3 fazių motociklų įtampos reguliatorių grandinės

Šiame pranešime aptariamas PWM valdomos paprastos 3 fazių motociklų įtampos reguliatorių grandinės, kurios gali būti naudojamos akumuliatoriaus įkrovimo įtampai valdyti daugelyje dviejų ratų, sąrašas. Idėjos paprašė ponas jaunesnysis.

Techninės specifikacijos

sveiki, mano vardas yra jaunesnysis, gyvenantis Brazilijoje ir dirbantis su gamybos ir atkūrimo reguliatoriaus lygintuvo motociklo įtampa ir dėkingi už pagalbą, man reikia trijų fazių „mosfet“ reguliatoriaus grandinės motociklams, entredos įtampa 80–150 voltų, koreguoti Maksimali 25A, maksimalus suvartojimas 300 vatų sistemos,

Aš laukiu grįžimo
į.
jaunesnysis

Dizainas

Siūlomą motociklo 3 fazių įtampos reguliatoriaus grandinę galima pamatyti toliau pateiktoje diagramoje.

Schema yra gana lengvai suprantama.

3 fazių iš generatoriaus išėjimas nuosekliai taikomas trims galios tranzistoriams, kurie iš esmės veikia kaip manevravimo įtaisai generatoriaus srovei.

Kai mes visi tai veikiame, kintamosios srovės generatoriaus apvija gali patekti į didžiulį atvirkštinį EML, tokiu mastu, kad apvijos izoliacijos dangtis gali suplyšti ir visam laikui sunaikinti.

Reguliuojant generatoriaus potencialą naudojant manevravimo ar trumpojo jungimo į žemę metodą, galima kontroliuoti generatoriaus potencialą, nesukeliant jame neigiamo poveikio.

Manevravimo laikotarpio laikas čia yra labai svarbus ir tiesiogiai įtakoja srovės, kuri galiausiai gali pasiekti lygintuvą ir įkrautą akumuliatorių, dydį.

Labai paprastas būdas kontroliuojant manevravimo laiką yra kontroliuojant trijų BJT laidumą, sujungtą per 3 generatoriaus apvijas, kaip parodyta diagramoje.

„Mosfets“ taip pat galėtų būti naudojami vietoj BJT, tačiau jie gali būti brangesni nei BJT.

Metodas įgyvendinamas naudojant a paprasta 555 IC PWM grandinė.

Kintamasis PWM išėjimas iš IC pin3 yra taikomas visoms BJT bazėms, kurios savo ruožtu yra priverstos valdyti kontroliuojant, priklausomai nuo PWM darbo ciklo.

Susijęs puodas su IC 555 grandinė yra tinkamai sureguliuotas, kad gautumėte teisingą vidutinę RMS įtampą įkrovus akumuliatorių.

Metodas, parodytas 3 fazių motociklo įtampos reguliatoriaus grandinėje, naudojant „mosfets“, gali būti vienodai pritaikytas pavieniams generatoriams, kad būtų gauti vienodi rezultatai.

Didžiausios įtampos reguliavimas

Aukščiausios įtampos reguliavimo funkcija gali būti įtraukta į pirmiau pateiktą schemą, kaip parodyta šioje diagramoje, siekiant išlaikyti saugų prijungtos baterijos įkrovimo įtampos lygį.

Kaip matyti, IC 555 įžeminimo liniją perjungia NPN BC547, kurio pagrindą valdo didžiausia įtampa iš generatoriaus.

Kai didžiausia įtampa viršija 15 V, BC547 atlieka ir įjungia IC 555 PWM grandinę.

Dabar MOSFET vykdo perteklinę įtampą iš generatoriaus į žemę ir pradeda perduoti įtampą, nustatytą pagal PWM darbo ciklą.

Šis procesas užkerta kelią generatoriaus įtampai viršyti šią ribą, taip užtikrinant, kad akumuliatorius niekada nebūtų per daug įkrautas.

Tranzistorius yra BC547, o pin5 kondensatorius yra 10nF

Motociklų akumuliatorių įkrovimo sistema

Antrasis žemiau pateiktas dizainas yra 3 lygių motociklų įkrovimo sistemos lygintuvas ir reguliatorius. Lygintuvas yra visos bangos, o reguliatorius - šunto tipo reguliatorius.

Autorius: Abu Hafssas

Motociklo įkrovimo sistema skiriasi nuo automobilio. Automobilių įtampos kintamosios srovės generatorius arba generatorius yra elektromagnetinio tipo, kurį yra gana lengva reguliuoti. Motociklų generatoriai yra nuolatinio magneto tipo.

Generatoriaus įtampa yra tiesiogiai proporcinga apsisukimų dažniui, t. Y. Esant dideliam apsisukimų dažniui, generatorius sukurs aukštą įtampą, viršijančią 50 V, taigi, norint apsaugoti visą elektros sistemą ir bateriją, būtina reguliatorius.

Kai kurie maži dviračiai ir triračiai ratai, kurie nevažiuoja dideliu greičiu, turi tik 6 diodus (D6-D11), kad būtų galima ištaisyti visą bangą. Jiems nereikia reguliavimo, tačiau tie diodai yra labai stiprūs, o eksploatuojant išskiria daug šilumos.

Dviračiuose su tinkamai reguliuojamomis įkrovimo sistemomis paprastai naudojamas šunto tipo reguliavimas. Tai daroma sutrumpinant generatoriaus apvijas vienam kintamosios srovės bangos formos ciklui. Kiekvienoje fazėje kaip manevravimo įtaisas naudojamas SCR arba kartais tranzistorius.

Grandinės schema

Grandinės valdymas

C1, R1, R2, ZD1, D1 ir D2 tinklai sudaro įtampos aptikimo grandinę ir yra skirti suveikti maždaug 14,4 voltų įtampai. Kai tik įkrovimo sistema praeina šią ribinę įtampą, T1 pradeda veikti.

Tai per srovės ribojimo rezistorius R3, R5 ir R7 siunčia srovę į kiekvieną trijų SCR S1, S2 ir S3 vartus. D3, D4 ir D5 yra svarbūs norint atskirti vartus vienas nuo kito. R4, R6 ir R8 padeda pašalinti bet kokį galimą nuotėkį iš T1. S1, S2 ir S3 turėtų būti šilumos nuskendami ir izoliuoti vienas nuo kito naudojant žėručio izoliatorių, jei naudojami bendri šilumos šalintuvai.

Lygintuvui yra trys variantai:

a) Šeši automobilių diodai

b) Vienas trifazis lygintuvas

c) du tilto lygintuvai

Visi turi būti ne mažesni kaip 15 A ir šiluminiai.

Automobilių diodai yra dviejų tipų teigiamas arba neigiamas kūnas, todėl turėtų būti naudojami atitinkamai. Tačiau jiems gali būti mažai sunku susisiekti su šilumos kriaukle.

Naudojant du tilto lygintuvus

Jei naudojami du tiltiniai lygintuvai, jie gali būti naudojami taip, kaip parodyta.

Tilto lygintuvas

Automobilių diodai

3 fazių lygintuvas

Tilto lygintuvas

Efektyvus akumuliatoriaus įkrovimas naudojant motociklo šunto reguliavimą

Šis elektroninio pašto pokalbis tarp aistringo tyrinėtojo / inžinieriaus Leonardo ir manęs padeda mums sužinoti keletą įdomių faktų apie motociklų šunto reguliatoriaus trūkumus ir apribojimus. Tai taip pat padeda mums žinoti, kaip patobulinti koncepciją tiesiog į efektyvų, tačiau pigų dizainą.

Leonardas:

Jūs turite įdomią grandinę, bet .....
Mano motocikle yra 30 amperų kintamosios srovės generatorius, kuris, be abejo, yra RMS, ir pasiekia didžiausią greitį 43,2 ampero. Tikėtina, kad jūsų 25 amperų grandinė apskritai ilgai neišlaikys.
Tačiau .....
Vietoje jūsų siūlomų lygintuvų „SQL50A“ reitingas yra 50 amperų, ​​esant 1000 voltų. Tai yra trifazis lygintuvo modulis ir neturėtų kilti problemų tvarkant 45 amperų smailę. (Turiu du po ranka.)
Tai taip pat reiškia, kad SCR turės valdyti tą „Amperage“ ir tris HS4040NAQ2, kurių RMS srovė yra 40 amperų (nesikartojantis 520 amperų viršįtampis), tai turėtų gana gerai valdyti. Žinoma, jiems reikės gana sveiko radiatoriaus ir gero oro srauto.
Manau, kad valdymo grandinė turėtų veikti beveik taip, kaip yra.
Per pastaruosius tris mėnesius pakeičiau 3 reguliatorius ir bandžiau mesti gerus pinigus po blogo. Paskutinis iš viso truko dešimt sekundžių, kol taip pat blogai. Aš ruošiuosi kurti savo ir jei turėsiu jį pastatyti, kad galėčiau valdyti karo laivą, tebūnie taip.
Dar vienas dalykas, kurį pastebėjau, generatoriuje naudojamos laminacijos yra žymiai storesnės nei naudojamos elektros varikliuose. 18 polių apvija ir variklis, veikiantis greitkeliu, reiškia daug didesnį dažnį ir daug daugiau sūkurinių srovių geležyje. Koks būtų poveikis toms sūkurinėms srovėms, jei naudosite nuoseklų reguliatorių, kuris leistų įtampai pakilti iki 70 voltų (RMS)? Ar tai padidintų sūkurines sroves iki lygintuvo perkaitimo ir rizikuotų sugadinti generatoriaus apvijas? Jei taip, būtų prasminga neleisti įtampai viršyti 14 voltų, bet aš vis tiek turiu 20 amperų iš generatoriaus esant 1500 aps./min.

Aš:

Ačiū! Taip, jūs turite atsikratyti tos aukštos įtampos, kuri gali sukelti didžiulį spaudimą kintamosios srovės generatoriaus apvijai. Geriausias būdas yra jį perstumti per sunkiųjų MOSFET ant radiatoriaus
https://homemade-circuits.com/wp-content/uploads/2012/10/shunt-3.png

Leonardas:

Tiesą sakant, aš beveik nesijaudinu dėl įtampos įtakos apvijoms. Atrodo, kad jie yra padengti poli-Armor vinilu, kuris taip pat naudojamas atsitiktinių žaizdų statoriuose, veikiančiuose 480 voltų įtampa. Man kur kas labiau rūpi šiluma iš sūkurinių srovių laminatuose, nes jos yra tokios storos. Valstijose, turinčiose 60 Hz linijos srovę, variklio sluoksnių storis yra dalis to, kas yra generatoriuje. Važiuojant keliu, generatoriaus dažnis gali būti 1,2 Khtz arba didesnis. Kitose srityse tai reikalautų ferito šerdies, kad būtų pašalintos sūkurinės srovės.
Bandau suprasti sūkurinių srovių vaidmenį šioje programoje. Didėjant RPM, didėja ir dažnis bei sūkurinės srovės. Parazitinė apkrova, kad išlygintų generuojamą įtampą? Ar priemonė išlyginti srovę, sukurtą esant dideliam apsisukimų dažniui? Kiek šilumos tai sukuria? Užtenka išdeginti apviją esant dideliam apsisukimų greičiui?
Įsikūręs variklio viduje, aš galiu suprasti, kaip varikliui naudoti aušinant agregatą, tačiau smagratis išcentrine jėga ir joje esančiomis apvijomis neįsivaizduoju, kad realus alyvos kiekis patektų į jas aušinti.
Didžiausia įtampa, kurią man pavyko nuskaityti, yra 70 voltų RMS. To nepakanka, kad būtų galima užvesti laidą per PAV dangą, nebent šiluma tampa per didelė. Tačiau ar manant, kad perteklius yra žemėje, yra priešinis EMF, kuris priešinasi besisukančių magnetų magnetiniam laukui? Ir jei taip, kiek tai veiksminga?

Aš:

Taip, dažnio padidėjimas sukels daugiau sūkurinės srovės geležies pagrindu ir padidės šiluma. Aš perskaičiau, kad šunto valdymo metodas yra geras varikliniams generatoriams, tačiau tai taip pat reikš didesnę generatoriaus rato apkrovą ir daugiau transporto priemonės degalų sąnaudų. Ar ventiliatoriaus aušinimas yra pasirinkimas? iš srovės į ventiliatorių galima patekti iš paties generatoriaus.

Leonardas:

Bijau, kad aušinimo ventiliatorius nėra kintamosios srovės generatoriaus pasirinkimas. Tai įmontuota variklio viduje, o ant mano „Vulcan“ yra du aliuminio dangteliai. (Generatoriaus apvijos pakeitimas reiškia variklio pašalinimą iš motociklo.) Nematau jokio būdo sumažinti sūkurines sroves, nes jos yra sukeltas smagračio viduje besisukančių magnetų. Tačiau aš galiu sumažinti manevruotą srovę į žemę, padidindamas šunto įtampą iki 24 voltų, o sekdamas serijiniu reguliatoriumi, nustatytu 14 voltų. Bandydamas generatorių nematau didelio skaitiklio EMF efekto mažinant trumpojo jungimo srovę. Aš galiu pakrauti generatorių iki 30 amperų, ​​o trumpindamas laidus, aš vis tiek perskaičiau 29 amperus.
Tačiau, jei sūkurinės srovės naudojamos kaip parazitinė apkrova, norint išlyginti įtampą ir srovę esant dideliam apsisukimų greičiui, atrodo, kad tai yra gana efektyvu. Kai atviros grandinės įtampa pasiekia 70 voltų (RMS), ji nepadidėja, net kai variklio apsisukimai padvigubėja. Manevruojant 20 amperų į žemę (kaip tai daro gamyklos reguliatoriai), be sūkurinių srovių padidėja apvijos šiluma. Sumažinus srovę per apvijas, taip pat turėtų būti sumažinta apvijų sukurta šiluma. Tai nesumažins sūkurinių srovių, tačiau turėtų sumažinti bendrą generatoriaus generuojamą šilumą, tikiuosi, išsaugant apvijos izoliaciją.
Atsižvelgiant į apvijų dangą, aš beveik nesijaudinu dėl sukuriamos įtampos. Daugelį metų dirbau rekonstruodamas elektrinius variklius, žinau, kad HEAT yra blogiausias izoliacijos priešas. Izoliacijos kokybė suprastėja, kai darbo temperatūra pakyla. Esant aplinkos temperatūrai, PAV danga gali išlaikyti 100 voltų „posūkis į posūkį“. Bet pakelkite šią temperatūrą 100 C, ir ji gali ne.
Man taip pat įdomu. Elektriniai varikliai naudoja plieno lydinį su 3% silicio, kad sumažintų atsparumą magnetinio lauko pasikeitimui geležyje. Ar jie įtraukia tai į savo laminavimą, ar praleidžia silicį, kad dar labiau sumažintų įtampos ir srovės padidėjimą esant dideliam apsisukimų dažniui? Jis neprideda šilumos, bet sumažina lygintuvo efektyvumą, tuo didesnis RPM. Padidinus atsparumą magnetinio lauko pasikeitimui šerdyje, magnetinis laukas negali prasiskverbti taip giliai į šerdį, kol jo nereikia pakeisti. Taigi, kuo didesnis apsisukimų dažnis, tuo mažiau prasiskverbia magnetinis laukas. Sūkurinės srovės gali dar labiau sumažinti tą įsiskverbimą.

Aš:

Jūsų analizė yra prasminga ir atrodo techniškai pagrįsta. Būdamas iš esmės elektronikos vyrukas, mano žinios apie elektrą nėra labai geros, todėl man gali būti sunku pasiūlyti variklio vidaus darbą ir modifikacijas. Tačiau, kaip jūs sakėte paskutiniuose sakiniuose, apribodami magnetinį padavimą, sūkurinei srovei negalima užkirsti kelio. Bandžiau ieškoti šia problema, bet iki šiol neradau nieko naudingo!

Leonardas:

Taigi, dirbdamas su elektriniais varikliais 13 metų, turiu jums šiek tiek nepalankių sąlygų? Nors mano studijos taip pat buvo susijusios su elektronika, taip pat ir visas mano darbas, kol sužinojau, kad galėčiau uždirbti daugiau pinigų dirbdamas su varikliais. Tai taip pat reiškė, kad aš neatsilikau nuo integruotų grandinių, o MOSFET buvo subtilios smulkmenos, kurias greitai galima išpūsti menkiausiu statiniu krūviu. Taigi, kalbant apie elektroniką, jūs turite mane nepalankioje padėtyje. Aš nesugebėjau neatsilikti nuo naujovių.
Įdomu tai, kad man nepavyko rasti daug savo informacijos vienoje vietoje. Panašu, tarsi nė viena iš sąvokų nebūtų tarpusavyje susijusi. Vis dėlto, sudėjus juos visus kartu, jie pradeda prasmingai. Kuo didesnis dažnis, tuo mažiau posūkių reikia norint gauti tą patį indukcinį reaktyvumą. Taigi kuo didesnis RPM, tuo mažiau efektyvus tampa magnetinis laukas. Tai yra vienintelis būdas, kaip jie gali išlaikyti išvestį pastovią, kai išėjimas pasiekia 70 voltų.
Bet žvelgdamas į osciloskopo modelį nesu sužavėtas. Milisekundžių įkrovimo laikas, po kurio eina 6–8 milisekundės įžeminto išvesties. Ar tai gali būti priežastis, kodėl motociklų baterijos ilgai netrunka? Nuo šešių mėnesių iki metų, o automobilių akumuliatoriai veikia penkerius ar daugiau metų. Štai kodėl aš nusprendžiau įtempti įtampos lygį į žemę esant didesnei įtampai, o kirpimas yra pastovus. Po to seka serijinis reguliatorius, palaikantis pastovų įkrovimo greitį, atsižvelgiant į tai, ko reikia akumuliatoriui, žibintams ir grandinėms. Tada, suprojektuojus jį valdyti 50 amperų, ​​man niekada nereikėtų vėl keisti reguliatoriaus.
Dirbu turėdamas 50 amperų reitingą, tačiau tikiuosi, kad naudojant „kirpimo mašiną“, „Amperage“ turėtų būti žymiai mažesnis nei 20 amperų. Galbūt net keturi amperai. Tada serijos reguliatorius leidžia (maždaug) septynis amperus akumuliatoriui, žibintus ir variklio grandines. Viskas gerai, atsižvelgiant į komponentų galingumą ir nepakankamą įtampą, kad būtų galima iššaukti apvijų dangą.
Parašėte labai gerą straipsnį apie šunto reguliatorius, tačiau 25 amperai yra tiesiog per maži mano programai. Vis dėlto tai yra geras įkvėpimas.

Aš:

Taip, tai tiesa, 1/6 darbo ciklas nebus tinkamai įkrautas akumuliatorius. Bet tai galima lengvai išspręsti naudojant tiltinį lygintuvą ir didelį filtro kondensatorių, kuris užtikrins, kad akumuliatorius gautų pakankamai nuolatinės srovės efektyviam įkrovimui. Džiaugiuosi, kad patiko mano straipsnis. Tačiau 25 Amp ribą galima lengvai atnaujinti padidinus MOSFET stiprintuvo specifikacijas. Arba gali būti lygiagrečiai pridedant daugiau įrenginių.

Leonardas:

Tuo pačiu metu stengiuosi, kad viskas būtų kompaktiška, kad tilptų į laisvą kambarį, kad problema būtų dėl didelio filtro kondensatoriaus kondensatoriaus. Jis taip pat nereikalingas, jei po tilto lygintuvo visos trys fazės yra nukirptos. Visas bangavimas nukerpamas, o serijos reguliatorius išlaiko 100% įkrovimo laiką.
Jūsų grandinė taip pat palaiko 100% įkrovimo laiką, tačiau srovė, kurią šuntuojate į žemę, bus daug didesnė, nes ją apkarpote esant akumuliatoriaus įtampai.

Kaip matote bangos formose, kondensatorius neturėtų būti reikalingas. Bet nukirpus aukštesniame lygyje, žemė manevruojama žemiau. Tada nuleidus įtampą per nuoseklų reguliatorių, nieko neturėtų pakenkti. Turėtų būti daugiau nei pakankamai, kad akumuliatorius būtų įkrautas.
Vienas užrašas. Optimali švino / rūgšties akumuliatoriaus įkrovimo įtampa yra 13,7 voltai. Jei jį laikysite esant 12 voltų, akumuliatoriui gali nepakakti užvesti variklį. Mano trasa yra preliminari ir vis dar gali keistis.

Gamykla atrodo beveik primityvi, kaip ji veikia. Jų grandinė įkrauna akumuliatorių, kol pasiekia trigerio lygį. tada jis nukreipia visą srovę į žemę, kol akumuliatorius nukris žemiau trigerio lygio. Rezultatas yra bangos forma su trumpu, griežtu įkrovos pliūpsniu, kuris gali siekti 15 amperų. (Aš jo neišmatavau) Po to sekė ilgesnė linija su nedideliu nuolydžiu žemyn ir dar viena sprogo.
Mačiau, kad automobilių akumuliatoriai tarnauja nuo 5 iki 10 metų ar ilgiau. Būdamas vaikas fermoje, mano tėvas, naudodamas automobilio generatorių, vieną iš senų traktorių iš šešių voltų pavertė dvylikos voltų sistema. Po penkiolikos metų ta pati baterija vis dar paleido traktorių. Mokykloje, kurioje dirbu (moko motociklų saugumo), per vienerius metus reikia pakeisti visas baterijas. KODĖL? ? ? Vienintelis dalykas, kurį man pavyko sugalvoti, yra įkrovimo sistema. Daugumai mano dirbtų akumuliatorių įkrovimo greitis yra tik 2 A, o iki 70 voltų, galinčių 30 Amperų, ​​įtaisyti akumuliatoriaus gnybtuose trumpiems sprogimams, gali sukelti vidinę žalą ir sutrumpinti akumuliatoriaus tarnavimo laiką. Ypač baterijose, kur negalima patikrinti skysčių lygio. Vienintelė akumuliatoriaus problema gali būti skysčio lygis, tačiau nieko negalite padaryti. Jei sugebėsiu patikrinti ir palaikyti skysčių lygį, baterijos veikimo laikas žymiai pailgėja.
Iš kintamosios srovės laidai būtų metrinis # 16 atitikmuo. Pagal AWG lentelę, tai tinka 3,7 amperams kaip perdavimo linijai ir 22 amperams važiuoklės laiduose. Ant 30 amperų generatoriaus su šunto reguliatoriumi? Šunto lygis ir „Amperage“ turėtų būti atvirkštinė proporcija, todėl, apkarpius įtampą perpus, turėčiau gerokai sumažinti „Amperage“. Žiūrint į ištaisytą bangos formą, didžiausia EML koncentracija yra apatinėje pusėje. Logika rodo, kad srovė bus sumažinta iki trupmenos. Aš sužinosiu, kai jį pradėsiu naudoti.
1500cc varikliui nesitikiu pastebėti sumažėjusio variklio pasipriešinimo, tačiau mano degalų ekonomija gali pagerėti. Ir, prisimenu, dar tada, kai jie pirmą kartą pradėjo montuoti kietojo kūno reguliatorius ant automobilių generatorių, stebuklingas skaičius buvo 13,7 voltai. Tačiau aš planavau nustatyti savo serijos reguliatorių maždaug 14,2 voltu. Per daug ir skystis greičiau išgaruoja. Jūs buvote kur kas naudingesnė, nei žinote. Iš pradžių turėjau šešias skirtingas grandines, kurias svarsčiau ir ketinau į kiekvieną iš jų įsitaisyti. Jūsų straipsnis pašalino penkis iš jų, todėl turiu sutaupyti daug laiko ir sutelkti dėmesį tik į vieną. Tai man sutaupo nemažai darbo. Dėl to verta skirti laiko susisiekti su jumis.
Jūs turite mano leidimą eksperimentuoti su mano schema ir pamatyti, ką sugalvojote. Įvairiuose forumuose skaitau, kur daugelis žmonių kalba apie eigą į serijos reguliatorius. Kiti atsargiai saugo nuo per aukštos įtampos, kuri nesunaikina izoliuotos vielos dangos. Aš įtariu, kad laiminga terpė gali būti abiejų sistemų derinys, bet ne perkelia visą išėjimą į žemę. Grandinė vis dar paprasta, su keliais komponentais, bet ne archajiška.
Labai ačiū už jūsų laiką ir dėmesį. Vienas iš mano techninės informacijos šaltinių yra: OCW.MIT.EDU Jau kelerius metus ten lankiau inžinerijos kursus. Jūs negaunate jokio kredito už jų atlikimą, bet tai taip pat visiškai nemokama.