico basado en un motor asíncrono.

¿En qué consiste el generador?

El grupo electrógeno que generará electricidad incluye los siguientes elementos principales:

Principio de funcionamiento

Funcionamiento de aerogeneradores caseros. llevado a cabo por analogía con los generadores eólicos que se utilizan en la industria. El objetivo principal es generar tensión alterna, para lo cual la energía cinética se transforma en energía eléctrica. El viento impulsa una rueda de viento tipo rotor, como resultado de lo cual la energía resultante fluye desde ella al generador. Además, la función de este último suele realizarla un motor asíncrono.

Como resultado de la corriente generada por el generador, este último ingresa a la batería, que está equipada con un módulo y un controlador de carga. Desde allí se envía a un inversor de CC, cuya fuente es la red eléctrica. Como resultado es posible crear un voltaje alterno, cuyas características son aptas para uso doméstico (220 V 50 Hz).

Se utiliza un controlador para transformar voltaje CA en voltaje CC. Es con su ayuda que se cargan las baterías. En algunos casos, los inversores son capaces de realizar las funciones de un sistema de alimentación ininterrumpida. Es decir, en caso de problemas con el suministro eléctrico, pueden utilizar baterías o generadores como fuente de energía para los electrodomésticos.

Materiales y herramientas

Para hacer un generador de viento, basta con tener un motor asíncrono, que habrá que rehacer. Al mismo tiempo, tendrás que abastecerte de una serie de materiales:

Características e instalación del generador.

El generador tiene las siguientes características:

Características de instalación

La mayoría de las veces, la instalación del generador se realiza mediante una turbina eólica de tres palas, que alcanza un diámetro de unos 2 m. La decisión de aumentar el número de palas o su longitud no conduce a una mejora del rendimiento. Independientemente de la opción elegida en cuanto a la configuración, dimensiones y forma de las palas, primero se deben realizar cálculos preliminares.

Durante autoinstalación es necesario prestar atención a un parámetro como el estado del suelo en el área donde se colocarán los soportes y los vientos. El mástil se instala cavando un hoyo de no más de 0,5 m de profundidad, que se debe rellenar con mortero de hormigón.

Conexión de red llevado a cabo en un orden estrictamente definido: Primero se conectan las baterías y luego el propio aerogenerador.

La rotación del aerogenerador se puede realizar en un plano horizontal o vertical. En este caso, la elección suele realizarse en el plano vertical, que está relacionado con el diseño estructural. Está permitido utilizar modelos Darrieus y Savonius como rotores.

El diseño de instalación debe utilizar juntas de sellado o una tapa. Gracias a esta solución, la humedad no dañará el generador.

Se debe elegir un lugar abierto para colocar el mástil y el soporte. La altura adecuada para el mástil es en este caso 15 m. Los mástiles son los más utilizados., cuya altura no supera los 5-7 m.

Es óptimo si un generador eólico de fabricación propia funciona como fuente de energía de respaldo.

Estas instalaciones tienen restricciones en su uso, ya que su funcionamiento sólo es posible en aquellas regiones donde la velocidad del viento alcanza unos 7-8 m/s.

Antes de comenzar a crear un molino de viento con sus propias manos, haga cálculos precisos. En algunos casos surgen dificultades al procesar componentes de motores asíncronos;

No se puede crear un molino de viento sin módulos eléctricos y sin una serie de experimentos.

¿Cómo hacer un generador asíncrono con tus propias manos?

aunque siempre puedes comprar un generador asíncrono listo para usar, puedes ir por el otro lado y ahorrar dinero haciéndolo tú mismo. Aquí no habrá dificultades. Lo único que debes hacer es preparar las herramientas necesarias.

  1. Una de las características del generador es que debe girar a mayor velocidad, en lugar del motor. Esto se puede lograr de la siguiente manera. Después de arrancar, es necesario conocer la velocidad de rotación del motor. Un tacómetro o tacómetro nos ayudará a solucionar este problema.
  2. Una vez determinado el parámetro anterior, se debe agregar un 10% al valor. Si, por ejemplo, su par es de 1200 rpm, entonces para un generador será de 1320 rpm.
  3. Para fabricar un generador eléctrico basado en un motor asíncrono, necesitará encontrar una capacitancia adecuada para los condensadores. Además, cabe recordar que todo Los condensadores no deben diferir en sus fases. de cada uno.
  4. Se recomienda utilizar un recipiente de tamaño mediano. Si resulta demasiado grande, provocará un calentamiento del motor asíncrono.
  5. Para montaje Se deben utilizar condensadores., que puede garantizar la velocidad de rotación deseada. Su instalación debe tomarse muy en serio. Se recomienda protegerlos utilizando materiales aislantes especiales.

Estas son todas las operaciones que se deben realizar al instalar un motor generador. Luego podrás proceder a su instalación. Tenga en cuenta que cuando utilice un dispositivo equipado con un rotor de jaula de ardilla, recibirá una corriente de Alto voltaje. Por este motivo, para alcanzar un valor de 220 V, necesitará un transformador reductor.

La cuestión de los generadores de energía eólica es muy relevante en nuestro tiempo. Muchos fabricantes europeos ofrecen generadores eólicos. poder diferente, pero no son baratos. Y todo el sistema, incluido un generador de energía eólica, un inversor para convertir CC en CA y baterías recargables, este es un placer muy caro que es poco probable que se amortice en un futuro próximo. Un consumidor normal de energía eléctrica no puede permitirse este tipo de instalaciones eólicas.

De todo lo dicho, podemos concluir que la cuestión más urgente es reducir el coste de generar electricidad a partir del viento.

Cuando se utilizan generadores de imanes permanentes, se puede obtener un voltaje no muy alto, por regla general no supera los 10 V. Y además, la velocidad del viento no es un valor constante. Las instalaciones de dichos generadores deben estar siempre equipadas con baterías y un inversor. Pero teniendo en cuenta que las baterías más óptimas son las de 150 A/h, es poco probable que alguien quiera involucrarse en un proyecto tan costoso (por ejemplo, la batería del tanque PT-76 pesa 65 kg y está diseñada para 140 A/h).

Como generadores se utilizaron tanto generadores de automóviles como motores síncronos. Pero ambas opciones tienen el mismo inconveniente: la velocidad del rotor del motor es demasiado alta, lo que a su vez provoca un aumento de la relación de transmisión y, por tanto, de las dimensiones del ala eólica. A esto se le suma la inestabilidad de la frecuencia de funcionamiento y la dificultad de estabilizar la tensión de salida, y en el caso de un motor síncrono, dimensiones y peso aún mayores. Para estabilizar el voltaje de salida se pueden utilizar baterías y un inversor, pero esto conducirá al circuito que utilizan actualmente los fabricantes europeos, del que no hablaremos aquí porque es muy caro.

Durante largas búsquedas y experimentos, se dio preferencia a un generador basado en un motor asíncrono con rotor de jaula de ardilla. Al utilizar este esquema, se identificaron muchas ventajas y solo un inconveniente.

Ventajas: pequeñas dimensiones y peso con potencia suficientemente alta; sin necesidad de voltaje de excitación; si utiliza un motor de baja velocidad, se puede reducir la potencia del rotor; la frecuencia de salida es prácticamente independiente de la velocidad del rotor.

Defecto: Este generador no debe sobrecargarse.

El diagrama de conexión de un motor asíncrono con rotor de jaula de ardilla se muestra en la Figura No. 1. Cuando el rotor del motor gira, un campo magnético residual actúa sobre uno de los devanados del estator. En este caso hay una ligera electricidad, que carga uno de los condensadores C1-C3. Debido a que la fase de la tensión en el condensador se retrasa, aparece un campo magnético de mayor magnitud en el rotor, que actúa sobre el siguiente devanado. En consecuencia, el siguiente condensador se cargará con un voltaje más alto. Este proceso continúa hasta que el rotor del generador entra en saturación (1...1,15 s). Después de esto, se puede encender la máquina B2 y utilizar la energía generada por el generador. Además, para el funcionamiento normal del motor en modo generador, la potencia de carga no debe ser superior al 80% de la del motor utilizado como generador. El 20% restante se utiliza para mantener el voltaje en los condensadores, es decir. mantener el generador en condiciones de funcionamiento. Si se excede esta condición El voltaje en los condensadores desaparecerá, lo que significa que desaparecerá el campo magnético en el inducido, lo que conducirá a la desaparición del voltaje en los terminales de la máquina B2. Además, esto sucede casi instantáneamente.

Esto tiene sus inconvenientes y sus ventajas. La desventaja es que solo es posible volver a aplicar voltaje cuando se elimina la causa de la sobrecarga y se apaga el disyuntor B2. El generador entrará lentamente en modo de funcionamiento (en 1...1,5 s). Después de esto, puedes encender B2 y usar la energía. La ventaja es que es casi imposible quemar el generador, ya que la tensión en sus terminales desaparece instantáneamente en 0,1...0,5 s. La tensión de salida tiene forma sinusoidal y es totalmente adecuada para su uso posterior. La frecuencia de salida del generador es 46…60 Hz, que en la mayoría de los casos es suficiente para uso doméstico. Debido a la inestabilidad del voltaje en la salida de voltaje, es necesario instalar un estabilizador (la descripción del circuito y el funcionamiento se describe en un artículo adicional).

La capacidad de los condensadores adicionales se indica en la Tabla No. 1, por kilovatio de la potencia del motor especificada, y para funcionamiento con carga: capacitancia adicional por cada kilovatio de carga.

Cuadro No. 1 Capacidad de los condensadores incluidos en las fases, en microfaradios por 1 kW de potencia.

Tensión entre fases

Capacitancia principal (uF)

En ralentí

Con carga activa

Bajo carga reactiva

Por ejemplo, hay un motor de 3 kW. Se supone que debe conectar una carga reactiva (motor eléctrico, maquina de soldar), con una potencia total de aproximadamente 2 kW. En este caso, queremos que el voltaje entre las fases sea 380. Esto significa que la capacitancia del capacitor C1 será (35) + (26) microfaradios. Como C1=C2=C3, necesitaremos tres condensadores con una capacidad de 30 μF. Si no hay condensadores de la capacidad requerida, puede conectar condensadores de menor capacidad en paralelo. Los condensadores deben ser de papel o papel metálico para un voltaje de al menos 450 V, y preferiblemente 650 V. Es mejor encender el generador a un voltaje entre fases de 220 V y entre cero y fase de 127 V. Esto se debe al hecho de que para el funcionamiento normal del generador no debe excederse el desequilibrio de fases. Con este esquema será posible descargar el generador tanto como sea posible. Además, alimentar bombillas incandescentes y algunas dispositivos de calefacción Es mejor suministrar corriente continua.

Para el generador es necesario utilizar un motor de baja velocidad con rotor de jaula de ardilla. Es mejor utilizar un motor de 360...720 rpm, pero también funcionará un motor de 910 rpm. Esto se debe a la necesidad de girar el rotor a aproximadamente el doble de la velocidad especificada en la hoja de datos del motor y a una reducción en la relación de transmisión de la caja de cambios.

El generador eólico en sí se puede fabricar con cualquier diseño que le resulte conveniente. Aquí se propone el siguiente diseño. El principio de funcionamiento se muestra en la Figura 3 y no necesita explicación. El aerogenerador (Figura No. 4) consta de un ala eólica 1, un soporte 2 y el propio generador 3. El soporte está rígidamente hormigonado y reforzado con tres cables tensores 4. El soporte puede ser de madera, hormigón o metal. . Puedes utilizar un soporte que sirva para transmitir electricidad a distancia, o el tuyo propio. Mejor utilizado como estrías. cable de acero con un diámetro de 10..12 mm. Las muletas a las que se unen los vientos deben estar bien hormigonadas. El marco de las alas del aerogenerador se puede fabricar a partir de tubos con un diámetro de 1 pulgada; su dibujo se muestra en la Figura No. 5. Los alerones se pueden fabricar con varillas de acero con un diámetro de 6 mm. Como eje impulsor se utilizó un tubo de paredes gruesas con un diámetro de 2...2,5 pulgadas, en cuyo extremo inferior se presionó un eje de 300...400 mm de largo. En el extremo inferior del eje hay una ranura para la polea. Los rodamientos son esféricos con abrazaderas cónicas marca 2000810 con su correspondiente alojamiento.

Después del montaje, es necesario equilibrar el ala. El ala equilibrada se puede fijar al soporte mediante cualquier de una manera conveniente, pero lo principal es que la fijación sea suficientemente rígida y fiable. Se estableció experimentalmente que el mejor material Para revestir el ala se utiliza una película de polietileno de 80...120 micrones de espesor. Es bastante duradero, liviano y económico, lo que le permite prescindir del mecanismo de freno, que, por cierto, es en este caso inaceptable, ya que viento fuerte el ala será destruida. Debe cubrirlo con una película plástica en varias capas, soldándolo en las costuras, usando un soldador a través de un trozo de película plástica. La costura soldada debe ser igual y fuerte.

Se utiliza una caja de cambios para impulsar el eje del generador. Puede utilizar una caja de cambios de cualquier sistema excepto un engranaje helicoidal. Como ya se mencionó, el eje del generador debe girar aproximadamente al doble de velocidad y el eje de la turbina eólica gira a una velocidad de 500 rpm con una velocidad del viento de 5 m/s. De ahí la limitación del uso del motor como generador. La mejor opción Puede haber un motor de 360 ​​rpm, pero también puedes usar un motor de 720 rpm. Cuando se utiliza un motor, la altura del ala se puede aumentar en 500 mm. No se recomienda aumentar el ancho del ala, ya que esto reduce la velocidad de rotación; la misma no debe disminuirse, ya que con un aumento en la velocidad de rotación la potencia disminuirá considerablemente y la ley de disminución no es lineal.

Al seleccionar una caja de cambios, debe guiarse por siguiendo las reglas: para la velocidad nominal del ala del aerogenerador es necesario tomar el valor de 500 rpm, que corresponde a una velocidad del viento de 5 m/s, la velocidad de rotación del eje del motor aumenta en 2,3, luego mediante cálculos simples obtenemos el coeficiente de transmisión . El soporte en sí es fácil de fijar al soporte mediante seis pernos. La fijación con reductor es mucho más sencilla. No se recomienda alargar demasiado el eje de la turbina eólica, ya que podría simplemente torcerse. Toda la estructura debe estar conectada a tierra. La resistencia a tierra no debe ser superior a 2 ohmios. A los pies es necesario colocar un gabinete en el que es necesario colocar los condensadores C1-C3, disyuntores B1-B2, diodos V1-V6, un estabilizador de voltaje, una máquina de control, cuatro baterías y un potente convertidor de voltaje para proporcionar energía durante los períodos de calma. El control automático garantiza la conmutación de los circuitos eléctricos en función de la carga y la velocidad del viento. Un potente convertidor de voltaje proporciona carga de batería mientras el generador está inactivo, además de alimentar la red con baterías en ausencia de viento o cuando el voltaje en el generador es muy bajo. Cuando no hay tensión y las baterías están descargadas, el sistema de control automático suministra energía desde la red estándar.

El cable utilizado para conectar el generador y el armario eléctrico debe ser trifásico con una sección transversal no superior a. Los cables utilizados para conectar el armario a los consumidores pueden ser los mismos. La barra de puesta a tierra debe tener una sección de al menos.

¡Atención! Todos los trabajos de instalación deben realizarse con el disyuntor B1 apagado y los condensadores C1-C3 descargados.