На форуме обязательно:
  1. Заполнить свой профиль НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ КИРИЛИЦЕЙ. См. Правила, п.2.d.
  2. Не писать свой вопрос в первую попавшуюся тему, а вместо этого создать свою. См. Правила, п.3.a.

Рекламу мы не размещаем ни на каких условиях.

теоретические вопросы про генератор

Ответить

Автор темы
pumpurumer
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 09 июл 2018, 21:54
Имя: Дмитрий

теоретические вопросы про генератор

Сообщение pumpurumer » 09 июл 2018, 22:14

я конечно понимаю, что тематика данного форума немного другая, но это одно из немногих мест которое находится по запросу пид синхронный генератор.
есть генератор (автомобильный к примеру).
у него есть характеристика тока от оборотов, примерно такая:
Изображение

идея заключается в том, чтобы поднять ток в возбуждения и снять больше тока при меньших оборотах.
т.е. функционально:
выход генератора -> АКБ -> повышающий преобразователь -> шим -> обмотка возбуждения
шимом рулить через ПИД регулятор, который берет сигнал с АКБ.
или как вариант - рулить не шим, а прямо dc-dc преобразователем.

т.е. все это я могу собрать, попробовать в работе. Вопрос - стоит ли это в принципе пробовать? т.е. могу ли я больше тока снять с генератора, при меньших оборотах по средсвам поднятия тока возбуждения? или я просто спалю этот самый генератор.
или надо поднимать обороты генератора/нужен другой генератор?

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9655
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 143 раза
Контактная информация:

теоретические вопросы про генератор

Сообщение TEB » 09 июл 2018, 22:34

pumpurumer писал(а):
09 июл 2018, 22:14
идея заключается в том, чтобы поднять ток в возбуждения и снять больше тока при меньших оборотах
Идея не нова. Даже большие синхронные генераторы заставляли работать на пониженных оборотах, скажу больше - на переменных, чтобы экономить топливо приводного двигателя, т.к. на разных оборотах и с разной нагрузкой КПД у него тоже разный. В итоге для независимых приводных двигателей от этой идеи отказались - слишком сложно, дорого, не стОит овчинка выделки.
pumpurumer писал(а):
09 июл 2018, 22:14
т.е. могу ли я больше тока снять с генератора, при меньших оборотах по средсвам поднятия тока возбуждения
Можете, но недолго. :) Всё зависит от того когда сгорит генератор или его АРН. Генератор рассчитан на определённый ток возбуждения, ток статора, магнитный поток. Вы собираетесь перегрузить возбуждение, статор и АРН. Какая перегрузочная способность Вашего генератора - мы не знаем, но учитывая то как современные производители на всём экономят, боюсь что никакая. У меня в автомобиле например всё тик в тик подобрано, лишнюю лампочку не поставить.
pumpurumer писал(а):
09 июл 2018, 22:14
Вопрос - стоит ли это в принципе пробовать?
Если есть время, интерес и запасной генератор - я бы попробовал, чтобы получить опыт.

Ветряк делаете?

Отправлено спустя 4 минуты 58 секунд:
Учитывайте, что понижая обороты, Вы вынуждены увеличивать ток возбуждения чтобы сохранить мощность. Точнее не Вы вынуждены, а АРН будет это делать. Эта характеристика что Вы привели - это фактически характеристика работы АРН и есть, в нём самом внутри выполняется ограничение тока возбуждения чтобы не спалить обмотку возбуждения (и сам АРН). АРН придется заменить на более мощный, а вот выдержит ли этот ток возбуждения обмотка возбуждения, и не сгорит ли более мощный АРН от перегрева (в прежнем габарите) - это вопросы.

Отправлено спустя 4 минуты 17 секунд:
Да, и ещё, может оказаться что ток возбуждения Вам поднимать бессмысленно потому что железо войдёт в насыщение магнитным потоком (и тогда сколько не намагничивай - больше предела не будет).
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.


Автор темы
pumpurumer
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 09 июл 2018, 21:54
Имя: Дмитрий

теоретические вопросы про генератор

Сообщение pumpurumer » 09 июл 2018, 22:45

нет, как раз автомобильный генератор мучаю.
проблема в том, что это - не свежий тоётовский дизель и на генераторе стоит вакуумный насос. т.е. другой туда не поставить.
люди ставят второй, на место кондиционера.
потребителей добавилось - перестало хватать дебита с генератора, в пробках по факту акб жрет.
арн уже переделанный стоит, но алгоритм не устраивает. по факту у него нету памяти, т.е. прямое регулирование происходит - соответственно просадка/повышение под нагрузкой все равно есть. и некорректное поведение при периодической нагрузке.
вот хочу версию два арн сделать, чтобы если не сильно упрусь в максимально доступный ток в обмотке возбуждения - можно было его поднять. т.е. железо сделать, поставить. а потом уже программными средствами доделывать.

про насыщение - на сколько я понимаю, это будет выглядеть как - ток поднимаю в возбуждении, а на выходе ничего не меняется ?

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9655
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 143 раза
Контактная информация:

теоретические вопросы про генератор

Сообщение TEB » 09 июл 2018, 23:00

Понятно.
pumpurumer писал(а):
09 июл 2018, 22:45
про насыщение - на сколько я понимаю, это будет выглядеть как - ток поднимаю в возбуждении, а на выходе ничего не меняется ?
Почти. На выходе дым появляется - когда сгорает обмотка возбуждения. Без учёта дыма - да, сколько ни поднимай возбуждение больше мощности генератор не выдаст.

Вы еще не забывайте про то что Вы имеете дело с генератором напряжения, а не тока. подняли ток возбуждения - подняли напряжение холостого хода. Соответственно, предположим что Вам всё удалось, генератор не сгорел и выдаёт 150 ампер вместо 95. Тогда в момент отключения Вашей увеличенной нагрузки генератор выплюнет повышенное напряжение, а потом его отрегулирует - как бы электроника не погорела в Вашей неновой тойёте. :ges_hmm: Не сразу погорит - со временем ей надоест эти импульсы кушать.

[+] Историческая справка, раз речь зашла.
TEB писал(а):
09 июл 2018, 22:43
В итоге для независимых приводных двигателей от этой идеи отказались - слишком сложно, дорого, не стОит овчинка выделки.
Насколько я знаю, эта технология применяется в газовых турбогенераторах Capstone, на выходе генератора стоит выпрямитель-инвертор, выдаёт всегда чистую синусоиду 3 фазы 50 Гц. Контроллер с помощью регулятора, в зависимости от нагрузки поддерживает такие обороты турбины, чтобы её КПД был максимален. То же самое имеет место и в ветрогенераторах (крупных). Слабое место таких генераторов - инвертор: про селективность электрических защит в системах с такой генерацией можно забыть, и про распределение реактивной мощности тоже. Главное что я хотел сказать - в таких системах генератор и его АРН специально рассчитываются на эти режимы, либо подбирают из стандартных с учетом других требований либо изготавливают специально под установку. Вы же пытаетесь стандартный непереразмеренный генератор загнать в режим перегрузки - тут как повезёт.
Отправлено спустя 8 минут 38 секунд:
В качестве доказательства, мы проводили замеры навешенных генераторов на пром.дизеля. Там те же автомобильные стоят, чуток помощнее. Стандартная ситуация: стоит парк ДГ с посаженными стартовыми батареями. Берут одну батарею, заряжают внешним источником, приносят на генератор, запускают его от батареи, ждут минут 15-20, потом отключают от работающего двигателя батарею и несут на следующий ДГ чтобы запустить. Так вот, 24-вольтовый генератор в момент отключения батареи (полностью снимается нагрузка) выплёвывает импульс до 180-200 вольт длительностью максимум 5-7 мсек. Чаще это было напряжение вольт до 70-100 длительностью до 1 мсек. Так вот этого хватало чтобы выжечь всю электронику. Если дизель - не дай RND, CommonRail - считайте что дизель уничтожили.

Я об этом отдельно даже тут писал: viewtopic.php?f=122&p=87867#p76928

Смотрите, автомобиль Ваш. Сгорание может не сразу произойти - полупроводники могут постепенно пробиваться этими импульсами, пока не пробьются окончательно. Риск реален - контроллеры со сработавшей защитой по перенапряжению я получаю в ремонт регулярно. Фото взорванных сапрессоров могу откопать.

Отправлено спустя 17 минут 12 секунд:
Современные навешенные генераторы имеют цифровые АрНы, они побыстрее и вроде лучше успевают эти импульсы гасить. Но все равно в инструкции к моей машине рекомендуется после прикуривания подождать минут 20-30 перед отсоединением, и прямо перед отсоединением проводов включить свет на обоих машинах - чтобы неотключаемую нагрузку создать. А старые обычные регуляторы помедленнее будут - из-за них эта картина и происходит. Когда брат у оф.дилера Хонды работал - к ним привозили дорогие автомобили с убитой электроникой, после прикуривания. Сделал вроде доброе дело, помог соседу завестись - сам попал на ремонт от 100к.
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.


Универсал
не первый раз у нас
не первый раз у нас
Сообщения: 317
Зарегистрирован: 14 фев 2013, 22:42
Имя: Евгений
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 29 раз

теоретические вопросы про генератор

Сообщение Универсал » 09 июл 2018, 23:36

Даже если регулятор напряжения мгновенно отключит обмотку возбуждения, сердечник не размагнитится мгновенно. И всплеск напряжения в бортовой сети гарантирован. Примером может служить кадровая развёртка телевизора, там для формирования обратного хода на отклоняющую систему подаётся импульс обратной полярности с напряжением, в разы больше напряжения, необходимого для прямого хода. И всё равно перемагничивание не мгновенно. Индуктивность, мать её.


Автор темы
pumpurumer
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 09 июл 2018, 21:54
Имя: Дмитрий

теоретические вопросы про генератор

Сообщение pumpurumer » 10 июл 2018, 09:27

спасибо, буду пробовать.
возможно не совсем верно сформулировал описал свою цель.
мне не нужно получить 150 ампер без просадки напряжения из генератора на 90 ампер на максималке.
мне нужно чтобы мой генератор не просаживал напряжение в борт сети на минимальных оборотах. максимальной мощности мне достаточно для питания потребителей с запасом, по приблизительным расчетом мне нужно чтобы напряжение не просаживалось под током порядка 35..40 ампер. ранее постоянных потребителей было примерно на 30 ампер, и все было нормально.

по поводу бросков тока, по идее их должно вдуть в АКБ. только по хорошему нужно кабель от выхода генератора сразу на АКБ вести, а от туда уже в сеть.
в литературе пишут что на частотах свыше 15..20 герц, АКБ ведет себя как конденсатор. с генератора приходит от 30 герц.
осталось понять время размагничивания якоря генератора (хотя-бы порядок цифры).

еще момент не понятный, вот цитата:
На ток возбуждения напрямую влияет величина реактивной мощности, следовательно, при номинальной мощности генератора 1000 кВт (величина взята для примера) и при номинальном коэф.мощности 0,8 (величина должна быть взята с заводской шильды генератора, пока предполагаю что она равна 0,8), номинальная реактивная мощность генератора составляет 1000 кВт / 0,8 * 0,6 = 750 кВАр - это величина реактивной мощности, на компенсацию которой рассчитан и сам генератор и его регулятор напряжения в длительном режиме. Например, в контроллерах AGC ф.DEIF в стандартной комплектации отсутствует в явном виде защита по уровню cos(Ф), но имеется защита от перегрузки реактивной мощностью (защита от перевозбуждения) - это параметр 1530. Можно использовать её (включить), задав там такую уставку, больше которой ток возбуждения уже превысит номинальный. В этом параметре уставка задаётся в процентах от номинальной АКТИВНОЙ мощности, но с размерностью кВАр. То есть чтобы задать уставку 750 кВАр при номинальной мощности генератора 1000 кВт нужно задать в параметре 1530 значение 75%.
1000 кВт / 0,8 * 0,6 = 750 кВАр - я не понял, что такое 0.6.


alex45
не первый раз у нас
не первый раз у нас
Сообщения: 306
Зарегистрирован: 30 сен 2016, 15:22
Имя: Соловьев Алексей Леонидович
Благодарил (а): 4 раза
Поблагодарили: 37 раз

теоретические вопросы про генератор

Сообщение alex45 » 10 июл 2018, 09:32

pumpurumer, есть проверенный способ увеличить напряжение в бортовой сети автомобиля на малых оборотах. В разрыв провода, который идёт от АКБ к АРН, надо поставить диод в прямом направлении (катод в сторону АРН). В этом случае АРН будет думать, что напряжение в бортовой сети снизилось на величину падения напряжения на прямо смещённом диоде (0,6 В) и немного добавит ток возбуждения. Как правило, этого хватает, чтобы все потребители работали на малых оборотах.


Автор темы
pumpurumer
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 4
Зарегистрирован: 09 июл 2018, 21:54
Имя: Дмитрий

теоретические вопросы про генератор

Сообщение pumpurumer » 10 июл 2018, 09:58

не всегда.
проверенно.
и со штатным АРН, и с кастомным АРН.
и даже если возбуждение подключить на прямую к АКБ без АРН на ХХ, включить всех потребителей - будет просадка напряжения.
точнее примерно так:
если напряжение в БС каким-то способом упадет ниже 14 вольт, оно уже ни когда не поднимается на ХХ выше, даже если подключить возбуждение на прямую к выходу генератора без АРН.
при этом, если кратковременно снять нагрузку - напряжение поднимается до 14..15 вольт (это по вольтметру, на самом деле хз сколько там), а затем обратно включить нагрузку - напряжение будет стоять на 15 вольтах.

я думаю что такой эффект вызван тем, что обмотку возбуждения (количество витков в ней) подбирали таким способом, чтобы на ХХ при штатных потребителях АРН подключал её с заполнением в 100%. и как раз появлялось нормальное 13.8 вольт.

другие элементы системы я проверял (т.е. проскальзывание ремня или не исправность генератора или выпрямителя исключены).
соответственно надо либо поднимать обороты генератора на ХХ, либо иметь возможность вдуть в обмотку возбуждения нужный ток при любых обстоятельствах.

вариант с инвертором после генератора тоже рассматривал, но 100 ампер это уже слишком большие токи, и дешевле получится генератор новый изготовить :)


quq
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 39
Зарегистрирован: 08 сен 2014, 07:56
Имя: Курочкин Петр Александрович
Благодарил (а): 9 раз
Поблагодарили: 6 раз

теоретические вопросы про генератор

Сообщение quq » 10 июл 2018, 10:41

соответственно надо либо поднимать обороты генератора на ХХ

Ага, подобрать шкив с меньшим диаметром, который может компенсировать натяжитель.
по поводу бросков тока, по идее их должно вдуть в АКБ
АКБ не ВЧ конденсатор, скорость движения ионов в растворе не велика, буферность раствора в пластинах?, не знаю... мне не попадалось информация по быстродействию и внутреннему сопротивлению при ms импульсе зарядного напряжения.
PS Прикуривать я даю только с выключенным зажиганием и прогретом АКБ, генератор не сильно много тока добавит к стартерному, + конфликта АРНов не будет.

Аватара пользователя

TEB
администратор
администратор
Сообщения: 9655
Зарегистрирован: 17 июн 2008, 15:01
Имя: Евгений свет Брониславович
Благодарил (а): 122 раза
Поблагодарили: 143 раза
Контактная информация:

теоретические вопросы про генератор

Сообщение TEB » 10 июл 2018, 11:16

pumpurumer писал(а):
10 июл 2018, 09:27
мне нужно чтобы мой генератор не просаживал напряжение в борт сети на минимальных оборотах. максимальной мощности мне достаточно для питания потребителей с запасом, по приблизительным расчетом мне нужно чтобы напряжение не просаживалось под током порядка 35..40 ампер. ранее постоянных потребителей было примерно на 30 ампер, и все было нормально
АРН генератора уменьшает ток возбуждения на малых оборотах по двум причинам:
1. объективная - с падением частоты падает КПД генератора (магнитный поток уменьшается), это происходит естественно.
2. субъективная - чтобы не сжечь обмотку возбуждения АРН ограничивает ток возбуждения. Внутри таблетки стоит в том числе и простой ограничитель.

Вы же хотите эту защиту исключить:
pumpurumer писал(а):
10 июл 2018, 09:58
иметь возможность вдуть в обмотку возбуждения нужный ток при любых обстоятельствах.
Вам, как минимум, придется поменять АРН и надеяться, что генератор выдержит - Вот и всё. Вперёд к экспериментам. Отключая защиту, ответственность Вы берёте на себя - Ваш автомобиль, Ваш генератор.
pumpurumer писал(а):
10 июл 2018, 09:58
если кратковременно снять нагрузку - напряжение поднимается до 14..15 вольт (это по вольтметру, на самом деле хз сколько там), а затем обратно включить нагрузку - напряжение будет стоять на 15 вольтах
Всё верно. Генератор поднимает напряжение без нагрузки в результате естественного процесса, а потом удерживает его и под нагрузкой, считая что появилось большое потребление и надо подзарядить аккумулятор. Думаю что если Вы подождёте ещё минут 20-30, то напряжение снова упадёт.
[+] вот например у меня
Сразу после запуска даже на холостых генератор выдает 15.2 вольта - заряжает аккумулятор, компенсирует потери энергии после пуска. Но у меня генератор переразмеренный. Автомобиль с вебастой, соответственно увеличенный аккумулятор и под него увеличенный генератор плюс блок управления зарядом, командующий АРНом по CAN в том числе и с учётом наружной температуры воздуха и продолжительности работы вебасто и длительности работы стартера перед пуском (в аналогичных автомобилях без штатной вэбасто аккумулятор меньше, генератор меньше, схемы контроля заряда нет, по крайней мере 4 года назад не было). Через некоторое время напряжение падает до 14.6 В, а ещё позже и того ниже - до 13.6. Летом это время может быть минут 10-20, зимой - до часа а то и двух. Электроника бережёт аккумулятор, не допуская перезаряда, но и компенсируя температуру и фактическую потерю энергии (вебаста летом не работает, и на морозе аккумулятор хуже набирает заряд). В неновых а/м я наблюдал нечто похожее, но без компенсации температуры воздуха (время не зависит от наружной температуры). Мои соратники по марке тоже это отмечают.
pumpurumer писал(а):
10 июл 2018, 09:27
еще момент не понятный, вот цитата:
К Вашему случаю это не относится. У Вас сеть постоянного тока. В ней коэф.мощности всегда равен 1, полный ток и мощность равны активным, реактивного тока и мощности нет. Реактивные составляющие проявляются только в переходных процессах. Так что пропускайте, это не про Вас.
[+] но для общего развития
pumpurumer писал(а):
10 июл 2018, 09:27
1000 кВт / 0,8 * 0,6 = 750 кВАр - я не понял, что такое 0.6.
Полная мощность S состоит из суммы активной мощности P и реактивной мощности Q. S = корень квадратный (P^2 + Q^2). Квадрат гипотенузы S равен сумме квадратов катетов активной и реактивной мощности.
А также P = S*cos(Ф), где Ф - угол фазового сдвига между током и напряжением. Соответственно Q = S*sin(Ф), принимая что P = S*cos(Ф) получаем что S = P/cos(Ф) и подставляем это в Q = S*sin(Ф) = P/cos(Ф)*sin(Ф).
В Вашем примере cos(Ф) = 0.8, стало быть Ф=arccos(Ф), а 0.6 = sin(Ф) = sin(arccos(Ф)).
Отправлено спустя 12 минут 58 секунд:
По, моему, вместо возни с генератором и рисков для сети и генератора, проще посмотреть, что это за дополнительная нагрузка появилась и возможно стабилизировать напряжение на её входе.
pumpurumer писал(а):
10 июл 2018, 09:27
максимальной мощности мне достаточно для питания потребителей с запасом, по приблизительным расчетом мне нужно чтобы напряжение не просаживалось под током порядка 35..40 ампер. ранее постоянных потребителей было примерно на 30 ампер, и все было нормально.
Ну зачем же Вы тогда лукавите, говоря что Вам мощности хватает? Очевидно что нехватает. Автомобиль изначально был рассчитан производителем на работу в определённом режиме, в частности генератор - при токе до 30А. Для этого был установлен такой генератор какой установлен, он может быть с номиналом 40 и 50 и 90А. Его взяли с запасом чтобы нормально держал напряжение при токах до 30А, на бОльшие токи производитель автомобиля не рассчитывал. Кстати, ток можно просто замерить - это вернее.
По вопросам работы Форума можно обратиться по этим контактам.

Аватара пользователя

GrayCat
здесь недавно
здесь недавно
Сообщения: 38
Зарегистрирован: 25 янв 2018, 10:04
Имя: Александр
Благодарил (а): 1 раз
Поблагодарили: 2 раза

теоретические вопросы про генератор

Сообщение GrayCat » 12 июл 2018, 13:25

Не помню, как так в автомобильных генераторах, а в электромоторах есть ещё такой момент: охлаждение движка "по-простому" осуществляется крыльчаткой на его же валу. -> чем меньше обороты, тем меньше и охлаждение. При "линейной" нагрузке это как раз нормально. Но, если приходится, например, с помощью частотного преобразователя тягать большую нагрузку на малых оборотах, то собственного охлаждения двигателя уже недостаточно -- необходимо организовывать дополнительный обдув внешним вентилятором.

Вот с генератором, скорее всего, будет похожая петрушка. Т.е. "раскочегарить" выходной ток путём повышения возбуждения - скорее всего, можно, но кто будет отводить излишнее тепло? Тем более, малые обороты при большой нагрузке -- это, скорее всего, режим "В Пробке", когда и набегающего потока воздуха нет.

Так что лучше или заменить генератор, или избавляться от лишнего потребителя. Прикрутить к нему ВСУ :lol: .
Gray©at.

Ответить

Вернуться в «Генераторы и электростанции»