Схема инвертерной электростанции

[RadioГубитель]

Посмотрел цены на 1FT5 siemens - китаец в сборе однозначно дешевле , в разы.

Это потому что двигатель древний
Он идет как запчасти и изготавливается на заказ!

Аналог, но более современный, стоит раза в 2 дешевле. Но все равно дорого, порядка 3 000 евро. Да и датчики там стоят, которые надо контроллером обрабатывать
Двигатель с помойки, у меня много таких подобных

[jonpim]

гена выдает на выход 230в ~ , далее ставим мост ,далее сглаживающие кондеры , получаем 270-300 в постоянки , которую надо преобразовать в хорошую синусоиду.

AC-DC-AC это и есть двойное преобразование, в отличии от ИБП, первая ступень - просто выпрямитель.

А зачем все это?
Нормальный альтернатор (сам электрогенератор) выдает синус лучше, чем в розетке, КНИ меньше 5%.
Китаец с нормальным КНИ отличается конструкцией якоря (переделать, к сожалению, нельзя) и стоит в инвойсе на 20-40$ больше, чем с 30%.
Чистый синус нужен только асинхронным электродвигателям и особо капризным платам котлов (обычно Viessmann).
Конечно, хреновато холодильникам - температура компрессора подрастет.
Всему, где импульсник на входе - пофигу (почти весь КНИ дает 3-я гармоника -150Гц, диоды должны справиться). Лампочкам - тем более, если экономки и мерцать не будут (мерцание 25 Гц из-за малого маховика и 1-го цилиндра).
Для генератора такая нагрузка как инвертор - хреновая, емкостная, мощность упадет сильно, плюс КПД не больше 80%.
Из 2кВт останется 1,5.
Если альтернатор - асинхрон, может и не запуститься - на вых. 0.

В дальнейшем производители автономных генераторов будут делать в основном инверторные типы . Преимушества их неоспоримы . Тем более на современной базе элементов это несложная задача для конструкторов . И ненадо обсуждать сдесь 7 летние схемы

[Alexeytru]

В дальнейшем производители автономных генераторов будут делать в основном инверторные типы . Преимушества их неоспоримы . Тем более на современной базе элементов это несложная задача для конструкторов . И ненадо обсуждать сдесь 7 летние схемы

Понятно, мое верхне...
Вообще - то электрическим машинам намного больше лет, изобрели их в 19-м веке.
А как дела с синусом из постоянки?

[jonpim]

Вообще - то электрическим машинам намного больше лет, изобрели их в 19-м веке.

Тогда еще не знали куда применить элетрический ток .
Нашел сервис мануал для Kipor IG2000 http://depositfiles.com/files/ml6iplvit

[Alexeytru]

Посмотрел, интересно.
Китайцы пожлобились на впрыск: шаговик на дроссель.

Осталось найти, кто выдерет платы, обдерет эпоксидку, срисует и сольет прошивку...

[jonpim]

Схема DC 12-28в /AC инвертора 1квт ( чесные) , но только без прошивки , может кто сваяет

Вложения

PDIOL_2009SEP14_SUPPLY_AN_01.part5.rar

(66.63 KiB) Скачиваний: 1312

PDIOL_2009SEP14_SUPPLY_AN_01.part4.rar

(200 KiB) Скачиваний: 833

PDIOL_2009SEP14_SUPPLY_AN_01.part3.rar

(200 KiB) Скачиваний: 714

PDIOL_2009SEP14_SUPPLY_AN_01.part2.rar

(200 KiB) Скачиваний: 718

PDIOL_2009SEP14_SUPPLY_AN_01.part1.rar

(200 KiB) Скачиваний: 812

[WatchCat]

У нас в поселке централизованного энергоснабжения нет уже два десятка лет,так что я давно уже стал экспертом в области автономной энергетики.
Так что могу рассказать кое-что и по теме "инверторных генераторов". Во-первых начнем с того,что само это понятие - не электротехнический,а _маркетинговый_ термин. Так как мы тут не профессиональные маркетологи - то и спорить о его "правильности" не будем. Лучше подумаем,какую пользу можно извлечь из самих этих китайских изделий.
Начну с того,что электростанции эти имеют вполне обычный генератор с возбуждением от находящихся на роторе ферритовых магнитов и трехфазной обмоткой(фактически это три обмотки) на статоре. Понятно,что наводимая в проводнике ЭДС зависит от скорости его движения относительно магнитного поля,ну или самого поля относительно проводника в данном случае.
Соответственно, такая электромашина имеет очень сильную зависимость ЭДС от оборотов двигателя который ее крутит. В рассматриваемом случае ЭДС генератора при типичных оборотах двигателя(около 5тыс) составляет 400-450 вольт,а частота из-за большого числа полюсов около 400гц. Это электричество подается на некий очень сильно китайский залитый черным компаундом электронный блок стоимостью 5тыс руб. Причем блоки эти очень склонны к немотивированному умиранию,причем как правило без каких-либо внешних пиротехнических эффектов. А срок их доставки (в качестве запчасти) составляет теоретические 50 дней при практических примерно вдвое больше - проверено лично. Блок преобразует то,что выдает генератор в стандартные 220в 50гц,причем если работает - то делает это очень качественно,выходное напряжение почти не зависит от колебаний оборотов двигателя.
Однако низкая надежность этих блоков,их ненормально большая цена и самое главное - невозможность _оперативного_ приобретения и замены - заставляет думать над самоделкой.
Есть у них и еще один недостаток - они очень критичны к пусковым токам нагрузки. Нет,как ни странно не сгорают(это они обычно делают "на ровном месте"),а просто срабатывает защита,после чего как правило требуется остановить и снова завести двигатель так как кнопки сброса нет.
В связи с вышеизложенным есть идея изменить конструкцию так,чтобы избавиться сразу от всех недостатков и при этом сократить себе трудозатраты. Я считаю, что надо изготовить преобразователь,который питался бы теми самыми 450в 400гц и выдавал на выходе 14 вольт постоянного тока для зарядки аккумулятора. А нагрузку питать посредством любого из распространенных и дешевых "автомобильных" преобразователей напряжения аккумулятора в "прямоугольное" напряжение 220в 50гц. Таким образом мы избавляемся от необходимости конструировать с нуля преобразователь 14DC-220AC с хорошей стабильностью и надежностью - это за нас уже сделали китайцы и сделали в большинстве случаев весьма прилично. А где не прилично - то цена вопроса замены - тысячи полторы рублей. По мощности все стыкуется хорошо так как долговременная мощность например двигателя KG140 около 500 ватт,лучше даже использовать на 350-400ватт,что дает малый расход и большой моторесурс(у меня один намолотил под 4 тыс часов,другой под три,третий чуть больше тысячи и продолжает).
Сделать же преобразование 450в в 14в при токе порядка 40А и без особо тщательной стабилизации - существенно проще чем полностью повторять китайский блок. Аккумулятору особо точная стабилизация и не нужна. Заодно решаем проблему с пусковыми токами - аккумулятор на доли секунды может выдать очень много,да и "автомобильные" преобразователи неплохо переносят кратковременную перегрузку,то есть решается вопрос с запуском главного дачного потребителя энергии - холодильника,так как второй главный - телевизор - работает и так,особенно если петлю размагничивания кинескопа ему сразу отключить.
Конечно,в предлагаемом к созданию преобразователе 450-14в есть некоторые тонкости в балансе токов в нагрузку и в аккумулятор,но это лишь вопрос выбора конструкции цепи обратной связи, это пока не самое главное. Сейчас нужно определиться с наиболее предпочтительной топологией силовой части преобразователя с точки зрения достижения максимального КПД(и как следствие - минимального нагрева и минимального расхода топлива двигателем). Очень надеюсь,что присутствующие Гуру выскажут свое мнение по выбору топологии и элементной базы.А уж расчитать схему по этим рекомендациям сможет любой радиолюбитель средней квалификации пользуясь многочисленными доступными в сети справочными материалами.
Также,я вполне понимаю,что для окончательного расчета преобразователя нужно будет произвести измерения выходного напряжения генератора как без нагрузки так и под нагрузкой при разных оборотах двигателя. Если я смогу это сделать - непременно выложу тут результаты. Увы - сейчас экспериментировать на улице мешает мороз,ветер и снег.

http://www.radiokot.ru/forum/viewtopic. ... 22#p127022

[Starichok51]

Аккумулятору особо точная стабилизация и не нужна.

это откуда такой бред?

[WatchCat]

Бред про аккумулятор - из многолетней(15+) практики использования никель-кадмиевых аккумуляторов,таких как НКП-90,НК-135,НКБ-60. Согласен,в отрыве от контекста фраза выглядит несколько сомнительно. Однако по факту - батарее из девяти банок НКП-90,от которых сейчас питается "автомобильный" преобразователь,питающий мой дом и этот комп с которого я пишу - совершенно безразлично заряжать ли их током 6 или 9 ампер,а это разброс на целую треть,а не на 10-15 процентов,как нужно при формировании стандартного напряжения 220в. В случае же зарядки аккумуляторов меняется только время. Да,есть эффект когда аккумуляторы перестают заряжаться при слишком малых токах,но это проявляется при токах меньше 3А. Повышать же ток можно ампер примерно до двенадцати,хотя это и увеличивает электролиз и требует более частого добавления воды. Выше ток делать не надо,хотя документация и допускает - но по факту начинают распухать и через несколько лет сыпаться пластины.
Вот,все вышеизложенное я имел в виду когда говорил об отсутствии необходимости особо точной стабилизации тока зарядки.

P.S. Посмею напомнить,что в отличие наверно от всех здесь присутствующих,я уже более двух десятилетий живу на автономном энергоснабжении и успел перепробовать много всего. И ветряки,и солнечные батареи,и разные виды электростанций с ДВС,в том числе даже с питанием ДВС от пиролизного реактора,преобразующего дрова в газ. Сейчас на очереди стирлинг,жду только теплой погоды для испытаний.

Последний раз редактировалось WatchCat Сб янв 22, 2011 20:07:13, всего редактировалось 1 раз.

[Starichok51]

WatchCat, я имел в виду не стабилизацию тока, а стабилизацию напряжения. ток заряда зависит в первую очередь от подводимого напряжения.
а от стабильного напряжения можно заряжать и без контроля тока, так как аккум заряжается в автомобиле.

[WatchCat]

Ни в коем случае не умаляя заслуг Уважаемого Гуру,посмею не согласиться по вопросу о зарядке аккумуляторов. Практика показала, что "автомобильный" способ зарядки аккумулятора стабилизированным напряжением в автономной энергетике категорически не подходит. Основное отличие "домашней" энергетики от "автомобильной" в том, что в автомобиле аккумулятор в норме никогда сильно не рязряжается,а если это и происходит - то бывает весьма редко. В домашней же энергосистеме аккумулятор _регулярно_ высаживается до примерно половины написанной на нем паспортной емкости. Если каждый раз подключать посаженный аккумулятор к стабильному и весьма мощному источнику, то в него потечет ток в десятки ампер и такая зарядка убъет его за одну зиму(это на основании опыта). Правильная зарядка реализуется путем стабилизации тока с ограничением напряжения. То есть через аккумулятор надо прогонять некоторый оптимальный с электрохимической точки зрения ток пока напряжение на нем не перестанет расти - это и будет окончанием заряда. Именно так работают лучшие отечественные зарядные устройства "Кулон","Орион" и "Striver". Два последних сделаны на TL494. Кстати - они бы мне отлично подошли,если бы могли переварить на входе четыре с половиной сотни вольт,а на выходе выдать до 40А,а не 15 как это имеет место быть.

[Starichok51]

а не надо сильно разряженный аккум подключать к мощному источнику напряжения. делается схема, которая сначала стабилизирует ток, потом после заряда до определенного уровня ток начинает спадать, и схема автоматом переходит в стабилизацию напряжения.

[WatchCat]

схема, которая сначала стабилизирует ток, потом после заряда до определенного уровня ток начинает спадать, и схема автоматом переходит в стабилизацию напряжения.

Именно так работают зарядники "Striver" и "Орион". Но у них есть недостаток - фиксированный порог ограничения напряжения. В то время как для произвольно взятого аккумулятора он заранее не известен,определяется его конструкцией (внутренним сопротивлением),техническим состоянием(от которого оно зависит) и к тому же весьма заметно меняется при изменении температуры. В результате например зимой порог надо ставить выше чем летом,иначе аккум недозаряжается,причем в случае сильного мороза весьма заметно. Оперативную регулировку порога позволяют зарядники "Кулон". Однако все перечисленные не способны выдать ток больше 15 ампер,что для реализации рассматриваемой идеи мало,надо 35-40А. Это ограничивает возможность использования готовых устройств. Наверно можно было бы в них влезть и увеличить мощность заменив детали в силовой части. Но не уверен что это оптимальный путь и он проще чем сделать свою конструкцию преобразователя так как изделия НПП Орион отличаются впечатляющей ненадежностью - перепаиваю в них силовые транзисторы и диоды довольно регулярно,причем во всех четырех имеющихся. В приложении разместил схему одной из моделей зарядника - ее кто-то с платы срисовал.
Есть и еще одна тонкость - токоизмерительный шунт должен располагаться в цепи протекания зарядного тока аккумулятора,а ток,протекающий во второй преобразователь 14-220 и далее в нагрузку - через него течь не должен чтобы не влиять на процесс зарядки при работающем генераторе. С использованием готового зарядника это опять же сделать несколько затруднительно.

Вот из всего вышеизложенного и происходит причина моей просьбы к опытным специалистам подсказать наиболее оптимальную топологию силовой части преобразователя. Лучше всего было бы получить ссылку на схему,пересчетом и переделкой которой будет рекомендовано заняться - чтобы не совсем уж с нуля начинать.

Вложения

PW325.JPG

Схема зарядника Орион PW325

(129.21 KiB) Скачиваний: 1745

[Starichok51]

не умно сделано. все внешние ОУ - лишние. вполне достаточно внутренних усилителей в тл494.
смотри тему: viewtopic.php?f=11&t=39128 там сделано грамотное решение. причем в нескольких вариантах. выбирай любой. но лучше 3 или 4.

[jonpim]

В связи с вышеизложенным есть идея изменить конструкцию так,чтобы избавиться сразу от всех недостатков и при этом сократить себе трудозатраты. Я считаю, что надо изготовить преобразователь,который питался бы теми самыми 450в 400гц и выдавал на выходе 14 вольт постоянного тока для зарядки аккумулятора. А нагрузку питать посредством любого из распространенных и дешевых "автомобильных" преобразователей напряжения аккумулятора в "прямоугольное" напряжение 220в 50гц.

Самый лучший акум это канистры с соляркой и бензином , а китайский блок инвертора можно расковырять и зарисовать схему ,затем упростить под свою конструкцию . Да и сечас появились некитайские инвертора со входом постоянки 270в а на выходе хороший синус 220в 2-3 квт

[Arwood]

Ты, Кот, хотя и наблюдающий, а одну возможность просмотрел. Почему ты уперся в один блок? Давай разделим на несколько функциональных устройств:

1. Управление двигателем и генератором.
2. Зарядное устройство.
3. Инвертор на нагрузку.
4. Я бы добавил вторую АКБ. (одна в зарядке, вторая в нагрузке)

Тогда:
А. Каждое устройство получается достаточно простым и недорогим
Б. В случае выхода из строя одного, система остаётся рабочей, в пределах оставшихся живыми блоков.

Управление двигателем - электромоторЧИК (маленький в смысле ) + червячная передача на планку, к которой закреплён тросик заслонки карбюратора.
Управление генератором - изменением тока подмагничивания.
Зарядное устройство - переделанный АТ БП - этих на любой свалке - как грязи. (в начале зарядки ограничевает ток, в конце - напряжение)
А "чистый" инвертор 12-220 (а я бы склонился к 24(36)-220) представляет проблему?
Отдельным пунктом, ко всему этому балагану, можно добавить управление на МК.

P.S. Двадцать лет автономки в суровых Российских условиях - это круто. (за плечами десять лет караванной жизни в Европе - знаю предмет )

[WatchCat]

Отвечу всем по порядку:)

не умно сделано.

Практика этот вывод подтверждает. О ненадежности вышеупомянутых зарядников я уже писал.

смотри тему: viewtopic.php?f=11&t=39128 там сделано грамотное решение.

Премного благодарю Уважаемого Гуру за рекомендацию. Приступил к вдумчивому изучению.

Самый лучший акум это канистры с соляркой и бензином

Вообще-то согласен. Именно поэтому мне не нравятся предлагаемые маркетоидами решения с "перекачкой" _всей_ энергии через аккумы. То есть сначала мощным генератором их заряжать, потом от них питаться. Согласно книжке "Химические источники тока", сквозной КПД среднетипичных НК аккумуляторов находится около 50 процентов. По моим личным наблюдениями - похоже на правду.

а китайский блок инвертора можно расковырять и зарисовать схему

Чем растворять компаунд? Диметилформамид? Тетрагидрофуран? Все равно у меня тут нет ни того ни другого, надо будет поискать когда в Питер поеду.
То, что компаунд надо растворять, а не ковырять - однозначно, иначе схема будет повреждена еще до зарисовывания.

сечас появились некитайские инвертора со входом постоянки 270в

Вот о таких, которые 270в - не слышал.

а на выходе хороший синус

У меня есть только один потребитель электричества, которому нужен именно синус, а не что иное - это измерительный прибор Х1-7. Включал я его последний раз лет пять назад, еще когда была актуальна настройка телевизоров на прием эфирных каналов по причине отсутствия спутниковой аппаратуры.
Все остальные "домашние" маломощные потребители отлично работают от прямоугольника. А для мощного электроинструмента есть две отдельные электростанции, экономичность которых не критична так как работают мало и не часто.

220в 2-3 квт

У меня типичное "вечернее" потребление дома ровно в десять раз меньше. А мне известно, что чем мощнее инвертор, тем больше у него ток холостого хода. То есть 2квт инвертор совершенно не выгоден при нагрузке 250 ватт.

Почему ты уперся в один блок? Давай разделим на несколько функциональных устройств:

Вообще-то именно в точности так я и хотел сделать.
Это я и написал в своем первом сообщении в этой теме
viewtopic.php?p=693657#p693657
Отдельно преобразователь 450-14в для зарядки и отдельно инвертор, причем инвертор, как самый сложный блок, предполагается использовать готовый, тот что у меня уже давно стоит и работает.
Ну и управление движком конечно отдельно, тем более что там на карбе и так привод заслонки от шагового двигателя, а опыт успешного общения с Atmega16 я имею и покрутить шаговый движок вполне в состоянии..

Зарядное устройство - переделанный АТ БП - этих на любой свалке - как грязи.

Свалочные АТ БП увы недостаточны по мощности - они не больше 300вт, а у меня есть перемножить нужные мне 14в и 35А получится почти 500.
Пока что приступил к изучению схем, рекомендованных уважаемым коллегой, скрывающимся под псевдонимом Starichok51

Вложения

gen.jpg

Так выглядит генератор

(76.69 KiB) Скачиваний: 1575

blok.jpg

Блок электроники от электростанции Kipor KGE980Tc (один из вариантов). Вот такой надо бы попытаться разобрать

(48.2 KiB) Скачиваний: 1666

[Starichok51]

АТ и АТХ БП, хоть на них и пишут 300 Ватт, в продолжительном режиме не дадут и 200 Ватт - сгорят.
поэтому, если делать на потрохах этих блоков, то нужно ориентироваться на не более 150 Ватт с одного трансформатора.
я прекрасно понимал, что мощности одного комплекта АТ БП тебе недостаточно. но я рекомендовал принцип построения схемы, а не её мощность.

[jonpim]

Управление двигателем - электромоторЧИК (маленький в смысле ) + червячная передача на планку, к которой закреплён тросик заслонки карбюратора.
Управление генератором - изменением тока подмагничивания.
А "чистый" инвертор 12-220 (а я бы склонился к 24(36)-220) представляет проблему?
Отдельным пунктом, ко всему этому балагану, можно добавить управление на МК.

Берется за основу обычный бензогенератор кипор 2.2 квт , у него на статоре наиболее мощная обмотка на 220 в , а обмотка 12 в выдает 8 а . А перематывать его очень проблематично . Ротор - обычный двухполюсный соленоид (электромагнит ) , который управляется блоком AVR , который запитывается от обмоток статора 75 в и 12в . АВР я расковырял и срисовал схему , использовал термофен и ковырялки . На эту схему можно завести обратную связь от инвертора и управления заслонкой карбюратора . Основная проблема это схема инвертора с управлением на мк , с одновременным управлением заслонкой карбюратора ( обороты двигателя = частота на выходе) и авр . Синус же нужен как источник электричества для электоинструмента
и нетолько .

[WatchCat]

я прекрасно понимал, что мощности одного комплекта АТ БП тебе недостаточно. но я рекомендовал принцип построения схемы, а не её мощность.

За рекомендацию еще раз Большое Спасибо. Собственно, я об этом с самого начала и спрашивал. А идея использовать потроха от АТ БП была не Ваша и я с ней тоже не согласен по причине недостаточной мощности. Съездить в Питер на радиорынок за большим ферритовым кольцом для меня не проблема - их там продают специально для тех, кто сварочные инверторы конструирует. И уж тем более не проблема добыть достаточно мощные транзисторы. А дальше брать книжку, считать и мотать.
Сегодня поменял очередной умерший блок электроники в одном из своих генераторов. Больше запасных блоков нет. Надо начинать делать.

Берется за основу обычный бензогенератор кипор 2.2 квт , у него на статоре наиболее мощная обмотка на 220 в , а обмотка 12 в выдает 8 а . А перематывать его очень проблематично . Ротор - обычный двухполюсный соленоид (электромагнит ) , который управляется блоком AVR ,

Kipor KGE980Tc,Kipor IG770 и Fubag TI700(внутри он тоже Kipor) устроены не так. У них постоянные магниты на роторе и цепи возбуждения нет вообще.
Про другие генераторы не знаю, у меня есть только эти.
По причине невозможности регулировки выходного напряжения возбуждением - остается регулировать его оборотами двигателя. Но так как двигатель - штука весьма инерционная, при _отключении_ нагрузки будет существенный выброс, от которого не должен умирать блок преобразователя.

Синус же нужен как источник электричества для электоинструмента

Мелкий электроинструмент типа дрели или маленькой болгарки отлично работает от инвертора, у которого прямоугольник. А для большого электроинструмента нужен и генератор соответствующей мощности - например у меня это дизель на 8квт, у него и синус на выходе. Но гонять такой дизель для того, чтобы сидеть носом в комп - это значит разориться на топливе. Поэтому тут и обсуждаются инверторные электростанции мощностью 700 ватт(китайских). Был бы тут форум мотористов - я бы еще и их грамотное дефорсирование ватт до 300 обсудил. Повозился немного с фазами газораспределения - получил снижение расхода в полтора раза. Но правильно расчитать форму кулачков, управляющих клапанами, я не могу - даже в простых случаях типа профиля Курца и то формулы многоэтажные.

Вложения

blok_ti700.jpg

Труп блока электроники Fubag TI700(он же Kipor IG770)

(62.26 KiB) Скачиваний: 1717