Трехфазный стабилизатор напряжения схема: Схема трехфазного стабилизатора напряжения
Схема трехфазного стабилизатора напряжения
Машинерия »
Оборудование »
Стабилизаторы
Трехфазный стабилизатор напряжения в большинстве случаев состоит из трех однофазных блоков стабилизаторов одного вида. В подобном устройстве каждый блок, подключенный
В трехфазном стабилизаторе могут применяться только однотипные, по принципу стабилизации, устройства. В противном случае разные параметры стабилизированного напряжения приведут к перекосу фаз, нарушению работы, срабатыванию встроенных защитных устройств и отключению стабилизатора, причем по всем трем фазам сразу.
Подключение трехфазного стабилизатора к сети аналогично подключению однофазного устройства. Все соединения однофазных агрегатов выполнены на общем шасси. Остается только подключить фазы внешней цепи и нагрузку. Подключение осуществляется с помощью клемм.
Трехфазные стабилизаторы способны короткое время работать с перегрузом. Обычно это время составляет:
- 20% перегруза, 50-60 минут;
- 40% перегруза, 15-20 минут;
- 60% перегруза, до 5 минут.
Читайте также
- Электронный стабилизатор напряжения
Что такое электронный стабилизатор электрического тока, где он используется, а также его достоинства и недостатки вы узнаете из этой статьи. …
- Стабилизатор напряжения постоянного тока
принцип действия, конструкция и сфера использования
Агрегат под названием «стабилизатор напряжения трехфазный» – это сложное электронное устройство, позволяющее поддерживать параметры выходного питания на нужном уровне.
Потребность в этих изделиях вызвана нестабильностью сетевого питания 380 Вольт, колебания которого достигают порой опасных величин. При установке стабилизаторов удается уберечь подключенное к нему промышленное и бытовое оборудование, нередко выходящее из строя из-за превышения напряжением предельных значений.
Содержание
- Особенности конструкции
- Принцип работы и сфера применения
- Виды трехфазных стабилизаторов
- Релейные и тиристорные образцы
- Электромеханические модели
- Феррорезонансные стабилизаторы
- Инверторы
- Гибридные приборы
Особенности конструкции
Трехфазный стабилизатор напряженияПо своей конструкции трехфазный стабилизатор – это три однотипных однофазных модуля с общей схемой управления и контроля. Известны два варианта исполнения таких устройств:
- В первом случае это единая конструкция, включающая в себя три независимых контура стабилизации.
- Второй вариант представляет собой три одинаковых однофазных стабилизатора, включенных по схеме «звезда» и размещенных в виде модулей в единой стойке.
Первое из исполнений применяется для обслуживания маломощных потребителей и стоит сравнительно дешево. Но за это приходится расплачиваться серьезными проблемами, возможными при его эксплуатации. При выходе из строя одной из 3-х схем всю конструкцию приходится ремонтировать или обновлять полностью. Вторая модификация (в виде стойки с независимыми модулями) отличается повышенной функциональностью, позволяющей не прерывать подачу питания при неисправности одной из фазных линий. В этом случае напряжение подается на выход напрямую, минуя проблемный модуль.
Однофазный стабилизатор напряжения Энергия СНВТ HybridОсобенностью подключения любых модификаций является раздельная подача фазы на каждый из преобразователей, в то время как рабочий ноль у них остается общим. Кроме того, корпуса этих устройств обязательно соединяются с имеющимся на промышленном объекте заземляющим контуром.
Схема управления и контроля стабилизаторов напряжения 380 В работает по особому алгоритму, позволяющему не только корректировать величину выходного напряжения, но и отключать прибор в следующих экстренных случаях:
- величина напряжения одной из фаз ниже или выше критического уровня;
- температура элементов регулировки преобразовательных модулей превышает заданный порог;
- в схеме потребления обнаружен сильный перекос фаз.
Перекос фаз характерен для режима работы с неравномерной нагрузкой, когда значения фазных напряжений смещаются в сторону нуля трансформаторной нейтрали.
В качестве защитного элемента, отключающего нагрузку в аварийной ситуации, применяется встроенный в агрегат 4-х полюсный автомат. Стабилизатор 3-фазный внешне оформлен как вертикально установленная напольная конструкция. На ее переднюю панель, помимо органов управления, выведены индикаторы напряжения, выполненные в виде стрелочных вольтметров или современных цифровых индикаторов.
Принцип работы и сфера применения
Назначение любого стабилизатора состоит в поддержании выходного напряжения на заданном уровне. Для понимания принципа его работы сначала нужно ознакомиться со следующими особенностями внутреннего устройства:
- основой большинства стабилизаторов является преобразователь-трансформатор с регулируемым числом витков на выходе, позволяющим изменять напряжение на них в ту или другую сторону;
- до тех пор, пока показания на входе соответствуют номиналу, с выходной обмотки снимаются нормальные 220 Вольт;
- если напряжение на входе изменилось в большую или меньшую сторону, встроенный в стабилизатор контроллер обрабатывает разницу и подает управляющий сигнал на специальный моторный механизм;
- последний перемещает движок съемника напряжения в нужную сторону, корректируя выходное напряжение до момента достижения им номинала.
Среди выпускаемых промышленность образцов стабилизирующих устройств различают модели с плавной и ступенчатой регулировкой.
Область применения трехфазных стабилизаторов достаточно широка. Они устанавливаются в силовых цепях питания не только на производстве, но и в домашних условиях, в основном – в частных и загородных домах. Стабилизирующие устройства для бытовых нужд, как правило, отличаются невысоким показателем мощности, ограниченным величиной 30-50 кВт. Более энергоемкие агрегаты (до 100 кВт) нередко устанавливаются в городских офисах, в загородных поселках, а так же на небольших предприятиях.
Для личной дачи вполне достаточно устройства, гарантирующего получение на выходе мощности до 50-70 кВт. Промышленные образцы стабилизаторов с заявленной мощностью более 100 кВт устанавливаются в цехах заводов, в медицинских учреждениях, а также на выставочных площадках и в торговых центрах. Устройства с гальванической развязкой по напряжению, работающие в условиях повышенной влажности, востребованы в специализированных медучреждениях, лабораториях и научных центрах.
Виды трехфазных стабилизаторов
Гибридный стабилизаторПромышленностью налажен выпуск большого количества модификаций стабилизаторов, рассчитанных на работу в трехфазных сетях. Перечень основных типов таких агрегатов:
- релейные и тиристорные устройства;
- электромеханические стабилизаторы;
- феррорезонансные и инверторные модели;
- гибридные приборы.
Каждая из этих позиций нуждается в отдельном рассмотрении.
Релейные и тиристорные образцы
Релейный стабилизатор напряжения SUNTEK PR 1500 ВАВ релейных устройствах для переключения витков выходной катушки встроенного трансформатора используются электромагнитные реле. Системы этого класса отличаются достаточным быстродействием и удобны в работе и обслуживании. Однако из-за механического характера переключений они недостаточно долговечны (ресурс срабатывания реле ограничен). При этом точность регулировки выходных показателей у релейных агрегатов недостаточна для практических нужд.
Тиристорные устройства не содержат механических контактов, так как их переключающая схема построена на основе полупроводниковых приборов. За счет этого показатели надежности и долговечности стабилизатора резко повышаются, а ресурс практически неограничен. Благодаря отлаженному производству современных электронных компонентов стоимость такого устройства невысока.
Электромеханические модели
Электромеханический стабилизатор напряженияВ агрегатах этого типа подстройка выходного напряжения осуществляется путем механического перемещения щеток токосъемника, входящего в состав встроенного сервопривода. Этим и объясняется низкая скорость регулирования выходного параметра, не превышающая 15 Вольт в секунду. К другим недостаткам этих устройств относят:
- излишнюю шумность;
- сильное искрение в процессе работы;
- низкую инерционность (устройство не успевает реагировать на резкие изменения входного напряжения).
Положительным качеством электромеханических приборов является высокая точность выставления выходных показателей (напряжения и мощности).
Феррорезонансные стабилизаторы
Устройство феррорезонансного типаЭтот тип стабилизирующих устройств напоминает обычные трансформаторные модели, у которых магнитопровод имеет ярко выраженную асимметрию. Этим он отличается от типовых конструкций с нелинейными магнитными характеристиками. Существенный недостаток этих агрегатов – низкий КПД по мощности. Кроме того, при необходимости управления большими токовыми нагрузками линейный дроссель получается значительных размеров.
Для снижения габаритов и массы устройства в него введен конденсатор, за счет которого магнитопровод приобретает резонансные свойства. Отсюда и название этого агрегата – феррорезонансный регулятор. Сегодня этот тип стабилизаторов (как и его электромеханический аналог) применяется только в особых случаях. В бытовых условиях на смену им пришли современные электронные приборы, называемые инверторами.
Инверторы
Инвенторный стабилизаторИнверторные модели построены по сложной электронной схеме, включающей в себя несколько ступеней преобразования входного напряжения.
Благодаря этому удается получить практически идеальный регулятор, позволяющий поддерживать выходной уровень с недостижимой для других стабилизаторов точностью. Расширен и диапазон допустимых колебаний по входу, а скорость управления ограничена только быстродействием выходных ключевых элементов (высокочастотных транзисторов). Единственный недостаток электронных агрегатов – их высокая стоимость.
Гибридные приборы
Это тип стабилизирующих устройств появился на рынке сравнительно недавно (в 2012 году). Основа его конструкции – механический регулятор, в состав которого введены два преобразователя релейного типа. В нормальном режиме работает только электромеханическое устройство, а дополнительные узлы вступают в действие, когда основной модуль уже не справляется со своими функциями.
Невозможность поддерживать на выходе оптимальный уровень обычно проявляется при слишком заниженных или завышенных входных напряжениях, ограниченных диапазоном от 144 до 256 Вольт. Если эта величина меньше 144 или выше 256 Вольт, начинает работать вторая ступень стабилизации, собранная на э/м реле.
Максимальный диапазон регулировки составляет от 105 до 280 Вольт.
функция и принцип работы-SCIENTEK ELECTRICAL
29 мая 2020 г.
FacebookTwitterPrintEmailAddThis Трехфазный стабилизатор напряжения используется для транспорта, почты и телекоммуникаций, связи, радио и телевидения, компьютерных систем, литья под давлением, станков с ЧПУ, различных электродвигателей и т. д., а также для импортных машин КТ и других медицинских оборудование, все виды лифтов, поддерживающих специальные модели. Его можно разделить на 3-фазный стабилизатор напряжения 10 кВт, трехфазный стабилизатор напряжения, трехфазный регулятор напряжения, трехфазный регулятор напряжения 20 кВт, трехфазный стабилизатор напряжения 20 кВт, 40 кВт. трехфазный регулятор напряжения…
Назначение и принцип работы трехфазного регулятора напряжения
Трехфазный стабилизатор напряжения предназначен для стабилизации переменного напряжения и может автоматически поддерживать стабильность выходного напряжения при колебаниях напряжения внешней сети или нагрузке изменения вызывают колебания напряжения. Этот серийный продукт по сравнению с другими типами регуляторов напряжения имеет большую мощность, высокую эффективность, отсутствие искажений формы сигнала, стабильное регулирование напряжения и т. д., а также приложенную нагрузку, может выдерживать мгновенную перегрузку, длительную непрерывную работу, ручной/автоматический переключатель. , защита от перенапряжения, отсутствие фазы, защита последовательности фаз и автоматическая защита от механических неисправностей, а также небольшой объем, легкий вес, использование удобной установки, надежная работа и т. д.
1. Функции трехфазного стабилизатора напряжения:
Трехфазный стабилизатор напряжения представляет собой цепь электропитания или оборудование электропитания, которое может автоматически регулировать выходное напряжение.
Оригинальные регуляторы мощности стабилизировали напряжение пульсацией реле. Когда напряжение сети колеблется, активируется схема автоматической коррекции регулятора мощности, что приводит к срабатыванию внутреннего реле. Вынуждая выходное напряжение оставаться около установленного значения, эта схема имеет преимущество в простоте схемы, недостаток в низкой точности стабилизации напряжения и в каждом втором скачке реле сдвиг, в подаче питания будет происходить секундное мгновенное прерывание и искровые помехи. Это помехи для чтения и записи компьютерного оборудования очень большие, легко вызвать сигнал ошибки компьютера, серьезно также приведет к повреждению жесткого диска. Высокое качество небольшой регулятор напряжения , большая часть использования метода углеродной щетки сопротивления двигателя для стабилизации напряжения, регулятор напряжения на электрическом оборудовании, генерируемый небольшими помехами, является относительно высокой точностью стабилизации напряжения.
Принцип работы трехфазного стабилизатора напряжения:
Из-за компонентов катушки в некоторых электроприборах ток будет блокироваться при начальной электрификации вихревого тока, генерация вихревого тока не только ослабит электрический пуск мгновенное напряжение, что приводит к медленному пуску, и усилит мгновенное напряжение, генерируемое после разрыва цепи, может вызвать искровое повреждение цепи. Стабилизатор напряжения необходим для защиты нормальной работы схемы.
Регулятор напряжения состоит из схемы регулирования напряжения, схемы управления, серводвигателя и т. д. При изменении входного напряжения или нагрузки схема управления производит выборку, сравнение и усиление, а затем приводит серводвигатель во вращение, чтобы измените положение угольной щетки регулятора и автоматически отрегулируйте коэффициент поворота катушки, чтобы поддерживать стабильность выходного напряжения. Регулятор напряжения большей мощности также работает по принципу компенсации напряжения.
Мощность стабилизатора напряжения:
1. Выходная мощность стабилизатора напряжения является максимальной мощностью. Номинальная мощность бытовых приборов относится к активной мощности, в то время как индуктивная нагрузка, такая как холодильник, кондиционер и водяной насос, имеет большой мгновенный ток времени при запуске. Следовательно, мощность холодильника, кондиционера и водяного насоса х (в 3-5 раз).
2. Например: 3-компонентный кондиционер (220 В)
1 шт. = 0,75 кВт x3 шт. = 2,25 кВт x3 умножить на пусковой ток нагрузки =6,75 кВт или выше. Применяется стабилизатор напряжения.
В профессиональной установке водоснабжения и электроснабжения, инженеры и техники и заводской профессиональный электрик стабилизатор с использованием алгоритма мощности: — промышленное оборудование в соответствии с номинальной мощностью, умноженной на 2 раза больше мощности, по крайней мере, при использовании оборудования стартера, большой ток и воздействие нагрузки на устройство, следует выбрать более чем в 3 раза мощность регулятора напряжения, чтобы избежать слишком большого пускового тока, схема питания должна работать должным образом.
Тип реле Автоматический регулятор напряжения AVR-F
Например, в паровом насосе (электрооборудование 380В) завода -i мощность двигателя составляет 7,5кВт. Однако, когда он начинает работать, пусковой ток превышает мощность двигателя более чем в 3 раза. Следовательно, необходимо выбрать регулятор напряжения, мощность которого более чем в 3 раза превышает его мощность. Когда выходное напряжение регулятора 0,5 кВА — 3 кВА составляет 110 В, входная мощность не должна превышать 40% от номинальной мощности. Когда выходной терминал необходимо использовать одновременно 110 В и 220 В, выходная мощность должна составлять 50% от номинальной мощности, чтобы избежать перегрузки.
Рекомендуется покупать как минимум в три раза больше фактической мощности регулятора, потому что регулятор в фактической работе преодолевает скачок мощности и индуктивную нагрузку пускового удара (например, холодильник, кондиционер, двигатель и электродвигатель).
1, регулятор напряжения, используемый в индуктивной нагрузке, из-за воспринимаемой нагрузки имеет больший мгновенный пусковой ток, примерно в 3-5 раз превышающий номинальный ток, часто более чем в 9 раз превышающий рабочий ток (например, холодильник, кондиционер). кондиционеры, стиральные машины, электрические вентиляторы, большие кондиционеры, печатные машины, воздушные компрессоры, лифты, водяные насосы и другие относятся к воспринимаемой нагрузке), так что с электродвигателями компрессорные электроприборы, такие как регулятор напряжения индуктивной нагрузки, должны учитывайте его запас мощности, чтобы оставить припуск, будьте готовы оставить достаточный припуск, чтобы избежать воздействия нагрузки на мгновенное повреждение стабилизатора тока.
Техническое обслуживание регулятора напряжения:
Регулятор напряжения – устройство, обеспечивающее стабильное выходное напряжение в соответствии с требованиями электрооборудования. В основном это интеллектуальный тип числового управления, тип автоматической настройки, тип компенсации высокой мощности, тип переключения и так далее.
При ежедневном обслуживании регулятора напряжения следует обращать внимание на 4 пункта:
1. Стабилизатор напряжения следует размещать в проветриваемом, сухом помещении без прямого солнечного света и без агрессивного газа;
2. Мощность стабилизатора должна быть больше суммарной мощности электрооборудования;
3, переключатель регулятора напряжения не используется напрямую в качестве основного выключателя оборудования, сначала следует разомкнуть переключатель регулятора напряжения после выхода мощности, а затем подключиться к различному электрическому оборудованию от малой до большой мощности, отключение
Выключите от большого к малому и, наконец, замкните переключатель регулятора напряжения;
4. Выключатель регулятора напряжения не открывается напрямую и часто. Временной интервал каждого открытия должен быть более 10 секунд.
Трехфазный стабилизатор напряжения может быть широко использован в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте, почте и телекоммуникациях, военной, железнодорожной, научной культуре в области крупного механического и электрического оборудования, металлообрабатывающего оборудования, производственных линий, строительного оборудования, лифтов, медицинских оборудование, компьютерные залы, аппаратура компьютерного управления, вышивка, текстильное оборудование, кондиционеры, радио и телевидение, гостиничная и бытовая техника, освещение нуждаются в регулировании.
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 буду признателен за помощь. Мне нужна трехфазная схема регулятора MOSFET для мотоциклов, напряжение 80 В -150 вольт, ток максимум 25А, максимальное потребление системы 300 ватт,
Жду возврата
атт.
младший
Предлагаемая схема трехфазного регулятора напряжения для мотоцикла представлена на схеме ниже.
Схема достаточно проста для понимания.
Трехфазный выходной сигнал 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 управлении проводимостью 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 с цепью 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 напряженияФункция 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 плюс 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.
Это посылает ток на каждый затвор трех SCR 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:
а) шесть автомобильных диодов
б) 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 аккумулятора с помощью мотоциклетного шунта Постановление
Следующая переписка по электронной почте между г-ном Леонардом, заядлым исследователем/инженером, и мной помогает нам узнать некоторые очень интересные факты о недостатках и ограничениях мотоциклетного шунтирующего регулятора. 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 ампер. 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 SCR должны будут справиться с этой силой тока, и 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 поднять 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 переменного тока, лучший способ — шунтировать его через сверхмощные полевые МОП-транзисторы на радиаторе 9.
Леонард:
На самом деле, меня не так 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 нагрев 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.
На скорости движения частота генератора может составлять 1,2 кГц или 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?
Находится 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 к ним 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 встречная ЭДС, 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. 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 над ним две алюминиевые крышки. (Замена обмотки генератора означает снятие двигателя с мотоцикла.)
Я не вижу 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.
За счет уменьшения тока через обмотки также должно быть уменьшено 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.
Таким образом, чем выше число оборотов, тем меньше проникновение магнитного поля. Вихревые токи могут дополнительно уменьшить это проникновение.
Я:
Ваш анализ имеет смысл и выглядит 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 вас 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 статическом заряде.
Что касается электроники, то 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, не более четырех ампер. 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 применения. 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 батарея 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 аккумулятора.
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 всплеском заряда, 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 к клеммам аккумулятора напряжения до 70 В, рассчитанного на 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 1500-кубовом двигателе я не ожидаю снижения лобового сопротивления, но расход 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 серийный 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.