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!

На эту тему можно очень долго писать мемуары, а в кратце все выглядит так:
1. Стационарным ЗУ мы выставляем зарядный ток, а напряжение растет по мере заряда АКБ и когда оно достигает 14,8 вольт мы его отключаем (если не автомат), а если не отключим, то напряжение будет расти и дальше и акуму будет кирдык...
2. В РРе мопеда мы выставляем "верхнее" напряжение, выше которого, при всем желании напряжение бортсети не поднимется, а зарядный ток изменяется, в зависимости от разряженности аккумулятора и стремится достичь нуля, при достижении "порогового" напряжения. Естественно, при сильном разряде АКБ зарядный ток будет больше, а напряжение будет меньше заданного и мы зачастую даже можем никогда не увидеть того "заветного" к примеру 14,2 вольта, особенно если ездим на короткие дистанции и часто пользуемся стартером, поскольку АКБ просто не успеет дозарядиться до этого уровня.

Но, померяв напряжение на клеммах АКБ через 30-60 мин после поездки и увидев 12,6 и выше, можем спать спокойно - АКБ в норме.

PS: Конденсатор 4700 мкф практически ничем не поможет, уж очень маленькая емкость (сравнительно и применительно к данной схеме), да и зачем он нужен если АКБ в порядке?.

РР однофазний ,від 150сс(Китай).Зелений-масса,жовтий і білий-виводи силової обмотки,червоний-АБ.Чи знає хто куди і для чого ЧОРНИЙ?  РР працює і без підключення чорного,але ж він для чогось є. Стоковий РР був чотирьох проводний ,без чорного.

а ты точно знаешь что нет перезаряда? я вот могу ошибаться, но кажется мне что черный это подача плюса питания через замок зажигания на цепь управления в регуляторе. сделано для того чтобы в выключенном состоянии аккумулятор не разряжался через эту цепь.

например в этом мотоцикле именно так похоже.

При такому підключенні(чорний висить) немає ні перезарядки , ні саморозрядки АБ.Бортова напруга в нормі.Тому мене і цікавить:для чого чорний провід?Повторюю:в штатній проводці скута чорного провода нема і не було.

этот провод в проводке того аппарата с которого этот регулятор.
ты точно уверен что перезаряда нет? напряжение мерял? аккумулятор не греется?

Я нікого не хотів образити. Просто нервую і тому повторююсь. Напруга13,2-14,3 .АБ не гріється.Буде їздити поки так,поки не знайду інформацію.Дякую що відгукнувся!

так если ничего не раздражает то может ничего и делать не нужно?
может я ошибаюсь и это просто дубль например массы...
а от кого регулятор тебе продали?

У тебя РР с китайского мотоцикла/мопеда.
Gustav тебе все правильно написал:

примерно как в этой схеме (фото), кстати, а не она ли это?

Итак, чтоб было все айс, необходимо сделать одно из двух:
1. найти провод, на котором при включении замка зажигания появляется плюсовое напряжение и подключить его к черному на РРе;
2. соединить черный с красным непосредственно на РРе.
Удачи.

Едуард Мих і Данило!Дуже вдячний Вам за допомогу!!!Інформація якісна,і дуже допомогла мені.

В заголовке темы помещена схема штатного регулятора. К обмотке генератора подключён один тиристор. Значит ли это, что он шунтирует только одну полуволну? Судя по напржению на фаре, шунтируются обе полуволны. В чём тут дело?

Я хочу его немного переделать: Отключить мост и катушку от земли и подключить к земле минус моста.

надо бы осцилографом посмотреть что там происходит. так не понятно на глаз что происходит.

а про то чтобы оторвать генератор от корпуса писали уже кажеться на второй странице этой темы.
четыре поста выше есть и схема штатного регулятора для аппаратов где это задумано заводом.

Согласен полностью. Потому и писал, что приведенную мной схему нужно модернизировать для использования в схеме с однофазным генератором. А модернизацию вижу следующим образом. Сразу после выпрямительного моста ставить ограничитель, который бы резал выбросы напряжения обмотки генератора, вызванные большими оборотами или токами самоиндукции при размыкании цепи силовым транзистором, на уровне 40-60В. В простейшем случае это может быть мощный стабилитрон или его транзисторная схема-аналог (с мощным нагрузочным резистором в коллекторе).
Силовой транзистор (взамен П217) брать MOSFET или IGBT  и помощнее. Только надо помнить, что изолированные затворы большинства силовых транзисторов выдерживают напряжения до 20В, поэтому в цепь затвора я ставлю стабилитрон на 12В. Как показывает практика, во многих случаях реально помогает сберечь транзистор.
Насчет прецизионного источника опорного напряжения не согласен. Резистивные делители и мосты (в том числе и с переменными резисторами) очень распространены в измерительной техники и успешно выполняют свою роль. Все зависит только от правильности их расчета и качества механизма подстройки самого переменного резистора.
Но кроме того, у меня появилась еще одна идея. Не знаю, не читал всей ветки, может кто то уже предлагал. Суть в том, чтобы управляющие ключи ставить в самом выпрямительном мосте. Тогда можно добиться максимального КПД и, соответственно, меньшего нагревания регулятора. К шунтирующим регуляторам всегда относился прохладно. Они коротят генератор, а это, особенно на скорости, лишний расход бензина. А здесь, если сделать управляющие ключи на тиристорах, можно подключать генератор к нагрузке только при понижении выходного напряжения ниже заданного уровня. Исчезает также проблема разрыва индуктивности под током, поскольку, тиристор при отсутствии управляющего напряжения сам закроется при смене полуволны на обмотке генератора. Кроме того, думаю, если на выходе такой схемы будет стоять нормальный аккумулятор или конденсатор достаточной емкости эти полуволны не будут создавать существенных пульсаций выходного напряжения.  Приблизительный схематический вид такого регулятора привожу ниже.

Не согласен практически ни с чем.
Но я бороться не хочу. как показала практика - нет в этом смысла.
Хочу обратить лишь на несколько моментов в этом рисунке.
Тиристор открывается положительным током. потенциал на управляющем электроде тиристра в этом рисунке не может быть выше, чем на аноде правда? ведь он (потенциал на выходе генератора, скажем левого плеча) пройдет (и уменьшится) через диод моста, пройдет через схему управления (и станет еще ниже) и только потом окажется на управляющем электроде тиристра.
если на аноде потенциал выше чем на управляющем электроде, ток положительным не будет и тиристр не откроется. никогда.

а до этого он будет открыт и пропустит всю мощь генератора, какой бы она дурной не была на потребителя. и только потом умиротворенно закроется?

а кого вообще парят пульсации в сети скутера или мотоцикла?

я не рассказывал что у меня высшее образовани по специальности измерительная техника? так вот, мосты и делители применяются тогда , когда параметры их погрешности удовлетворяют расчетам погрешности самого прибора. я не имею ничего против резистивного делителя. Но я никак не пойму зачем использовать сравнение напряжений с обычного (не прецизионного) резистивного делителя и точного стабилизатор напряжения. Даже не источника опорного напряжения, а стабилизатора. С одной стороны полный пофигизм на точность, с другой стороны точный стабилизатор со всем обвесом. Глупость как по мне.

Я к любой критике отношусь полностью адекватно, для того здесь и общаемся. Я по роду деятельности больше программист чем электронщик, поэтому действительно могут быть неточности в моих рассуждениях. Но я очень заинтересован сделать стабильный и надежный РР и выкладываю все мысли, которые появляются по этому поводу. Буду и на далее благодарен за любые отзывы по этому поводу.
Начет управления тиристорами. Можно сделать либо отдельный простой преобразователь, либо взять тиристоры с опто-управлением. В последнем случае, думаю, проблем с управлением не должно быть. Что бы не давать всю мощность полупериода генератора на нагрузку можно применить широтно-импульсную модуляцию. Правда, нужно придумать еще, как это сделать.
Каким образом Вы предлагаете подать измеряемое напряжения аккумулятора на компаратор, чтобы достичь большей точности? Для меня это важно, так как большие пульсации для аккумулятора (как и для конденсатора) ничего хорошего. Потому и хочется заменить штатный РР.

ладно с тиристром.
его можно управлять от питания аккумулятора.  да фиг с ним. предположим управляем мы тиристром каким то образом в принципе.
тогда диодный мост в том виде в котором он нарисован собственно не нужен.
Открылся тиристр, генератор подключен к нагрузке.
Но что же делать тогда когда ток с обмотки генератора уже пошел в нагрузку и продолжает расти? Тиристр уже не закроется...
Вернее он закроется, когда ток упадет ниже предела удержания тиристра по истечении периода синусоиды. А это хорошая заявка на перевольтаж и перезаряд.
да хоть танец с бубном, но тиристр под током  не закроется.
а если таки засадим управляющий электрод к корпусу , что не очень кузяво по схемотехнике, то это опять всё то же коммутирование на разрыв тока в индуктивной нагрузке.

Рассказать что такое ШИМ по определению?

не корректный вопрос. какую точность нужно обеспечить?
....опустив вопрос "нафига?"....

а какие собственно проблемы? о каком конденсаторе речь идет и зачем он? чем аккумулятору пульсации жить мешают?

в моем лице Вы сторонника не найдете, мне нравятся шунтирующие регуляторы. они используются в 99% мотоциклов и наверное не зря. или японский инженер лох? с китайцем, корейцем и другими... я помогал посчитать параметры схем для самодельных регуляторов. могу и Вам чего нибудь посчитать, но пока нечего. пока нет идеи.

Я делал электронное процессорное зажигание для скутера. Все работало как часы, когда был аккумулятор. Без него у меня сгорело уже два коммутатора из-за очень больших выбросов напряжения штатным РР. Даже если ставить очень мощный (который и соответственно греться будет) транзисторный аналог стабилитрона, проблему это не решит, поскольку из-за пульсаций напряжения катушка зажигания не может корректно работать на оборотах выше холостых, для нее нужно постоянное напряжение. Вот и нужен конденсатор, поскольку задача стоит, чтобы этот скутер мог работать без аккумулятора. И снова, в момент завода энергии генератора не хватает для заряда этой емкости. Вот такая проблема. Есть, правда, мысль емкость включать автоматически через реле сразу же после завода, но перед тем все равно нужно с пульсациями напряжения бороться.

Тут нужно разбираться в каждом отдельном случае.
Есть решения электросети когда питание зажигания происходит от автономной обмотки зажигания в генераторе. Тогда регулятор напряжения не при делах вообще, как и аккумулятор. Питание блока зажигания его личная проблема ( блока зажигания).

Другое решение, это питание блока зажигания от аккумулятора. тогда блок зажигания берет питание от общей сети. но царь и бог в ней аккумулятор. Он гасит пульсации, он кормит всех когда генератор курит на холостых, он не даёт всем погаснуть когда из него жрет со страшной силой стартер...

О какой емкости можно говорить когда существует такой потребитель как стартер?  Прикиньте стартерный ток, посчитайте количество заряда в конденсаторе и можно будет посчитать сколько времени Ваш конденсатор может существовать наравне с обжорой стартером.
1 Фарад это 1 Кулон на одном вольте.
Один Кулон это 1 Ампер в секунду.
Ф = Кл/В = A·c/B
Фарад — очень большая ёмкость. Емкостью 1Ф обладал бы уединенный шар, радиус которого был бы равен 13 радиусам Солнца. Для сравнения, ёмкость Земли (шара размером с Землю, как уединенного проводника) составляет всего около 700 микрофарад.

Так что если очень нужно бороться с пульсациями напряжения в разрезе темы блока зажигания, то нужно отвязать этот блок от общей сети и устраивать ему личную внутреннюю стабилизацию.

а стабилизировать общее питание включая лампочку света и поворотники и прочие дела , которым пофигу, чем их кормят, только потому что стабилизированное питание нужно "мозгам" смысла нет.

Я не ставлю за цель навязывать всем свое личное мнения, так как большинству мототехники (особенно с автономным CDI-зажиганием) действительно стабильное питание бортсети вовсе не нужно. Но конкретно у меня (не знаю, может этот опыт кому-то еще пригодится) случай в своем роде особый, мне оно нужно.
Моя конечная цель сделать свой мотороллер (в собственных любительских целях, разумеется), полностью с микропроцессорным управлением. Поэтому постепенно стараюсь решить разные проблемы электрооборудования в соответствующих темах этого форума. Но пока все эксперименты повожу на скутере Ходе Дио друга и, соответственно, все сказанное относится к нему.  
Микроконтроллеры, как показала практика с зажиганием, очень не любят разных электромагнитных наводок, помех (особенно импульсных) по входным цепям, питанию. В буквальном смысле слова их приходится от всего защищать, экранировать, изолировать и т.д. Можно, конечно, все экранировать, не спорю, но кроме этого, на мой взгляд, нужно устранять причины помех и вместе с тем не создавать новых. Но так как с катушкой зажигания ничего не поделаешь (искра в моторе должна возникать), кроме разве экранировки высоковольтного провода и демпферных цепей на ее входе, то с проводкой дела обстоят иначе. Каждый провод, по которому течет большой ток, например лампы фары, становится источником электромагнитных наводок, особенно когда этот ток импульсный или имеет ощутимые пульсации. Люди, которые как и я делали эти процессорные зажигания, сталкивались с похожими проблемами и, боюсь, катушка там не была единственным источником помех. Поэтому, тем или иным путем, эту задачу придется решать.
Завестись я могу и ножным стартером, аккумулятор особенно не нужен, но в тот момент, когда напряжения полупериода генератора идет на спад, уже не хватает тока на катушке зажигания для достаточной энергии искры, подача которой приблизительно совпадает с этим моментом. Потребление у нее на уровне с другими устройствами скутера (в среднем 0,8-1 А, импульсно до 10А), и чтобы сглаживать пульсации генератора без аккумулятора и нужен конденсатор. Притом я не думаю, что он должен быть слишком большой емкости, так как исполняет только фильтрирующую функцию.

Есть еще одна идея насчет моей тиристорной схемы. Управлять тиристорами микроконтроллером по заднему фронту синусоиды генератора. Напряжение без нагрузки на выходе генератора на больших оборотах может достигать в амплитуде где-то 100В (если верить тому, что писали на форуме). И если напрямую открыть тиристор при таком напряжении, скачок тока (тут уже нужно считать какой он будет) теоретически может повредить этот тиристор, выпрямительный диод и конденсатор С. Поэтому в схему еще введена индуктивность L, которая будет выполнять сглаживающую роль.  Насколько я понимаю, энергия, которую может отдать в нагрузку генератор за один полупериод, на определенных оборотах вполне конкретное и мало изменяемое значения для данной модели генератора. Если напряжение на конденсаторе или аккумуляторе при определенном токе нагрузки упадет ниже заданного, то, чтобы его снова вернуть до этого заданного значения, нужно подать из вне тоже вполне определенное количество энергии.
Значить от всей энергии генератора, грубо говоря, нам нужно отрезать нужный кусок. Для этого после перехода синусоиды генератора через ноль, если энергия всего полупериода больше требуемой, нужно подождать расчитаное время t (график ниже), и управляющим импульсом открыть тиристор на время t1. Разумеется, под нагрузкой через дроссель напряжение на клеммах генератора по кривой опустится до уровня выходного плюс падения на выпрямительном мосте, но на графике я для наглядности нарисовал синусоиду. Если контроллер ошибется в расчете или резко упадет ток нагрузки и выходное напряжение превысит допустимый уровень, сработает отдельный компаратор, откроется симистор VD1, который в свою очередь закоротит генератор, как в обычном РР. Пунктиром на схеме обозначено оптоуправление ключами.
Если вести расчет табличным способом, при достаточной вычислительной мощности контроллера, то, думаю, вполне возможно успеть за каждым полупериодом генератора. Для этого значения мощности генератора для разных оборотов можно занести в одну таблицу, переменную зависимости от выходного тока во вторую. Дальше за известными значениями емкости С, индуктивности L, измеренными оборотами двигателя, выходными напряжением и током провести расчет, прогнозируя, на какое время нужно открыть тиристор, для возмещения использованной энергии. После каждого полупериода проверять достигнутое напряжение и ток, вводя этим нужные коррективы в следующее вычисление. Таким образом, система будет самонастраиваемая. Кроме того, если такой регулятор использовать совместно с аккумулятором, нужно будет постоянно автоматически вносить поправку на степень его заряженности. Можно возложить на контроллер еще функцию интеллектуального заряда. При старте проверять заряд аккумулятора, доводя напряжение на нем до 14,8В, при этом не превышая допустимый зарядный ток. При достижении этого значения плавно сбросить напряжение до 13,2В (этот порог будет зависеть от времени года). Думаю это будет совсем не лишне. Даже в компьютерном юпсе, где аккумулятор постоянно держится под  напряжение 13,8В, он довольно скоро теряет емкость и от высыхания геля (или электролита, зависит от типа) редко поддается восстановлению.  
Так выглядит это все в первом приближении. Чего-то более конкретное можно будет сказать после хотя бы приблизительных расчетов и экспериментов.

Скачка тока не будет. Индуктивность обмотки генератора достаточно велика и в дополнительной индуктивности необходимости нет.


Я думаю это лишнее. Какая необходимость в этом?
Моему аккумулятору пять лет - он жив и весел. Меня трудно будет убедить в необходимости сделать или купить регулятор с цифровым управлением. По теории надежности с увеличением количества элементной базы - надежность падает.

Почему бы не сделать просто надежный стабилизатор отдельно для блока управления, а остальное чтобы жило на обычном питании. Так же вызывает опасение такая высокая зависимость блока зажигания от помех. Тогда работающая возле дороги электродрель будет опасна...