المولد غير المتزامن: نصنعه من محرك غير متزامن بأيدينا 220 فولت دون تغيير ، والاختلافات عن المتزامن ، ومبدأ التشغيل والجهاز

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-18 12:03

مولد غير متزامن هو جهاز يمكن من خلاله تزويد المعدات الصناعية ، وكذلك الأجهزة المنزلية بالكهرباء. يتميز هذا النوع من الوحدات بسهولة التشغيل والتصميم المريح.

جهاز

المولد له هيكل بسيط. العناصر الرئيسية للجهاز هي:

• الدوار.
• الجزء الثابت.

الأول هو جزء متحرك ، والعنصر الثاني يحتفظ بمكانه أثناء التشغيل . في الوحدة ، ليس من الممكن على الفور ملاحظة ملفات السلك ، التي يستخدم فيها النحاس عادة. ومع ذلك ، هناك ملفات ، فقط هي مصنوعة من قضبان الألومنيوم ولها خصائص محسنة.

يُطلق على الهيكل الذي يتكون من لفات قصيرة الدائرة اسم قفص السنجاب.

الفراغ الداخلي مملوءة بألواح فولاذية ، ويتم ضغط قضبان الألمنيوم نفسها في الأخاديد الموجودة في قلب العنصر المتحرك. يقع الدوار على عمود المولد ، وهو نفسه يقف على محامل خاصة. يتم توفير تثبيت عناصر الوحدة من خلال غطائين يشبكان العمود على كلا الجانبين. الجسم مصنوع من مادة معدنية. بالإضافة إلى ذلك ، تم تجهيز بعض الطرز بمروحة لتبريد الجهاز أثناء التشغيل ، وهناك زعانف على العلبة.

ميزة المولدات هي إمكانية استخدامها في شبكة بجهد 220 فولت وبمعدلات أعلى. من أجل التوصيل الصحيح للوحدة ، من الضروري اختيار دائرة مناسبة.

مبدأ التشغيل

تتمثل المهمة الرئيسية للمولد في توليد الطاقة الكهربائية عن طريق الطاقة الميكانيكية:

• ريح؛
• هيدروليكي؛
• تحويل داخلي إلى ميكانيكي.

عندما يبدأ الدوار في الدوران ، تتشكل خطوط قوة مغناطيسية في محيطه. تمر عبر اللفات الموجودة في الجزء الثابت ، مما ينتج عنه قوة دافعة كهربائية. هي المسؤولة عن ظهور التيار في الدوائر. يحدث هذا بسبب اتصال الأحمال النشطة بالجهاز.

نقطة مهمة يجب مراعاتها من أجل التشغيل السلس في تتبع سرعة دوران العمود … يجب أن يكون أكبر من التردد الذي يتم فيه توليد التيار المتردد. يتم تعيين المؤشر الأخير بواسطة أقطاب الجزء الثابت. ببساطة ، في عملية توليد الكهرباء ، من الضروري ضمان عدم تطابق التردد. يجب أن تتخلف بمقدار انزلاق الدوار.

عندما يدور العمود تحت تأثير دافع خارجي تم الحصول عليه نتيجة لاستخدام الطاقة الميكانيكية والمغناطيسية المتبقية ، تنشأ EMF الخاص بالجهاز. نتيجة لذلك ، كلا الحقلين - متنقل وثابت - يتفاعلون مع بعضهم البعض بشكل ديناميكي.

التيار الذي تم الحصول عليه في AG له قيم صغيرة. لزيادة طاقة الخرج ، سوف تحتاج زيادة في الحث المغناطيسي.

في كثير من الأحيان ، تساعد ساكنات المكثف الإضافية على تحقيق ذلك. وهي متصلة بأطراف الملفات ويتم مراقبة أداء النظام عن كثب.

نطاق التطبيق

المولدات غير المتزامنة شائعة ، ومن بين مزايا هذه المحطات:

• مقاومة الحمل الزائد وقصيرة الدائرة ؛
• تصميم بسيط؛
• نسبة صغيرة من التشويه غير الخطي ؛
• أداء مستقر بسبب القيمة المنخفضة للعامل الواضح ؛
• استقرار انتاج التيار الكهربائي.

عند التوصيل ، يصدر المولد كمية صغيرة رد الفعل الحرارة لذلك ، لا يتطلب تصميمه تركيب أجهزة تبريد إضافية. يتيح ذلك إحكامًا موثوقًا للتجويف الداخلي للوحدة لحمايته من الرطوبة أو الأوساخ أو الغبار.

نظرًا لمزاياها ، تُستخدم المولدات بشكل فعال كمصادر للكهرباء في المجالات والمناطق التالية:

• ينتقل؛
• صناعي؛
• المنزلي؛
• زراعي.

كما تم العثور على وحدات قوية في ورش تصليح السيارات .بالإضافة إلى ذلك ، يسمح تصميمها المبسط باستخدام الأجهزة على أنها مصادر الطاقة الكهربائية . الأجهزة مرتبطة بهم للحام ، وأيضًا بمساعدتهم يقومون بتنظيم توريد المواد الغذائية للمهم خدمات الرعاية الصحية.

من خلال تشغيل مولدات من هذا النوع ، يمكن بناء وإطلاق محطات طاقة الرياح والطاقة الكهرومائية في وقت قصير.

وبالتالي ، يمكن حتى للقرى والمزارع البعيدة عن الشبكات المركزية أن تزود نفسها بالطاقة

ما هو الفرق من التزامن؟

الفرق الرئيسي بين المولد غير المتزامن والمولد المتزامن هو المعدل تصميم الدوار … في النموذج الثاني ، يستخدم العضو الدوار ملفات سلكية. لتنظيم الحركة الدورانية للعمود وإنشاء الحث المغناطيسي ، تستخدم الوحدة مصدر طاقة مستقل ، والذي غالبًا ما يكون مولدًا منخفض الطاقة. يتم وضعها بالتوازي مع المحور الذي يقع عليه الدوار.

تتمثل ميزة المولد المتزامن في توليد طاقة كهربائية نظيفة . بالإضافة إلى ذلك ، يتزامن الجهاز بسهولة مع الأجهزة المماثلة الأخرى ، وهذا أيضًا فرق.

العيب الوحيد النظر في القابلية للحمل الزائد وقصر الدائرة. بالإضافة إلى ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن الاختلاف بين نوعي المعدات يكمن في السعر . الوحدات المتزامنة أغلى من الوحدات غير المتزامنة.

بالنسبة للعامل الواضح ، فإن مؤشره أقل بكثير بالنسبة للوحدات غير المتزامنة. لذلك ، يمكن القول أن هذا النوع من الأجهزة يولد تيارًا كهربائيًا نقيًا دون أي تلوث. بسبب عمل مثل هذه الآلة ، من الممكن ضمان تشغيل أكثر موثوقية:

• يو بي إس؛
• شواحن.
• أجهزة استقبال التلفزيون من الجيل الجديد.

تكون بداية النماذج غير المتزامنة سريعة ، ومع ذلك ، فهي تتطلب زيادة في تيارات البدء ، والتي تبدأ دوران العمود. الميزة هي أنه في سياق العمل يتعرض الهيكل لأحمال تفاعلية أقل ، بسبب أنه كان من الممكن تحسين مؤشرات النظام الحراري. بالإضافة إلى ذلك ، يكون تشغيل المولدات غير المتزامنة أكثر استقرارًا بغض النظر عن السرعة التي يدور بها العنصر المتحرك.

الآراء

هناك عدة تصنيفات للمولدات غير المتزامنة. قد تختلف في العوامل التالية.

• نوع الدوار - الجزء الدوار من الهيكل. اليوم ، الوحدات المصنعة من هذا النوع توفر في تصميمها طورًا أو دوارًا على شكل قفص سنجاب. الأول مجهز بملف استقرائي ، وهو سلك معزول. بمساعدتها ، من الممكن إنشاء مجال مغناطيسي ديناميكي. الخيار الثاني هو هيكل واحد له شكل أسطواني. يوجد بداخلها دبابيس مزودة بحلقتين قفل.
• عدد مراحل العمل . إنها تعني لفات الإخراج أو الجزء الثابت الموجودة داخل الجهاز. في هذه الحالة ، يمكن أن تحتوي عطلة نهاية الأسبوع على مرحلة واحدة أو ثلاث مراحل. يحدد هذا المؤشر الغرض من المولد. الخيار الأول متاح للتشغيل بجهد 220 فولت ، والثاني - 380 فولت.
• مخطط الاتصال … هناك عدة طرق لتنظيم تشغيل مولد ثلاثي الطور. من الممكن توصيل الملفات بالجهاز باستخدام اتصال نجمة أو دلتا. يمكن أيضًا وضعها على أقطاب العنصر الثابت - الجزء الثابت.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تصنيف المولدات غير المتزامنة وفقًا لوجود أو عدم وجود ملف ملف الإثارة الذاتية.

مخطط الاتصال

اليوم مختلفة الاختلافات الحركية غير المتزامنة … يمكن أن يكون أحادي الطور أو ثلاث مراحل للتوصيل. يمكن تزويده بعدة لفات أو تحديث تصميم الدوار. ومع ذلك ، في أي حال ، تظل مخططات اتصال الجهاز دون تغيير.

من بين المخططات الشائعة ما يلي

" نجمة ".في هذه الحالة ، من الضروري أن تأخذ نهايات لفات الجزء الثابت وتوصيلها عند نقطة واحدة. هذه الطريقة مناسبة بشكل أساسي للمولدات ثلاثية الطور ، والتي يجب توصيلها بخط ثلاثي الطور بجهد أعلى.

" مثلث ". إنه نتيجة الخيار الأول ، يحدث الاتصال فقط بالتتابع. نتيجة لذلك ، اتضح أن نهاية الملف الأول متصلة ببداية الثانية ، ونهاية الثانية - ببداية الثالث ، وما إلى ذلك. ميزة هذه الطريقة هي إمكانية توليد الطاقة القصوى أثناء تشغيل الوحدة.

" ستار-مثلث ". تضمنت هذه الطريقة مزايا الطريقتين السابقتين. إنه يوفر بداية ناعمة وإيصال طاقة عالية. للاتصال ، ستحتاج إلى استخدام مرحل الوقت.

من الجدير بالذكر أن المولدات متعددة السرعات لها أيضًا طرق اتصال خاصة بها. في الأساس ، هذه مجموعات من مخططات "نجمة" و "مثلث" في تعديلاتها المختلفة.

يتم توصيل كل مولد بالنظام عبر مخطط معين يحدد كيفية توليد الكهرباء .تتضمن أي من هذه الطرق وضعًا منطقيًا لأسلاك لفات عنصر ثابت بين أقطاب قلبه ، فقط في هذه الحالة ، يتم توصيل هذه الأسلاك بطرق مختلفة.

كيف تفعل ذلك بنفسك؟

بادئ ذي بدء ، يجدر توضيح ذلك لن يعمل لإنشاء محطة متنقلة غير متزامنة من البداية … أكثر ما يمكن القيام به هو صنع الدوار بدون تغيير أو ترقية محرك النوع غير المتزامن إلى تصميم بديل.

للقيام بالعمل على تحديث الدوار ، يكفي تخزين المواد الجاهزة الجزء الثابت من المحرك وإجراء سلسلة من التجارب . الفكرة الرئيسية وراء تجميع مولد محلي الصنع هي استخدام مغناطيس نيوديميوم. بمساعدتهم ، سيكون من الممكن تزويد الدوار بالعدد المطلوب من الأعمدة لتوليد الطاقة الكهربائية.

من خلال لصق المغناطيس بقطعة العمل ، والتي يجب أولاً زرعها على العمود ، ومراقبة القطبية وزاوية التحول ، سيكون من الممكن تحقيق النتيجة المرجوة. ستحتاج إلى الكثير من المغناطيس ، أقل كمية هي 128 قطعة. تصميم الدوار النهائي مطابق للجزء الثابت. عند تنفيذ هذا الإجراء ، من الضروري توفير فجوة بين الأسنان والأقطاب المغناطيسية للعضو الدوار. يجب أن يكون الحد الأدنى.

تجدر الإشارة إلى أنه نظرًا لسطح المغناطيس المسطح ، فسوف يحتاجون إلى طحن. بالإضافة إلى ذلك ، سوف تحتاج العناصر إلى الدوران.

في هذه العملية ، من المهم تبريد الهيكل بانتظام .لمنع التشوه وفقدان الخصائص المغناطيسية. إذا تم كل شيء بشكل صحيح ، فسيعمل المولد بشكل صحيح.

هناك مشكلة واحدة فقط يمكن أن تنشأ في عملية إنشاء مولد غير متزامن. من الصعب عمل تصميم دوار مثالي في المنزل .لذلك ، إذا كانت هناك فرصة لاستخدام مخرطة ، فمن الأفضل عدم إهمالها. كما يستغرق الأمر وقتًا طويلاً لتركيب الأجزاء وإعادة صياغتها.

خيار آخر للحصول على مولد هو تحويل المحرك التعريفي المستخدم في السيارات … بالإضافة إلى ذلك ، يجب عليك شراء مغناطيس كهربائي ، ستلبي قوته متطلبات المعدات المستقبلية. من الجدير بالذكر أنه عند البحث عن محرك ، عليك أن تأخذ في الاعتبار أن قوته هي نصف القيمة التي تريد تحقيقها في المولد.

للحصول على التصميم المطلوب وتنظيم تشغيله بكفاءة ، سوف تحتاج إلى الشراء 3 نماذج مكثف … يجب أن يكون كل عنصر قادرًا على تحمل جهد 600 فولت.

ترتبط القدرة التفاعلية لمولد من النوع غير المتزامن بسعة المكثف ، وبالتالي يمكن حسابها باستخدام الصيغة .وتجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة الحمل تزداد قوة المولد. وبالتالي ، من أجل تحقيق جهد ثابت في الشبكة ، سيكون من الضروري زيادة سعة المكثفات.