Про генератор и нагрузку, (ФП).

Статус: Offline
Реєстрація: 09.06.2006
Повідом.: 23134
Про генератор и нагрузку, (ФП).

Вот такая абстрактная ситуация.

Есть некий электродвигатель с постоянными оборотами и бесконечным моментом, но с датчиком момента на муфте между мотором и генератором.

Есть некий электрический 3х фазный генератор с постоянными магнитами.
(это так, для упрощения абстракции).

Пусть форма магнитов и полюсных наконечников такова, что генератор генерит честный синус (чтобы не возникало вопросов по фрме ЭДС, считаю что это не ключевой момент).

Крутим мотором генератор.

Генератор нагружаем чисто активной, линейной нагрузкой.
Сопротивления включенные треугольником.
И получаем некоторую мощность.

В итоге знаем полученную электрическую мощность, и знаем потраченную механическую мощность ( есть момент, есть число Пи, есть обороты).

И в итоге получаем КПД генератора.

Все просто.

Потом снимаем нагрузку.
Нагружаем генератор на 3х фазный выпрямитель, потом на конденсатор.

Потом подбираем активную и линейную нагрузку так, чтобы электрическая мощность равнялась полученной мощности в первом опыте.

И опять считаем КПД этого агрегата.

Будет ли отличаться КПД в этих двух случаях, если да, то у кого он будет больше ?

Потери в обмотках генератора, диодах и емкости прошу не учитывать.

Я думаю что я ответ знаю.
Расчет немного туманный.
Не уверен что я все верно делал.

Пофлудим?
 
Потери в обмотках генератора, диодах и емкости прошу не учитывать.
а в чем тогда прикол? реально надо еще будет подумать о том, что форма тока в выпрямителе с кондером от синуса далека, и соотв. индуктивность обмоток гены будет влиять сильнее...
 
Вот такая абстрактная ситуация.
...
Потери в обмотках генератора, диодах и емкости прошу не учитывать.

Дима, а в чём тогда их учитывать? :rolleyes: КПД по определению это отношение полезной мощности (энергии) к полной. А полная — это сумма полезной и потерь. :)
 
а в чем тогда прикол? реально надо еще будет подумать о том, что форма тока в выпрямителе с кондером от синуса далека, и соотв. индуктивность обмоток гены будет влиять сильнее...

Прикол в том, что в первом случае нагрузка линейная, а во втором случае не линейная.
И все.

Но на самом деле не все.
Там начинаются сложные, как я себе представляю, процессы.
Например возникают токи, которые могут быть далеко за пределами тока насыщения полюсного наконечника.

Просто не с кем об этом поговорить.
Это из разряда хобби.
Но в кругу моего общения собеседников на эту тему нет и близко.

Дима, а в чём тогда их учитывать? :rolleyes: КПД по определению это отношение полезной мощности (энергии) к полной. А полная — это сумма полезной и потерь. :)

Для упрощения просил не учитывать.

Ну пусть стоит не 3х фазный диодный мост, а 3х фазный синхронный выпрямитель.
На нем потери в разы меньше чем на диодах.
 
Всё равно не понимаю пока.
 
Например возникают токи, которые могут быть далеко за пределами тока насыщения полюсного наконечника.
был у нас курс в ХАИ - Электромашины. там-то я и узнал, что обычный выпрямитель -та еще гадость, и токи там бывают не плавные и небольшие, а аццкие и кратковременные... Но вот подробности выветрились,увы. Впрочем, коллективный разум правильную картину внутреннего мира сего девайса нарисует..
 
Всё равно не понимаю пока.

Проще говоря в первом случае в каждый момент времени генератор нагружается пропорционально ЭДС, нагрузка ведь линейная.

А во втором случае, не линейная нагрузка, мы снимаем туже самую мошность, только короткими бросками нехилого тока в момент примерно максимальной ЭДС.

был у нас курс в ХАИ - Электромашины. там-то я и узнал, что обычный выпрямитель -та еще гадость, и токи там бывают не плавные и небольшие, а аццкие и кратковременные... Но вот подробности выветрились,увы. Впрочем, коллективный разум правильную картину внутреннего мира сего девайса нарисует..

Суть вопроса ты верно понял.

Разговор о качества потребителя, то есть о повер факторе.
Как работает генератор синусоиды с разными повер факоторми ( коеффицинтами мощности).
 
впрочем, индуктивность обмотки позаботится об ограничении скорости нарастания тока в момент коммутации диода
 
А диод тут причем?
Ток из обмотки, естественно через диод и уже открытый, будет потребляться в тот момент, когда ЭДС обмотки превысит остаточное напряжение на емкости.

Вот тут емкость хапанет точку немалого...

А все остальное время генератор не будет нагружен.
И ток который он отдаст будет не бесконечным.
А это значит что эффективность генератора, при достижении определенной нагрузки начнет заметно падать.
В тоже время при линейной нагрузке эта мощность отберется без проблем.

И это все еще при бесконечном крутящем моменте источника механической мошности!
А если его момент ограничен, то вступает влияние инертности всех этих вращающихся деталей.
Потому как мощность отбирается импульсами.

В ДВС именно так мощность отдается в маховик.
 
Потому как мощность отбирается импульсами.
ну, я думаю, масса ротора даже типичного автомобильного генератора позволит сгладить рывки от коммутации диодов?
судя по ощущениям, пальпируемым при вращении генератора руцями (без нагрузки, но с поданным возбуждением на ротор) пульсация от магнитных сил при пересечении силовых линий куда как больше, нежели оная пульсация по току через выпрямитель?
 
Отвечаю в режиме флуда, без пояснений: в первом случае КПД системы будет больше.
 
Имхо, повер-фактор наиболее нагляден в графическом представлении (мощность пропорциональна площади под графиком напряжения).
Диоды и емкости и нагрузку можно представить идеальными. Обмотки нет.
В момент когда нагрузка стремится к КЗ (например заряд емкости), индуктивное сопротивление выходных обмоток генератора стремится к нулю, что превращает их в короткозамкнутые витки, которые вытесняют магнитный поток в обмотку возбуждения, тем самым нарушая потокосцепление обмоток (эквивалентно включению активного сопротивления последовательно с выходной обмоткой), что в свою очередь ограничивает поступление энергии в нагрузку. И так до полного заряда емкости.

А затем все зависит от согласованности нагрузки и генератора. При некотором оптимуме весь полученный генератором вращающий момент превращается в тормозящий (если потерь нет, как в условии). Т.к. диоды идеальные, для КПД установки абсолютно все равно включена ли идеальная активная нагрузка после выпрямителя или до.
С добавлением идеальной сглаживающей емкости фактически ничего не меняется.
Емкость срезает пики полуволн и заполняет, в той или иной степени, моменты перехода через ноль. Поэтому при всех равных исходных площадь под графиком будет в точности равна случаям активной нагрузки на переменном и выпрямленных токах. И КПД установки опять не изменится.
А вот если нагрузку начать уменьшать, влияние емкости увеличится, энергопотребление в уменьшенной нагрузке станет больше (пропорционально квадрату напряжения), график напряжения на нагрузке станет стремится к графику постоянного тока. КПД генераторной установки опять не изменится. (а в реальной установке даже упадет)

Фуф.
 
...
Но на самом деле не все.
Там начинаются сложные, как я себе представляю, процессы.
Например возникают токи, которые могут быть далеко за пределами тока насыщения полюсного наконечника...

Вообще не туда. Зачем ты полез в электротехнику? Тем более в радиоумформеры...

Ясен хрен, что КПД тем ниже, чем больше передаточных звеньев в цепи. Добавил выпрямитель - получил потери. Добавил сглаживающий кондёр - получил утечки+потери.
Для того, чтобы это понять - достаточно закончить ПТУ. Не обязательно диффуры решать. "Это же очевидно"(С) Ваш Кэп.

Да, само собой.
И разница может быть очень велика.

А в чём тогда суть флуда? Это и ёж в лесу понимает. На счёт "велика" - убей пру диодов в выпрямителе и КПД по нагрузке будет 0% - всё упадёт на диодах.

...
В момент когда нагрузка стремится к КЗ (например заряд емкости), индуктивное сопротивление выходных обмоток генератора стремится к нулю, что превращает их в короткозамкнутые витки,...
Там в исходных - синусоида. Нет там ни какого нуля. Там емкостное сопротивление, постоянное для постоянной частоты и вполне считаемое.
 
Вообще-то тема о работе генератора на активную линейную и активную не линейную нагрузку.

Именно поэтому я поросил не считать потери в выпрямителе и конденсаторе.
Я считаю что потери в статоре из-за нелинейности нагрузки превысят потери выпрямителя.

...Там емкостное сопротивление, постоянное для постоянной частоты и вполне считаемое.

Да, сопротивление определяется и емкостью тоже.
Но вот не уверен что его можно назвать емкостным.

Оно не линейное, но не емкостное.
 
хотите получить адекватный численный ответ, накидайте модельку в матлабе и все станет ясно
 
Оно не линейное, но не емкостное.

Ты явно чего-то хочешь у народа узнать, но либо
а) не знаешь сам чего хочешь узнать
либо
б) думаешь, что так просто не скажут и подходишь очень из далека.

Я теряюсо... Попробуй в гугле набрать "работа генератора на выпрямитель со сглаживающим конденсатором". Там напрямую статей не будет, но полезное почерпнуть можно.

P.S. Надо детальнее понимать чего Вы хотите(С)

хотите получить адекватный численный ответ, накидайте модельку в матлабе и все станет ясно

От, блин, спалил всю контору :D А мы тут хотели с умным видом с ТСа поржать :)
 
Ты явно чего-то хочешь у народа узнать, но либо
а) не знаешь сам чего хочешь узнать
либо
б) думаешь, что так просто не скажут и подходишь очень из далека.
Очень похоже на правду. Причем, по уже сложившейся традиции, в процессе обсуждения начинают появляться новые условия задачи.
У меня вопрос к ТС: "зачем датчик момента в муфте если задача абстрактная?"
 
Без датчика в муфте не возможно определить КПД генератора.
 
Без датчика в муфте не возможно определить КПД генератора.

Похоже, cheeks был прав, речь об автомобильном генераторе. И шо, бум обосновывать необходимость установки контроллера мощности на агрегат, КПД которого в лучшем случае 30%?
 
Назад
Зверху Знизу