Tegangan Diatur oleh Resistor di Sirkuit Generator

Jadi saya mengutak-atik membuat sirkuit yang akan memungkinkan motor untuk menghasilkan daya untuk mengisi baterai. Saya memiliki ini, apa yang saya anggap sebagai motor induksi AC yang saya selamatkan dari dekorasi Natal tua.

Setelah melepas motor dari casingnya, saya tahu motor itu sinkron.

Yang ini dengan peringkat 120VAC 3.8W 4.2 / 5 RMP

Ini dapat menghasilkan lebih dari 200 Volt AC dalam hubungan pendek (atau DC menggunakan jembatan penyearah) pada ~ 6.7mA. Saya hanya bisa mendapatkan pembacaan arus listrik dari hubungan pendek melalui penyearah. Bisa jadi multimeter $ 7 saya tidak berfungsi baik dengan AC atau ketidaktahuan saya membaca AC ampere.

Anehnya (setidaknya bagi saya), tidak peduli bagaimana saya bekerja: arus listrik akan tetap pada batas yang konsisten dari ~ 6.7mA. Dalam bermain-main saya, saya menemukan ada, setidaknya hampir, garis lurus yang menunjukkan bahwa perlawanan yang diberikan kepada rangkaian akan menghasilkan tegangan maksimum yang bisa saya dapatkan dari motor itu sendiri.

Diagram yang diposting adalah rangkaian uji untuk mengumpulkan titik data pada ini.

Saya bertanya-tanya apakah ada orang dengan ide tentang apa yang menyebabkan fenomena ini?

Berikut ini adalah bagan dan grafik tegangan di seluruh rangkaian (dari kedua ujung jembatan penyearah), mengingat nilai R1 yang berbeda.

Pasti beberapa jawaban yang bagus. Tidak yakin mana jawaban terbaik. Saya menghargai semua input, dan akan memilih jawaban terbaik setelah saya kembali dari pekerjaan dan punya waktu untuk melakukan beberapa pengujian lagi, dan membongkar motor untuk melihat apa yang sebenarnya terjadi di dalam.

Untuk memperjelas: permainan akhir adalah untuk memaksimalkan pada tegangan masuk sehingga saya dapat mengurangi tegangan nanti di sirkuit dan menambah arus listrik untuk mengisi baterai agak efisien. Juga untuk memahami mengapa tampaknya ada 6.5mA konstan yang berasal dari motor ini.

Saya mungkin kembali ke penelitian saya dan memilih jawaban terbaik untuk saat ini. Jika saya mengalami sesuatu yang menarik di jalan, saya akan pastikan untuk memposting lagi.

Kerja bagus dalam eksperimen!

Motor yang Anda gunakan sebagai generator memiliki impedansi internal yang tinggi sebagian besar disebabkan oleh belitan dan struktur magnet internal. Anda dapat menganggap ini sebagai resistor di dalam motor yang seri dengan outputnya. Tentu saja ini bukan resistor nyata, hanya cara memodelkannya.

Anda tidak menyebutkannya, tetapi ketika Anda bereksperimen pertimbangkan bahwa beban yang ditempatkan pada motor Anda bertindak sebagai generator dapat menyebabkan motor penggerak mempercepat atau memperlambat. Ini tentu saja akan mempengaruhi hasil percobaan Anda.

Dalam elektronik, kita tahu bahwa daya maksimum akan ditransfer ke beban ketika impedansi beban cocok dengan impedansi sumber. Anda mungkin tertarik untuk menambahkan kolom pada bagan Anda yang menunjukkan daya pada beban (= V ² / R) untuk melihat apakah Anda dapat menemukan titik transfer daya maksimum. Anda harus memperpanjang percobaan dengan nilai resistensi yang lebih tinggi.

Setelah Anda menentukan daya maksimum yang dapat Anda peroleh dari generator, Anda dapat melihat apakah cocok untuk memberi daya pada perangkat target Anda. Jika memang memiliki daya yang cukup, maka kemungkinan besar solusinya akan membutuhkan regulator uang untuk secara efisien turunkan tegangan yang lebih tinggi.

Terus bekerja dengan baik.

Pada rentang yang Anda ukur, generator sebagian besar bertindak seperti sumber arus.

Untuk perkiraan pertama, generator dapat dimodelkan sebagai sumber tegangan secara seri dengan resistansi. Tegangan berbanding lurus dengan kecepatan rotasi, dan resistansi cukup tetap.

Anda mengatakan Anda mendapatkan tegangan sirkuit terbuka 200 V, dan sekitar 6,6 mA arus hubung singkat. Dengan asumsi bahwa generator masih berputar pada kecepatan yang sama ketika disingkat ketika terbuka, hambatan internal generator adalah (200 V) / (6,6 mA) = 30 kΩ. Nilai ini akan miring jika generator benar-benar melambat ketika outputnya korsleting. Berikut ini adalah model dioda generator dan penyearah Anda yang disederhanakan:

Jika hal di atas benar, maka Anda akan mendapatkan arus yang sebagian besar konstan untuk beban yang secara signifikan kurang dari 30 kΩ. Pada 30 kΩ, Anda harus mendapatkan setengah dari arus hubung singkat di setengah dari tegangan hubung terbuka. Itu adalah titik di mana generator menghasilkan daya maksimum. Pada beban di atas 30 kΩ secara signifikan, generator akan terlihat seperti sumber tegangan 200 V.

Motor induksi tidak akan menghasilkan banyak tegangan ke rangkaian penyearah. Rotor mungkin memiliki sejumlah kecil magnetisim sisa untuk memungkinkannya menghasilkan tegangan kecil yang bertindak sebagai generator sinkron magnet permanen.

Jika motor menghasilkan lebih dari 50 volt, mungkin motor sinkron magnet permanen seperti motor jam atau timer. Ini juga bisa menjadi motor DC magnet permanen dengan komutator, tetapi itu tidak biasa untuk motor kecil pada level tegangan itu.

Ketika menggunakan motor yang diselamatkan, akan sangat membantu untuk menemukan semua informasi yang ditandai pada motor dan pada produk dari mana ia dihapus. Jika produk mengandung komponen listrik lain, yang terhubung ke motor, penting untuk memiliki komponen tersebut dan dapat menghubungkannya kembali setelah komponen tersebut dan motor dilepas. Penting juga untuk mengetahui tentang penggunaan daya listrik lainnya dalam produk.

Sebelum mencoba menggunakan motor sebagai generator, motor harus diuji sebagai motor. Cara terbaik untuk mengujinya seperti yang awalnya digunakan. Tentukan tegangan, arus, daya dan kecepatan dengan beban asli dan tanpa beban. Ukur resistansi DC.

Gambar dan dimensi terperinci dapat membantu.

Kami belajar di kelas motor di UCLA bahwa setiap motor juga generator. Motor sinkronous akan menghasilkan dan melawan penarikan daya sesuai dengan hubungan fase antara tegangan yang diberikan dan posisi motor ketika sedang di bawah beban. Ketika beban negatif (seseorang memutar engkol dan mencoba membuat motor lebih cepat), daya menarik menjadi negatif. Begitulah cara motor sinkron menjadi generator. Anda mengatur output dengan mengatur daya mekanis yang diterapkan pada poros.

Semuanya adalah latihan yang mirip dengan pembukuan keuangan: memperhitungkan semua energi.

Saya tidak berpikir Tesla mengingat DC ketika dia menemukan motor AC.