利用异步电动机发电的电路

    目前，在有些农村偏远地区还没有接通输电线路或供电不足。使用现有的拖拉机机头、柴油机或汽油机带动异步电动机发电是可行的。

    用柴油机或汽油机带动电动机转子运转，转子中的剩磁对定子线圈的切割产生电动势，加上并联电容的作用，便可得到容性电流，其容性电流磁场又在转子中产生感应电流，使转子磁场得到加强，使异步电动机在很短的时间内达到额定的输出电压，可供农村照明或动力用电。利用异步电动机发电时一般可选择17kW以下的异步电动机，且按如图14-22 (a)所示方法连接，并且需要配置无极性耐压450V以上的电容。其具体连接方法是将异步电动机接成Y形，将三组电容接成△形后并联在一起。当柴油机带动异步电动机达到一定转速后，在A、B、C三点任意两点上便可得到380V的输出电压。如果需要220V电压时，则可在A、B、C上取任意一相，与0点之间的电压即为220V。如图14-22 (b)所示为电动机做发电机使用的连接线路。

    图14-22    利用异步电动机发电的电路

    在使用异步电动机发电时应注意以下几点。

    (1)所接负载的额定功率应不大于异步电动机额定功率的80%，如用17kW异步电动机发电时，所接负载的功率应小于13kW。

    (2)所配置的柴油机功率要与电动机配套，使两机械在转动时能够可靠配合连接，并能达到一定的转速，且工作频率应选择在50Hz以上。异步电动机作为发电机使用时，其输出电压的高、低与转速有很大关系，使用时应尽可能使转子速度稳定，转速的快慢还会影响到频率的大小。在使用中，如负载发生变化，就需要调整电容容量来适应负载（发电转子转速要比同步转速高50%）然后投入电容，待5～15s后，电压即从零升到额定值。

    (3)应根据负载与电动机的功率，通过实验来决定电容的大小。当电动机输出电压为380V时，电容的耐压应选为450V以上，工作频率应选为50Hz以上。所接的每相电容容量由下列公式进行计算，即

    C=√3I0×1062nfUL

式中C-电容值(μF)；

    I0-电动机激磁电流，一般是电动机额定电流的0.3倍(A)；

    f-频率(50Hz)；

    UL-异步电动机所发出的电压值(V)。

    一般情况下，电动机转子按额定转速运转，UL值取电动机使用时的额定电压380V。I0一般为0.3倍的额定电流Ie，则由上式计算出的电容C=4.4Ie(μF)。若选用JO32-4型异步电动机，则功率为1kW，配置电容应为7～15μF。选用JO41-4型异步电动机，则功率为1. 7kW，配置电容为11~25μF；选用JO42-4型异步电动机，则功率为2. 8kW，配置电容为18~ 35μF；选用JO51-4型异步电动机，则功率为4. 5kW，配置电容为28~55μF；选用JO54-4型异步电动机，则功率为7kW，配置电容为42~75μF；选用JO62-4型异步电动机，则功率为10kW，配置电容为59~130μF。

    (4)异步电动机做发电机使用时是利用剩磁肩动的。转子有无剩磁，将决定该发电机能否发出电来。如果在电动机的转速达到额定值后，却发不出电来，则首先应考虑的是转子无剩磁，此时应停机后将4节1号电池串联起来，对定子绕组中的一个绕组通电2min进行充磁。如果经过充磁后仍发不出电，即是电容器容量太小，可加大电容容量。发电机一经发出电之后，要经常使用，以使其发电可靠。

    (5)要注意电动机的温度不能超过允许值，且要注意观察频率是否符合要求，如发现问题应及时解决。

    (6)当发电电压升到额定值后即可接入负载，感性负载一般不应超过额定负载的25%。

    (7)要对电动机绕组进行绝缘测量，要求电动机绕组对电动机外壳的阻值不低于1.5MΩ。

    (8)供给发电机励磁电流的电容为主电容，可固定在发电机绕组中，因负载变化所加投的补充电容应根据发电机输出端的电压需要投入或切除。使用时可将附加电容分成数组，以便根据需要进行投入或切除，如图14-22 (b)所示。

    (9)发电机各相负载应尽可能平衡，一般发电机三相电流的差额不得超过20%，且每相电流值都不允许超过额定电流。

    (10)在运行中要防止发电机满负荷运行时突然失去负载，以免电压急剧升高将绝缘击穿。若遇到这种情况，则应迅速切断电容，然后降低原动机转速。为了避免出现这种情况，可将附加电容接于负载端。

    (11)如发现电容的开关损坏、熔断器熔断、电容变形时，要停机，将电容加设上灯泡放电完毕，然后更换电容，以防电容所存电荷放电造成人员触电。

    (12)电动机做发电机启动前应安装接地线。

    (13)在使用380V、1500r/min异步电动机发电时，可参照表14-1选择每相电容的容量。

    表14-1    异步电动机电容容量的选择