Реле - регулятори напруги для мото з однофазним генератором

Фото. 1, 2 - оригінальний регулятор напруги китайських мопедів Альфа/Дельта
(Honda Dio, Honda Cub) та подібних.

Фото. 3 - 11  - саморобні, перевірені схеми регуляторів напруги 
(Ці схеми працездатні в бортовій мережі мото/мопеда/скутера при змінах, виконаних відповідно до фото №12)

Фото. 12 - Рекомендована схема підключення саморобного РЕГУЛЯТОРА.

Фото. 13 - Один з вариантів стенду для перевірки РЕГУЛЯТОРА.

Фото. 14 - Стенд для перевірки РЕГУЛЯТОРА (варіант 2).

Фото. 15 - Схема бортової мережі Альфа-Дельта-подібних мопедів.

  ВЕЛИКЕ ПРОХАННЯ: при розміщенні на інших ресурсах запозичених в цій темі схем, ОБОВ'ЯЗКОВО робіть посилання на дану тему і навпаки, при розміщенні будь яких схем з інших ресурсів, посилання на ці ресурси ОБОВ'ЯЗКОВЕ!

    Перед тим як задати питання по схемі регулятора напруги її автору,
УВАЖНО ПРОЧИТАЙТЕ:


УВАГА!
Повідомлення з інформацією, яка не відповідає темі, флуд та всілякого роду "лірика" будуть видалятись без попереджень!

Привезли мостики на 35А.называются МВ 3510 и вверху MIC ,видно большевицкие,корпус литой алюминевый.Дал 3А при 9,5В.падение составило 1,2в.по 0,6в.на диод,при таком
токе нагрев ощутимый(постоянка).Но цена в полторы доляра вполне устраивает,да и удобство,размер и т.д.
   Делаю катушки зажигания новые для постоянной работы,пробный вариант вполне зарекомендовал.Щеки вырезаю из одностороннего текстолита и припаиваю к сердечнику,
затем изоляция и намотка,там же и площадки для выводов,быстро и крепко,сердечник набран из пластин от Шобразного транса ватт на 20.Резать пластинки нужно чуть длинее(1мм.)это роспирает силовые катушки и убирает зазор между ротором и статором до
десяток.

"результат" эквивалентен увеличению оборотов коленвала, скажем, с 1000 об/мин до 1020.
Это наверно без нагрузки и шутка.я кручу ген эл.двигателем  2.2КВт 1440 об. и могу выставить обороты до 12000 с точностью в 1 оборот(больше 5000 не крутил,нет нужды),а не как показывает скутерный тахометр,плюс-минус где-то рядом.20 об/мин ниче не меняют.раскручиваю ген,подбираю обороты (2300),чтоб на лампе 90 Вт было 14в(5а) переменки.не меняя обороты подключаю лампу через выпрямитель на шотках,получаю 12в,в этоже время на гене 16в переменки.Вопрос где 4В? при заявленном падении менее 0,5в на диод,должно быть как минимум 13в(см. вложение).А с подключеным АКБ (заряженым)и той же лампой 13в только при 3000об/мин.ВЫ сделайте замеры падения на постоянных оборотах генератора и одной и тоже нагрузке до моста и после.именно с генератора, а не с трансформатора или аккамулятора.я понимаю что при токе близком к насыщению железа ген из источника напряжения становится источником тока.меня интересует КПД на низах,выше средних само собой напруга будет .прошлым летом засиделся на реке,домой за полночь,до асфальта полчаса через лес,скорость 5-10км.ксенон начал моргать и посадил акб(2,3а),зажигание батарейное.минут 10 перекура и дальше без света до асфальта.
Если цель - выжать больше с генератора, то он околонулевой, уж простите за прямоту.
Не выжать,а получить то что ген выработал. околонулевой результат это переделка с мостом типа  KBPC,MB и им подобные,не место им тут, лучше фару оставить на переменке.

Не забывайте, что генератор дает переменный ток, частота зависит от оборотов. Вольтметр меряет что-то среднеквадричное. Стабилизатор и конденстатор после него должны улучшить напряжение бортсети/освещение при низких оборотах и продлить жизнь акумы боле точным режимом зарядки/напряжением в бортсети

Шунтирующие схемы ,в том числе все схемы из шапки данной темы, вообще нельзя называть стабилизаторами,это скорее ограничители напряжения.И чистоту питания после них ни какой конденсатор не даст(а при наличии акб, больше 1000 мкф нет понту).тут только акб сгладит,от чего сам и страдает.а применяя эти мосты кпд  процентов 70,как бы не кричали о высоком кпд шунтирования.самая интересная и оригинальная схема представлена vism57 ,там только надо заставить работать транзисторы,а не диоды.

Давайте не будем придиратся к словам ?   Если глянуть , к примеру, на работающий стабилизатор 7805 - на входе 8-14В, на выходе 5В+-20%, если грубо, то самый натуральный ограничитель напряжения. А в скуте что нужно - чтоб акум был заряжен и мог толкнуть двиг в любой момент и напряжение в сети было стабильно, для пользы потребителей. Штатный регулятор не всегда справляется, потому и резистор мощьный стоит, чтоб грузить и пики сглаживать. Любая из предложенных схем выходит получше штатной, предложенный выпрямитель уменшит мошьность, которая идет на нагрев диодов, увеличив выходную мощьность пары генератор-стабилизатор. Но стоит ли овчинка выделки ? Схема то довольно сложная  

Да, под слабой нагрузкой.Когда поймете, возможно ли на лампе, после выпрямителя, без сглаживания, обычным вольтметром получить правильные показания (напряжение на ней не является ни синусоидальным, ни постоянным - какой же вольтметр применить?) - тогда поймете, куда же девались 4 вольта.
Вот как раз получить отдачу на низах, нужно либо ставить 2 катушки (при этом будет больше и мощность), либо удваивать напряжение со штатной катушки (при этом максимальный ток не увеличится, даже немного упадет, но генератор будет уверенно давать этот ток на низких оборотах. по сути, это эквивалентно установке повышающего трансформатора 1:2)
Пока хочу обкатать второй вариант, поэтому вторую катушку и не ставлю. Правда, она помощнее штатной будет.Давайте попробуем посчитать.
Потери на мосте равны 1,8 вольта (грубо, зависит от того, на какой ток мост).
На нагрузке у нас 14 вольт.
КПД 14в/16в=87-88%
Потери, соответственно, 12-13% мощности генератора.
Ощутимо...  особенно если шунтировать после мостика.
Желательно ставить Шоттки, конечно. Но это не даст роста мощности генератора в 1,5 раза.
Я же ставлю перед собой задачу еще жестче - получить на х.х. нулевой баланс тока аккумулятора под нагрузкой 2-3 ампера.
Подозреваю, что без установки второй катушки у меня это не выйдет.
Но хочу попробовать, сколько даст.

добавлено
Вот именно поэтому я и хочу получить на выходе постоянку, для чего проэктируется электронный ВЧ преобразователь.

Об этом я думал когда поставил вторую катушку(почти два гена,одна катушка дает на 2в больше,так намотано)но комутирующий РР
работает как реле и сотворил два управляемых моста с отдельными ключами управления
так,что они сами делают то что ты хотел.Если не хватает тока одной катушки,включается
другая.В твоем случае ситуация сложнее тем,что разница напр.будет сильно большой и понадобится несколько ступеней,по одной катушке хотя бы,а это сильно громоздкая фигня получится.

Закончил схему последовательного тиристорного РР, идея которой рассматривалась раньше в этой ветке форума. Ее вход подключил к силовой обмотке (предварительно отсоединенной от массы) генератора, с которого перед тем была смотана управляющая обмотка.
Теперь двигатель спокойно заводится и работает на самодельном батарейном (не CDI) зажигании без аккумулятора, что и ставилось первоначальной задачей. И самое главное, силовая часть этого зажигания больше не выходит из строя из-за высоковольтных выбросов генератора в бортсеть.
При практических испытаниях получил следующие результаты:
На холостых, приблизительно, 13,7 – 13,8 В.
Во всем диапазоне рабочих оборотов,  стабильно 14,25 – 14,3 В.
Если применить компаратор вместо цепочки VT3-R3-VD4-R4-R5, можно получить более точное напряжения. Но, я этого делать не стал из-за усложнения конструкции.
Если схему собрать правильно с применением указанных номиналов, то особого налаживания она не требует. Главное, при первом запуске не подключать ее к общей бортсети и движок подстраиваемого резистора R4 повернуть до упора в сторону его контакта, подключенного к R5. К выходу схемы подсоединить нагрузку (можно лампочку 20-40Вт 12В) и вольтметр. Вывести двигатель на средние рабочие обороты и отрегулировать выходное напряжение резистором R4 до нужного уровня. После этого уже можно подключить схему к бортсети и отрегулировать напряжение на аккумуляторе при максимальных рабочих оборотах двигателя до 14,2 – 14,3 В с выключенной дополнительной нагрузкой (фары, повороты и т.д.). При невозможности отрегулировать напряжение резистором R4 или других номиналах стабилитрона VD4 нужно откорректировать делитель напряжения R4-R5.
Еще несколько слов о возможной замене и подборе элементов схемы. Резистор R2 подбираем следующим образом. Ставим скутер на любую подставку так, чтобы заднее колесо полностью свободно крутилось. Тестер переводим в режим вольтметра постоянного тока и подключаем к резистору R2. Желательно пользоваться стрелочным тестером, так как он более точно показывает действующее значение напряжения. Фары, повороты и другая дополнительная нагрузка должна быть отключена, а РР подключен к бортсети. На слух или по тахометру разгоним мотор до максимальных эксплуатационных оборотов, тех на которых ездим с максимальной скоростью. Мощность резистора R2 (0,5 Вт), установленного в схеме должна быть немного выше реально рассеваемой на нем электрической мощности, рассчитываемой по формулам:  I = U/R,  P = U*I = U*U/R = U^2/R. То есть, если разделить квадрат замеренного напряжения на сопротивление R2 (например 15К), должно получится значение, немного меньше 0,5. Если будет больше, резистор сгорит, если намного меньше, схема может работать более задумчиво, от чего пострадает стабильность выходного напряжения. Сам я этого эксперимента еще не делал, так как не готов окончательный вариант зажигания, с которым будет использоваться РР, но в том варианте, который уже есть, все работает нормально. А значения минимальной нагрузки, при которой скутер может эксплуатироваться в любом случае решающая для величины сопротивления R2.
Тиристоры и выпрямительный мост при необходимости можно брать и помощнее, в зависимости от типа используемого генератора и предполагаемой мощности нагрузки (у меня, например, все рассчитано максимум на 10 А и мне полностью хватает). Но тогда нужно увеличивать управляющий ток тиристоров, чтобы он был в полтора-два раза выше минимально допустимого для данных номиналов. Регулировку задающего стабилизатора тока очень удобно производить источником стабильного тока и напряжения подключенного к входу РР. При этом R5, C1, C2 нужно исключить из схемы, R1 заменяем на переменный резистор. Начинать надо с напряжения 8-10В, ограничение по току – значение, нужное нам для управления тиристорами. Изменяя значения R1 добиваемся нужного тока. Увеличиваем напряжение до 18-19В. Если ток значительно не превышает заданный (меньше 20%), считаем регулировку законченной. При существенном превышении, увеличиваем R1. Если схему планируется использовать в трехфазном исполнении, нужно будет тоже увеличивать управляющий ток, так как при соответствующих фазах выходного напряжения генератора может быть одновременно открыто два тиристора.
Единственный существенный недостаток этого РР, перед шунтирующими, обязательное наличие рабочего аккумулятора или конденсаторов на выходе схемы. Иначе, она не будет работать нормально, все может сгореть от перенапряжения, поскольку не будет буфера, способного взять избыток энергии на себя. По этому, при эксплуатации скутера без аккумулятора, в конце и начале сезона нужно контролировать напряжение бортсети, в том числе на величину его пульсаций. Через 3-4 года активной эксплуатации конденсаторы желательно менять. Если добавить еще шунтирующую цепь на напряжение срабатывания 14,7-15В с контрольным индикатором сбоя работы основной схемы, риск перенапряжения будет исключен. Кроме того, необходимо иметь ввиду, что через R4-R5 при выключенном зажигании от аккумулятора постоянно течет ток приблизительно 5 мА, что вместе с другими устройствами (часы например) и током утечки конденсаторов может послужить причиной разряда аккумулятора при длительном хранении без эксплуатации и подзарядки последнего.
Тот факт, что на холостых оборотах заниженное выходное напряжение, сначала воспринимал как недостаток. Но потом пришел к выводу, что это существенный плюс, так как аккумулятор во время прогрева двигателя сначала заряжается в щадящем режиме, а с началом езды напряжение сразу же выходит на рабочий уровень, полностью его дозаряжая, что положительно сказывается на длительности срока службы акб.


P.S.
С разработкой этой схемы лично мои поиски лучшего варианта РР закончились. Как и все, она имеет свои недостатки. Возможно, еще будет совершенствоваться цепь контроля выходного напряжения, но основа останется та же.

Для работы без АКБ хватает кондера  кой нибудь тышши микрофарад и никаких выбросов
напруги не будет,я тоже на такой схеме остановился и проще и лучше уже не надеюсь увидеть,хотя и эту можно гораздо проще с такими же параметрами  изделать.Нормалек,еще
одна разновидность управляемого моста,транзистора мощного не хватает между плюсом и минусом,чтоб шунтировал при превышении напруги если чего произойдет,я ставил как стабилизатор между +и -.

Прочитал, посмотрел схему, идея хорошая есть несколько вопросов:

Я конечно понимаю, что лучшая настройка, это настройка непосредственно на аппарате, на котором будет эксплуатироваться девайс но, не кажется ли Вам, что методика настройки немного геморная, может всеже лучше настраивать на стенде с теми же "участниками" (лампочка, АКБ) ?


Опять настройка на скутере.....
Не в обиду будь сказано но, ты хоть представляешь, что такое аппарат с двигателем FMB и объемом 72-110сс, работающий на подставке на оборотах 7500-8500 об/мин?
А настраивать надо будет не пару секунд? Не возможно ли эту настройку выполнить другим способом?


Разве конденсаторы и аккумуляторы это одно и тоже, как их можно сравнивать? А избыток энергии   , разве он не должен быть исключен?
При нормальной эксплуатации скута/мопеда в его электросети, если конечно это предусмотрено заводом изготовителем, аккумулятор должен присутствовать всегда, а конденсаторы только в крайних случаях (при выходе его из строя, замене и т.д.) т.е. кратковременно.


Т.е. ты предлагаешь при перенапряжении коротнуть аккумулятор, это разве нормально?
Если я правильно ориентируюсь на местности, то параллельно АКБ никаких шунтирующих устройств устанавливать категорически нельзя.

Вот и выходит, что:

данное утверждение не соответствует действительности, их, недостатков далеко не один....

PS:
кстати схема, по принципу работы очень похожа на схему тов. Vism57 (фото), причем похоже, что у него она более надежна.

Согласен с Вашими замечаниями, также на схеме которая указана в посте  Igor24 я не вижу смысла цеплять такую громадную емкость если в параллель будет подключаться аккумулятор, да и странноватая схемка немного, нада бы в протеусе ее прогнать.

кстати схема, по принципу работы очень похожа на схему тов. Vism57 (фото), причем похоже, что у него она более надежна.


Да не совсем. У Igor24 регулятор не шунтирующий, а последовательный , он больше похож на РР Макаr ... Проект этой схемы в мультисиме особо не радует: при некоторых входных напряжениях и нагрузках  схема переходит в режим однополупериодного выпрямления, возникнет ассиметричное перемагничивание статора  со всеми вытекающими.

Да не совсем. У Igor24 регулятор не шунтирующий, а последовательный , он больше похож на РР Макаr ... Проект этой схемы в мультисиме особо не радует: при некоторых входных напряжениях и нагрузках  схема переходит в режим однополупериодного выпрямления, возникнет ассиметричное перемагничивание статора  со всеми вытекающими.
Дак я и написал, что очень похожа, а не такая же...

В Вашей схеме полевики шунтируют встроенные в них диоды, которые играют роль выпрямительных (полумоста).

В его схеме тиристоры играют роль полумоста и при превышении заданного напряжения тоже шунтируют обмотку на массу.

В обеих случаях происходит шунтирование переменного напряжения на массу, а верхние диоды полумоста работают как и прежде.
Или я не прав?

Повнимательнее посмотрите, нижняя часть моста(VD1.3, VD1.4) не подключена к массе, а используется только для формирования напряжения затвора полевика через R2. К корпусу же поочередно подключаются тиристоры TR1 или TR2 в зависимости от того , на катоде какого тиристора минус. Шунтирования генератора здесь нет.

Да все я видел. Причем вполне возможно применение не диодного моста, а раздельных диодов (Шоттки и т.д.)
ведь нижние диоды полумоста не обязательно должны быть такие же мощные как верхние.

Ладно, фиг с ним, все равно такую схему я ни себе ни людям делать не буду.

igor24, Макар прав, он практически аналог этой схемы уже делал, только попроще (не в укор).
Вот если бы фазовое управление тиристорами замутить, тогда да - схема вела бы себя намного приличнее, но что-то мне подсказывает, что стабильно работать она едва ли будет...  хотя...  надо будет как нибудь попробовать.
Пока, надо закончить свои потуги с транзисторным преобразователем.

1. О супрессорах речь не шла, да они и не являются шунтирующей схемой..... и что такое супрессор мне известно, в самом начале создания данной темы я их уже предлагал использовать для одной из схем (типа "ШИМ   ), но "умы", придумавшие ту схему кричали, что супрессоры в ней и даром не нужны...
2. Что за странная привычка, отвечать на постинг, адресованный не Вам??? Неужели так сложно подождать ответа автора схемы?
Надеюсь он расставит точки над нужными местами, ответит на мои вопросы и пояснит по каждому.

я позволю себе спросить, а куда он этот ток девает? это будет не ток замыкающий аккумулятор?


Андрей а что ты под этим понимаешь? потому что я сейчас как раз об этом думаю в свободное от тяжелого труда время.

Эдуард, схема которая была приведена действительно не шунтирующая. Она делает другую идею - следит за состоянием аккумулятора и когда считает необходимым, открывает тиристры, создав таким образом выпрямительный мостик и генератор валит на полную в аккумулятор. Когда напряжение на аккумуляторе вырастает, управляющий сигнал снимается и в конце полуволны тиристры закрываются и мост "рассыпается".
Мне это мало нравится, потому что на открытом тиристре падает почти полтора Вольта против 0.7 на диоде Шоттки. Из этого нагрев вдвое...
Ну и периоды полной генератора аккумулятором меня смущает. Хотя еще не думал почему.

Он берет лишний ток на себя, нагреваясь. Супрессоры зачастую от такого выходят из строя (к счастью, обычно - коротят, а не обрываются), потому что предназначены для подавления кратковременных перенапряжений.
Нет, не замыкающий аккумулятор. Шунтирующий, ровно настолько, насколько необходимо, чтобы напряжение не поднималось выше заданного. При этом ток берется не с аккумулятора, а с генератора, не допуская перенапряжения на аккумуляторе. Тут игра слов.
Шунтирование, не то же, что короткое замыкание. Набери в поисковике "параллельный стабилизатор".Это когда в зависимости от того, какой ток требуется брать от генератора, чтобы поддерживать нормальное напряжение в бортсети, меняется момент открывания тиристора(ров), но открывание их при этом происходит каждый полупериод. Принцип очень похож на ШИМ, но цикл работы равен полупериоду частоты генератора.

C супрессором я не очень понял. он обладает достаточными возможностями по рассеиванию энергии, чтобы поглотить скачки перенапряжения?
по моему это тупиковая идея. нужно чтобы схема была надежной и оставить в покое супрессоры.

За ШИМ не скажу, тут у многих извращенное понимание этого термина.
Но я думаю сделать выпрямитель на полевых транзисторах с управлением по принципу как ты писал.