назначение прибора, инструкция по изготовлению устройства своими руками
Регуляторы напряжения нашли широкое применение в быту и промышленности. Многим людям известно такое устройство, как диммер, позволяющий бесступенчато регулировать яркость светильников. Оно и является отличным примером регулятора напряжения 220в. Своими руками такой прибор собрать довольно просто. Безусловно, его можно приобрести в магазине, но себестоимость самодельного изделия окажется значительно ниже.
- Назначение и принцип работы
- Рекомендации по изготовлению
- На основе симистора
- На базе тиристора
Назначение и принцип работы
С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.
Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.
Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.
Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.
Рекомендации по изготовлению
Собрать самодельный диммер довольно просто.
Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.
На основе симистора
Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:
Структурно прибор можно разделить на два блока:
- Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
- Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.
С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.
В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.
На базе тиристора
Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.
Принцип работы тиристорного прибора следующий:
- Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
- После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
- При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.
С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели.
Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.
Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего
Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.
Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники.
Самодельный трехфазный выпрямитель-регулятор для авто или мотоцикла
Автомобильный регулятор не нуждается в выпрямителе, так как в корпус генератора машины уже вставлены выпрямительные диоды. У мотоциклетных регуляторов есть выпрямитель, поскольку генераторы мотоциклов не оборудуются диодами, дабы иметь меньшие размеры.
На многих машинах, но не на всех, регулятор управляет напряжением по обмотке возбуждения генератора. Мотоциклетные регуляторы обычно стабилизируют напряжение на силовых обмотках генератора. Есть старые японские, американские мотоциклы с генераторами автомобильного типа, но их совсем немного.
Сейчас нас интересует именно мощный выпрямитель-регулятор мотоциклетного типа, который может пропускать большие токи.
А на мотоциклах, особенно на японских кубатурных, очень большие токи — до 15 А. Поэтому о компенсационном регуляторе, типа КРЕН, и речи быть не может. Стабилизатор на транзисторе тоже не подойдет. Конечно, можно собрать импульсный стабилизатор на полевом транзисторе, который даже перегреваться не будет, если поставить его на хороший теплоотвод. Только вот работать он будет импульсами, на выходе будет от 11 до 15 В, а в среднем 13 В.
Производители современных мотоциклов ставят шунтирующие регуляторы — отлично работающие устройства, но невечные. У них роль шунта, частично забирающего ток от нагрузки, выполняет тиристор. Напряжение снижается до нормы за счет отводимого тока, который переходит в тепло на тиристорах и рассеивается.
Микросхема ULN2003А нижнего ключа понадобилась, чтобы развязать между собой две части схемы: слаботочную управления со стабилитроном и силовую шунтирующую на симисторах. Полуваттному стабилитрону в стеклянном корпусе, чтобы начать работать, нужен ток минимум 5 мА, а если ток выше 30 мА, то он перегорает.
Двенадцатиамперному тиристору, чтобы открыться нужно 15 мА, а трём тиристорам — 45 мА. Симисторам, которые применены в схеме, нужен ещё больший ток — от 30 мА каждому, всем трём — 90 мА.
В этой схеме нужны именно симисторы, тиристоры не будут работать на такой частоте, на которую настроена схема управления.
Мощный стабилитрон с гайкой в металлическом корпусе, выдерживающий 600 мА, ставить нельзя, его не можно настроить на весь диапазон частоты вращения коленчатого вала мотоцикла. Дело в том, что на мотоцикле очень большой разброс напряжения от 14 В на холостых до 60 В на полном газу, и если подобрать гасящий резистор стабилитрона для работы на верхнем пределе напряжения, то стабилитрон не сможет регулировать напряжение на холостом ходу. У восьмиваттного стабилитрона слишком низкий предел чувствительности по току — только с 25 мА.
Микросхема развязки ULN2003А и её аналог японская TD62003P выдерживает ток до 500 мА. Такие микросхемы сейчас можно найти везде: в старых сканерах, принтерах, поломанных автосигнализациях, стиральных машинах.
Симисторы BTA26, BTA12 имеют одно замечательное преимущество — их можно прикрутить все вместе на один алюминиевый корпус. Не надо использовать для каждого изоляционную подкладку, потому что их алюминиевые теплоотдводы полностью изолированы от внутренней структуры. Симисторы BTA26 на 26 А использовать не обязательно, для генератора дающего 500 Вт достаточно шунтов по 10 А.
И напоследок, пару слов о выпрямительных диодах и корпусе устройства. Для движка имеющего кубатуру более литра, ищите 30-амперные диоды. Если объем двигателя до 400 кубов, то достаточно 10-амперных диодов.
Корпус собираемого выпрямителя-регулятора одновременно является также радиатором охлаждения для выпрямительных диодов и симисторов. Используйте теплопроводящую пасту, прикручивая и устанавливая эти силовые элементы. Корпус от старого нерабочего регулятора тоже можно использовать, если получится засунуть в него чужеродные компоненты самоделки. А вообще, чем больше корпус регулятора, тем лучше он будет работать.
Автор: Виталий Петрович, Украина Лисичанск.
power — создание полупроводникового генератора/динамо-регулятора напряжения для замены старого механического регулятора -manuals/28-rigid-frame-mac-service-manual/310-miller-lighting-set
Давайте разберем (так сказать) принцип работы регулятора Миллера.
В состоянии покоя контакты регулятора подключают +D к полю (соленоид «вверху»).
При запуске двигателя и на низких оборотах (скажем, на холостом ходу):
- Катушка возбуждения получает ток от якоря через нагрузочный резистор (около 7 Ом) и регулятор. Ток возбуждения и поток поля увеличиваются.
Таким образом, при низких оборотах соленоид будет переключать поле между D+ и открытым. Это позволит отрегулировать напряжение до нижнего предела.
Теперь увеличьте скорость вращения:
- дальнейшее увеличение напряжения тянет соленоид еще больше вниз и замыкает нижний контакт, замыкая катушку возбуждения через GND. Поток поля и ток уменьшаются.
- при повторном падении напряжения соленоид обесточивается и контакты размыкаются.
Таким образом, при высоких оборотах соленоид переключает катушку возбуждения между GND (короткое замыкание) и резистором. Это позволит отрегулировать напряжение до верхнего предела.
В любом случае, соленоид регулятора «жужжит» туда-сюда, отключая привод катушки возбуждения для поддержания напряжения, устанавливая средний поток поля.
Наконец, защита от перегрузки по току / пониженного напряжения не является частью регулятора; это делается внутри самого генератора. Это немного отличается от обычных автомобилей старой школы, которые выполняют все три функции (включая Bosch VW). то же самое поведение нижнего предела/высокого предела.
Вот первоначальная попытка сделать именно это (моделируйте это здесь):
Выходное напряжение сравнивается с опорным (стабилитрон 3,3 В) с помощью двух компараторов, которые управляют двумя большими полевыми транзисторами TO-220.
Использование двух компараторов позволяет добавить «мертвую зону» между двумя точками срабатывания, моделируя поведение соленоида, а также предотвращает одновременное включение обоих полевых транзисторов. В компараторах предусмотрен некоторый гистерезис (мгновенное действие) для подавления шума.
У симулятора есть ползунок напряжения, поэтому вы можете увидеть, как он ведет себя в ответ на напряжение динамо-машины. В симуляторе установлено регулирование между 5,8 и 6,4 В с мертвой зоной около 200 мВ между ними. Это жестче, чем у механического регулятора, и при более низком пределе напряжения (регулятор Миллера настроен на 7,5–7,9 В).В). Вы можете настроить регулятор, изменив значения резисторов, чтобы изменить точки срабатывания.
Вот улучшенная версия, которая устраняет проблему запуска и использует напряжения свинцово-кислотных аккумуляторов, чтобы работало отключение динамо-машины (моделируйте это здесь): номинальный заряд 7,2 В, макс. 7,7) и добавляет блокировку при пониженном напряжении, которая заставляет верхний полевой транзистор включаться, а нижний выключаться до тех пор, пока напряжение не станет достаточно высоким для работы компараторов.
Если бы вы построили это, все компоненты были бы сквозными и легко припаивались. Я рекомендую монтировать полевые транзисторы на радиатор и сделать все достаточно прочным, чтобы противостоять вибрации и нагреву. Например, подумайте о том, чтобы залить все это силиконом RTV.
Наконец, стек Supercap должен быть увеличен до 3, чтобы иметь больше запаса по пульсациям и шуму генератора. Я бы также подумал о блокировке пути от генератора к аккумулятору диодом, просто на всякий случай.
Если у компаратора все еще есть проблемы с запуском при низком напряжении, вот конструкция, в которой используются только дискретные части (моделируйте это здесь):
В этой схеме используется стабилитрон 5,6 В и кремниевые диоды для установки двух точек срабатывания: 6,6 В (стабилитрон + диод) для зарядки и и 7,2В (стабилитрон + 2 диода) для верхнего предела.
Напряжение должно стабилизироваться между этими двумя значениями и быть достаточно высоким, чтобы предохранитель мог закрыться без перезарядки аккумулятора. Это немного бережнее к свинцово-кислотным батареям, чем регулятор Миллера, который устанавливает максимальный подзаряд 7,5 ~ 7,9.V.
В отличие от версии с компаратором, здесь нет регулируемого резистора и нет гистерезиса. Вы можете отрегулировать точки срабатывания, добавив последовательно дополнительные диоды (каждый из них добавит 0,6 В к точке срабатывания) или используя другой стабилитрон.
Транзисторы PNP показаны как 2N3906; они могут быть любого общего типа переключения.
Схемы 3-фазного регулятора напряжения для мотоциклов
В посте обсуждается список простых 3-фазных цепей регулятора напряжения для мотоциклов с ШИМ-управлением, которые можно использовать для управления напряжением зарядки аккумулятора в большинстве двухколесных транспортных средств. Идея была запрошена мистером Джуниором.
привет, меня зовут младший, я живу в Бразилии и работаю с производством и восстановлением регулятора выпрямителя напряжения мотоцикла и был бы признателен за помощь, мне нужна схема трехфазного регулятора MOSFET для мотоциклов, напряжение 80 энтреда -150 вольт, коррет Максимум 25А, максимальное потребление системы 300 Вт,
Жду возврата
ат.
младший
Предлагаемая схема трехфазного регулятора напряжения для мотоцикла представлена на схеме ниже.
Схема достаточно проста для понимания.
3-фазный выход генератора переменного тока последовательно подается на три силовых транзистора, которые в основном действуют как шунтирующие устройства для тока генератора.
Как мы все это знаем, во время работы обмотка генератора переменного тока может подвергаться сильным обратным ЭДС, до такой степени, что может сорвать изоляционное покрытие обмотки, что приведет к ее необратимому разрушению.
Регулирование потенциала генератора с помощью метода шунтирования или замыкания на землю помогает держать потенциал генератора под контролем, не вызывая неблагоприятных последствий для него.
Время периода шунтирования здесь имеет решающее значение и напрямую влияет на величину тока, который в конечном итоге может достичь выпрямителя и заряжаемой батареи.
Очень простой способ управления периодом времени шунтирования заключается в контроле проводимости трех биполярных транзисторов, подключенных к обмотке 3 генератора переменного тока, как показано на схеме.
Мосфеты также можно использовать вместо BJT, но они будут намного дороже, чем BJT.
Метод реализован с использованием простой схемы ШИМ 555 IC.
Переменный выходной сигнал ШИМ с контакта 3 микросхемы подается на базы биполярных транзисторов, которые, в свою очередь, вынуждены работать контролируемым образом в зависимости от рабочего цикла ШИМ.
Потенциометр, связанный со схемой IC 555, соответствующим образом отрегулирован для получения правильного среднеквадратичного напряжения для заряжаемой батареи.
Метод, показанный в схеме трехфазного регулятора напряжения мотоцикла с использованием MOSFET, может быть одинаково реализован для одиночных генераторов для получения идентичных результатов.
Регулировка пикового напряжения Функция регулирования пикового напряжения может быть включена в приведенную выше схему в соответствии со следующей схемой, чтобы поддерживать безопасный уровень зарядного напряжения для подключенной батареи.
Как видно, линия заземления IC 555 коммутируется NPN BC547, база которого управляется пиковым напряжением генератора.
Когда пиковое напряжение превышает 15 В, BC547 проводит и активирует схему ШИМ IC 555.
МОП-транзистор теперь проводит и начинает шунтировать избыточное напряжение от генератора к земле со скоростью, определяемой рабочим циклом ШИМ.
Этот процесс предотвращает превышение напряжения генератора выше этого порога, тем самым гарантируя, что аккумулятор никогда не будет перезаряжен.
Система зарядки аккумулятора мотоцикла
Вторая конструкция, представленная ниже, представляет собой выпрямитель и регулятор для трехфазной системы зарядки мотоциклов. Выпрямитель двухполупериодный, а регулятор шунтового типа.
Автор: Абу Хафсс
Система зарядки мотоцикла отличается от системы зарядки автомобиля. Генератор напряжения или генератор на автомобилях электромагнитного типа, которые довольно легко регулировать.
Принимая во внимание, что генераторы на мотоциклах — это генераторы с постоянными магнитами.
Выходное напряжение генератора прямо пропорционально оборотам, т. е. при высоких оборотах генератор будет вырабатывать высокое напряжение более 50 В, следовательно, регулятор становится необходимым для защиты всей электрической системы и аккумулятора.
Некоторые небольшие велосипеды и трехколесные транспортные средства, которые не ездят на высоких скоростях, имеют только 6 диодов (D6-D11) для выполнения двухполупериодного выпрямления. Они не нуждаются в регулировке, но эти диоды рассчитаны на большой ток и рассеивают много тепла во время работы.
В велосипедах с правильно регулируемыми системами зарядки обычно используется шунтовая регулировка. Это делается путем замыкания обмоток генератора переменного тока на один цикл формы волны переменного тока. В качестве шунтирующего устройства в каждой фазе используется тринистор или иногда транзистор.
Схема цепи
Работа цепи
Сеть C1, R1, R2, ZD1, D1 и D2 образует цепь обнаружения напряжения, и она предназначена для срабатывания при напряжении около 14,4 В.
Как только зарядная система преодолевает это пороговое напряжение, T1 начинает проводить ток.
Подает ток на каждый затвор трех тиристоров S1, S2 и S3 через токоограничивающие резисторы R3, R5 и R7. D3, D4 и D5 важны для изоляции ворот друг от друга. R4, R6 и R8 помогают слить любую возможную утечку из T1. S1, S2 и S3 должны иметь теплоотвод и изолированы друг от друга с помощью слюдяного изолятора, если используется общий радиатор.
Существует три варианта выпрямителя:
a) Шесть автомобильных диодов
b) Один трехфазный выпрямитель
c) Два мостовых выпрямителя
Все должны быть рассчитаны на ток не менее 15 А и иметь теплоотвод.
Автомобильные диоды бывают двух типов: с положительным и отрицательным корпусом, поэтому их следует использовать соответственно. Но их может быть немного трудно контактировать с радиатором.
Использование двух мостовых выпрямителей
При использовании двух мостовых выпрямителей их можно использовать, как показано на рисунке.
Мостовой выпрямитель
Автомобильные диоды
Трехфазный выпрямитель
Мостовой выпрямитель
Эффективная зарядка аккумуляторной батареи с помощью мотоциклетного шунта
Следующий диалог по электронной почте между пользователем и инженером-исследователем г-ном Леонардом узнать некоторые очень интересные факты о недостатках и ограничениях регулятора шунтирования мотоцикла. Это также помогает нам узнать, как просто обновить концепцию до эффективного, но дешевого дизайна.
Леонард:
У вас интересная схема, но…..
Мой мотоцикл оснащен генератором на 30 ампер, который, я уверен, является среднеквадратичным, и достигает пикового значения 43,2 ампера. Ваша схема на 25 ампер вряд ли продержится долго.
Однако…..
Вместо выпрямителей, которые вы предлагаете, SQL50A рассчитан на 50 ампер при 1000 вольт. Это трехфазный модуль выпрямителя, и он не должен иметь проблем с пиковым током 45 ампер.
(У меня есть два под рукой.)
Это также означает, что тиристорам придется выдерживать эту силу тока, а три HS4040NAQ2 со среднеквадратичным током 40 ампер (неповторяющийся скачок до 520 ампер) должны справиться с этим достаточно хорошо. Конечно, им потребуется довольно здоровый радиатор и хороший поток воздуха.
Думаю, схема управления должна работать как есть.
За последние три месяца я заменил 3 регулятора и собираюсь выкинуть хорошие деньги за плохими.
Последний продержался в общей сложности десять секунд, прежде чем тоже испортился. Я собираюсь построить свой собственный, и если мне придется построить его для питания линкора, пусть будет так.
Еще я заметил, что пластины, используемые в генераторе переменного тока, значительно толще, чем те, которые используются в электродвигателях.
18-полюсная обмотка и двигатель, работающий на высоких скоростях, означают гораздо более высокую частоту и гораздо больше вихревых токов в железе.
Как повлияет на эти вихревые токи использование последовательного регулятора, позволяющего поднимать напряжение до 70 вольт (среднеквадратичное значение)?
Не приведет ли это к увеличению вихревых токов до точки перегрева железа и риску повреждения обмоток генератора переменного тока? Если да, то имеет смысл не допускать, чтобы напряжение превышало 14 Вольт, но у меня все еще есть 20 Ампер от генератора при 1500 об/мин.
Я:
Спасибо! Да, вы должны избавиться от этого высокого напряжения, которое может оказать огромное давление на обмотку генератора, лучший способ — шунтировать его через мощные полевые МОП-транзисторы на радиаторе
https://www.homemade-circuits.com/wp-content/uploads /2012/10/shunt-3.png
Леонард:
На самом деле меня не так сильно беспокоит влияние напряжения на обмотки. Похоже, что они покрыты виниловой пленкой Poly-Armor, которая также используется в статорах с произвольной обмоткой, работающих при напряжении 480 вольт.
Меня гораздо больше беспокоит тепло от вихревых токов в пластинах, поскольку они такие толстые. Здесь, в Штатах, с линейным током 60 Гц, толщина пластин двигателя в несколько раз меньше, чем у генератора.
При скорости движения частота генератора может составлять 1,2 кГц и выше. В других приложениях для устранения вихревых токов потребуется ферритовый сердечник.
Я пытаюсь понять роль вихревых токов в этом приложении.
По мере увеличения оборотов увеличивается частота и вихревые токи.
Паразитная нагрузка для выравнивания генерируемого напряжения? Средство выравнивания тока, генерируемого при высоких оборотах?
Сколько тепла это выделяет? Достаточно, чтобы сжечь обмотку на высоких оборотах?
Расположен внутри двигателя, я могу понять использование моторного масла для охлаждения узла, однако, с центробежной силой маховика и обмотками, расположенными внутри него, я не могу себе представить, чтобы какое-либо реальное количество масла попадало на них для охлаждения .
Максимальное напряжение, которое мне удалось измерить, составляет 70 Вольт (среднеквадратичное значение). Этого недостаточно, чтобы дуга пробила покрытие PAV на проводе, если только тепло не становится чрезмерным.
Однако при шунтировании избытка на землю возникает ли противоЭДС, противодействующая магнитному полю от вращающихся магнитов? И если да, то насколько это эффективно?
Я:
Да, увеличение частоты приведет к увеличению вихревых токов в сердечнике на основе железа и увеличению нагрева.
Я читал, что метод шунтового управления хорош для генераторов на основе двигателя, но это также означает увеличение нагрузка на колесо генератора и увеличение расхода топлива автомобилем. Возможно ли охлаждение вентилятором? ток к вентилятору можно получить от самого генератора.
Леонард:
Боюсь, вентилятор охлаждения не вариант для генератора. Он установлен внутри двигателя, и на моем Vulcan есть две алюминиевые крышки поверх него. (Замена обмотки генератора означает снятие двигателя с мотоцикла.)
Я не вижу никакого способа уменьшить вихревые токи, потому что они индуцируются магнитами, вращающимися внутри маховика. Однако я могу уменьшить ток, шунтируемый на землю, увеличив напряжение шунта до 24 В, а затем установив последовательный регулятор на 14 В.
При тестировании генератора переменного тока я не вижу большого эффекта от противоЭДС в снижении тока короткого замыкания. Я могу нагрузить генератор до 30 ампер, и, замкнув провода, я все еще читаю 29 ампер.
Однако, если использовать вихревые токи в качестве паразитной нагрузки для выравнивания напряжения и тока при высоких оборотах, это представляется достаточно эффективным.
Как только напряжение холостого хода достигает 70 Вольт (среднеквадратичное значение), оно не увеличивается даже при удвоении оборотов двигателя. Шунтирование 20 А на землю (как это делают заводские регуляторы) увеличивает нагрев обмотки в дополнение к вихревым токам.
Уменьшая ток через обмотки, следует также уменьшить тепло, выделяемое обмотками. Это не уменьшит вихревые токи, но уменьшит общее тепло, выделяемое генератором, и, надеюсь, сохранит изоляцию обмотки.
Учитывая покрытие обмоток, меня не так волнует генерируемое напряжение. Проработав в течение многих лет ремонтом электродвигателей, я знаю, что ТЕПЛО – злейший враг изоляции.
Качество изоляции ухудшается при повышении рабочей температуры. При температуре окружающей среды покрытие PAV может выдерживать 100 вольт между витками.
Но поднять эту температуру на 100 градусов и не получится.
Мне тоже любопытно.
В электродвигателях используется стальной сплав с 3 % кремния для снижения сопротивления обращению магнитного поля внутри железа. Включают ли они это в свои пластины или исключают кремний, чтобы еще больше уменьшить увеличение напряжения и тока при высоких оборотах?
Не добавляет тепла, но снижает КПД железа, чем выше обороты. Увеличивая сопротивление реверсированию магнитного поля в сердечнике, магнитное поле может не проникать так глубоко в сердечник, прежде чем потребуется реверсирование.
Итак, чем выше обороты, тем меньше проникает магнитное поле. Вихревые токи могут дополнительно уменьшить это проникновение.
Я:
Ваш анализ имеет смысл и кажется очень технически обоснованным. Поскольку я в основном разбираюсь в электронике, мои познания в электрике не очень хороши, поэтому мне может быть сложно предложить внутреннюю работу и модификации двигателя.
Но, как вы сказали в своих последних предложениях, ограничивая магнитное поле, можно предотвратить проникновение вихревых токов вглубь.
Я пытался найти информацию об этой проблеме, но пока не нашел ничего полезного!
Леонард:
Итак, проработав с электродвигателями 13 лет, я поставил тебя в невыгодное положение? Хотя мои исследования также были связаны с электроникой, как и вся моя работа, пока я не обнаружил, что могу зарабатывать больше денег, работая с двигателями.
Это также означало, что я не поспеваю за интегральными схемами, а полевые МОП-транзисторы были хрупкими мелочами, которые можно было быстро вывести из строя при малейшем заряде статического электричества.
Итак, когда дело доходит до электроники, я в невыгодном положении. Я не успевал следить за новыми разработками.
Интересно, что мне не удалось найти много информации в одном месте. Как будто ни одно из понятий не связано друг с другом. Тем не менее, если сложить их все вместе, они начинают обретать смысл.
Чем выше частота, тем меньше витков требуется для получения того же индуктивного сопротивления. Таким образом, чем выше число оборотов в минуту, тем менее эффективным становится магнитное поле.
Это единственный способ, которым они могут поддерживать постоянный выход, когда выход достигает 70 вольт.
Но, глядя на рисунок на осциллографе, я не впечатлен. Миллисекунда времени зарядки, за которой следует от 6 до 8 миллисекунд заземленного выхода.
Может быть поэтому аккумуляторы для мотоциклов недолговечны? От полугода до года, в то время как автомобильные аккумуляторы служат пять и более лет.
Вот почему я предпочитаю «ограничивать» уровень напряжения относительно земли при более высоком напряжении, и это отсечение является постоянным.
За ним следует последовательный регулятор для поддержания постоянной скорости заряда в соответствии с требованиями батареи, освещения и цепей. Затем, сконструировав его для работы с током 50 ампер, мне больше никогда не придется заменять регулятор.
Я работаю с номиналом 50 ампер, но я ожидаю, что при использовании «клипера» сила тока должна быть значительно ниже 20 ампер на землю.
Возможно, всего четыре ампера.
Затем последовательный регулятор позволяет (приблизительно) семь ампер для батареи, освещения и цепей двигателя. Все хорошо в пределах номинальной мощности компонентов и недостаточного напряжения, чтобы бросить вызов покрытию обмоток.
Вы написали очень хорошую статью о шунтирующих регуляторах, но 25 ампер слишком мало для моего приложения. Тем не менее, это хорошее вдохновение.
Я:
Да, верно, рабочий цикл 1/6 не зарядит батарею должным образом. Но это можно легко решить с помощью мостового выпрямителя и большого фильтрующего конденсатора, который гарантирует, что аккумулятор получает достаточно постоянного тока для эффективной зарядки. Я рад, что моя статья понравилась.
Однако ограничение в 25 ампер можно легко увеличить, увеличив характеристики усилителя MOSFET. Или, возможно, путем параллельного добавления большего количества устройств.
Леонард:
В то же время, я стараюсь, чтобы все было компактно, чтобы поместиться в доступной комнате, так что большой конденсатор конденсатора фильтра становится проблемой.
Также не требуется, если все три фазы отсекаются после мостового выпрямителя. Все пульсации обрезаются, а последовательный регулятор поддерживает 100% время заряда.
Ваша схема также поддерживает 100% время зарядки, однако ток, который вы шунтируете на землю, будет намного выше, потому что вы ограничиваете его при напряжении батареи.
Как видно из осциллограмм, конденсатор не нужен. Но при отсечении на более высоком уровне ток, шунтируемый на землю, должен быть ниже. Тогда падение напряжения на последовательном стабилизаторе ничему не повредит.
Их должно быть более чем достаточно для поддержания заряда батареи.
Одна записка. Оптимальное напряжение заряда для свинцово-кислотного аккумулятора на самом деле составляет 13,7 вольт. Держать его на уровне 12 вольт может не хватить для запуска двигателя. А моя схема предварительная и еще может быть изменена.
Фабрика выглядит почти примитивно, судя по тому, как она работает. Их схема заряжает аккумулятор до тех пор, пока он не достигнет уровня срабатывания.
затем он шунтирует весь ток на землю до тех пор, пока заряд батареи не упадет ниже уровня срабатывания.
В результате получается сигнал с коротким резким зарядом, сила которого может достигать 15 Ампер. (Я не измерял.) Затем последовала более длинная линия с небольшим наклоном вниз и еще один взрыв.
Я видел, как автомобильные аккумуляторы служат от 5 до 10 лет или дольше. В детстве на ферме мой отец переоборудовал один из старых тракторов с шестивольтовой системы на двенадцативольтовую, используя генератор от автомобиля. Пятнадцать лет спустя та же батарея все еще запускала трактор.
В школе, в которой я работаю (преподает безопасность мотоциклов), все батареи нужно заменить в течение одного года. ПОЧЕМУ ? ? ?
Единственное, что я смог придумать, это система зарядки. Большинство аккумуляторов, с которыми я работал, рассчитаны только на ток заряда 2 Ампер. Кратковременное приложение напряжения до 70 В, способного к 30 Ампер, может привести к внутреннему повреждению и сокращению срока службы аккумулятора.
Особенно в аккумуляторах, где нельзя проверить уровень жидкости. Единственной проблемой с аккумулятором может быть уровень жидкости, но с этим ничего не поделаешь. Если я могу проверять и поддерживать уровень жидкости, срок службы батареи значительно увеличивается.
Провода, идущие от генератора, будут метрическим эквивалентом #16. Согласно таблице AWG, это хорошо для 3,7 ампер в качестве линии передачи и 22 ампер в проводке шасси. На генераторе на 30 ампер с параллельным регулятором?
Уровень шунта и сила тока должны быть обратно пропорциональны, поэтому, срезав напряжение пополам, я должен значительно уменьшить силу тока. При взгляде на выпрямленный сигнал самая высокая концентрация ЭДС находится в нижней половине. Логика подсказывает, что ток будет уменьшен до дроби. Я узнаю, когда буду использовать его.
На двигателе объемом 1500 куб. см я не ожидаю снижения лобового сопротивления двигателя, но моя экономия топлива может улучшиться. И я помню, когда они впервые начали устанавливать полупроводниковые регуляторы на автомобильные генераторы, магическое число было 13,7 Вольт.
Тем не менее, я планировал установить свой последовательный регулятор примерно на 14,2 Вольта. Слишком высокая, и жидкость испаряется быстрее.
Вы были гораздо полезнее, чем думаете. Первоначально у меня было шесть разных схем, которые я рассматривал, и собирался макетировать каждую из них.
Ваша статья устранила пять из них, поэтому я сэкономил много времени и сосредоточился только на одном. Это избавляет меня от большого количества работы.
Поэтому время, потраченное на то, чтобы связаться с вами, стоит того.
У вас есть разрешение поэкспериментировать с моей схемой и посмотреть, что у вас получится. На различных форумах я читаю, где многие люди говорят о переходе на регуляторы серии.
Другие предостерегают от слишком высокого напряжения, разрушающего изоляцию на проводе. Я подозреваю, что золотая середина может быть комбинацией обеих систем, но не шунтированием всего выхода на землю. Схема по-прежнему проста, с небольшим количеством компонентов, но не архаична.
