Подскажите КПД генератора.

[Aquinax]

железо греется

генератор перегреваются за минуту

Ну случайно в инверторных бензостанциях применяются генераторы на ферритовых магнитах.
В моторах редкозЁм применяется для стартового и последущего момента. Чтоб он был и поле не перескакивало.

[kommunist]

Собрал генератор себе на мопед из Лифана 212 и моторколеса от самоката с 150мм статором. Вес получился 14кг, выдал 7,5квт на 4600об/мин, дальше надо повышать напряжение, а максимальная мощность у этого двс на 5600 заявлена. С одной стороны можно перемотать статор, с другой и такой мощности мне достаточно в общем то. Магнитов 40 с лишним штук, железо греется, а потери от частоты растут в квадрате. При установке моторколеса на коленвал китайских моторов, главная проблема что при работе эти коленвалы изгибаются и ротор начинает чиркать по статору, и обязательно надо ставить два внешних подшипника, а крепление статора к картеру двс упругим. Топливо жрёт конечно много, пока успел замерить крайне поверхностно, получилось что то около 400г/квтч на полной мощности. Позже облагорожу конструкцию и померю в разных режимах. Сейчас даже охлаждения нет, и двс и генератор перегреваются за минуту.

Если учесть что у этого Лифана 8,5квт максимальной мощности, а вы его использовали на оборотах пониже его максималки, то 7,5квт мощи уже на генераторе великолепный результат! Может даже удивительный. И при этом удельный расход его в этом режиме близкий к даташитному. Я уж не говорю про кпд мотор колеса, которое явно выдало  выше 90% Можно поподробнее обо всех моментах? Мотор колесо на одном валу с мотором, или какая-то передача? Как передавали вращение? Те же обороты? Магнитов 40ШТ? И вообще поподробнее о мотор колесе.

[RommT]

поподробнее

С двс снял всё лишнее, получилось 10кг. Моторколесо хотел найти сперва какое нибудь малополюсное, от редукторника, но те которые попадались были слишком маленькие и по расчёту 7квт бы не потянули. Под рукой было мк Okai100, по габаритам оно должно мочь генерить до 10квт без учёта выдавливания поля вихривыми токами и прочих потерь, железо в нём тонкое, но не качественное. По виду как жестянка простая. У Лифана маховик разборный, взял его ступицу, с ротора мк срезал лишее и профрезеровал в литой несъёмной стенке ответную часть для ступицы маховика. Статор  по расчёту надо было мотать в 2 витковую намотку, в стоке там 5 витков. Один статор размотал и потерял   на работе. Разобрал ещё мотор, и поставил с родными обмотками соединив их в треугольник. Статор крепил через фрезерованную ступицу из алюминиевой пластины, с двумя подшипниками на ось коленвала для центровки. Так как родной коммутатор запитывался от переменной катушки с кучей витков, заменил его на мопедный с уозом с питанием от 12в постоянки, катушка и карбюратор родные. Карб там приличный, даже с уакорительным насосом, только в генераторном режиме он не нужен вообще. Так как маховик лёгкий, минимальный холостой ход на прогретом получился 1200, но на нём глохнет от каждого чиха. На 1600 уже работает устойчиво и можно нагрузить до пол киловатта прежде чем заглохнет.

Контроллер Веск, был сперва 75100 с фетами 4115, но ему поплохело на обратных вспышках. Заменил на 75200 стоковый с допаянными 12шт конденсаторами, с ним крутит со свечой потребляя 300вт в режиме стартера. На холостых и небольших оборотах достаточно дать небольшой ток рекуперации, а где то с 2500-3000 начинает генерить и без неё почему то, хотя по расчётам среднеквадратичное напряжение достигает батарейного только с 4000об/мин.

В планах поставить охлаждение серверным куллером или крыльчаткой, но надо сохранить максимально открытый вид чтобы двс выглядел на 50 кубов. Сейчас у него цилиндр меньше чем от Альфы с 50 кубами, в раме мопеда смотрится по детски совсем. Собираю чоппер Регал Раптор, с батареей на лифере и генератором на случай редких дальних поездок и для быстрой езды чтобы не мучить аккумулятор.

Если кпд будет на низах 90% и где нибудь 80% на максимуме, меня удовлетворит. Всё равно 90% пробега будет только на электричестве кроме дальников. В начале хотел делать гену на двухтактнике вообще, но у знакомого пощупал разобранный Лифан, впечатлился его лёгкостью и купил себе тоже.

[kommunist]

На холостых и небольших оборотах достаточно дать небольшой ток рекуперации, а где то с 2500-3000 начинает генерить и без неё почему то, хотя по расчётам среднеквадратичное напряжение достигает батарейного только с 4000об/мин.

Ну, использование режима стандартной рекуперации в контроллёре смысла думаю не имеет, учитывая кпд процесса с повышайкой не более 55%. Только прямое выпрямление, а лучше синхронное, чтобы не иметь потерь на диодах. Не знаю умеет ли Веск в синхронное? Келли вроде может.

[kommunist]

Если кпд будет на низах 90% и где нибудь 80% на максимуме, меня удовлетворит. Всё равно 90% пробега будет только на электричестве кроме дальников. В начале хотел делать гену на двухтактнике вообще, но у знакомого пощупал разобранный Лифан, впечатлился его лёгкостью и купил себе тоже.

Находил стендовый тест на удельный расход топлива 2-тактника от ИЖ Планета-5. Не поверите, на оборотах 3000-4000об/мин удельный расход составил 300гр/квт/ч! (газ в пол при этом). Обороты выше и ниже уже побольше, но не критично. И выдаваемая мощность на 4000 об/мин 15 квт с хвостиком. Считаю превосходный результат, однозначно лучше малогабаритных 4-тактников не только из Китая, но и японских с их 340-380гр. Скорее всего, причина, во-первых в серьёзной длинноходности мотора Планеты (85мм ход и 72мм диаметр цилиндра) и правильная работа выпускного резонатора, исключающего потерю топлива при продувке, пусть и за счёт не совсем полной очистки (форсировка невысока для 350куб.см). Не знаю реально ли сделать планетовский движок таким же компактным как 212-кубовый 4-тактник, всё-таки полное отсутствие клапанного механизма... Но вот без правильного резонатора выпуска, который немаленький по габаритам, к сожалению, никакой экономичности не получилось бы   Но с другой стороны, планетовский мотор почти вдвое мощнее. В какой-то теме описывал вариант серьёзной доработки мотора ИЖ Планета, сделав его однорежимным как раз для применения в бортовых генераторах на авто. Считаю, что вполне реально получить его кпд выше 50%, то есть менее 200гр/квт/ч. При этом, там избавляемся ещё и от громоздкого выпускного резонатора. Если хотите, найду ту проработку.

[kommunist]

В планах поставить охлаждение серверным куллером или крыльчаткой, но надо сохранить максимально открытый вид чтобы двс выглядел на 50 кубов.

Думаю, тут будет непросто     С такой немаленькой для 4-тактника форсировкой, его постоянная работа на полной мощности думаю, будет малореальна, к сожалению. Либо надо жидкостное охлаждение. К тому же, водяная рубашка внешне может быть даже компактнее рёбер воздушного охлаждения.

[kommunist]

Моторколесо хотел найти сперва какое нибудь малополюсное, от редукторника, но те которые попадались были слишком маленькие и по расчёту 7квт бы не потянули. Под рукой было мк Okai100, по габаритам оно должно мочь генерить до 10квт без учёта выдавливания поля вихривыми токами и прочих потерь, железо в нём тонкое, но не качественное. По виду как жестянка простая. У Лифана маховик разборный, взял его ступицу, с ротора мк срезал лишее и профрезеровал в литой несъёмной стенке ответную часть для ступицы маховика. Статор  по расчёту надо было мотать в 2 витковую намотку, в стоке там 5 витков. Один статор размотал и потерял   на работе. Разобрал ещё мотор, и поставил с родными обмотками соединив их в треугольник. Статор крепил через фрезерованную ступицу из алюминиевой пластины, с двумя подшипниками на ось коленвала для центровки.

Ну да, я и сам думал про мотор колесо в качестве генератора, но крутить его напрямую от двс слишком уж механически непросто. Гораздо проще приспособить инраннер к ДВС, прямо на хвостовике коленвала ротор с мощными магнитами, а на картере закреплён пакет статора. Минимальный вес, простота и отличное охлаждение. С мощными магнитами воздушный зазор можно делать больше, не опасаясь никакой грязи и задеваний, даже при разболтанном подшипнике.

[kor]

Собрал генератор себе на мопед из Лифана 212 и моторколеса от самоката с 150мм статором. Вес получился 14кг, выдал 7,5квт на 4600об/мин,

Какая у статора ширина? и ширина магнитов? Какая плотность тока в проводах обмотки получилась при нагрузке 7.5 квт ?

[RommT]

Какая у статора ширина? и ширина магнитов?

Делал летом, и потерял бумагу куда всё выписывал, скажу по памяти, могу ошибиться. Ширина статора и магнитов была вроде как 25мм. На статоре 45 зубов, это точно помню потому что делилось только на 3 и на 15, это проблема при перемотке. Заводская намотка 5 витков 18(!) жилами 0,4мм, сечение получается 2,26мм2, значит длительно потянет ток ~50а, в треугольнике 80-90а, так что тут проблем не должно быть.

Ну, использование режима стандартной рекуперации в контроллёре смысла думаю не имеет, учитывая кпд процесса с повышайкой не более 55%.

Вы правы что с рекуперацией кпд будет не очень. По моим старым замерам на других генераторах получалось что если заполнение шим небольшое, то кпд мало страдает от рекуперации. Думал использовать рекуперацию по следующим соображениям, чтобы при превышении напряждения просто резко отключать рекуперацию, и напряжение падало, и чтобы не перегружать ДВС по моменту и он не глох. Однако ДВС по моменту тянет нагрузку с низов и легко набирает вращение под нагрузкой, так что как сейчас, с прямой генерацией, получилось даже лучше и не пришлось снова делать глючный алгоритм поиска точки максимальной мощности. Получилось что достаточно просто управлять сервомашинкой на карбюраторе и всё. А на случай перенапряжения триггер с мощным полевиком и проволочным резистором, который бы брал на себя излишки мощности при отключении БМС.

умеет ли Веск в синхронное?

В стоке нет, но там есть возможность дописать свой функционал через скрипты, или даже через прошивку. Думаю что можно попробовать просто "давать газу" при генерации, ключи же всё равно синхронно будут при этом открываться, как раз получится синхронное выпрямление.

приспособить инраннер к ДВС,

Считал сколько выдаст инраннер, получается что если взять мощный инраннер от сапбордов или гиброфойлов, то потянет, только понадобится повышающий редуктор где то 1 к 3, а на картере удобное место есть где был заводской стартер. Вообще хотел делать именно такой вариант, у меня даже горелый мотор от гидрофойла есть, но волею судьбы тогда мне в руки попало 2 тех аутраннера от самокатов, примерил и решил делать на них, уж больно размер подошёл.

[RommT]

[RommT]

Ещё по расчётам должен был потянуть аутраннер 63100, с редукцией 1к2 или больше. Такой даже у меня есть, не поставил только потомоу что не придумал как его охлаждать, и потому что у него подшипник долго не вытянет если разгрузочный кронштейн не сделать, от консольной нагрузки от ремня.

[Alex75]

Это мк для таких высоких оборотов (более 1500-2000) не годится, оно исключительно хорошее на низких оборотах в качестве мотора дд или подвесного с небольшой редукцией. Я устанавливал его в колесо самоката IconBit Trident. Даже на слабой акб 10S 7,5 Ач самокат вытягивал в горку и разгонялся. После усиления акб до 10S 15 Ач и лужения шунта самокат вообще стал пушкой с максималкой 50 км/ч и пробегом 23-25 км на одной зарядке. Его исключительно хорошо ставить в скутерные диски под посадку покрышек 8". Диаметр статора 157мм, толщина 25мм, 45N40P, магниты тоненькие 2мм. На 42 вольтах выдаёт около 800 об/мин. Видел ставили это мк в качестве подвесного мотора: https://www.youtube.com/watch?v=DFpjsWNNjB4 , https://www.youtube.com/watch?v=ft_AVebV3zM

Спойлер

.

[дотошный_крендель]

Ну, использование режима стандартной рекуперации в контроллёре смысла думаю не имеет, учитывая кпд процесса с повышайкой не более 55%. Только прямое выпрямление, а лучше синхронное, чтобы не иметь потерь на диодах. Не знаю умеет ли Веск в синхронное? Келли вроде может.

откуда инфа? про Келли с синхронным выпрямлением?

[kommunist]

откуда инфа? про Келли с синхронным выпрямлением?

Из инструкции по эксплуатации самого Келли.

[kommunist]

повышающий редуктор где то 1 к 3, а на картере удобное место есть где был заводской стартер.

Любой редуктор минус кпд и к неубиваемости конструкции, чего не хотелось бы, хотя и может получиться даже легче, если сильно повышать.

[RommT]

Это мк для

Да, это оно! Одно время на Авито продавалось по тысяче рублей, надо было купить больше двух. Магниты действительно слабые и это спасает на высокой скорости вращения, так как чем сильнее поле, тем меньше вихревые токи, можно сильнее поднимать частоту. Количество полюсов и магнитов неудачное, уменьшить количество магнитов нельзя, как у обычных самокатных моторколёс, где оставляю 24 магнита вместо 30 и кпд на верхах растёт. Попробую статор немного проточить на токарном станке, увеличу зазор на пару десяток, на прошлом варианте с генератором на мотоблочнике помогло.



Там генератор ставил на мотоблочник Зонгшен 620, он выдавал 2квт, больше нечем было нагрузить, заводил движок с трудом, буквально на пределе, так как цилиндр на 620 кубиков и декомпрессор не особо помогает, после него вакуум на разжатии как будто сильнее чем компрессия на сжатии без декомпрессора. Вот там тоже магниты чиркали, я в итоге увеличил зазор до почти миллиметра, мощность в режиме стартера не изменилась, но за год эксплуатации стартергенератор не ломался. На рабочих оборотах 4500об/мин компенсировать нагрев от вихревых токов хватало импровизированной крыльчатке в теле маховика. Но по расчёту этот 7квт не должен был выдавать, слишком мал диаметр. У него 20нм в моторном режиме пиковый момент, а в генераторном менее 10, а на больших частотах поле выдавливается из железа и момент ещё падает.

[kor]

Делал летом, и потерял бумагу куда всё выписывал, скажу по памяти, могу ошибиться. Ширина статора и магнитов была вроде как 25мм. На статоре 45 зубов, это точно помню потому что делилось только на 3 и на 15, это проблема при перемотке. Заводская намотка 5 витков 18(!) жилами 0,4мм, сечение получается 2,26мм2, значит длительно потянет ток ~50а, в треугольнике 80-90а, так что тут проблем не должно быть.

Если принять рабочую плотность тока 7а/мм2 то 2.26*7= 16А,  16*1.42= 19А будет в звезде прикидочно выходной выпрямленный ток номинальный.
 Если снимать 50А то 50/1.42/2.26= 15.6А/мм2 плотность тока получается, не многовато ли для номинального долговременного режима работы?
 Если 40 магнитов то частота при 4600об получается 4600*40/120=1533 Гц. Очень много для железа на мой взгляд, напрашивается уменьшить обороты раза в четыре.
  Выходит долговременно, без перегрева, с него можно получать  прикидочно 1...1,5 кВт
 

[RommT]

Если принять рабочую плотность тока 7а/мм2 то 2.26*7= 16А,  16*1.42= 19А будет в звезде прикидочно выходной выпрямленный ток номинальный.
 Если снимать 50А то 50/1.42/2.26= 15.6А/мм2 плотность тока получается, не многовато ли для номинального долговременного режима работы?
 Если 40 магнитов то частота при 4600об получается 4600*40/120=1533 Гц. Очень много для железа на мой взгляд, напрашивается уменьшить обороты раза в четыре.
  Выходит долговременно, без перегрева, с него можно получать  прикидочно 1...1,5 кВт
 

Сейчас эффективная площадь за счёт треугольника 2,26*1,72=3,9мм2, плотность тока возьмём те же 7а/мм2, и получается 27а. За счёт трёх фаз ещё умножаем этот ток на 1,72, получаем 47а, или при 90в 4,5квт. Но за счёт продува воздухом даже без крыльчатки, там обмотки и на полной мощности не греются, до них медленно доходит тепло от раскалённого железа. По крайней мере пальцем чувствуется как то так. Сейчас основная проблема в перегреве ДВСа, возвращать заводской кожух охлаждения не хочется, постараюсь ограничиться минимальной турбинкой и естественным обдувом от езды, а от перегрева предохранять автоматической регулировкой мощности. Пусть сбрасывает мощность при превышении 90 градусов на генераторе и 180 на головке ДВС, на трёх киловаттах без охлаждения сжёг бачок топлива 100мл, время не засекал, но генератор примерно стабилизировался на 70-80 градусах, двс на 150-170. Киловатт длительно получался на моторе 5065 140кв на 36в аккумулятор (42в) на 7000об/мин на бензотриммерном моторе, точка максимальной мощности была на 46в. ДВС был 28сс, от самого дешёвого бензотриммера. Не стал ставить его на мопед потому что жужжало оно громко и для дальняков киловатта маловато если получать его только на ходу, он непрерывно должен и на остановках жужжать чтобы имел смысл. https://www.youtube.com/watch?v=RLUhNVXF5x4 - ему потом сделал корпус и автозаводку на ардуине, от помех там сходила с ума сервомашинка и горели микроконтроллеры, подарил знакомому на трайк, он поездил немного, прибалдел от внезапной шумности и разобрал, так и валяется где то.