Hur bygga en spänningsregulator till moped?

[Flummo]

Jag vet inte riktigt var jag har sagt emot det du skrev... Magnetflöden och sånt är förvisso över vad jag har koll på...

Det jag säger är att om spänningen obelastad är exempelvis 100V och kortslutningsströmmen 10A vid ett varvtal kommer generatorn ligga linjärt mellan dessa punkter. Tar man ut 5A kommer den ge 50V, tar man ut 2,5A kommer den ge 75V, tar man ut 7,5A kommer den ge 25V. Det är i alla fall enligt de uppgifter jag hittat...

[Charliesnor]

Om två thyristorer och några likriktardioder tas bort borde den funka för enfas.

Ska ta en titt på den igen.

Eller om regulatorn klarar kortslutning!

Regulatorn är specifierad till 144w och generatorn ~66w men kanske inte spelar roll vid en kortslutning?

Bättre med större batteri än flera.

Nån speciell orsak eller allmänt sett?

Fick en liten tanke förut när jag satt och svor ve och förbannelse över hyndan men handtagsvärmare är ju rent resistiva och torde då kunna drivas med AC.
Mot generatorn kopplas en 60w(motsvarar lyse och värmare) glödlampa och regulatorn.
Mot regulatorn kopplas sen en 20w glödlampa i serie med en likriktare.

Om jag då mäter upp ~14v efter likriktaren och båda lamporna lyser bra, betyder det att generatorn ger tillräckligt med effekt för att driva allt?
Räcker 20w(1.66a) för att ladda batteriet som driver blinkers(2x10w), tuta och bromslampa(21w)?
Hur mycket mindre effekt ger värmarna när de körs på AC istället för DC?
Risk för att lyset slocknar helt vid tomgång med värmarna kopplade direkt mot generatorn?

[Mindmapper]

Förmodligen klarar den kortslutning, men man kan aldrig vara riktigt säker.

Parallell kopplade batterier är aldrig riktigt lika, du vet aldrig om ett tar mer laddning än det andra. Sitter dom där hela tiden är det ok, men du har sämre koll över dom än om du har ett enda. Dessutom tar ett mindre plats och är billigare. Om du bara laddar det ena (har olika kretsar för dom) löper du risk att det andra blir djupurladdat och förstört utan att du märker det.

Med växelspänning får du mera effekt till värmarna. Du har inga dioder som du tappar spänning över. Om du belastar för mycket lyser det sämre och du kan slå av värmarna eller köra vidare. Ingen fara. Shunt regulatorn kortsluter ju enligt samma principer (överbelastar) så att inte spänningen ska bli för hög. Och det gör inget för att generatorn begränsar strömmen.

[Flummo]

En 20W lampa kopplad till 12V AC genom en likriktardiod kan få lite olika spänning beroende på hur regulatorn reagerar på belastningen, men räkna med att det blir runt 6V på en multimeter - lampan får ju ström max 50% av tiden. En glödlampa är ö.h.t. inget vidare för att simulera ett batteri som laddas då den beter sig på ett helt annat sätt.

Jag skulle använda en annan metod för att ta reda på hur hög effekt generatorn kan lämna - helt enkelt att belasta den med olika antal glödlampor, motstånd eller något annat resistivt, och prova mig fram tills spänningen ligger ungefär där jag vill ha den. Säg att jag börjar med 5st 20W lampor och gör testet på 5000rpm (normalt åkvarv), det blir 8V då. Jag tar bort en lampa, det blir 10V. Bort med en lampa till, det blir 13V som är ganska rätt, alltså klarar generatorn att ge ungefär 60W vid 13V och 5000rpm. (Jag har ett svagt minne av att jag gjorde något sådant test på MBn en gång i tiden, men det var länge sedan. Något i mitt bakhuvud viskar något om att effekten var 50-60W, men det är inget jag är säker på på alls.)

När du blandar in en regulator av okänd konstruktion, en lampa som låtsas vara batteri, en likriktardiod etc. så får du en massa okända faktorer. Bara till att börja med, en shuntregulator gör att spänningen inte går mäta med en vanlig billig digitalmultimeter - man behöver grejer som klarar TRMS. (Vanliga digitalmultimetrar blir lurade av kombinationen av vanlig sinusvåg och de 0V generatorn ger vid shuntning.)

[xxargs]

Jag vet inte riktigt var jag har sagt emot det du skrev... Magnetflöden och sånt är förvisso över vad jag har koll på...

Det jag säger är att om spänningen obelastad är exempelvis 100V och kortslutningsströmmen 10A vid ett varvtal kommer generatorn ligga linjärt mellan dessa punkter. Tar man ut 5A kommer den ge 50V, tar man ut 2,5A kommer den ge 75V, tar man ut 7,5A kommer den ge 25V. Det är i alla fall enligt de uppgifter jag hittat...

NEJ, du är tillbaka till batteri med inre resistans... - med den tekniken så skulle det också bli en jäkla massa värme i generatorn...

generator ger full spänning tills den når sin strömgräns därefter faller spänningen utan att strömmen ökar när man minska resistansen på lasten

om vi tar en generator som vid 5000 rpm ger 50 Volt och maxtrömmen är 5 ampere så ger den fortfarande 50 Volt vid 4.9 ampere när motståndet 10.2 Ohm är inkopplat - den ger fortfarande 50 volt vid 5.0 ampere (ideal generator) vid 10.0 Ohm last - men när det är 9.5 0hm så sjunker spänningen till 47.5 Volt eftersom generatorn inte kan ge mer ström än 5 ampere, vid 5 Ohm så är spänningen 25 Volt och vid 2.5 ohm är spänningen 12.5 Volt eftersom strömmen fortfarande inte är högre än 5 ampere - så fungerar en _strömgenerator_

En praktisk generator har inte fullt så skarp knä utan när spänningen börja sjunka vid säg 5 ampere så kanske kortslutningsströmmen inte är mer än 6 ampere...


allt bygger på att strömslingan i statorn med sin ström försöker förhindra magnetfältet från rotorn att tränga in i statorns polskor i generatorn - och den strömmen kan aldrig bli större än permanentmagnetflödet på rotorn.

du kanske kommer ihåg från fysiken om man skicka igenom en stavmagnet genom en kortsluten spole så försöker spolen med en skapad motmagnet hålla stavmagneten utanför (upplevs som en bromsning när man skickar igenom magneten) - hade spolen varit supraledande så hade dess magnetfält varit starkare ju längre man trycker in stavmagneten och släppte man magneten igen så skulle den skicka ut magneten igen som om det var en fjäder i spolen - systemet är fullständigt elastisk.

så fort det finns en resistans i spolen lindning så minskar strömmen av friktionen (resistansen) och därmed kan den inte vidmakthålla den mothållande magnetkraften och motkraften försvinner snabbt när magneten är stillastående i spolen - så fort magneten rör sig igen så kommer spolen att vilja bromsa rörelserna igen med sin motmagnetfält - och bromsenergin blir då värme i spolen resistans - och i generatorfallet är det den delen som ger nyttig energi.

vid snabba rörelse ut och in eller förbi så kommer stavmagneten uppfatta spolens motstånd som 'fjädrande' men med förlust - och förlusten är den energin som tas ut ur spolen. - är spolen kortsluten så kommer stavmagneten uppfatta spolen som mycket fjädrande med väldigt liten förlust vid passaget (som sker när regulatorn kortsluter lindningen ) - medans optimalt anpassad last så kommer spolen att kännas som en stötdämpare som bromsar rörelserna både in och ut och det drar fysisk energi ur magneten rörelser...

därför drar inte en kortsluten spole någon moment från motorn medan den bromsar som mest när man ligger precis vid 'knäet' med maximal spänning och ström.

detta är också en orsak till varför det är så svårt att använda en serieregulator till en permanentmagnetgenerator då om du vill ha 4 ampere 14 Volt och generatorn vid 5000 Varv levererar 50 Volt då den är under sin strömgräns och en sådan regulatorn måste då bränna bort 144 Watt - medan tillåter man generatorn att ge full ström (5 ampere) och med shuntregulator ser till att den drar så mycket att den inte når mer än 14 Volt och med 4 ampere till lasten och 1 ampere till shuntregulatorn så blir effektförlusten i regulatorn inte mer än 14 Watt - och kortsluter man periodvis så fort strömmen uppnår 14 Volt mha. batteri eller jättekondensator så är effektförlusten nästan 0 Watt ... eftersom en kortsluten generatorspole är närmast förlustfri (bara lindningsförlusterna vid 5 ampere)

[Charliesnor]

Parallell kopplade batterier är aldrig riktigt lika...

Ok

En glödlampa är ö.h.t. inget vidare för att simulera ett batteri som laddas då den beter sig på ett helt annat sätt.

Ok.

Jag skulle använda en annan metod för att ta reda på hur hög effekt generatorn kan lämna - helt enkelt att belasta den med olika antal glödlampor, motstånd eller något annat resistivt, och prova mig fram tills spänningen ligger ungefär där jag vill ha den. Säg att jag börjar med 5st 20W lampor och gör testet på 5000rpm (normalt åkvarv), det blir 8V då. Jag tar bort en lampa, det blir 10V. Bort med en lampa till, det blir 13V som är ganska rätt, alltså klarar generatorn att ge ungefär 60W vid 13V och 5000rpm. (Jag har ett svagt minne av att jag gjorde något sådant test på MBn en gång i tiden, men det var länge sedan. Något i mitt bakhuvud viskar något om att effekten var 50-60W, men det är inget jag är säker på på alls.)

Glödlampor är både enklast och billigast för mig att få tag på, ska bli intressant och se vad den ger.

När du blandar in en regulator av okänd konstruktion...

Lutar lite mot att jag köper en "riktig" spänningsregulator.

[Flummo]

NEJ, du är tillbaka till batteri med inre resistans... - med den tekniken så skulle det också bli en jäkla massa värme i generatorn...

generator ger full spänning tills den når sin strömgräns därefter faller spänningen utan att strömmen ökar när man minska resistansen på lasten

om vi tar en generator som vid 5000 rpm ger 50 Volt och maxtrömmen är 5 ampere så ger den fortfarande 50 Volt vid 4.9 ampere när motståndet 10.2 Ohm är inkopplat - den ger fortfarande 50 volt vid 5.0 ampere (ideal generator) vid 10.0 Ohm last - men när det är 9.5 0hm så sjunker spänningen till 47.5 Volt eftersom generatorn inte kan ge mer ström än 5 ampere, vid 5 Ohm så är spänningen 25 Volt och vid 2.5 ohm är spänningen 12.5 Volt eftersom strömmen fortfarande inte är högre än 5 ampere - så fungerar en _strömgenerator_

Mycket intressant, även om jag inte känner mig helt övertygad än. Ska försöka göra ett par testmätningar på hojen i garaget för att se hur det blir. Den generatorn klarar att ge ca 55-60W @ 12V vid maxvarv, alltså runt 5A, och obelastad ger den ca 50V vid samma varvtal. Om jag förstår dig rätt skulle jag alltså med rätt motstånd kunna få ut ungefär 50V och 5A vid maxvarv, eller 25V och 5A vid halva maxvarvet? Eller, om jag vänder på det, så länge jag använder motstånd som ger under 5A kommer spänningen vara ganska oförändrad oavsett ändringar i belastningen?

Skulle även uppskatta om du läste igenom och kommenterade detta: http://www.advrider.com/forums/showthread.php?t=189734

[xxargs]

Nu har jag inte verifierat med praktiska övningar - men ungefär så minus en del okända praktiska förluster som har med själva utförandet av generatorn att göra med läckmagnetfält etc...

du kanske inte får ut 50 Volt vid 4.5 ampere men kanske 40 - 45 Volt, och så fort du kommer lite över 5 ampere så kommer spänningen att sjunka väldigt fort utan att strömmen ökar speciellt mycket.

skall bli intressant hur det beter sig för dig - jag kan ju ha fel.... även om jag inte tror det

försök mäta ström och spänning med voltmeter och plotta in i diagram med spänning i Y-axeln och strömmen i X-axeln - problemet är att det kan bli mätfel med billiga multimeter då dessa inte alltid klarar av växelström med högre frekvens än 50 Hz...

en snabbscheck är att kolla kortslutningsströmmen från generatorn (direkt över dess lindningsanslutningar utan någon regulator inkopplad) och se om strömmer ändrar sig mycket med varvtalet - visst vid låga varvtal kan det rör sig en del men det som är intressant är vad som händer vid dom högre varvtalsändringarna.

[Charliesnor]

problemet är att det kan bli mätfel med billiga multimeter då dessa inte alltid klarar av växelström med högre frekvens än 50 Hz...

På vilket sätt märks problemet?

[xxargs]

10 Volt AC kanske inte visas som 10 Volt AC vid 1000 Hz utan kanske bara som 3 Volt tex. - allt helt beroende på hur ADC inuti multimetern jobbar och man kanske bör kolla det innan med en funktionsgenerator som man vet är stabil i spänningen vid olika frekvens.

[Charliesnor]

F*n va trött jag blir, andra gången på en vecka jag får höra att mätinstrument jag har kanske inte ens är värt att kasta i nyllet på en inbrottstjuv typ

Enligt verkstadshandboken ska generatorn ladda runt 8.7volt vid 4000varv och med 4 permanentmagneter blir det en frekvens på 16khz.
Om mätinstrumentet visar ~8.7v, kan man då anta att frekvensen inte spelar nån roll eller är det ett problem som kan komma och gå beroende på vad som mäts?

Kan man likrikta/glätta och mäta likström och räkna ut växelspänning den vägen?

[Nerre]

Läs i manualen till multimetern vad det står att den klarar för frekvenser och kurvformer. Frekvensomfång, crestfaktor och mätmetod (ex. likriktat medelvärde eller true RMS) bör stå. Om det inte gör det har du ju ingen som helst aning om vad instrumentet klarar.

[Charliesnor]

riktigt så långt har jag inte kommit , manualen tar upp frekvensomfång(45-450hz), överbelastningskydd och nogrannhet men ingenting om crest/kurvform eller tRMS.
Betalade nog inte mer än 80-90kr för den så det är ingen dyr historia eller avancerad.

Innan jag glömmer av det så skulle jag vilja tacka för den hjälp jag fått i den här tråden

[Nerre]

Då mäter den med stor sannolikhet likritat medelvärde och skalar sen om det baserat på sinus. Det innebär att dent visar fel på alla typer av signaler utom sinus mellan 45 och 450 Hz.

[Mindmapper]

Mätinstrument är alltid bra att ha, även ett slit och slänginstrument är bra att ha. Det finns många mätningar som man inte behöver nåt mer avancerat instrument till. Det blir ändå bättre när man har lärt sig vilka begränsningar det har. Den som använder det blir också bättre på att mäta eftersom han får lära sig en massa knep och knåp för att gå runt instrumentets nackdelar.

Var tacksam för ditt 80-90kr instrument!