Spänningsregulator (AVR) till portabel generator
Postat: 5 april 2018, 17:05:53
Efter att tidigare tillfälligt fixat en spänningsregulator för en generator och lärt mig lite mer om hur generatorer fungerar är det nu dags att bygga en egen regulator (AVR). Från början tänkte jag mig att man kanske skulle kunna generera en finare sinus genom att kontrollera formen på strömmen genom rotorn. Det visar sig dock att induktansen i rotorn är så stor att det är bara att glömma något annat än långsam ändring av strömmen vid lastförändringar. Därför har jag tänkt att regulatorn får förbli rätt simpel (i likhet med de två ursprungliga jag har kikat på).
Det är enklast att börja med schemat för den tilltänkta konstruktionen. Det finns enligt mig inga större konstigheter i konstruktionen. Huvudspänningen kommer in på vänstra sidan, likriktas, går genom en spänningsdelare till Q1. En referensspänning genereras av D5, och när spänningen i spänningsdelaren stiger tillräckligt högt börjar Q1 leda. Q1 och Q2 är kopplade som ett darlingtonpar, och när de leder drar de ner gaten på Q3, som då slutar leda. Från högra sidan likriktas spänningen från exciteringslindningen. Likriktad och glättad av C3 är den runt 170V. Q3 kontrollerar strömmen genom rotorlindningen, och fungerar nominellt med PWM på 100 Hz. Konstruktionen skiljer sig närmast från andra jag har sett genom att strömmen genom zenerdioden D5 inte direkt används för att styra transistorerna, utan den fungerar istället som en konstant referens. Detta närmast för att undvika "knäet" just när zenerdioden börjar leda.
Ifall ingen ser några uppenbara problem med konstruktionen bygger jag nog ihop en testenhet enligt detta. Möjliga problem jag kan tänka mig att kan uppstå är att störningar kan få Q1 att leda i förtid, och att konstruktionen inte har några speciella skydd mot överspänning. Komponenterna är dock valda för att ha rätt god marginal mot högre spänning.
Jag funderar också på om man kunde lägga till en "turboknapp" för att hjälpa till vid start av större laster. Denna momentana knapp skulle helt enkelt köra upp strömmen genom rotorlindningen för att spänningen inte skall falla så mycket vid lastpåslag. På grund av att kärnans mättning skulle spänningen vid tomgång inte stiga till orimliga värden. Vad tror ni om detta?
Det är enklast att börja med schemat för den tilltänkta konstruktionen. Det finns enligt mig inga större konstigheter i konstruktionen. Huvudspänningen kommer in på vänstra sidan, likriktas, går genom en spänningsdelare till Q1. En referensspänning genereras av D5, och när spänningen i spänningsdelaren stiger tillräckligt högt börjar Q1 leda. Q1 och Q2 är kopplade som ett darlingtonpar, och när de leder drar de ner gaten på Q3, som då slutar leda. Från högra sidan likriktas spänningen från exciteringslindningen. Likriktad och glättad av C3 är den runt 170V. Q3 kontrollerar strömmen genom rotorlindningen, och fungerar nominellt med PWM på 100 Hz. Konstruktionen skiljer sig närmast från andra jag har sett genom att strömmen genom zenerdioden D5 inte direkt används för att styra transistorerna, utan den fungerar istället som en konstant referens. Detta närmast för att undvika "knäet" just när zenerdioden börjar leda.
Ifall ingen ser några uppenbara problem med konstruktionen bygger jag nog ihop en testenhet enligt detta. Möjliga problem jag kan tänka mig att kan uppstå är att störningar kan få Q1 att leda i förtid, och att konstruktionen inte har några speciella skydd mot överspänning. Komponenterna är dock valda för att ha rätt god marginal mot högre spänning.
Jag funderar också på om man kunde lägga till en "turboknapp" för att hjälpa till vid start av större laster. Denna momentana knapp skulle helt enkelt köra upp strömmen genom rotorlindningen för att spänningen inte skall falla så mycket vid lastpåslag. På grund av att kärnans mättning skulle spänningen vid tomgång inte stiga till orimliga värden. Vad tror ni om detta?