Создаю инвертор вместо реле-регулятора

[terabit]

Приветствую товарищи. Скопирую сюда свой пост с соседнего форума http://vx800.forum2x2.ru/t386-topic

Пока у меня все в процессе сборки. Жду здоровой критики.
К слову - данный инверторный регулятор можно будет использовать на любом генераторе с независимым возбуждением. Выходная мощность - более 200Вт. По завершении испытаний - готов написать мануал по изготовлению девайса.

-------------------------------------------Собственно пост:
И вот решил я создать инвертор вместо штатного реле-регулятора. Думаю, многие знают принцип работы этих устройств на генераторах с независимым возбуждением (такой как на выксе). На всякий пожарный напомню - если отключить регулятор от генератора - то напряжение на выходе трехфазного генератора напрямую зависит от оборотов и варьируется в широких пределах (DC 30В (холостые) - 100В (5000 rpm) - 160В (8000 rpm). А реле регулятор делает то, что не дает напруге расти выше 14-15 Вольт, просто закорачивая обмотки генератора по достижении этого вольтажа, тем самым поддерживая стабильное напряжение бортовой сети. На 5 тысячах оборотов через трехфазный выпрямитель я получил около 400Вт мощности, на 8 тысячах - около 700 ватт мощности и самоликвидацию с дымом нагрузочного резистора Smile. Работа реле регулятора подобна тому что нам нужно двигаться со скоростью 40 км\час, мы зажали газ в пол и регулируем скорость только тормозами.

Основное преимущество инвертора - он берет столько энергии от генератора, сколько нужно бортовой сети в данный момент. Тем самым генератор меньше тормозит двигатель, и те полкиловатта мощности, что безжалостно убивало реле-регулято теперь идут по прямому назначению - на движение.

Основные требования от такого инвертора - это работа в диапазоне входных напряжения от 25 до 240 вольт и обеспечение стабильности выходных напряжений. По принципу действия с такой сложной задачей справится обратноходовой преобразователь с ШИМ. Даже при выходе из строя силового транзистора - на выходе будем иметь 0, именно поэтому я остановился на инверторе, а не на, скажем, импульсном понижающем стабилизаторе, в котором выход из строя силового транзистора может привести к появлению на выходе полного входного напряжения, что однозначно убьет все электрику на борту.

За день разработал работающую схему. Она построена на ШИМ UC3843 и пока все в макетной стадии. Самым большим компонентом явился трансформатор - для выходного тока в 15 ампер я применил сердечник E65. Сейчас занимаюсь финальной компоновкой всех деталей, да так, чтобы места поменьше все это занимало.

Не такая тут крутая электроника. Я испытаю на себе инверторный регулятор, если все гут - выложу здесь мануал по его созданию. Одна фишка, которую собираюсь сделать - я не демонтирую старый РР, он будет на месте стоять. На корпусе инвертора будет тумблер типа "старый-новый" Smile. Что-то не так с инвертором - щелкнул тумблером и едешь дальше. Хотя инвертор, по определению, надежнее шунтирующего РР. Прибить инвертор может только много воды на плате управления.

Сам инвертор будет в железном корпусе, почти в самой *опе байка - между пластиком и брызговиком. Чтобы до тумблера добраться - нужно просто сидушку скинуть.

Да, интересующимся принципом инверторного регулятора вот статейка - в ней разжевано все до мелочей, схема у меня похожая, но мощнее:
http://radiokot.ru/circuit/power/converter/51/

Свою схемку окультурю и выложу уже скоро.

Да, еще одна ожидаемая "фишка" - снижение расхода топлива (режима ХХ это слабо коснется). Чем больше мы крутим движок - тем меньше сопротивляется вращению генератор, т.к падает потребляемый ток из-за возрастания напряжения. В шунтирующем РР - наоборот, больше обороты - труднее крутить движку.
________________
Для желающих вникнуть:
Если в цифрах описать - то такой пример:
Пусть байк потребляет 100Вт мощности. На ХХ имеем напругу на выходе выпрямителя 30В. 100/30=3.3 Ампера. Это ток, отбираемый у генератора на холостом.
На 5000 оборотах напруга около 100В. Это уже 1 ампер отбираемого тока. Шунтирующее РР в этом режиме отжирало бы 6-9 Ампер.
Расчет, конечно, без учета КПД, которое составляет около 80-85%, но общую картину можете проследить.

Может кто занимался такой модернизацией и я не первый?

[Aikon]

Не в том разделе написал
А схема пойдет для генератора с независимым возбуждением любой мощности или для другой мощности надо будет менять номиналы деталей?

[terabit]

Ну, если нужно 500Вт мощи - придется изменять номиналы. Только нафига такая электростанция на моте? . Я рассчитывал схему на ток 15 Ампер. До 20 Ампер она отдаст в таком виде, как сейчас. Тут главный смысл - что мы эти полкиловатта мощи пускаем на колеса, а не шунтируем их.

[Ship]

а не проще тогда зделать стабилизатор на DC-DC преобразователе???

[terabit]

Так моя схема и есть DC-DC преобразователь обратноходовой. Если речь про понижающие преобразователи на дросселе, которые имеют гальваническую связь со входом то тут проблемы следующие 1. Из-за очень приличного разброса входных напряжений нужен экзотический дроссель. 2. При выходе из строя ключевого элемента есть риск получить на выходе ту же напругу, что и на входе = электрика байка отправляется в мир иной.

Если есть на уме конкретная схема - буду рад пообсуждать. Я не претендую своей конструкцией на идеальное решение.

[Arthur]

Объясните "чайникам" принцип работы вкратце. Не будет ли пробоя обмоток от работы без нагрузки?

[Ship]

ИМХО , если катушки хорошо покрыты лаком, то пробоя быть не должно. работают же импульсные блоки питания от сети, а там такая же проволка и по ней 310вольт проходит.

[Ship]

Объясните "чайникам" принцип работы вкратце.

принцип работы чего??

[terabit]

Объясните "чайникам" принцип работы вкратце. Не будет ли пробоя обмоток от работы без нагрузки?

Стандартное Реле-Регулятор: работа РР подобна тому что нам нужно двигаться со скоростью 40 км\час, мы зажали газ до упора и регулируем скорость только тормозами.

Инверторное РР: Мы работаем ручкой газа, про тормоза забыли . Откручиваем газ ровно на столько, чтобы ехать 40 км\час.

Насчет пробоя - крайне маловероятно, только если обмотки будут в воде и долго. Обмотки генератора будут значительно меньше греться, изоляция же на обмотке рассчитана на куда большие напряжения.

[Aikon]

terabit, вопрос был для гены меньшей мощности - 150-200Вт

[terabit]

Aikon, просто из обычного 150-200 ваттного гены инвертором можно вытянуть до 500 Вт мощи при средних оборотах. Просто куда девать такую мощность на моте? Не, можно конечно поставить Тесла катушку в переднюю вилку и фигачить разрядами супостатов!

[Arthur]

Объясните "чайникам" принцип работы вкратце. Не будет ли пробоя обмоток от работы без нагрузки?

Стандартное Реле-Регулятор: работа РР подобна тому что нам нужно двигаться со скоростью 40 км\час, мы зажали газ до упора и регулируем скорость только тормозами.

Инверторное РР: Мы работаем ручкой газа, про тормоза забыли . Откручиваем газ ровно на столько, чтобы ехать 40 км\час.

Насчет пробоя - крайне маловероятно, только если обмотки будут в воде и долго. Обмотки генератора будут значительно меньше греться, изоляция же на обмотке рассчитана на куда большие напряжения.

Нет))) Не для идиотов. А для "чайников"))) Принцип работы инвертора. Он отрубает катухи что ли? Каким образом он напряжение стабилизирует? Про шунтирующее РР то тут все знают. И если он обрубает катуху, то не будет ли ее пробоя при коммутации? Немало случаев когда гены дохли при отвалившемся или подгоревшем контакте на РР.

[terabit]

Arthur, инвертор трансформирует мощность. Катушками он не управляет. Катухи просто идут на трехфазный выпрямитель, потом кондер. На кондере имеем изменяющееся в широких пределах напряжение. Инвертор это напряжение переваривает и на выходе дает ровные 14.5 вольт вне зависимости от входного.
Пусть байк потребляет 100Вт мощности. На ХХ имеем напругу на выходе выпрямителя 30В. 100/30=3.3 Ампера. Это ток, отбираемый у генератора на холостом.
На 5000 оборотах напруга около 100В. Это уже 1 ампер отбираемого тока.

Обычный РР отсекает лишнее и поэтому КПД значительно ниже чем у инвертора. Инвертор берет столько, сколько нужно сейчас, т.е динамически изменяет нагрузку на ген. С обычным РР ген нагружени всегда.

Насчет подгоревших контактов - скорее всего причина - перегрев обмоток, ведь при отваливании одного конца одна (соединение звездой) или две (треугольник) обмотки оказывается выключенной из цепи. Тут имеет место и перекос фаз.

В любом случае, я пока никого не призываю переходить на инвертор. На себе испытаю - тогда посмотрим

[mozol]

Штука правильная, при условии грамотного исполнения. Кстати, ими торгуют:
http://www.a-electronica.ru/RN1-BIKE-re ... ifier.html
Цена 1500, но схемы, естественно, нет )))
Ждём схему о отчОт )

[terabit]

Да, похоже либо на модернизированный шунтирующий регулятор, либо это такой же инвертор. Но ребята молодцы, приведены хорошие статьи по силовой электронике и по обсуждаемому здесь вопросу.

[Arthur]

Arthur, инвертор трансформирует мощность. Катушками он не управляет. Катухи просто идут на трехфазный выпрямитель, потом кондер. На кондере имеем изменяющееся в широких пределах напряжение. Инвертор это напряжение переваривает и на выходе дает ровные 14.5 вольт вне зависимости от входного.
Пусть байк потребляет 100Вт мощности. На ХХ имеем напругу на выходе выпрямителя 30В. 100/30=3.3 Ампера. Это ток, отбираемый у генератора на холостом.
На 5000 оборотах напруга около 100В. Это уже 1 ампер отбираемого тока.

Обычный РР отсекает лишнее и поэтому КПД значительно ниже чем у инвертора. Инвертор берет столько, сколько нужно сейчас, т.е динамически изменяет нагрузку на ген. С обычным РР ген нагружени всегда.

Насчет подгоревших контактов - скорее всего причина - перегрев обмоток, ведь при отваливании одного конца одна (соединение звездой) или две (треугольник) обмотки оказывается выключенной из цепи. Тут имеет место и перекос фаз.

В любом случае, я пока никого не призываю переходить на инвертор. На себе испытаю - тогда посмотрим

Спасибо за объяснения. Ждем результатов испытаний.

[Ship]

вот нашёл на просторах нета, но параметры запчастей надо подгонять

и

[terabit]

Это хорошо . Я завтра свою выложу. Она не похожа на эти.

Первая схема стрёмная - это понижающий индуктивный стабилизатор. При хорошей настройке работать будет, но фронты управления полевиком на высокой частоте боюсь даже представить. Сколько будет заряжаться затворная емкость около 3 нФ через резистор 20 кОм? Пока она заряжается полевик хорошо так греется . И если оптрон вовремя не разрядил затвор полевика - напряжение на затворе легко может превысить порог и... имеем пробой полевика = входное напряжение на выходе и прощай байк . Короче, это бомба замедленного действия в данном варианте.

Вторая схема - это красивый вариант шунтирующего регулятора. Без симисторов, все остальное также как и в стандартном. Тут полевики подкорачивают ген при превышении напруги на обмотках. Зарядка аккума происходит импульсами. Если аккум по каким-то причинам отвалится от цепи - схемка очень даже может словить мозгоглюка - операционники (такие как TL071\081) существа нежные и легко ранимые

[mozol]

вот нашёл на просторах нета, но параметры запчастей надо подгонять...

Не совсем то, у нас генераторы трёхфазные
Вот статья как сделать шунтирующее реле-регулятор:
http://r4moto.com/stati/samodelni-regul ... prajeniya/
,ссылки на эти схемы тут были, и тема про изготовление такого реле-регулятора тоже, даже делали. Это если, к примеру, штатный регулятор сдохнет то можно по ним сделать, главное аккуратно и тщательно спаять - залить. Инвертор это совсем другая тема... и делать его надо особо качественно (жара, вибрация, влага и пр.), моточные элементы с вибрацией не дружат, особенно чем больше масса... ну и схемотехнически чтобы всё работало стабильно.
И вообще это не реле-регулятор (нет тут реле как такового), это преобразователь напряжения, регулятор, но не реле )))
P.S. Регулятор вещь ответственная, и не каждую схему из интернета надо собирать, особенно ставить на мотоцикл

[Ship]

Поставить ещё диод и полевик не проблема