Система генератор двигатель постоянного тока
Ранее наиболее доступным источником электрической энергии были сети постоянного тока неизменного напряжения. Такие системы обычно ограничивались крупными промышленными городами. Соответственно промышленность в качестве приводных электродвигателей использовала только машины постоянного тока.
Регулирование скорости вращения таких машин осуществлялось по потоку возбуждения. Это вызывало большое количество проблем, связанных с коммутацией и соответственно скорым выходом из строя коллекторного узла. Это обуславливалось тем, что ток якоря существенно больше тока возбуждения и его регулирование (тогда в качестве регулирующего устройства применялись резисторы) вызывало большие потери мощности, а также тем, что процессы коммутации в коллекторном узле на то время были очень плохо изучены. Поэтому большинство таких электродвигателей работало без регулирования параметров. Схема установки:
Но с развитием промышленных технологий автоматически росли и требования к электроприводам, все больше исследований проводилось в этой области. Значительных успехов при решении проблем процессов коммутации достигли благодаря новым конструкциям обмоток дополнительных и главных полюсов. Но это не решало проблему управления двигателем постоянного тока.
Довольно большим прорывом в области данного рода электропривода стало появление на свет в 1890-е годы системы генератор – двигатель или системы Леонардо. Схема показана ниже:
В данной системе питание якоря электродвигателя производится напрямую от генератора без каких либо преобразовательных устройств. Приводной двигатель генератора вращается с постоянной скорость ω = const. Регулирование выходного напряжения генератора производится изменением потока возбуждения генератора, при этом не возникает проблем в коммутирующем узле (коллекторе). Это связано с тем, что коэффициент пульсаций генератор и двигателя как правило не отличаются или отличаются не существенно. Данная система позволяет регулировать напряжения якоря двигателя от 0 до Umax
Если двигатель работает с постоянной мощностью Р = const, то регулируют только ток возбуждения машины, а если с постоянным моментом М = const, то регулируют только напряжение и ток якоря. Включения электроприводов по такой схеме впервые обеспечило широкий диапазон и большую точность (на то время) регулирования координат при этом процессы коммутации происходят довольно надежно. Характеристики такой системы:
Также прогресс не обходил и машины переменного тока и системы производства, распределения и преобразования электрической энергии переменного напряжения. Усовершенствованные двигатели переменного напряжения стали активно применяться на производстве в качестве нерегулируемых электроприводов. Они привлекали проектировщиков все больше и больше своей простотой, относительно невысокой стоимость и меньшими (в сравнении с машинами постоянного напряжения) массогабаритными показателями. На строящихся заводах активно внедрялись системы электроснабжения переменного тока. Предприятия работающие на постоянном токе впоследствии были переведены на переменный. Впоследствии в качестве приводных двигателей для систем генератор – двигатель стали использовать машины переменного напряжения. Схема показана ниже:
В начале своего развития система генератор – двигатель не имела какого-то особенного конструктивного облика. Установка, сборка и монтаж производились в соответствии с предоставляемыми производственными площадями. В начале 1940 – х начали появляться модульные конструкции системы генератор – двигатель. Регулирующую аппаратуру, приводной двигатель и генератор стали объединять в общие блоки управления электроприводом.
Установка генератор – двигатель обладает следующими достоинствами:
- Отсутствие пульсаций якорного тока;
- Большие кратковременные перегрузки;
- Регулирование скорости в обеих направления в любом допустимом диапазоне;
- Рекуперация энергии в сеть при генераторном режиме работы электродвигателя;
Также есть и недостатки:
- Очень высокие капитальные затраты;
- Большие массогабаритные показатели;
- Необходимость смазки вращающихся частей и их проверка;
- При выходе из строя длительное время ремонта;
- Очень низкий КПД, не выше 80%;
Генератор 12В на основе нитродвигателя
Приветствую любителей помастерить, предлагаю к рассмотрению автономный источник питания, от которого можно зарядить мобильный телефон, ноутбук и прочую технику, а также можно организовать систему освещения на светодиодах в случае отключения света. Автор использовал для своих нужд два маленьких двигателя, их которых получился генератор. В качестве электрического генератора использовался мотор 795, подойдет также 555 или 775. А что касается ДВС, то автор использовал маленький нитродвигатель, который обычно применяются на моделях лодок, самолетов или на машинках на пульте управления. Такой мотор потребляет мало топлива, правда, для него нужно особое топливо с маслом для двухтактных моторов. В зависимости от оборотов генератор вырабатывает от 0 до более чем 20 Вольт. Если вам нужная такая самоделка и вас заинтересовал проект, предлагаю ознакомиться с ним более детально!
Материалы и инструменты, которые использовал автор:
Список материалов:
— нитродвигатель;
— моторчик 795 или подобный постоянного тока;
— карданная передача и латунная муфта;
— ДВП или подобный материал для основы;
— кусочки досок или брусков;
— понижающий преобразователь 5В/3А;
— металлический хомут из стальной пластины;
— саморезы.
Список инструментов:
— ножовка;
— отвертка;
— паяльник.
Процесс изготовления генератора:
Шаг первый. Чистка двигателя
Автор использовал старый моторчик, который давно не работал. Как итог, двигатель был разобран и хорошо почищен, автор использовал WD-40. Как только все детали засверкали, мотор можно собирать обратно и делать первый запуск.
Шаг второй. Установка нитромотора
Нитродвигатель устанавливаем на основание, это может быть толстый ДВП, фанера или подобное. Надежно крепим двигатель винтами, а также устанавливаем рядом топливный бак. На моторе также есть глушитель, его нужно тоже прикрутить к основе через брусочек или кусок доски.
Шаг третий. Подключение генератора
Напротив вала нитродвигателя устанавливаем вал нашего электрического мотора-генератора, лучше сделать оси максимально на одном уровне. Валы моторов автор соединил через крестовину от карданной передачи. Конечно, такой узел будет передавать крутящий момент рывками и лучше использовать полноценный кардан. Если кардана нет, можно соединить валы с помощью куска крепкого шланга и хомутов.
Для генератора приклеиваем упоры из брусочков и хорошо притягиваем его к основе винтами или саморезами. Автор сначала использовал горячий клей, в результате чего мотор сразу отлетел. Использование горячего клея в таком случае не является вариантом, потому как генератор под нагрузкой будет вырабатывать немало тепла.
Шаг четвертый. Испытания
В качестве испытаний автор зажег автомобильную лампу накаливания на 12В. Путем увеличения оборотов было достигнуто перегорание лампочки и напряжение более 20В.
Далее автор подключил к выходам контакта понижающий преобразователь, который способен снижать входное напряжение 7-24В до 5В с током 3А. От этого преобразователя автор и заряжает мобильный телефон.
Конечно, обороты нитродвигателя нужно будет отрегулировать так, чтоб генератор выдавал нужный ток при минимальных оборотах. Не забывайте, что генератор выдает постоянный, но пульсирующий ток, который обязательно нужно сглаживать конденсаторами.
На этом проект окончен, надеюсь, вам проект понравился, и вы нашли для себя полезные мысли. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное, не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками!
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.генератор — это… Что такое Мотор-генератор?
- Мотор-генератор
Умформер (нем. Umformer, Электромашинный преобразователь) — электрическая машина для преобразования тока одной частоты в ток другой частоты. Например:
Чаще всего представляет собой электродвигатель, соединенный валом с генератором. В конструкцию также вводятся дополнительные устройства для стабилизации выходного напряжения и частоты.
Известны также умформеры с единым ротором, в которых обмотки разного рода тока разъединены. Обмотки постоянного тока выводятся на коллектор, а переменного — на контактные кольца.
Есть также машины с общими обмотками для разного рода тока.
Применения
Принцип действия умформера может применяться для преобразования:
- рода тока
- напряжения
- частоты
Широко использовались в авиационной, танковой и ракетной технике СССР вплоть до 70-х годов, в частности, для питания ламповых устройств.
Умформеры использовались в системах электрического питания ЭВМ первого поколения.
Умформеры (мотор-генераторы) применялись в трамваях и троллейбусах с косвенной системой управления для получения низкого напряжения (24В), питающего цепи управления. В 80-х — 90-х годах были вытеснены статическими полупроводниковыми преобразователями на тиристорах (ТЗУ), а позже на транзисторах.
Достоинства и недостатки
К достоинствам можно отнести:
- гальваническую развязку входной и выходной цепей
- получение на выходе почти идеального синусоидального напряжения, без шумов, связанных с работой других потребителей сети
- простоту устройства и его обслуживания
- устойчивость к радиации
- возможность получить на выходе трехфазное напряжение без какого-либо существенного усложнения конструкции
- фильтрация бросков тока при резком изменении нагрузки и кратковременном отключении питающего напряжения за счет инерции ротора
- высокий КПД преобразования, достигающий 97-98%.
Недостатки:
- сравнительно низкий ресурс, в связи с наличием движущихся частей
- высокая масса и стоимость за счет материалоёмкости конструкции
- вибрация и шум
- необходимость технического обслуживания (смазка подшипников, чистка коллекторов, замена щеток в коллекторных машинах)
В настоящее время
В настоящее время вытеснен из мобильных применений твердотельными преобразователями, а также более широким использованием низковольтной аппаратуры. По-прежнему выгодно применение в промышленности и энергетике для преобразования сравнительно больших мощностей. Перспективно применение умформеров на основе асинхронизированных синхронных машин для передачи мощностей между сетями 50 и 60 Гц.
Ссылки
Внешний вид
Wikimedia Foundation. 2010.
- Мотоо Кимура
- Мотор
Смотреть что такое «Мотор-генератор» в других словарях:
МОТОР-ГЕНЕРАТОР — агрегат, служащий для преобразования переменного тока в постоянный или обратно. М. г. состоит из двух электр. машин, соединенных механически: одной переменного тока и другой постоянного. Если первую машину присоединить к сети переменного тока, то … Технический железнодорожный словарь
мотор-генератор — мотор генератор, мотор генератора … Орфографический словарь-справочник
МОТОР-ГЕНЕРАТОР — (Motor generator) см. Двигатель генератор. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь
мотор-генератор — агрегат для преобразования одного вида электрического тока в другой или для преобразования постоянного тока одного напряжения в постоянный ток другою напряжения, состоит из соединённых муфтой электромотора переменного тока с динамо машиной… … Словарь иностранных слов русского языка
мотор-генератор — сущ., кол во синонимов: 1 • агрегат (34) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
МОТОР-ГЕНЕРАТОР — см. Двигатель генераторный агрегат … Большой энциклопедический политехнический словарь
мотор-генератор — мото/р генера/тор, мото/р генера/тора … Слитно. Раздельно. Через дефис.
Генератор-двигатель — (нем. Umformer, умформер, электромашинный преобразователь) электрическая машина для преобразования электрической энергии из одной ее формы в другую. Например: преобразование постоянного электрического тока в переменный, как правило,… … Википедия
генератор (волн редуктора) — (39) Узел волнового редуктора для создания движущихся зон зацепления гибкого колеса с жестким колесом. [ГОСТ Р 50370 92] Тематики редукторы и мотор редукторы Обобщающие термины узлы редуктора … Справочник технического переводчика
электродвигатель-генератор — мотор генератор — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом Синонимы мотор генератор EN motor generator … Справочник технического переводчика
Из какого двигателя лучше генератор ? — Мысли и идеи
любого нормального коллекторника хватит. Для любителей особых изысков — можно перемотать индуктор от мегаомметра более толстым проводом и меньше витков, если нужен ручной привод, там он уже готовый.
Я и использую динамо от мегаомметра — перемотал родную катушку, проводом 0,3 мм — но не хватило, напряжение 3в на выходе, ток 200мА. Хотел купить провод и домотать, но посмотрел цены и подумал не запихать ли коллекторный — запихал, но шестеренки немного отличаются, решил тогда просто посмотреть на что он способен, двигатель мощный, но оборотов шуруповерта ему хватило только на 2,5в. Дальше стал смотреть на шаговый, но мощные дорогие, а мелкие как я понял ни на что кроме светодиодов не способны. По габаритам — мне нужен мотор диаметром не более 42 мм — тогда я смогу вставить его в сам корпус редуктора мегаомма (в то отверстие в котором регулятор оборотов стоит), мой как раз входит. Единственное я не пробовал пока его крутить тем редуктором от мегаомметра.
генератор от мотоцикла
Думал в сторону генераторов скутера, но думаю ему тоже оборотов будет не хватать, а городить еще пару шестерен мне не хочется.
В общем пока подумаю еще, если ни чего более менее подходящего и не дорогого не найду — буду покупать провод и мотать родную катушку. Надеялся просто найти что нибудь по лучше.
Изменено пользователем Mechanicus