Сетевой фильтр для бензогенератора

[кук]

Не может в трансе быть так мало.Ща возьму плиборт,транс,проверю!
Проверил- тр-р ТАН 55 мощностью ватт 150 имеет индуктивность первички около 2-х Гн, накальная секция 6,3 В имеет 2,3 мГн.

[Michurin]

Я первичку даже не мерял, мне вторичная нужна. Транс 220/42В, 400Вт. Индуктивность вторичной около 80мГн без зазоров в магнитопроводе.

[Yurasvs]

Кук, вполне может быть, индуктивность в трансах не нормируется и влияет только на ток холостого хода, в импортных вообще маленькая с целью экономии меди и железа. Сейчас смоделирую фильтр, оптимальный вариант C дам чуть попозже.

[Yurasvs]

Промоделировал. Приемлемые результаты получаются при дросселе 17мГн и емкости 20мкФ (включается после дросселя). Ослабление на 2.5кГц 38dB ( в 80раз), на 50Гц ослабления практически нет, нагрузка на генератор активно-индуктивного характера, cos(fi) меняется от 0 на холостом ходу до 1 при полной нагрузке, при 200Вт активной нагрузки составляет 0.64. Собственный резонанс схемы на частоте 273Гц, это частота на ненагруженной схеме будет усиливаться, а не ослабляться (ничего не поделаешь, чтобы такого не было нужно делать двухзвенный фильтр со звеньями настроенными на немного разные частоты). Бояться этого не следует, вряд ли в выходном сигнале генератора будет составляющая значительной амплитуды с такой частотой. Главное путем подстройки зазора увести резонанс от попадания на 5-ю или 6-ю гармонику 50Гц, а расположить между ними, этого достаточно (мерять на ненагруженной схеме). Можете делать, о результатах отпишитесь.

[Michurin]

Понял, большое спасибо! Еще вопросы: 1) конденсатор нужно шунтировать? 2) зазора 0,1мм будет достаточно для тока нагрузки 10А или насыщения сердечника не будет по любому? 3) попадение на 5 и 6 гармоники я увижу по усилению искажений 250 и 300Гц? (был бы ГНЧ, все было бы проще, может, поищу) 4) магнитопровод ленточный, стягивается феромагнитным хомутом - это в даном случае нормально?

[Yurasvs]

1. Резистором для безопасности? Не помешает.
2. Да, у вас большой трансформатор.
3. Да, генератор НЧ не нужен, включите без нагрузки и настройте по наиболее красивой синусоиде на выходе (если осцилл цифровой, можете спектр посмотреть.). Под нагрузкой этих искажений не будет.
4. Да, бумажку или две проложить и регулировать затяжкой гаек. Хомут не играет особой роли, его сечение мизерно.

[Michurin]

Все, принял к исполнению. Огромное спасибо всем отписавшимся, Yurasvs - отдельная особая благодарность и респект! Как только сделаю и настрою, обязательно отпишусь.

[кук]

Что на возбуждении? может,там проще бороться?

[Yurasvs]

Это правильней, но надо внутрь лезть аппарата, да и настраивать уметь надо, иногда это не так просто. Пусть попробует с фильтром, должно помочь.

[кук]

Да для начала посмотреть,может,там достаточно на щетки эл/лит повесить,мало ли чего.

[Yurasvs]

Так нельзя, я уже писал, скорее всего там импульсное регулирование как в авто, кондер все нарушит, да к тому же может внести дополнительный фазовый сдвиг в петлю САР и только усилить колебания и понизить их частоту. Коррекция САР - тонкое дело, можно долго протр..хаться.

[кук]

Гадания...

[Michurin]

Итак, отписываюсь по первым результатам: при 17мГн и 20мкФ (возможна неточность измерений и погрешность конденсатора) 2,5кгц отфильтровалась отлично, но немного попадает в 6-ю гармонику, поскольку картинка, как на рисунке. Попробовал подкорректировать емкостью - при 30 мкФ синусоида почти идеальная. Но вот другая проблема нарисовалась - напряжение на выходе гены виросло с 225В до 280В! И шо теперь делать? Напряжение падает до 240В под нагрузкой ватт 200, а то и больше. Кстати, может вместо увеличения емкости лучше увеличить индуктивность?
P.S. Увеличил индуктивность где -то до 20мГ, емкость 30мкФ - синусоида практически идеальная, проверил в диапазоне нагрузки 0-500Вт (нагрузка индуктивная, дрель). Казалось-бы, вот оно, счастье! Но при таких параметрах напряжение на выходе без нагрузки около 300В! Пробовал подключать фильтр к сети - тот же результат - повышение напряжения вольт на 50. Я так понимаю, причина в изменении cos(fi), ведь напряжение мы снимае с конденсатора, а при повышении его емкости напряжение на ХХ растет? Как быть?

[Yurasvs]

Скорее всего индуктивность больше расчетной. Резонанс слишком низко и близок к первым гармоникам. Снижать индуктивность, увеличивая зазор. Емкость пока оставить 20мкФ.

[Michurin]

Завтра попробую, спасибо. На то, что индуктивность великовата и имеет место резонанс основной гармоники, указывает еще и следующее: попробовал вместо вторичной обмотки транса включить первичную со значительно большей индуктивностью, врезультате на выходе 500В. Подключал к сети 220В.

[Yurasvs]

Вы поосторожней там, конденсатор может пробиться. Если тестер показывает 500Вольт, амплитуда на пиках более 700, в корень из 2 раз больше. И вообще после замены чего-либо первое включение проводите от сети с нагрузкой на лампочку 200...300Вт и через предохранитель на 10А, затем постепенно переходите на меньшие нагрузки вплоть до ХХ. Если при замене нагрузки напряжение в допустимых пределах, включайте от генератора. Мне Ваше здоровье и исправность Вашего генератора дороги как память. Когда окончательно соберете фильтр, поставьте на выход пару варисторов на 390...400Вольт и предохранитель на вход фильтра для страховки, вдруг у генератора сломется регулятор оборотов и частота сильно уползет.

[Michurin]

Сообщение от Yurasvs

Вы поосторожней там, конденсатор может пробиться. Если тестер показывает 500Вольт, амплитуда на пиках более 700, в корень из 2 раз больше. И вообще после замены чего-либо первое включение проводите от сети с нагрузкой на лампочку 200...300Вт и через предохранитель на 10А, затем постепенно переходите на меньшие нагрузки вплоть до ХХ. Если при замене нагрузки напряжение в допустимых пределах, включайте от генератора. Мне Ваше здоровье и исправность Вашего генератора дороги как память. Когда окончательно соберете фильтр, поставьте на выход пару варисторов на 390...400Вольт и предохранитель на вход фильтра для страховки, вдруг у генератора сломется регулятор оборотов и частота сильно уползет.

Я в курсе про корень с 2-х Пробовал с конденсаторами на 630В. С варисторами идея хорошая, сделаю. Первое включение после изменений делаю от сети. На генераторе было где-то 280 В максимум. Думаю, это здоровья ему не поубавило пока что Может, нужно учитывать индуктивность самого генератора? Откуда такой резонанс на 50 Гц?

[Michurin]

Ну вот, пол-дня експериментов не дали приемлемого результата. Пробовал менять зазор в магнитопроводе как в большую, так и в меньшую сторону, а так же количество витков дроселя. Врезультате или напряжение ползет к 300В или появляются искажения, иногда и то и другое. Практически идеальная синусоида получается при зазоре в магнитопроводе 0,15мм и емкости 28мкФ, но напряжение скачет до 280В. И опять же - просто паралельно выходу гены подключаю конденсатор 4мкФ без дросея и получаю что-то, очень похожее на синусоиду, немного "треугольную" с небольшим искажением с частотой порядка 300 Гц. Напряжение не меняется. Подключал активную и реактивную нагрузку от 0 до 1 кВт - форма сигнала практически не меняется. Может все таки мы не учитываем индуктивность самого генератора? Ведь его статорная обмотка плюс конденсатор - это уже колебательный контур, который имеет свою резонансную частоту, которую можна "увести" от 2,5кГц простым подключением конденсатора(думаю, это важно - при подключении к выходу гены кондера 0,22 мкФ искажения 2,5кГц усиливаются в несколько раз!). А может подключение 4мкФ сглаживает пульсации, которые козникают вследствии отрицательной обратной связи между выходом гены и регулятором напряжения? Щас поищу кондеры разной емкости и попробую экспериментально подобрать оптимальную емкость.
P.S. Методом подбора, изменяя емкость конденсаторов от 0,5мкф до 20мкФ определил, что минимальные искажения синусоиди наблюдаются при 2,5-3,5мкФ (а при 20мкФ искажения ужаснейшие, напряжение повышается, возростает нагрузка на двигательгенератора - резонанс?). Подключил паралельно нагрузке конденсатор 3 мкФ и попробовал нагружать генератор. При активной нагрузке разной мощности форма синусоиды не меняется. От дрели появляется небольшое искажение, возможно, из-за колектора. Напряжение около 225В. Подключил котел - насос работает почти также тихо, как и от сети, а может и так же. Справедливости ради скажу, что при нагрузке больше 1,5 кВт искажения 2,5кГц исчезают сами, но при меньших присутствуют в неизменном виде. Короче, нужно подключать хороший кондер на 3 мкФ 630В и не ипать мозги. Но остается самый главный вопрос -ПРИЧИНА!? Yurasvs, КУК, что скажете? Регулятор? Индуктивность обмоток генератора и гармоники? От китайци, загадку задали!

[Yurasvs]

Как выглядит сигнал при 3.5мкФ? Выложить можете? Что происходит при уменьшении дросселя? Возрастает 2,5 кГц или появляется что-то еще?

[кук]

Ладно с напряжением пока туманно,а что с током? Какая там форма без всяких примочек?

[Michurin]

Сообщение от Yurasvs

Как выглядит сигнал при 3.5мкФ? Выложить можете? Что происходит при уменьшении дросселя? Возрастает 2,5 кГц или появляется что-то еще?

При 3мкФ выглядит, примерно, как на рисунке, сфотать смогу только завтра. При уменьшении дроселя появляются искажения, напряжение все так же повышено, 2,5кГц нет.

Сообщение от кук

Ладно с напряжением пока туманно,а что с током? Какая там форма без всяких примочек?

Без примочек форма, как на рисунке в посте №1.

[Yurasvs]

Сообщение от Michurin

При 3мкФ выглядит, примерно, как на рисунке, сфотать смогу только завтра. При уменьшении дроселя появляются искажения, напряжение все так же повышено, 2,5кГц нет.

Без примочек форма, как на рисунке в посте №1.

Еще уменьшайте. Выньте полсердечника совсем. Чтоб понимали почему так происходит, сейчас выложу картинки АЧХ.

[Michurin]

Сообщение от Yurasvs

Еще уменьшайте. Выньте полсердечника совсем. Чтоб понимали почему так происходит, сейчас выложу картинки АЧХ.

так я постепенно уменьшал практически до 0 - вторичная обмотка транса расщитана на 42В, но имеет отводы на 36В и 5В. Сначала я пробовал увеличивать зазор, а потом дополнительно начал уменьшать количество витков. Результат неизменный - увеличиваются искажения и растет напряжение. И еще чувствуется увеличение нагрузки на двигатель. Все таки что-то тут не так. По-моему все дело в индуктивности самого генератора, которая значительно превышает индуктивность дроселя.

[Yurasvs]

Так при 3мкФ без дросселя " 2,5кГц нет? На картинке это напряжение или ток? Вы правы, генератор имеет какую-то выходную индуктивность и сопротивление. что влияет на параметры фильтра. В принципе ее можно вычислить. По моим расчетам повышение напруги при правильной настройке не должно превышать 7Вольт, но пока правильную настройку получить не удается. Попытаюсь придумать вариант немного сложнее. но без повышения напряжения. беру таймаут до завтра.

[Michurin]

Да, при 3мкФ 25кГц нет, есть только небольшое искажение порядка 300Гц,как на рисунке в посте №71, тоесть синусоида вполне приемлемая. На картинке напряжение на потребителях. Почти такая же картинка получаетя вообще без каких либо примочек и фильтров при нагрузке от 1,5кВт и выше. А с конденсатором - от ХХ и до максимальной нагрузки. Может так и оставить с конденсатором? Результат ведь, в принципе, удовлетворительный? Если бы я был уверен в том, что регулятор напряжения тут не при чем, я бы так оставил, котел ведь работает тихонько. Но то, что причина 2,5кГц - это регулятор, отбрасывать нельзя. Поэтому может быть, что конденсатор не фильтрует 2,5кГц, а предупреждает его возникновение, тем самым внося изменения в работу регулятора. Как бы ему это не повредило? Короче - ХЗ.