Схема инвертерной электростанции

[Chevyuser]

Подобная задача еще при совке была решена в АБ-0,5 электромеханическим путем.Электромагнит с пропорциональным токовым управлением тянул заслонку карбюратора в зависимости от тока нагрузки,дешево и сердито.
Хотя в принципе достаточно обычного центробежного регулятора частоты,если он есть на двигателе,то его можно восстановить.Натяжение пружины определяет максимальную отдаваемую мщность.Так реализовано в генераторах Элемакс 1000 и 2000 ,ну и более дешевых ДДЕ.Инвертор представляет из себя мост Ларионова на 3х диодах и 3х тиристорах с ограничением напряжения 310 вольт ,далее обычный генератор модсинуса на любом дешевом ШИМ контроллере на 50 гц.
Кстати,если якоря справа и слева мотрра синфазны,то можно их обьединить параллельно ,при незначительном уравнивающем токе,что сократит число тиристоров и диодов в 2 раза)

[lalafau]

Подобная задача еще при совке была решена в АБ-0,5 электромеханическим путем.

А тут чего-то про тучу датчиков написано, в автомоб. дизеле 2000-го г.
https://geektimes.ru/post/255568/

[Chevyuser]

Ну датчиков там всего два у него используется,причем вся бодяга была затеяна для замены механического регулятора ,по причине что чел купил немного не тот насос).Если итожить статью,то усложнение сократило расход топлива,хотя тоже вопос спорный или удушением мотора изза неправильно подобранных коэффициентов ПИД мотор потерял мощность,то ли подача стала более оптимальной,то ли новый насос и форсунки лучше распыляют топливо повышая КПД мотора......

Возвращаясь к нашим баранам,оказалось,что задача у Ардуинщиков вроде как решена,есть платы драйверов шагового двигателя,
есть библиотеки и примеры управленияю
Вот она вся ботва
https://lesson.iarduino.ru/page/upravle ... -s-arduiny
Такой двигатель и микросхема используется в контроллерах Xingue (Патриот.Зубр,Штурм,Энергомах,Фоксвелд,Баумастер,Хаммерфлекс)
Если уому интересно,выложу фотку местного вскрытия и замены ULN2003 в моем Хаммерфлекс gnr1200I
Для работы схемы управления заслонкой осталось завести сигнал с датчика тока нагрузки и напряжения на обмотке генератора ,
или частоты вращения ,что проще мерять.Хотя я бы использовал оба,тогда можно решить проблему
работы с реактивными нагрузками без перерасхода топлива и опасности сжечь управляемый выпрямитель.
Штатный контроллер видит большой ток и поднимает обороты ,при этом напряжение на обмотках заведомо больше требуемого,
так как нагрузка имеет реактивность и мощности не отбирает.
Поэтому я вижу 2 петли регулирования-быстродействующая по току нагрузки и корректирующая по напряжению генератора ,более медленная,ну или один из коэффициентов регулятора пропорционален разности реального напряжения (измеренного ) и вычисленного через частоту вращения.

Ну а что там на выходе,инвертор или просто зарядка,дело десятое.Хоть инверторр с псевдосинусом от 2t DPG на 1 ,1 кВт,который и купить и починить проблемы особой нет.Я купил пару штук таких Ген в районе 2 тыр, но к сожалению все инверторы были живы,покопаться не удалось,проблемы крылись в регулировках и загрязнении или самого карбюратора или его привода......

[Chevyuser]

Какая-то тишина на форуме ,решил написать про алгоритм работы контроллера. Его задача состоит в поддержании мощностных характеристик двигателя для текущей нагрузки и формирования переменного токак на выходе.
1-То что поддержание напряжения на DC шине выполняется аппаратно управляемым выпрямителем,мы разобрались.
2-Формирования переменного напряжения на выходе получается или шим-контроллером на 494 или аналогичной микросхеме для модсинуса или на микропроцессоре для чистого синуса.В обоих случаях обычный мост,для модсинуса существенно ниже требования по параметрам драйверов,все-таки 50 гЦ ,а не десятки кГц ,как для синуса.Платочка с драйверами и процессором есть на АЛИ за недорого.С модсинусом все ясно,хотя рекомендовал бы 594 контроллер,так как не у всех произвордителей 494 есть запирание каналов по падению питания.
3-теперь управление дроссельнной заслонкой. Задача состоит в измерении выходного тока инвертора(хотя я склонен мерять выходной ток выпрямителя,на многих платах впаяна перемычка ,торчащая над компаундом,вот в ней ток и надо мерять) и частоты вращения двигателя.Далее обратившись у мощностной характеристике двигателя составляется таблица зависимости скорости вращения от отбираемой мощности.Задача регулятора состоит в изменении угла открытия дроссельной заслонки до достижения частоты вращенеия в соответствии с отбираемой мощностью.Коэффициенты ПИД регулятора видимо придется подорбрать исходя из максимальной скорости реакции на ток,но отсутствия колебательного процесса и сильного перерегулирования.Ну и надо формировать сигнал на разрешения работы инвертора из пункта 2 ,если частота вращения и ток в допуске .При заполнении таблицы есть варианты,отбирать наибольшую мощность (как делают китайцы) или потерять 10-15 % по мощности в угоду экономичности,как дополнительный бонус будет более легкий прием нагрузки.

Ну вот вроде как то и все.При желании все собирается из готовых узлов и остатков старого инвертора.Для целей зарядки АКБ задача вроде как еще упрощается,не надо ничего преобразовывать,а регулятор сделать с возможностью задания ,скажем переменным резистором,постоянной частоты вращения,для изменения тока заряда,для заданного напряжения заряда.Нечто подобное реализовано в генераторах инверторного типа с центробежным регулятором,где отдаваемая мощность меняется натяжением пружины регулятора.

[WatchCat]

Я тоже немало размышлял на тему генераторов,и в итоге пришел к тому,что делать автономный источник энергии надо на основе не этого весьма не экономичного моторчика и не этой опять же не особо эффективной электромашины. На мой взгляд правильным решением проблемы сдохшего инверторного генератора будет покупка готового китайского блока для него,установка на место и немедленная продажа генератора через Авито,пока снова не сдох. Можно даже честно предупредить покупателя что ресурс этого генератора недостаточен для постоянного энергоснабжения. А в режиме резерва или каких-нибудь выездов на пикники с музыкой - оно свои деньги вполне отрабатывает.

А для постоянного энергоснабжения я бы предложил использовать мотор UP154 (он же 154F). Обычно он бывает в комплекте с электромашиной,имеющей обмотку на роторе,концы которой выведены через щетки,что позволяет управлять выходным напряжением,не допуская очень уж больших скачков,затрудняющих реализацию электронного преобразователя в случае использования Кипоров и им подобных.
В схему электронного блока добавить "кусок" схемы инвертора 12-220,первую его часть,преобразователь 12 в 310 постоянного тока. Выход 310в подключить параллельно выходу выпрямителя тока электромашины. Тогда при наличии даже мелкого аккумулятора типа как от квадроциклов - легко решается проблема всяких неприличных пусковых токов холодильников и насосов. Потому как при правильном выборе элементов преобразователя,такой "УПС с моторчиком" будет способен выдать киловатты в течении двух-трех секунд. А в остальное время тарахтеть на небольших оборотах и экономить топливо. Не как Кипор,который даже без нагрузки и при включенном "экономичном режиме" крутит под четыре тысячи оборотов (а под существенной нагрузкой разгоняется аж до шести,что вообще ни в какие ворота не лезет).

[musor]

схема не простая и мне судить сложнее я не юзаю такое часто...
но мсли такие -переделаный UPS на 600-1200ва с мощной батареей от АВТО подключеный через 3ф МУ к подобным генам по высокой стороне(берется 2фазы 3 грузится через сдвигающий дросель или игнорируется схема настраивается так чтоб МУ исключал рост боле 240в мна входе
выхот 230 С UPS толко при пиках нагрузки ее подхватит инвертор на батарее не дав жвижку сгдохнуть
заряд АКБ в схеме надо переделать на быстрый как в авто через 3ф трансик и ларионыча та тириках но с ПОЛНЫМ размыканием тиристоров при полном заряде батареи

[As]

Где-то, много страниц назад, я тоже предлагал нечто подобное... Ещё один интересный вариант - полная замена генератора на низковольтный, китайцы продают, например, для зарядки батареи электромобиля, 48-вольтовую версию... Так же, для этого генератора имеется в продаже контроллер, переводящий генератор в режим двигателя и запускающий бензогенератор как по внешнему сигналу (с кнопки...), так и по снижению напряжения на АКБ... А это уже почти идеальное резервирование для автономной системы получается... Инвертор в данном случае будет отдельным устройством, питающимся от АКБ...

[WatchCat]

полная замена генератора на низковольтный, китайцы продают, например, для зарядки батареи электромобиля, 48-вольтовую версию...

Мотор там великоват для домашнего употребления. Придется ставить много аккумов чтобы они могли поглотить весь вырабатываемый им ток. Ну и "перекачка" энергии в аккумы и обратно приводит к весьма существенным ее потерям.
Ну и в обслуживании аккумы нуждаются когда их много.
В том-то и смысл применения маленького мотора,что вырабатываемую им энергию можно потреблять прямо по мере выработки. А небольшой аккум употреблять только для пусковых токов всяких неудобных нагрузок типа холодильников.
Ну и немаловажно то,что этот зарядник для электромобилей в России в продаже не встречается,а у китайцев стоит весьма немалых денег,в отличие от часто встречающихся в наших магазинах дешевых электростанций с мотором UP154.

Так же, для этого генератора имеется в продаже контроллер, переводящий генератор в режим двигателя и запускающий бензогенератор как по внешнему сигналу (с кнопки...), так и по снижению напряжения на АКБ...

Перед запуском двигателя положено произвести внешний осмотр. А то так можно и пожар устроить если например топливо протекло и собралось лужей. Так что для полной автоматики придется еще ставить датчики которые смогут такой случай "унюхать" (такие существуют,хотя и не дешевые).
Сам по себе электрический запуск двигателя - это хорошо,потому что позволит пользоваться им людям с ограниченными физическими возможностями,которых среди сельских жителей много.

А это уже почти идеальное резервирование для автономной системы получается...

Безусловно,желающие могут сделать и полную автоматику. Вот только чем больше автоматизации - тем больше растут расходы на ее создание и отладку,причем растут очень нелинейно.

Инвертор в данном случае будет отдельным устройством, питающимся от АКБ...

Здесь тоже есть неочевидные для тех кто не пробовал грабли. Напряжение на аккумах под их номинальным зарядным током 0.1С вырастает выше чем верхний порог отключения большинства доступных по цене инверторов. Я например в своем перепаивал резисторный делитель на входе схемы управления чтобы научить инвертор не отключаться.
А еще бывают инверторы (например некоторые MeanWell этим страдают) у которых первая ступень,повышающий преобразователь, не имеет нормальной стабилизации выходного напряжения. И около верхнего порога отключения по напряжению аккумов выходное напряжение имеет амплитуду около 400 вольт,что может сильно не нравится бытовой электронике. Кстати,именно отсюда растут ноги у жалоб на "несинусоидальность" выходного напряжения - чаще всего дело не в том что там на выходе прямоугольник,а в том что у него амплитудное значение существенно выше нормы при заряженных аккумах.

[musor]

ваши доводы колеги интересны но вы видимо упустили в мом посте буковки МУ-магнитный усилитель-который способен сам по себе стабилизировать СИНУС с мотора при наличие минималной подгрузки а она обычно всегда есть на худой конец ее роль сыгранет трехфазный транс нагруженый мостом ларионова на заряд АКБ я посчитал и прищел к выводу чт оптималны упс с 2 батареми тоест 2 х12в вторичное 24-27в как на грузовиках вот с МУ можно подать СТАБИЛИЗИРОВАНЫЙ по амплитуде синус непостояной частоты напрямую на освещение-там частота пофиг а у этого гена она плавает от 150 до 900гц
а тому что надо 50 гw толко (холодилник или насос с АД) снимем с UPS на буферной батарее
тока что подумал если 1 выпрямитель ларионова с трансом будут на киловат то их хватит питать инвертор почти без разряда батарей -они просто будут сглаживать пулсации а мблагодаря МУ схему стабилизациизаряда можно силно упростить
тяжеловато правдо МУ и 3ф 1,5кв транс но вместе это легче чем перевозимый на машине САК на 50гц

[Chevyuser]

http://www.rlocman.ru/news/new.html?di=277085
Вот,для разработчиков и почитателей ардуино.

По поводу МУ не люблю их с детства,как ненадежные,шумные ,тяжелые и с низким кпд на мощностях в районе 1 кВт.
По поводу холодильника,вроде писал уже ,крутится 40 см3 движочек в эконом режиме на своих 4000 ,меньше крутить,так он по засрется быстро из-за низкой температуры ,да и максимум момента у них где-то в этом районе,значит и кпд,а свой кулачковый вал проектировать,экономически невыгодно. Питает он в стандартном варианте Smart UPS SU1400i c АКБ 17 ач 24 В (у меня разных снятых с иБП RBC 7 параллельно вязаночка стоит ).Именно белый ИБП ,не SUA1500i ,он из-за особенностей прошивки не очень пригоден (AVR работает не через АКБ и мала перегрузочная способность). Включается холодильник, моторчик ессно не тянет,напряжение падает и ИБП тут же преходит на АКБ и стартует холодильник,далее он пробует сеть,и так как нагрузка упала моторчик сразу подхватывает и иБП включает сеть напрямую и весело подзаряжает акб.В зависимости от кучи АКБ моторчик завожу ,когда завтракаю,обедаю или ужинаю,так как еще телек смотрю или еще чего делаю,в остальное время трудится ИБП.
Ну ИБП можно и онлайновый взять,если что то точное еще подключено,SURT2000xli оптимально.

Почему я на AVR смотрю, так хочу акб напрямую от моторчика заряжать, без глючного инвертора.SURT5000 имеет 16 акб 5ач ,наращивается стандартными батареями 10 ач ну или цепочку собрать из 16 штук большей емкости .Холостой ход при 200 вольтах на АКБ около 40 Вт ,мощность ЗУ около 500 Вт.
В принципе оно и так работает удовлетворительно,но режим тестирования АКБ каждые 15 сек напрягает очень моторчик, и стирается шаговичок(.

[musor]

но режим тестирования АКБ каждые 15 сек напрягает очень моторчик, и стирается шаговичок(.

, зачем так часто обычно ра3 в несклко десятков минут

[Chevyuser]

У меня есть смутное предположение, что разработчик ввел эту фичу в ИБП для продления срока службы акб и выравнивания заряда по банкам.Из-за разницы КПД заряда от степени заряженности при таком алгоритме отстающие элементы получают больший заряд, а заряженные теряют меньше воды на разложение ,за счет ускорения рекомбинации.А время,это некий компромисс, для выравнивания надо чаще,а для проверки реже,видимо поэтому так сделали.Но по опыту,если акб разряжается чаще ,чем раз в полгода,в этом алгоритме смысла нет).

[musor]

значит надо ковырять ghibdre и вырубать фичу-дурь

[lalafau]

ковырять ghibdre

Чаво ковырять, паршивку чтоль? А если её слить нельзя?

[musor]

Спойлер

фирмварь конечно (прошку)

а че такое бывает? тогда писать свою..

[As]

А инвертор от бесперебойника никто не пробовал запустить автономно? В тех же "АРС Смарт" этот узел почти автономный, с процессора получает только управление... Выброшенных бесперебойников с живым инвертором найти можно немало...

[WatchCat]

А инвертор от бесперебойника никто не пробовал запустить автономно?

Я двадцать лет назад первый инвертор для своего дома делал из APC BackUPS 420. Работало.
Но ток холостого хода 450мА,что в сравнении с нынешним инвертором Porto-HT-E-350 много,
у него 180мА. И стабилизация выходного напряжения при изменении напряжения аккумуляторов
у него существенно лучше.

[fffas]

А инвертор от бесперебойника никто не пробовал запустить автономно?

там обычно используется реверсивная схема . А самое гадкое хронически ( нет не так - ХРОНИЧЕСКИ ! ) недомотанные трансформаторы .
потому и жрут в три горла . Достаточно домотать транс и будет вполне ничего .

[Chevyuser]

C переделксой маломощных ИБП (1 акб 12 Вольт)в инвертор есть более существенная проблема,как правильно подметил WatchCat ,у них регулируется действующее значение напряжения,а вот амплитудное тупо пропорционально входному напряжению.Это относится ко всем трансформаторным ИБП с мод синусом на выходе и большинству ИБП со схемой двойного преобразования с питаникс от 12 вольт.Это обусловлено желанием получитт кпд более 0,9 на активную нагрузку.При введении стабилизации по ступени высокого напряжения (обычно 310-380В),для более высокого входного напряжения резко падает кпд из-за увеличения тока ключей низковольтного звена.Ну собственно и их нагрев,включая шунтирующие емкости.Регулировка присутствует в большинстве ИБП с вч преобразователем от 24 вольт и выше.Но там мощности от 800 Ва.Редкие ИБП на 12 вольт,как и автоадаптеры с регулировкой отличаются малым током хх (0,15-0,4А),но значительным его ростом ,особенно на емкостных нагрузках (светодиодные лампы ).
Вывод,регулировка амплитуды улучшает работу приборов в широком диапазоне напряжения АКБ и снижает ХХ,но в общем КПД мы проигрываем,хотя в режиме зарядки может это и не так страшно.
Из трансформаторных ИБП есть смысл посмотреть на не обратисые ИБП,а те где трансформатор нужен для повышения напряжения только,и желательно инвертор с полным мостом.APC Back UPS CS650 имеет ток хх около 0,25-0,3 А и вполне сносный кпд до 200-250 Ватт.
Кстати,не удивляйтесь,если ИБП серии SUA при питании от генератора с мод синусом не только не перейдет на АКБ,а просто обесточит нагрузку устроив иллюминацию на панели.

Есть вопрос,если кто разбирал Кипоровский циклоконвертор (это блок без катушки на 12 тиристорах)
Стоит в кипорах серии СС и в Endress tripleх (ESE700,2000,2600).
Вопрос касается вспомогательной обмотки,на какое напряжение там стоят стабилизаторы напряжения включенные каскадно.Кто-то впаял 2 шт 7810........в инверторазх стоят 7812 и 7805 ,что более логично.

[Staska]

буковки МУ-магнитный усилитель

Эпидемия прям про магнитные усилители Сам ими тоже болею, очень уж красивая и простая штука. Делали ли в железе высоковольтный му ? там не на киловольты, а на те же 310 - 240 вольт. Думали ли про возможность переноса на му не просто функции стабилизатора, но и формирования половинок синуса и ограничение тока ? Тогда мост для нарезки синуса прост как валенок, но все равно содержит 4 транзистора. Схему моста с печатками где-то тут выкладывал.

Циклоновертор хонды счупал в живую - синуса там не ахти да и оно завязано на постоюнные обороты или танцы с бубном при настройке обеспечены.