Stranica za edukaciju o radu regulatora napona na motociklu

   Kako znati koja je razlika izme

đu raznih tipova regulatora/ispravljača za motocikle?

   Najjednostavnije je to pokazati simulacijom rada regulatora. Predstaviti ćemo više načina rada regulatora u jednostavnom web java skript simulatoru. Simulator je interaktivan i postavljanje pokazivača na bilo koji element pokreće prikaz simuliranih podataka koji su vezani uz to. Pokazivač iznad iscrtanog dijagrama pokreće osvjetlejnje dijela sheme na koji se taj dijagram odnosi, ali i se to događa i u obrnutoj situaciji kad se odgovarajući dijagram osvjetli ako se pokazivač nalazi na dijelu sheme na koji se dijagram odnosi. Također, moguće je editiranje i izmjena sheme u simulaciji kao i spremanje podataka na vaš kompjuter te spremanje sheme u SVG ili png formatu.

   Sklopovi prikazani u ovim simulacijama su samo principjelni i praktično su teško primjenjivi. Nemojte pokušavati uraditi uradi sam projekt na osnovu tih principjelnih shema. Mnogi realni poluvodiči bi pregorili da se koriste na način koji ovdje "simuliran".

   Trofazni standardni shunt regulator

   Kod ovog regulatora se nakon postizanja zadanog napona radi kratko spajanje statora. Struja teče i kroz neku od dioda koja ispravlja plus. Ovaj tip regulatora može biti i sa tiristorima koji rade kratki spoj na masu. Prednost ove izvedbe je što se okidna struja grana samo na tiristore koji mogu uraditi kratki spoj, a ne na sva tri tiristora. Smanjenjem opterećenja se povećava struja kratkog spoja. To je važno znati. Ugradnja farova koji manje troše struje samo povećava struju kratkog spoja. U simulaciji se može podešavati broj okretaja motora. Kliknite na donju sliku da pokrenete simulaciju u novom tabu.

Trofazni cirkularni shunt regulator

   Kod ovog regulatora se nakon postizanja zadanog napona radi također radi kratko spajanje statora. Struja kratkog spoja ne teče  kroz diode te je to pozitivna stvar kod regulatora Prednost ove izvedbe je što se okidna struja grana samo na tiristore koji mogu uraditi kratki spoj, a ne na sva tri tiristora. Smanjenjem opterećenja se također povećava struja kratkog spoja. To je važno znati. Ugradnja farova koji manje troše struje samo povećava struju kratkog spoja. U simulaciji se može podešavati broj okretaja motora. Kliknite na donju sliku da pokrenete simulaciju u novom tabu.

   Princip rada trofaznog serijskog reglera za visoke frekvencije (Shindengen SH847)

   Prikazana simulacija samo ukazuje na mogući princip rada regulatora/ispravljača Shindengen SH847. Simulacija omogućava podešavanje napona, broja okretaja i kapaciteta kondenzatora između gatea i katode tiristora. Također omogućava izbor između dva načina rada. Ispravljanje struje se vrši sa 3 tiristora u plusu i tri tiristora u minusu. Okidanje tiristora u minusu je slično kao u simulaciji SH775, a okidanje tiristora u plusu se izvodi kontrolom rada oscilatora koji preko kondenzatora pumpa strujne impulse za gateove tiristora u plusu. Bitna stvar za kontrolu ispravljanja trofaznog ispravljača u ovom slučaju je korištenje 6 tiristora za ispravljenje bez dioda. Taj sklop naravno u praksi ima isti problem kao i jednostavni serijski regulator/ispravljač: prekid spoja s akumulatorom je najčešče fatalan. Simulacija pokazuje kako se ponaša ispravljač od 6 kontroliranih tiristora na visokom broju okretaja motora. Ispravljeni strujni impulsi su kraći i kontrola napona je puno bolja s manje valovitosti neko kod jednostavnog serijskog reglera. Važno je obratiti pažnju da se okidanje tiristora za plus i minus mora vremenski preklopiti. Tiristori za minus ne mogu biti okinuti, ako za to vrijeme ne traje okidni impuls za plus tiristore. Impulsni režim rada to maksimalno sinkronizira, a analogni režim pati zbog neusklađenosti i stvara veću valovitost izlaznog napona. Klikinite na donju sliku da pokrenete simulaciju.

Princip rada trofaznog serijsko-paralelnog reglera za visoke frekvencije (3FHVSP)

   Prikazana simulacija pokazuje način na koji serijski regulator radi na visokom broju okretaja aktiviranjem cirkularnog shut principa koji je tu najefikasniji za deblokadu tiristora serijskog dijela ispravljača. Nivo struje kod deblokade je višestruko manji od ispravljene struje. Deblokada uobičajeno traje kratko, eventualno se ponovi ako nije uspjelo. Regulacioni krug cirkularnog shunt regulatora je u 3FHVSP regulatoru drugačiji jer mora biti usklađen s serijskim regulacionim krugom.
   Naravno ova simulacija ukazuje samo na princip rada, ali ne i kako to izgleda na našem 3FHVSP regulatoru. U simulaciji je moguće mijenjati broj okretaja i uključiti ili isključiti dio potrošača. Klikinite na donju sliku da pokrenete simulaciju. Za usporedbu možete pokrenuti i simulaciju trofaznog cirkularnog shunt regulatora te vidjeti koja je to velika razlika u struji kroz shunt tiristore osobito na visokom broju okretaja. Karakteristika AC generatora i tereta je u obadvije simulacije jednaka. Ne pokušavajte uraditi DIY sklop prema ovoj simulacionoj shemi jer vam sklop vjerojatno neće raditi kako treba i ubrzo će se pokvariti.

Zaklju

čak

   Usporedbom ovih simulacija nameće se zaključak da simulacija SH847 daje najbolju regulaciju napona iz najmanje opterećenje statora. 3FHVSP regulator tek nešto više opterećuje stator zbog korištenja shunt regulatora za gašenje tiristora kad napon krene nekontrolirano rasti kod visokog broja okretaja mašine. Ipak u stvarnom svijetu, valovitost napona koja se događa na 3FHVSP simulatoru se uopće ne vidi kod mjerenja. Sve se događa u stotinkama sekunde. Napon na realnom 3FHVSP regleru je izuzetno stabilan. Također, višegodišnje korištenje 3FHVSP reglera nije loše utjecalo na trajnost akumulatora. Razlog je vjerojatno u tome što olovnim akumulatorima paše neka AC struja (princip desulfatizacije), ali budući da je regulacija napona precizna, AC struja prema akumulatoru nema veliku amplitudu koja bi štetila trajnosti akumulatora. Imamo čak i iskustva korisnika ranije verzije 3FHVSP regulatora gdje je akumulator znao trajati i do 7 sezona.

Princip minimalnog trofaznog potpuno serijskog regulatora/ispravlja

ča s mjernom žicom na Kontakt+

   Ova principjelna shema je minimizirani sklop identičnog principa rada kao i simulacija SH847. Okidanje tiristora za plus i minus je odlično sinkronizirano te radi na visokim frekvencijama bez problema. Za oscilator je korišten LM555 kojeg se kontrolira naponskim komparatorom. LM555 je tu ujedno oscilator i driver za okidne impulse preko 330nF kondenzatora. Simulacija ima mogućnost promjene broja okretaja motora. Mjerenja napona se radi preko ulaza Ignition+.

   Ipak realno LM555 radi do maksimalno 16V. Tako da, premda je sklop gotovo pa pogodan za urad sam projekt, opasno je osjetljiv na povišeni napon akumulatora. Rješenje je i da se LM555 zamijeni sa UC3845 koji na sebi ima komparator, oscilator i impulsni driver, a može izdržati napon do 30VDC. Simulaciju pokrenite klikanjem na sliku ispod.