Generador asíncrono: dispositivo y principio de funcionamiento.

Generador asincrónico Es un dispositivo a través del cual es posible dotar de electricidad a equipos industriales, así como a electrodomésticos. Este tipo de unidades se caracteriza por la facilidad de operación y el diseño conveniente.

El generador tiene una estructura simple. Los principales elementos del dispositivo son:

• rotor;
• estator.

El primero es una parte móvil y el segundo elemento conserva su posición durante el funcionamiento. En la unidad, no es posible notar de inmediato los devanados del cable, para cuya fabricación generalmente se usa cobre. Sin embargo, hay devanados, solo que están hechos de varillas de aluminio y tienen características mejoradas.

Espacio interior llenos de placas de acero, y las propias varillas de aluminio se presionan en las ranuras previstas en el núcleo del elemento móvil. El rotor está ubicado en el eje del generador y él mismo se apoya en cojinetes especiales. La fijación de los elementos de la unidad se realiza mediante dos tapas que sujetan el eje por ambos lados. El cuerpo está hecho de material metálico. Algunos modelos están equipados adicionalmente con un ventilador para enfriar el dispositivo durante el funcionamiento, y hay aletas en la carcasa.

La ventaja de los generadores Es la posibilidad de su uso en una red con una tensión tanto de 220 V como con velocidades superiores. Para la correcta conexión de la unidad, es necesario seleccionar un circuito adecuado.

La tarea principal del generador es generar energía eléctrica mediante energía mecánica:

• viento;
• hidráulico;
• Interno convertido a mecánico.

Cuando el rotor comienza a girar, se forman líneas de fuerza magnéticas en su contorno. Pasan a través de los devanados previstos en el estator, lo que genera una fuerza electromotriz. Es ella quien se encarga de la aparición de corriente en los circuitos. Esto sucede al conectar cargas activas al dispositivo.

Un punto importante a considerar para un buen funcionamiento es en el seguimiento de la velocidad de rotación del eje... Debe ser mayor que la frecuencia a la que se genera la corriente alterna. El último indicador lo establecen los polos del estator. En pocas palabras, en el proceso de generación de electricidad, es necesario garantizar el desajuste de frecuencia. Deberían quedarse atrás por la cantidad de deslizamiento del rotor.

Cuando el eje gira bajo la influencia de un impulso externo obtenido como resultado del uso de energía mecánica y magnetismo residual, surge la propia EMF del dispositivo. Como resultado, ambos campos: móvil y estacionario - interactuar entre sí de forma dinámica.

La corriente obtenida en el AG tiene valores pequeños. Para aumentar la potencia de salida, necesitará aumento de la inducción magnética.

Los generadores asincrónicos son populares y entre las ventajas de tales estaciones se encuentran:

• resistencia a sobrecargas y cortocircuitos;
• diseño simple;
• un pequeño porcentaje de distorsión no lineal;
• rendimiento estable debido al bajo valor del factor claro;
• estabilización del voltaje de salida.

Cuando está conectado, el generador emite una pequeña cantidad calor reactivopor tanto, su diseño no requiere la instalación de dispositivos de refrigeración adicionales. Esto permite un sellado confiable de la cavidad interna de la unidad para protegerla de la humedad, la suciedad o el polvo.

Debido a sus ventajas, los generadores se utilizan activamente como fuentes de electricidad en las siguientes áreas y áreas:

• transporte;
• industrial;
• Doméstico;
• agrícola.

También se encuentran unidades poderosas en talleres de reparación de automóviles. Además, su diseño simplificado permite que los dispositivos se utilicen como fuentes de energía eléctrica. Los aparatos están conectados a ellos para soldar, y también con su ayuda organizan el suministro de alimentos a importantes Centros médicos.

Por lo tanto, incluso las aldeas y granjas alejadas de las redes centrales pueden abastecerse de energía.

La principal diferencia entre un generador asincrónico y un generador síncrono es la modificación diseño de rotor... En la segunda realización, el rotor usa bobinados de alambre. Para organizar el movimiento de rotación del eje y crear inducción magnética, la unidad utiliza una fuente de energía autónoma, que a menudo es un generador de menor potencia. Se coloca paralelo al eje en el que se encuentra el rotor.

La ventaja de un generador síncrono es la generación de energía eléctrica limpia. Además, el dispositivo se sincroniza fácilmente con otras máquinas similares, y esto también es una diferencia.

El único inconveniente considere la susceptibilidad a sobrecargas y cortocircuitos. Adicionalmente, cabe señalar que la diferencia entre los dos tipos de equipos radica en precio. Las unidades síncronas son más caras que las asincrónicas.

En cuanto al factor claro, su indicador es mucho menor para unidades asincrónicas. Por tanto, se puede argumentar que este tipo de dispositivo genera corriente eléctrica pura sin contaminación alguna. Debido a la acción de dicha máquina, es posible garantizar un funcionamiento más confiable:

• UPS;
• cargadores
• Receptores de televisión de nueva generación.

El inicio de los modelos asíncronos es rápido, sin embargo, requiere un aumento de las corrientes de arranque, que inician la rotación del eje. La ventaja es que en el transcurso del trabajo la estructura experimenta cargas menos reactivas, debido a lo cual fue posible mejorar los indicadores del régimen térmico. Además, el funcionamiento de los generadores asíncronos es más estable independientemente de la velocidad a la que gira el elemento móvil.

Existen varias clasificaciones de generadores asincrónicos. Pueden diferir en los siguientes factores.

• Tipo de rotor - la parte giratoria de la estructura. Hoy en día, las unidades fabricadas de este tipo prevén un rotor de fase o de jaula de ardilla en su diseño. El primero está equipado con un devanado inductivo, que es un cable aislado. Con su ayuda, es posible crear un campo magnético dinámico. La segunda opción es una estructura única que tiene forma cilíndrica. En su interior hay pasadores equipados con dos anillos de bloqueo.
• El número de fases de trabajo. Se refieren a los devanados de salida o del estator ubicados dentro del dispositivo. En este caso, el fin de semana puede tener una fase o tres. Este indicador determina el propósito del generador. La primera opción está disponible para operar a un voltaje de 220 V, la segunda - 380 V.
• Diagrama de conexión... Hay varias formas de organizar el funcionamiento de un generador trifásico. Es posible conectar las bobinas al dispositivo mediante una conexión estrella o delta. También se pueden colocar en los polos del elemento estacionario: el estator.

Hoy varios variaciones de motor asincrónico... Puede ser monofásico o trifásico para la conexión. Puede estar provisto de varios devanados o la modernización del diseño del rotor. Sin embargo, en cualquier caso, los esquemas de conexión del dispositivo permanecen sin cambios.

Entre los esquemas comunes se encuentran los siguientes.

• "Estrella". En este caso, es necesario tomar los extremos de los devanados del estator y conectarlos en un punto. El método es adecuado principalmente para generadores trifásicos que necesitan conectarse a una línea trifásica a un voltaje más alto.

• "Triángulo". Es una consecuencia de la primera opción, solo la conexión ocurre secuencialmente. Como resultado, resulta que el final del primer devanado está conectado al comienzo del segundo, al final del segundo, al comienzo del tercero, y así sucesivamente. La ventaja de este método es la posibilidad de generar la máxima potencia durante el funcionamiento de la unidad.

• "Estrella-triángulo". Este método ha incorporado las ventajas de los dos anteriores. Proporciona un arranque suave y entrega de alta potencia. Para conectarse, necesitará utilizar un relé de tiempo.

Cada generador está conectado al sistema a través de cierto esquema que determina cómo se genera la electricidad. Cualquiera de estos métodos implica la colocación racional de los cables de los devanados de un elemento estacionario entre los polos de su núcleo, solo que en este caso, la conexión de estos cables se realiza de diferentes formas.

Para empezar, conviene aclarar que no funcionará crear una estación móvil asincrónica desde cero... Lo máximo que se puede hacer es fabricar el rotor sin alteraciones o actualizar el motor de tipo asíncrono a un diseño alternativo.

Para llevar a cabo trabajos de modernización del rotor, es suficiente abastecerse de confeccionado estator del motor y realice una serie de experimentos. La idea principal detrás de ensamblar un generador casero es usar imanes de neodimio. Con su ayuda, será posible dotar al rotor del número de polos necesario para generar energía eléctrica.

Pegando los imanes a la pieza de trabajo, que primero se debe plantar en el eje, y observando la polaridad y el ángulo de desplazamiento, será posible lograr el resultado deseado. Necesitará muchos imanes, la cantidad mínima es de 128 piezas. El diseño del rotor terminado se adapta al estator. Al realizar este procedimiento, es necesario proporcionar un espacio entre los dientes y los polos magnéticos del rotor. Debería ser mínimo.

En el proceso, es importante enfriar regularmente la estructura.para evitar deformaciones y pérdida de propiedades magnéticas. Si todo se hace correctamente, el generador funcionará correctamente.

Solo hay un problema que puede surgir en el proceso de creación de un generador asincrónico. Es difícil hacer un diseño de rotor ideal en casa.por lo tanto, si existe la posibilidad de utilizar un torno, es mejor no descuidarlo. También se necesita mucho tiempo para ajustar y reelaborar las piezas.

Otra opción con la que hacerse con un generador es conversión de motor de inducción utilizado en automóviles... Además, debe comprar un electroimán, cuya potencia cumplirá con los requisitos en relación con los equipos futuros. Vale la pena señalar que al buscar un motor, debes tener en cuenta que su potencia es la mitad del valor que deseas lograr en el generador.

Para obtener el diseño deseado y organizar su funcionamiento eficiente, deberá adquirir 3 modelos de condensadores... Cada elemento debe poder soportar tensiones de 600 V.

La potencia reactiva de un generador de tipo asíncrono está relacionada con la capacitancia del condensador, por lo que se puede calcular mediante la fórmula. Cabe señalar que a medida que aumenta la carga, aumenta la potencia del generador. Por lo tanto, para lograr un voltaje estable en la red, será necesario aumentar la capacitancia de los condensadores.

Vea el siguiente video sobre el principio de funcionamiento de un generador asíncrono.