Электровелосипед+аккум+бензогенератор

[Kmovly]

Piramidon, идея с ремнём хорошая, соосность высокоточная не требуется. А что не потянул, каким именно образом?

[Piramidon]

[user]Kmovly[/user],  для начала генерации генератору необходимо 1600об/мин, рабочие обороты 3000-4000 мотор выдаёт максимальную мощность при 6000-7000об/мин, на моторе оставил центробежное сцепление, без него пробывал, моторчик не может стартануть с постоянным приводом на не нагруженный генератор, силёнок не хватает, выточил шкивок с передаточным 1:2,  моторчик запускается с центробежным сцеплением очень хорошо, набирает обороты, орёт, как сумасшедший, при подаче нагрузки обороты падают, сцепление пробуксовывает, ток на амперметре 10-12А, отключаю нагрузку, обороты подымаются, при подключении нагрузки, те же 10-12А на полном газу.

[Kmovly]

Для 49 кубиков как-то маловато силы, но по виду у вас мотор такой же, как тот, с которым я экспериментирую сейчас в фоновом режиме - а в нём 42 с кепкой кубика всего. И на таких моторах 500 ватт постоянная отдаваемая мощность - нормальна, для такого мотора в составе инверторной электростанции пишут 800..1000Вт максимум, но это рекламные китайские ватты - сразу на 2 делить надо для получения реальных возможностей, а у вас тракторный генератор 28в выдаёт х 12 ампер - 350 ватт приблизительно, как раз выходит.

[Piramidon]

Но обороты сумасшедшие, ревёт очень сильно, думаю, на таких оборотах и отбираемой мощности моторчик долго не протянет.

Чтобы не угроблять мотор переставил генератор к мотору в 6,5 л/с, вот тут, то я поимел всё, что нужно, при средних оборотах мотора 1350об/мин, амперметр на 50 А ложит стрелочку

[Kmovly]

Эти моторчики и выпускаются в качестве расходника - стоит посмотреть на китайских торговых площадках отпускные нормы заказов для поставки с фабрики по количеству и срокам. Диву даёшься... А когда-то и в нашей стране так могли...
На втором видео стартёр - явно лишняя штуковина, отягощающая аппарат - генератор же мотором может быть для запуска, как на мотороллерах было всегда.

[Piramidon]

Пару кило стартера в этой конструкциироли не играют, зато никаких контроллеров, дополнительных проводов в генератор, если вышел генератор из строя, легко заменить на другой, делал же для инвалидной коляски.

[Kmovly]

Я потому про облегчение и предложил - если сломается, руками же тащить придётся. Пара килограммов лишняя очень может быть ощутима.
Кстати, в Советские времена была такая штука, мотоколяска - в современных ПДД упоминания о ней остались, но вот много лет на глаза нигде не попадались... Снабжать инвалидов лёгким транспортом совсем перестали, теперь - только самодел?

[Steel RAT]

Расчетный ток скутерного генератора - 20 ампер, автомобильного - 65; и то, и другое излишне, но сопротивление обмоток - в пользу автомобильного. Потери на возбуждение - ватт 25 (9%), в подшипниках генератора - скажем, 5%, а в простом инверторе наколенной сборки, рассчитанном на широкий входной диапазон, - 20-25%. С ростом нагрузки КПД скутерного генератора стабильно падает, автомобильного - до определённого предела растёт. Где-то они встретятся

Автомобильного падает с 50 до 40% (кривая 2).

http://podelise.ru/docs/index-27268658-1.html?page=6

С чего вы решили, что КПД скутерного генератора падает с оборотами?
Даже если вы будете регулировать напряжение замыканием, как в простейших регуляторах напряжения,  КПД будет примерно постоянным при постоянном токе.

А с автомобильным генератором вы теряете порядка ~50 Вт на возбуждение.
Механические потери будут еще ~40 Вт.
Конусная посадка магнита-ротора переделывается на цилиндрическую под вал конкретного двигателя.  Статор крепится прямо к корпусу ДВС.

Единственный выигрыш вашей схемы - относительная быстросъемность конструкции.
Но, не думаю, что вам понравится постоянно пересобирать её туда-сюда.
Дьявол кроется в мелочах.

В случае Патриота китайцы всё причесали и собрали вместе в процессе одной разработки с нуля, и оно прекрасно дружит

После "приделывания" моторизованной заслонки у вас по цене то на то и выйдет.
Есть о чем задуматься. 

[Steel RAT]

Это - несомненная задача на будущее, но пока попробую обойтись фиксированным "газом" косилки и регулировкой по возбуждению генератора.

И как вы будете регулировать возбуждение без АКБ?
Или придется еще пару килограмм потратить на свинцовый АКБ возбуждения и DC-ку для его заряда.
Регулировкой "газом" без буферной батареи сожжете контроллер.  Я предупредил. 

[Piramidon]

[user]Steel RAT[/user],

И как вы будете регулировать возбуждение без АКБ?
Или придется еще пару килограмм потратить на свинцовый АКБ возбуждения и DC-ку для его заряда.
Регулировкой "газом" без буферной батареи сожжете контроллер.  Я предупредил.   

Подписываюсь под каждым словом.

[boober]

И как вы будете регулировать возбуждение без АКБ?

В общем и целом - примерно как на том же тракторе. Или любом неинверторном бензогенераторе. Или на несетевой районной электростанции, если угодно. :) Просто не смешивать начальное возбуждение и регулировку на ходу. Первое - ну реально не проблема при тяговой банке на борту, второе - всё жду, когда станет предметом нерелигиозного  обсуждения. За конкретными решениями сюда и пришёл. Если никто до сих пор не поймал Джо - буду первый :)

Автомобильного падает с 50 до 40% (кривая 2).
С чего вы решили, что КПД скутерного генератора падает с оборотами?
Даже если вы будете регулировать напряжение замыканием, как в простейших регуляторах напряжения,  КПД будет примерно постоянным при постоянном токе.
А с автомобильным генератором вы теряете порядка ~50 Вт на возбуждение.
Механические потери будут еще ~40 Вт.

Ой. Где у меня про обороты? Я всё про нагрузку как бы. То бишь про ток, резко меняющийся в тяговой цепи. График этот видел, но он в координатах оборотов. А при увеличении тока - в скутерном генераторе растёт падение напряжения на внутреннем сопротивлении при неизменном выходном, сердечник приближается к пределу возможностей; в автомобильном - уменьшается доля потерь на возбуждение (там, кстати, максимум ампера 3 при 12 вольтах - а так ещё и сильно шимится на реальных режимах, никак не 50 ватт) и механических (они зависят от оборотов, но не от нагрузки), доля омических потерь у него меньше, а железо шире. Так что - всё неоднозначно.

Конусная посадка магнита-ротора переделывается на цилиндрическую под вал конкретного двигателя. 

И я ровно про это. Снять с триммера маховик, он же вентилятор, он же ротор магнето с датчиком момента зажигания, выкинуть в помойку и воспроизвести зажигание и охлаждение вручную из желудей и шишек. Потом переделка ступицы колокола - соосность, балансировка, шпонка, шлифовка, не дай бог термообработка. У косилочных движков собственные нужды с той же стороны, что и съём мощи, а у половины - ещё и колено консольное, от этого все и беды. Но стоят копейки и работают в любом положении, в отличие от генераторных.

Статор крепится прямо к корпусу ДВС.

Не прямо. Там или дырка в 6 см в силуминовом кожухе вентилятора, в которую утоплен конец вала примерно на ширину колодок сцепления, или голый картер формы, которая не приснится в страшном сне, тонкостенный, ребристый и под давлением продувки. Так что хитрая доска под статор всё равно нужна. Итого в рубель не укладываемся ну совсем, даже если хватает вылета вала и он не отламывается от дисбаланса колокола с 250-кубового мотора. :) Единственное неоспоримое достоинство такой схемы - габариты. Дьявол действительно кроется в мелочах, подчас неочевидных и труднопреодолимых.

Но не думаю, что вам понравится постоянно пересобирать её туда-сюда.
После "приделывания" моторизованной заслонки у вас по цене то на то и выйдет.

Ну, чтобы три-четыре раза за сезон скатать дальняк - оно не влом и пересобрать, тем более я в поход еду не косить %-) . Шесть винтов и тяга газа - проще только блендер располовинить. Кому реально каждый день больше 10 км в одну сторону кататься - те выберут транспорт посерьёзнее.
Привод заслонки из пятидюймового или струйного мусора вряд ли поднимет основные затраты с 1.5 до 12 тысяч - это я так себе надумал...

Регулировкой "газом" без буферной батареи сожжете контроллер.

Вот как раз и пытаюсь выудить практическую информацию, как не сжечь. Треть века возни с электроникой шёпотом подсказывают, что это возможно. Расстояние в 400км до электрической половинки пациента и неизвестное благодаря аборигенам местонахождение бензиновой пока не дают поставить решающие опыты ) Но эт ненадолго.

Подписываюсь под каждым словом.

В паспорте использованного Вами генератора от Беларуся(?) написано, что он умеет питать бортсеть без аккумулятора и даже самовозбуждается при номинальной нагрузке. Конечно, пяток лампочек - это не нежный контроллер, но вроде если согласовать скорость сброса нагрузки и доступную скорость сброса возбуждения - уже ничего страшного не должно быть. А мелкий мусор  фильтруется\подавляется гораздо проще.
Кстати, ремень был клиновой родного калибра? У триммерного движка ж момент меньше 5кг на 3см, сколько там из него съест передача? На скутере вариатор обходится в полтора коня из пяти и около половины расхода, если сравнивать с альфой какой-нибудь. Зубчатым ещё куда ни шло, но родным клином - критически печально. Отчасти потому сделал прямой привод.

[stoyan]

читая подобные темы всегда вспоминаю эту картинку из старого советского журнала «изобретатель и рационализатор»...
Сам журнал с 2016 г. закрыт за ненадобностью в новой России.

[Kmovly]

Не прямо. Там или дырка в 6 см в силуминовом кожухе вентилятора, в которую утоплен конец вала примерно на ширину колодок сцепления, или голый картер формы, которая не приснится в страшном сне, тонкостенный, ребристый и под давлением продувки. Так что хитрая доска под статор всё равно нужна.

Аа, почему у меня на моторах вал? Что я делаю не так?
http://qbus.tenko.org/pic-257.jpg
http://qbus.tenko.org/pic-259.jpg
http://qbus.tenko.org/pic-260.jpg
http://qbus.tenko.org/pic-261.jpg

P.S. для тех, кому не смешно: вы же при заказе мотора указываете, какая нужна конфигурация привода, если надо  шкив насаживать или колокол генератора - заказывайте с валом.

[Steel RAT]

Ой. Где у меня про обороты? Я всё про нагрузку как бы.

Разговор не про обороты, не про ток и не про нагрузку, а про максимальный показатель КПД.
На графике он 50% при оптимальных оборотах и нагрузке 100% на данных оборотах.
Больше не будет, как не крути. Или вы с этим не согласны?
А если еще и нагрузку снизить до 50% и более, то КПД упадет до 25...40%.
Так где они (кривые КПД) встречаются с генератором на постоянных магнитах?
Посмотрим ваши кривые?

А при увеличении тока - в скутерном генераторе растёт падение напряжения на внутреннем сопротивлении при неизменном выходном.

Прекрасно. Где график?
Загонять в насыщение не будем. Нагрузка заведомо меньше 100%.

Привод заслонки из пятидюймового или струйного мусора вряд ли поднимет основные затраты с 1.5 до 12 тысяч - это я так себе надумал...

Ок! Как сделаете сообщите сколько часов на свою конструкцию вы затратили. 
Сколько раз она потребует переделки и ремонта.
Отъедете на 100 км... там оно развалится и будете на дороге ковыряться в своем приводе, вместо наслаждения красотами природы.

Вот как раз и пытаюсь выудить практическую информацию, как не сжечь.

Можно поставить транзисторы и конденсаторы с двойным запасом по напряжению.
И нагрузочный резистор, чтобы напряжение резко не прыгало.
Резистор снизит КПД и будет греть атмосферу, но защитит от бросков напряжения.

На скутере вариатор обходится в полтора коня из пяти и около половины расхода.

Вы готовы аргументировать своё утверждение измерениями или чиста из пальца?

[Andrew_A]

Да, согласен. Повторю, эксперименты такого рода похвальны, но интересно изобретать что-то принципиально новое. А изобретать бензогенератор с характеристиками заведомо худшими чем у серийно производимых - какой смысл ? На первый взгляд, меньше денег, но не в упрек говорю, а делюсь собственным опытом - в результате потратите соизмеримую сумму, угробив кучу времени, а результат может не оправдать ожидания.

[boober]

Разговор не про обороты, не про ток и не про нагрузку, а про максимальный показатель КПД.
На графике он 50% при оптимальных оборотах и нагрузке 100% на данных оборотах.

У меня разговор был про протекание кривой КПД с возрастанием нагрузки при примерно постоянных высоких оборотах, и ни про что более. Посмотрим кривые конкретного скутерного генератора, с сердечником из китайского изотропного кровельного железа, при проеткировании которого вообще не задавались КПД (лишь бы не задымился) на конкретных оборотах при конкретной нагрузке 75% паспортной с конкретным неоптимальным инвертором? Померяем характеристики конкретного автомобильного генератора в нештатном режиме с напряжением 2.5 номинала и 20% тока? Хотя бы в одной точке - 15а\30в\6к rpm... Приведённый график, судя по оборотам и стилю книжной графики, относится к чему-то типа грузовика или 24-й Волги, для случая Матиза он должен подвинуться вверх по оборотам раза в полтора-два. В принципе, муфта для измерения момента делается из пары пластин и пары пружин, постараюсь соорудить и померить,интересно же ) .

Есть ещё вот такая интересная работа , как раз наш случай. В ней - последний график. Fixed field можно считать аналогом генератора на магнитах без учета механических потерь, в этом случае питание возбуждения они подавали внешнее. До 30% номинальной мощности с реле-регулятором (т.е. неинверторный) КПД-таки стабильно и круто растёт, с 60% - хоть у инверторного, хоть у неинверторного начинает заметно падать (причём КПД предполагаемого инвертора у них не учитывается, нагрузка - реостат). Остальные выкладки авторов тоже очень познавательны. Всё-таки кривые КПД vs I_o 250вт инверторного и 800вт авто обязаны где-то встретиться :) Эксперимент покажет :) На том графике они, кстати, встречаются для одного и того же генератора при 30% нагрузки без учёта КПД инвертора, но так-то их ход очень зависит от конкретной реализации (и даже экземпляра) электрической машины.

Всё-таки мне не нравится градус нашей дискуссии. Давайте снижать. Нагнетая тон, мы истину не родим :)

Прекрасно. Где график?
Загонять в насыщение не будем. Нагрузка заведомо меньше 100%.

График - сначала КПД сколько-то растёт из-за нивелирования постоянных потерь в стали (механических, кроме трения о воздух, нет). Потом падает примерно квадратично - закон Ома, чтоб его, рост омических потерь в тепло с увеличением тока. Потом генератор вспомнит, что у него 250ватт по пачпорту и начнёт заваливаться в насыщение. На перемотанном шестиполюсном статоре GY6 народ с инвертором получал 140 ватт на максимальных оборотах. 18-полюсный выигрывает за счёт ширины - но ротор-то остаётся тот же самый, материалы - те же, вряд ли габаритная мощность возрастёт во многие разы. Пишут - опять же 20а\14в на максимальных оборотах, чем ограничено - сопротивлением или индукцией - не важно, всё равно выше не прыгнешь.

Я вовсе не хочу доказать, что генератор на постоянных магнитах никуда не годится. Только и исключительно - то, что автомобильный генератор не настолько катастрофически хуже, насколько кажется на первый взгляд. С разницей в весе, конструктиве и цене вроде разобрались. Теперь вот пытаюсь разложить по полкам электрические параметры для, ещё раз подчёркиваю, конкретных обсуждаемых железок.

Ок! Как сделаете сообщите сколько часов на свою конструкцию вы затратили.  :)
Сколько раз она потребует переделки и ремонта.
Отъедете на 100 км... там оно развалится и будете на дороге ковыряться в своем приводе, вместо наслаждения красотами природы.

Злой пророк detected? Выход очевиден - сделать так, чтоб не разваливалось. ;-) Время есть. Сообщу обязательно.

Можно поставить транзисторы и конденсаторы с двойным запасом по напряжению.
И нагрузочный резистор

Какая-то защита от перенапряжения обязательно будет, но в нормальной работе она должна участвовать по минимуму, как раз ради КПД и габаритов. Контроллер МК чуть погодя прокачаю до 36в, можно и с бОльшим запасом апгрейдить.

Вы готовы аргументировать своё утверждение измерениями или чиста из пальца?

К пальцам, извините, пристрастия не имею, а по делу - например, первый пруф из английской вики про вариатор: КПД там значится 88%.  Или любой справочник по деталям машин - 90% для клиноременной передачи. Это при номинальной передаваемой мощности - а у трактора тем же дубовым ремнём крутится ещё бог знает что. Можно вот такую картинку

, там видно, каков КПД ремня при неполной нагрузке.
Субъективно - опыт эксплуатации 4х разных 139QMB и одного 139FMB (соотв. вариатор и шестерёнки). И конструкции с Дырчика, авторы которых всегда отказывались от клиноремённой передачи с колена косилки. Измерения - накинуть ремень от генератора на свободно вращающийся шкив того же диаметра, что на ДВС, штатно натянуть и дёрнуть динамометром до сдвига. Желания возиться - никакого, и так всё ясно.

[Steel RAT]

У меня разговор был про протекание кривой КПД с возрастанием нагрузки при примерно постоянных высоких оборотах, и ни про что более.  Померяем характеристики конкретного автомобильного генератора в нештатном режиме с напряжением 2.5 номинала и 20% тока? Хотя бы в одной точке - 15а\30в\6к rpm... Приведённый график, судя по оборотам и стилю книжной графики, относится к чему-то типа грузовика или 24-й Волги, для случая Матиза он должен подвинуться вверх по оборотам раза в полтора-два.

Т.е. у Матиза экстрагенератор даст 75-100%? 
Прэлестно! Жду ваши графики.

Fixed field можно считать аналогом генератора на магнитах без учета механических потерь.

Нет. Нельзя.  Это просто кривые без ограничения тока обмотки возбуждения.
Потери на возбуждение  и низкоэффективное магнитное поле ротора никуда не делись.

Всё-таки кривые КПД vs Io 250вт инверторного и 800вт авто обязаны где-то встретиться

Опять 25! Вы приводите конкретные данные и ничего нагнетательного нет. 

18-полюсный выигрывает за счёт ширины - но ротор-то остаётся тот же самый.

Диаметр ротора 18 полюсного генератора больше и толщина статора тоже.
Есть еще больше генераторы от мотоциклов и квадроциклов.

Пишут - опять же 20а\14в

Если не коротить обмотки, должен 20А 60В (до 1КВт) отдававать.

Контроллер МК чуть погодя прокачаю до 36в, можно и с бОльшим запасом апгрейдить.

Надо до 100В прокачивать. Транзисторы IRFB4110 и конденсатор на 120В (можно взять из старых БП компьютеров).

первый пруф из английской вики про вариатор: КПД там значится 88%.

Т.е. ни о каких потерях 1/3 мощности и половины расхода речь не идет.

[boober]

Аа, почему у меня на моторах вал? Что я делаю не так?

Потому что у Вас не мой мотор. Почему у меня не такой мотор, как у Вас? Один GX25 стоит как четыре моих косилки, которые - ещё и косилки.

Не будь финансового вопроса - потрошил бы сейчас патриота, только и делов. "Сразу купить нормальную вещь" - да, хороший, конкретный, чёткий, реальный принцип. На данный момент - не мой. Кроме всего, хоцца сделать конфету из удобрений - и я уверен, что это возможно.

Спойлер

Конфеты, в общем-то, из удобрений и делаются, просто есть стадия сахарной свёклы, длительная и не всем интересная.

Пока бездельничаю на даче - решил спросить совета, вдруг кто ковырял автомобильный генератор и решал проблему скачущей напруги. Выяснил: нет, не ковыряли. Значит, сделаю сам, насколько получится.