3-фазни кругови регулатора напона мотоцикла

У овом чланку се говори о листи ПВМ контролисаних једноставних 3-фазних кругова регулатора напона мотоцикла који се могу користити за контролу напона пуњења акумулатора у већини двоточкаша. Идеју је затражио господин Јуниор.

Техничке спецификације

поздрав моје име је јуниор живим у Бразилу и радим са производњом и опоравком регулатора исправљача мотоциклистичког напона и ценио бих помоћ у, потребан ми је трофазни мосфет регулаторни круг за мотоцикле, ентреда напон 80-150 волти, коректор Максимално 25А, максимална потрошња система 300 вати,

Чекам повратак
до.
млађи

Дизајн

Предложени трофазни круг регулатора напона мотоцикла за мотоцикл може се видети на доњем дијаграму.

Шема је прилично једноставна за разумевање.

Трофазни излаз из алтернатора се узастопно примењује на три снажна транзистора који у основи понашају се као ранжирни уређаји за струју алтернатора.

Као и сви то док смо радили, намотај алтернатора могао би бити подвргнут великим повратним ЕМФ-има, до те мере да би могао покидати изолациони поклопац намотаја и трајно га уништити.

Регулација потенцијала алтернатора методом ранжирања или кратког споја на масу помаже у одржавању потенцијала алтернатора под контролом, а да при томе не изазива негативне ефекте.

Време периода ранжирања је овде пресудно и директно утиче на величину струје која коначно може доћи до исправљача и батерије која се пуни.

Врло једноставан начин управљање временским периодом ранжирања је контролисањем проводљивости три БЈТ-а повезана преко 3 намотаја алтернатора, као што је приказано на дијаграму.

Мосфетс се такође могу користити уместо БЈТ-ова, али могу бити скупљи од БЈТ-а.

Метода је примењена коришћењем а једноставно 555 ИЦ ПВМ коло.

Променљиви ПВМ излаз из пин3 ИЦ се примењује на базама БЈТ-ова који су заузврат приморани да воде контролисано у зависности од радног циклуса ПВМ-а.

Повезани лонац са Коло ИЦ 555 је на одговарајући начин прилагођен за добијање тачног просечног ефективног напона за напуњену батерију.

Метода приказана у трофазном кругу регулатора напона мотоцикла који користи МОСФЕТ-ове може се једнако применити и за појединачне алтернаторе ради постизања идентичних резултата.

Подешавање вршног напона

Значајка регулације вршног напона може бити укључена у горњи круг према следећем дијаграму, како би се одржао сигуран ниво напона пуњења за повезану батерију.

Као што се види, линију уземљења ИЦ 555 пребацује НПН БЦ547 чију базу контролише вршни напон са алтернатора.

Када вршни напон пређе 15 В, БЦ547 проводи и активира ИЦ 555 ПВМ коло.

МОСФЕТ сада спроводи и започиње ранжирање вишка напона од алтернатора до земље, брзином одређеном радним циклусом ПВМ.

Процес спречава да напон алтернатора пређе преко овог прага, чиме се осигурава да батерија никада није пренапуњена.

Транзистор је БЦ547, а пин5 кондензатор 10нФ

Систем за пуњење мотоциклистичких батерија

Други дизајн представљен у наставку је Исправљач плус регулатор за трофазни систем пуњења мотоцикала. Исправљач је пун талас, а регулатор је ранжирни регулатор.

Аутор: Абу Хафсс

Систем пуњења мотоцикла разликује се од оног на аутомобилима. Алтернатор напона или генератор на аутомобилима су електро-магнетног типа који се прилично лако регулишу. Док су генератори на мотоциклима трајни магнет.

Излазни напон алтернатора је директно пропорционалан броју обртаја у минути, тј. При високим обртајима окретаја алтернатор ће производити високе напоне веће од 50В, стога регулатор постаје од суштинске важности за заштиту целокупног електричног система и батерије.

Неки мали бицикли и троточкаши који не раде великом брзином имају само 6 диода (Д6-Д11) да би извршили исправљање пуног таласа. Није им потребна регулација, али те диоде имају високи ампер и одводе пуно топлоте током рада.

У бициклима са правилно регулисаним системима пуњења користи се уобичајено шант-регулација. То се постиже краћим намотајима алтернатора за један циклус таласног облика наизменичне струје. СЦР или понекад транзистор се користи као ранжирни уређај у свакој фази.

Кружни дијаграм

Цирцуит Оператион

Мрежа Ц1, Р1, Р2, ЗД1, Д1 и Д2 формира коло за откривање напона и пројектована је да активира на око 14,4 волти. Чим систем пуњења пређе овај праг напона, Т1 почиње да проводи.

Ово шаље струју на сваку капију три СЦР-а С1, С2 и С3, преко отпорника за ограничавање струје Р3, Р5 и Р7. Д3, Д4 и Д5 су важни за међусобну изолацију капија. Р4, Р6 и Р8 помажу у одвођењу свих могућих цурења из Т1. С1, С2 и С3 треба да буду топлотни и међусобно изоловани помоћу изолатора од лискуна, ако се користи заједнички хладњак.

Постоје три могућности за исправљач:

а) Шест аутомобилских диода

б) Један трофазни исправљач

в) Два мостовна исправљача

Сви морају бити оцењени најмање 15А и хладњаци.

Аутомобилске диоде су две врсте позитивног или негативног тела, па их треба користити у складу с тим. Али мало их је тешко контактирати са хладњаком.

Коришћење два мостовна исправљача

Ако се користе два мостовна исправљача, могу се користити као што је приказано.

Мостни исправљач

Аутомобилске диоде

Трофазни исправљач

Мостни исправљач

Ефикасно пуњење акумулатора кроз регулацију мотоцикла

Следећи разговор путем е-поште између господина Леонеарда, страственог истраживача / инжењера и мене, помаже нам да научимо неке врло занимљиве чињенице у вези са недостацима и ограничењима регулатора мотоцикла. Такође нам помаже да знамо како да концепт једноставно надоградимо у ефикасан, а јефтин дизајн.

Леонард:

Имате занимљив круг, али .....
Мој мотоцикл има алтернатор од 30 ампера, за који сам сигуран да је РМС, и достиже максимум од 43,2 ампера. Вероватно да ваш круг од 25 ампера уопште неће дуго задржати.
Међутим.....
Уместо исправљача које предлажете, СКЛ50А је оцењен на 50 ампера на 1.000 волти. То је 3-фазни исправљачки модул, и не би требало да му буде проблем да рукује врхом од 45 ампера. (Имам две при руци.)
То такође значи да ће СЦР-ови морати да се носе са том амперажом и три ХС4040НАК2 са РМС струјом од 40 ампера (непоновљиви напон на 520 ампера) би то требало да подносе прилично добро. Наравно, биће им потребан прилично здрав хладњак и добар проток ваздуха.
Мислим да би управљачки круг требало да ради прилично онако како јесте.
У последња три месеца заменио сам 3 регулатора и покушавам да бацим добар новац после лошег. Последња је трајала укупно десет секунди пре него што се и она покварила. Ускоро ћу изградити свој властити и ако треба да га изградим за погон бојног брода, нека тако буде.
Још нешто што сам приметио, слојеви који се користе у алтернатору су знатно дебљи од оних који се користе у електричним моторима. 18-полни намотај и мотор који ради на брзинама аутопута значе много већу фреквенцију и далеко више вртложних струја у гвожђу. Какав би био ефекат на те вртложне струје ако се користи серијски регулатор који би омогућио да напон достигне чак 70 волти (РМС)? Да ли би ово повећало вртложне струје до тачке прегревања гвожђа и ризиковало оштећење намотаја алтернатора? Ако је тако, имало би смисла не дозволити да напон пређе 14 волти, али ја и даље имам 20 ампера који долазе из алтернатора на 1500 о / мин.

И:

Хвала вам! Да, морате се ослободити високог напона који може створити огроман притисак на намотај алтернатора, најбољи начин је преусмјерити га кроз МОСФЕТ-ове велике снаге на хладњаку
хттпс://хомемаде-цирцуитс.цом/вп-цонтент/уплоадс/2012/10/схунт-3.пнг

Леонард:

Заправо, нисам ни приближно толико забринут због утицаја напона на намотаје. Изгледа да су пресвучени Поли-Армор Винил-ом, који се такође користи у случајним статорима ране који раде на 480 Волти. Много ме више брине топлота од вртложних струја у ламинирању, јер су тако густе. Овде у државама, са линијском струјом од 60 хтз, дебљина ламинирања мотора делић је онога што су у алтернатору. При брзини пута фреквенција алтернатора може бити 1,2 Кхз или већа. У другим применама, то би захтевало феритно језгро за уклањање вртложних струја.
Покушавам да схватим улогу вртложних струја у овој апликацији. Како се РПМ повећава, тако се повећава и фреквенција, као и вртложне струје. Паразитско оптерећење за изравнавање створеног напона? Средство за изравнавање струје генерисане при високим обртајима? Колико то топлоте генерише? Довољно за сагоревање намотаја при високим обртајима?
Смештено унутар мотора, могу да разумем употребу моторног уља за хлађење склопа, међутим, помоћу центрифугалне силе замајца и намотаја смештених у њему, не могу да замислим да им дође стварна количина уља за хлађење.
Највиши напон који сам успео да очитам је 70 В РМС. То није довољно за лук кроз ПАВ премаз на жици, осим ако топлота не постане прекомерна. Међутим, постоји ли бројач ЕМФ који се супротставља магнетном пољу од ротирајућих магнета, при ранжирању вишка на земљу. А ако јесте, колико је ефикасан?

И:

Да, повећање фреквенције ће довести до више вртложне струје у језгру заснованом на гвожђу и повећању топлоте. Прочитао сам да је метода управљања шантом добра за генераторе засноване на моторима, али то ће такође значити повећано оптерећење на точку алтернатора и већа потрошња горива у возилу. Да ли је опција хлађења вентилатором? струји до вентилатора може се приступити са самог алтернатора.

Леонард:

Бојим се да вентилатор за хлађење није опција за алтернатор. То је уграђено унутра, у мотор, а на мом Вулцану су преко тога два алуминијумска поклопца. (Замена намотаја алтернатора значи уклањање мотора са мотоцикла.) Не видим никакав начин смањења вртложних струја јер су индуковани магнетима који се окрећу унутар замајца. Међутим, могу смањити струју преусмерену на масу тако што ћу повисити напон шанта на 24 Волта, а након тога серијским регулатором подешеним на 14 Волти. У испитивању алтернатора, не видим много ефекта бројача ЕМФ у смањењу струје кратког споја. Могу да напуним алтернатор на 30 ампера, а прекидањем каблова и даље очитам 29 ампера.
Међутим, ако се вртложне струје користе као паразитско оптерећење за поравнање напона и струје при високим обртајима, чини се да је то прилично ефикасно. Једном када напон отвореног круга достигне 70 Волти (РМС), он не иде већи чак и када се обртаји мотора удвоструче. Ударивање 20 ампера на земљу (као што су то урадили фабрички регулатори), поред вртложних струја, повећава топлоту у намотају. Смањивањем струје кроз намотаје треба смањити и топлоту коју генеришу намотаји. То неће смањити вртложне струје, али би требало да смањи укупну топлоту коју генерише алтернатор, надајући се очувању изолације намотаја.
С обзиром на премаз на намотајима, нисам ни приближно толико забринут због генерисаног напона. Будући да сам годинама радио на обнови електромотора, свестан сам да је ТОПЛИНА најгори непријатељ изолације. Квалитет изолације се смањује како се повећава радна температура. На собној температури, ПАВ премаз може држати 100 волти „окрет-у-окрет“. Али повисите ту температуру за 100 Ц, а можда и неће.
Такође сам радознао. Електромотори користе легуру челика са 3% силицијума како би смањили отпор магнетном пољу на преокрет у гвожђу. Да ли то укључују у своје ламинације или изостављају силицијум да би даље смањили пораст напона и струје при високим обртајима? Не додаје топлоту, али смањује ефикасност пегле, што је већи број обртаја у минути. Повећавањем отпора преокрету магнетног поља у језгру, магнетно поље можда неће продрети толико дубоко у језгро пре него што буде потребно да се преокрене. Дакле, што је већи РПМ, мања је пенетрација магнетног поља. Вртложне струје могу додатно смањити тај продор.

И:

Ваша анализа има смисла и чини се врло технички исправном. Будући да сам у основи човек из електронике, моје електрично знање није баш добро, па ми сугерише унутрашњи рад и преправке мотора. Али, као што сте рекли у последњим реченицама ограничавањем магнетног поља, вртложна струја може бити спречена да уђе дубоко. Покушао сам да претражим овај проблем, али до сада нисам могао пронаћи ништа корисно!

Леонард:

Дакле, радећи са електромоторима 13 година, имам вас у мањем лошем положају? Иако су се моје студије такође бавиле електроником, па тако и сав мој посао док нисам открио да могу зарадити више новца радећи на моторима. То је такође значило да нисам ишао укорак са интегрисаним круговима, а МОСФЕТ-ови су били деликатне ситнице које су се могле брзо одувати и уз најмањи статички набој. Дакле, што се тиче електронике, имате мене у неповољном положају. Нисам успео да пратим нови развој догађаја.
Занимљиво је да нисам успео да пронађем већи део својих података на једном месту. Некако као да ниједан од концепата није повезан један с другим. Ипак, када их све споје, почињу имати смисла. Што је фреквенција већа, потребно је мање окретаја да би се добила иста индуктивна реактанца. Дакле, што је већи РПМ, магнетно поље постаје мање ефикасно. Отприлике је то једини начин на који могу одржавати излаз константним када излаз достигне 70 волти.
Али гледајући узорак на осцилоскопу, нисам импресиониран. Време пуњења у милисекунди, праћено 6 до 8 милисекунди уземљеног излаза. Да ли је то разлог зашто мотоциклистичке батерије не трају дуго? Шест месеци до године, док аутомобилске батерије трају пет година или више. Због тога се одлучујем да ниво напона 'приквачим' на земљу при вишем напону, а то одсецање је константно. Слиједи серијски регулатор за одржавање константне брзине пуњења у складу са потребама батерије, светла и кола. Тада пројектовањем да обрађује 50 ампера, никада више не бих морао да мењам регулатор.
Радим са снагом од 50 А, али претпостављам да би употреба 'шкаре' Ампеража требала бити знатно нижа од 20 ампера на земљу. Можда чак четири ампера. Тада серијски регулатор омогућава (приближно) седам ампера за батерију, светла и кругове за мотор. Све у границама снаге по компонентама и недовољно напона да изазове превлаку намотаја.
Написали сте врло добар чланак о регулаторима шанта, али 25 ампера је премало за моју апликацију. Ипак је добра инспирација.

И:

Да, тачно, радни циклус од 1/6 неће напунити батерију правилно. Али ово се лако може решити помоћу исправљача моста и великог кондензатора филтера, који ће осигурати да батерија добије довољно једносмерне струје за ефикасно пуњење. Драго ми је да ми се свидео мој чланак. Међутим, ограничење од 25 А може се лако надоградити повећањем спецификација МОСФЕТ појачала. Или паралелним додавањем више уређаја.

Леонард:

Истовремено, покушавам да све компактно стане на располагање, тако да велики кондензатор кондензатора филтера постаје проблем. Такође није потребно ако су све три фазе причвршћене након исправљача моста. Сва таласа се одсече, а серијски регулатор одржава 100% времена пуњења.
Ваш круг такође одржава 100% времена пуњења, међутим струја коју преусмерите на масу биће много већа јер је прекидате под напоном батерије.

Као што видите на таласним облицима, не би требао бити потребан кондензатор. Али одсецањем на вишем нивоу, струја усмерена на земљу треба да буде нижа. Тада спуштање напона на серијском регулатору не би требало ништа да штети. Требало би их бити више него довољно да се батерија пуни.
Једна напомена. Оптимални напон пуњења за оловну / киселу батерију је заправо 13,7 волти. Ако га држите на 12 волти, можда неће бити довољно батерије да покрене мотор. А мој круг је прелиминарни и још увијек подложан промјенама.

Фабрика изгледа готово примитивно, у начину на који функционише. Њихов круг пуни батерију док не достигне ниво окидача. затим се сва струја расподељује на масу све док батерија не падне испод нивоа окидача. Резултат је таласни облик са кратким, оштрим рафалом наелектрисања који може бити и до 15 ампера. (Нисам га мерио), уследио је дужи ред са благим нагибом надоле и још један рафал.
Видео сам да аутомобилске батерије трају 5 до 10 година или дуже. Као дете на фарми, мој отац је трансформисао један од старих трактора са шест волти у систем од дванаест волти, користећи алтернатор из аутомобила. Петнаест година касније, та иста батерија је још покретала трактор. У школи са којом радим (подучава безбедност мотоцикала), све батерије треба заменити у року од једне године. ЗАШТО ? ? ? Једино што сам успео да смислим је систем пуњења. Већина батерија са којима сам радио оцењене су само за стопу пуњења од 2 Амп. До 70 волти, способне за појачање од 30 ампера, примењене на терминале акумулатора за кратке рафале могу проузроковати унутрашња оштећења и скратити животни век батерије. Нарочито у батеријама где не можете да проверите ниво течности. Једини проблем са батеријом може бити ниво течности, али ту ништа не можете учинити. Ако успем да проверим и одржавам ниво течности, животни век батерије се знатно продужава.
Каблови који долазе из алтернатора били би метрички еквивалент # 16. Према табели АВГ, то је добро за 3,7 ампера као далековод и 22 ампера у ожичењу шасије. На алтернатору од 30 А са регулатором шанта? Ниво ранга и Ампеража треба да буду обрнуто пропорционални, тако да бих преполовљењем напона смањио Амперажу знатно. Гледајући исправљени таласни облик, највећа концентрација ЕМФ је у доњој половини. Логика би сугерисала да ће се струја свести на делић. Сазнаћу кад га пустим у употребу.
На мотору од 1500 кубика не очекујем да приметим смањени отпор мотора, али моја потрошња горива ће се можда побољшати. И, сећам се, када су први пут почели да постављају солид-стате регулаторе на аутомобилске алтернаторе, магични број је био 13,7 Волти. Међутим, планирао сам да поставим свој серијски регулатор на око 14,2 В. Превисоко и течност брже испарава. Били сте далеко кориснији него што знате. Првобитно сам имао шест различитих кола које сам разматрао и намеравао сам да уградим сваки од њих. Ваш чланак их је елиминисао пет, па морам уштедети знатно време и концентрирати се на само један. То ми штеди добар рад. Због тога је веома вредно времена да вас контактирамо.
Имате моју дозволу да експериментишете са мојом шемом и видите шта сте смислили. На разним форумима читам где велики број људи говори о одласку на серијске регулаторе. Други упозоравају да превисок напон уништава изоловани премаз на жици. Претпостављам да је срећни медијум можда комбинација оба система, али не и шутирање пуног излаза на земљу. Коло је и даље једноставно, са мало компонената, али не и архаично.
Хвала вам пуно на вашем времену и пажњи. Један од мојих извора техничких информација је: ОЦВ.МИТ.ЕДУ Већ неколико година тамо држим курсеве инжењеринга. За њихово обављање не добијате никакав кредит, али је и потпуно бесплатан.