Выходная мощность генератора

Обзор:

В настоящее время я работаю над проектом, для которого требуется генератор на 24 В, который питается от двигателя косилки.

Этот двигатель, в частности, работает со скоростью около 3000 об/мин и не превышает 3200 об/мин (на основе нескольких быстрых тестов с дешевым тахометром).

Основная причина этого вопроса заключается в том, что я пытаюсь понять взаимосвязь выходной мощности между генератором и двигателем.

Пример:

Я провел небольшое исследование и увидел, что генераторы переменного тока, соответствующие стандарту ISO 8854 , оцениваются как IL/IRA VTV. Где ILвыходная сила тока в режиме холостого хода, IRноминальная выходная сила тока и VTиспытательное напряжение.

Однако при просмотре генераторов переменного тока в Интернете эти показатели часто не учитываются, что наводит меня на мысль, что я могу неправильно интерпретировать их значение.

Например, в качестве ссылки на приведенные ниже вопросы возьмите этот Delco 10SI (1102916) , рассчитанный на 40 А при 6000 об/мин.

Вопросы:

Если вы знаете, что двигатель работает со скоростью 3000 об/мин, максимум 3200 об/мин; Зацепляете ли вы шкив генератора таким образом, чтобы обороты работающего двигателя (3000 об/мин) сопоставлялись с номинальным числом оборотов генератора (6000 об/мин), чтобы регулярно обеспечивать 40А? Или постоянное нажатие 40А сгорит генератор? Другими словами, если измерения, предусмотренные для генератора, основаны на 6000 об/мин, является ли это пиком (максимальное число оборотов в минуту, которое должен видеть генератор)? или средние (средние рабочие обороты)?

Если это пиковые обороты, можете ли вы просто линейно экстраполировать и сказать, что при 3000 об/мин генератор будет обеспечивать половину тока (20 А)?

Фон:

С точки зрения применения генератор на 24 В будет использоваться для зарядки двух аккумуляторов 12 В 55 Ач (соединенных последовательно при 24 В). Ожидаемое время работы двигателя составляет около 1 часа. Цель состоит в том, чтобы зарядить аккумуляторы во время работы двигателя газонокосилки в течение этого часа.

Крест размещен здесь: mechanics.stackexchange.com/q/77230/10976
Обычный трехфазный синхронный генератор с регулировкой обмоткой возбуждения не так чувствителен к скорости. У меня нет точных цифр, но вы можете приблизиться к полному номинальному току в довольно широком диапазоне оборотов.

Ответы (2)

Генератор автомобиля предназначен для питания различных электрических нагрузок, а также для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля.

Наибольший ток будет потребляться от аккумулятора во время запуска двигателя, а генератор переменного тока компенсирует это после запуска двигателя. Аналогично после разряда при неработающем двигателе.

Поскольку батарея будет быстро разряжаться и заряжаться, ее разрядка будет довольно низкой. Зарядный ток также не будет очень высоким при зарядке постоянным напряжением от генератора (без контроля тока).

Для текущего проекта степень разрядки аккумуляторов будет ключевым фактором при оценке максимального требуемого зарядного тока.

Зарядный ток = (напряжение генератора - напряжение аккумуляторной батареи) / внутреннее сопротивление аккумуляторной батареи

Предполагается, что батареи будут достаточно разряжены после питания внешних нагрузок.

Необходимо убедиться, что величина зарядного тока не будет губительна для аккумулятора. В противном случае двигатель потребуется дросселировать, чтобы генерировать меньший ток.

Следующая дополнительная информация может оказаться полезной.

Автомобильный двигатель развивает максимальный крутящий момент примерно при 2000 об/мин. Наилучшая топливная экономичность будет достигнута примерно при этом числе оборотов в минуту, что сделает его оптимальным для движения накатом.

Автомобильные генераторы переменного тока предназначены для более высоких частот, чтобы уменьшить размер и упростить фильтрацию выходных пульсаций (при этом сама батарея работает как конденсатор на более высоких частотах).

Было установлено, что при частоте выше 600 Гц эффективность преобразования генератора переменного тока упадет из-за скин-эффекта, что приведет к уплощению кривой скорости/мощности.

12-полюсный генератор будет генерировать 600 Гц при 6000 об/мин. В этом и заключается значение рейтинга 6000 об/мин.

Передаточное отношение шкива 3:1 обеспечит обороты генератора 6000 об/мин при 2000 об/мин двигателя с выбегом.

Номинал IL/IRA VTV определяет максимальный выходной ток IL на холостом ходу, максимальный выходной ток IR при 6000 об/мин при испытательном напряжении 13,5 В.

Фактический выходной ток генератора будет зависеть от нагрузки. Если двигатель работает на холостом ходу со скоростью 1000 об/мин, а генератор переменного тока вращается со скоростью 3000 об/мин, он сможет обеспечить 50-80 % номинального тока.

Число оборотов генератора может превышать 10 000, но не должно превышать 18 000.

Сглаживание кривой скорость/мощность по своей сути защищает генератор переменного тока от повреждения из-за перегрузки по току на более высоких скоростях.

Спасибо, @vu2nan, я бы проголосовал, но в настоящее время недостаточно представителей. Просто чтобы замкнуть цикл, я хотел задать пару связанных вопросов: 1.) При условии, что мой двигатель работает на частоте 3000 об/мин, имеет смысл использовать передаточное число 2:1, чтобы генератор вращался на частоте 6000 об/мин. Но сожжет ли это генератор, если он будет работать на этих оборотах в течение часа? 2.) В плане измерения скорости разряда; Если вы знаете, что средняя нагрузка вашей системы составляет 20 А (контроллер двигателя, микроконтроллер, двигатели, приемопередатчик) при последовательном питании от аккумуляторов AGM емкостью 50 Ач в течение часа, как бы вы рассчитали теоретическую скорость разряда?
В любое время, Робби, и не беспокойтесь о голосовании. Работа генератора на 6000 об/мин в течение часа не сожжет его. Заряд вашей батареи разрядится примерно на 40% при потреблении 20 А в течение часа. (Аккумуляторы на 55 Ач, соединенные последовательно, будут выдавать только 55 Ач!). Вопрос заключается в том, будет ли максимальный зарядный ток, подаваемый генератором переменного тока на батарею, разряженную на 40%, вредным для батареи.
Это имеет смысл @vu2nan. Мне удалось вытащить таблицу данных для используемых батарей, которую я прикрепил к исходному сообщению. Исходя из этого, внутреннее сопротивление составляет ~ 9,0 мОм. Это должно помочь мне рассчитать ток заряда по формуле, которую вы упомянули выше. В их примере это было около 2,45 В на ячейку. Наконец, последний вопрос: теперь, когда я связал характеристики заряда, это *должно помочь мне понять золотую середину для зарядной емкости, верно? Другими словами, настроить обороты генератора таким образом, чтобы он обеспечивал безопасное количество тока для подзарядки системы?
Привет Робби, Внутреннее сопротивление будет увеличиваться с уменьшением степени заряда. Я полагаю, вам нужно будет провести некоторые испытания, чтобы определить параметры. Веселиться!
Спасибо, Робби.

Мне это не кажется очень линейным (производительность генератора CS144 с этого сайта:

введите описание изображения здесь

Выходная мощность генератора
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v