ПЛМ - это общеупотребительное сокращение - подвесной лодочный мотор...
А что, думаете внешняя выходная характеристика генераторов снегоходов - мотоциклов и лодок сильно различается ?
( При схожем устройстве самого генератора ).
Строго говоря генератор от ПЛМ Ямаха 30 больше всего напоминает генератор от Бурана. Там похожие катушки света и зажигания. Только у Бурана 1 датчик. А у Ямахи 2 датчика. Соответственно - зажигание двухканальное с двумя отдельными высоковольтными катушками.
Наверно всётаки не беспричинно а непредсказуемо...
Причина должна быть. К примеру - брак при изготовлении деталей.
Однако есть ряд примеров - что выходит из строя чаще всего. К примеру - стеклянные мелкие стабилитроны. Из советской наминклатуры деталей - были уродские транзисторы КТ 315 и подобные... Горели от косого взгляда. Назывались в просторечии оранжевым дерьмом или оранжевой чумой.
Напротив - советские стабилитроны в металлических корпусах ( и желательно с знаками военприёмки ) работали весьма надёжно. Даже в случае перегрузки - металлический корпус позволял рассеивать излишки тепла. Для ответственных случаев - можно применять стабилитроны допускающие повышенную силу тока и имеющие массивный металлический крпус с болтом. К примеру - Д815Д ( 0,5 А ; 12 В ) или подобные.
Транзисторы приличной мощности - подобные первому на картинке - работают месьма надёжно.
Транзисторы КТ 315 и подобные - не ставьте по возможности - никуда.
Стабилитроны в металлических корпусах - предпочтительны.
Стеклянный стабилитрон ( крайний справа ) - сдохнет при первой возможности.
Для конструкций претендующих на высокую надёжность предпочтительно применять резисторы не минимально достаточной мощности а с запасом. Они и не перегреются и имеют бОльшую механическую прочность. Больше вероятность - что не отвалятся.
Даже если с точки зрения схемотехники достаточен резистор о,125 Вт - лучше ставить резисторы не менее чем на 0,5 Вт.
Общий вес и габарит Выпрямителя - регулятора от этого мало пострадают. А надёжность повысится.
Аналогично - если вместо транзистора КТ 315 подобрать транзистор мощностью несколько Вт ( возможно с подбором номиналов резисторов в обвеске ) - надёжность схемы резко увеличится.
Если применяется стеклянный стабилитрон - его возможно снабдить радиатором. Вот как это делается :
( пример установки радиаторов на диоды и стабилитроны не имеющие металлического корпуса - в случае работы в предельно допустимых режимах )
Оба радиатора из латунной жести можно прикрепить к текстолитовой печатной плате. Для этого можно предусмотреть на радиаторах хвостики - которые пропустить в отверстия и припаять к дорожкам. Собственно и электрический контакт может идти через радиаторы. Радиаторы предпочтительны если схема не залита в компаунд.
При применении слабых стабилитронов - может быть рекомендовано применять схему из стабилитрона и транзистора ( аналог мощного стабилитрона ) об этом уже тут писали.
Следует уделять внимание механической прочности монтажа. Детали должны быть закреплены так - чтобы не отвалились от вибрации. Для защиты от вибрации и влаги - часто применяют заливку схемы компаундом типа резинообразного герметика. Компаунд должен быть не склонный разъедать медные дорожки. Воняющий уксусом герметик - не подходит.
Иногда плату несколько раз погружают в паркетный лак ( с промежуточной сушкой ). В результате детали прочно приклеиваются к плате и оказываются защищены от влаги.
Уважаемый Kvadratov!
Теперь понимаю, почему на графиках Ямахи такие маленькие токи - маломощный генератор. Для лодочного мотора наверное больше и не надо.
Хочу поправить, у Бурана два датчика, один для малых оборотов, лучше назвать его пусковым, второй для больших. Блок зажигания РМЗ-640 для этого имеет два входа. Благодаря датчику малых оборотов двигатель для запуска не надо сильно раскручивать, в отличии от популярной системы зажигания Дукати, установленной на Ротексах, Симонини и проч.
С Вами полностью согласен, вопрос надежности - это не такой простой вопрос, как кажется на первый взгляд. В конце семидесятых годов мне пришлось изготовить десять устройств, в каждом из которых содержалось по 70 шт. покупных КТ315. Вопреки общему мнению об этих транзисторах, устройства отработали лет шесть без единой неисправности. Правда транзисторы отбирались, кажется по току покоя. И в последствии мне много приходилось иметь дело с КТ 315, использовал даже в режиме лавинного пробоя, особых проблем я с ними не имел, хотя согласен, репутация у них была не очень. Транзисторы использовались при токах не более 1 ma.
Со стабилитронами, мне кажется, проще. Отбор можно делать по нижней точке пробоя и наклону кривой. Т.е можно отобрать стабилитроны с более чистой кристалической решеткой полупроводника.
Но мы кажется ушли от темы. Предлагаю еще одну схему регулятора. Ток стабилитронов еще меньше чем в первой модели, стабильность по входу такая же. Имеет "мягкую" нагрузочную характеристику. Использовалась довольно долго с восьмиамперным аккумулятором, который боялся больших токов зарядки. Двигатель РМЗ-640 с кик-стартером.
Графики интересны не мощностью - а динамикой возрастания напряжения от оборотов.
http://www.reaa.ru/yabbfiles/Attachments/nagruzochnaja___harakteristika.JPG
Если генератор будет вдвое мощнее - на графике будут удвоенные значения токов... Но в режиме незначительной загрузки - напряжение будет пытаться залезть в область троекратного ( и более ) - превышения номинального напряжения в 12 вольт.
Сколько мощности надо иметь на мотолодке и на ЛА - вопрос не однозначный. Часто зажигание работает от магнето или от независимой конденсаторной системы ( CDI ). Приборы могут не требовать внешнего питания или питаться от неподзаряжаемых в полёте батарей или аккумуляторов. К примеру многие тахометры питаются от своего элемента питания - типа как от часов... С ресурсом батареи - 3 - 5 лет...
Часто на мотолодке или на ЛА - генератор мощностью в 50 - 60 Вт - легко справляется с вопросами электроснабжения.
У товарища на дельталёте с Бураном - долгое время обмотка света генератора - вообще не использовалась.
Для питания приборов - стоял аккумулятор 12 В ; 2,2 А /ч.
Свинцовый от бесперебойника смстемы сигнализации.
Хочу поправить, у Бурана два датчика, один для малых оборотов, лучше назвать его пусковым, второй для больших. Блок зажигания РМЗ-640 для этого имеет два входа. Благодаря датчику малых оборотов двигатель для запуска не надо сильно раскручивать, в отличии от популярной системы зажигания Дукати, установленной на Ротексах, Симонини и проч.
В вопросе обеспечения надёжности ЛА - следует стремиться к тому - чтобы зависимость от электропитания была минимальной. Во всяком случае в дневное время. А большинство аппаратов типа экспериментал - не предназначены летать ночъю и в сложных условиях.
Уважаемый Kvadratov, благодарю за информацию. Схема такая же, только зачем там резисторы. R1 сильно нагружает стабилитроны, и совместно с R2 делают выходное напряжение зависимым от входного из-за перераспределения токов.
Пробую выложить схему в формате JPG/
Получилось.
Диоды D5,D6 делают немного хуже стабильность напряжения (до 0,2%) но добавляют около 0,7 в. В варианте РМЗ-640 у меня стоит конденсатор на 1000 мкф х 25в. Наш отечесвенный 80 годов. Удивительно, но рабочий. Резистор R1 нужен для разрядки конденсатора при отключении нагрузок, но можно и без него.
SinglFather - возможно Ваша схема работает и стабилитроны не греются... Я не проверял - так что приму на веру. Хотя странно. Люди пишут что у них стабилитроны и резисторы греются ощутимо. Имеются в виду простейшие схемы - без усиливающих транзисторов в цепи управления. Я таких схем - не собирал и с современными сериями симисторов не работал. Я применял старые добрые тиристоры. Возможно теперь новая элементная база позволяет некоторые схемотехнические вольности... Но точнее не скажу - не знаю.
Однако - давайте попробуем пройтись по азам схемотехники шунтирующих регуляторов. Так сказать по исходной логике схемотехнических решений. Наверно и остальным читателям будет интересно почитать немного теории. Начну - как говорится - от печки - и постараюсь изложить понятно для людей без профильного электротехнического образования.
[highlight]И так - сначала несколько слов про сам принцип работы генератора возбуждаемого постоянными магнитами в комплекте с шунтирующим регулятором напряжения. Свои комментарии я буду выделять цветом - чтобы они не путались с чужими цитатами.[/highlight]
Цитата с форума РадиоКот :
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=6814&view=print
( В свою очередь - они ссылаются что цитируют материал с форума Московский Скутер Клуб )
YraY пишет :
"... Работает регулятор следующим образом. При достижении положенного напряжения, в нашем случае 13.8 вольта, регулятор тиристором или симистором замыкает обмотку генератора накоротко соответственно напряжение падает и тиристор или симистор снова закрывается, цепь размыкается и напряжение снова достигает рабочего. И так с большой частотой в результате на выходе регулятора импульсное напряжение большой частоты оно сглаживается в постоянное конденсаторами и аккумулятором.
Многие скажут что такой способ регулирование не допустим дескать замыкая генератор можно его сжечь. Но тут всё зависит от типа генератора на скутерах стоят магдино генераторы, а они имеют одно положительное свойство дело в том, что ток в цепи генераторных катушек ограничивается их индуктивностью рассеяния, а не внешним сопротивлением. При коротком замыкании индуктивность будет настолько велика что будет влиять на поле постоянных магнитов, но направленно будет против них в результате ЭДС в катушках будет настолько низок, что ток не сможет причинить каких либо повреждений обмоткам. Генератор скутера при этом не перегорает, но есть небольшая проблема это основной минус этих регуляторов - противодействие магнитного поля катушек и постоянных магнитов имеет некоторую силу в результате повышается нагрузка на коленвал и соответственно снижается мощность двигателя. На двух-тактниках это почти не заметно, а вот на четырёх-тактных одноцилиндровых двигателях это заметно там и так коленвал по инерции целый оборот проходит, а тут ещё и генератор его тормозит. Но в любом случае потери в мощности незначительны и заметны только в снижении оборотов холостого хода.
Зато у этого типа регуляторов есть много больших плюсов они компактны, просты, надёжны, дёшевы, выделяют не много тепла, имеют широкий диапазон входных и выходных напряжений, точно держат напряжение ( пока генератор даёт достаточно тока ), а главное в связке в нашим генератором КПД достигает 100% ...
[highlight]Далее - YraY несколько поплыл в теории... Попробую написать толком - про какие 100 % он говорит. Допустим - мы имеем генератор рассчитанный на 50 Вт нагрузки при крейсерском режиме мотора и напряжении 12 вольт. Мы движемся в крейсерском режиме и включили фару потребляющую 45 Вт и габаритный фонарь 5 Вт. Напряжение в бортсети - равно 12 вольт. Потребление равно мошности генератора - 50 Вт. Напряжение срабатывания шунтирующего регулятора - 13.8 вольт - тоесть он не срабатывает - ничего не потребляет и не греется. Это и есть потребление 100 процентов вырабатываемого электричества в полезных целях.
Кроме того - из этого следует - что включённая фара - облегчает жизнь регулятору напряжения. Многие думают что всё наоборот. Но в данном случае - они ошибаются.[/highlight]
[highlight]YraY экспериментировал с покупными китайскими выпрямителями - регуляторами от мотоциклов 125 кубиков и с самоделкой по древней схеме из журнала Катера и яхты. Отзывы о использовании - положительные. Пишет что со 100 Вт генератором оба варианта работали нормально.[/highlight]
Мощность стабилизатора в основном зависит от применяемых тиристоров или симисторов и применяемого диодного моста. При применении соответствующих деталяей - можно стабилизировать хотьбы и киловатный генератор. Кроме деталей - надо помнить про толщину проводников и размер радиатора ( корпуса ).
Попробуем углубиться в схемотехнику цепей управления наиболее простых симисторных регуляторов :
Был вопрос - что тут делают резисторы.
Это обсуждали на форуме Схем нет :
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=106872&st=20
АКА samogon писал :
Я когда подключал схему - не заметил что неприпаялся резистор R 1 ( 200 [ch937] ) . При этом всё прекрастно работало. Когда я заметил и припаял, ничего не изменилось... Не понятно почему ?
АКА pliss - отвечает :
Если бы это был тиристор, то этот резистор "улучшает выключение" и защищает от ложных включений.
Думаю, что первое - сомнительно, а второе - оно самое.
АКА Григорий Т. отвечает :
Этим резистором задаётся рабочая точка стабилитронов, только и всего.
[highlight]ИМХО - резистор нужен для создания в цепи стабилитронов некоторого рассчётного тока - необходимого для правильной стабилизации напряжения стабилитронами. Этот ток должен быть указан в даташитах на стабилитроны.[/highlight]
Далее АКА samogon жалуется что резистор греется и спрашивает :
...его можно исключить впринципе? Просто всё что он делает по факту, это адско греется и всё. Аж почернел от температуры и это при том, что у меня он на 1 Вт, а на схема 0.5 Вт. ?
[highlight]Далее гуру не пришли к однозначному выводу о причинах и способах устранения проблемы перегрева резистора....
Вот из за таких мелких косячков - я не люблю излишне простенькие схемы... Иной раз - простота - хуже воровства...
Далее про резистор R 2. Он ограничивает ток - протекающий между цепочкой стабилитронов и управляющим электродом симистора. Этот ток может ( при применении некоторых симисторов или тиристоров ) достигать значений - опасных для стабилитронов. Так что ток может быть необходимо ограничивать. Иначе - стабилитроны могут перегреться и - привет - погорят ...
Такая вот диспозиция вырисовывается со схемотехникой простейшего стабилизатора.
Возможно что выжить стабилизатору на практике помогает применение резисторов хорошей мощности ( можно ведь и на пару ватт поставить... ) - а также шунтирование регулятора фарой ( нагрузкой ). Вспомним про 100 % использования мощности при соответствующем потреблении. Когда потребители потребляют всё что вырабатывает генератор - стабилизатор отдыхает и не греется.[/highlight]
В моей схеме резистор тоже можно ставить, но зачем? Затвор симистора уже зашунтирован резистором около 60 ом. Он внутри уже есть. Ложных подрабатываний не замечено.
Ну если резистор - эквивалентный резистору R 1 имеется внутри симистора - тогда очевидно внешний резистор можно не ставить... Это уже прямо не симистор а микросборка какаято получается... Если можно - ткните меня носом - где про этот внутренний резистор в даташитах пишут. Может я правда несколько отстал от технического прогресса ?
Уважаемый Kvadratov.
Вас понял, сейчас поясню.
Здесь найдёте BTA41:
http://doc.chipfind.ru/
Информация конечно скудная, поэтому немного дам объяснений из того, что удалось выяснить.
В управлении симистора используется полевая структура, зашунтированная структурным резистором. У разных экземпляров номинал резистора отличается, и в основном лежит в пределах 50-60 ом.
Минимальное напряжение срабатывания на управляющем электроде G составляет 0,2 в., максимальное (думаю допустимое) 1,3 в.
Внешний ток срабатывания при шунтировании внешнем резистором 33 ом лежит в пределах 50-100 ма.
Гарантированный ток срабатывания (без внешнего резистора) 50 ма. Фактически симистор срабатывает при токах от 4 ма до 25 ма., в зависимости от экземпляра и группы. Кроме этого данный симистор имеет высокое быстродействие, которое выражается в микросекундах.
При такой чувствительности и быстродействии есть проблема ложного срабатывания при работе на большую индуктивную нагрузку, поэтому и ставят дополнительный внешний резистор и RC цепочки. Но для генераторов этого не надо. Индуктивность катушек относительно небольшая, кроме этого, импульсное напряжение ограничивается диодным мостом (при наличии нагрузки, хотя бы ёмкостной).
Далее о стабилитронах.
Сложилось общее мнение, что маломощные стабилитроны весима хилые электронные приборы, и мало кто знает, что
стабилитроны типа КС, Д814 и пр. в стеклянном корпусе спокойно выдерживают импульсный ток до 1,5 а., но при малой длительности импульсов и большой их скважности. Т.е если средний ток у стабилитронов небольшой (стабилитрон не греется), он вполне может работать при импульсных токах, превышающих номинальный в 50 раз.
Теперь об использовании в схеме регулятора.
При высоком быстродействии симистора у стабилитрона нет возможности выйти из сторя.
Скорость нарастания фронтов переменного напряжения от генератора и его гармонических составляющих при максимальных оборотах в сотни тысячь раз меньше быстродействия симистора. Даже при плохом контакте и образовании искрения симистор успевает отсеч импульс. При плохих частотных свойсвах стабилитронов отсечь импульс помогает их инерционность и большая внутренняя емкость.
Добавление же внешних резисторов в схему увеличивают ток протекающий через стабилитроны, т.е. снижают надежность.
Практически же никакими способами сжечть регулятор не удалось. Я этого долго добивался и в конце концов успокоился.
Даже диодный мост выдержал переполюсовку при подключении к аккумулятору - просто отгорел провод.
Еще одно замечание.
На форумах неоднократно высказывалось мнение, что закороченная обмотка генератора тормозит двизатель.
Однако, сопротивление обмоток генератора низкое, десятые доли ома. Если обмотка закорочена - напряжения нет, хотя ток максимальный. При этом ток генератора ограничен напряженностью магнитного поля, т.е. свойствами постоянных магнитов, и при закорачивании обмотки сильно не растет. Если мощность - это произведение тока на напряжение, то мощность, отдаваемая генератором будет практически равна нулю.
Если двигатель тормозится генератором, то возникает справедливый вопрос, куда девается энергия, затраченная на торможение?
Совсем простой вариант пригодный больше для лодочного мотора.
Если обмотка генератора не имеет заземленного среднего вывода, то один провод следует соединить с корпусом двигателя.
Вторая схема является развитием первой схемы.
Управление по переменному току имеет свои преимущества и свои недостатки. Иногда применяется, когда не нужна высокая стабильность напряжения в зависимости от нагрузки, когда применяются слаботочные аккумуляторы для питания приборов и отсутствует электростартер.
Работоспособность и надежность регуляторов проверена на практике.
Регуляторы желательно не располагать непосредственно на корпусе двигателя воизбежание подогрева.
Вчера тоже разобрал регулятор R-98, спалили перепутав полярность подключения аккумулятора, в электронике не разбираюсь, выкладываю фотки внутрянки, R-98 позиционируют как усиленное реле-регулятор, видно сгоревшие IRF 4104, 2 штуки и какой то желтый элемент, рядом с микросхемой.
Похоже это реализация синхронного выпрямителя (активного моста) на полевых транзисторах (http://www.compeljournal.ru/enews/2009/12/7). Подорвавшийся элемент - электролитический чип-конденсатор. Микросхема - драйвер полевых транзисторов, вполне возможно, что небезызвестный таймер 555 серии, заставляющий работать их в оптимальном режиме.
Вопрос к спецам, если заменить сгоревшие элементы, существует ли вероятность того, что релюха заработает? Или взорвавшиеся диоды это только верхушка айсберга и внутренние повреждения остальных деталей, просто не отразились на их внешнем виде?
