Генератор 43.3701, магнитный усилитель и контрольная лампа.

[Heval]

43.3701 однофазный генератор переменного тока у которого, с целью улучшения, обмотку возбуждения
заменили постоянным магнитом. Получилось дёшево и сердито но генератор стал НЕУПРАВЛЯЕМЫМ
и появилась головная боль со стабилизацией его выходного напряжения. Из всех возможных вариантов регулятора напряжения прижился самый дешёвый - шунтирующий, тиристорный. У которого при достижении напряжением генератора порогового значения, тиристорный ключ ЗАКОРАЧИВАЕТ генератор до конца полупериода.
Кроме дешевизны у него других достоинств нет и если желающие продать Вам очередной БКС утверждают, что "генератор не боится коротких" то экспериментально снятые характеристики генератора утверждают,

что работая вхолостую, без нагрузки, генератор перегружен регулятором в 2,09 раза
по сравнению с его работой на максимальную нагрузку. Вот здесь всё доступно и понятно http://pcb-admin.ru/stati/25-printsip-r ... tip-skhema
Производимую генератором энергию, регулятор распределяет так: с напряжением НИЖЕ порогового - в нагрузку, ВЫШЕ порогового - будет греть генератор!
Напряжение в бортовой сети имеет вид импульсов
с ВЫСОКИМ амплитудным и НИЗКИМ средним значением

А поскольку ТОК в нагрузке определяется АМПЛИТУДОЙ приложенного напряжения то лампочки и прочие потребители не в восторге от импульсного питания которое укорачивает им ресурс.
Значит. ПРАВИЛЬНЫЙ регулятор должен изменять АМПЛИТУДУ выходного напряжения, по возможности приближая её к необходимому среднему значению.
Итак, имеем генератор у которого, с увеличением его оборотов, растет частота и амплитуда выходного напряжения.
Но именно для этого случая БОГ создал ДРОССЕЛЬ, индуктивное сопротивление которого линейно
увеличивается с ростом частоты приложенного к нему напряжения. Об этом помнили создатели первых мотоциклов с магдино.

В такой схеме ток через неизменную нагрузку будет стабильным, а следовательно и напряжение на ней - тоже.
При этом избыточное напряжение генератора будет компенсироваться встречной ЭДС дросселя
без искажения формы входного напряжения и без рассеяния активной мощности (без нагрева).

[Heval]

А что-бы стабилизировать напряжение на изменяемой нагрузке индуктивность дросселя следует уменьшать по мере увеличения нагрузки.
Для этого в дроссель вводится обмотка управления [Wупр.] и получается управляемый дроссель или магнитный усилитель [МУ].
Такая схема называется последовательный стабилизатор с реактивным регулирующим элементом.
Или НЕШУНТИРУЮЩИЙ регулятор напряжения.
И вот что интересно: сочетание генератора переменного тока с постоянными магнитами и МУ,
Эквивалентно появлению у этого генератора обмотки возбуждения, без всяких щёток и скользящих контактов, что позволяет в дальнейшем использовать проверенную автомобильную схемотехнику.
Теперь о недостатках: прежде чем разъесть, например. борщ - его необходимо сварить и это не считается недостатком борща. МУ придётся намотать изготовив предварительно каркасы. Свой я мотал на Ш-образном железе от старого приёмника с чердака. Не советую связываться с тороидальными сердечниками они, даже сделанные на заказ, получаются настолько разными. что МУ работает скверно.
Да, он тяжелее БКС (так кто на ком ездит?) и наличие аккумулятора тоже многие считают недостатком.

Предметно об изделии:
Оба вывода катушек освещения генератора изолированы от корпуса и через рабочие полуобмотки МУ
подключены к диодному мосту, минус которого заземлён, а плюс подключён к аккумулятору. Рис. 3

Ток нагрузки, от аккумулятора и выпрямителя, протекает по обмотке положительной обратной связи [Wо.с.] создавая дополнительное подмагничивание МУ и заметно уменьшая ток потребляемый обмоткой управления. Рис. 4
Полная принципиальная схема - на Рис. 5

Работает она так:
если выключатель "масса" замкнут, а генератор не вращается то с минуса аккумулятора, через контрольную лампу, резистор R1, Б-Э переход транзистора VT1, на плюс аккумулятора протекает базовый ток приоткрывающий VT1.
Возникающий коллекторный ток VT1 протекает от минуса аккумулятора, через контрольную лампу,
обмотку управления [Wупр.] МУ, К-Э переход транзистора VT1, на плюс аккумулятора, создавая начальное подмагничивание сердечника МУ. Контрольная лампа при этом светится.
Когда обороты генератора увеличиваются, на выходе дополнительного выпрямителя из диодов
VD2 и VD3 в точке "а", возникает отрицательное напряжение равное напряжению аккумулятора.
Напряжения на выводах контрольной лампы уравниваются и она гаснет сигнализируя, что генератор исправен и его напряжение сравнялось с напряжением аккумулятора.
С этого момента обмотка управления и база VT1 питаются мимо контрольной лампы от дополнительного выпрямителя.
Если напряжение на аккумуляторе и в бортсети превысит 13,2 Вольта. начинает возникать ток через стабилитрон VD4, который являясь базовым током транзистора VT2, начинает его открывать.
Открываясь, VT2 шунтирует Б-Э переход транзистора VT1, уменьшая его коллекторный ток протекающий через обмотку управления МУ
При этом возрастает индуктивное сопротивление его рабочих полуобмоток и снижается выходное напряжение. Т.е. работает классическая автомобильная схемотехника.
Процесс стабилизации чисто аналоговый, напряжение плавно регулируется по амплитуде и его форма не искажается.
Максимальный ток обмотки управления =0,27А.
Отдаваемая мощность в 60 Ватт достигается при 4900 об/мин. (Раскрутиь больше 8200об/мин. не позволяет мой стенд).

[Heval]

Конструкция МУ:
1.Сердечник Ш20Х20 м.м.без отверстий для стяжных шпилек. Сечение среднего керна =4кв.см.
Сечение крайних кернов=2кв. см.
2. Толщина материала каркасов =1,5м.м.
3. Рабочая полуобмотка=1/2 Wраб. содержит 53 витка в два слоя:
1 слой =26 витков, 2 слой =27 витков провода ПЭВ-2, диаметром 1,5м.м.
полуобмотки мотаются на крайних стержнях в одну сторону, соединяются встречно.
4. Обмотка управления Wупр. содержит 965 витков провода ПЭВ-2, диаметром 0,5 м.м.
Мотается первой на среднем керне.
5. Обмотка обратной связи W о.с., содержит 15 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5м.м.
Мотается на среднем керне, поверх управляющей обмотки.
При сборке крайне важно правильно сфазировать обмотки! (фазировка обозначена точками).
Рабочая обмотка рассчитана так, чтобы в конфигурации на Рис. 3, когда ток управления отсутствует,
обеспечить в нагрузке 10W стабильный ток в 0,75А, для постоянно включённой лампы "габарит".

[Heval]

[Heval]

На форуме появлюсь в октябре.

[John Locke]

Собственно, прочитал. И появился вопрос - какую цель вы преследовали, занимаясь всем этим? Стабильный свет без моргания? Или защита генератора от перегрузки?

[Heval]

И появился вопрос - какую цель вы преследовали, занимаясь всем этим?

А цели были таковы:
Избавить генератор от токов короткого замыкания при максимальной надёжности и минимальной стоимости. Ибо сия железина надёжнее всех IGBT и IRF вместе взятых и обошлась мне ноль денег.
Идеология взята из авиационной и корабельной техники, где от МУ никто не отказывался.
Свет и остальное бортовое работает одинаково стабильно, что при заглушенном, что при работающем двигателе. И никаких импульсных помех по определению. На аккумулятор обращаю внимание один раз в год, когда снимаю его на зиму с мотоцикла.

.

[Zmicier]

БКС надежнее, дешевле, не нужен АКБ, не вносит доп. сопротивление. Шунтирует только когда напряжение больше 15в, то есть не мешает генератору на малых оборотах.
Когда срабатывает шунт то сама обмотка генератора является дросселем, + возбуждение от постоянных магнитов не даёт развиться большому току.
А ваша схема как и любой линейный последовательный стабилизатор имеет низкий КПД - большое падение напряжения на дросселе.

[Heval]

БКС надежнее, дешевле, не нужен АКБ, не вносит доп. сопротивление. Шунтирует только когда напряжение больше 15в, то есть не мешает генератору на малых оборотах.
Когда срабатывает шунт то сама обмотка генератора является дросселем, + возбуждение от постоянных магнитов не даёт развиться большому току.
А ваша схема как и любой линейный последовательный стабилизатор имеет низкий КПД - большое падение напряжения на дросселе.

Ваше мнение построено на информации из Википедии и дилетантских форумов.
Соберите стенд, раскрутите на нём генератор и займитесь ИЗМЕРЕНИЯМИ, вооружившись осциллографом и пиковым вольтметром. Сразу же восторгов поубавится. Ваше мнение о работе и надёжности БКС изменится и не будет столь радужным и категоричным. Вот тогда и определитесь как всё выглядит на самом деле: как БКС не мешает генератору на малых оборотах. Кто кому дроссель и как получается, что возбуждение от постоянных магнитов не даёт развиться большому току. Большое падение напряжения на дросселе, Вы не видите разницы в работе дросселя насыщения и дросселя LC фильтра, отсюда подобное утверждение. При максимальной нагрузке дроссель насыщен и остаётся только активное сопротивление рабочих обмоток составляющее миллиОмы.) У кого какой КПД и как живётся генератору с потребителями под руководством БКС. А уж потом делайте выводы. И если Вам не нужен АКБ то продолжайте использовать БКС, ибо он есть вершина совершенства.

[Zmicier]

вооружившись осциллографом и пиковым вольтметром.

у низкочастотного дросселя миллиомы? ну-ну... возьмем 200мОм, тогда при токе 5А падение будет 1В, а это дофига учитывая что на малых оборотах и так напряжение меньше 14в,
а теперь КПД: при токе 5А минимум 5Вт будет тратиться в пустую.
БКС поддерживает среднеквадратическое напряжение 14в, там для этого стоит игтегрирующее звено причем с постоянной времени 0,01с, какой пиковый вольтметр? если проинтегрировать эти пики то получится как раз среднее 14В.
Оно будет примерно равно напряжению в точке отмеченной стрелкой, а именно на конденсаторе С3.

[Heval]

1. ну-ну... возьмем 200мОм,
2. при токе 5А минимум 5Вт будет тратиться в пустую.
3. если проинтегрировать эти пики то получится как раз среднее 14В.
4 там для этого стоит игтегрирующее звено причем

1. Там десятки, а не сотни миллиОм, но Вы же ничего измерять не хотите.
2. А при токе нагрузки в ноль Ампер, все 65 Ватт будут напрасно греть генератор.
3. В силовой цепи БКС нет элемента который бы интегрировал эти пики.
4. Интегрирующее звено из конденсатора С3 находится в измерительной цепи и никак не влияет на пики в бортовой сети.
И вообще, в этой полемике все остаются при своём мнении.
Продолжайте общаться с БКС и удачи Вам в интегрировании.

[Zmicier]

Уж извините, но схемотехнику Вы знаете очень поверхностно по моему.
Думайте как хотите, но другим не советую повторять схему.

[Heval]

Уж извините, но схемотехнику Вы знаете очень поверхностно по моему.
Думайте как хотите, но другим не советую повторять схему.

С моей стороны обмена любезностями не будет.
"Давайте спорить о вкусе кокосовых орехов с теми, кто их ел!"(М.Жванецкий.)

[Uktus]

Нормальная схема с ОВ. По сути из-за глупостей разругались.

Магнето проектировался устройством питания для осветительных маломощных приборов, которым пульсации абсолютно безразличны, да и сам генератор малых мощностей - при подключении номинальной нагрузки - напряжение в каких то пределах. Так же на магнето располагается обмотка зажигания. В транспортных средствах, где минимум электроники и нужен минимальный вес - используют магнето.

У генераторов с обмоткой возбуждения иная задача, а именно питание электроники (радио) обеспечение энергетического баланса (аккумулятор заряжать) и удержание напряжения бортовой сети в определенных, достаточно узких рамках, что важно для системы зажигания и мощных ламп освещения (фар).