Bygga om motor till generator?

[ingvar2]

Detta har säkert avhandlats tidigare, men jag hittar inget konkret just nu.. Min fundering är hur svårt det är ( eller hopplöst) att bygga om en vanlig asynkronmotor till en synkron dito... Min tanka var att man kanske kunde bygga om rotorn till en magnetisk version genom att köpa magneter och forma till lämplig modell och få dom att generera ström i den vanliga statorn som redan sitter där...

För rotorn som redan finns där är väl bara vanligt järn?

Min fråga är ju för att det finns hur mycket asynkronmotorer som helst att få tag i för en billig penning, men väldigt svårt att hitta synkrona..

Tacksam om nån kan reda ut begreppen

[HJFF]

Vad ska du driva generatorn med?

Enklaste sättet är att sätta in kondingar paralellt med lindningarna och på så vis magnetisera rotorn utan magneter.

[Skytten]

Ja dessa motorer är billiga i tillverkning, och stora vindgeneratorer har dem som generator.

Matar du dem med t.ex vanlig nätström, och de håller rätt varv, fungerar de som generator.

Problemet med dem är att de bör ha ganska konstant varvtal oberoende av vind, så det tillkommer växellåda.

En generator med magneter är lättare på en liten snurra.

[torbjorn]

Om man får tag på en släpringad asynkronmotor så kan man använda den som synkrongenerator i nödfall genom att koppla in likström som magnetisering till släpringarna. Koppla ihop två släpringar och lägg ena polen där, andra polen på den tredje släpringen, och prova sedan ut vilken magnetiseringsström som behövs för att den ska lämna rätt spänning.
Men en nackdel med detta, liksom med andra slags ombyggnader av asynkronmaskiner (t ex att göra en permanentmagnetrotor) är att statorlindningen i en sådan inte konstruerad med tanke på att kunna lämna en sinusformad spänning när maskinen ska användas som synkronmaskin. Innan man bestämmer sig för att maskinen är användbar som generator bör man nog ta en titt med oscilloskop på hur spänningskurvan ser ut vid olika belastningar (tomgång, resistiv last, induktiv last osv).

Vill man ha tag i små billiga synkronmaskiner så finns ju alltid bilgeneratorer, det är bara att ta bort likriktaren och transformera upp spänningen till lämpligt värde. Men en hake med dem är att de är avsedda för bra mycket högre frekvenser än 50 Hz. En typisk bilgenerator är 12-polig och bör gå med åtminstone 3000 varv/min för att göra någon större nytta, då blir alltså frekvensen 300 Hz.

Asynkrongeneratorer fungerar bra om de får samarbeta med ett starkt elnät (dvs att elnätet bestämmer både spänning och frekvens och asynkronmaskinen har så förhållandevis liten effekt att den inte har mycket att säga till om). Om en asynkrongenerator ska gå självständigt blir det svårt att hålla konstant spänning, man måste antingen ha avancerad kraftelektronik för att koppla in olika mycket kondensatorer efter behov eller också någon lösning med t ex magnetiskt mättade spolar (reaktorer) för att hålla ner spänningen när den hotar att stiga för mycket. Men den senare lösningen blir ganska ineffektiv, en stor del av den effekt man inte tar ut blir istället värme i spolarnas järnkärnor.

[ingvar2]

Ok..Tack för svaren Ja, jag ska ha den till ett mindre hemmabyggt vindkraftverk, men det låter nog som att det blir enklare att försöka hitta en riktig generator.. Jag vill bara kunna koppla den mot en elpatron i en acc-tank, och eventuellt ,om det blir bra funktion, till vv-beredare i huset..Alltså ett eget litet separat elsystem, och min tanke är att den ska börja producera ström så fort verket snurrar, och sen nåt styrsystem som kopplar in fler patroner om det börjar blåsa rejält. Tänker mig en acc-tank på 7-8 m3 och en passat panna som vi eldar med ved och halm när det inte blåser.
Asynkronmotor med släpringar lät ju lite intressant..men hur ofta ser man en sån?? Det måste ju betyda att det är en som är tvärtom mot dom vanliga, alltså har lindningarna i rotorn?

[Skytten]

Till detta projekt krävs ganska stort verk, ett tvåmeters som man får bygga utan tillstånd ger ganska lite ström, men klart kan du göra ett billigt verk blir det ändå ett litet tillskott.

En generator kan du bygga själv med permanentmagneter, det är nog det lämpligaste, eftersom du ska ha det till värme, så behöver ingen ström likriktas eller transformeras, att det blir varierande perioder i växelströmmen har inte heller någon påtaglig betydelse.

Finns många som gjort en egen generator, bara googla (på engelska) så hittar du hur mycket som helst.

All rörelse energi slutar i princip som (friktion)värme, det skulle kunna gå att värma tankarna med en friktionslåda med olja i, och hoppa över generatorn. I detta fall är en vertikalsnurra lättast att göra.

[Bo]

låt rotoraxeln driva en värmepump.

[ingvar2]

Ja, jag tänker mig väl ett på ca 7-8 meters diameter och ca 10 kw generator.. De flesta hembyggda generatorer jag sett på nätet är ju pannkaksmodeller, och jag har fått för mig att dom inte ger så mycket?
Tillstånd....jag har fått ett litet vagt ja om bygglov, så jag kör nog på det..får väl kalla det för experimentmaskin och säga att det bara är tillfälligt

[Tapio]

Halaj!

Om din vindenergi ändå bara skall bli värme i slutändan så tycker jag att du tar en jättestor omväg.
Kan du inte bara låta din propeller vispa runt lite hydraulikolja i ett slutet system istället?
Inga reglerproblem och inga förluster.

//T

[torbjorn]

Ok..Tack för svaren Ja, jag ska ha den till ett mindre hemmabyggt vindkraftverk, men det låter nog som att det blir enklare att försöka hitta en riktig generator.. Jag vill bara kunna koppla den mot en elpatron i en acc-tank, och eventuellt ,om det blir bra funktion, till vv-beredare i huset..Alltså ett eget litet separat elsystem, och min tanke är att den ska börja producera ström så fort verket snurrar, och sen nåt styrsystem som kopplar in fler patroner om det börjar blåsa rejält. Tänker mig en acc-tank på 7-8 m3 och en passat panna som vi eldar med ved och halm när det inte blåser.
Asynkronmotor med släpringar lät ju lite intressant..men hur ofta ser man en sån?? Det måste ju betyda att det är en som är tvärtom mot dom vanliga, alltså har lindningarna i rotorn?

En släpringad asynkronmotor har en helt vanlig trefaslindning i statorn, den är alltså precis likadan som på en vanlig motor med kortsluten rotor. Men på den släpringade motorn har även rotorn en trefaslindning som är ansluten till släpringar, och kolen som löper mot släpringarna kopplas in till ett pådragsmotstånd. På detta sätt så kan man få motorn att ge ett mycket högre startmoment än en vanlig trefasmotor, och slipper strömstöten vid start helt och hållet. Men det sker förstås till priset av att motorn blir dyrare och mer underhållskrävande. Släpringade motorer har använts på ställen där det är frågan om mycket tung start, t ex hammarkvarnar, stenkrossar, maskiner i tegelbruk.

[ingvar2]

Halaj!

Om din vindenergi ändå bara skall bli värme i slutändan så tycker jag att du tar en jättestor omväg.
Kan du inte bara låta din propeller vispa runt lite hydraulikolja i ett slutet system istället?
Inga reglerproblem och inga förluster.

//T

Finns det verkligen nån uträkning på att det där fungerar?? För jag tänker på hydraulsystemet på traktorn, även om man använder det ganska intensivt så är ju värmen som uppstår i oljan ganska försumbar, visserligen sitter där ju en pytteliten oljekylare, men känner man på den så är det ju inte så det går att steka ägg på den precis... Och då har den oljan ändå en extra värmekälla i form av motorn, där pumpen ofta sitter...

[Skytten]

Friktionsvärme eller el+ den friktion som uppkommer är exakt lika, Till slut blir allt värme.

Din hydralapparat är inte konsturerad till att maximera "förlusterna" som friktion vanligvis kallas, och är inte önskvärt i de flesta apprater.

Du kan betrakta värmen från ett elelement som friktionsförluster pga motstånd.

En oljebehållare byggd för att  skapa tillräcklig friktion blir varm när axeln bromsas, kan räknas ut med gymnasiematte.

Att det inte sen blir den förväntade effekten i ett vindkraftsverk, beror vanligen på att man överskattar dess produktionskapacitet.

En vinddriven snurra för värme, ska byggas enkelt, eftersom den energi man vill ha inte är väldigt förädlad, det är alla förluster som friktionen kan uppdaga, vare sig det går via el eller ej.

Det största problemet är att undvika förluster via läckage i systemet, i eltråden eller ledningen för värmen.

[Bo]

att inte istället låta rotoraxeln driva kompressorn till en värmepump. Värmen bör sparas i en stor välisolerad vattentank. Värmepump ger tre till fem gånger så bra utbyte jämfört med att omvandla den högvärdiga energin till värme direkt.

[ingvar2]

Kan du utveckla lite mer hur du tänker dig konstruktionen? Och vad för värmepump tänker du dig? en luftvärme då förmodar jag eftersom vi annars ju får rätt stora investeringar i berghål eller jordvärmeslang...

[Bo]

och måste klara dig med grejor från skroten, då blir det problem.

[ingvar2]

Lite har jag ju naturligtvis tänkt att investera, men om jag ändå ska lägga ner en km slang i marken eller borra ett 100 m djupt hål ner till berget, så blir det rätt mycket att dessutom bygga ett vindkraftverk bara för att driva kompressorn.
 Några elpatroner på 5-10 kw kostar ju inte speciellt mycket, det har jag föresten liggande ett antal när jag tänker efter.. En vattentank på 8m3 finns också stående här..

Men jag ska googla lite på värmepumpar så löser det sig säkert.

[Bo]

är att ha en isolerad tryckslang mellan kompressorn och vattentanken och därefter metallrör genom den som får avge värmen och en strypventil där luften släpps ut och då är väldigt kall p g a tryckfallet. Men det blir förluster i strypventilen och det är inte den ideala lösningen. - Har ingen aning om effektiviteten.

[Tapio]

Finns det verkligen nån uträkning på att det där fungerar??

Halaj!

Ja.
Pk=mo*Co(T2-T1) där,

Pk= snurrans mekaniska effekt
mo=oljans massflöde
Co=oljans värmekapacitivitet
T2= varm olja ut
T1= kall olja in

När jag skriver att man inte har förluster tänker jag mig en axel från snurran ner i det utrymmet där man vill ha värme. Förlusterna blir ju värme.

//T

[M8e]

När jag skriver att man inte har förluster tänker jag mig en axel från snurran ner i det utrymmet där man vill ha värme. Förlusterna blir ju värme.

Då kan man lika gärna rotera några magneter nära "järnskrot", Då får man en generator med 0% i verkningsgrad (=99,9% värme). Inget slask med olja, inget som kan läcka och mindre som kan slitas.

"järnskrotet" kan tex vara en ackumulatortank.

[Tapio]

Halaj!

Jo, men då måste man ju bygga en acktank.
En befintlig acktank har ju en kopparslinga för värmeväxling.
Man kan då smidigt koppla till sin hydraulvätska där.

//T