В качестве асинхронного генератора может быть использован обычный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель соответствующей мощности без каких-либо переделок. Мощность электродвигателя-генератора определяется мощностью подключаемых устройств. Наиболее энергоемкими из них являются:
• бытовые сварочные трансформаторы;
• электропилы, электрофуганки, зернодробилки (мощность 0,3–3 кВт);
• электропечи типа «Россиянка», «Мечта» мощностью до 2 кВт;
• электроутюги (мощность 850-1000 Вт).
Особо хочу остановиться на эксплуатации бытовых сварочных трансформаторов. Их подключение к автономному источнику электроэнергии наиболее желательно, так как при работе от промышленной сети они создают целый ряд неудобств для других потребителей электроэнергии. Если бытовой сварочный трансформатор рассчитан на работу с электродами диаметром 2–3 мм, то его полная мощность составляет примерно 4–6 кВт, мощность асинхронного генератора для его питания должна быть в пределах 5–7 кВт. Если бытовой сварочный трансформатор допускает работу с электродами диаметром 4 мм, то в самом тяжелом режиме — «резки» металла потребляемая им полная мощность может достигать 10–12 кВт, соответственно мощность асинхронного генератора должна находиться в пределах 11–13 кВт.
В качестве трехфазной батареи конденсаторов хорошо использовать так называемые компенсаторы реактивной мощности, предназначенные для улучшения cos φ в промышленных осветительных сетях. Их типовое обозначение: КМ1-0,22-4,5-ЗУЗ или КМ2-0,22-9ЗУЗ, которое расшифровывается следующим образом. КМ — косинусные конденсаторы с пропиткой минеральным маслом, первая цифра-габарит (1 или 2), затем напряжение (0,22 кВ), мощность (4,5 или 9 квт), затем цифра 3 или 2 означает трехфазное или однофазное исполнение, УЗ (умеренный климат третьей категории).
В случае самостоятельного изготовления батареи, следует использовать конденсаторы типа МБГО, МБГП, МБГТ, К-42-4 и др. на рабочее напряжение не менее 600 В. Электролитические конденсаторы применять нельзя.
Рассмотренный выше вариант подключения трехфазного электродвигателя в качестве генератора можно считать классическим, но не единственным. Существуют и другие способы, которые также хорошо зарекомендовали себя на практике. Например, когда батарея конденсаторов подключается к одной или двум обмоткам электродвигателя-генератора (рис 2). Такую схему следует использовать тогда, когда нет необходимости в получении трехфазного напряжения.
Рис. 2. Двухфазный режим асинхронного генератора
Этот вариант "включения уменьшает рабочую емкость конденсаторов, снижает нагрузку на первичный механический двигатель в режиме холостого хода и таким образом драгоценное топливо.
В качестве маломощных генераторов, вырабатывающих переменное однофазное напряжение 220 В, можно использовать однофазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели бытового назначения: от стиральных машин типа «Ока», «Волга», поливальных насосов «Агидель», «БЦН» и пр. У них конденсаторная батарея может подключаться параллельно рабочей обмотке, либо использовать уже имеющийся фазосдвигающий конденсатор, подключенный к пусковой обмотке. Емкость этого конденсатора, возможно, следует несколько увеличить. Его величина будет определяться характером нагрузки, подключаемой к генератору: для активной нагрузки (электропечи, лампочки освещения, электропаяльники) требуется небольшая емкость, индуктивной (электродвигатели, телевизоры, холодильники) — больше (рис. 3).
Рис. 3. Маломощный генератор из однофазного асинхронного двигателя
Теперь несколько слов о первичном механическом двигателе, который будет приводить во вращение генератор. Как известно, любое преобразование энергии связано с ее неизбежными потерями. Их величина определяется КПД устройства. Поэтому мощность механического двигателя должна превышать мощность асинхронного генератора на 50-100 %. Например, при мощности асинхронного генератора 5 кВт мощность механического двигателя должна быть 7,5-10 кВт. С помощью передаточного механизма добиваются согласования оборотов механического двигателя и генератора так, чтобы рабочий режим генератора устанавливался на средних оборотах механического двигателя. При необходимости можно кратковременно увеличить мощность генератора, повышая обороты механического двигателя.