форсирование автомобильного генератора

[tvv]

Hello.

  Народ, у кого-нить есть реальные(желательно экспериментальные) данные по автомобильным генераторам?
(данных в паспорте и книжках не достаточно чтобы сделать рассчет)

А то тема довольно интересная(конечно не только для авто, а для альтернативной энергетики тоже :) )...


вот тут попалось что-то, немного прокомментирую...
========
ссылка
...
 Оппоненты, утверждая, что это невозможно, спрашивают: как я считал?
   Пожалуйста: если генератор выдаёт 1 кВт при 5000 об/мин (83 об/сек),
то он, при кратковременной перегрузке (возбуждением) выдаст и 2 кВт,
тогда на валу генератора, при его КПД=0.6, будет уже 2:0,6=3,3 кВт.
Следовательно момент на его валу будет равен:
М [Нм]=N [Вт] : n [об/сек] : 2пи = 3300 : 83 : 6,28 = 6,3 Нм
Далее, после штатных шкивов 3 : 1 ... будет 6,3 х 3 =19 Нм,
а после редуктора главной передачи 4 : 1 момент станет 19 х 4 = 76 Нм,
или, около 8 кгм; что, при радиусе колеса четверть метра, обеспечит
тормозную тягу 8кг х 4 = 32кг.
Экстренное же торможение и остановка - это уже дело штатной тормозной системы.
...
========

не совсем так.  Все и проще, и сложнее...

В данных на 0.5 кВт автомобильный генератор(ну просто книга такая была под рукой)
указан диапазон оборотов от 1000 до 5000 мин**-1.   
  То есть, надо полагать, он уже при 1000 оборотов и полном возбуждении способен выдать свои 14 вольт
на выходе(правда не понятно - под полной нагрузкой 50А, или меньшей).   Значит чтобы выдать те-же 14 вольт
при 5000, нужно чтобы регулятор уменьшил ток возбуждения в 5 раз.

   То есть, самое простое, при его 5000 оборотах подаем на него полное возбуждение - при этом
будет тот-же номинальный ток и напряжение 60 вольт, то есть его мощность должна увеличиться в 5 раз,
то есть можно выжать 2.5 кВт.  Причем это без всяких перегрузок - тем-же номинальным током,
ну а рост оборотов впринципе ни на что особо не влияет(подшипники и 20-30 тыс выдержат по справочнику),
то есть форсирование движком и генераторов за счет роста скорости практически дает халявный рост мощности...
(то есть 2.5 кВт это не превышая паспортные 5000 оборотов, ну а реально думаю можно и 10-15 тыс крутить,
будет еще значит в 2-3 раза больше мощность)

Ну а на практике есть вопрос по Bмах и его железу. 
(Если движок без магнитопровода и щеток, то раскрутка его до максимальных оборотов не представляет никаких
проблем, так можно получить несколько квт с движка массой несколько сотен грамм, правда потребуется редуктор
для понижения оборотов, а на таких оборотах это тоже не так-то просто...  Но с движком обычно особых проблем нет. 
Кстати, в некоторых старых 5" дисководах стояли такие движки такого типа...)
  То есть, обычное трансформаторное железо не любит высоких частот - с ростом частоты у него может
снижаться макс индукция, что может приведет к падению макс тока...

Короче думаю проще бы экспериментально проверить что он может, чем гадать что и как там на заводе
применили и из чего сделали...

Есть у кого-нить экспериментальные данные или возможность снять его характеристики на эксперименте?..

Vladimir

[sykt]

Насчет 2.5 кВт надо поостеречься. Обмотка имеет определенное сопротивление, при увеличении тока нагрев увеличивается, охлаждение может не справиться. Спечется лак, а там и КЗ. Кроме этого диодный мост тоже имеет не великий запас по току и напряжению.

[tvv]

Насчет 2.5 кВт надо поостеречься. Обмотка имеет определенное сопротивление, при увеличении тока нагрев увеличивается, охлаждение может не справиться. Спечется лак, а там и КЗ. Кроме этого диодный мост тоже имеет не великий запас по току и напряжению.

не, в том-то и прикол, что увеличением оборотов форсирование
получается без роста момента и тока!  То есть токи будут те-же самые,
номинальные - от скорости вырастет пропорционально напряжение.

Ну а запас по напряжению там огромный - по справочнику самая тонкая эмаль-проволока
имеет рабочее напряжение несколько сотен вольт, так что впринципе можно
форсировать хоть до 300 вольт сразу :)   Диод тоже скорее всего имеет запас,
да и сменить их не долго...

Так что это даже не форсирование или перегруз, а просто выжимание всего
что положено из железки.  Конечно, со стабилизацией напряжения в таком широком
диапазоне получиться облом, ну да и фиг с ним, все равно инвертор потом приходиться
ставить...

Vladimir
PS  При проектировании ради получения диапазона регулирования(стабилизации,
то есть чтобы и при 5000 и при 1000 оборотов было номинальное 14 вольт)
пришлось так поступить с массогабаритом и мощностью - природу не обманишь,
за все приходиться платить, или широкий диапазон регулирования простыми
средствами, либо мощность :)   Да и мощность там не особо была и нужна собно...

PPS  Вроде как на том-же железе(?) есть модификация генератора уже на 1кВт вместо 0.5,
но там тупо нижний диапазон оборотов раза в 2 больше и все.

[pilot]

Я уже заводил тему про рекуперацию с помощью вариатора и сейчас хочу обратить ваше внимание на этот вопрос.
Сами посудите, что нужно для оптимальной работы генератора?...
Постоянные номинальные обороты. Как добиться одинаковых оборотов на генераторе при разных оборотах двигателя?...
Изменять передаточное число между валом двигателя и генератором.
Как без потерь на переключении передач изменять передаточное число шестерней?...
А никак! Вовсе не использовать шестерни, не переключать а плавно изменять! 

Решение проблемы я вижу в использовании вариатора скажем с мотороллера (которых сейчас пруд пруди) думаю все нагрузки он прекрасно выдержит.
Вот вами и пища для размышления, изучите принцип работы вариатора на скутере, изучите его механику (кстати электроники там нет а изменение передаточного соотношения происходит с помощью центростремительной силы... Но это вы уже должны знать.) и подумайте как можно этот вариатор втулить под капот...

[tvv]

>quote author=pilot
>Я уже заводил тему про рекуперацию с помощью вариатора и сейчас хочу обратить ваше внимание на этот вопрос.
>Сами посудите, что нужно для оптимальной работы генератора?...
>Постоянные номинальные обороты. Как добиться одинаковых оборотов на генераторе при разных оборотах двигателя?...
>Изменять передаточное число между валом двигателя и генератором.

обычно наоборот стараются избегать механики - более сложная она и менее надежная чем электроника

>Как без потерь на переключении передач изменять передаточное число шестерней?...
>А никак! Вовсе не использовать шестерни, не переключать а плавно изменять! 

если бы это было так просто...
Не зря же даже в автомобилях с их всего несколько десятков кВт мощности они почти не применяются,
а на большие мощности дак и вообще.  (правда там уже есть импульсные вариаторы и гидродинамические,
но это довольно тяжелые вещи)

>Решение проблемы я вижу в использовании вариатора скажем с мотороллера (которых сейчас пруд пруди)

дак вот если сравнишь их ресурсы, то поймешь что это не решение, а создание проблем.
  Генератор даже не смотря на его щетки(с кольцевыми проблем не много, да и впринципе есть
в природе и вообще безщеточные) по сравнению с вариатором можно считать что вечный...

>думаю все нагрузки он прекрасно выдержит.

ну пару кВт выдержит конечно.  Только ресурс у вариатора боюсь что не такой уж и большой,
мне по кр мере на ветряк он врядли подойдет - нужно миниум 1-2 года круглосуточной работы
без обслуживания и наработку на отказ хотябы тыс 100 часов...
(хотя..  теоретически в случае ременной передачи можно и посмотреть/сравнить,
один фиг если ремешок есть)


>Вот вами и пища для размышления, изучите принцип работы вариатора на скутере, изучите его механику (кстати
>электроники там нет а изменение передаточного соотношения происходит с помощью центростремительной силы...
>Но это вы уже должны знать.) и подумайте как можно этот вариатор втулить под капот...

ну вот и сфотал бы да написал статью, если он у тебя есть под рукой...

Vladimir
PS  у генератора "вариатор" еще круче - электрический.  Гораздо проще менять ток возбуждения,
чем механический коэффициент передачи.   Одна только проблема - при широком диапазоне регулирования
за это приходиться платить недоиспользованием по мощности...
  Поэтому, учитывая что
1)  переключать фиксированные К передачи все-же проще чем плавно(у шестерен нет трения и износа как в вариаторах),
   правда с каким-то шагом, ступенчато.
2)  электрическая регулировка легко обеспечивает плавное регулирование;
оптимальным может быть такой вариант: 
  передачи переключать на шестернях + электрическая регулировка только в небольших пределах,
в пределах шага переключения шестерен.   В этом случае будут все овцы и волки ;) сыты и довольны:
- ресурс останеться высоким, как у шестерен
- КПД тоже будет высоким, как у шестеренок
- электрическое регулирование в небольших пределах сгладит все скачки, но не вызовет больших
потерь по использованию мощности

PPS  Есть еще один вариант, даже 2:
- переключение нескольких обмоток(отводки либо параллельно-последовательно)
- импульсный преобразователь напряжения.  Правда тут он уже на всю мощность генератора,
ради чего и городили весь этот огород чтобы этого избежать.  Но нынче уже появились дешевые
силовые приборы на такие токи, так что впринципе это возможно.
В этих случаях вариатор или коробка не нужны, но макс мощность будет зависеть от оборотов
и будет расти(выше того что у генераторов с "шоколадкой") с ростом оборотов.

[ПАНиК]

Народ, у кого-нить есть реальные(желательно экспериментальные) данные по автомобильным генераторам?

Как раз сейчас этим занимаюсь.Некоторые результаты есть.
Моя задача получить на валу мощность порядка 4-5 кВт(динамическое торможение). Для начала тестирую автомобильные генераторы на 40 А и на 52 А. Просто такие есть в наличии и не жалко спалить.
Коротко результат.
Генератор на 52 А  Москвичевский, при напряжении возбуждения 14 В выдал 1630 Вт.Ток 29,9 А напряжение 18,8 В на каждой фазе,(мерялось и нагружалось до диодов)
А при напряжении возбуждения 35 В мощность 2091 Вт.  соответственно напряжение было 22 В и ток 31,7 А(так же на каждой фазе)В этом режиме генератор включал несколько раз по 10 минут,до нагрева корпуса "пока терпит рука".
Тестирование этого генератора проводилось при 3000 об/мин,т.е. при 5000 об/мин можно ожидать ещё большей мощности. Но этот тест я сделаю несколько позже,пока жалко палить генератор.
Тестирование продолжаю,на очереди Жигулёвский 100 А.
Если эти тесты кому будут интересны, немного позже всё систематизирую и выложу.

[Влад]

Интересно!!!

[METAL]

100А генератор придется до большей частоты раскрутить- кпд совсем плохой у него будет. У якоря провод кратковременно ампер 15 выдержит- так что 35В на якорь- на секунды. На больших оборотах в железе потери огромные будут.
Чем отличается генератор на 45А от генератора на 100А- только обмоткой статора, железа и меди в них поровну, так что и мощность одинаковая, просто те, что послабее более тихоходные(больше витков более тонкого провода)... Короче- на одинаковых оборотах и с одинаковым возбуждением отдадут одинаковую мощность, только разный ток и напряжение будет.

[ПАНиК]

Провёл сегодня несколько тестов. Тестировал 2 генератора от

Москвича, 560 Вт и 730 Вт при расчётных 3000об/мин и 4750об/мин. В

качестве нагрузки вешал на каждую фазу по 3 лампы от

кинопроектора,при чём 2 лампы были соединены последовательно и

параллельно с третьей. Ну так опытным путём подбирал нагрузку,при

которой генератор отдаёт максимум мощности.

Генератор от Москвича 52А паспортная мощность 730Вт,4750 об/мин,
напр возб,фазное напр,ток в нагрузке на одной фазе,полная мощность
14  26,8х18,6х3=1500Вт
24  32,4Х22,0х3=2138Вт
35  33,0х22,3х3=2207Вт

Генератор от Москвича 52А паспортная мощность 730Вт,3000 об/мин
напр возб,фазное напр,ток в нагрузке на одной фазе,полная мощность
14  18,8х14,4х3= 812Вт
24  21,3х15,6х3= 997Вт
35  22,0х15,8х3=1042Вт

Генератор от Москвича 40А паспортная мощность 560Вт,4750 об/мин
напр возб,фазное напр,ток в нагрузке на одной фазе,полная мощность
14  40,0х5,5х3=660Вт
24  46,0х6,0х3=828Вт
35  48,0х6,0х3=864Вт

Генератор от Москвича 40А паспортная мощность 560Вт,3000 об/мин
14  28,0х4,7Х3=395Вт
24  32,0х5,0х3=480Вт
35  33,0х5,1х3=505Вт

При 35 В на возбуждении во всех опытах генератор сильно

грелся,более 5 минут в этом режиме не держал. Однако до 100

градусов дело не дошло. Попозже когда закончу тесты,засеку время и

на максимальном режиме дам поработать. Пока не задымится!

Данные,что выкладывал ранее,были несколько некорректные. То что выложено сейчас это мощность,вырабатываемая генератором по переменному току на нагрузке. За абсолютную точность не ручаюсь,так как генератор перед тестами специально не прогревал,как это рекомендуется. Однако для примерных расчётов думаю вполне сгодится

[алекс4565634665]

Всем привет. Подскажите какой будет тормозящий момент при полной нагрузке генератора? желательно в лошадиных силах. Просто говорят что при полном возбуждении генератора его даже рукой сложно провернуть. Заранее спасибо.

[METAL]

зависит от мощности генератора. Тормозной момент лошадиными силами не меряется, это не мощность- это одна из её составляющих. Так что один и тот-же генератор можно крутить и мотором в 1лс и может не осилить мотор в 3лс- тут крутящий момент мотора после передачи значение большое имеет.
Допустим ваш генератор от мотора будет давать 40в и 100а, это будет 4квт мощности, кпд не выше 80%, значит для выработки 4квт надо 4000/0.8=5000вт. 5квт*1.36=6.8лс как-то так. но это все при правильном подборе передачи от мотора к генератору, чтоб и момент нормальный обеспечить для выдаваемого тока и обороты нужные для вашего напряжение.

П. С. Чувствуется тут хотят либо генератор самодельный с двс либо сварочник...

[anatoli_nik]

Скорее всего ТС хочет генератор воткнуть на ветряк, при этом содрать с него максимум да еще и применять электрическое торможение ротора ветряка.

100А генератор придется до большей частоты раскрутить- кпд совсем плохой у него будет.

На больших оборотах в железе потери огромные будут.

Потери торможению только помогут. Так что обороты повыше, нагрузку номинальным током чтоб не перегреть обмотку, а потери Вам помогут.

[Влад Мак]

Провёл сегодня несколько тестов. Тестировал 2 генератора от
Москвича, 560 Вт и 730 Вт при расчётных 3000об/мин и 4750об/мин. В
качестве нагрузки вешал на каждую фазу по 3 лампы от
кинопроектора,при чём 2 лампы были соединены последовательно и
параллельно с третьей. Ну так опытным путём подбирал нагрузку,при
которой генератор отдаёт максимум мощности.
Генератор от Москвича 52А паспортная мощность 730Вт,4750 об/мин,
напр возб,фазное напр,ток в нагрузке на одной фазе,полная мощность
14  26,8х18,6х3=1500Вт
24  32,4Х22,0х3=2138Вт
35  33,0х22,3х3=2207Вт...

Если бы снимали характеристику с ОВ 14-24 В через один вольт и нарисовали график, то сразу бы увидели когда железо начинает входить в насыщение.
И в какой момент увеличение мощности ОВ малоэффективно.

[Влад]

Интересно было бы опыт с генератором от грузовика провести, есть интерес собрать бензогенератор на 48-52 V. Насколько реально?

[apeks]

         Абсолютно реально. Если есть деньги и база чтоб делать вперед. Советую использовать генератор от тролейбуса ЗИУ-9. Он в 2-3 раза мощнее камазовского генератора и выдает спокойно 40-60 в.

[anatoli_nik]

От какого грузовика? От ЗИЛа что ли? Так там генератор такой же как и в москвича. Напряжение можно получить можно и 100В, увеличивая обороты, а вот тока больше чем максимальный для данного генератора не получишь хоть до 50000 раскрути, насыщение железа не даст.
В этом и заключается низкое КПД генератора при работе на 12В батарею, номинальные 14,4В и 50А он (с москвича например) даст уже при 3200 об/мин, дальше сработает реле-регулятор возразите вы. Но допустим ак сильно разряжен и включено много потребителей, тогда ток от гены будет максимальным а напряжение ниже порога реле, а мы уже газуем по полной и пихаем гене 6000-8000 об/мин, напряжение могло бы быть 30В при 50А, но нет же все схавает батарея и ток не подымется больше 50А из за насыщения сердечника. Момент на валу будет одинаковым что при 3200 что при 8000 об, а отдаваемая мощность такая же как при 3200 но потребляемая уже в двое больше, вот все лишнее и уйдет в тепло. Прямо стабилизатор тока какойто блин. Характеристика прям как у сварочника

[Влад Мак]

... и ток не подымется больше 50А из за насыщения сердечника. Момент на валу будет одинаковым что при 3200 что при 8000 об, а отдаваемая мощность такая же как при 3200 но потребляемая уже в двое больше, вот все лишнее и уйдет в тепло. Прямо стабилизатор тока какойто блин. Характеристика прям как у сварочника

На Скифе ветка "модернезированный автомобильный генератор"
Так пишут - "...Чтобы увеличить ток нужно уменьшить количество витков (читай ампервитков), а мощности можно получить и киловатты, тока крутить придется огого! НО!! Не меняя количества витков ни на неодимах ни на хренодимах больше тока чем было не получишь! А вот напряжение ограничено только оборотами и потерями в железе статора."
http://www.skif.biz/index.php?name=Forums&file=viewtopic&t=571&pagenum=6

[Влад]

Генератор от троллейбуса сколько весит?
Мне необходим гена на 48-60 V при 40 А...
Можно, конечно не париться, а взять готовый бензогенератор и мощную зарядку, но своими руками и интересней и дешевле...

[ПАНиК]

необходим гена на 48-60 V при 40 А

А в чём проблема-то? Возьми 2 гены типа москвичёвских(на разборках подобных много и недорогие),соедини последовательно.По постоянке,разумеется. Впрочем,наверно можно и по переменке. Если их засинхронизировать,например зубчатым ремнём. Так,думаем дальше... Это если в параллель,то проблем не возникнет. Ну осциллограф нужен будет. А последовательно сложнее. Нужно будет найти средние точки(если звезда),и скоммутировать обмотки.
Принципиальных проблем не вижу.

[Влад]

У нас проще от Ауди найти, на весь город пара Москвичей))

[ПАНиК]

Так я так и написал

типа москвичёвских

. Ну есть они у меня,над ними и делаю эксперименты. Впрочем,практически все генераторы сделаны одинаково,так что берите любой,результат будет аналогичный.

[amd9800]

Интересная статья.
А как у генераторов с долговечностью?
Они на подшипниках или на втулках как стартеры? - Логически они должны быть более долговечнее чем стартеры, ведь крутятся постоянно с ДВС.
Мне интересны тесты при 3000-4000 тыс оборотов и высоком напряжение 90-100 Вольт у них КПД будет значительно выше?

[anatoli_nik]

У меня на москвиче уже 20 лет генератору, работает до сих пор
При 100В обороты будут поболее 4000, много съест железо статора