Voltaje regulado por la resistencia en el circuito del generador

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Asíqueestoyintentandohaceruncircuitoquepermitaqueunmotorgenereenergíaparacargarunabatería.Tengoesto,loquepresumíqueeraunmotordeinduccióndeCAquerecuperédeunaantiguadecoraciónnavideña.

Despuésdesacarelmotordesucarcasa,heaprendidoqueesunmotorsíncrono.

Este con las calificaciones de 120VAC 3.8W 4.2 / 5 RMP

Puede generar más de 200 voltios de CA en cortocircuito (o CC utilizando un puente rectificador) a ~ 6.7mA. Solo pude obtener la lectura de amperaje de un cortocircuito a través del rectificador. Podría ser que mi multímetro de $ 7 no esté bien con la CA o mi ignorancia al leer el amperaje de la CA.

Por extraño que parezca (al menos para mí), no importa cómo lo haya hecho: el amperaje se mantendría en un límite constante de ~ 6.7 mA. En mis retoques me di cuenta de que hay, al menos casi, una línea recta que muestra que la resistencia dada al circuito emitirá una tensión máxima que puedo obtener del propio motor.

El diagrama publicado es un circuito de prueba para recopilar puntos de datos sobre esto.

Me pregunto si hay alguien con una idea de lo que está causando este fenómeno.

Aquí hay una tabla y una gráfica de los voltajes en todo el circuito (desde cualquiera de los extremos del puente rectificador), dados los diferentes valores de R1.

Definitivamente algunas buenas respuestas. No estoy seguro de cuál es la mejor respuesta. Aprecio todos los comentarios y seleccionaré la mejor respuesta una vez que regrese del trabajo y tenga tiempo para hacer más pruebas y desarmar el motor para ver lo que realmente sucede dentro.

Para aclarar: el juego final es maximizar el voltaje entrante para que pueda reducir el voltaje más adelante en el circuito y aumentar el amperaje para cargar una batería de manera algo eficiente. También para comprender por qué parece haber este constante de 6,5 mA proveniente de este motor.

Puedo volver a mi investigación y elegir una mejor respuesta por ahora. Si me encuentro con algo interesante en el camino, me aseguraré de volver a publicar.

    
pregunta Ninjas Kill

4 respuestas

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¡Gran trabajo en el experimento!

El motor que está utilizando como generador tiene una alta impedancia interna en gran parte debido a los devanados y la estructura magnética interna. Puede pensar en esto como una resistencia dentro del motor que está en serie con su salida. Por supuesto, esta no es una resistencia real, solo es una forma de modelarla.

No lo mencionó, pero cuando está experimentando, tenga en cuenta que la carga colocada en su motor que actúa como generador puede hacer que el motor impulsor se acelere o disminuya. Por supuesto, esto afectará los resultados de su experimento.

En electrónica, sabemos que la potencia máxima se transferirá a una carga cuando la impedancia de carga coincida con la impedancia de la fuente. Puede resultarle interesante agregar una columna a su gráfico que muestre la potencia en la carga (= V 2 / R) para ver si puede encontrar el punto de transferencia de potencia máxima. Deberá ampliar su experimento con valores más altos de resistencia, lo más probable.

Una vez que haya determinado la potencia máxima que puede obtener de su generador, puede ver si es adecuado para alimentar su dispositivo objetivo. Si tiene suficiente energía, entonces lo más probable es que la solución requiera un regulador de dólar para reducir eficientemente el voltaje más alto.

Sigan con el buen trabajo.

    
respondido por el Glenn W9IQ
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Sobre el rango que midió, el generador está actuando en gran parte como una fuente de corriente.

A primera aproximación, el generador se puede modelar como una fuente de voltaje en serie con una resistencia. El voltaje es directamente proporcional a la velocidad de rotación, y la resistencia es razonablemente fija.

Usted dice que está obteniendo una tensión de circuito abierto de 200 V y una corriente de cortocircuito de aproximadamente 6,6 mA. Suponiendo que el generador sigue girando a la misma velocidad cuando está en cortocircuito que cuando está abierto, la resistencia interna del generador es (200 V) / (6.6 mA) = 30 kΩ. Este valor se sesgará si el generador realmente se ralentiza cuando la salida se cortocircuitó. Aquí está el modelo simplificado de sus diodos generador y rectificador:

Si lo anterior es correcto, entonces obtendrá una corriente constante en gran medida para cargas significativamente menores a 30 kΩ. A 30 kΩ, debe obtener la mitad de la corriente de cortocircuito a la mitad de la tensión del circuito abierto. Ese es el punto donde el generador produce la máxima potencia. Con una carga significativamente superior a 30 kΩ, el generador se verá en gran parte como una fuente de voltaje de 200 V.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Un motor de inducción no generaría mucha tensión en un circuito rectificador. El rotor puede tener una pequeña cantidad de magnetisim residual para permitirle generar un poco de voltaje que actúa como un generador síncrono de imán permanente.

Si el motor genera más de 50 voltios, puede ser un motor síncrono de imán permanente, como un reloj o un motor temporizador. También podría ser un motor de CC de imán permanente con un conmutador, pero eso sería inusual para un motor pequeño a ese nivel de voltaje.

Al usar un motor recuperado, es muy útil encontrar toda la información marcada en el motor y en el producto del cual se retiró. Si el producto contiene otros componentes eléctricos, que están conectados al motor, es importante tener esos componentes y poder volver a conectarlos después de que éstos y el motor se retiren. También es útil saber sobre cualquier otro uso de la energía eléctrica en el producto.

Antes de intentar utilizar un motor como generador, el motor debe probarse como un motor. Es mejor probarlo como se usó originalmente. Determine el voltaje, la corriente, la potencia y la velocidad con la carga original y sin carga. Medir la resistencia de corriente continua.

Las imágenes y dimensiones detalladas pueden ser útiles.

    
respondido por el Charles Cowie
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Aprendimos en la clase de motor en UCLA que cada motor es también un generador. Los motores sincronizados generarán y reducirán el consumo de energía según la relación de fase entre la tensión aplicada y la posición del motor cuando esté bajo carga. Cuando la carga es negativa (alguien está girando la manivela y tratando de hacer que el motor vaya más rápido), el consumo de energía se vuelve negativo. Así es como un motor síncrono se convierte en un generador. Usted regula la salida al regular la potencia mecánica aplicada al eje.

Todo esto es un ejercicio similar a la contabilidad financiera: explica toda la energía.

No creo que Tesla pensara en DC cuando inventó los motores de CA.

    
respondido por el richard1941

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