Loji kuasa angin berdasarkan motor elektrik tak segerak. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Sumber tenaga alternatif

 Komen artikel

Masalah tenaga murah mengujakan fikiran ramai. Mereka juga tidak mengendahkan saya. Tetapi, ternyata, masalah baru sahaja bermula. Persoalan semasa reka bentuk dan pembinaan stesen itu timbul hampir serta-merta.

Berikut adalah beberapa daripadanya: "Penjana mana yang hendak digunakan?", "Bagaimana untuk mencapai kestabilan voltan keluaran semasa perubahan kuat angin, kelajuannya antara 2 hingga 25, atau bahkan 30 m/s?", "Apa yang perlu dilakukan apabila angin hilang sepenuhnya?",

Bagaimana untuk memunggah turbin angin semasa ribut dan taufan yang kuat?", "Apa yang perlu dilakukan dalam kes di mana terdapat angin, tetapi tenaga tidak digunakan, atau, sebaliknya, apabila tenaga diperlukan, tetapi tidak ada angin?", "Bagaimanakah untuk menjimatkan dan menggunakan tenaga yang berlebihan dengan lebih cekap?” dan, akhirnya, “Reka bentuk “kincir angin” yang manakah lebih baik?”

Kedua-dua penjana kereta dan motor segerak digunakan sebagai penjana. Tetapi kedua-dua pilihan mempunyai kelemahan yang sama: kelajuan rotor turbin angin diperlukan terlalu tinggi, dan ini, seterusnya, membawa kepada peningkatan nisbah gear, dan oleh itu peningkatan dalam dimensi sayap angin.

Ini juga menambah ketidakstabilan frekuensi yang lebih besar dan kesukaran untuk menstabilkan voltan keluaran dengan pasti, dan dalam hal menggunakan motor segerak, juga dimensi dan berat yang besar.

Semasa pencarian yang panjang, keutamaan diberikan kepada penjana berdasarkan motor tak segerak dengan rotor sangkar tupai.

Kelebihan penjana ini benar-benar mengagumkan: dimensi kecil dan berat dengan kuasa yang cukup tinggi; tidak memerlukan voltan pengujaan; jika anda menggunakan enjin berkelajuan rendah, maka kuasa pemutar boleh dikurangkan; frekuensi keluaran boleh dikatakan bebas daripada kelajuan putaran pemutar penjana. Walau bagaimanapun, terdapat kelemahan yang ketara: penjana ini tidak boleh dibebankan.

Gambar rajah sambungan untuk motor tak segerak dengan rotor sangkar tupai ditunjukkan dalam Rajah 1.

Ciri teknikal penjana angin:

• Kuasa turbin angin pada kelajuan angin 5 m/s......4000 W
• Kelajuan putaran aci turbin angin pada angin 5 m/s......500 rpm
• Kuasa penjana......2000 W
• Voltan keluaran penjana......220 (380) V
• Kekerapan voltan keluaran......46...60 Hz

Apabila pemutar motor berputar, medan magnet sisa bertindak pada salah satu belitan stator. Dalam kes ini, arus elektrik kecil timbul, yang mengecas salah satu kapasitor C1-C3.

Disebabkan fakta bahawa fasa voltan pada kapasitor ketinggalan sebanyak 90°, medan magnet dengan magnitud yang lebih besar muncul pada pemutar, yang bertindak pada belitan seterusnya. Sehubungan itu, kapasitor seterusnya akan dicas pada voltan yang lebih tinggi. Proses ini berterusan sehingga pemutar penjana memasuki ketepuan (1...1,5 s). Selepas ini, anda boleh menghidupkan mesin B2 dan menggunakan tenaga yang dihasilkan oleh penjana. Selain itu, untuk operasi biasa enjin dalam mod penjana, kuasa beban hendaklah tidak lebih daripada 80% daripada enjin yang digunakan sebagai penjana. Baki 20% digunakan untuk mengekalkan voltan pada kapasitor, i.e. mengekalkan penjana dalam keadaan berfungsi.

Sekiranya keadaan ini melebihi, voltan pada kapasitor akan hilang, yang bermaksud bahawa medan magnet pada angker juga akan hilang, yang akan menyebabkan kehilangan voltan pada terminal mesin B2. Lebih-lebih lagi, ini berlaku hampir serta-merta.

Ini mempunyai kelemahan dan kelebihannya. Kelemahannya ialah penggunaan semula voltan hanya mungkin apabila punca beban lampau dihapuskan dan pemutus litar B2 dimatikan. Penjana akan memasuki mod pengendalian semula (dalam 1...1,5 s). Selepas ini, anda boleh menghidupkan B2 dan menggunakan tenaga. Kelebihannya ialah penjana hampir mustahil untuk dibakar, kerana voltan pada terminalnya hilang serta-merta, dalam masa 0,1...0,5 s. Voltan keluaran mempunyai bentuk sinusoidal dan sesuai sepenuhnya untuk kegunaan selanjutnya. Kekerapan keluaran penjana ialah 46...60 Hz, yang dalam kebanyakan kes adalah mencukupi untuk kegunaan rumah. Oleh kerana ketidakstabilan voltan pada output penjana, ia adalah perlu untuk mengeluarkan penstabil.

Beberapa perkataan mengenai kapasitor tambahan. Jadual menunjukkan kapasiti kapasitor per kilowatt kuasa motor yang dipasang, dan untuk operasi dengan beban - kapasiti tambahan untuk setiap kilowatt beban.

Sebagai contoh, terdapat motor 3 kW. Ia sepatutnya menyambungkan beban reaktif (motor elektrik, mesin kimpalan...) dengan jumlah kuasa kira-kira 2 kW. Dalam kes ini, kita mahu ada 380 V antara fasa. Ini bermakna kapasitansi kapasitor C1 ialah (3x5) + (2x6) mikrofarad. Oleh kerana C1=C2=C3, kita memerlukan tiga kapasitor dengan kapasiti 30 μF. Jika tiada kapasitor kapasiti yang diperlukan, maka kapasitor kapasiti yang lebih kecil boleh disambungkan secara selari. Kapasitor mestilah kertas atau logam-kertas untuk voltan sekurang-kurangnya 450 V, dan lebih baik - 630 V. Dari pengalaman saya sendiri, saya boleh mengatakan bahawa adalah yang terbaik untuk menghidupkan penjana pada voltan antara fasa 220 V, dan antara sifar dan fasa 127 V. Ini disebabkan oleh fakta bahawa untuk operasi biasa penjana, ketidakseimbangan fasa tidak boleh melebihi 45°.

Dalam kes ini, pendawaian elektrik boleh dilakukan mengikut rajah yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Dengan skim ini, adalah mungkin untuk memunggah penjana sebanyak mungkin.

Di samping itu, adalah lebih baik untuk menghidupkan lampu lampu pijar dan beberapa peranti pemanasan dengan arus terus.

Untuk penjana adalah perlu menggunakan motor berkelajuan rendah dengan rotor sangkar tupai. Sebaik-baiknya gunakan enjin 360...720 rpm, tetapi enjin 910 rpm juga sesuai. Ini disebabkan oleh keperluan untuk memutar pemutar pada kira-kira dua kali kelajuan yang ditunjukkan dalam helaian data enjin, dan oleh pengurangan nisbah gear kotak gear.

Pemasangan penjana angin itu sendiri boleh dibuat mengikut mana-mana skema yang sesuai untuk anda. Saya mencadangkan reka bentuk berikut. Turbin angin adalah gabungan pemutar Dare dan Savonius, yang sedikit dipermudahkan dan diubah suai. Prinsip operasi ditunjukkan dalam Rajah 3 dan tidak memerlukan penjelasan.

Turbin angin (Rajah 4) terdiri daripada sayap angin 1, sokongan 2 dan penjana itu sendiri 3. Sokongan itu dikonkrit tegar dan diperkukuh dengan tiga kabel tegangan 4. Sokongan boleh dibuat daripada kayu, konkrit, atau logam.

Anda boleh menggunakan sokongan yang digunakan untuk menghantar elektrik, atau longgokan.

Untuk wayar lelaki, lebih baik menggunakan kabel keluli dengan diameter 6...9 mm atau dawai keluli dengan diameter 10...12 mm.

Tongkat yang dipasang wayar lelaki itu juga perlu dikonkritkan dengan baik. Rangka sayap turbin angin boleh dibuat daripada paip dengan diameter 1 inci, lukisannya ditunjukkan dalam Rajah 5.

Aileron boleh dibuat daripada rod keluli dengan diameter 6 mm. Paip berdinding tebal dengan diameter 2...2,5 inci digunakan sebagai aci pemacu, ke hujung bawah yang mana aci sepanjang 300...400 mm ditekan.

Di hujung bawah aci terdapat alur untuk takal. Galas adalah sfera dengan pengapit tirus jenama 2000810 dengan perumah yang sepadan.

Selepas pemasangan, sayap mesti seimbang. Sayap yang dipasang dilekatkan pada sokongan dengan cara yang mudah, tetapi perkara utama ialah pengikatnya cukup tegar dan boleh dipercayai. Ia telah ditubuhkan secara eksperimen bahawa bahan terbaik untuk menutup sayap adalah filem polietilena dengan ketebalan 80...120 mikron. Ia agak tahan lama, ringan dan murah, membolehkan anda menghapuskan mekanisme brek, yang, dengan cara itu, tidak boleh diterima dalam peranti ini, kerana dalam angin kencang sayap akan musnah. Anda perlu menutupnya dengan filem polietilena dalam beberapa lapisan, mematerikan jahitan dengan besi pematerian melalui sekeping filem polipropilena. Saya syorkan berlatih memateri terlebih dahulu.

Jahitan yang dikimpal mestilah licin dan kuat. Sayap itu, tentu saja, boleh ditutup dengan bahan lain, seperti kanvas, papan lapis atau bahkan logam, tetapi anda perlu memikirkan peranti yang akan membolehkannya dipunggah dalam angin kencang. Menutup dengan logam atau papan lapis tidak disyorkan kerana jisim sayap meningkat. Bingkai itu sendiri boleh dibuat daripada duralumin, yang akan mengurangkan beratnya, tetapi bahan ini lebih mahal. Sayap yang diperbuat daripada selat pain dengan keratan rentas 50x50 mm juga diuji, tetapi hasilnya tidak begitu baik, kerana pada angin kencang pertama ia diterbangkan sehingga hancur.

Kotak gear digunakan untuk memacu aci penjana. Anda boleh menggunakan kotak gear dari mana-mana sistem kecuali gear cacing. Seperti yang telah disebutkan, aci penjana mesti diputar pada kira-kira dua kali kelajuan, dan aci turbin angin berputar pada kelajuan 500 rpm pada kelajuan angin 5 m/s.

Oleh itu had pada enjin yang digunakan sebagai penjana. Motor 360 rpm mungkin pilihan terbaik, tetapi motor 720 rpm juga boleh digunakan. Apabila menggunakan enjin 910 rpm, ketinggian sayap mesti dinaikkan sebanyak 500 mm. Ia tidak disyorkan untuk meningkatkan lebar sayap, kerana ini akan mengurangkan kelajuan putaran; ia juga tidak boleh dikurangkan, kerana dengan peningkatan dalam kelajuan putaran, kuasa akan berkurangan dengan banyak, dan hukum pengurangan adalah tidak linear.

Apabila memilih kotak gear, anda perlu dipandu oleh peraturan berikut: untuk kelajuan nominal sayap turbin angin anda perlu mengambil nilai 500 rpm, yang sepadan dengan kelajuan angin 5 m/s, putaran aci enjin kelajuan meningkat sebanyak 2,3, kemudian menggunakan pengiraan mudah kita memperoleh pekali penghantaran

 Pilihan untuk memasang penjana pada sokongan menggunakan pengurang tali pinggang ditunjukkan dalam Rajah 6. Pendakap itu sendiri mudah dipasang pada sokongan menggunakan enam kancing. Dengan pengurang gear, pemasangan lebih mudah.

Saya tidak mengesyorkan membuat aci turbin angin terlalu panjang, kerana ia mungkin akan berpintal. Pemasangan turbin angin mesti dilakukan dalam cuaca tenang menggunakan tali pinggang keselamatan dan cakar pelekap. Keseluruhan struktur mesti dibumikan. Rintangan pembumian hendaklah tidak lebih daripada 2 ohm. Di kaki anda perlu memasang kabinet di mana anda perlu meletakkan kapasitor C1-C3, pemutus litar B1-B2, diod V1-V6, penstabil voltan, mesin kawalan, empat bateri dan penukar voltan yang kuat untuk membekalkan elektrik dalam masa tenang. Kawalan automatik memastikan pensuisan litar kuasa bergantung pada beban dan kelajuan angin.

Penukar voltan berkuasa mengecas bateri apabila penjana melahu, serta membekalkan kuasa rangkaian daripada bateri apabila tiada angin atau voltan pada penjana sangat rendah. Apabila tiada angin dan bateri dinyahcas, sistem kawalan automatik membekalkan tenaga daripada rangkaian standard. Malangnya, unit kawalan automatik dan penukar voltan berkuasa berada di luar skop artikel ini.

Kabel yang digunakan untuk menyambungkan penjana dan kabinet kuasa mestilah tiga fasa dengan keratan rentas teras tidak lebih daripada 4 mm2. Kabel yang menyambungkan kabinet kepada pengguna mungkin sama. Bas pembumian mesti mempunyai keratan rentas sekurang-kurangnya 12 mm2.

Perhatian! Semua kerja pada pemasangan pemasangan elektrik mesti dijalankan dengan pemutus litar B1 dimatikan dan kapasitor C1-C3 dinyahcas.

Banyak masalah masih tidak dapat diselesaikan. Sebagai contoh, bagaimanakah tenaga yang tidak digunakan boleh disimpan supaya ia boleh digunakan pada waktu tenang? Bateri plumbum dan alkali biasa tidak menunjukkan hasil yang terbaik. Saya berharap pembaca juga akan berminat dengan masalah ini, dan penyelesaiannya masih akan ditemui.

Penjana ini boleh disambungkan kepada enjin pembakaran dalaman dan digunakan sebagai pemberat. Walau bagaimanapun, bahan api untuk enjin sedemikian masih perlu dibeli, dan ini tidak begitu menguntungkan.

Kapasitian kapasitor yang termasuk dalam fasa, dalam mikrofarad setiap 1 kW kuasa, diberikan dalam jadual:

Pengarang: V.V. Chirka

Lihat artikel lain bahagian Sumber tenaga alternatif.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib Kanta sentuh Microsoft mengukur gula darah 10.01.2012 Seperti yang anda ketahui, aktiviti bahagian penyelidikan Microsoft Research merangkumi penyelidikan asas dan gunaan dalam pelbagai bidang. Pada masa ini, pakar dari Microsoft Research dan University of Washington sedang mengusahakan penciptaan kanta sentuh "pintar" yang boleh mengukur gula darah dengan keupayaan untuk menghantar data secara wayarles ke peranti luaran supaya pesakit boleh mengawal perubahan dalam penunjuk ini secara bebas. Kanta sentuh sedemikian boleh menjadikan hidup lebih mudah bagi pesakit diabetes jenis XNUMX yang memerlukan pemantauan berterusan paras gula dalam darah. Masa pengeluaran besar-besaran kanta sentuh ini masih tidak diketahui. Microsoft berkata kanta pintar akan tersedia "sebaik sahaja semuanya siap." Dijangkakan generasi kanta sebegini akan mengeluarkan semula maklumat tentang kandungan gula dalam darah dengan sendirinya tanpa perlu memaparkan data pada paparan komputer atau telefon pintar.

Berita menarik lain:

▪ Perkhidmatan IBM Watson Discovery Advisor

▪ FUJITSU membangunkan cip RFID dengan memori FRAM

▪ Kereta dalam perisai seramik

▪ Pemproses 8 teras pada ARM big.LITTLE

▪ Masalah: Terlalu sedikit ais dan salji di jalan raya

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ Bahagian tapak Keselamatan dan keselamatan. Pemilihan artikel

▪ pasal Spark of God. Ungkapan popular

▪ artikel Bilakah mereka mula meraikan Hari Orang Suci? Jawapan terperinci

▪ artikel Mesin pengisar. bengkel rumah

▪ artikel Cat enamel. Resipi dan petua mudah

▪ artikel peribahasa dan pepatah Serbia. Pilihan yang banyak

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024