Удаленный запуск инветрорного бензогенератора, используя штатный альтернатор Опции

[Andrew_A]

Здравствуте, прошу совета !

Имеется инверторный бензогенератор 1 кВт, нужно переделать на 48VDC и сделать удаленный запуск.
Есть идея использовать штатный альтернатор для запуска - фактически это большой трехфазный шаговый двигатель (ротор - постоянный магнит).
В голову пришла схема силовой части, которая приложена. Для запуска открывается MOSFET T0, а потом с некой частотой последовательно открываются Т1,Т2,Т3. Когда ДВС запустится, закрываем все транзисторы и схема работает как классический 3х фазный выпрямитель.
Что скажете ?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ELEKTROS]

При предложенном алгоритме коммутации возникают тормозные моменты (думаю где-то 50% загнанной энергии точно в тепло превратиться), т.е. энергия запасённая в катушках фаз будет гаситься в ней же при отключении ключей Т1, Т2 и Т3. С чего вы взяли что там шаговый двигатель, по вашему описанию на бесколлекторный двигатель с постоянными магнитами похоже.

[Andrew_A]

Спасибо за ответ.

Да, это скорей вентильный двигатель, просто не вижу принципиальной разницы между ним и ШД. Увы, не силен в силовой электронике, сильно не бейте.

Насколько я понял в идеале д.б. такая схема:

Т.е. с датчиком положения ротора и мостовой (?) схемой коммутации. Вопрос состоит в том, можно ли обойтись без датчиков положения ротора ?

У китайцев есть такая неведомая хрень. Смущает происхождение и цена.

Сообщение отредактировал Andrew_A - Jun 6 2015, 18:27

[Abell]

Вопрос состоит в том, можно ли обойтись без датчиков положения ротора ?

Нет во-первых, это все же не шаговый двигатель, во-вторых - переменная и достаточно большая нагрузка в виде ДВС, которую надо раскрутить с хорошим моментом с нуля до N оборотов. А если когда двигатель все же заведется и раскрутит генератор, что будет с мосфетами?

[ELEKTROS]

Andrew_A, Принципиальной разницы в физике процессов от шагового двигателя (ШД) наверное нету (смотря какого конечно, как минимум есть три вида ШД), но у шагового полюсов в разы больше, поэтому он впринципе не может крутиться быстро.
Без ДПР думаю не обойтись (хотя есть вроде как способы управления и без него даже с нулевой скорости, но конкретно BLDC не занимался точно не знаю насколько сложно в реализации). По силовой части экономичнее всего использовать трёхфазный мост (собственно он на схеме что вы привели). Для управления есть готовые микросхемы (в том числе что вы привели), но можно и свой микроконтроллер примутить (готовых примеров кода тьма), если нужны какие нибудь доп. фишки.

[Andrew_A]

Нашел такой контроллер: http://motoneta.ru/p64181102-kontroller-volt-350.html
У него есть режим без датчиков холла. Попробую пожалуй его. Не будет работать без датчиков - придется их прикрутить.
По поводу того что будет с мосфетами когда мотор заведется - вероятно, если их максимально допустимый ток будет больше мощности альтернатора, ничего смертельного не случится.

[oleg_d]

Нашел такой контроллер: http://motoneta.ru/p64181102-kontroller-volt-350.html

Все получится, я так делал, правда на 100 киловатт. Возможно контроллер во время работы станции надо держать включенным, неизвестно как подключены мосфеты.

[Andrew_A]

oleg_d,

Все получится, я так делал

Можно поподробней ? Датчики положения ротора были ? Какая примерно схема, система управления ?

В типичном контроллере 6 мосфетов, верхние ключи соединяют обмотки фаз с плюсом питания, нижние - с минусом. Если все ключи будут закрыты, ток будет идти только через встроенные в мосфеты диоды. Которые в случае использования выпрямителя Ларионова будут включены параллельно диодам выпрямителя.

[khach]

Не получится напрямую. Момента вращающего не хватит провернуть через ВМТ. Или мультпликатор реверсивный ставить на сцепление, если генератор и мотор не на общем валу, или разгрузку клапанов внешнюю. Т.е разгоняем коленвал при постоянно открытых клапанах, а потом их закрываем и стартуем на инерции коленвала.
Ну и это все годится, если ротор генератора действительно просто постоянный магнит, а не обмотка с регулятором возбужения- у последнего момент в двигательном режиме вообще никакой.
Мост конечно нужен полный, 6 транзисторов. Потом может работать активным выпрямителем, раз все равно стоит.
Короче, просще отдельный двигатель от шруповерта с бендиксом на стартер поставить или готовый стартер от квада взять.
Там еще многое зависит от типа зажигания- зажигание на магнетке требует высокой начальной скорости коленвала, без шнурка вообще может не заработать. Если же там электронное с возможностью внешнего питания- то требования к стартеру намного менее строгие.

[Andrew_A]

Ну такие теоретические выводы имеют под собой основание, бесспорно.

Однако в качестве proof of concept - у китайцев есть коробочка, которая все замечательно делает как я описывал с 4Т движком аж 7,5 лс (там даже видео есть): http://velo-koleso.ru/p63635206-kontroller-48v-60v.html

[khach]

Однако в качестве proof of concept - у китайцев есть коробочка, которая все замечательно делает как я описывал с 4Т движком аж 7,5 лс

Обратите внимание на одну мелочь- в видео генератор- outrunner, многополюсник с внешним ротором. У оутраннера вращающий момент намного выше, чем у инраннера. Вот на таком типе генераторе запуск возможен, практически без вопрсоов.

[Andrew_A]

Так у меня тоже получается аутраннер


P.S. Еще подскажите плиз такой момент - есть схема с Mega16, питающаяся от отдельной обмотки альтернатора, и встроенным в мегу АЦП нужно мерить выпрямленное выходное напряжение силовой части альтернатора. Для этого нужен делитель и общая земля между силовой частью и питанием МК. Насколько это критично ? Не пойдут ли аццкие помехи по земле из силовой части ?
Читал тут про гальванически развязанное измерение постоянного напряжения, приуныл

[ELEKTROS]

Если проблем не хотите, например в виде неожиданного сброса МК (или же вообще сгоревшей электроники), но ставте безконтактный датчик напряжения на эффекте холла (LEM, ТВЕЛЕМ, китайские есть) или же если нужно только один уровень ловить, то можно компаратор через опторазвязку замутить.

Сообщение отредактировал ELEKTROS - Jun 8 2015, 17:21

[Andrew_A]

Если проблем не хотите

Прошу понять правильно - нужно теоретическое обоснование. Может зря стремаюсь простешей схемы )

безконтактный датчик напряжения на эффекте холла (LEM, ТВЕЛЕМ)

Можете привести рабочие схемы ?

[khach]

Я думаю, оригинальную схему электронного блока с радиокота уже скачали. Ведь микроконтроллерный модуль управления дросселем прийдется повторять или переделывать под низкое напряжение. Также знаете, что у разогнанного двигателя при резком пропадании нагрузки бывают забросы по напряжению до 700 и более В ( в исходном варианте инвертора на 220В).
Вы будете повторять исходную схему управляемого тиристорного выпрямителя (только на пропорционально большие токи) или использовать диоды силового транзисторного моста в качестве выпрямительных? В любом случае на диодах транзисорного моста может случится полное напряжение заброса и они должны такое издевательство выдерживать. Также очень интересно прикинуть необходимый ток запуска. Мне околопотолочно выидится цифра около 35 А на фазу (при 48 В питания). Т.е IGBT должен быть 50 А . Реально надо бы пусковой момент самому промерить, например динамометрическим ключом рывком. Самый большой момент будет при первом проходе ВМТ. Маховика в этом генераторе практически нет, так что в стартерном режиме прийдется преодолевать всю компрессию. Ркзультат очень сильно будет зависить от начального положения коленвала по отношению ВТМ такта сжатия- успеет ли вообше разогнаться хоть немного коленвал. Как дурацкое предложение- при пуске немного проворачивать коленвал назад, чтобы было почти два оборота на разгон до ВМТ такта сжатия. Но надо смотреть механику, чтобы ничего не угоробить таким реверсом.
Из за большого изменения нагрузки при првороте коленвала- управление только векторное, никаких коммутаторов на холловских датчиках. Холлы разве что для начального фазирования магнитной системы, хотя ВЧ инжекция тоже подойдет.

Я бы делал все на STM32- он заточент под векторное управление BLDC, на нем сделан rusefi - контроллер автомобильного ДВС. Осталось скрестить ужа с ежом.
ЗЫ. Экономически конечно овчинка выделки не стоит, т.к сам транзисторный мост будет стоить дороже кипоровского стартера для дизельных генераторов. Но с точки зрения решения задачи управления - интересен.