Cum transformam un motor asincron in generator ? Partea a doua

Cum transformam un motor asincron in generator ? Partea a doua

Deşi această parte a articolului e scrisă mai de mult, precipitarea evenimentelor legate de criza  exproprierii poporului român de resursele naturale ale ţării a făcut să întârzii publicarea ei. Ca urmare începutul acestei părţi  suferă prezenta introducere.

Între timp prima parte a suscitat mult interes generând ample discuţii între cititori pe una din reţelele de socializare de pe internet.

Modalitatea de modificare pe care am prezentat-o în prima parte este cea mai facilă şi se află la îndemâna oricui, chiar dacă nu are cunoştinţe de electrotehnică deoarece nu implică modificări majore făcute structurii motorului asincron.

Mai există însă o metodă mult mai eficientă, care poate transforma un motor asincron într-un alternator cu putere imensă comparabil cu fostul motor, putere care poate fi de la trei până la zece ori mai mare şi chiar mai mult.

Subliniez încă odată marele, imensul avantaj, că ambele metode  furnizează curent electric  alternativ perfect sinusoidal, a cărui frecvenţă este identică sau foarte apropiată de cea a reţelei naţionale.

Pentru exemplificare m-am folosit de  capturi de imagine dintr-un film rusesc care prezintă asemenea modificare: https://www.youtube.com/watch?v=iyl2zXPxKbk

Rotor modificat

Rotor modificat

Această metodă însă, presupune ca cel ce modifică motorul respectiv să aibă cel puţin cunoştinţe minime de electrotehnică şi lăcătuşerie şi de asemenea acces la un atelier mecanic bine dotat, deoarece avem de-a face cu modificarea  radicală a rotorului maşinii electrice.

Practic şi pe scurt spus, rotorul este strunjit şi în locul bobinelor în scurtcircuit ale acestuia    ( colivia ) se vor monta  un număr de perechi de poli magnetici formaţi din magneţi permanenţi cu neodim, care să fie multiplu al numărului de bobine al statorului. Procedeul de determinare al numărului de magneţi ţine mai mult de aritmetică decât de vreo cunoştinţă superioară de electrotehnică.

Trebuie să plecăm de la premiza că cele trei bobine ale statorului sunt repartizate pe un număr de ferestre ale miezului statoric care sunt multiplu de trei. Ca urmare ştiind că pentru fiecare bobină avem nevoie de o pereche de poli pentru ca câmpurile magnetice ce intersectează bobina să nu se anuleze între ele se poate determina  numărul de poli magnetici ce se vor monta numărându-se miezurile statorului şi împărţindu-se acest număr la doi.

Rezultatul va fi numărul de perechi de poli ce se vor monta. Aceste perechi de poli se vor constitui în şiruri aşezate un pic oblic faţă de axa rotorului, întocmai cum sunt montate şi barele de conductor ale coliviei. De asemenea fiecare şir va avea polaritate diferită astfel că pe circumferinţă de jur împrejur vom avea polii montaţi alternativ.

Dacă numărul de poli magnetici este egal cu cel al  miezurilor  statorului avem de-a face cu o păstrare a turaţiei de mers a  motorului transformat în alternator. Dar se pot monta şi un număr diferit anume multiplu sau submultiplu al numărului de perechi de poli, caz în care pentru a obţine aceiaşi frecvenţă a curentului electric ( 50 Hz ) va fi necesar ca alternatorul să fie rotit fie mai repede ( submultiplu )  fie mai încet ( multiplu ).

Vedeţi în imaginea de mai sus  cum arată rotorul după modificare. Pentru a o realiza se procedează la demontarea motorului şi la efectuarea unor măsurători. Se va măsura  diametrul rotorului şi cel interior al miezului statoric. Se face diferenţa şi apoi se împarte la doi pentru a se afla distanţa dintre ele pe rază. Cu cât magneţii montaţi vor fi mai apropiaţi de stator cu atât puterea totală a alternatorului rezultat va fi mai mare. Plecând de la această distanţă se va proceda la determinarea  înălţimii magneţilor ce se vor folosi.

Avându-se în vedere că  câmpul magnetic al unui magnet permanent, indiferent cât de puternic ar fi el, se manifestă  cu putere maximă la o distanţă comparabilă cu lungimea acestuia, şi considerând că câmpul magnetic trebuie să fie suficient de puternic pentru a influenţa  relevant  miezul statoric se va  proceda la alegerea unor magneţi a căror înălţime să fie de 2 – 4 ori mai mare decât distanţa dintre rotor şi stator  determinată după cum am expus mai sus.

Magneţii trebuie montaţi aşa cum se vede şi din imagine într-o cămaşă de propilenă sau teflon care să fie lipită pe rotor, în aşa fel încât aceştia să nu intre în contact cu partea metalică a rotorului şi nici să nu se influenţeze prea mult între ei. Se va folosi un adeziv  de tip pastă bicomponentă care să aibă o priză bună atât pe metal cât şi pe materialul plastic folosit ( ceva de genul poxipol, poxilină, etc. )

De asemenea insist asupra unui lucru important anume ca diametrul acestor magneţi  să nu fie foarte mare  ducând la montarea unui număr  cu mult mai mic de poli decât are statorul, deoarece cu cât diametrul magneţilor va fi mai mare cu atât  un număr mai mare de linii de câmp magnetic se vor scurtcircuita prin miezul statorului. Asta va constitui o frână magnetică importantă în rotaţia  rotorului contribuind major al scăderea  randamentului noului alternator prin necesitate unei forţe crescute la axul său pentru a-l putea pune în mişcare.

Ca urmare diametrul magneţilor trebuie ales pe cât posibil cât mai mic… eu chiar aş recomanda să se  apeleze la montarea unui multiplu de perechi de poli magnetici faţă de cât are statorul, căci în  felul acesta  se vor putea folosi magneţi de diametru mai mic şi se va  reduce mult şi viteza de antrenare a  rotorului. Priviţi imaginea următoare:

Caracteristici motor-alternator

Caracteristici motor-alternator

În privinţa puterii totale rezultate, ea va depinde exclusiv de tensiune. De ce ? Pentru că bobinajul statoric rămâne nemodificat iar cum intensitate curentului e dependentă direct de diametrul conductorului câştigul de putere va fi exclusiv în tensiune. În capturile de imagine am făcut una în care se vede că bobinele motorului sunt legate în stea şi alta în care se vede tensiunea scoasă pe o bobină la antrenarea alternatorului rezultat precum şi plăcuţa cu datele tehnice ale motorului. Observaţi că avem o tensiune de 500 V pe două bobine, adică o putere totală de 1,35 Kw ( 250 x3 ) x 1,8 A =1350 W.

Ştiu că sunt unii care din lipsă de cultură tehnică vor spune că de unde ştiu eu că trebuie să înmulţesc cu trei. Simplu. La legarea în stea nu se poate măsura tensiunea decât pe fiecare latură în parte, sau cel mult pe două laturi simultan, cazul din film ( ori în imagine se vede clar că bobinele sunt legate în stea ( minutul 10 secunda 1 ). De altfel am indicat cu săgeţi galbene poziţionarea coselor aparatului de măsură. Iar de pe plăcuţa originală a motorului unde se observă că acesta avea iniţial o putere de 0,55 Kw şi o intensitate de curent  de 3,1 respectiv 1,8 A.

După cum se poate observa această metodă duce la obţinerea unor tipuri de alternatoare mult mai puternice decât puterea originală a motorului asincron modificat.

Deoarece această creştere de putere se face pe seama  tensiunii, se impune folosirea după alternator a unor transformatoare de reţea coborâtoare care să furnizeze tensiunea de 220 V, sau calcularea numărului şi puterii magneţilor în  aşa fel încât să se poată obţine pe  fiecare bobină a motorului în parte o tensiune apropiată de cea a reţelei, aşa cum a obţinut rusul din filmuleţul acesta. 250 de volţi pe o bobină e o tensiune acceptabilă din punctul de vedere al „consumatorilor” folosiţi în orice gospodărie…

Baftă tuturor celor care  au posibilitatea de a modifica astfel un motor şi vor avea curajul să o facă ! Cu stimă ! CCD.

Pentru cei care nu au citit prima parte, o pot citi aici:

http://blog.catalindancarnaru.ro/cum-transformam-un-motor-in-generator/#more-189

29 de păreri la “Cum transformam un motor asincron in generator ? Partea a doua

  1. gabin

    Problemele nu par atat de usoare incat sa te indemne sa “pornesti” la drum. Decat 10 care incearca, mai bine unul care merge pana la capat si apoi realizeaza generatoare fara esecuri. Am vazut cat costa un asemenea generator venit din SUA, dupa ce dai avans si astepti 5-6 luni. Daca cineva ar aprofunda si apoi ar “iesi pe piata” cred ca ar fi de mare folos pt multi.

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Păi… deja au ieşit pe piaţă… aşa cum scriam în articolul “Lăcomia ucide energia liberă” cei de la Valyenergistar, vând un grup energetic care are în componenţă asemenea alternator la preţul de un euro pe watt ( grupul lor de 16,5 Kw costă 16500 Euro ) iar cei de la Atlantis Departament cu preţul de doi euro pe watt, grupul lor de 5 kw costând 9000 Euro…
      Aşa că nu e nici o sfârâială să aştepăm ca unii… mereu alţii să facă şi să iasă pe piaţă pentru a ne oferi ceea ce noi considerăm că e prea complicat să facem singuri…

      Răspunde
      1. gabin

        Corect, m-am referit exact la “noi”, cei care am putea face singuri. Nu la firmele la care faci referire. Eu as merge pe varianta unui astfel de generator -dar nu asa de mare ca la firme- realizat de cineva care a mers pana la capat si care ar putea produce -la comanda- unul, doua, sau cate o fi nevoie. Adica “cineva” sa realizeze unul, sa-l arate, sa demonstreze si apoi sa spuna ca poate face la comanda identice.. Eiii?

        Răspunde
        1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

          Vremea aceea nu-i prea departe, căci în afară de mine mai cunosc cel puţin o persoană care încearcă să modifice astfel un motor asincron pentru ca ulterior cu ajutorul lui să realizeze un grup energetic cu amplificare de energie cinetică cu volanţi… din păcate e foarte greu să faci aşa ceva într-o ţară ( a noastră – sărăcuţa ! ) în care nu mai ai acces la un atelier mecanic iar slujbă nu mai ai de mult… Şi doar aceştia cărora statul actual le-a redus drastic drepturile sunt cei care se zbat să relizeze aşa ceva… ceilalţi, lăfăindu-se-n banii rezultaţi din jefuirea propriei lor patrii, nu-i interesează chiar absolut de loc asemenea tehnologii. Deci răbdare, că nu se poate face cât ai pocni din degete.

          Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Pentru că realizându-se contactul cu metalul rotorului, prin acesta se vor închide liniile de câmp dintre magneţi, adică magneţii vor fi puşi în scurt-circuit magnetic şi le va scădea drastic intensitatea câmpului magnetic, ca urmare şi tăria inducţiei în bobină, deci puterea totală a curentului cules din bobine.

      Răspunde
  2. serban marius

    salut catalin!am citit cu mare interes tansformarea motorului asincron.eu am un motor de 1,1kw si sunt interesat sa il modific.cunostinte nu prea am in domeniul asta.dar sa presupunem ca as reusi,bine cu indrumari de la tine.deci rusul a scos 503v 1,35kw,invartit la bormasina.dar el trebuie pus la o eoliana ,ceva sa_l invarta.ain caz ca nu bate vantul nici curent nu o sa mai fie,nu?la alea de 12v stiu se baga in acumulatoare dar la asta?aici nu inteleg.multumesc

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Aşa cum am spus clar în articol atât în citatul din cursul universitar cât şi spre sfârşit acest gen de modificare se pretează doar pentru folosirea acelui generator acolo unde există o acţionare cu viteză constantă a motorului respectiv, viteză care trebuie să fie un pic peste viteze de sincronism a acelui motor. Intervalul acestei viteze este extrem de strict, deci în mod categoric nu merge decât la hidrocentrale, în nici un caz la eoliene. În al doilea rînd pentru ce să băgaţi energia în acumulatori? Aveţi un motor de 220/380 V. Ce rost au acumulatorii ? Asta pentru primul caz de modificare cu condensatori.
      Pentru cel de-al doilea nu mai există un interval strict limitat de viteză dar acesta trebuie totuşi repectat cât de cât, deoarece, funcţie de el se va culege un curent având o frecvenţă apropiată de cea a reţelei naţionale. Majoritatea aparatelor electrocasnice suportă variaţii limitate de frecvenţă de 10 – 15 Hz în sus sau în jos. Dacă se depăşeşte cu prea mult acest prag există fie riscul ca aparatele să se defecteze fie să funcţineze impropriu. Ca urmare nici în acest caz nu poate fi folosit motorul modificat în generator pentru a fi antrenat de către o eoliană care are variaţii largi de viteză funcţie de tăria vântului.
      De altfel aceste condiţii stricte trebuiesc îndeplinite de orice alternator, căci viteza de rotaţie determină frecvenţa curentului.

      Răspunde
  3. serban marius

    am inteles.eu m_am referit la acumulatori ~la un alternator de 12v sau 24v ,cu releu de incarcare,bagat in baterii si de acolo cu invertor de220.cred ca asta ramane cea mai valabila actionata de vant.cu motorul am inteles.multumesc!

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Da, pentru eoliene de mică putere e mai ieftin şi mai simplu să se folosească dinamuri de 12 sau 24 de volţi decât alternatoare, căci acestea au nevoie de turaţie constantă şi sistemele care să facă asta automat sunt complicate şi scumpe. Scuzaţi vă rog faptul că nu am înţeles de la început întregul sens al mesajului.

      Răspunde
  4. MARIAN

    Ma bucur ca mai sunt in tara cautatori ai energiei libere.VA SALUT! Natura serviciului mi-a permis sa experimentez si sa realizez cateva tipuri de generatoare cu magneti permanenti.Patru dintre ele fiind asincrone.Cel mai puternic este facut din motor monofazic asincron de 2,2KW.L-am rebobinat cu sarma de 1.20 si am montat an rotor magneti foarte puternici de neodimyum N35 an 4 poli.Tensiunea de iesire an functie de turatie este de 12-24V.Acum atentie!CURENTUL ajunge pana la 16A cu punte redresoare trifazata!Pentru acel curent trebuie o turatie cat de cat constanta de aprox.400rpm.Si cu cat are consumator mai mare cu atat mai mare trebuie sa fie forta de actionare.Si ca sa va faceti o idee,va spun ca rotit cu mana jumatate de cursa anainte si jumatate anapoi(oscilant),aprinde un bec de 12V/21W.Acum am an lucru unul trifazat de 7,5KW.Din motive financiare m-am blocat.Costa 900 ron magnetii.Bobinajul si rotorul sunt deja modificate.Cu putina imaginatie,multa munca si rabdare se pot face multe.CONTINUATI SA VISATI SI SA MERGETI CAT MAI DEPARTE!

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Mulţumesc mult pentru aprecieri, şi de asemenea spor la lucru în continuare, să ajungeţi să realizaţi unul care să vă susţină nevoile energetice al întregii gospodării.

      Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Pentru că distanţa dintre rotor şi stator este foarte mică şi pînă la aşezarea capacului care va centra rotorul, acesta e atras de stator… După introducerea capacului şi strîngerea sa pe poziţia corectă, rotorul se va centra şi atunci magneţii nu vor mai atinge statorul.

      Răspunde
  5. ionut

    Salut .Da asa este ,dar rusul arata ca teflonul care il are sau ce material o fii este gros.. sa zic de un centimetru nu stiu exact…dupa care este strunjit la grosimea magnetilor si este bagat pe arbore..Daca magneti nu trebuiau sa atinga arborele, lasa acel material la grosimea lui nu il mai strunjea.Intreb pentru ca am facut si eu aceeasi modificare a rotorului cu magneti neodim si nu functioneaza.Eu am lasat materialul gros in asa fel incat magneti sa nu atinga arborele si nu functioneaza. Eu am pus 6 perechi de poli pe rotor pe un stator de la un generator..si imi face 3 volti la o viteza de 2000 rotati /minut.Ma scuzi pentru insistenta si iti multumesc pentru sfaturi.

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Domnule, eu din explicaţiile dumneavoastră nu-mi pot da seama ce aţi făcut în realitate. Mi se pare dubios faptul că aţi obţnut doar 3 V la o turaţie de 2000 rotaţii pe minut, căci tensiunea indusă într-o bobină depinde de viteza de variaţie a câmpului magnetic şi de intensitatea lui. Ca urmare eu pot să trag doar concluzia că dacă aţi obţinut o tensiune atât de mică, ori magneţii au fost foarte mici, ori au avut diametrul mult prea mare şi curentul indus în două bobine alăturate s-a anulat fiind de sensuri contrare, ori distanţa între rotor şi stator a fost mult prea mare. ( practic această distanţă nu trebuie să fie mai mare de 1- 3 mm funcţie de dimensiunile fizice ale motorului.
      De asemenea trebuie să ştiţi că recomandarea ca magneţi să nu atingă metalul rotorului este una de ordin practic şi anume faptul că dacă magneţii sunt în contact magnetic cu rotorul o mare parte din intensitatea câmpului lor este anulată de scurtcircuitul magnetic dintre ei prin metalul rotorului… Dar chiar şi aşa, la o distanţă corectă ( de circa 1-2 mm ) între rotor şi stator tot nu e normal să obţineţi doar 3 volţi… Asta cu atât mai mult cu cât intensitatea câmpului magnetic al magneţilor cu neodim se manifestă foarte puternic în spaţiul imediat înconjurător până la distanţă egală cu lungimea ( respectiv grosimea lor ).

      Răspunde
  6. Nelu

    Nu, suntem obstructionati si indusi in eroare de o lume de prosti, care au tot interesul ca noi sa nu stim si sa nu facem nimic pentru a fi cat mai dependenti de ei, fapt ce le aduce mari venituri (necuvenite)!
    Ionut, poate sa nu fi asezat bine magnetii, un pol cu nordul, unul cu sudul spre stator. Cine nu are posibilitatea strunjirii rotorului, si locuieste in apropiera Ploiestiului, i-l pot face ( nelute@yahoo.com).

    Răspunde
  7. max

    pai daca ne construim fiecare casa cate un generator electric sau punem foto voltaice statul e in stare sa ne jupoaie ca de trebuie sa castige barosani din energie ca o vand si dupa nu mai au cui sa vanda…..

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Pe mine mă doare-n cur de statul care mi-a anulat dreptul la muncă distrugând fabricile şi uzinele ţării… aşa că… chestia e reciprocă… echitabilă… aş zice !

      Răspunde
  8. Pal

    Buna ziua

    Am un motor trifazic de 0.37kw ,1400rot/min cu reductor si vreau sa folosesc ca generator de curent pe apa din parau unde am montat o roata cu diametru de 100cm, unde am o rotatie de300-400rot/min.As dori sa stiu daca modific rotorul cu magneti neodyum la ce tensiune si curent pot sa ma astept, si daca ma apuc de treaba daca puteti sa ma ajutati cu niste raspunsuri.

    Multumesc
    O zi placuta.

    Răspunde
    1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

      Nu pot să vă spun ce tensiune veţi obţine deoarece tensiune indusă în bobine e dependentă de tăria câmpului mangnetic şi de viteza variaţiei sale… dar oricum folosind magneţi cu neodim vă puteţi aştepta la o tensiune de două – trei ori mai mare…

      Răspunde
      1. Pal

        Multumesc pentru raspuns.
        Puteti sa ma ajutati ce dimensiune trebuie sa aiba un magnet si cite bucati imi trebuie rotorul are 12cm lungime.
        Multumesc ,o seara placuta.

        Răspunde
        1. Catalin Dan Carnaru Autor articol

          nu pot să vă dau cifre exacte depinde de ce magneţi aveţi la dispoziţie, vă trebuiesc rânduri pe circumferinţă reprezentând multiplu de trei ( căci motoarele au trei bobine ) deci 6, 12,18, 24 de rânduri de magneţi… cu numărul pe rând dependent de diamatrul lor . Ca un exemplu pentru un rotor cu diametrul de 10 cm şi lungimea de … cum aţi spus că e al dumneavoastră, 12 cm aveţi circumferinţa de 31,4 cm şi acolo puteţi pune fie şase rîdnuri de câte 2-3 magneţi cu diametrul de 2 – 3 cm, fie spre exemplu 24 de rânduri a câte 5-10 magneţi cu diametrul de 0,5 – 1 cm… Înălţimea lor trebuie să fie cât mai mare căci de ea depinde distanţa în jurul rotorului la care se manifestă câmpul magnetic…

          Răspunde
          1. Pal

            Multumesc mult.
            Inca o intrebare, camasa de propilena sau teflon ce grosime trebuie sa aiba.
            La revedere.

          2. Catalin Dan Carnaru Autor articol

            Cămaşa de propilenă e doar o modalitate de fixare.. Natural e că trebuie să fie cât înălţimea magneţilor… Se mai pot folosi magneţi bară de înălţime adecvată, şi vând lungimea cât a rotorului… care spâă fie fixaţi în şanţuri practicate în rotor, de asemenea magneţii cilindrici pot fi introduşi şi în găuri practicacate direct în rotor, soluţii sunt multe după imaginaţia şi posibilităţile tehnice ale fiecăruia…. Atât doar că distanţa dintre suprafaţa rotorului ( magneţilor ) şi stator trebuie să rămână identică sau chiar mai mică decât acum…

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile necesare sunt marcate *

Poți folosi aceste etichete HTML și atribute: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>