Схема инвертерной электростанции

[WatchCat]

А отчего конкретно могут получится в трансформаторах повышенные потери?

Я просто не представляю себе где взять методику расчета трансформатора для случая когда на его первичной обмотке меняется и напряжение и частота,и форма тока скорее всего не синусоида. Единственное что приходит в голову - это выходные трансформаторы усилителей для радиотрансляционных линий. Там как раз похожие условия работы и похожие мощности. Но у меня нет книг по расчету такого оборудования.

[mika1]

А там на статоре, катушки на пластиковых каркасиках намотаны? С полюсов их целиком поснимать можно? Я мельком туда заглядывал, чтобы принцип действия понять, но какие каркасики, забыл.

Еще привожу текст наклейки на электронном блоке (неродном, купленном в сервисе) к фубагу ti700 :
DUO7 (230V/50HZ) - A kge201207200011 ,
может это кому-то что-то говорит, например об идентичности его кипоровскому или др.

[WatchCat]

Пластмассовые каркасы катушек сидят на зубцах статора весьма крепко,не уверен что их получится снять без повреждений.

[fiowet]

Всем добрый вечер!
Я тут совсем недавно и тема меня очень интересует. На автономке живу уже три года. Резервным генератором до недавнего времени служил генератор Fubag и вот месяц назад вылетел электронный блок. Померил на выходе гены - 390-405 вольт переменки, и тупо взял и вывел дополнительный провод от общей точки звезды генератора. Получилось три розетки 230-240 вольт. Для Ориона самое то. Сделал три розетки чтобы каждую фазу можно было нагружать отдельно. При большой нагрузке напруга конечно падает, а до регулировки оборотов пока не дошел. Почитал тему и решил вскрыть АВРку, болгаркой срезал алюминиевые ребра, там сразу стало видно где имеются болты крепления их аккуратно сточил - их ровно 10 шт. На плитку ставить не стал- легонько держа за большой конденсатор маленьким молоточком постучал по алюминиевому бортику по периметру и он легонько отошел. Ну а дальше грел феном и отколупывал компаунд. Транзисторы оказались все целы, проблема где-то далеко. Пробовал завести ген с открытой платой чтобы померить цепи - так теперь искра пропала и мотор не заводиться, теперь вот чешу репу.

На мой взгляд рассчитать обмотки должно быть не сложно: Вот смотрите: количество витков одной фазы знаем - выше уже писалось, заводим гену, добиваемся оборотов 1000-1200 мерим под нагрузкой в 100 Вт напряжение на одной фазе относительно нуля выведенного от общей точки звезды. Потом определяем сколько вольт приходится при этом на один виток и умножаем это на вольты которые нужно получить - для кого-то 13-14, а кому-то интересны 26-28 вольт. Подбираем провод нужного сечения под нужный ток и мотаем. В дальнейшем регулировку напряжения можно обеспечить корректировкой оборотов в нужную сторону.

[WatchCat]

Искра с большим электронным блоком никак не связана,за нее отвечает маленький блочок,на котором светодиоды.
Возможно при разборке из него разъем вывалился. Ну и свечку попробуйте заменить на скутерную - у Кипоров и Фубагов настолько слабая система зажигания что внешне живая свеча но с повышенной утечкой - может искры не давать.
Ну и еще бывает так что случайно потянули на провода от индуктивного датчика,а он и сместился,и перестал правильные импусльсы давать.
Он должен быть и не очень далеко от ротора и не очень близко.
Немало информации по Кипорам-Фубагам можно найти в недрах форума домовладельцев:
https://www.forumhouse.ru/forums/188/

А блоки по моему опыту действительно чаще всего дохнут не выходными транзисторами,а где-то в "глубине" схемы.
Если вдруг удалось аккуратно удалить смолу с платы то можно попробовать имитировать генератор высоковольтным лабораторным источником питания и попробовать потыкать осциллографом в схему. Но я что-то не очень верю в положительный результат.

[mika1]

Померил на выходе гены - 390-405 вольт переменки, и тупо взял и вывел дополнительный провод от общей точки звезды генератора.

Вот тоже думаю, если с перемоткой не решусь, то сделать для начала такие 220 вольт от штатных обмоток. И так пока осваивать управление заслонкой. Можно еще выпрямитель, все фазы в одну, постоянный 220 много для чего годится. И меандр несложно сделать из постоянного, наверное на том же контроллере, что заслонкой управляет.

С ионисторами вместо буферного электролита, насколько сложно сделать? Сильно взорвется, если замкнуть?

[fiowet]

С ионисторами вместо буферного электролита, насколько сложно сделать? Сильно взорвется, если замкнуть?

Я вот думаю попробовать найти или сделать самому супер конденсаторы и приделать к гене стартер от мопеда, чтобы ген мог запускаться периодически сам и подзаряжать суперконденсаторы, а от них уже питать дом, тогда и моторесурс будет продлен и горючки уйдет всяк меньше. При этом обмотки наверное буду перематывать под 24 вольта. У меня вся силовая техника на 24 вольтах, а резервное освещение на 12 вольтах. При перемотке статора хочу убрать штатные обмотки на 12 вольт и питание электроники брать с АКБ. При этом освободятся три керна и обмотки фаз мотать уже не на 6 кернах, а на 7.

[WatchCat]

Можно попробовать использовать для запуска мотора генератор в режиме электродвигателя. У китайцев такие конструкции есть - позиционируются как мотозарядники для электромобилей. Обмотки при пуске коммутируются контроллером,аналогичным тому что употребляется для кручения колес электровелосипеда. Вот именно электровелосипедный и можно попробовать использовать. После запуска контроллер выключается,а электричество с генератора выпрямляется диодным мостом. С штатными тонкими обмотками Кипора такое не получится,а вот с пермотанными на низкое напряжением очень может быть что и заработает.

Только вот где и за какие деньжищи можно набрать столько конденсаторов чтобы питаться от них хотябы полчаса - совершенно не представляю.

[fiowet]

Можно попробовать использовать для запуска мотора генератор в режиме электродвигателя...

Вот ! Точно - это самое то. Помню в детстве у нас был мотороллер Муравей, так у него были совмещенные обмотки стартера и генератора. А там объём двигателя в несколько раз больше. Значит нужно перематывать обмотки исходя от стартерных токов, тогда и возможность ручного пуска останется, я то хотел переделать ручной пуск чтобы туда стартер от мопеда переделать.

Конденсаторы можно купить готовые (видел 82 Ф на 16,7 вольт стоят 3600 рублей) или сделать самому из нескольких рулонов пищевой фольги, в качестве намазки использовать активированный уголь и клей ПВА, точно не помню - в Инете есть много роликов, как это сделать.

[WatchCat]

Помню в детстве у нас был мотороллер Муравей, так у него были совмещенные обмотки стартера и генератора.

Как владелец двух муравьев уточню: совмещенная там только обмотка ротора,на статоре стартерная и генераторная обмотка - отдельные.

Значит нужно перематывать обмотки исходя от стартерных токов

Да,это так. Но вопрос - какое напряжение выдаст в генераторном режиме эта обмотка? Вот в муравье потому обмотки на статоре и отдельные.
Я не говорю что сделать полностью обратимый генератор-стартер невозможно (китайцы же как-то сделали),но это может оказаться не очень простой задачей.

тогда и возможность ручного пуска останется

А зачем? Вон на автомобилях от возможности ручного пуска давно отказались и ничего - ездят.

Конденсаторы можно купить готовые (видел 82 Ф на 16,7 вольт стоят 3600 рублей)

Однако! Я большие конденсаторы видел живьем только на единицы вольт. Стояли в некоторых моделях видеомагнитофонов для питания энергонезависимой памяти настроек.
Конденсаторы это хорошо,но надо посчитать количество запасаемой энергии в джоулях(CU2/2) и количество джоулей,нужных для питания дома в течении получаса(джоуль это ватт*секунда). Даже для моего дома,с потребляемой мощностью меньше сотни ватт,потребуется 360000 джоулей.
При напряжении 16.7вольт у меня что-то около 2500 фарад получилось. Если с просонья не ошибся в расчетах то это будет 111 тысяч рублей.
Не запредельно дорого,но и не сказал бы что дешево. Кстати,вполне сравнимо с литий-железофосфатными аккумами на которых тоже неплохая система домашнего энергоснабжения получается.
И еще: конденсатор это не аккумулятор,у него напряжение в процессе отбора энергии существенно падает. Потребуется преобразователь с широкими пределами входного напряжения. Типичные китайские преобразователи "12-220" имеют пределы в лучшем случае 9.0-16.4в(это я себе домой такой нашел после долгих поисков),типично же и того меньше, около 10-15в.

В самодельные конденсаторы я что-то не очень верю. Хотя для стационарного использования ограничений по габаритам и массе нет,лишь бы работало.
Если пытаться сделать то я бы попробовал сделать "гибридный электрохимический конденсатор" по схеме HiOOH+KOH+C. Для этого можно взять никелевый электрод от дохлого щелочного аккума (он там положительный,а дохнет обычно "минус"),а второй электрод из угля обработанного паром(хоть из противогаза выковырять или из сменного фильтра для кухонного очистителя). Разделить электроды сепаратором из пористой пластмассы из тех же аккумов,залить раствором едкого калия - стандартным щелочным электролитом. И померить что получится. Расходы-то на опыт всё равно близки к нулю. Соотношение масса/емкость скорее всего будет хреновое,но в сарае места много:)

[WatchCat]

Сегодня оживлял еще один Кипор IG1000,выброшенный дачниками по окончании сезона. Топливная система забита чем-то типа застывшего клея,электронный блок естественно дохлый.
Ну и когда мотор завел - померил сколько на обмотках генератора получается(без нагрузки). Так вот,при минимально устойчивых оборотах получилось 320 вольт,а если "газ до упора" то будет 750 вольт. Выше мотор уже не крутится,на слух тысяч 8 оборотов.
Понятно что это зависимоть только ЭДС от оборотов. Зависимость от тока нагрузки не измерял.

[mika1]

Тоже проводил лабораторную работу, измерял зависимость напряжения и тока в обмотках статора и числа оборотов от внешней нагрузки. Результаты в присоедниненных файлах, для эконом режима, и без него. (Напоминаю, фубаг ti700). Мерял при штатно присоедиенном электоронном блоке, к которому и подключалась нагрузка -- набор лампочек накаливания.

В обмотках ток и напряжение могут иметь хитрую форму, с отсечками выпрямителем блока, и тп. Мерял мультиметром, соответственно он мог показывать порядочную лажу. Надо бы измерить то же при обмотках, просто замкнутых на активную нагрузку, и отсоедниненных от электронного блока. Как этот блок, работает с отсоединенными обмотками? Какие обороты поддерживает? (Обмотка питания, 8-15 вольт, естественно, будет присединена)

Но уже по этим точкам видно, что на холостом ходу, без нагрузки, на этих обмотках 220 в будет примерно при 2550 об\мин. Много! хотелось бы 1500.

[mika1]

С отсоединенными обмотками блок работает и держит обороты как на экономичном режиме без нагрузки, т.е. 69-70Гц. На переключатель режимов не реагирует, индикатор "220В" не горит. При этом напряжение на выводах 352В, примерно. Опять же, выходит 220В будет примерно при 43-44Гц или 2600 об\мин.

Прямое измерение, с полностью отсоедниенным блоком, поворачивая дроссельную заслонку вручную, дало то же самое, -- 44Гц, при 220В, хотя тут напряжение и частота ясно, что не особо стабильные. Причем это и есть примерно минимальные обороты, дальше выступ на заслонке упирается в регулировочный болтик или еще куда-то, шаговый моторчик не снимал, видно плохо.

Только напрямую измерить как "просадка" напряжения будет зависеть от нагрузки, довольно трудно, это надо три одинаковых активных нагрузки примерно по 1КОМ, на большую мощность. Лампочками трудно набрать. Можно оценить из данных с присоединенным блоком.

Странно, что у кипора минимальное напряжение 350В, может фазы у кипора звездой а у фубага треугольником? Но наверное просто карбюраторы по-разному отрегулированы.

[WatchCat]

Странно, что у кипора минимальное напряжение 350В, может фазы у кипора звездой а у фубага треугольником?

Фубагу TI700 соответствуют кипоры IG770 и KGE980Tc,а я измерял IG1000 - у него генератор заметно больше размером.

Но наверное просто карбюраторы по-разному отрегулированы.

Нет,медленнее мотор просто не крутится,глохнет.


Вот есть в продаже такой преобразователь:
http://www.megachip.ru/item.php?item_id=573721
"AC/DC преобразователь: В кожухе; 155 Вт; Выходов 3: 13.8В/10.5А, 5В/3А, 13.3В/0.5А; Вход: 88...264VAC / 124...370VDC; -10...50°C"
Оставить дохлый штатный блок Фубага только дросселем рулить,а напряжение с обмоток генератора выпрямить и на этот преобразователь подать.
На выходе будет 13.3 вольта 10.5 ампер. Можно светодиодный свет питать. А если чуть побольше напряжение подрегулировать то и аккум заряжать кое-как.

[mika1]

"AC/DC преобразователь: В кожухе; 155 Вт; Выходов 3: 13.8В/10.5А, 5В/3А, 13.3В/0.5А; Вход: 88...264VAC / 124...370VDC; -10...50°C"

Там переменные 350-450В могут быть, после выпрямителя может получится ближе к амплитуде, а не к действующему значению, слишком много для преобразователя.

Хотя у меня по измерениям лажа какая-то -- если считать ток в обмотках активным и синосоидальным, то мощность на выводах обмоток выходит раза в полтора больше, чем на выходе инверторного блока. Видно пики какие-то от тиристорного выпрямителя, реактивные составляющие, или т.п. Тем не менее, без нагрузки, напряжения совпадают и при отсоедиенном электронном блоке и при присоединенном. Не понимаю.

Оставить дохлый штатный блок Фубага только дросселем рулить,

Хотелось бы обороты раза в два поменьше, дохлый блок поддерживает 4200об\мин. И чтобы в зависимости от нагрузки регулировались.

Но видно пока придется довольствоваться 2600-3000 оборотов, и то может заглохнуть при включении в розетку нагрузки, с таких малых он резко газануть не сможет.

Только это все временные решения, надо конечно перематывать и аккумулятор, тогда и до минимума можно регулировать, и кратковременно до нескольких киловатт давать, если внешний инвертор мощный, и без двигателя включать на время, от одного аккумулятора.

Еще такой глюк заметил -- заслонка была до упора прикрыта вручную, присоединил блок и завел, и оно долго тыркало на малых, не могло обороты развить. На питающей обмотке не хватало напряжения для запуска электроники, и шаговый двигатель заслонку не открывал. Но потом само все-таки пришло в сознание.

[WatchCat]

Хотя у меня по измерениям лажа какая-то

У меня Кипор производит такое количество помехчто не самый плохой китайский тестер начинает показывать напряжение при не присоединенных никуда щупах в полуметре от генератора. Надо бы или осциллографом напряжение на обмотках посмотреть или хотябы стрелочным прибором без электроники померить - он к помехам не чувствителен.

Хотелось бы обороты раза в два поменьше, дохлый блок поддерживает 4200об\мин. И чтобы в зависимости от нагрузки регулировались.

Тогда придется схему на микроконтроллере делать. А у меня запас макеток кончился,паять не на чем :(

Только это все временные решения, надо конечно перематывать и аккумулятор, тогда и до минимума можно регулировать, и кратковременно до нескольких киловатт давать, если внешний инвертор мощный, и без двигателя включать на время, от одного аккумулятора.

Добавлю: и двигатель другой использовать и генератор. Вон,на forumhouse.ru человек уже перемотал генератор от электростанции с мотором UP154 и вторую зиму с ним зимовать собирается пока мы тут с кипорами-фубагами пытаемся что-то сделать. Расход кстати он на 154 моторе получил такой же как у меня на IG1000,только ему в отличие от меня не приходится два-три раза в год электронные блоки добывать и менять.

Лично я решил тему с инверторными электростанциями закрыть в связи с появлением доступных альтернатив в виде "154" мотора. Да, в 2005 году Kipor KGE980Tc с двигателем KG40 это было круто - у того мотора были узкие фазы газораспределения и реально очень маленький расход. Большого пропанового баллона под две сотни часов хватало. Но прошло десять лет и сейчас у IG1000 с мотором KG144 баллона хватает на 87 часов,плюс расходы на регулярную замену блоков. Три уезженных электростанции (два кипора и один фубаг) я уже подарил возжелавшему повозиться - он хочет палаточный лагерь освещать,который максимум месяц в году действует. Остались два живых IG1000 и один уезженный. Добью эти (или тоже кому-нибудь пристрою) и перейду на использование "154" двигателей с перемотанным генератором и китайским инвертором подключенным к аккуму. Тут правда есть небольшая проблема - надо научить китайский инвертор 12-220 переваривать входное напряжение до 18 вольт,а не 16.4 как сейчас есть. Но это явно проще чем от кипоров нормальной работы добиться.

[mika1]

двигателем KG40 это было круто - у того мотора были узкие фазы газораспределения и реально очень маленький расход.

Эти двигатели совсем недоступны? И KG144, и который сейчас в фубаге? При прочих равных, расход должен быть заметно меньше на малых нагрузках, поскольку объем вдвое меньше чем у "154". Фазы газораспределения нельзя ли сузить, подшлифовав кулачки на распредвале?

научить китайский инвертор 12-220 переваривать входное напряжение до 18 вольт,а не 16.4 как сейчас есть.

Это при любом раскладе потребуется.

Я наверное все-таки буду играться в ардуино, пока проще, чем другой двигатель и генератор к нему приделывать и его перематывать, потом покажет практика. И вот вопрос -- как меряют микроконтроллерами типа атмеги частоту? Чтобы контролировать по числу оборотов? Не прерывание же вызывать на каждую волну синуса?

[WatchCat]

Эти двигатели совсем недоступны?

Доступны любые кроме тех которые надо - KG40. За ними уже лет пять назад знающие люди бегали,а сейчас и б/у не найдешь.

При прочих равных, расход должен быть заметно меньше на малых нагрузках, поскольку объем вдвое меньше чем у "154".

Но и обороты у 154 легко делаются 1800-2200,то есть вдвое меньше чем штатно у кипоров/фубагов.

Фазы газораспределения нельзя ли сузить, подшлифовав кулачки на распредвале?

Если найдете металлообрабатывающий станок с компьютерным управлением и сможете написать ему файл-задание - то можно.
Я в это сторону активно копаю,но в силу особенностей моего места обитания у меня активный период с мая по ноябрь,так что дальнейшие эксперименты до весны откладываются. С электронной частью агрегата на 154 двигателе коллега-единомышленник уже разобрался,а я копаю в сторону доводки двигателя так как неплохо в этом разбираюсь(но это явно тема не для здесь).

И вот вопрос -- как меряют микроконтроллерами типа атмеги частоту? Чтобы контролировать по числу оборотов?

У кипора есть индуктивный датчик момента зажигания. Берем с него сигнал и через оптронную развязку заводим на ту ногу контроллера,которая способна вызывать прерывание. Подсмотреть правильную схему можно в какой-нибудь продвинутой системе зажигания,использующей индуктивный датчик и микроконтроллер. Оптронная развязка обязательна - иначе от помех не избавитесь.
В прерывании запускаем таймер,в следующем прерывании читаем показания и перезапускаем таймер снова с нуля. В результате на каждый оборот имеем число тиков таймера,которое и есть его длительность. Усредняем несколько последовательных значений на всякий случай и используем в программе. Просто вместо частоты оборотов оперируем длительностью одного оборота что по смыслу то же самое,но удобно тем что вычисляется для каждого оборота,а частота это сколько-то оборотов в единицу времени - секунду или минуту,что для быстрых переходных процессов при включении-выключении нагрузки будет слишком долго. Конечно,можно и через "мгновенную частоту" считать,но это считать больше и сложнее.
Разумеется скорость счета таймера надо подобрать так чтобы и не переполнялся и не слишком мало тиков было при любых возможных оборотах мотора.

[mika1]

Но и обороты у 154 легко делаются 1800-2200,то есть вдвое меньше чем штатно у кипоров/фубагов.

Штатные обороты у фубагов конечно вдвое больше требуемых, но если у него тоже сделать 1800-2200, то расход можно ожидать еще меньше, чем у "154", поскольку объем меньше.

Я думаю что главное направление уменьшения расхода на малых нагрузках связано с тем, что на малой мощности и слишком высоких для нее оборотах, двигатель работает с сильно прикрытой заслонкой, т.е. на переобогащенной смеси. В идеале надо стараться чтобы на всех режимах заслонка была близка к полному открытию, бедная смесь и минимальное сопротивление впускного канала, и минимальные обороты. Этого наверное можно добиться с синхронным генератором, регулируя ток возбуждения. Либо на таком как фубаге, с постоянными магнитами, сделать несколько выводов с обмоток, на разное напряжение. Скажем, если внешняя нагрузка падает, переключаемся на более высоковольтные выводы, зато сбавляем обороты, так, чтобы напряжение осталось прежним, и чтобы заслонку опять нужно было открыть почти полностью. Без конторллера не обойтись.

И еще идеале еще хорошо бы чтобы станция работала на всех режимах, от минимального до максимального, до тех же 700 ватт при 6000об\мин для фубага.

Больше всего боюсь что сделать то на микроконтроллере из конструктора не так уж сложно, но глючить и дохнуть будет похуже этих китайских блоков.

есть индуктивный датчик момента зажигания. Берем с него сигнал и через оптронную развязку заводим на ту ногу контроллера,которая способна вызывать прерывание.

Понятно, спасибо! Я так и думал, что придется прерывание вызывать, но думал может на переход рабочих напряжений через ноль, или т.п. Наверное лучше сразу оптический датчик на маховик, типа как в колесиках мыши были, они продаются для роботов в том же конструкторе.

[WatchCat]

Штатные обороты у фубагов конечно вдвое больше требуемых, но если у него тоже сделать 1800-2200, то расход можно ожидать еще меньше, чем у "154", поскольку объем меньше.

Существует способ с этим справиться. Но лекция по двигателям уж точно не для этого форума.

до тех же 700 ватт при 6000об\мин для фубага.

При такой мощности и таких оборотах ресурс нижнего подшипника шатуна в этом моторе кончится через несколько сотен часов.

Больше всего боюсь что сделать то на микроконтроллере из конструктора не так уж сложно, но глючить и дохнуть будет похуже этих китайских блоков.

Самодельная плата не будет залита смолой и может быть легко и быстро отремонтирована.

Наверное лучше сразу оптический датчик на маховик, типа как в колесиках мыши были, они продаются для роботов в том же конструкторе.

Оптические датчики не любят пыли. А оптронная развязка обязательна для любого типа датчика,иначе от помех не избавитесь.