Напруга, що регулюється резистором в ланцюзі генератора

Тож я замислююся над тим, щоб зробити схему, яка дозволить двигуну генерувати енергію для зарядки акумулятора. Я маю це, що, як я вважав, двигун змінного струму змінного струму, який я врятував від старої різдвяної прикраси.

Вийнявши мотор зі свого кожуха, я дізнався, що це синхронний двигун.

Цей з номіналом 120 VAC 3,8 Вт 4,2 / 5 RMP

При короткому замиканні (або постійному струмі за допомогою випрямного моста) він може виводити на 200 В змінного струму до ~ 6,7 мА. Я міг отримати лише показник струму від короткого замикання через випрямляч. Можливо, мій мультиметр у $ 7 не справляється із змінного струму або моє незнання щодо читання змінного струму.

Як не дивно (принаймні, для мене), як би я не працював: ампераж залишався б на стабільній межі ~ 6,7 мА. У своїх роздумах я зрозумів, що існує, принаймні майже, пряма лінія, яка показує, що опір, що дається в схемі, виведе максимальну напругу, яке я можу отримати від самого двигуна.

Наведена діаграма - це тестова схема для збору точок даних щодо цього.

Мені цікаво, чи є хтось із ідеєю, що викликає це явище?

Ось діаграма та графік напруг по всій схемі (з будь-якого кінця випрямного моста), враховуючи різні значення R1.

Виразно кілька хороших відповідей. Не впевнений, яка найкраща відповідь. Я вдячний за всі дані, і я виберу найкращу відповідь, як тільки повернусь з роботи і встигну зробити ще одне тестування, і розберу мотор, щоб побачити, що насправді відбувається всередині.

Для уточнення: кінцева гра полягає в тому, щоб досягти максимальної вхідної напруги, щоб я міг знизити напругу пізніше в ланцюзі і підсилити напругу, щоб зарядити акумулятор дещо ефективно. Крім того, щоб зрозуміти, чому, здається, є цей постійний 6,5 мА, що йде від цього двигуна.

Я можу просто повернутися до своїх досліджень і вибрати найкращу відповідь на даний момент. Якщо я зіткнуся з чим-небудь цікавим вниз по дорозі, я обов’язково ще раз напишу.

Чудова робота на експерименті!

Двигун, який ви використовуєте в якості генератора, має високий внутрішній опір, багато в чому завдяки обмоткам і внутрішній структурі магніту. Ви можете подумати про це як резистор всередині двигуна, який є послідовно з його виходом. Звичайно, це не справжній резистор, а лише спосіб його моделювання.

Ви не згадували про це, але коли ви експериментуєте, врахуйте, що навантаження на ваш двигун, що діє як генератор, може призвести до прискорення або уповільнення приводного двигуна. Це, звичайно, вплине на результати вашого експерименту.

В електроніці ми знаємо, що максимальна потужність буде передана навантаження, коли імпеданс навантаження збігається з опорним джерелом. Вам може бути цікавим додати стовпчик до своєї діаграми, який відображає потужність при навантаженні (= V ² / R), щоб побачити, чи зможете ви знайти точку максимальної передачі потужності. Вам потрібно буде розширити свій експеримент на більш високі значення стійкості.

Визначивши максимальну потужність, яку можна отримати від свого генератора, ви зможете побачити, чи підходить він для живлення цільового пристрою. Якщо у нього є достатня потужність, то, швидше за все, для рішення потрібен регулятор долара, щоб ефективно знизити більш високу напругу.

Продовжуй гарно працювати.

Понад діапазон, який ви вимірювали, генератор значною мірою діє як джерело струму.

До першого наближення генератор можна моделювати як джерело напруги послідовно із опором. Напруга прямо пропорційна швидкості обертання, а опір розумно фіксований.

Ви кажете, що ви отримуєте напругу відкритого контуру 200 В і струм короткого замикання близько 6,6 мА. Якщо припустити, що генератор все ще обертається з тією ж швидкістю при короткому замиканні, що і при відкритому, внутрішній опір генератора становить (200 В) / (6,6 мА) = 30 кОм. Це значення буде перекошене, якщо генератор фактично сповільнився, коли вихід був короткий. Ось спрощена модель вашого генератора та випрямних діодів:

Якщо вище сказано правильно, то ви отримаєте значною мірою постійний струм для навантажень, значно менших від 30 кОм. При 30 кОм слід отримати половину струму короткого замикання на половину напруги відкритого ланцюга. Саме тут генератор виробляє максимальну потужність. При значному навантаженні понад 30 кОм генератор буде багато в чому схожий на джерело напруги 200 В.

Індукційний двигун не буде генерувати дуже багато напруги в ланцюзі випрямлячів. Ротор може мати невелику кількість залишкового магнетису, щоб він міг генерувати невелику напругу, виконуючи функцію синхронного генератора постійного магніту.

Якщо двигун генерує більше 50 вольт, це може бути синхронний двигун з постійним магнітом, як мотор годинника або таймера. Це також міг бути двигун постійного магніту постійного магніту з комутатором, але це було б незвично для невеликого двигуна на такому рівні напруги.

Під час використання пошкодженого двигуна дуже корисно знайти всю інформацію, зазначену на двигуні, та на виробі, з якого він був знятий. Якщо виріб містить інші електричні компоненти, які підключені до двигуна, важливо мати ці компоненти та мати можливість їх повторного підключення після їх вилучення та двигуна. Також корисно знати про будь-яке інше використання електроенергії у виробі.

Перш ніж намагатися використовувати мотор як генератор, його слід перевірити як двигун. Найкраще протестувати його, як це було спочатку. Визначте напругу, струм, потужність і швидкість з початковим навантаженням і без навантаження. Виміряйте опір постійного струму.

Детальні фотографії та розміри можуть бути корисними.

Ми дізналися в моторному класі в UCLA, що кожен мотор також є генератором. Синхронні двигуни генеруватимуть та зменшуватимуть потужність відповідно до фазового співвідношення між прикладеною напругою та положенням двигуна, коли він знаходиться під навантаженням. Коли навантаження негативна (хтось повертає кривошип і намагається змусити двигун рухатися швидше), витяг потужності стає негативним. Ось як синхронний двигун стає генератором. Ви регулюєте вихід, регулюючи механічну потужність, що подається на вал.

Вся справа у вправі, подібній до ведення фінансових книг: враховуйте всю енергію.

Я не думаю, що Тесла мав на увазі постійний струм, коли він вигадував двигуни змінного струму.