Układ automatyki do prostownika rozruchowego dużej mocy.

Witam. Mam zamiar zbudować urządzenie rozruchowe na 12/24V dużej mocy. Mam do dyspozycji rdzeń o przekroju 100cm² produkcji bester. Z tego co wiem to miały one dość miękką charakterystykę co wiąże się ze sporymi spadkami napięcia. W dzisiejszych samochodach komputery sterujące pracą silnika są wrażliwe na wzrost napięcia. Dlatego pomyślałem o układzie automatyki ze sprzężeniem zwrotnym który nie zależnie od poboru prądu będzie się starał utrzymać mniej więcej stałe napięcie na wyjściu. Uniezależniłbym się wtedy od spadku na diodach oraz na trafie. Czy posiada ktoś taki schemat lub idee jak można byłoby to zrealizować?

Ideę z grubsza mam. Szeregowy stabilizator napięcia, z tyrystorami jako elementami wykonawczymi.

Prostsze i tańsze, a zarazem bezpieczniejsze rozwiązanie: przenośny akumulator "luzem", podłączony do ładowarki buforowej. Możesz użyć "na placu", gdzie kabel sieciowy nie sięga.
Stabilizator z tyrystorami przestaje być bezpieczny, jeśli akumulator w samochodzie przestał przewodzić (wewnętrzna przerwa, celka z "wygotowanym" elektroplitem i podobne "cuda").

"Mamka" ma to do siebie, że nie dość że ma określoną żywotność, to jeszcze trzeba o niej pamiętać i o nią dbać. Awaryjny starter sieciowy takiej wady nie ma. Było o tym pisane nie raz, tak że co kolegi post wnosi do tematu?

No tak stabilizator jak najbardziej tylko jakieś wskazówki gdzie szukać lub jak stworzyć taki układ. Rozwiązanie z akumulatorami odrzucam bo nie potrzebuje mieć urządzenia rozruchowego tylko wykorzystać rdzeń który posiadam. Zastanawia mnie tylko jedna rzecz ,jak będą się miały tyrystory przy rozruchu, gdy będzie trzeba oddać 1.5kA. Czy dwa 350A połączone równolegle by dawały rade.

Jeśli stabilizator tyrystorowy zapewni, aby napięcie chwilowe nie przekroczyło w instalacji np. 16V (jak to zrobić - chyba tylko tyrystorami GTO?), to taki prostownik będzie OK. Dlatego uważam, że "zwykły" prostownik tyrystorowy może być niebezpieczny dla wszystkich urządzeń pokładowych.
Również regulator PWM - nie zapewni, że napięcie chwilowe (a nie średnie) nie przekroczy wartości dopuszczalnej dla instalacji. A filtrowanie przebiegu PWM przy poborze 1500A (rozruch czołgu?) nie jest łatwe ...

Rafał 116 wrote:

Mam do dyspozycji rdzeń o przekroju 100mm²

Czy wiesz, ile mocy przeniesie ten Twój rdzeń?

Będą dawały radę. "Ruskie" wymyśliły to jeszcze inaczej; transformator z odczepem uzw. pierwotnego, przy normalnym ładowaniu sieć była podłączana do całej "długości" uzwojenia, tyrystory sterowane potencjometrem dla wymaganego prądu ładowania, zaś przy przełączeniu urządzenia w pozycję "rozruch" następowało przełączenie zasilania na odczep uzwojenia, co powodowało skok napięcia wtórnego i maksymalne wysterowanie tyrystorów.
Można zrobić to automatycznie - poprzez pomiar napięcia na zaciskach wyjściowych.

Dodano po 4 [minuty]:

Rzuuf wrote:

Jeśli stabilizator tyrystorowy zapewni, aby napięcie chwilowe nie przekroczyło w instalacji np. 16V (jak to zrobić - chyba tylko tyrystorami GTO?), to taki prostownik będzie OK. Dlatego uważam, że "zwykły" prostownik tyrystorowy może być niebezpieczny dla wszystkich urządzeń pokładowych.
Również regulator PWM - nie zapewni, że napięcie chwilowe (a nie średnie) nie przekroczy wartości dopuszczalnej dla instalacji. A filtrowanie przebiegu PWM przy poborze 1500A nie jest łatwe ...

To nie do końca tak. Ważne jest napięcie średnie, pojedyncze szpilki ~20V są niegroźne dla elektroniki, z reguły dobrze zabezpieczonej nadnapięciowo. Normalnie akumulator będzie je tłumił, zapobiegając nadmiernemu wzrostowi napięcia.

Quote:

Rafał 116 wrote:

Mam do dyspozycji rdzeń o przekroju 100mm²

Czy wiesz, ile mocy przeniesie ten Twój rdzeń?

To chyba pomyłka pisarska.

Rzuuf wrote:

Czy wiesz, ile mocy przeniesie ten Twój rdzeń?

Ze stratami myśle że niecałe 9kVA

Robokop chodzi mi raczej o układ niwelujący spadek napięcia przy zwiększonym poborze prądu. Myślałem nad układem styczników na pierwotnym z prostym układem z przekaźników dołączających kolejne uzwojenia ale wydaje mi się to dość prymitywne rozwiązanie. Wiecie może gdzie mógłbym szukać schematu takiego układu z tyrystorami? A może ktoś już stosował taki układ w rozwiązaniach fabrycznych?

W którymś "rusku" (Start-M?) był też ciekawy układ automatyki- kontroler napięcia- podłączony akumulator był normalnie ładowany do poziomu 14,4-14,5, ale jak po włączeniu stacyjki na rozruch napięcie akumulatora spadło poniżej 9V (o ile pamiętam), układ sterowania bramek tyrystorów odpalał je na max i pakował ile fabryka dała do chwili gdy napięcie na zaciskach nie podniosło się powyżej tego progu, czyli dopóki silnik nie zaskoczył. Transformator nie był specjalnie wielki, za to tyrystory potężne, choć na małych radiatorach- ich praca nie była przewidziana z dużym obciążeniem w czasie.
Oczywiście, czyste zwarcie "krokodylków" nie powodowało niczego niepokojącego- kontrola napięcia nie pozwalała na uruchomienie prostownika poniżej pewnego poziomu napięcia na zaciskach.
Możnaby się pokusić o odtworzenie tego schematu działania.
V.

9kVA - na 1 fazie? To jest pobór prądu 40A - czy Twoja instalacja (bezpieczniki) na to pozwoli?
A styczniki też musisz dać nieco nadmiarowe: 63A?
Kabelek do zasilania: 3x4mm2 (P/N/PE) też nie będzie lekki ...

Układ prostownika start-m działa na zasadzie zwiększenia napięcia po wykryciu zwiększonego poboru prądu. Zakładając 4V spadku na prostowniku i ok 3V spadku na transformatorze pod obciążeniem można zrobić układ który dawał by 17V ac które pod obciążeniem przysiadłoby do bezpiecznej wartości dla urządzeń pokładowych. Tylko że niestety wartość napięcia zależała by od wartości prądu. Przy niewielkim prądzie mógłby być niewielki spadek, a napięcie wtedy mogłoby być groźne. Zastanawiam się ciągle nad zastosowaniem jakichś mosfetów. Nie wiem czy to ma jakiś sens przy takim prądzie.

Trafo na trzy fazy.

Coraz bardziej dochodzę do wniosku że to jednak nie ma sensu. Muszę jak najbardziej usztywnić trafo, wyeliminować szeregowe opory i nawinąć bezpieczne maksymalnie wysokie napięcie i mieć nadzieje że nie będzie zbytnio przysiadać przy rozruchu. Dzisiaj stosuje się zasilacze impulsowe w których regulacja prądu odbywa się poprzez regulacje współczynnika wypełnienia na kluczowaniu na pierwotnym. Są to układy które pokonują tradycyjne rozwiązania.

Twoje 17V sinusa to prawie 24V wartości szczytowej. Może elektronika nie pójdzie z dymem, ale żarówki (wszystkie kontrolki) mają prawo.
Dodaj do tego tolerancję napięcia w sieci: +10%.
Regulacja PWN zmienia wartość średnią, a nie szczytową! Ponadto kluczowanie na pierwotnym (3 fazy!?) generuje mnóstwo harmonicznych, grzejących rdzeń.

Wydaje mi się, że wielkim nakładem sił i środków uzyskasz coś, co pozwoli na błyskawiczne "utrupienie" samochodu.
Grek Zorba na taką okoliczność miał jedno zdanie:
"stary, ja pierwszy raz w życiu widzę z bliska tak wspaniałą katastrofę!"

Rzuuf wrote:

Ponadto kluczowanie na pierwotnym (3 fazy!?)

Mówiłem o rozwiązaniach impulsowych.

Duży problem stanowi spory spadek napięcia na diodach prostowniczych. Im większe diody tym większy spadek napięcia przy dużych prądach - tak przynajmniej słyszałem. Pomyślałem żeby połączyć kilka mniejszych diod równolegle i zrobić z tego mostek. Zdało by to egzamin?

Albo sterowanie fazowe na pierwotnym (kłopotliwe, bo 3 fazy trzeba sterować jednakowo, na napięciu sieciowym), albo sterowany mostek diodowo - tyrystorowy po stronie wtórnej. Oba rozwiązania dają możliwość kontrolowania wartości średniej, ale nie szczytowej.
O PWM na prądach kilkaset i więcej Amper, (też bez kontroli napięcia szczytowego) - w warunkach konstrukcji amatorskiej - zapomnij!
A skok napięcia chwilowego do wartości niebezpiecznych będziesz miał przy każdym rozruchu 2 razy: chwilę przed startem - miedzy dołączeniem prostownika, a przekręceniem kluczyka, i chwilę po starcie, zanim nie odepniesz prostownika.

Łączenie diod równolegle jest złym pomysłem: diody mają rozrzut napięć przewodzenia i ta, która ma najniższe napięcie przejmie na siebie największy prąd, co spowoduje większe jej grzanie i tym bardziej obniżenie napięcia przewodzenia (o 2mV/°C), a więc przejmie jeszcze więcej prądu - aż się pierwsza "ugotuje".

Zanim "popełnisz" dużą konstrukcję, zrób "dla próby" 1-fazowy prostownik tyrystorowy na np. 10A, w którym będziesz kontrolował napięcie szczytowe, a nie średnie.

W którą stronę mam kombinować? Usztywniać wszystko aby uniknąć spadków czy może zastanowić się bardziej nad układem automatyki? Sterowanie prądem do 1,5kA wydaje się być lekko problematyczne dlatego myślałem nad usztywnieniem bez automatyki.

Widze że dyskusja sie toczy.

Po pierwsze zasilanie tylko dwufazowe.
Po drugie 2 styczniki załatwi problem rozruchu na dobre.
Co do prostownika 4 diody 300A powinny wystarczyć.
Uzwojenia rozłożone po całej długości rdzenia oczywiście.

Mam 10kVA i wiem ile ciągnie z sieci i co potrafi, rzadko używam, mniejszym odpalam wszystko co padnie i na nim też wjeżdżam do garażu samochodami podłaczając sie przedłużaczem ogrodowym do kosiarki.


Uzwojenia rozłożone po całej długości rdzenia oczywiście.

Rozmawiałem z gościem mądrzejszym ode mnie i powiedział że jak najbardziej można nawinąć na trzy fazy. Zastanawia mnie dlaczego nie można. Nie wiem jak dwa styczniki miałyby ograniczać napięcie maksymalne do bezpiecznej wartości przy zmiennym spadku na oporach szeregowych.

Jeśli rdzeń 3 kolumnowy to nazwajaj 3 fazy.

Normalnie nazwajasz uzwojenie wg wyliczeń, a na rozruch dajesz odczep poniżej napięcia znamionowego jakieś 20V.

Nie wiem po co wyważać otwarte drzwi?
Podobny temat już istnieje iest w nim sporo materiałów, wystarczy aby zbudować sprawdzony sterownik.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic908959.html
Pamiętać tylko należy że, faktycznie gdy akumulator jest wyjęty z auta lub ma przerwę to elektronika w aucie na pewno zostanie uszkodzona.
Sam się o tym boleśnie przekonałem.

Rdzeń to "kwadrat" czyli właściwie ma jedno okno. Zastanawiałem się co by było jak by tak nawinąć trzy fazy jedna na drugiej na jednej kolumnie. Można?
Z tym żeby nawinąć na niższe napięcie do rozruchu to dobry pomysł, ale jeżeli będę miał 20V na trafie + 3V spadku na mostku i innych szeregowych oporach, to wyjdzie mi napięcie które nie wymusi nawet 50A. Temat z linku jest ciekawy jednak większość postów jest o tym po co komu taki prostownik albo kiedy ostatnio było u nas -20°.

Rafał 116 wrote:

Rdzeń to "kwadrat" czyli właściwie ma jedno okno. Zastanawiałem się co by było jak by tak nawinąć trzy fazy jedna na drugiej na jednej kolumnie. Można?

Nie można. Pomijając fizykę, to nie zmieścisz tam 3 uzwojeń pierwotnych i 3 wtórnych.

Quote:

Z tym żeby nawinąć na niższe napięcie do rozruchu to dobry pomysł, ale jeżeli będę miał 20V na trafie + 3V spadku na mostku i innych szeregowych oporach, to wyjdzie mi napięcie które nie wymusi nawet 50A. Temat z linku jest ciekawy jednak większość postów jest o tym po co komu taki prostownik albo kiedy ostatnio było u nas -20°.

Prawo Ohma panie kolego;
Obwód rozrusznika to prawie zwarcie - duuużo poniżej 1Ω. Więc skoro 12V akumulatora ( a w praktyce nawet mniej, bo w okolicach 9-10V) jest w stanie wymusić przepływ prądu wartości kilkuset A, to czemu napięcie 17V z prostownika miało by tego nie uczynić?

Kolego Rafał masz drut na uzwojenie?
Tej mocy transformatory dosłownie rozszarpuą uzwojenia, słabo zamocowane w karkasie.

Robokop jeżeli będe miał napięcie 17V to uwale ekektronike pokładową. Napięcie miałoby byc kilka wolt niższe od znamionowego czyli 12V. Drut nawojowy nie stanowi większego problemu byle bym wiedział jakie napięcia po stronie wtornej nawinąc. Dręczy mnie troche fakt że nie moge tego nawinąc na trzy fazy bo wtedy napewno nie wyciągne zbyt dużo mocy z tego rdzenia.