Släpringsmotor som synkrongenerator

[Ramzeus]

Jag funderar på att bygga en generator av en gammal elmotor.
Tanken är att det ska kunna användas som ett reservelaggregat vid t.ex strömavbrott. Mestadels är det dock för att jag tycker det är ett kul projekt.
Drivningen ska ske från en förbränningsmotor av något slag. Eventuellt diven med gengas.

Jag har tillgång till en gamal släpringad asynkronmotor. Jag kommer för tillfället inte ihåg hur märkningen på motorn är, men som jag mins det är den på mellan 10 och 15 kW.
Släpringarna är kopplad till en stor resistorbox med ett vrede uppepå för att ändra lindningsresistansen.

Jag vet att man kan använda en asynkonmotor tillsammans med några kondensatorer för att få en fungerade självständig generator, men vad jag funderar på är om man eventuellt kan göra om asynkronmotorn till en synkronmotor (synkrongenerator i mitt fall) genom att skicka på en magnetiseringsström på släpringarna?

På en vanlig synkronmotor så finns det (enligt vad jag förstått) endast två släpringar som man ska koppla en DC-spänning mellan. Men på min asynkronmotor så har jag ju tre släpringar att eventuellt koppla ström på. Kommer detta att fungera och hur ska man i så fall koppla släpringarna? Vilken ström och spänning är det lämpligt att använda för att magnetisera rotorn?

[K.A.J]

Har varit inne på liknande tankegångar. Köpte i min gröna ungdom på mej  en sådan motor på en 7-8 kW och en trefas asynkronmotor på en 10-15 kW. Dessa har jag funderingar på att koppla ihop på ett sådant sätt att jag skulle magnetisera rotorn på liknande sätt som Du tänkt Dej. Problemet är att jag måste hitta "en nollpunkt" där jag kan ansluta den ena likströmspolen från magnetiseringskällan och sedan den andra polen på de tre släpringarna. På så vis skulle jag köra den som generator. I förlängningen tänkte jag sedan mekaniskt och elektriskt kopla ihop den med asynkronmotorn så att denna hela tiden låg med ett visst övervarv och "tryckte på fasen". Kan detta fungera? Någon elektriskt kunnig som kan klura ut det?

[Teknikern]

Jag byggde ett reservelverk av ett sånt elände och om nån vill ha det så kostar verket en tusing, det är bara betalt för halva växelströms generatorn från en lastbil som är nästan ny och som fungerar som matarmaskin. Det är en fyrpolsmaskin som ger 50 hz vid 1500 varv. Bara bulta ihop den med en förbränningsmotor, tuta och köra.

Den är elektroniskt spänningsreglerad, elektroniken är specialbyggd och summatransformatorn speciallindad och så sitter det tyristorrelän i skåpet också. Hur mycket den ger vet jag inte då drivmotorn på 12 hk var för klen men jag misstänker att den nog ger 12-15 ampere 400 volt 3-fas.


Vill ni bygga egna verk så koppla ihop hela rotorlindningen, använd 2 släpringar och skicka in rotorströmmen den vägen.

På detta verk används en liten likströmsbilgenerator som startmatarmaskin till växelströmsgeneratorn som sen försörjer rotorn med ström för magnetiseringen och det är den generatorns rotor som elektroniken styr med ledning av spänningen på utgående matningsspänning som summatransformatorn mäter.

[K.A.J]

Ja det var den släpringade. Vad tror Du om möjligheten att köra asynkronmotorn mot den släpringade med visst övervarv?

K.A.J

[Ramzeus]

Tack för informationen.

Du säger att man ska "koppla ihop hela rotorlindningen". Hur menar du då? Ska man skicka  på  DC-spänning på två av släpngarna och lämna den tredje orörd, eller ska man koppla ihop två av släpringarna med varandra?
Kommer det resulterande fältet att bli ett korrekt roterande med tre faser som är 120 grader offsettade från varandra, eller blir det ett lite anorlunda fält?

Jag har ännu inte läst på när det gäller teorin bakom hur en synkrongenerator fungerar... Men är det så att strömmen i rotorlindningen på något sätt styr den genererade spänningen i statorn och att man behöver reglera rotorspänningen för att hålla en konstant spänning beroende på belastning?

[Teknikern]

K.A.J : Jag förstår inte riktigt hur du menar, men när jag labbade med elverket så hade jag en vanlig asynkronmotor som drivkälla, visserligen blev det frekvensfel - underfrekvens men det var jag inte intresserad av att styra upp i det läget utan det var spänningsregleringen jag höll på att konstruera.


Ramzeus: Rotorlindningen är delad i 3 delar, en släpring åt varje och andra änden på alla lindningarna är sammankopplade..

Klipp upp den kopplingen och ta bort en släpring och så seriekopplar du alla 3 härvorna till en enda lindning och koppla början och slutet på härvserien på varsin släpring. Det är DÄR du trycker in rotorströmmen för att maskinen ska kunna ta upp spänning.

Men är det så att strömmen i rotorlindningen på något sätt styr den genererade spänningen i statorn och att man behöver reglera rotorspänningen för att hålla en konstant spänning beroende på belastning?

Alldeles riktigt, och det var där jag började tänka i automatregleringens banor. Rotorn är pulsviddsmodulerad via mitt hembyggda styrsystem och ett tyristorrelä. Spänningen korrigeras 3 ggr/varv alltså 150 ggr/sekund.

[K.A.J]

Jo Teknikern, jag menar att köra den stora asynkronmotorn mot ett nät, men är det strömavbrott har jag ju inget nät att köra den mot! Det var där den släpringade kom in för att ha något att köra mot. De skulle sedan drivas med traktorns kraftuttag och vara mekaniskt samankoplade så att asynkronaren går ungefär 50 varv extra. Alltså släpringaren gör 1500 varv och asynkronaren 1550. Var det begripligt nu? De olika varvtalen får ju provas fram.

För min del vill jag ha ren trefas 50 periodig växelström 230-380V, så därför tänkte jag mej att använda stjärnkopling och då exempelvis mata in "minuspolen" på nollpunkten på den ena släpringen och de tre andra sammankoplade till en släpring med "plus". Kan detta fungera? Regleringen får jag lösa sen.

K.A.J

[Teknikern]

Gör du som du tänkt med rotorlindningen kan du lika gärna slänga kofoten direkt över matarmaskinsuttagen, det blir samma effekt. Min maskin drar 40 A i tomgång och när jag tog ut 13 A till div. förbrukare hade jag en spänning in från lastbilsgeneratorn-matarmaskinen på under 5 volt så då kan du ju göra dig en föreställning om hur stora strömmar du måste ha. Lastbilsgeneratorn är ändå på 140 A och den bottnar nog vid 16 A förbrukaruttag gissar jag.

[K.A.J]

Vad hade Du för spänning till rotorlindningarna? Kan man inte köra med lägre spänning istället? Förstod jag Dej rätt så blev det inte "ren trefas" med seriekoppling av rotorlindningarna eller fattade jag fel?

Mvh K.A.J

[PowerMizer]

Hej på er allihopa!

Satt här och kollade runt och fick se denna tråd!

Här brassar ni ju på strömmar som får kolen att nötas fort!     Oftast är ju en gammal släpringare utrustad med kortslutningsbleck och kollyftsanordning. Kolen är bara inkopplade under uppstarten och sen skjuts en kortslutningsring in som kortsluter rotorn och kolen lyfts från ringarna.

Jag tror (tyvärr) att det bästa vore att linda om rotorn med tunnare tråd och fler varv. Om jag minns rätt så  brukar man säga att magnetiseringseffekten är ca: 5% av uteffekten.

I detta fall (~15 kW) ger det 750 W i magnetisering. För att få rimlig (<10A) magnetiseringsström ger det en magnetiseringsspänning på ca 100 V (7,5 A). Totala resistansen i rotorn bör då vara omkring 13 - 14 Ohm.
Egentligen kan man nog höja spänningen ännu mera, kolen håller bättre och det är mindre strömmar att reglera.

Med sådan ombyggnad, svarvade släpringar och inslipade kol bör maskinen kunna gå ett tag utan kolbyte!

Hoppas jag tillfört något klokt i diskussionen!
/P