Jump to content
    

Катушка индуктивности в переменном магнитном поле как накопительный дроссель

Имеется катушка -- часть примитивного генератора переменного тока. Расположена рядом с маховиком двигателя, на маховике закреплен магнит(ы), при работе двигателя в катушке наводится ЭДС. Процесс, очевидно, циклический.

 

Мы хотим сделать из этой катушки boost-конвертер. В какой-то момент мы замыкаем катушку. Допустим, в этот момент ЭДС не равна нулю, ток начинает расти. При этом, положим, внешний магнитный поток продолжает изменяться (не сменив направления). Интуитивно кажется, что он будет вносить свой вклад в рост тока. Ок. Далее, мы размыкаем катушку и обнаруживаем ЭДС самоиндукции. Это наша цель, мы ставим диод и ловим накопленную энергию в конденсатор. Это более-менее понятная часть.

 

Допустим, во время разряда катушки магнитный поток по-прежнему меняется, и по прежнему с тем же знаком. Кажется, что ЭДС от переменного внешнего просуммируется с ЭДС самоиндукции. Это так?

 

Иными словами, переменное внешнее поле будет совершать работу как в фазе накопления тока, так и в фазе разряда катушки?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так-то оно так, но Ваша катушка больше похожа на вторичную обмотку трансформатора, чем на дроссель.

Просто вместо первичной обмотки переменное магнитное поле создаётся вращающимся ротором.

В идеальном трансформаторе энергия в магнитном поле не накапливается, она прямиком передаётся от электронов, движущихся в первичной обмотке к электронам во вторичной.

Если же связь между обмоткой и ротором не 100%, то в такой конструкции энергия может запасаться в виде магнитного поля.

Часть магнитного потока, создаваемого током вторички (выходным током генератора), не связана с первичной обмоткой (не замыкается через ротор, а проходит где-то "мимо" него).

В трансформаторах этот факт изображают в виде индуктивности рассеяния на эквивалентной схеме. Вот её можно использовать как накопитель энергии, собственно во всяких квази- и просто резонансных преобразователях так и поступают.

Аналогично можно поступать и в случае с генератором.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

То есть вы хотите сделать генератор в "повышающем" режиме. Это вполне реально- на многих современных автомобилях так и сделано ( соответствующая обмотка продолжает некоторое время замыкаться ключом синхронного выпрямителя когда ток в ней упал до нуля).

Нужна только синхронизация по току или эдс, - степень накопления энергии определяется перекрытием фаз.

Share this post


Link to post
Share on other sites

То есть вы хотите сделать генератор в "повышающем" режиме. Это вполне реально- на многих современных автомобилях так и сделано ( соответствующая обмотка продолжает некоторое время замыкаться ключом синхронного выпрямителя когда ток в ней упал до нуля).

Нужна только синхронизация по току или эдс, - степень накопления энергии определяется перекрытием фаз.

 

В общем примерно это, да. Я хочу побороться с плохим фактором мощности выпрямительного моста: http://electronix.ru/forum/index.php?showt...120622&st=0

и, как вариант, сделать либо прямо все управление на этом принципе, либо реализовать "медленный PFC", где всего два импульса за период -- скачок от первого откроет выпрямитель пораньше, второй закроет попозже.

 

С синхронизацией имеется некоторая проблема. Она в бензиновом моторе естественным образом есть, в виде ВВ разряда, пролезающего всюду), но конкретно фазировка зажигания относительно генератора может сильно отличаться у разных моторов -- а хочется более общее решение)

Edited by Le Fou

Share this post


Link to post
Share on other sites

С синхронизацией имеется некоторая проблема. Она в бензиновом моторе естественным образом есть, в виде ВВ разряда, пролезающего всюду), но конкретно фазировка зажигания относительно генератора может сильно отличаться у разных моторов -- а хочется более общее решение)

 

Синхронизация может быть чисто электрическая, по току в катушке. это классическая схема для повышения наряжения генератора на малых оборотах, ее используют большинство контроллеров BLDC генераторов, от ветряков до автомобилей и велосипедов..

 

Для начала проверьте- можно ли, нагрузив катушку на нужный резистор и померив вольтметром с true rms ( или, лучше, осциллографом), получить нужную мощность. если получится- можно городить преобразователь.

вообще, наиболее быстрым решением ( у вас же маломощная система) видится готовый dc- dc с нужным диаазоном входных напряжений.

 

а если мощности не хватает- придется или менять магниты или запасать лишнюю энергию в аккумуляторе...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

×
×
  • Create New...