Automobilski (kamionski) alternator kao izvor AC struje

Kao reper sam uzeo u razmatranje alternator od TAM-a 150-ke. Uprkos guglanju nisam uspio naci kolika je max struja (A) moguca ako bi ga vrtio na 700 opbrtaja/minutu, kakvu pobudu bi bilo potrebno napraviti da bi taj alternator radio kao generator naizmjenicne struje sa max iskoristivoscu (ako neko ima shemu PWM pobude sa regulacijom struje i napona naka je okaci)?
Da li bi to bio sinhroni generator naizmjenicne struje (koji dozvoljava induktivna opterecenja) i kako bi se moglo povezati njih nekoliko da cine jedan izvor struje (kako ih sinhronizovati) ?
Jos nesto; posto sam nasao u literaturi da za nominalan napon frekvencije od 50Hz vazi relacija koja se odnosi na brzinu okretanja rotora i broja stubića (bas tako je navedeno) u statoru pa me stoga interesuje koliko stubića ima ovaj nas (klasicni) alternator ? Npr. ako stator ima 8 stubića brzina vrtnje za postizanje 50Hz iznosi 700 obrtaja u minuti.
Pozdrav, Boro

E zemljace, mnogo pitanja, sto se tice frekvencije ona zavisi od brzine i broja pari polova, naizmjenicni trofazni napon mozes dobiti kad skines onaj most od 6 dioda. Pobudi ga sa 12VDC, a sto se tice ampera odnesi ga kod nekog majstora npr Šoša... on vjerovatno zna.

Bravo :)

Slazem se iz momenta :)

(Svako na ovom svetu treba da radi posao u koji se najbolje razume )

Borislave, izvini na iskrenosti :)

---

Ima li neko komentar ili resenje za pitanja koja sam postavio na pocetku teme (shema PWM-a za pobudu, koliko "stubića" oliti polova ima klasican auto alternator...) ???
@ Naravno da cu skinuti most sa diodnim ispravljacem, to se podrazumijeva !

Kakav PWM za pobudu?
Kada skineš diodni most imaš trofazni sinusni generator spojen u zvezdu koji između faza ima pomeraj od 120 stepeni.

---

Alternator da bi proizvodio struju treba da bude pobudjivan (tako bar kazu) sa odredjenim naponom i strujom (mislim da je alternator naponski izvor) a PWM je neko predlozio zbog mogucnosti regulisanja napona i struje za pobudu.
@ZAS011 ajde ako ti nije mrsko da sa nama protabiris ovu temu i ako znas kako da se vise alternatora sinhronizuje (ako su oni sinhroni generatori) i da rade kao jedan izvor struje.

Više alternatora se jako prosto sihnronizuje: svi na zajedničku osovinu

---

Izgleda da je meni pripala cast da budem crna ptica gavran, a nije namjerno Boro.
Alternator za kola/kamion nije bas dobar za to sto tebi treba.
Ima relativno labavu spregu zarad svoje namjene.
To bas nije naponski izvor, vise bi se reklo da je strujni sa ogranicenim naponom.
Ima i relativno mali KKD.
Igrao se ja sa alternatorom kao sinhronim motorom prije x godina.
Ako rotor vozis PWM-om imas ozbiljnu sansu da se u izlaznom naponu pojave visi harmonici, i to uglavnom neparni umnosci PWM frekvencije.
Trebao bi neki filter da ide tu.
E onda ce se stvar zakomplikovati sa PID regulatorom i eto trista belaja.
Kako mislis da sparujes alternatore.
Da ih povezes paralelno za vecu struju ili u seriju dda povecas napon?
A kamionski alternator je reda 100-tinjak A 28Vpp.
Ali ce tesko bez ozbiljnog hladjenja da vozi trajnih 100A.

Veseli svako tvoje pojavljivanje na temi me raduje. Za pocetak se razumijemo - sinhronizacija koja me zanima je NE MEHANICKA i tu se dobro razumijemo ! Ali mislim da se razumijemo i u sledećem; trenutno najpristupacniji izvor AC struje (iz sinhronog generatora) je auto (kamionski alternoator) jer sinhroni generator nisam uspio naci kao da sam trazio obogaceni uranijum !?

Sinhronu masinu ( motor ili generator sve jedno je) ces naci u agregatima.
Neke sivace masine su imale sinhroni motor ali snage su relativno male.
Jos uvijek ne znamo cilj operacije, mozda moze nekako drugacije.
Ne razumijem sta je lose u mehanickom kuplovanju rotora.
Ili zelis dva/vise nezavisnih turbina pa da se ukupluje.
Moras malo opsirnije opisati sta ti treba.

Boro care,

"Ima relativno labavu spregu zarad svoje namjene.
To bas nije naponski izvor, vise bi se reklo da je strujni sa ogranicenim naponom."

Ovo što je rekao Veselinović potpisujem! Alternator jeste strujni izvor kontrolisan po izlaznom naponu.

Još malo toga ću dodati.

Automobilski ili kamionski alternator je trofazni generator naizmeničnog napona, sa ograničenom maksimalnom strujom, odnosno padajućom karakteristikom.
Karakteristika napon-struja, sa konstantnom pobudom (ili sa maksimalnom pobudom, što je opet konstantna pobuda) je padajuća kao kod eletrolučnih aparata za zavarivanje.
To je izvedeno pomoću povelikog zazora između rotora i statora (gap) kao i ograničenjem količine gvožđa (presek jezgra statora).

Razlog tome je što posle startovanja motora napon akumulatora opadne na relativno nizak u odnosu na nominalan, i onda "regler", tj. regulator napona vozila, uloži zahtev za maksimalno moguću pobudu alternatora, ne bi li uspeo da napon vozila vrati na nominalan.
Međutim, to je sa ispravnim akumulatorom veoma teško jer mu je unutrašnja otpornost reda nekoliko milioma, i kada alternator ne bi imao ograničenu struju, odnosno kad bi bio naponski izvor, struja punjenja bi dostigla enormne vrednosti i neko bi tu morao da "pogine" ili alternator, ili akumulator, ili bi se ugasio SUS motor.
Te tri poslednje stvari nikom nisu od interesa pa se pribegava ograničenju maksmalne snage alternatora njegovom fizičkom građom, čim je ograničena max. struja punjenja posle pokretanja ("verglanja"), onda ostanu dovoljno zaštićeni ispravljači (diode), takođe i mehanička energija koju alternator može crpsti iz SUS motora nije preterana i neće ga ugasiti odmah po startovanju.
Odnosno stavlja se dovoljan alternator za konkretno vozilo.

Mnoge će začuditi taj podatak, ali vrlo se lako da proveriti pomoću DC amper klešta ili nekim drugim ampermetrom.
Zaveglajte svoj automobil i kada "upali" pogledajte kolikom strujom će se akumulator puniti u narednih 30-tak sekundi.

Bićete vrlo iznenađeni cifrom! Kod malenog Juga 45 to zna da bude reda do 50A čak, a kod većih vozila 70-100A glatko.
Naravno da je sreća što se napon na akumulatoru za tih tridesetak sekundi do minut oporavi iznad nekih 12.5V i struja koju alternator emituje ka akumulatoru u svrhu punjenja opadne.
--------------
Frekvencija sa kojom normalno radi alternator je obično znatno viša od 50Hz jer se remenicom obično multiplikuje broj obrtaja u odnosu na radilicu SUS motora, takođe te mašine imaju dosta polova uobičajeno.

Dužan je da ostane sposoban puniti akumulator makar malo, na "leru" odnosno pri najnižem broju obrtaja SUS motora, pri punom električnom opterećenju vozila (uključen maksimum svetala i ostalih električnih potrošača).
U tom režimu mora proizvesti dovoljno struje i da pri tom ne dođe do potpražnjivanja akumulatora. U stvari se konstruiše tako da čak i tad ima malo "viška" od potrebnog.

Evo druže nađoh i nekih podataka od bivših "naših" Iskra alternatora:

https://www.google.rs/url?sa=t...sqS2NKCxKaNN4OlDuw&cad=rja

Kao i jednu veoma zanimljivu knjigu:

https://www.google.rs/url?sa=t...ZAajPH2ePsWZfuAxwg&cad=rja

Pozdrav Boro

Macola, bas mi je drago da si na temi.
Imam veliku supljinu u glvi vizavi sinhrone masine, u principu mi ne treba, ali ne volim rupe u razmisljanju.

Uzmem asinhronu masinu, nakacim osovinu na motor ( vodenu turbinu, propeler ... bilo sta) i na mrezu.
Masina ce raditi kao motor ici podsinhronom brzinom kos fi pozitivan izmedju 0 i 1.
Dodajem polako gas ( pustam vodu vjetar stagod) i idem ka sinhronoj brzini. kos fi pada ka 0 i u momentu sinhrone brzine kos fi =0.
Dodajem jos gasa kos fi ide ka -1 i prelazim u rezim generatora.

Ali ako sinhronu masinu stavim na isto mjesto sta ce se desiti?
Kako ce masina znati jel treba da vuce struju iz mreze ili da predaje u mrezu ?
Motor se vrti 1500RPM, ja dodajem gas on opet na 1500, ja oduzmem gas opet 1500.
A masina nekako zna sta treba da radi.

Poruku saljem sa drugog prozora. Napisao sam dosta iscrpno objasnjenje cijele konstrukcije ali mi ne dozvoljava da posaljem poruku na temu uz obrazlozenje da provjerim da li moja poruka ima veze sa temom "Elektrotehnika". Ja provjerio i konstatovao da ima ali mi prilikom pokusaja slanja poruke izbaci kratko i jasno u gornjem lijevom uglu ekrana "error". Evo par slicica vodenice, brane i nacrta vodenog kola sa zupcanikom i glavom osovinom, pa cu kasnije pokusati poslati poruku u kojoj sam to malo detaljnije objasnio:

Cilj operacije je isti onaj zbog koga sam te davio u prethodnoj temi (odnosi se na Veselog), (elektro motor kao generator - sta i kako) ali za novopridosle na temu (koje srdacno pozdravljam) radi se o staroj vodenici (napravljenoj 18.. i neke godine) koju smo moj rodjak i ja renovirali (to nam je zajednicka djedovina) i ako Bog da pustamo je u pogon u rano proljece. Precnik vodenog kola je 5 metara i mehanicka energija sa glavne osovine se dalje prenosi preko zupcanika ciji je precnik 2 metra (koji se takodje nalazi na glavnoj osovini) vrti mlinski kamen brzinom od oko 120 obrtaja u minutu. Taj ogromni zupcanik od 2 metra je tezak 200 kilograma i sa ostatkom konstrukcije koja se vrti zajedno sa glavnom osovinom i vodenim kolom sa lopaticama cini jednu cjelinu tesku 500 kilograma. Sve to navedeno dobro je centrirano i balansirano (zbog sto je moguce manjih gubitaka) i sa dva samostelajuca lezaja spojeno na stabilne oslonce. Sa istog tog zupcanika od 2 metra bih koristio mehanicku energiju za pogon generatora za proizvodnju AC struje. Zbog dosta velike mase pokretne konstrukcije smatram da cu imati stabilan broj okretaja glavne osovine a samim tim i osovine koja bude pokretala AC generator(e). Vec sam sa Veselim razmatrao mogucnost primjene ASINHRONOG motora kao generatora (kondezatori u trokut, motor u zvijezdu) pa da ga ne opterecujem induktivnim potrosacima ne vise od 30% nazivne snage po fazi, a ostatak sa termogenim potrosacima (grijalica i osvjetljenja sa obicnim sijalicama) pa me i ta solucija u potpunosti zadovoljava ali bih volio cuti i vase razmisljanje o toj mogucnosti (hvala Bogu pa se na temu javise pravi ljudi).
Da stvar bude sa moje strane malo jasnija evo postavicu par slika vodenice, brane, konstrukcije vodenog kola sa glavnom osovinom i zupcanikom i mjesta na koje ce biti montirana navedena skalamerija:

Teska tema, teoretski je moguce,ali prakticna izvedba malo skakljiva, trazi dosta experimentisanja, ja bi postavio alternatore i koristio ih kao punjac za akumulatore, a na akumulator nakacio pretvarac i eto ti dc/ac.

Uopste nije daleko od pameti !
Savim dobra ideja (za ono sto meni treba - jbg nisam Vuk Hamovic pa da se bacam na proizvodnju struje za umrezavanje) ali tema kao tema je dobra za razgibavanje mozga !
Jedno je sigurno - mehanicku snagu moram iskoristiti pa taman da mi pere veš !

Sve je izvodljivo, samo zavisi koliko imas para i koliko ti je talo do tog. Znam gdje je mlin znam gdje je ukrina, nije losa fora da pokusas sa asinhronim motorom, al sta kad dođe juli.... A ovako nakacis alternatore i akumulatore i imaš čak i rezerve, imaš improvizovani ups. A mi smo se ufazovali na sistem i protekli su megavati kroz 400kV.

Cestitam na pocetku rada TE Stanari. Vidio sam dim kad sam zadnji put isao na Ukrinu. Sto se tice vodenice i pomenutog Jul-a, mogu ti reci da sam siguran da nece dolaziti do nedostatka vode koja ce ici preko vodenog kola, ali otom potom.

Vidimo se uskoro !

Pa desiće se sledeće:

Pod pretpostavkom da je sinhrona mašina ubrzana pomoćnom metodom na sinhronu brzinu (jer se ne može samostalno ubrzati) i potom zakačena besprekidno na mrežu, onda:

1) Kada u pogonu koji pokreće sinhronu mašinu ima viška energije i postoji izvesna pobuda rotora, sve dok moment pogona ne pređe moment "otkačinjanja" sa sinhronizacije, dotle će se samo pomeriti fazni ugao između rotora i polja iz mreže. Sinhrona brzina će ostati ista a struja koju sinhrona mašina donira u mrežu se podešava jačinom pobudnog polja.
Ukoliko obrtni moment pogona prekorači moment otkačinjanja (zamislimo da imamo mnogo snažniji pogon nego što je snaga sinhrone mašine) onda će se rotor otkačiti sa sinhronizacije i vrteti većom brzinom a sinhrona mašina će raditi kao loš grejač i ubrzo pregoreti.
Otkačinjanje sa sinhrone brzine se može dogoditi iz dva razloga dok postoji unošenja energije u vreteno:
- ako pogon prekorači moment koji zavisi od jačine pobude i snage mašine,
- ili ako nestane pobude ili bude preslaba u odnosu na pogonski moment.
U oba slučaja će posledice po sinhronu mašinu biti fatalne ukoliko se stator ubrzo ne otkači sa mreže ili nekom drugom metodom ne dovede na sinhronu brzinu.

Dakle, da bi se sinhrona mašina korektno koristila kao generator stalno zakačen na mrežu, na mehaničkom pogonu mora da postoji stroga kontrola momenta na vretenu, i da se vodi računa o tome da pobuda ne opadne ispod neke minimalne.

2) Kada nema mehaničke energije iz pogona, a pri tom je rotor mehanički otkačen od tog pogona da ga ne koči (pomoću nepovratnog ležaja ili neke slične metode), sinhrona mašina će vrteti sinhronom brzinom i pri tom će uz neke relativno umerene gubitke moći da radi kao reaktivni kompenzator.
Kosinus fi se onda može vrlo fino podešavati takođe jačinom pobudnog polja i mašina može imati induktivni, kapacitativni ili termogeni karakter ka mreži i ako je dovoljno snažna može vršiti reaktivnu kompenzaciju čitave mreže.
Nešto pre elektronskih metoda, sinhrone mašine ogromnih snaga su se i koristile kao reaktivni kompenzatori mreže.
Kompenzacija se pobudom može savršeno namestiti i dinamički podešavati sve vreme, da uspešno isprati brze promene u mreži.
Mana je što stepen iskorišćenja nije tako dobar kao kod modernih preklopivih kondenzatorskih banaka ili elektronskih kompenzacionih pretvarača, a osim toga mašina zauzima poprilično prostora.

Izuzetna prednost sinhrone mašine kao reaktivnog kompenzatora, a koju nemaju ostale metode je da ukoliko ima masivan zamajac, onda je u njemu akumulirana značajna kinetička energija i mreža veoma dobro podnosi udarna opterećenja i kratke spojeve koji nisu trajni.
Imati veliki sinhroni motor zakačen na lokalnu mrežu neke firme, može biti pravo blago u situacijama kada nemate mogućnosti za trafostanicu velike snage, a na primer imate firmu koja delatnost bazira na termotpornom zavarivanju (punktovanju) gde su te punkt mašine velikih snaga.
Tamo gde bi jedva zadovoljio 1MW trafoa, sinhroni motor od kojih par stotina KW u saradnji sa trafostanicom od svega možda 100KW može hraniti sve punkt mašine u toj firmi kada se pravilno rasporedi njihov rad.
Te punkt mašine traže ogromne udarne snage, a srednja snaga im uopšte nije posebno velika. E onda zamajac sinhrone mašine nadoknadi to i održi napon mreže u sasvim regularnom stanju za vreme tih kratkih udara. I sve se obavi malom trafostanicom.

3) Stanje kada nestane mehaničkog pogona a osovina sinhrone mašine nije otkačena od pogona.
Onda će sinhrona mašina pokušati da okreće bivši pogon, i ako joj za to treba veći moment od momenta otkačinjanja, otkačiće se sa sinhrone brzine i zaustaviti bez obzira na postojanje napajanja iz mreže.
To se naravno završava havarijski po mašinu ukoliko se ubrzo stator ne otkači sa mreže.

Opšti zaključak je da sinhrona mašina može biti odlična kao genereator i odlična kao kompenzator i akumulator za udarna stanja, ali zato zahteva veoma složenu kontrolu kako mehaničkog tako i dela pobude.

Moment na osovini se može pratiti u oba smera spojnicom sa oprugama i kosom ravni (nešto nalik davaču servo volana na elektroviljuškarama) i naravno elektrospojnicom za otkačinjanje i zakačinjanje osovine na pogon.
Pobuda bi morala takođe pažljivo biti kontrolisana u zavisnosti od momenta na vretenu i stanja struje generatora i napona mreže.
--------------------------------------------------------------------------------------------------

Automobilski alternatori ni u kom slučaju nisu povoljni kao sinhrone mačine za našu mrežu od 50Hz, jer su u većini slučajeva mašine sa 12 polova i punu efikasnost imaju tek na oko 6000RPM.
Frekvencija koju tad proizvode na svojim naizmeničnim krajevima je reda 1.2KHz što nam ni malo ne odgovara.

Mislim, postoje elektronski pretvarači koji se zovu ciklokonvertori, koji mogu izvršiti direktnu konverziju iz tih 1200Hz na 50Hz na naizmeničnim granama.
Postavlja se pitanje složenosti toga, upoređeno sa klasičnom regulacijom DC struje posle dioda, punjenjem banke akumulatora, potom elektronskog DC/AC pretvarača na 50Hz.

https://www.google.rs/url?sa=t...aNWpX2Pj3inU9WuT6w&cad=rja

Može ciklokonvertor, i daleko je jevtiniji od banke aku i pretvarača, ali ga je izuzetno složeno napraviti i naravno nema se struje kad nema mehaničkog pogona.

Kod Borine vodenice, gde maltene besprekidno postoji mehanički pogon, ciklokonvertor bi možda bio optimalno rešenje.

Ali ako se negde ne iskopa gotovo rešenje, onda se izuzetno ne isplati projektovati ga jer bi potrajalo mesecima, i posebno nema svrhu za par primeraka raditi to.

Pozz


P.S.

Razmišljam nešto ako se struja Borine vodenice koristi isključivo za sopstvene potrebe.
Onda bi se moglo vezati možda nekoliko 24 voltnih alternatora na osovinu vodeničnog kola, prenos napravio da bude možda u normalnom radu nekih 6000RPM na svim alternatorima (većina ih lako podnosi preko 15000RM).
Njihove DC izlaze bih vezao na red tako da dobijem možda nekih 500-560VDC i time napajao direktno bulk elkos od nekog frekventnog regulatora, predviđenog za 3 x 400VAC ulaza, kome je na izlazu LC filter da uobliči u sinus.
Aternatore bih montirao pomoću izolacionih nosača da pri toj razlici napona ne isprobijaju međusobno, a pogon bih izveo zupčastim kajišem ili kajiševima, gde bi i to tako bilo izolovano međusobno.
Većina modernijih regulatora ima AVR (automatsku regulaciju izlaznog napona) koja se može aktivirati i raditi u pristojnim granicama ulaznog napona.
Regleri na alternatorima bi morali da se naprave da stabilišu veći napon od normalnog, što nije nikakav problem za te alternatore jer normalno rade sa 28VDC a mogu se "rastegnuti" čak i do 40V.
Sa 10 ili više komada bi se moglo napraviti 400VDC i time napajati neki frekventni regulator reda možda 10-tak KW ako ima toliko mehaničke snage u vodeničnom kolu.

Proizvod bi mogao biti 3 x 400VAC solidne trofazne, a posle dobrog LC filtra upotrebljive i za sitne elektronske uređaje.

Eto samo sam malo razmišljao glasno na temu...

Macola sta mislis o asinhronom motoru kao generatoru (kondezatori u trokut , motor u zvijezdu). Od induktivnih potrosaca bi koristio samo nesto od rashladne tehnike a ostalo su termogeni potrosaci (sijalice sa zarnom niti).
O ovome sto si napisao rado cu da razmislim ali bi mi u tom slucaju trebala sva moguca strucna pomoc (a znam dobro da si prezauzet sa svojim poslovima) ali mogu ja to da izvedem (alternatori i frekventni regulator je nabavljiva roba). Jos cu samo potraziti pomoc nekog ko dobro barata sa hidrodinamikom pa da mi izracuna koliko mehanicke snage imam u ovom vodenicnom kolu.