Обсуждаем программы расчёта генератора

[BenGunn]

Сообщение от Сергей

Во вторую часть таблички где начинается Винт я не хочу и вникать.
Сложно это всё для меня, да и нет особой необходимости.
С определением обмоточных данных верхняя часть успешно справляется.

А зря, в ней как раз весь шоколада.
Давай распишу по подробнее, что бы было понятно.
Диаметр – диаметр винта, у нас 3 метра.
КИЭВ – предполагаемый КИЭВ винта. Беру 0,35, что бы мощности было с запасом.
Быстроходность – предполагаемая быстроходность винта.
Коэффициент мультипликации – у нас все на прямую, так что 1.
Падение напряжения на диодах моста – поставил 1В.
Индуктивность – так как мы её не учитываем, то просто вбил маленькое число.
Число полюсов – требуется для расчета индуктивного сопротивления, у нас 12.
Напряжение на АКБ – текущее напряжение на АКБ.

Табличка.
Скорость ветра – указываем скорости ветра. Я вбил начиная с 4м/с до 8м/с.
Обороты винта – определяются по скорости ветра, быстроходности и диаметру винта.
Мощность винта – механическая мощность винта. Определяется по диаметру винта, скорости ветра и КИЭВ.
Обороты генератора – так как у нас нет мультипликатора, то они совпадают с оборотами винта.

Фазные значения.
Тут можно смотреть только колонку XX.
XX - фазное напряжение.

Суммарные.
Потери на обмотках – сколько Вт теряется на обмотках.
Полезная мощность – сколько Вт идет на АКБ.
Полная мощность – сколько мощности потребляет генератор.
КПД – КПД генератора, правда, без учета потерь на мосту.

Трёхфазный мост / звезда
Тут интересные:
I batt – сила тока на АКБ.
Потери в выпрям. – потери в Вт на диодах моста.
Р нагрузки – сколько Вт в итоге идет на зарядку АКБ.

Самое интересное, что показывает эта таблица это то, что если зарядка начинается при 4м/с, то при 8м/с КПД генератора будет меньше 50%. Это мне очень не нравится, но как это исправить, я пока не придумал.

Так же можно сравнивать столбцы “Мощность винта” и “Полная мощность генератора”. Из них видно перегружен винт или нет, а это позволяет подбирать быстроходность винта.

[hecs]

После моста надо на 1,33 умножать и это не из википедии а из учебника по расчёту БП, правда нашёл я этот учебник уже после того как получил эту величину экспериментально.
Да кстати, спасибо Сергею, обратил внимание: последний столбец R нагр. экв. в табличке расчёта на АКБ нужно домножить на 1,33. Это ни на что не влияет т.к. выведено исключительно для наглядности но исправить нужно.

[BenGunn]

Сообщение от hecs

После моста надо на 1,33 умножать и это не из википедии а из учебника по расчёту БП, правда нашёл я этот учебник уже после того как получил эту величину экспериментально.

Эта же табличка, но с коэффициентом 1,33.
А к остальному есть замечания?

Так, товарищи, что будем делать с КПД 50%? У кого какие идеи?

[hecs]

Сообщение от BenGunn

А к остальному есть замечания?

Вечером посмотрю, сейчас некогда.

Сообщение от BenGunn

что будем делать с КПД 50%

Ничего с этим нельзя сделать т.к. это и есть основной недостаток работы винта на акб без контроллера. Надо согласовывать систему так, чтобы в начале рабочего диапазона винт работал с приличным недогрузом и необходимые обороты набирал, переходя на большую быстроходность. Тогда в конце рабочего диапазона, возможно удастся сохранить кпд.

[Сергей]

Сообщение от BenGunn

Самое интересное, что показывает эта таблица это то, что если зарядка начинается при 4м/с, то при 8м/с КПД генератора будет меньше 50%. Это мне очень не нравится, но как это исправить, я пока не придумал

Хекс всё верно описал. Хочу добавить от себя, что как раз в начале диапазона когда винт недогружен, как раз и есть смысл использовать понижающий DC-DC преобразователь управляемый МК. Тогда за счёт снижения высокого КПД можно пригрузить винт и получить больше мощности в нагрузке.
Но нам это пока не грозит.

Сообщение от BenGunn

Эта же табличка, но с коэффициентом 1,33. А к остальному есть замечания?

Есть.
Я тебя ещё раз прошу. Вынеси это число наружу таблицы и пусть каждый что хочет то и ставит.

Сообщение от hecs

После моста надо на 1,33 умножать и это не из википедии а из учебника по расчёту БП, правда нашёл я этот учебник уже после того как получил эту величину экспериментально.

Наверное я начинаю понимать откуда это взялось:
"Средняя ЭДС равна: , то есть в раз больше, чем в схемах «треугольник-Ларионов» и «три параллельных полных моста» и вдвое больше, чем в схеме Миткевича"
А треугольник Ларионова в свою очередь:
"Средняя ЭДС равна: , то есть больше, чем в выпрямителе Миткевича."
Вот и получается, что 1,73 нужно умножать на 1,35.

Добавлено через 30 минут

Сообщение от hecs

правда нашёл я этот учебник уже после того как получил эту величину экспериментально

Ну вот не верю я и всё тут.
Как то Valeriy, давал выдержку из пособия по автогенам (а он в них профи);
И там сказано 2-2,1 от фазного. Может у тебя мост из диодов Шотки? я не знаю.
Но:

Сообщение от BenGunn

Падение напряжения на диодах моста – поставил 1В.

Зря. И в корне не правильно.
Второй раз на одни и те же грабли.
Первый раз когда ЭДС умножил на 1,33 а внутреннее сопротивление нет,
а сейчас не умножил этот 1В на 2,34 а потом ещё на 6 шт.
А факты упрямая вещь.
При прокрутке тестовой катушки, я измерял и переменку и после диодного моста.
620об/мин 40В переменки 36В постоянки.
320об/мин 20В переменки 18В постоянки.
В обеих случаях ровно 10% ЭДС куда-то деваются.
А теперь от наших расчётных 2,34 да отнимим эти 10% и получим 2,106
Повторюсь ещё раз.
Может и можно получить эти 2,1 но у меня не получалось.
И поэтому, чтобы себя не обманывать а идти с запасом я всегда в расчёт вставляю 2,0.

[hecs]

Сообщение от Сергей

Ну вот не верю я и всё тут.

Верю не верю а с результатами замеров не поспоришь. Пятая вкладка, внизу таблицы. В столбцах значения, красным выделено получившееся соотношение.

[Сергей]

Сообщение от hecs

Верю не верю а с результатами замеров не поспоришь

Вот поэтому и предлагаю вынести это значение из формулы в таблицу и пусть каждый ставит его по результату своих прокруток генератора. Логично?
И ни у кого не будет никаких вопросов...

[BenGunn]

Хорошо, вынесу этот коэффициент в параметры.
Падении напряжения на мосту сейчас можно менять.
Когда Hecs определится, из-за чего не сходится полезная мощность, внесу все исправления и выложу табличку.

[Valeriy]

Сообщение от Сергей

Как то Valeriy, давал выдержку из пособия по автогенам (а он в них профи); И там сказано 2-2,1 от фазного.

Сергей, извини, читаю бегло и быстро, многое пропускаю. Был в командировке, и опять уезжаю. Хочу успеть прочитать все. Выдержка по генераторам:

Поскольку выпрямленное напряжение и ток используются на автомобиле для заряда аккумуляторной батареи, то нас интере*сует среднее значение выпрямленного (пульсирующего) напряже*ния, которое, как показывают расчеты, равно:

Ud = 1,65Uфмах.

Приборы измеряют не амплитудное, а действующее (эффек*тивное) значение переменного тока, и все расчеты выполняются по действующим (эффективным) значениям переменного напря*жения и тока, которые в 1,41 раза меньше амплитудных зна*чений. Поэтому среднее значение выпрямленного напряжения

Ud = 1, 65 Uфmах = 1, 65*1, 41 Uф = 2, 34 Uф,

где Uф — действующее значение фазного напряжения генератора. Величина выпрямленного тока 1,223 Iф, где Iф — действующее значение фазного тока генератора.

В реальных случаях вследствие падения напряжения в селе*новых или кремниевых вентилях, соединительных проводах и т. п., соотношения между величинами выпрямленного и фазного на*пряжения и тока отличаются от приведенных выше теоретических значений и их величина обычно определяется экспериментально.

В практике характеристику холостого хода определяют или по величине фазной э.д.с. Еф. или по линейному значению э.д.с. , или иногда по значению выпрямленного напряжения холостого хода Ud, практически равного для трехфазной схемы А Н. Ларионова: Ud=(2,0-2,15)Еф.

[BenGunn]

Сообщение от Сергей

BenGunn я тебе задал вопрос ты молчишь.
Но молчание не снимает вопроса.
Покажи мне хоть одну методичку, хоть одну курсовую работу или иной источник где-бы КПД генератора считилось-бы через мощность КЗ.

Методичку не покажу, но, как я рассуждаю, рассказать могу.
Что есть мощность КЗ – это Uxx^2/Rгенератора. По сути, эта мощность не зависит от того, каким проводом мы мотаем генератора. Если мы берем более тонкий провод в поз входит больше витков и Uxx увеличивается, но при этом увеличивается и внутренне сопротивление генератора и отношение Uxx^2/Rгенератора остается неизменным.
В самом простом случаи КПД можно посчитать по формуле
Rнагрузки/(Rнагрузки+Rгенератора).
Тогда задав некое значение КПД можно получить, что
Rнагрузки=КПД*Rгенератора/(1-КПД)
А мощность на нагрузке равна
I^2*Rнагрузки = Uxx^2/(Rнагрузки+Rгенератора)^2*Rнагрузки = Uxx^2*КПД/(Rнагрузки+Rгенератора) = Uxx^2*КПД/(КПД*Rгенератора/(1-КПД)+Rгенератора) = Uxx^2/Rгенератора*КПД*(1-КПД)=Pкз*КПД*(1-КПД)
Получилось
Pнагрузки= Pкз*КПД*(1-КПД)
Значит, зная мощность КЗ и задавшись неким КПД, мы можем определить мощность на нагрузке или наоборот, задавшись мощностью на нагрузке, можно определить КПД.

К примеру, при КПД 90% мощность на нагрузке будет равна 9% мощности при КЗ, а при КПД 80% 16%.