Zbyt duża moc tracona w liniowych regulatorach napięcia w motocyklach?

Sat Nov 03, 2012 12:49 pm   

Pytanie z pogranicza elektroniki i motocykli.

Nie mam pojęcia jak to jest w samochodach, ale w motocyklach stosuje
się liniowe regulatory napięcia. Alternator ma 3 fazy, generujące np.
20-60V AC, a regulator prostuje to i robi z tego napięcie ładowania
akumulatora, resztę wytracając na tyrystorach. Temperatura jest potem
odprowadzana przez duży radiator, przykręcony do ramy.

Pytanie - dlaczego tyle mocy się marnuje i nie jest robione impulsowo?
Takie regulatory są nawet w motocyklach naszpikowanych elektroniką dużo
bardziej skomplikowaną, niż przetwornica step-down. Komputer sterujący
wielopunktowym wtryskiem, cała masa czujników, a do tego zwykły liniowy
regulator. Chodzi o rozmiary dławików, czy o co? Nie o awaryjność, bo te
regulatory często się przegrzewają, szczególnie w niektórych modelach.
Przecież regulator liniowy to większe wymagania odnośnie chłodzenia,
grubsze uzwojenia alternatora, grubsze przewody od alternatora do
regulatora, większe prądy płynące przez kostki łączące alternator
z regulatorem (kolejny awaryjny element)... to same wady. O spalaniu nie
wspominam, bo jakiś wpływ na pewno jest, ale nie wiem czy nie pomijalnie
mały.

Macie pomysł, dlaczego tak jest?

--
Gof
http://motogof.tumblr.com/

Sat Nov 03, 2012 12:49 pm   

Dnia Sat, 3 Nov 2012 10:49:33 +0000 (UTC), Adam Wysocki napisał(a):

W samochodach z reguly alternator ma uzwojenie wzbudzenia, i stosowny
regulator tak reguluje, aby w instalacji bylo ok 14.5V.


Ktos pewnie tak zrobil raz, sprawdzilo sie, to nasladuja


mysle ze akurat sprawnoscia to sie tam nikt nie przejmuje.
Nie zauwazysz spadku zuzycia paliwa, jak bedzie lepszy regulator.
A ze sie przegrzewa ... producent wiecej zarobi :-)

Byc moze chodzi tez o stalosc zuzycia pradu, alternatory z uwagi na spora
indukcyjnosc maja dosc stala wydajnosc pradowa - jak zapalisz lampe to nie
bedzie 60V, tylko np 15-20V w zaleznosci od obrotow.

Poza tym pamietam jeden schemat - tam nie bylo liniowego stabilizatora,
tylko uzwojenia alternatora byly zwierane tyrystorami. Sam jestem ciekaw
.... czyzby w takim zwarciu straty byly stosunkowo male ?
Calosc ponoc plywala w oleju, wiec w sumie straty malo istotne :-)


Akurat nie - sa jakie sa ... a nie, przepraszam - moglby plynac prad
mniejszy przed przetwornica. Ale przy spokojnej jezdzie i tak musialyby byc
grube.

J.

Sat Nov 03, 2012 1:12 pm   

Adam Wysocki wrote:


1. nie wytracając na tyrystorach.
2. temperatury nie da się odprowadzić, ale ciepło tak.
3. napięcie też niezbyt pasuje


Najpierw mi wytłumacz, jak chcesz liniowo regulować napięcie tyrystorami, bo
niezbyt ogarniam.

Waldek


--
My jsme Borgové. Sklopte štíty a vzdejte se. Odpor je marný.

Sat Nov 03, 2012 1:22 pm   

Sat, 03 Nov 2012 13:12:23 +0100 Waldemar Krzok
<waldemar@zedat.fu-berlin.de> napisał:


Dając tyrystory zamiast diód do prostownika trójfazowego za
alternatorem i sterując kątem ich "zapłonu"? Wiem że trochę będzie
kłopotu bo częstotliwość zmienna, ale myślę że temat do ogarnięcia
nawet na układach analogowych, bez procka.

Też się zastanawiałem dlaczego jest stosowany układ ze zwieraniem.
Dwie strony z serwisówki od Suzuki GN250:
http://maciek100.boo.pl/inne/chrg1.jpg
http://maciek100.boo.pl/inne/chrg2.jpg

Dzisiaj chyba łatwiej byłoby po prostu dać za prostownikiem
przetwornicę. Dlaczego się tak nie robi? Jakieś względy niezawodności
czy co?

Sat Nov 03, 2012 1:28 pm   

Sat, 03 Nov 2012 13:12:23 +0100 Waldemar Krzok
<waldemar@zedat.fu-berlin.de> napisał:


Dając tyrystory zamiast diód do prostownika trójfazowego za
alternatorem i sterując kątem ich "zapłonu"? Wiem że trochę będzie
kłopotu bo częstotliwość zmienna, ale myślę że temat do ogarnięcia
nawet na układach analogowych, bez procka.

Też się zastanawiałem dlaczego jest stosowany układ ze zwieraniem.
Dwie strony z serwisówki od Suzuki GN250:
http://maciek100.boo.pl/inne/chrg1.jpg
http://maciek100.boo.pl/inne/chrg2.jpg

Dzisiaj chyba łatwiej byłoby po prostu dać za prostownikiem
przetwornicę. Dlaczego się tak nie robi? Jakieś względy niezawodności
czy co?


PS. Kurde, ludziki, jak crosspostujecie i FUTujecie to warto o tym
wspomnieć gdzieś w postach...

Sat Nov 03, 2012 1:41 pm   

Dnia Sat, 03 Nov 2012 13:22:22 +0100, __Maciek napisał(a):

To jest nawet prostsze niz sie wydaje - wystarczy "gorne" diody zastapic
tyrystorami, a na ich bramki podac ok 15V.
Jak na wyjsciu, czyli tez na katodzie, napiecie jest zbyt wysokie, to prad
bramkowy nie plynie, wiec tyrystor sie nie otwiera.
Ale jak spadnie ponizej ~14.4V, to przez diode bramkowa prad plynie i sie
tyrystor otwiera do konca okresu. Regulacja jest co prawda bardziej
zero-jeden, ale powinna dzialac.


J.

Sat Nov 03, 2012 1:53 pm   

(FUT p.m.e)
Użytkownik "J.F." <jfox_xnospamx@poczta.onet.pl> napisał w wiadomości
news:12cst0klu2qdx$.tgzabmolemux.dlg@40tude.net...

Nie pójdzie wieść, że producent XYZ robi gówno i "od niego nie kupować, bo
się w drodze zjara i nie będzie jak wrócić"?


W moim rowerowym dymanku (nie poprawiać, wiem, dynamo) zrobiłem pomiar -
najpierw woltomierz, pedały w ruch (dymanko jest na tylnym kole), napięcie
doszło gdzieś do 18V i mimo mocnego zwiększania obrotów już wiele nie
urosło... no, dociągnęło może do 19 z haczykiem i do 20 już nie doszło.
Podobnie prąd - dość szybko doszło do ok. 500 mA i mimo zwiększania obrotów
już dalej nie rosło. Pomiar oczywiście, bez dodatkowego obciążenia
odbiornikami. Dla mnie jak znalazł - rozebrałem dwie stare latarki diodowe,
diody z większej do przodu przez prostownik, mniejsza na tył, tez przez
prostownik "grec" (czy jak się to powinno pisać), kondensator gładzący na
obu (ale i tak miga na najwolniejszych obrotach), już przy wolnej jeździe
świeci na full i jasność jest szybko stała. Diod jest tyle, że żadna nie
jest przeciążona. Może tak jest dobrana indukcyjność uzwojeń, że w miarę
wzrostu obrotów, jak rośnie częstotliwość, to tym samym rośnie tez
reaktancja w obwodzie i więcej się odkłada na uzwojeniach, i w ostatecznym
rozrachunku, z 2PK, napięcie na odbiornikach jest względnie stałe (bo na
źródle i na oporze wewnętrznym napięcie rośnie odpowiednio jednakowo),
zależnie oczywiście od obciążenia i jego charakteru... (wektory, fazy, takie
tam...)? Hmmm... to czemu w moim dymanku prawie stałe (w sensie wartości,
nie kierunku) było napięcie na biegu jałowym, mimo mocnego zwiększania
obrotów? Prąd rozumiem, ale napięcie? Nie zgadza mi się z 2PK... A nie będę
rozbierać prądniczki.


Mam nadzieję, że nie wirowało w tym oleju...?

--
Pod żadnym pozorem nie zezwalam na wysyłanie mi jakichkolwiek reklam,
ogłoszeń, mailingów, itd., ani nawet zapytań o możliwość ich wysyłki.
Nie przyjmuję ŻADNYCH tłumaczeń, że mój adres e-mail jest ogólnodostępny
i nie został ukryty. Wszelkie próby takich wysyłek potraktuję jako stalking.

Sat Nov 03, 2012 2:36 pm   

__Maciek wrote:


Zgadza się. Ale dalej nie jest to regulator liniowy, tylko impulsowy.
Liniowo reguluje się uzwojenie wzbudzenia, a i to niekoniecznie, bo można
PWM.


OK, wystarczy elektronika

Waldek

--
My jsme Borgové. Sklopte štíty a vzdejte se. Odpor je marný.

Sat Nov 03, 2012 3:53 pm   

Dnia Sat, 3 Nov 2012 07:05:19 -0700 (PDT), mysiur@wp.pl napisał(a):

Czemu nie ?


Kiedys magnesy byly gorsze .... aczkolwiek juz stosowane w wielu
silniczkach w samochodzie.

J.

Sat Nov 03, 2012 4:05 pm   

Popatrzylem na schematy. Mysle ze chodzi o uproszczenie konstrukcje alternatora.

Alternator z wzbudzeniem w postaci magnesu trwalego zamiast cewki wzbudzenia sterowanej z klasycznego regulatora napiecia.

Taka konstrukcja maszyny elektrycznej jest mozliwa przy relatywnie małych mocach. Do samochodu juz by sie nie nadawałą. W moto wystarsza.


Mnie to mimo wszystko zdziwiło - w "motocyklach" MZ ktorymi kiedys jezdzilem byl normalny alternator na wale z wzbudzeniem obcym i klasycznym regulatorem. Moc alternatora to cos (o ile pamietam) 220W

Sat Nov 03, 2012 4:07 pm   

Hello Adam,

Saturday, November 3, 2012, 11:49:33 AM, you wrote:


Nie tak - tyrystor zwiera fazę (crow-bar) a cieplo wytraca się w
cewkach zazwyczaj chłodzonych olejem...


Bo wymagałoby uzwojenia wzbudzenia a na magnesach trwałych jest
mniejsze. Poza tym - to ma charakterystykę bliską źródła prądowego.


Ale po przegrzaniu dostają zwarcia. Zwarcie w step-down oznacza pełne
napięcie na wyjściu :(

[...]

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Sat Nov 03, 2012 11:25 pm   

W dniu 2012-11-03 13:53, Anerys pisze:

To musisz mieć dynamo z wbudowanym elektronicznym ogranicznikiem napięcia.
Z moich pomiarów dynam wynika, że napięcie rośnie właściwie liniowo z
obrotami:
http://www.bpa.com.pl/pub/Dynamo%20DH-3D71.pdf
http://www.bpa.com.pl/pub/Dynamo%20DH-2N30.pdf
Ja bez problemów rowerem wykręcam 140V peak-to-peak...

Trochę linków do innych opracowań o dynamach rowerowych na dole:
http://www.bpa.com.pl/pomysly/rowery/zasilanie/dynamo_1


Wracając do tematu, jeśli uzwojenie alternatora jest zwierane to
(zależnie od konstrukcji) potrafi on wprowadzać mniejsze straty
mechaniczne niż nieobciążony alternator z rozwartym uzwojeniem. (tak
słyszałem). Wycinając więc co któryś półokres z przebiegu można w miarę
płynnie regulować moc dostarczaną do akumulatora i obciążenia.


--
Pozdrawiam,
Andrzej

Sun Nov 04, 2012 8:35 pm   

Sat, 3 Nov 2012 16:07:18 +0100 RoMan Mandziejewicz
<roman@pik-net.pl.invalid> napisał:


Ale po co uzwojenie wzbudzenia? Po takiej maszynie (wzbudzanej
magnesami trwałymi) nie można dać po prostu przetwornicy? Myślę że
przedpiśca miał to na myśli...



To jaki problem dać przetwornicę izolowaną, np. forward lub dla
mniejszych rozmiarów, push-pull? Ewentualne zwarcie kluczy nie będzie
skutkowało pełnym napięciem na wyjściu.

Sun Nov 04, 2012 11:17 pm   

Hello __Maciek,

Sunday, November 4, 2012, 8:35:10 PM, you wrote:


Przetwornica jest marnym pomyslem z kilku powodów:
1. Ekonomia.
2. Niełatwo jest zbudować przetwornicę współpracującą ze źródłem o
bardzo wysokiej rezystancji dynamicznej.
3. Podalem niżej.


Jasne. Ale taka propozycja spowodowałaby zawał księgowego
zatwierdzającego projekt.

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Wed Dec 05, 2012 10:11 am   

Obecnie stosowane regulatory są beznadziejnie proste i składają się z dość
topornych elementów. Przetwronica to już bardziej skąplikowany kawałek
elektroniki. A że jeszcze się dodatkowo grzeje i przewodzi duże prądy, to
awaryjność staje się problemem.
Poza tym jesteś pewien, że przetwornica o takiej mocy zmieściła by się w
obudowę niedużego regulatora?
Przypuszczam również, że była by znacznie droższa, nawet uwzględniając
oszczędności na innych elementach układu.

pozdr
S