Gerador Assíncrono: Fazemos A Partir De Um Motor Assíncrono Com As Nossas Próprias Mãos Para 220 V Sem Alteração, As Diferenças Do Síncrono, O Princípio De Funcionamento E O Dispos

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2024-01-18 12:22

Gerador assíncrono É um dispositivo através do qual é possível fornecer eletricidade a equipamentos industriais, bem como eletrodomésticos. Este tipo de unidade é caracterizado pela facilidade de operação e design conveniente.

Dispositivo

O gerador possui uma estrutura simples. Os principais elementos do dispositivo são:

• rotor;
• estator.

A primeira é uma parte móvel e o segundo elemento retém sua posição durante a operação . Na unidade, não é possível notar de imediato os enrolamentos do fio, para a fabricação normalmente utilizado o cobre. No entanto, existem enrolamentos, apenas eles são feitos de barras de alumínio e têm características aprimoradas.

A estrutura formada por enrolamentos em curto-circuito é chamada de gaiola de esquilo.

Espaço interior preenchido com placas de aço, e as próprias hastes de alumínio são pressionadas nas ranhuras fornecidas no núcleo do elemento móvel. O rotor está localizado no eixo do gerador e ele próprio se apoia em rolamentos especiais. A fixação dos elementos da unidade é feita por duas tampas que prendem o eixo em ambos os lados. O corpo é feito de material metálico. Alguns modelos são equipados adicionalmente com um ventilador para resfriar o aparelho durante a operação e possuem aletas no case.

A vantagem dos geradores é a possibilidade de sua utilização em rede com tensão de 220 V e com taxas mais elevadas. Para a conexão correta da unidade, é necessário selecionar um circuito adequado.

Princípio da Operação

A principal tarefa do gerador é gerar energia elétrica por meio de energia mecânica:

• vento;
• hidráulico;
• interno convertido em mecânico.

Quando o rotor começa a girar, linhas magnéticas de força são formadas em seu contorno. Eles passam pelos enrolamentos fornecidos no estator, resultando em uma força eletromotriz. É ela a responsável pelo aparecimento de corrente nos circuitos. Isso acontece devido à conexão de cargas ativas ao dispositivo.

Um ponto importante a considerar para um bom funcionamento é no rastreamento da velocidade de rotação do eixo … Deve ser maior do que a frequência na qual a corrente alternada é gerada. O último indicador é definido pelos pólos do estator. Simplificando, no processo de geração de eletricidade, é necessário garantir o descasamento de frequência. Eles devem ficar para trás pela quantidade de deslizamento do rotor.

Quando o eixo gira sob a influência de um impulso externo obtido como resultado do uso de energia mecânica e magnetismo residual, surge o próprio CEM do dispositivo. Como resultado, ambos os campos - móvel e estacionário - interagem entre si dinamicamente.

A corrente obtida no GA possui valores pequenos. Para aumentar a potência de saída, você precisará aumento da indução magnética.

Freqüentemente, estatores de capacitores adicionais ajudam a conseguir isso. Eles são conectados aos terminais das bobinas e o desempenho do sistema é monitorado de perto.

Âmbito de aplicação

Os geradores assíncronos são populares e entre as vantagens de tais estações estão:

• resistência à sobrecarga e curto-circuito;
• design simples;
• uma pequena porcentagem de distorção não linear;
• desempenho estável devido ao baixo valor do fator claro;
• estabilização da tensão de saída.

Quando conectado, o gerador emite uma pequena quantidade calor reativo , portanto, seu design não requer a instalação de dispositivos de resfriamento adicionais. Isso permite uma vedação confiável da cavidade interna da unidade para protegê-la de umidade, sujeira ou poeira.

Devido às suas vantagens, os geradores são usados ativamente como fontes de eletricidade nas seguintes áreas e áreas:

• transporte;
• industrial;
• doméstico;
• agrícola.

Também unidades poderosas são encontradas em oficinas de conserto de automóveis . Além disso, seu design simplificado permite que os dispositivos sejam usados como fontes de energia elétrica . Os aparelhos estão conectados a eles para soldagem , e também com a ajuda deles organizam o abastecimento de alimentos para importantes instalações de saúde.

Por meio da operação de geradores desse tipo, é possível construir e lançar usinas eólicas e hidrelétricas em um curto espaço de tempo.

Assim, mesmo aldeias e fazendas distantes das redes centrais podem se abastecer de energia

Qual é a diferença do síncrono?

A principal diferença entre um gerador assíncrono e um síncrono é o modificado projeto do rotor … Na segunda modalidade, o rotor usa enrolamentos de fio. Para organizar o movimento rotacional do eixo e criar indução magnética, a unidade usa uma fonte de energia autônoma, que muitas vezes é um gerador de baixa potência. Ele é colocado paralelamente ao eixo no qual o rotor está localizado.

A vantagem de um gerador síncrono é a geração de energia elétrica limpa . Além disso, o dispositivo sincroniza facilmente com outras máquinas semelhantes, e isso também é uma diferença.

A única desvantagem considere a suscetibilidade à sobrecarga e curto-circuito. Além disso, deve-se notar que a diferença entre os dois tipos de equipamentos está em preço . As unidades síncronas são mais caras do que as unidades assíncronas.

Quanto ao fator claro, seu indicador é muito menor para unidades assíncronas. Portanto, pode-se argumentar que este tipo de dispositivo gera corrente elétrica pura sem qualquer poluição. Devido à ação de tal máquina, é possível garantir uma operação mais confiável:

• UPS;
• carregadores;
• receptores de televisão de nova geração.

O início dos modelos assíncronos é rápido, porém, requer um aumento das correntes de partida, que iniciam a rotação do eixo. A vantagem é que no decorrer do trabalho a estrutura experimenta menos cargas reativas , com isso foi possível melhorar os indicadores do regime térmico. Além disso, a operação de geradores assíncronos é mais estável, independentemente da velocidade na qual o elemento móvel gira.

Visualizações

Existem várias classificações de geradores assíncronos. Eles podem diferir nos seguintes fatores.

• Tipo de rotor - a parte giratória da estrutura. Hoje, as unidades fabricadas deste tipo prevêem um rotor de fase ou gaiola de esquilo em seu design. O primeiro está equipado com um enrolamento indutivo, que é um fio isolado. Com sua ajuda, é possível criar um campo magnético dinâmico. A segunda opção é uma única estrutura de formato cilíndrico. Dentro dele, há pinos equipados com dois anéis de travamento.
• O número de fases de trabalho . Eles significam a saída ou enrolamentos do estator localizados dentro do dispositivo. Nesse caso, o fim de semana pode ter uma fase ou três. Este indicador determina a finalidade do gerador. A primeira opção está disponível para operação em tensão de 220 V, a segunda - 380 V.
• Diagrama de ligação … Existem várias maneiras de organizar a operação de um gerador trifásico. É possível conectar as bobinas ao dispositivo usando uma conexão estrela ou delta. Eles também podem ser colocados nos pólos do elemento estacionário - o estator.

Além disso, os geradores assíncronos são classificados de acordo com a presença ou ausência de um enrolamento de bobina de autoexcitação.

Diagrama de ligação

Hoje vários variações do motor assíncrono … Pode ser monofásico ou trifásico para conexão. Pode ser fornecido com diversos enrolamentos ou com a modernização do projeto do rotor. No entanto, em qualquer caso, os diagramas de conexão do dispositivo permanecem inalterados.

Entre os esquemas comuns estão os seguintes

" Estrela ". Nesse caso, é necessário pegar as pontas dos enrolamentos do estator e conectá-los em um ponto. O método é adequado principalmente para geradores trifásicos, que devem ser conectados a uma linha trifásica em uma tensão mais alta.

" Triângulo ". É uma consequência da primeira opção, apenas a conexão ocorre de forma sequencial. Como resultado, verifica-se que o final do primeiro enrolamento está conectado ao início do segundo, o final do segundo - ao início do terceiro e assim por diante. A vantagem deste método é a possibilidade de gerar potência máxima durante o funcionamento da unidade.

" Estrela-triângulo ". Este método incorporou as vantagens dos dois anteriores. Ele fornece partida suave e entrega de alta potência. Para conectar, você precisará usar um relé de tempo.

Vale ressaltar que os geradores de múltiplas velocidades também possuem seus próprios métodos de conexão. Basicamente, essas são combinações de esquemas de "estrela" e "triângulo" em suas várias modificações.

Cada gerador é conectado ao sistema via um certo esquema que determina como a eletricidade é gerada . Qualquer um destes métodos implica na colocação racional dos fios dos enrolamentos de um elemento estacionário entre os pólos do seu núcleo, só que neste caso a ligação destes fios é efectuada de diferentes formas.

Como fazer isso sozinho?

Para começar, vale a pena esclarecer que não funcionará criar uma estação móvel assíncrona do zero … O máximo que pode ser feito é deixar o rotor sem alterações ou atualizar o motor do tipo assíncrono para um projeto alternativo.

Para realizar as obras de modernização do rotor, basta estocar os prontos estator do motor e realizar uma série de experimentos . A ideia principal por trás da montagem de um gerador caseiro é usar ímãs de neodímio. Com a ajuda deles, será possível dotar o rotor da quantidade de pólos necessária para gerar energia elétrica.

Ao colar os ímãs na peça de trabalho, que primeiro deve ser plantada no eixo, e observando a polaridade e o ângulo de deslocamento, será possível obter o resultado desejado. Você vai precisar de muitos ímãs, a quantidade mínima é de 128 peças. O projeto acabado do rotor é compatível com o estator. Ao realizar este procedimento, é necessário deixar um espaço entre os dentes e os pólos magnéticos do rotor. Deve ser mínimo.

É importante notar que devido à superfície plana dos ímãs, eles precisarão ser retificados. Além disso, os elementos precisarão ser girados.

No processo, é importante resfriar regularmente a estrutura .para evitar deformação e perda de propriedades magnéticas. Se tudo for feito corretamente, o gerador funcionará corretamente.

Só há um problema que pode surgir no processo de criação de um gerador assíncrono. É difícil fazer um projeto de rotor ideal em casa ., portanto, se houver uma oportunidade de usar um torno, é melhor não negligenciá-la. Também leva muito tempo para ajustar e retrabalhar as peças.

Outra opção para obter um gerador é conversão de motor de indução usado em carros … Além disso, você deve comprar um eletroímã, cuja potência atenderá aos requisitos de equipamentos futuros. Vale ressaltar que ao procurar um motor, é preciso levar em consideração que sua potência é a metade do valor que se deseja atingir no gerador.

Para obter o design desejado e organizar seu funcionamento eficiente, você precisará adquirir 3 modelos de capacitor … Cada elemento deve ser capaz de suportar tensões de 600 V.

A potência reativa de um gerador do tipo assíncrono está relacionada com a capacitância do capacitor, portanto, pode ser calculada usando a fórmula . Deve-se notar que conforme a carga aumenta, a potência do gerador aumenta. Assim, para conseguir uma tensão estável na rede, será necessário aumentar a capacitância dos capacitores.