Отключен JavaScript

У вас отключен JavaScript. Некоторые возможности системы не будут работать. Пожалуйста, включите JavaScript для получения доступа ко всем функциям.

Регулятор напряжения для ПМ

Автор AlexIV , 22 сен 2010 09:14

Назад

Ответить

Сообщений в теме: 115

#26 Trin

Яхтенный капитан

Капитан
1 434 сообщений

Из:Москва
Судно: Пеликан+Т18

Отправлено 06 октября 2010 - 13:25

Из классиков уважаю Ома и Кирхгофа
Выбросы напряжения придётся резать ограничителем, разработку этой схемы я беру на себя. 300В действующего значения при 60 на максималке (грубо при 6000/мин) мотор не выдержит, я имею в виду 30000/мин.
Вентилятор охлаждающий резистор конечно лишнее...

А что разрабатывать?Уже всё ДАВНО разработано.

0

#27 AlexIV

Старший матрос

Основной экипаж
50 сообщений

Из:Новосибирск
Судно: Катер
Название: Виктория-071

Отправлено 06 октября 2010 - 13:51

А что разрабатывать?Уже всё ДАВНО разработано.

Как один из вариантов защиты http://www.qrz.ru/sc...r/u-ogran.shtml, но этот коротит глухо, а я думаю, что там нужно для наших применений в цепь тиристора, нагрузку включить - ту же лампочку.

Сообщение отредактировал AlexIV: 06 октября 2010 - 13:56

0

#28 kaa39518

Яхтенный капитан

Капитан
6 305 сообщений

Из:______________
Судно: _____________

Отправлено 06 октября 2010 - 15:12

Вентилятор охлаждающий резистор конечно лишнее...

Правильно! Надо поставить помпу и охлаждать водой!
Выше я приводил рабочую схему, срисована со стабилизатора от японского мотоцикла, третий год прекрасно работает, не греется ни капли.

0

#29 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 06 октября 2010 - 19:41

А что разрабатывать?Уже всё ДАВНО разработано.

Вот бы на схему посмотреть!
А то что-то схем не видно, одни буквы.

Правильно! Надо поставить помпу и охлаждать водой!
Выше я приводил рабочую схему, срисована со стабилизатора от японского мотоцикла, третий год прекрасно работает, не греется ни капли.

Схема, это когда типы и номиналы указаны.
А какие основания предполагать, что КПД стабилизатора японского мотоцикла 85% ?
У меня диодный мост тоже не греется ни капли, правда и не стабилизирует.

0

#30 AlexIV

Старший матрос

Основной экипаж
50 сообщений

Из:Новосибирск
Судно: Катер
Название: Виктория-071

Отправлено 07 октября 2010 - 06:36

Уважаемые коллеги! Предлагаю не рассматривать схемы, шунтирующие генератор - они просты, надежны, технологичны, выдают напряжение с приемлемыми отклонениями, апробированы на мототехнике, но КПД их ниже чем у импульсного стабилизатора и для генератора такая нагрузка, особенно на высоких оборотах, не очень хорошо. Давайте синтезируем схему импульсного надежного стабилизатора.

0

#31 kaa39518

Яхтенный капитан

Капитан
6 305 сообщений

Из:______________
Судно: _____________

Отправлено 07 октября 2010 - 06:52

для генератора такая нагрузка, особенно на высоких оборотах, не очень хорошо. Давайте синтезируем схему импульсного надежного стабилизатора.

Коллега, разрешите Вас поправить - для автомобильного генератора такая нагрузка не очень хорошо, а для генератора с постоянным магнитам это прекрасная нагрузка

. Вы предлагаете использовать внешнюю реактивность для импульсного стабилизатора, хотя она уже есть в генераторе - вот ее и надо использовать.

В приведенной выше схеме "параллельный стабилизатор" используется только как защита при выбросах напряжения, в штатном режиме работает мостовой импульсный стабилизатор.

0

#32 kaa39518

Яхтенный капитан

Капитан
6 305 сообщений

Из:______________
Судно: _____________

Отправлено 07 октября 2010 - 07:06

Схема, это когда типы и номиналы указаны.

Листочек с номиналоми, к сожалению, потерял

А стабилизатор который стоит на лодке залил эпаксидкой

0

#33 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 07 октября 2010 - 13:28

Коллега, разрешите Вас поправить - для автомобильного генератора такая нагрузка не очень хорошо, а для генератора с постоянным магнитам это прекрасная нагрузка . Вы предлагаете использовать внешнюю реактивность для импульсного стабилизатора, хотя она уже есть в генераторе - вот ее и надо использовать.

И Вас тоже требуется поправить.
Для импульсного (ШИМ) стабилизатора реактивность не требуется. Входящий в состав ШИМ стабилизатора дроссель имеет другие функции.
Я полносью согласен, что шунтирующий стабилизатор не повредит генератору на постоянных магнитах, но шунтирующий стабилизатор не позволит генератору развить полную мощность при повышении оборотов.
Смысл применения ШИМ преобразователя, именно в том, что он является ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ. При повышении входного напряжения, ток нагрузки вполне может превысить ток выдаваемый генератором.
Для меня, задача состоит в том, чтобы получить от генератора максимально возможный ток.
Мотор - четырёхтактный, китайская Хонда, со стартёром.
Катер на воздушной подушке, поэтому зимой сильно хочется фары и автономную печку с вентилятором.

Собственно, схемы понижающих ШИМ преобразователей давно известны, но хочется попроще...

0

#34 kaa39518

Яхтенный капитан

Капитан
6 305 сообщений

Из:______________
Судно: _____________

Отправлено 07 октября 2010 - 14:25

Мотор - четырёхтактный, китайская Хонда, со стартёром.
Катер на воздушной подушке, поэтому зимой сильно хочется фары и автономную печку с вентилятором.

Может тогда имеет смысл поставить автомобильный генератор, раз у Вас стационарный двигатель...

Сообщение отредактировал kaa39518: 07 октября 2010 - 14:25

0

#35 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 08 октября 2010 - 09:44

Может тогда имеет смысл поставить автомобильный генератор, раз у Вас стационарный двигатель...

Не хотелось-бы, очень не удобно делать привод к генератору, на двигатель навешен редуктор с центробежной муфтой. На другом конце крыльчатка охлаждения, электростартёр, и ручной стартёр.
В крайнем случае, можно навесить ещё одну катушку генератора переменного тока.
Кроме главного двигателя, есть ещё 2 нагнетательных, аналогичной конструкции но меньшей мощности. От них тоже хотелось-бы подпитаться. Так с 3-х моторов и должно набраться необходимые 5...7А тока.

0

#36 Сергей Б..

Рулевой 1-го класса

Основной экипаж
427 сообщений

Из:Москва
Судно: Флинк 320ТЛА и др.

Отправлено 08 октября 2010 - 22:43

Разные преобразователи пробовал,буквально на прошлой неделе,и какраз с аналогом Хонды,там где с электричеством вообще беда.Вторую катушку сделал сам,из трансформаторного железа.Тоже хотел стабилизировать свет,засада преобразователь либо моргает на низких и средних оборотах,либо уходит в глухую защиту и ждёт перезапуска.Пробовал КОНТИНЕНТ,АЛЕКСАНДЕР ЭЛЕКТРИК,ДЖЕНЕРАЛ ЭЛЕКТРИК,ГЛОБАЛ ЭЛЕКТРИК,СИМЕНС и ещё какой то наш,достаточно известный,но не помню,стыдно конечно,они мне всё это и дали поиграть,На малых они совсем усаживают генератор,а без них лампочка хоть слабо но горит.Светодиоды не рассматриваю как источник света,ярко но не видно. Думаю что то комбинированное,до 12-14 вольт непосредственно от обмотки,а если выше,чёрт его знает,может генератор с отводами намотать,и в то же время если аккумулятор в 36 а/ч,его этим генератором и напрямую не вскипятить,а если со светом,то и не зарядить,чем больше с него преобразователь будет тянуть,тем больше он просядет.

0

#37 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 09 октября 2010 - 13:06

Собственно, схемы понижающих ШИМ преобразователей давно известны, но хочется попроще...

Вот схема для зарядки АКБ, ну или его замену (АКБ тоесть) в виде ~10 конденсаторов по 20.000-30.000мкф х 20в (16в). Только вместо реле надо поставить MOSFET вольт на 30 например и возможно еще пару-тройку деталей, хотя и так должно работать (при зарядном токе до 7-10ампер)irfz 34 44 48, а для 25-30а irf 1404 2204 2804 - при этих токах теплоотвод не требуется вообще (т.к. потеря мощности на MOSFET менее 0.5-1ватта - такую мощность может нормально рассеивать корпус транзистора TO-220) - это если стоит ограничитель выходного напряжения с генераторных катушек до 16-18в, или MOSFET на 300вольт но уже на радиаторе, если не стоит.
Если ограничитель не стоит, то всеравно как-то придется ограничить напряжение подаваемое на микросхему стабилизации и питание затворов MOSFET до 16-18в.
Микросхема работает как ключевой элемент с гистерезисом при данном напряжении питания 1.15в, при увеличении напряжения питания до 12в - гистерезис уменьшится.

Сообщение отредактировал Andrew1969: 09 октября 2010 - 13:33

0

#38 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 09 октября 2010 - 16:15

Схема примерно такая, только MOSFET IRF9204 - 7-8A, IRF4905 6-7A, и разряженный ниже 8-9 вольт акб(конденсаторы) заряжать не будет. http://katera.ru/for...tyle_emoticons/default/sad2.gif

Или вторая схема на основе ИМПУЛЬСНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ С ПОВЫШЕННЫМ КПД http://www.chipinfo....011/p44-45.html
Только R4 увеличить до 6.8 ком что даст повышение напряжения стабилизации до 14.1 - 14.2в. Эта схема будет заряжать акб/конденсаторы с 0в, для увеличения кпд можно уменьшить раз в 5-10 частоту задающего генератора. А сборку IRF7309 можно при отсутствии заменить на пару слабых MOSFET с разной проводимостью (на 1-3а) и обязательно ограничить на каждом из них резистором на 18-6ом 0.25-0.5вт (навесить на выход каждого что идут на затвор мощного MOSFET).

Хотя в данную схему сразу перед мощным MOSFET я поставил бы диод шоттки на 30в+ (например SBL1630 1640, S2030 2040) на радиатор - это предотвратит работу стабилизатора и разряд АКБ при неработающем моторе.

Прикрепленные изображения

Сообщение отредактировал Andrew1969: 09 октября 2010 - 17:03

0

#39 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 09 октября 2010 - 22:35

Вот схема для зарядки АКБ...
...
Если ограничитель не стоит, то всеравно как-то придется ограничить напряжение подаваемое на микросхему стабилизации и питание затворов MOSFET до 16-18в.

Спасибо за информацию!
Основная проблема как раз в том, чтобы можно было полезно использовать (а не резать параллельным ограничителем) напряжение с катушек под 100В.
В этом случае, для управления ключевым транзистором с "земли" требуется либо развязка, либо сдвиг уровня.

0

#40 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 10 октября 2010 - 01:05

Спасибо за информацию!
Основная проблема как раз в том, чтобы можно было полезно использовать (а не резать параллельным ограничителем) напряжение с катушек под 100В.
В этом случае, для управления ключевым транзистором с "земли" требуется либо развязка, либо сдвиг уровня.

Вопрос в том что при разряженном аккумуляторе вплоть до его заряда на 90% т.е до ~14в - ограничитель напряжения не нужен. т.к вся вырабатываемая мощность с катушек идет напрямую на акб - через полностью открытый MOSFET (сопротивление 0.02ом) при этом КПД регулятора при токе 10а ~ 98.5%. Также применение высокоэффективного MOSFET (с малым сопротивлением и сответственно с малым падением напряжения на нем) очень полезно на малых оборотах где важна каждая доля вольта и ватта, при токе 1а у него кпд ~98% - поскольку при этом MOSFET постоянно открыт, на нем падает всего 0.02в и в статике он не потребляет доли микроампера + данная микросхема 0.5-17ма.

А вот когда акб зарядится до 14в, тогда MOSFET будет периодически закрываться , при этом на его входе будет возникать все напряжение катушек - 60-250 вольт, и ограничитель нужен чтобы не спалить этот высокоэффективный MOSFET. Но это уже режим дозаряда или уравнивающего заряда - для нее нужен уже медленный подзаряд током 1/50-1/100 до напряжения 15.5-16.5в в течении 5-10 часов и этот заряд в основном применяется стационарно – раз в полгода/год или на яхтах перед выходом в дальнее плавание.

Также полезно ввести ограничение напряжения до 16-18 вольт сразу же за катушкой до выпрямительного/х диодов – это позволит применить последние эффективные сверхнизковольтные Шоттки диоды на 20-40вольт (зависит от схемотехники выпрямителя) с падением напряжения всего 0.15-0.3в при токах 1-10а, или даже использовать синхронный выпрямитель на спец. микросхеме IR1167 + MOSFET с еще более низким падением напряжения на таком аналоге диода (0.02-0.2 в при нагрузке 1-10а).

Однако при таком высоком КПД уже стоит принимать во внимание потери в проводке. Например если провести 2х1м до АКБ медным проводом 1.5см2, потери при токе 10а будут составлять ~1.6%, а при проводке таким же проводом в нос 2х4м уже около 7% - т.е. почти в 5 раз больше потерь в регуляторе.

Если же важен максимальный кпд катушки - то следует провести опыт где после катушки, выпрямителя и сглаживающего конденсатора на 300 вольт 10-200мкф мощным переменным резистором замерить несколько пар напряжения и тока и перемножив их узнать напряжение максимальной эффективности данной катушки.

Сообщение отредактировал Andrew1969: 10 октября 2010 - 01:27

0

#41 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 10 октября 2010 - 01:34

Вопрос в том что при разряженном аккумуляторе вплоть до его заряда на 90% т.е до ~14в - ограничитель напряжения не нужен. т.к вся вырабатываемая мощность с катушек идет напрямую на акб - через полностью открытый MOSFET (
...

Вы совершенно не правы.
Напряжение 60В на катушках появляется при увеличении частоты, тоесть при повышении оборотов двигателя. Но при этом реактивное сопротивление катушек тоже сильно увеличивается. Будучи нагруженым на низкоомную нагрузку, генератор не может выдать максимальную мощность. Как раз в этом случае, и требуется ШИМ регулятор, который понижает напряжение, но повышает ток, без потерь на активных и реактивных элементах.

0

#42 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 10 октября 2010 - 02:07

Вы совершенно не правы.
Напряжение 60В на катушках появляется при увеличении частоты, тоесть при повышении оборотов двигателя. Но при этом реактивное сопротивление катушек тоже сильно увеличивается. Будучи нагруженым на низкоомную нагрузку, генератор не может выдать максимальную мощность. Как раз в этом случае, и требуется ШИМ регулятор, который понижает напряжение, но повышает ток, без потерь на активных и реактивных элементах.

Интересно насколько большая потеря мощности идет на конкретной катушке например на 15в и 30в по отношению к 60в? Может на практике это 5-10% и заведомо значительно усложнять схему ради такого прироста КПД просто не имеет смысла... Например на автомобильных генераторах кпд с 85% на средних оборотах падает на максимальных до 80% и здесь ради 5% не имеет смысла применять сложные схемы.

Тут нужен не просто ШИМ-регулятор, а очень умный ШИМ-регулятор, который понимает (интересно как?) что мотор работает на частичных нагрузках (т.е. нужна схема изменяющая ражим работы ШИМ в зависимости от частоты вращения и где ШИМ в зависимости от этого поддерживает напряжение на входе, оптимальное для данной частоты вращения - попросту то где катушка имеет наивысший кпд на данной частоте вращения). При этом зависимость скорее всего окажется нелинейной...

Также имеет смысл вообще померять максимальную мощность реальной катушки на разных оборотах - т.к на небольших оборотах ее мощность возможно будет чрезвычайно малой - позволяя заряжать акб только током 10-50ма - что на мой взгляд не оправдывает такого значительного усложнения схемы (возможность работать ШИМ еще и в повышающем режиме).

Сообщение отредактировал Andrew1969: 10 октября 2010 - 02:26

0

#43 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 10 октября 2010 - 15:50

...
Тут нужен не просто ШИМ-регулятор, а очень умный ШИМ-регулятор, который понимает (интересно как?) что мотор работает на частичных нагрузках (т.е. нужна схема изменяющая ражим работы ШИМ в зависимости от частоты вращения и где ШИМ в зависимости от этого поддерживает напряжение на входе, оптимальное для данной частоты вращения - попросту то где катушка имеет наивысший кпд на данной частоте вращения). При этом зависимость скорее всего окажется нелинейной...
...

При необходимости, в цепи ОС ШИМ контроллера, можно завести корректирующий сигнал по частоте, чтобы преобразователь не перегружал генератор при повышении частоты. Но это в самом крайнем случае. Зависимость индуктивного сопротивления катушки от частоты линейная. Зависимость ЭДС катушки от частоты также линейная.
За основу можно взять вот такую схему:

подробности здесь:
http://www.rlocman.r...s.html?di=55564
Либо типовую схему однотактного ШИМ контроллера, с трансформаторной развязкой.

0

#44 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 10 октября 2010 - 16:40

При необходимости, в цепи ОС ШИМ контроллера, можно завести корректирующий сигнал по частоте, чтобы преобразователь не перегружал генератор при повышении частоты. Но это в самом крайнем случае. Зависимость индуктивного сопротивления катушки от частоты линейная. Зависимость ЭДС катушки от частоты также линейная.
За основу можно взять вот такую схему:

подробности здесь:
http://www.rlocman.r...s.html?di=55564
Либо типовую схему однотактного ШИМ контроллера, с трансформаторной развязкой.

Это обыкновенный ШИМ-котроллер. И работает он как обычно - если он рассчитан чтобы заряжать акб током в 10-12ампер например (и ток 10ампер например максимально выдают генер. катушки), то он всегда будет просаживать входное напряжение до напряжения акб, т.к. частично разряженный акб может потреблять при заряде и 100-200 ампер, что собственно и происходит например при наличии акб 55ач и генератора на 80-100а на авто.

Если же ШИМ может выдать только скажем 5 ампер, то он будет просаживать входное напряжение до напряжения аккумулятора только до того момента когда катушки более 5а не могут выдать, а затем при повышении тока отдачи катушек (при увеличении оборотов например), шим также будет выдавать на заряд 5ампер, т.к. больше он не может выдать(сработает ограничение по току MOSFET или конструктивно он не может больше выдавать из-за накопленной в маленьком дросселе энергии например), при этом напряжение на его входе вырастет до такого при котором катушки будут отдавать 5ампер, однако при этом остальные 5ампер что могут выдать катушки он не сможет вообще использовать и аккумулятор в данном случае будет заряжатся всего током 5ампер, вместо возможных 10.

Т.е. необходимо найти то оптимальное напряжение катушек на разных частотах, при которых они имеют максимальную мощность и обратной связью поддерживать скважность ШИМ таким образом чтобы входное напряжние для данной частоты было бы оптимальным, тогда ШИМ сможет утилизировать эту большую мощность.

Кстати данные мной схемы своего рода – ШИМ, а второй так именно шим на на UC1843, но из-за конечной входной мощности, убраны лишние дроссели усложняющие схему, и уменьшающие немного кпд. Они там были бы необходимы, если бы катушки выдавали – 100ампер, а ШИМ транзистор не мог бы проводить 100ампер.

ШИМ в таком классическом виде не сможет заряжать аккумуляторы с напряжением ниже 8-9вольт (напряжение отключения ШИМ-контроллера чтобы не вывести из строя MOSFET положив его на линейную характеристику вместо ключевой), а также не сможет заряжать батарею конденсаторов вместо акб с 0 до 9в.

Сообщение отредактировал Andrew1969: 10 октября 2010 - 17:15

0

#45 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 10 октября 2010 - 17:32

...
ШИМ в таком классическом виде не сможет заряжать аккумуляторы с напряжением ниже 8-9вольт (напряжение отключения ШИМ-контроллера чтобы не вывести из строя MOSFET положив его на линейную характеристику вместо ключевой), а также не сможет заряжать батарею конденсаторов вместо акб с 0 до 9в.

Это мы переживём, в нашем случае достаточно чтобы он смог заряжать аккумулятор до 12В.
Чтобы понять нужна-ли коррекция работы стабилизатора по частоте, надо снять внешнюю характеристику генератора на разных режимах (по оборотам) двигателя.

0

#46 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 10 октября 2010 - 23:34

Это мы переживём, в нашем случае достаточно чтобы он смог заряжать аккумулятор до 12В.
Чтобы понять нужна-ли коррекция работы стабилизатора по частоте, надо снять внешнюю характеристику генератора на разных режимах (по оборотам) двигателя.

Ага, я 400а движки заставляю варащаться...
А вы мне про 10а дивайсы что-то там говорите...
как я и сказал - так и будет!!!
просто снимите характеристики генераторных катушек!

Сообщение отредактировал Andrew1969: 10 октября 2010 - 23:41

0

#47 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 11 октября 2010 - 00:45

Ага, я 400а движки заставляю варащаться...
А вы мне про 10а дивайсы что-то там говорите...
как я и сказал - так и будет!!!
просто снимите характеристики генераторных катушек!

Это типа мы в песочнице и у Вас эээ... ведёрко больше

Да у меня только на возбуждение 600А!

0

#48 Гость_Andrew1969_*

*******

Отправлено 11 октября 2010 - 01:41

Это типа мы в песочнице и у Вас эээ... ведёрко больше
Да у меня только на возбуждение 600А!

угу, но я по существу. есть ограничение или по входу или по выходу по току...

0

#49 AlexIV

Старший матрос

Основной экипаж
50 сообщений

Из:Новосибирск
Судно: Катер
Название: Виктория-071

Отправлено 11 октября 2010 - 07:51

Коллеги, а что Вы думаете о стабилизаторе на LM5020 в типовом включении?

0

#50 S_smirnov

Лодочный моторист - экранопланостроитель

Модератор
22 903 сообщений

Из:Балахна
Судно: Казанка, СВП

Отправлено 11 октября 2010 - 10:55

Коллеги, а что Вы думаете о стабилизаторе на LM5020 в типовом включении?

Мне больше нравится UC1843, с полным заполнением выходного сигнала, с минимумом цепей ОС. Аналогичная по характеристикам ИМС UC3843 не проходит по температурному диапазону для зимы.
http://elinf.narod.r...ents/UC3842.pdf
http://www.digchip.c.../UC1844-pdf.php
Схемотехнику хочу как на рис2, в статье про LM5020
http://www.rlocman.r...s.html?di=55564
Силовой транзистор c P-каналом, максимальное напряжение сток-затвор 200В, максимальный ток 20А или около того.
На питание ШИМ контроллера параметрический стабилизатор на 12В. Максимальное входное напряжение 100В, всё что выше можно обрезать ограничителем KE1500.

Пока думаю так, может кто поправит.