Vaihtosähkömoottorista generaattori

Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Wikipedian mukaa
http://fi.wikipedia.org/wiki/Vaihtos%C3 ... B6moottori

Kaikkia sähkömoottoreita voidaan käyttää myös generaattoreina.



Ei vaan yhtäkkiä kolise, että miten ihmeessä oikosulkumoottoria voitaisiin käyttää generaattorina, vai perustuisiko se siihen mahdollisuuteen että jos saadaan aikaan roottoriin virtapulssi (jollain tavoin tai esim. esimagnetoinnilla) niin se häkkikäämityksen vaihtovirta synnyttäisi vaihtelevan magneettikentän joka indusoisi jännitteen staattorikäämittykseen.

Roottorinhan täytyy saada joka tapauksessa vaihteleva magneettikenttä aikaan jollain tavoin.

Sivut

Kommentit (59)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
David
Roottorinhan täytyy saada joka tapauksessa vaihteleva magneettikenttä aikaan jollain tavoin.



Jos epätahtimoottori on kiinni verkossa, se ottaa magnetointiloistehon sieltä. Se tuottaa tehoa verkkoon, jos pyörität sitä yli tahtinopeudella. Jos ei verkkoa ole, sitten loisteho magnetointiin pitää tuottaa vaiheiden väliin viritetyillä konkilla ja toivoa että roottorin remanenssivuo riittää käynnistämään sähköntuotannon. Noihin virityksiin on ohjeita netissä paljon. Yhteistä niille on, että lopputulos on halpa ja huono (stabiilisuus on mitä sattuu, remanenssivuo voi hävitä jne.).

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Ok, ymmärrän jotenkuten vaikkakin hieman huonosti onkin hallinnassa näiden induktiivisten ja kapasitiivisten kuormitusten ja tehojen merkitys sähkön tuotannon ja käytön kannalta.

Toinen asia mikä hieman ihmetyttää on esim. se että ei selvitä ilman vierasmagnetointia vaihtovirtageneraattorilla. Eihän nyt autossakaan ole mitään erillistä magnetointivirran kehittäjää vaikka akku toimiikin herätevirtana. Kun generaattori tuottaa virtaa, niin akku voidaan vaikka vaihtaa toiseen eikä auton virrantuotanto lakkaa välillä, eli samaa virtaa mitä generaattori tuottaa käytetään myös magnetointiin tasasuuntaajan avulla.

Tiettävästi laivoissakin on varavoimalähteet, joita voidaan käyttää jos koneet pysähtyvät, eikö näitä voitaisi käyttää magnetointivirran lähteinä, miksi pitäisi olla erillinen magnetointivirran muodostaja varsinaisen generaattorin yhteydessä.

Lähinnä nyt mietin tätä siltä kannalta, että jos haluan rakentaa tuulivoimalan, joka tuottaa sähköä niin eikö yksinkertaisinta olisi tuottaa esimagnetointi niillä (esim. 24 V) akuilla ja generaattorin tuottaessa jäänitteen tuottaa se magnetointivirta tasasuuntaajilla kuten autossakin toki tuossa tarvittaneen sitten joku hakkuriteholähde tasasuuntaajan lisäksi

Liittyykö siis tuo erillismagnetointi jotenkin verkon induktiivisen / kapasitiivisen kuormituksen hallintaan, vai mistä moinen "vaatimus" on peräisin.

Vierailija

Auton laturissa magneettivuo tehdään roottoriin käämityksen avulla. Syöttämällä roottoriin tasavirtaa saadaan roottoriin muodostettua magneettinavat. Magnetointivirtaa säätelemällä säädetään kätevästi magnetoinnin voimakkuus, ja samalla laturin akkuun syöttämä virta.

Oikosulkumoottorissa on periaatteessa sama asia, roottorin oikosulkusauvoissa kulkeva virta muodostaa roottoriin magneettinavat. Oikosulkumoottorin toiminnan ymmärtäminen ei ole mitenkään helppoa(vielä hankalampaa on hahmottaa miten kyseinen moottori toimii generaattorina kondensaattoreiden avulla), kannattaa ensin selvittää itselleen miten toimivat kestomagnetoitu generaattori ja käämityllä roottorilla toimiva gene.

Kestomagnetoinnin suurin etu onkin juuri siinä, ettei magnetoinnistä huolehtimiseen tarvita mitään apulaitteistoa. Käämityllä roottorilla varustetussa generaattorissa on etuina juuri säädön helppous, magnetointivirtaa säätelemällä voidaan hallita kätevästi generaattorin tuottoa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26853
Liittynyt16.3.2005
David
Ok, ymmärrän jotenkuten vaikkakin hieman huonosti onkin hallinnassa näiden induktiivisten ja kapasitiivisten kuormitusten ja tehojen merkitys sähkön tuotannon ja käytön kannalta.



Ei minullakaan ole tuo asia nin hyvin hallussa, että osaisin sitä kansantajuistaa tai soveltaa.

Toinen asia mikä hieman ihmetyttää on esim. se että ei selvitä ilman vierasmagnetointia vaihtovirtageneraattorilla. Eihän nyt autossakaan ole mitään erillistä magnetointivirran kehittäjää vaikka akku toimiikin herätevirtana. Kun generaattori tuottaa virtaa, niin akku voidaan vaikka vaihtaa toiseen eikä auton virrantuotanto lakkaa välillä, eli samaa virtaa mitä generaattori tuottaa käytetään myös magnetointiin tasasuuntaajan avulla.



Auton vaihtovirtageneraattori on ns. tahtigeneraattori, jossa roottorin tasasähkömagneetti tuottaa kentän, joka pyörii roottorin mukana. Kentän voi tietysti tehdä millä tahansa sähköllä, mutta ongelma on tilanne, jossa systeemissä ei ole akkua ja generaatori käynnistetään. Jos silloin roottorissa ei ole remanenssimagnetismia (eli heikkoa jäännöstä edellisestä käytöstä), se ei ala tuottaa sähköä. Usein roottoriin jää pieni remanenssivuo, ja jos magnetointipiiri on fiksusti tehty, sen tuottama pieni staattorivirta kasvattaa magnetointia ja generaattori käynnistyy.

Lähinnä nyt mietin tätä siltä kannalta, että jos haluan rakentaa tuulivoimalan, joka tuottaa sähköä niin eikö yksinkertaisinta olisi tuottaa esimagnetointi niillä (esim. 24 V) akuilla ja generaattorin tuottaessa jäänitteen tuottaa se magnetointivirta tasasuuntaajilla kuten autossakin toki tuossa tarvittaneen sitten joku hakkuriteholähde tasasuuntaajan lisäksi



Se voi olla yksinkertaisinta, mutta autojen laturit ovat erittäin huonoja tuulivoimakäyttöön. Magnetointi kuluttaa kohtuuttomasti tehoa silloin kun generaattoria käytetään osateholla. Kestomagnetoitu tahtigeneraattori on paljon parempi. Se ei ole niin säädettävä, mutta hyötysuhteeltaan parempi ja säädön voi tehdä hakkurilla.

Liittyykö siis tuo erillismagnetointi jotenkin verkon induktiivisen / kapasitiivisen kuormituksen hallintaan, vai mistä moinen "vaatimus" on peräisin.



Epätahtikoneessa (oikosulku) se liittyy siihen, että saadaan virta pysymään yllä siinä rootorin häkkikäämityksessä. Siinä kun ei ole sen enempää kestomagneetteja kuin ulkoista sähkönsyöttöä jolla roottorin voisi magnetoida. Epätahtigeneraattori on tuulivoimalaan täysin soveltumaton.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
Neutroni

Lähinnä nyt mietin tätä siltä kannalta, että jos haluan rakentaa tuulivoimalan, joka tuottaa sähköä niin eikö yksinkertaisinta olisi tuottaa esimagnetointi niillä (esim. 24 V) akuilla ja generaattorin tuottaessa jäänitteen tuottaa se magnetointivirta tasasuuntaajilla kuten autossakin toki tuossa tarvittaneen sitten joku hakkuriteholähde tasasuuntaajan lisäksi



Se voi olla yksinkertaisinta, mutta autojen laturit ovat erittäin huonoja tuulivoimakäyttöön. Magnetointi kuluttaa kohtuuttomasti tehoa silloin kun generaattoria käytetään osateholla. Kestomagnetoitu tahtigeneraattori on paljon parempi. Se ei ole niin säädettävä, mutta hyötysuhteeltaan parempi ja säädön voi tehdä hakkurilla.

Autolaturia ei toki ollutkaan tarkoitus käyttää (olipahan vain esimerkkinä säädöstä), vaan pelkästään akkuvarmistusta magnetointivirran tuottamiseen. Magnetointivirtaa olisi nimenomaan tarkoitus säätää sekä tuulen voimakkuuden että kuormituksen puitteissa ( jos sähköiseen ratkaisuun päätyisin, siinä kun komponentteja on edullisina ja oikeassa kokoluokassa voi olla hankala löytää ja itserakennettuna taidot eivät välttämättä riitä). Ajattelin asian kuitenkin niin, että lapojen kiertonopeutta säädettäisiin magnetointivirtaa muuttamalla (ja samanaikaisesti kuormitusta jos tarpeen).

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005

Olen lukenut jo useammasta lähteestä asian jota en nyt oikein ymmärrä.

Generaattorin säätö tapahtuu magnetointivirtaa muuttamalla. Virtaa säätämällä voidaan vaikuttaa generaattorin jännitteeseen ja sitä kautta loistehoon generaattorin ollessa kytkettynä verkkoon. Muut generaattorin pääsuureet eli pätöteho ja taajuus määräytyvät generaattorin akselitehon ja pyörimisnopeuden mukaan.



En nyt kertakaikkiaan ymmärrä, jos magnetointivirtaa lisätään niin sehän tarkoittaa samaa kuin että magneettikentän tiheyttä lisätään. Kun magneettikentän tiheyttä lisätään niin samalla akseliteholla generaattori tietysti pyrkii pyörimään hitaammin, koska sen magneettikentän aiheuttama vastamomentti on tällöin suurempi.

Jos taas generaattoria pyörittävän akselin pyörimisnopeus säilyy vakiona niin tottakai silloin kaikki jännitteet nousevat ja tätä kautta myös kaikki tehot, eikä pelkästään loisteho.

Voisiko joku paremmin asiasta perillä oleva selittää, mistä tarkkaan ottaen on kyse.

Edit: Taisin jo tajuta, jos lähdetään siitä että akseliteho pysyy samana niin jättämä muuttuu magnetointivirtaa muutettaessa koska pätötehon osuus ei voi muuttua niin näin ollen loistehon osuus muuttuu. Luultavasti ei tarvitsekaan enää selittää. Hyvä kun kysyy, niin joutuu samalla ajattelemaan

Tuossa omassa säädössä sitä tilannetta ei tarvitse samalla tavalla huomioida jos ja kun käytetään vain resistiivisiä vastuksia joiden tehoalue on riittävän laaja. Tällöin magnetointivirran kasvattaminen lisää suoraan jännitettä kun pyörimisnopeutta pyritään magnetointivirtaa lisäämällä rajoittamaan ja tehoa saadaan vastuksista enemmän ulos.

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
tietää
Eikös se yksi keino ole panna magneetti staattoriin ja saada roottoriin vuo startin ajaksi?

Mietin sitäkin, mutta sotkeeko se normaalikäytön aikaista generaattorin toimintaa, jos siellä tuollainen perusvuo on koko ajan olemassa. Eipä taida siinä tapauksessa, että tehoa vain vastuksiin käytettäisiin, mutta muuten saattaisi olla ongelmallista - en osaa varmaksi sanoa.

welpester
Seuraa 
Viestejä135
Liittynyt26.3.2006
tietää
welpester
tietää
Eikös se yksi keino ole panna magneetti staattoriin ja saada roottoriin vuo startin ajaksi?

http://www.epanorama.net/faq/sfnet.harr ... omoottorit




Eikö tommonen magneetti-nappi pitäis laittaa siihen roottoriin?

-welpe

Taitaa olla enemmän tilaa staattorissa ja kumpi herää, ei ole väliä.



Meillä vaan aikoinaan oli veneessä dieselmoottorin kupeessa tommonen 3kw oikosulkumoottori generaattorina ja siinä oli porattu tommonen magneettinappi tuohon roottoriin. Hienosti toimi. Kiilahihnapyörä oli mitoitettu viel sillai, että normaali matkanopeudella se generaattori tuotti just sen 50hz. Tietty jos on resistiivistä kuormaa (kahvinkeitin etc...), niin eihän se ole niin just...

-welpe

David
Seuraa 
Viestejä8875
Liittynyt25.8.2005
welpester
Meillä vaan aikoinaan oli veneessä dieselmoottorin kupeessa tommonen 3kw oikosulkumoottori generaattorina ja siinä oli porattu tommonen magneettinappi tuohon roottoriin. Hienosti toimi. Kiilahihnapyörä oli mitoitettu viel sillai, että normaali matkanopeudella se generaattori tuotti just sen 50hz. Tietty jos on resistiivistä kuormaa (kahvinkeitin etc...), niin eihän se ole niin just...

Muuten hyvä, mutta kun ei huvittaisi jättää tuulesta saatavasta tehosta 25 % hyödyntämättä. Yllättävän paljon ongelmia näköjään tuohon sähköiseen ratkaisuun liittyy, eli komponentit joita olisi järkevään hintaan saatavissa (käytännössä oikosulkumoottorit) hukkaavat sen vähäisen tuulienergian huitsin nevadaan (kun lisäksi tarvittaisiin vielä vaihdelaatikkokin). Ainoaksi yhtään järkeväksi vaihtoehdoksi näyttäisi siis jäävän rakentaa koko generaattori ihan alkutekijöistään, koska sellaista ei näyttäisi olevan markkinoilta järkihintaan saatavissa.

Epäilen, että nykypäivänä magneettien kysynnän lisääntyessä niiden hinnat hiipivät kohti taivaita, joten kestomagneettiratkaisukaan ei varmaan ole kovin edullinen.

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006
David

Muuten hyvä, mutta kun ei huvittaisi jättää tuulesta saatavasta tehosta 25 % hyödyntämättä. Yllättävän paljon ongelmia näköjään tuohon sähköiseen ratkaisuun liittyy, eli komponentit joita olisi järkevään hintaan saatavissa (käytännössä oikosulkumoottorit) hukkaavat sen vähäisen tuulienergian huitsin nevadaan (kun lisäksi tarvittaisiin vielä vaihdelaatikkokin). Ainoaksi yhtään järkeväksi vaihtoehdoksi näyttäisi siis jäävän rakentaa koko generaattori ihan alkutekijöistään, koska sellaista ei näyttäisi olevan markkinoilta järkihintaan saatavissa.

Epäilen, että nykypäivänä magneettien kysynnän lisääntyessä niiden hinnat hiipivät kohti taivaita, joten kestomagneettiratkaisukaan ei varmaan ole kovin edullinen.




Oikosulkumoottorista tehdyn generaattorin huonona puolena on, ettei jännitettä pysty säätämään. Verkkoon syötettävän jänitteen pitää olla 230/400 V. Generaattorin jännitettä säädetään yleensä magnetointivirralla.

Mitä pahaa kylän miehet on tehnyt, että suunnittelet heidän sähkölaitteidensa särkemistä jollain itsetehdyllä generaattorilla

Helpoin ratkaisu olisi laittaa taajuusmuuttaja generaattorin ja verkon väliin. Niitä saa nykyään melko halvalla pienempitehoisiin myllyihin suoraan kaupasta. Sähkölaitos saattaa vaatia sellaisen, että yleensä edes saat kytkeä generaattorisi verkkoon.

Jos hankkii jonkun romukaupan moottorin ja rupeaa itse tekemään sille magnetointivirran säätäjää, saattaa mennä monin kerroin rahaa ja vaivaa.

Paul M
Seuraa 
Viestejä8560
Liittynyt16.3.2005

Oikosulkumoottori generaattorina voi toimia hyvin lähellä synkroninopeutta. Vaatii lapojen säädön. Eli huonon tuulen aikana pyöritetään lavat tyhjäkäynnille moottorimoodissa. Lapasäädöllä huolehditaan siitä, ettei moottorilla vauhditeta merkittävästi ilmaa. Ropeli siis pyörii, mutta työtä tehdään vain häviöihin.

Kun tuulen nopeus sitten nousee, muuttuu moottori generaattoriksi. Ja tuossa epätahtigeneraattoritilassa tuotto on hyötysuhteeltaan hyvää ja kytkettynä tukevaan verkkoon aaltomuodot kohdallaan. Säädön on huolehdittava ylikuorman estämisestä ja heikon tuulen aikana siitä ettei moottoria käytetä muuhun kuin lapojen pyörimishäviöön.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat