Работа генератора на зарядку АКБ
Вложений: 3
Хочу обсудить такую важную тему, как работа генератора на зарядку АКБ. Долго пытался понять, как ведет себя генератор при зарядке АКБ, как меняется КПД при повышении оборотов и т.д. Вроде все просто, но только недавно я построил для себя окончательную картину данного процесса. На удивление пришел к достаточно интересным выводам, которые до этого на форуме не встречал.
Рассмотрим упрощенную схему подключения генератора к АКБ (см. картинку). Генератор и АКБ можно представить в виде источников ЭДС, у которых есть некоторое внутреннее сопротивление (у генератора Rген, у АКБ Rакб). ЭДС генератора равно Uxx, а ЭДС АКБ Uакб (напряжение АКБ при отключенной нагрузке). Когда Uxx меньше Uакб, зарядка генератора не происходит, а из-за диодов, которые обычно ставят, ток не течет от АКБ к генератору. Когда Uxx становится больше Uакб, появляется действующее напряжение (термин придумал сам, если он не правильный, сильно не ругайтесь). Uдейств=Uxx-Uакб Uдейств порождает зарядный ток Iобщ=Uдейств/(Rген+Rакб). Напряжение, которое мы измеряем на АКБ становится равным Uакб+Iобщ*Uакб. Тогда при увеличении оборотов генератора, увеличивается Uxx, следовательно, увеличивается Iобщ, что будет приводит к увеличению напряжения, измеряемого на АКБ. Так как внутренне сопротивление АКБ обычно мало, то напряжение растет медленно. Это совпадает с реальными наблюдениями. Как же распределяется мощность. Рген = Rген*Iобщ^2 – мощность, которая выделяется на обмотках в виде тепла, т.е. теряется. Pакб = Uакб*Iобщ – мощность, которая идет на зарядку АКБ. Iобщ линейно зависит от Uxx, следовательно, при увеличении оборотов полезная мощность растет линейно, а потери квадратично. Поэтому, при увеличении оборотов КПД генератора падает. Теперь рассмотрим такую важную вещь, как сопротивление обмоток генератора. Обычно, при расчетах намотки генератора, уделяют внимание получению Uxx при некоторых оборотах, а на сопротивление генератора, которое при этом получается, особого внимания не обращают. А как оказывается, зря. Для примера рассмотрим генератор из 4АМА100S4, который сделал Сергей. Данные брал из сообщения http://www.windpower-russia.ru/forum...&postcount=108 Сделал две таблички расчета, первая для звезды, вторая для трех мостов. При звезде Uxx больше в 1,7 раза, а сопротивление больше в 3 раза. На удивление получилось очень хорошо согласовать генератор с винтом, но не это главное. Хотя при подключении звездой напряжение больше, но из-за большого сопротивление генератора КПД оставляет желать лучшего. При подключении же в виде трех мостов, напряжение меньше, но из-за меньшего сопротивления генератора соответствующий зарядный ток мы получаем при меньшем Uxx. В итоге во втором случае, туже полезную мощность мы получаем при большем КПД, что приводи к уменьшению необходимой механической мощности. Это позволяет взять винт меньшего диаметра. При той же быстроходности этот винт дает большие обороты. В результате для получения 450Вт полезной мощности при 8м/с, в первом случаи нам требуется винт диаметром 3,25м, а во втором 2,7м. Единственное преимущество большого винта в том, что зарядка АКБ начинается раньше, чем у маленького. Таким образом, уменьшив внутренне сопротивление генератора, мы получили туже мощность, но при меньшем диаметре винта. Конечно, в своих рассуждениях, я немного упростил ситуацию. В реальности сопротивление АКБ будет уменьшаться при увеличении зарядного тока. А при достижении некоторого напряжение, АКБ начнет кипеть. |
Всё верно за исключением:
Цитата:
Только для этого нам и нужна звезда. Дальше винт всё равно получается недогруженным и три моста дают такой-же ток что и звезда. А уже после 8м/с явное преимущество трёх мостов. Мощности на винте хоть отбавляй, а сопротивление гены уменьшить уже не чем. После того как мой винт 2,3м выдержал во время урагана 1000об/мин, то 500об/мин можно считать номиналом и не бояться отпускать его на такие обороты. (Раньше я от 400об/мин шарахался). Планирую этим летом всё таки сделать понижающий ДС-ДС и без всяких переключений понижать сопротивление гены. Думаю, что потери на КПД преобразования, будут не больше чем потери в проводах плюс на трёх мостах. А токи там не малые, а провода длинные, так что есть над чем подумать . |
Цитата:
Например, у нас есть гена с сопротивлением 1Ом и Uxx=30В и 12В АКБ. Какое напряжение нам надо получить после преобразователя и какая мощность и КПД у нас при этом будут? |
Цитата:
|
Цитата:
|
Цитата:
|
Цитата:
Мы не работаем на активное трёхфазное сопротивление. У нас есть выпрямитель, а после него уже всё по другому... |
Цитата:
|
Цитата:
|
Цитата:
Откуда может взяться мощность, если при КЗ нет напряжения??? Цитата:
Возьми да и подключи нагрузку равную сопротивлению генератора. Или 50% от сопротивления генератора. Тогда и мощность будет одинакова. Добавлено через 45 минут Цитата:
Можно выразиться по другому: Это равносильно тому, что в процессе повышения оборотов мы увеличиваем сечение провода генератора и уменьшаем количество витков. Я уже писал, что на 7-8м/с три моста превосходят звезду, но нет зарядки на 4м/с. |
Часовой пояс GMT +4, время: 15:23. |
Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia