发电机电路中电阻调节的电压


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测试电路图

因此,我正在尝试制作一种电路,该电路将允许电动机产生动力来为电池充电。我有这个,大概是我从旧的圣诞节装饰中打捞出来的交流感应电动机。

从外壳上拆下电动机后,我了解到它是同步电动机。

这款具有120VAC 3.8W 4.2 / 5 RMP的额定值

它可以在短路状态下以6.7mA的电流输出200伏以上的交流电(或通过整流桥输出直流电)。我只能通过整流器从短路中获得安培数读数。可能是我的$ 7万用表在使用AC时表现不佳,或者是我对读取AC安培数的无知。

不管我如何工作,这都足够奇怪(至少对我而言):安培数始终保持在6.7mA左右的恒定上限。在修修补补的过程中,我发现至少有一条直线,表明施加到电路的电阻将输出我可以从电动机本身获得的最大电压。

张贴的图表是一个测试电路,用于收集有关此数据的点。

我想知道是否有人对导致这种现象的原因有所了解?

给定R1的不同值,这是整个电路(整流桥两端的电压)的图表。

数据点图

肯定有一些好的答案。不确定哪个是最佳答案。我很感谢所有的输入,一旦我下班回来并有时间做更多的测试,然后拆开马达看一下里面到底发生了什么,便会选择最佳答案。

需要说明的是:最终的结果是最大程度地提高输入电压,以便我可以在以后的电路中降低电压并提高安培数,从而对电池进行高效充电。还要了解为什么似乎有恒定的6.5mA电流来自此电动机。

我可能会回到我的研究并选择一个最佳答案。如果遇到任何有趣的事情,我将确保再次发布。


问题是电动机绕组太薄而无法在降低电压时增加电流。如何降低电压使用变压器敲下来到你想要的电压是多少?还是降压转换器...
哈珀-恢复莫妮卡

这个想法是来自电动机的低安培高压。然后在电路中稍后将其转换为低压高安培数。
忍者杀死了

不太正确。阅读以下有关最大功率传输的答案,然后查阅理论(这很容易)。您需要最大功率 -而不是最大电压。
晶体管

如果电压增加并且电流强度保持恒定,那不是意味着功率也增加了吗?我会进一步阅读,因为在哈哈之前我错了。
忍者

关于,“它可以在短路时输出200伏交流电。” 我敢打赌,你的意思是说,开放的电路。
所罗门慢慢片,

Answers:


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做得好!

用作发电机的电动机的内部阻抗很高,这在很大程度上归因于绕组和内部磁结构。您可以将其视为与输出串联的电动机内部的电阻器。当然,这不是真正的电阻,只是对其建模的一种方式。

您没有提到它,但是在进行实验时,请考虑作为发电机的电动机上的负载可能会导致驱动电动机加速或减速。这当然会影响您的实验结果。

在电子设备中,我们知道,当负载阻抗与电源阻抗匹配时,最大功率将传递给负载。您可能会发现在图表中添加一列以显示负载中的功率(= V 2 / R)以查看是否可以找到最大功率传输点是很有趣的。您将很有可能需要使用更高的电阻值扩展实验。

一旦确定了可从发电机获得的最大功率,便可以查看是否适合为目标设备供电。如果确实有足够的功率,则该解决方案最有可能需要降压稳压器来有效地降低较高的电压。

保持良好的工作。


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在您测量的范围内,发生器在很大程度上像电流源一样工作。

首先,可以将发电机建模为与电阻串联的电压源。电压与转速成正比,并且电阻合理地固定。

您说您将获得200 V的开路电压和约6.6 mA的短路电流。假设发电机在短路时与开路时仍以相同的速度旋转,则发电机的内部电阻为(200 V)/(6.6 mA)= 30kΩ。如果在短路输出时发电机实际上放慢了速度,则该值会偏斜。这是发电机和整流二极管的简化模型:

如果上述方法正确,那么对于小于30kΩ的负载,您将获得基本恒定的电流。在30kΩ时,短路电流应为开路电压的一半。这就是发电机产生最大功率的地方。在负载明显高于30kΩ的情况下,发电机看起来将像200 V的电压源。


当我说它公开拉电流6.7 mA时,我实际上打错了。只有当我拖着一个电阻之类的负载时,它的读数才为6.7 mA(现在我已经用电源线从外壳上拆下了电动机,读数为6.8)。我还测量了电动机本身的电阻:2.25KΩ。
忍者杀死了

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感应电动机不会在整流电路中产生很大的电压。转子可能具有少量的剩余磁阻,以使其产生少量的电压,从而可以用作永磁同步发电机。

如果电动机产生的电压超过50伏,则它可能是永磁同步电动机,例如时钟或计时器电动机。它也可以是带有换向器的永磁直流电动机,但是对于这种电压水平的小型电动机来说,这是不寻常的。

使用报废的电动机时,查找电动机上以及在其上卸下的产品上标记的所有信息非常有帮助。如果产品包含连接到电动机的其他电气组件,那么拥有这些组件并在卸下它们和电动机之后能够重新连接它们很重要。了解产品中任何其他电力使用方法也很有帮助。

在尝试将电动机用作发电机之前,应先将电动机作为电动机进行测试。最好按最初使用的方式对其进行测试。确定原始负载和空载的电压,电流,功率和速度。测量直流电阻。

详细的图片和尺寸可能会有所帮助。


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我们在UCLA的电动机课程中了解到,每个电动机也是发电机。同步电动机将在负载下根据施加的电压与电动机位置之间的相位关系来产生并降低功率消耗。当负载为负(有人正在转动曲柄并试图使电动机更快运转)时,功率消耗将变为负。这就是同步电动机变成发电机的方式。您可以通过调节施加在轴上的机械功率来调节输出。

整个过程类似于财务记账:占所有精力。

我不认为特斯拉在发明交流电动机时会想到直流。

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