PFC на генераторе подвесного лодочного мотора? Опции

[Le Fou]

У Подвесных Лодочных Моторов (ПЛМ) небольшой мощности (5-30 л.с., условно) часто имеется некое подобие генератора: отдельная катушка, ток в ней порождают те же магниты на маховике, что дают энергию схеме зажигания. Кажется, это называется магдино. Обычно это однофазные машины.

Традиционно требований к этому генератору немного: питать ходовые огни лодки. Еще недавно все такие огни были с лампами накаливания, поэтому даже выпрямитель у генератора ПЛМ есть не всегда. Рассчитывались они отдать ватт 30-80(в зависимости от мотора) на полном газу, действующее значение при этом получалось около 12 вольт, а на малых оборотах огни просто светили тускло.

Однако, нынче хочется иметь иметь энергию для питания бортового оборудования(типа эхолота, аккумулятора), зарядки телефона, да и огни светодиодные поставить. Особенно хочется иметь все это, идя на малом газу.

И тут есть некоторые сложности. Типичный генератор дает, в зависимости от оборотов, переменный ток частотой от 30 до 180 Гц, напряжение хх от 12 до 70 вольт (амплитудное). И форма далека от синусоиды (фото не мое.)

Стабилизаторы напряжения разных видов для ПЛМ существуют, все они включают диодный выпряимтель с емкостным фильтром. На полных оборотах проблем в общем нет, а вот на малом газу -- энергии мало. И вот задумался я, а не поможет ли корректор мощности высосать побольше тока на малых оборотах мотора.

Итого, вопрос: Есть ли надежда, что схема с PFC дас пару дополнительных ватт на малом ходу?

Задача хоббийная, не коммерческая.

Спасибо.

[mcheb]

отдельная катушка, ток в ней порождают те же магниты на маховике, что дают энергию схеме зажигания.

Вы сами и ответили на свой вопрос. Магниты постоянные, мощность прямо пропорциональна скорости вращения. МАгниты надо сильнее,или больше,или быстрее

[Le Fou]

Вы сами и ответили на свой вопрос. Магниты постоянные, мощность прямо пропорциональна скорости вращения. МАгниты надо сильнее,или больше,или быстрее

Не, это все так, но явно ж диодный выпрямитель дает плохой коэффициент мощности на напряжении такой формы, возможно даже хуже чем на синусе.

Кстати. А точно мощность пропорциональна скорости? Или пропорционально напряжение, а мощность квадратична?

даст, однозначно. но ещё лулзовее копить энергию на большом ходу в аккумуляторе гелевом от УПС и отдавать её на малом ходу, когда генератора не хватает.

Это само собой)

[In_an_im_di]

Не, это все так, но явно ж диодный выпрямитель дает плохой коэффициент мощности на напряжении такой формы, возможно даже хуже чем на синусе.

вообще, строго говоря, закон регулирования как в PFC тут не нужен. для "высасывания" энергии генератора оптимально использовать структуру типа: выпрямитель без конденсатора\обычный импульсный БП с ОС по напряжению выхода, с питанием управления от выхода\накопитель-конденсатор.

[Le Fou]

вообще, строго говоря, закон регулирования как в PFC тут не нужен. для "высасывания" энергии генератора оптимально использовать структуру типа: выпрямитель без конденсатора\обычный импульсный БП с ОС по напряжению выхода, с питанием управления от выхода\накопитель-конденсатор.

Это, кстати, мысль. Сильно большой размах напряжений только, в 6 раз..

[In_an_im_di]

Это, кстати, мысль. Сильно большой размах напряжений только, в 6 раз..

сепик грамотный, а если в лоб - то бэк-буст.

вот сейчас конкретную схему лениво сочинять, простите.

[Le Fou]

сепик грамотный, а если в лоб - то бэк-буст.

вот сейчас конкретную схему лениво сочинять, простите.

Да сочиним что-нибудь, главное идей нахвататься. Еще мелькает мысль использовать саму генераторную катушку как накопительный дроссель в бусте для малых оборотов... а на достаточных перейти к управляемому выпрямителю. Индуктивность там здоровая, порядка ед. миллигенри, но писк на звуковых частотах лодочному мотору едва ли будет источником шума))

[Plain]

сочиним что-нибудь

Тут нечего сочинять — обыкновенный контроллер MPPT, исходя из названия, в любой момент времени высасывает из источника максимум возможного.

Помимо него, задача сводится к защите аккумулятора от перезаряда и переразряда и схем от обрыва аккумулятора.

[Le Fou]

Тут нечего сочинять — обыкновенный контроллер MPPT, исходя из названия, в любой момент времени высасывает из источника максимум возможного.

Помимо него, задача сводится к защите аккумулятора от перезаряда и переразряда и схем от обрыва аккумулятора.

А, вот что: не всегда есть потребители на всю мощность. Соотв, либо контроллер должен уметь иногда брать не все, либо придется иметь нагрузочный обогреватель)
Это особо актуально для аварийного режиам ПЛМ, когда винт выскочил из воды или сорвана предохранительная шпонка на валу. При этом двигатель резко лишается нагрузки, а газ подается полный, и обороты подскакивают заметно выше номинала.

[Егоров]

А, вот что: не всегда есть потребители на всю мощность. Соотв, либо контроллер должен уметь иногда брать не все, либо придется иметь нагрузочный обогреватель)
Это особо актуально для аварийного режиам ПЛМ, когда винт выскочил из воды или сорвана предохранительная шпонка на валу. .... обороты подскакивают заметно выше номинала.

Похоже, Вы путаете мощность с напряжением, задачу стабилизации напряжения с задачей отбора максимальной мощности.
Сформулируйте четко задачу и все будет гораздо проще.

[Le Fou]

Похоже, Вы путаете мощность с напряжением, задачу стабилизации напряжения с задачей отбора максимальной мощности.
Сформулируйте четко задачу и все будет гораздо проще.

Нет, не путаю. Задача -- преобразователь, отбирающий максимум мощности на малых оборотах. При этом в худшем случае максимальное входное напряжение может быть, грубо, в 10 раз выше минимального. (и в этом случае отбор максимальной мощности неактуален). Какое выходное напряжение должно быть у преобразователя -- я не определился, либо 5 вольт, либо (скорее )автомобильные 13-14.8, мне кажется, это несущественно.

На самом деле, вопрос мой был о том, действительно ли выпрямитель с конденсаторным фильтром "недодает", и есть ли смысл с этим бороться. По комментариям я склоняюсь к ответам "да", и всем благодарен за обсуждение.

[HardEgor]

Нет, не путаю. Задача -- преобразователь, отбирающий максимум мощности на малых оборотах. При этом в худшем случае максимальное входное напряжение может быть, грубо, в 10 раз выше минимального. (и в этом случае отбор максимальной мощности неактуален)

Неправильная причинно-следственная связь. У генератора характеристика похожая на фотоэлемент - выходное напряжение снижается с повышением тока нагрузки. И всегда есть точка максимальной мощности - на этом принципе работает MPPT, следит за этой точкой, отбирая максимальную мощность от генератора.
Отличие генератора от солнечного элемента - большое напряжение ХХ. Т.е. проблема возникает если нагрузка слабая, обороты большие и мощность некуда сливать - напряжение на входе может скакнуть до ХХ, а для этого ставят аккумулятор, который всегда готов принять в себя лишнюю энергию. Либо делают подгрузку рассеивая в воздух, либо вообще отключают генератор.

По хорошему надо снять характеристику (как минимум ток КЗ и напряжения ХХ) для нескольких скоростей движка и тогда можно уже что-то прикинуть.

[Le Fou]

Неправильная причинно-следственная связь. У генератора характеристика похожая на фотоэлемент - выходное напряжение снижается с повышением тока нагрузки. И всегда есть точка максимальной мощности - на этом принципе работает MPPT, следит за этой точкой, отбирая максимальную мощность от генератора.
Отличие генератора от солнечного элемента - большое напряжение ХХ. Т.е. проблема возникает если нагрузка слабая, обороты большие и мощность некуда сливать - напряжение на входе может скакнуть до ХХ, а для этого ставят аккумулятор, который всегда готов принять в себя лишнюю энергию. Либо делают подгрузку рассеивая в воздух, либо вообще отключают генератор.

По хорошему надо снять характеристику (как минимум ток КЗ и напряжения ХХ) для нескольких скоростей движка и тогда можно уже что-то прикинуть.

На оборотах выше минимальных это не очень надо, никто не планирует питать от ПЛМ мощных потребителей, а ватт 10 там как-нибудь найдутся. "Душиться" имеет смысл за отдачу на малом газу, тем более что это частый случай -- так, например, ловят рыбу.
Так что изначальная постановка задачи именно такая -- выжать все, что можно, из 10-12 вольт амплитудного значения на ХХ.

Но, конечно, собрать побольше и запасти в аккумуляторе хорошо и правильно) Хотя жесткую необходимость иметь аккумулятор лодочники считают недостатком -- потому что рано или поздно клемма отвалится, и хотя бы защита потребителей должна быть. Но это лирика, к изначальному вопросу не имеющая отношения.

Сообщение отредактировал Le Fou - May 1 2014, 19:07