Liukurengasmoottorista generaattori?

[630 S]

Olen kaavaillut vamhasta liukurengasmoottorista generaattoria. Kyseessä siis 1900 -luvun alkupuolen Strömberg oikosulkumoottori, joka on "pehmokäynnistetty" roottorin käämeihin kytketyillä vastuksilla.

Lähtökohtaisesti ajattelin tehdä generaattorin magnetoimalla tasavirralla roottorin. Kondensaattoritoteutus on tuttu, mutta ei kiinnosta tällä kertaa. Olen googlaillut asiaa ja näyttää että ylenen legenda on että liukurengasoikosulkumoottorista saa tasavirtamagnetoimalla generaattorin, mutta kukaan ei ole tehnyt sitä kytännössä? Vai onko?
Näyttää yhtäkkiä myös siltä, että oikosulkumoottorn roottorin rakenne ei sovi synkronikoneen roottosiksi, joka lienee tässä kohtaa tavoite.

Tietysti jos hyödyntäisi koneen hiilet ja liukurenkaat ja tekisi roottosin uusiksi, mutta se olisi aika iso duuni.

Käännyn taas kerran siis teidän Masinistien puoleen suuremman viisauden löytämiseksi.

[janne]

Ei sitä koko roottoria tarvitse uusiksi tehdä, riittää kun yhdistelee kääminiput sopivasti että roottorille saadaan tarvittava määrä magneettinapoja. Yksi liukurengas tuossa jää turhaksi.

Oisko noista isävainaan muistiinpanoista mitään apua? http://gallery.anotherpower.com/main.ph ... 3.jpg.html

Tuossa siis 6-napainen moottori, jossa roottorilla 9kpl kääminippuja. Nuo niput on yhdistelty uudestaan siten, että joka kolmannen "kyljen" jälkeen magnetointivirran kulkusuunta muuttuu.

[mauri]

Kannattaa sitten myös laskeskella staattorin ja roottorin napaparien lukumääriä.
Riippuen voimanlähteestä, olisi esimerkiksi polttomoottoriin suoraankytketyn generaattorin sopiva pyörimisnopeus todennäköisesti 3000 tai 1500 1/min haluttaessa 50 Hz.
Pyörimisnopeuden ollessa 3000 1/min on napaparilukujen staattorissa ja roottorissa oltava yksi.

[630 S]

Ei sitä koko roottoria tarvitse uusiksi tehdä, riittää kun yhdistelee kääminiput sopivasti että roottorille saadaan tarvittava määrä magneettinapoja. Yksi liukurengas tuossa jää turhaksi.

Oisko noista isävainaan muistiinpanoista mitään apua? http://gallery.anotherpower.com/main.ph ... 3.jpg.html

Tuossa siis 6-napainen moottori, jossa roottorilla 9kpl kääminippuja. Nuo niput on yhdistelty uudestaan siten, että joka kolmannen "kyljen" jälkeen magnetointivirran kulkusuunta muuttuu.

Tämä oli loistavaa lisätietoa, täytyy tutustua muistiinpanoihin!
En ole vielä päässyt tutkimaan roottorin ulkonäköä, koska nmoottori on aika mötikkä ja sen purkaminen vaatii osien painon vuoksi järjestelyjä.

Jos jollain on samanlainen strömberg niin tietoja tyyppikilvestä olisi kiva saada tai vertailutietoja erikokoideen koneeseen. Tämän vuosimallin koneissa kun tyyppikilpi toimitettiin irrallisena ja naulattiin johonkin sopivaan paikkaan moottorin lähelle.

Tässä pari kuvaa:

[Urpo]

Eikö tuosta roottorista saisi 2-napaparisen, kun jättää osan käämeistä käyttämättä, siis kytkisi vain yhdet käämit vastakkaisilta puolilta käytöön? Tai 2 vierekkäistä + 2 vierekkäistä vastakkaisella puolella ja vierekkäisissä virran suunta sama . Jos moottori on 4-napainen niin 1500 kierroksella saataisiin 50 Hz.

Magnetointijännite pitää sitten arpoa käämin virrankeston mukaan. Tehoa menee magnetoinnissa hukkaan tuolla tavalla enempi tai vähempi kun roottoriin jää turhaa rautaa.

Oliko tässä tapauksessa tarkoituskaan saada nimellistehoa ulos vai vaan tehdä masinistihenkinen toteutus?

[janne]

Vissiin aika hyvän kokoinen tuo moottoriaihio, itsellä vastaavan näköinen 15kW 1500rpm strömberg (myös generaattoriksi muunnettu..) ja siinä mitta jalkojen ulkolaidoista on 50cm.

[masankp]

Meillä oli samanlainen, paitsi tuo pääty jossa hiilet on oli toisen näköinen, oli muistaakseni arma merkkinen, se oli kyketty oikosulkumoottoriks ja sillä pyöritettiin puimakonetta ja sirkkeliä ym.
Otettiin virtaa suoraan langoista, rimalla nostettiin kuparilankakoukut joista roikku johdot.
Voimaa ainakin tuntu olevan, enkä muista kilovattimäärää, tyyppikilpi oli koneen rungossa jalan yläpuolella .
25a sulakkeet kesti kyllä suoran käynnistyksen, kun myöhemmin tuli pistokkeet ja mittari moottorin laatikkoon.
Tosin puimakonetta joutu alkuun avuksi pyörittämään vauhtiin ja toinen käänsi sitte katkasijasta.

[mauri]

Moottorin mittoja voi arvioida vertaamalla pumppukärryn piikkien väliin.
Mikä lienee akselin halkaisija?
Mittaamalla se sekä akselin keskipisteen korkeus asennustasosta = runkokoko ja vertaamalla nykymoottorien vastaavaan saa käsityksen kokoluokasta. Akselin halkaisija ja moottorin runkokoko ovat riippuvaisia siitä minkä kierroksinen kone on. Matalakierroksisilla 1000 ja 750 1/ min runkokoot ja akselihalkaisijat ovat suurempia kuin vastaavan kW arvon omaavilla 3000 ja 1500 1/min moottoreilla.
Jos mitään kilpitietoja ei ole, voinee olettaa että kyseessä on korkeintaan 1500 1/min moottori, näin ne ns. maatalousmoottorit muistaakseni aikoinaan oli. Tuo nykymoottoreihin verrattuna suurehko halkaisija/pituus suhde voisi tarkoittaa pienehköä (1000 tai 750 1/min) pyörimisnopeutta, tai sitten on vaan aikakautensa tyyppinen, onhan esimerkiksi Strömbergin vanha HZUR moottori lyhyehkö verrattuna vaikka HXUR malliseen.

Nimellisjännite voi olla 380 V tai 220 V.

Vertailun vuoksi nykymoottorien arvoja:
(H = akselikorkeus; D = akselin halkaisija)

P = 7,5 kW; 1500 1/min
H = 132 mm
D = 38 mm

P = 7,5 kW; 1000 1/min
H = 160 mm
D = 42 mm

P = 15 kW; 1500 1/min
H = 160 mm
D = 42 mm

P = 15 kW; 1000 1/min
H = 180 mm
D = 48 mm

[tane II]

Tuommoinen 43-sivuinen luettelo https://digi.kansalliskirjasto.fi/pienp ... 299?page=1 oli Kansalliskirjaston pienpainatteissa. Ehkä uudempi, kuin kysyjän moottori, mutta jotain apua tuostakin varmaan on.

[630 S]

Tuommoinen 43-sivuinen luettelo https://digi.kansalliskirjasto.fi/pienp ... 299?page=1 oli Kansalliskirjaston pienpainatteissa. Ehkä uudempi, kuin kysyjän moottori, mutta jotain apua tuostakin varmaan on.

Tämähän oli loistava löytö!

Irrotin eilen roottorin, jossa kääåmejä on 6:


Myös staattorissa käämejä on 6, eli napapareja ilmeisesti 1? Eli pyöri,ismopeus ~3000 r/min?


Eli moottori olisi tällainen:

[jussi77]

Eikö löydy stanssattua sarjanumeroa mistään? Yleensä sarajanumero lyödään myös runkoon.

[janne]

Minun järjen mukaan 6 käämillä tulee 2 napaparia, elikkä kyseessä olis 1500rpm kone. Tosin voi hyvin olla että olen taas kerran väärässä

[630 S]

Minun järjen mukaan 6 käämillä tulee 2 napaparia, elikkä kyseessä olis 1500rpm kone. Tosin voi hyvin olla että olen taas kerran väärässä

Minun logiikka taas sanoo näin: 2 napaa on yhtäkuin napapaeri. 6 käämiä = 2napaa * 3 vaihetta = 6 kääämiä, eksi napapari.

[mauri]

Olen kyllä samaa mieltä jannen kanssa.

Yhdellä käämillä saadaan aikaisekseen magneettikenttä jossa on N- ja S-navat. Kun kolme eri vaiheisiin kytkettyä käämiä sijoitetaan staattoriin 120 asteen välein saadaan aikaan pyörivä magneettikenttä jossa on yksi N- ja yksi S-napa = kaksinapainen käämitys. Tämä magneettikenttä pyörähtää yhden kierroksen jakson aikana.
Kun käämejä on kuusi on kyseessä nelinapainen käämitys. Kaksi napaa muodostavat napaparin, neljänapaisessa on siis kaksi napaparia.

Moottorin pyörimisnopeus yksinapaparisessa ns = f ja kaksinapaparisessa ns = f/2. Kun taajuus f = 50 1/s tulee yksinapaparisen synkroniseksi pyörimisnopeudeksi 3000 1/min ja kaksinapaparisen 1500 1/min.

Tätä asiaa voi halutessaan tutkiskella esimerkiksi teoksesta: Sähkötekniikan oppikirja; Martti Paavola; WSOY 1962, sivut 189 - 194.

Kuvassa (aiemmin tässä ketjussa) on staattorikäämitys näkyvissä. Siinä on kolme käämiä hyvin esillä, yhden vyyhdit ovat aina 4 + 4 urassa ja välillä on aina 8 uraa. Uskoisin että niissä urissa on toisten kolmen käämin vyyhdet. Kyseessä on siis 1500 1/min moottori.

[630 S]

Ostan tuon Maurin selityksen!

Hitsi kun omista sähkövoimatekniikan opinnoista on 20v ja hatara pää, niin ei tahdo pysyä muistissa..

[mauri]

Eipä nuo minullakaan tarkkaan muistissa olleet, noin 50 vuotta sitten tuli lueskeltua ko asioita.
Onneksi oli vanha oppikirja säästynyt, siitä oli hyvä paikkailla matkalla unohtuneita.

[puuhastelija]

ongelma on siinä, että roottori lienee kolmivaiheisesti kytketty liukurenkaisiin. tasavirtamagnetointiin tarvitaan vain 2 liukurengasta.

pystytkö purkamaan käämien päät ja kytkemään joka toisen "tolpan" samoinpäin sarjaan ja äärimmäiset käämien päät näihin 2 liukurenkaaseen?

[630 S]

ongelma on siinä, että roottori lienee kolmivaiheisesti kytketty liukurenkaisiin. tasavirtamagnetointiin tarvitaan vain 2 liukurengasta.

pystytkö purkamaan käämien päät ja kytkemään joka toisen "tolpan" samoinpäin sarjaan ja äärimmäiset käämien päät näihin 2 liukurenkaaseen?

Käämien päät on hyvin esillä, ongelma tulee vain jos tarvitsee kytkeä yhteen roottorin eripäissä olevat käämnien päät.
Tuossa roottorin kuvassa näkyvä rengas, joka on käämien päässä on roottorin tähtipiste, toisssa päässä (hiilirenkaiden pää) käämien toiset päät sukeltaa aksesin sisään ja tulee ulos akselin päästä hiilirenkaille.

En ole vielä päässyt käsiksi käämeihin, koska päänvaivaa tuottaa hiilirenkaspaketin purkaminen irti akselilta, jotta saisi moottorin toisen päädyn ja laakerin irroitettua ja sitä kautta käämien toisen pään kunnolla näkösälle.

Hiilirengaspaketti on akselilla ja sillä kohtaa on kiilaura. Uskoisin että ensin on saatava päätyrenkas hiilirenkaspakasta irti, hiilirengaat irti rungostaan ja sen alta löytyy lukituspultti joka on kiristetty kiilauraan. Tässä kuva hiilirengaspaketin päästä. Luulisin että nuo kolme pientä talttakantaista ruuvia pitä'isi saada auki mutta kun ei lähde. Iskumeisselistä hajoaa kärjet kun yrittää. Lämmittääkään ei viitsisi. Täytyy ehkä porata ne pois..

[mauri]

Magnetoinnin kannalta lienee edullista että roottorin vastakkaisilla puolilla olevat vyyhdet kytketään magnetoimaan, siis kuudesta vyyhdistä valitaan kaksi, joista toisen vyyhdin roottorin urista tulevat "makkarat" ovat näkyvissä päällimmäisinä ja toisen vyyhdin taas niiden alla. Miten sitten näiden kytkentä onnistuu? Varmaan joutuu purkamaan roottorin hiiliharjapään vastakkaisella puolella olevan käämien tähtipisteen ja kytkeä nuo kaksi vyyhtiä siten että niiden synnyttämät magneettivuot ovat samansuuntaisia.

Magneettikentän muodostuminen kyseisessä umpinaparoottorissa on (ainakin minulle) hieman vaikeampi ymmärtää kuin mitä avonaparoottorissa olisi. Asiaa selvitetään kyllä aiemmin mainitsemani oppikirjan tahtigeneraattoreiden magnetointia käsittelevässä kohdassa (sivuilla 234 - 235).

Kun liukurengas-asynkronimoottorista tehdään tahtigeneraattori muuttamalla sen roottorikäämitys(tä) magnetointikäämiksi on tästä seurauksena että magneettikenttä ei muodostu optimaalisen sinimuotoiseksi, kuten alunperin tahtigeneraattoreiksi tehtyjen roottoreissa tapahtuu, (avonaparoottorissa napapyörän/staattorin ilmavälin muodolla ja umpinapapyöräsä käämityksen sijoittamisella roottorin uriin). Asiaa helpottaa kylläkin se että staattorikäämityksen vyyhti on useammassa urassa (tässä tapauksessa neljässä) jolloin magneettikentän epäsinimuotoisesta muodosta huolimatta sen aiheuttama jännite on kohtuullisen (toivottavasti) sinimuotoinen.

Edellä kirjoittamani on vain oman pähkäilyni tulosta, vahvistettuna vanhan oppikirjan teksteillä. Korjauksia odottelen lukijoilta. Mielenkiintoisena kokeena ennen käämitysten muuttamista voisi katsoa oskilloskoopilla millaista sähköä syntyy kun nyt olevan roottorin kahteen liukurenkaaseen kytkee magnetointia.

[jussi77]

Tahtikoneen roottorissa pitäisi olla yhtä monta napaa/napaparia kuin staattorissa. Saapiko tuon kytkettyä siten? Varmaan saa ja napojen käämitykset kytkemällä sopivasti sarjaan tai rinnan voi määrätä tarvittavan jännitteen ja virran.


Ei se avonaipaisen tahtigeneraattorinkaan jännite ole aivan sinimuotoista. Toki napakengän muotoilulla ja vaimennuskäämityksellä pyritään mahdollisimman hyvään sähkönlaatuun. Ideaalista konetta ei ole olemassa, mutta riittävän hyviä saadaan aikaiseksi.