Бесконтактные системы зажигания. Ликбез

[DiKey]

Можно ли сделать мощнее из покупных, на ватт 140+?

Генератор в общем случае безусловно да:

[media]http://www.youtube.com/watch?v=PwJ-Q-NfZg0[/media]

[media]http://www.youtube.com/watch?v=VOayHpHfqfI[/media]

Но получится ли подобрать бесколлекторник из предлагаемого ассортимента к конкретному двигателю? Что-бы не получилось, скажем, на выходе 100В под номинальной нагрузкой и частоте вращения.

и готового регулятора?

Умозрительно сложно делать заключение, теоретически - да.

 

[DiKey]

Такие вот для "моделей":
http://www.sullivanuav.com/images/products/S675-300%20Data%20Sheet.pdf

150 Watt 76 mm

Только какова цена и продадут ли?

 

[kvadratov]

Можно ли сделать мощнее из покупных, на ватт 140+?

Генератор в общем случае безусловно да:

Brushless Motor Used as An Alternator, description and test with surprising results!
http://www.youtube.com/watch?v=PwJ-Q-NfZg0

small generator with OS FS40 4stroke and brushless for 12V - 24V
http://www.youtube.com/watch?v=VOayHpHfqfI

Но получится ли подобрать бесколлекторник из предлагаемого ассортимента к конкретному двигателю? Что-бы не получилось, скажем, на выходе 100В под номинальной нагрузкой и частоте вращения.

и готового регулятора?

Умозрительно сложно делать заключение, теоретически - да.

Видео - где с  моторчика размером с тридцатиграммовый пузырек от лекарства снимают мошность  более 100 Ватт электроэнергии смотрится  круто.
Однако у меня возникает несколько вопросов :
Как долго сей агрегат проработает на оборотах дремеля с точки зрения подшипников ?  Не перегреется ли он - от столь большой мощности вырабатываемой в столь маленьком корпусе ?

Показанный генератор показывает теоретические возможности - но не претендует на возможность внедрения в реальный агрегат ?

- Крайнее предположение - похоже на правду.
Остается взять и сделать генератор пригодный к агрегатированию на ДВС,  мощный,  компактный  и .... какой еще ?
Теоретически сделать очень компактный и легкий генератор можно. 
Осталось перейти к практике, а тут возможны локальные трудности.

 

[Jbiplane]

Только какова цена и продадут ли?

У меня с ними и пр. долгая переписка. У них такая хитрость типа под каждого заказчика всё с нуля, то же пытаются сделать и другие. В этом случае лучший вариант чехи или расчитывать по большей части на себя. Вот вроде скоро свои инжекторы передранные у экотрон должны заработать  🙂

 

[DiKey]

Как долго сей агрегат проработает на оборотах дремеля с точки зрения подшипников ?Не перегреется ли он - от столь большой мощности вырабатываемой в столь маленьком корпусе ?

Думаю, что: не долго и перегреется. И если второй пункт еще можно обойти (габариты с "запасом"+охлаждение), то по первому - только переделка.

 

[SinglFather]

Опять каша.
Греются на каких режимах? При каких частотах, токах и напряжениях?
Не полевой-ли транзистор стоит в базе биполярного IGBT с тем же самым напряжением насыщения?

Извиняюсь за некоторую задержку с ответом.
Я имел ввиду, если сравнивать транзисторы с одинаковыми максимально допустимыми токами, - это во-первых.
А во-вторых, что Вы понимаете под проводимостью МОП структуры и как её сравниваете с биполярным транзистором?
Если для сравнения взять близкие по току транзисторы, полевой биполярный и IGBT, то получается вот такая картина:

                               R ом              I А                U в
IRF130                   0,18               14                2,5
2N3055                                        15               0,75
IRGS14C40L                                 20                1,2

Очевидно, что при больших значениях тока полевой транзистор тепла будет выделять значительно больше, чем другие типы. Быстродействием он тоже не отличается.
Единственное его преимущество - более высокая линейность, что для ключевого режима совершенно бесполезно.

 

[Sai.D]

На тему  аналогового ФУОЗ из старого журнала - где предлагалось сделать датчик из наушника и собрать плату на транзисторах.
Я уже писал в этой ( на второй странице ) теме про данную конструкцию....
...Сообщаю  что мне удалось узнать про  эту конструкцию.
Я  отслеживал отзывы по реализации данной схемы в сети.
Была пара - тройка положительных отзывов.
Однако больше отзывов было о том - что схему не удалось толково собрать и настроить. Лично знаком с парой человек - которые собирали схему и дали отрицательные отзывы.
Говорят о нестабильности работы - сложности настройки - уплывающем опережении и общей ненадежности схемы.
Один из моих знакомых - преподает в техникуме радиоэлектроники и умеет чинить телевосоры на время. Заподозрить его в неумении собирать электронные поделки - не получится. Он успешно собирал самодельные блоки пал - секам - радиоприемники и многое другое... Про  упомянутую схему  опережения отзывается исключительно в непечатных выражениях.
Мягко говоря - он утверждает что более неудачной схемы в жизни не видел.

Спасибо. Транзисторная часть вроде та самая,  а тиристорная - да, другая, что собственно не принципиально. У меня тем более по этой схеме нет статистики, да и видел я ее наверное не меньше 20-25 лет назад. Жаль, что отзывы нелестные, но как всегда простые в исполнении схемы сложны в настройке. Тут ничего не попишешь.
Интересно-бы было послушать непечатные выражения "приятеля", т.к. на первый взгляд ничего кривого в схеме не заметно🙂 Первый транзюк - обычный усилитель мощности входного сигнала датчика, следующая за ним пара - одновибратор, и последние 2 - цепочка регулирующая длительность цикла одновибратора, т.е. время сдвига УОЗ. В "Радио" кстати была статья на целую страницу, как все это настраивать.

 

[DiKey]

Я имел ввиду, если сравнивать транзисторы с одинаковыми максимально допустимыми токами, - это во-первых.
А во-вторых, что Вы понимаете под проводимостью МОП структуры и как её сравниваете с биполярным транзистором?
Если для сравнения взять близкие по току транзисторы, полевой биполярный и IGBT, то получается вот такая картина:

R омI АU в
IRF130 0,18 142,5

2N305515 0,75
IRGS14C40L 201,2

Очевидно, что при больших значениях тока полевой транзистор тепла будет выделять значительно больше, чем другие типы. Быстродействием он тоже не отличается.
Единственное его преимущество - более высокая линейность, что для ключевого режима совершенно бесполезно. 

Проводимость - величина обратная сопротивлению.
IRF130 пускай будет на заслуженном отдыхе вместе с П213 и иже с ним.

Чуть статистики для начала. Если даже просто сравнить количество MOSFET'ов  и IGBT представленных IR для силовой электроники, то первых будет под 900 позиций, а вторых - 83. Сопротивление открытого канала у первых измеряется от единиц миллиом в низковольтных образчиках до десятков (у 300-т вольтовых) и резко уходит вверх у 500-вольтовых. Из этой статистики видно также, что область применения у вторых начинается с 400-т вольт и ограничивается десятками килогерц - силовые высоковольтные преобразователи энергии (например, так называемые "частотники" для асинхронных двигателей), а вот ниша до этой планки  занята полевыми транзисторами.
Далее. Пережать  течение воды в шланге ногой значительно проще чем крутить вентиль, основные потери в MOSFET происходят на преодоление сопротивления, а у IGBT на переключение, что опять-же отражается статистикой. Это к вопросу о частотных характеристиках. 
Например, такой в вывод публикуется тут:
"1. В высокочастотных (>20 кГц) системах,  предназначенных для работы при относительно невысоких напряжениях (<250 В)  с большим рабочим циклом и при достаточно больших колебаниях сети или нагрузки целесообразно применять MOSFET. К таким системам можно отнести импульсные источники питания,  зарядные устройства и т. д.
2. В системах, работающих при высоких уровнях напряжения (>1000В) на низких частотах, с малым рабочим циклом и при незначительных колебаниях сети или нагрузки преимущество имеет IGBT. К таким системам относятся низкочастотные источники бесперебойного питания, работающие с постоянной нагрузкой, системы управления двигателями, работающие на частоте менее 20 кГц и т. д.
3. При напряжениях от 250 до1000В необходим учет различных факторов (рассеяние мощности, рабочая частота, цена) для верного выбора".
Еще пара статей из журнала "Схемотехника":
Е. Дуплякин. IGBT или MOSFET? Оптимальный выбор;
А. Кай. IGBT или MOSFET? Практика выбора.

 

[kvadratov]

Интересно-бы было послушать непечатные выражения "приятеля", т.к. на первый взгляд ничего кривого в схеме не заметно...
В "Радио" кстати была статья на целую страницу, как все это настраивать.

Более старую и более подробную статью про зажигание Ситникова я нашол... у меня сохранено много всего... часто проблема - найти в куче другой информации - ту что понадобилась.
Картинка - естественно - кликабельна для увеличения :






И еще страничка той же статьи - с пометками от руки - вытащенная с какого то сайта... посмотрев на пометки - я начал точнее припоминать где вылезали проблемы :



Продолжение на следующей странице
Для прямого перехода можно кликнуть красные буквы поред следующей цитатой :

На мопедном форуме мой друг писал свои мысли по поводу проблем с обсуждаемым вариантом аналоговой схемы ФУОЗ...

 

[SinglFather]

Дискуссия у нас разгорается не на шутку.

Проводимость - величина обратная сопротивлению.
IRF130 пускай будет на заслуженном отдыхе вместе с П213 и иже с ним.

Всё, что Вы изложили - со всем этим я согласен. И что такое проводимость я знаю, и думаю знают многие из физики средней школы. Вопрос в другом.
У полевого транзистора есть такой параметр, как сопротивление открытого перехода, а у биполярного нет.
У биполярного нормируется напряжение насыщения. Это связано с нелинейностью его характеристики.
Он чем-то похоже на диод, когда сначала при незначительном токе в прямом направлении на его переходе падает 0,6 в., а с ростом тока в сотни раз напряжение увеличивается лишь до 0,7 - 0,8 вольт.
Полевой транзистор такой особенности не имеет. Поэтому при малых токах на стоке открытого полевика может быть очень маленькое напряжение. Но прирост тока вызывает пропорциональный прирост напряжения и прирост мощности в квадратичной зависимости. Как у резистора.
У биполярного же прирост мощности фактически пропорционален приросту тока на коллекторе, (когда он открыт).
Это главный плюс биполярного в сравнении с полевым транзистором. Поэтому IRF130 и П213 можно не хоронить. Они принципиально мало чем отличаются от транзисторов своих групп.

 

[nospin]

kvadratov - ву .

в роторе стоит кольцевой магнит дополняющий действие обмотки возбуждения. Он дает возможность генератору самовозбудиться при начале вращения и вступить в работу при отсутствии аккумулятора. Однако кольцевой магнит  одновременно является могучим короткозамкнутым витком внутри ротора... 

Несколько не понял,кольцевой магнит в роторе? Разбирал,не видел,проверю.
В генераторе  46.3701 нет такого.В генераторе  Г 700 тоже нет.
В инструкции написано ,что только магниты ротора обеспечивают
надёжное  возбуждение.Поскольку обдув обмоток осуществляется по- автомобильному, то при 700 ваттах отдачи ну может он и больше
аналогичного автомобильного,ну на пару десятков мм.
По цене в магазине неотличим. Вес 6 кило.Автомобильного 5.

Еще раз по поводу опережения зажигания.Не для спора,просто информация.
В застойные времена на Минском мотозаводе проводились серьёзные испытания по применению системы зажигания с опережением.
Даже на полигон в Дмитров ездили. В результате испытаний не было
выявлено преимущество системы с опережением против штатной.
Ни одно,самое совершенное зажигание, не вылечит отсталый мотор.
Хороший мотор постоянное не испортит.Но безусловно, стремиться к совершенству надо.

 

[Jbiplane]

Надоело мне лепить испытательные стенды из подручного материала.
Стал замечать что любые электромоторы влияют на измерения...

Мой новый "стенд"

Закрепил статор на столе фрезерного центра и кручу ротор шпинделем тысяч
до 10 с меньшим риском для жизни чем ранее  и точностью 0.1% по оборотам 🙂

Пример измерений ФУОЗ магнето с внутренним ротором от гоночных сузук rm80...350.

Вопрос
не влияет ли большая не намагниченная железяка в виде станка на результаты измерений?
железо статора находится на куске алюминия толщиной миллиметров 8 плашмя на стальной планшайбе.

от торца ротора с одним N-S до планшайбы миллиметров 12

Не стоит ли взгромоздить ротор на кус алюминия или реальный картер чтобы уточнить измерения?

 

[Sai.D]

Интересно-бы было послушать непечатные выражения "приятеля", т.к. на первый взгляд ничего кривого в схеме не заметно...
В "Радио" кстати была статья на целую страницу, как все это настраивать.

Более старую и более подробную статью про зажигание Ситникова я нашол... у меня сохранено много всего... часто проблема - найти в куче другой информации - ту что понадобилась....

Она самая - спасибо! Именно по этой статье и хотел на Юпитера делать зажигание, но так руки и не дошли. Хотя плату разработал свою.  Не помню, чем плата автора не понравилась. Вобчем позднее собрал простенькую тиристорную схемку без всяких опережений, но зато с очень надежным запуском, которая померла через пару сезонов, так-же, как в те времена часто помирали отечественные телевизоры, радиоприемники и т.п.... 🙂

 

[kvadratov]

Закрепил статор на столе фрезерного центра и кручу ротор шпинделем... 
Вопрос
не окажет ли большая не намагниченная железяка в виде станка воздействие на результаты измерений?
...от торца ротора с одним N-S до планшайбы миллиметров 12
http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/rm85_ignition.jpg

Формально - испытания генератора на Вашем фото должны происходить без проблем... В принципе - на месте массивного стального стола может быть весьма массивная щека коленвала.
Правда - щека коленвала - крутится вместе с ротором...
...Но рука, честно говоря, тянется подложить под алюминиемый лист ( под планшайбу )доску пятидесятку...  Технически - возможно ничего не изменится.  Или изменится - в третьем знаке. Но эксперимент будет вызвать меньше вопросов и сомнений.

 

[DiKey]

Вопрос в другом.

Не спорю.
По сути канал МОП-транзистора и есть резистор, поскольку протекание тока обеспечивают только основные носители заряда. В этом смысле проводящая его половина от пленки науглероженного железа мало отличается.

Это главный плюс биполярного в сравнении с полевым транзистором

Вывод однобокий.
Проводимость меди тоже оказывается недостаточной в ряде случаев, но это не повод не использовать ее во всех остальных.
Конкретная задача решается на основе анализа совокупности факторов, что я и пытаюсь донести.

Они принципиально мало чем отличаются от транзисторов своих групп. 

Безусловно. Только количественные характеристики с тех пор стали другие.

 

[kvadratov]

Несколько не понял,кольцевой магнит в роторе? Разбирал,не видел,проверю.
В генераторе  46.3701 нет такого.В генераторе  Г 700 тоже нет.
По це мотозаводе проводились серьёзные испытания ...
- - - - - - - -
В результате испытаний не было выявлено преимущество системы с опережением против штатной.
Ни одно,самое совершенное зажигание, не вылечит отсталый мотор.
Хороший мотор постоянное не испортит.Но безусловно, стремиться к совершенству надо.

Возможно - магнитное кольцо присутствовало в более ранних моделях тракторных генераторов. Врятли товарищи из НИИ мне врали в глаза.  Однако и более современные модели генераторов тракторного типа проигрывают в весе - примерно  около 1 кг. При этом требуют добавочного размещения магнитов. Магниты не бесплатные. И чтобы их пристроить в ротор - нужна своя технология.... При примерно одинаковой продажной цене - себестоимость наверняка отличается не в пользу тракторных вариантов.
Этого достаточно - чтобы тракторные генераторы не пошли массово на автомобильный конвеер.

- - - - - - - - - - - -

Про отсутствие заметных преимуществ от ФУОЗ для массовых дорожных  двухтактных мотоциклов с обьемом мотора до 250 кубиков - написано в книгах. И я об этом писал. Однако я пробовал проводить испытания коммутатора с ФУОЗ ( предназначавшегося на самодельный оппозитный двухтактник похожий на проект дабл ИЖ П ). Блок ФУОЗ стоял между датчиком и коммутатором КЭТ - 1А  на мотоцикле ИЖ П5. Генератор стоял восходовский 65 ваттный с внешним датчиком. Мотоцикл может сильно шибче и не поехал...
Но при запуске - не пинался - работал мягко во всем диапазоне оборотов - и в общем - Планета с ФУОЗ - была похожа на цивилизованный мотоцикл - что для нее не привычно.
Программируемый ФУОЗ - требовал наличия аккумулятора ( стоял аккумылятор от видиокамеры 12 вольт - около 2 ампер - но это с запасом... ).  При запуске - по умолчанию опережение было около 8 градусов - и потом росло до 27 градусов.  Датчик стоял на 27 градусов. Контроллер по частоте следования импульсов с датчика - определял число оборотов мотора и в зависимости от скорости вращения - выдавал выходной импульс с различными задержками по времени после импульса на входе.  По разным причинам проект  оппозита сдулся.... Ну и разработка зажигалки ( не совсем дешово обошедшаяся ) - тоже канула в лету...
( В описанном проекте по оснащению мотора зажиганием - я был связующим звеном между двигателистами и компьютерными гениями. Первые мутно понимали что просить у электронных богов - а вторые - мутно понимали почему крутится мотор и куда должно сдвигаться зажигание. В общем я был вроде консультанта... ).

 

[kvadratov]

И еще страничка той же статьи - с пометками от руки - вытащенная с какого то сайта... посмотрев на пометки - я начал точнее припоминать где вылезали проблемы :




ответ не закончен - продолжение следует  🙂

На мопедном форуме мой друг писал свои мысли по поводу проблем с обсуждаемым вариантом аналоговой схемы ФУОЗ... Но толи я не могу найти эту тему у мопедистов - толи тему снесли... Прошол год - или два... Попробую изложить что помню из нашей устной беседы. Точнее - свое понимание проблемы - после обсуждения с теми - кто собирал аналоговый ФУОЗ.

Схема очень старая - родом из 70 х годов прошлого века. Делалась под шестивольтовый мотоцикл. Тоесть фактически все процессы в схеме происходят при напряжении 6 вольт и менее. С точки зрения стойкости против помех - это плохо. Допуски на настройку срабатывания элементов схемы - получаются довольно жёсткие.
При колебаниях напряжения питания и внешней температуры - настройка склонна выходить за пределы, необходимые для правильной работы конструкции. Примитивный стабилизатор питания не всегда справляется. Характеристики деталей имеют значительный разброс - требуется селективная подборка компонентов схемы. Может на шару - получиться удачный подбор. А может попасть комплект деталей - которые не дают толком настроить схему - которая чувствительна к косому взгляду - как терменвокс. В сети мотоцикла бродят наведенные токи создающие помехи. Предложенные в схеме древние детали - на сегодняшний день - шлак и музейные вещицы.

Что можно сделать для улучшения положения ?
- Напряжение питания максимально приблизить к 12 вольтам.
- Наверно следует применить питание 9 вольт с приличным стабилизатором.
- Транзисторы нужно применить современные - с хорошими характеристиками и хорошим соответствием характеристикам у разных экземпляров транзисторов.
- Соответственно изменятся номиналы всех резисторов - конденсаторов.... и иных компонентов схемы.

Что же останется ?  Ну, - общая схемотехника и идеология работы - останется.  Тоесть - нужно все сделать заново - на новом уровне технического развития. Никто этого сделать не захотел или не смог.  Мне кажется толково сделанная аналоговая конструкция - могла бы быть надежнее чем программируемые чипы и / или схемы на микросхемах. Но это соображения - которые не имеют практического подтверждения. Ныне все увлечены программируемыми устройствами - а строить аналоговые - стало не модно.

 

[Apus]

Ныне все увлечены программируемыми устройствами - а строить аналоговые

стало дорого.

 

[Jbiplane]

Закрепил статор на столе фрезерного центра и кручу ротор шпинделем... 
Вопрос
не окажет ли большая не намагниченная железяка в виде станка воздействие на результаты измерений?

Потратил день, закрепил статор на толстой переходной алюминиевой плите. Ничего что интересовало (график ФУОЗ) не изменилось, совсем чуток на грани чувствительности приборов на около нулевых оборотах что не в счёт. Видно в грамотных железяках магнитные потоки ходят где надо. Но мои кривые от Мотелека отличаются очень существенно. Чуть позже брошу реальную картинку с комментариями.

 

[Apus]

Устройства на микроконтроллерах проще, функцианальнее, надежнее и дешевле

И по секрету, микропроцессоры состоят из таких же транзисторов, что и обыкновенные аналоговые фуоз (БСЗ), только в одной кучке 🙂
Вопрос в размере этих транзисторов.

Это не так сложно для таких простых устройств как ФУОЗ

ФУОЗ - функциональный блок системы зажигания. Алгоритмы могут сильно отличаться, как и их сложность.
Есть зажигание саруман и алгоритм настолько прост, что помещается несколько кривых опрежения зажигания точность всего лишь 3-5градусов, а есть уктус-2, с одной кривой, но алгоритм написан так, что имеет место ограничение по количеству оборотов и точность уже 2-3 градуса. А есть уктус-3, влезла одна кривая опрежения и расчет более 30 тысяч оборотов и точность до 0,000001 градуса.

А теперь по сложности:
Алгоритм сарумана я сейчас реализую за 2-3 часа
Алгоритм уктуса-2 я сейчас реализую за часов 8
Алгоритм уктуса-3 с 2008 года всё дорабатывается и улучшается.

Повторюсь за простоту - всё зависит от конкретного алгоритма и его реализации
Один из пользователей прислал видео:
http://www.youtube.com/watch?v=GDf8fxtCrEY

И инжекторые ЭБУ это тоже ФУОЗ, я не думаю, что любой радиолюбитель сможет в адекватный срок разработать подобное устройство, а тем более в одиночку.