Модернизация Tohatsu 5

[kruso]

Описана модернизация движка Tohatsu M5 в части электро генератора. На сайте у Самодельщиков уСамоделкина

 

[Сергей Б]

Иногда полезно почитать книги по электротехнике, там написано в каких генераторах нужно применять трансформаторное железо, а в каких оно вредит, видимо производители ПЛМ об этом читали, ибо во всех генераторах такого типа, с завода стоит обычная железяка, с неизолированными пластинами. Трансформаторное железо выдаёт меньшую мощность, и гораздо труднее обрабатывается.
Проверено десятки раз.

- Генератор в Тохатсу 3,5 -- Форум водномоторников.

Форум для обсуждения владельцами мотолодок вопросов грамотной эксплуатации лодок и моторов, надёжности, безопасности, экономии топлива, расчётах скорости и гребного винта онлайн, широкому кругу других вопросов.

forum.motolodka.ru

Вот с кровельным железом.

С трансформаторным железом всё хуже, помпа не стартует на холостых.

 

[kruso]

"Иногда полезно почитать книги по электротехнике, там написано в каких генераторах нужно применять трансформаторное железо, а в каких оно вредит,"
В свое время читал,... и закончил Электротехнический ВУЗ
"Трансформаторное железо,... гораздо труднее обрабатывается." Здесь абсолютно согласен. и хрупкое и жесткое.
А в остальном "Трансформаторное железо выдаёт меньшую мощность," - немного не так. Здесь сильно зависит от частоты(от оборотов вала мотора). На частоте 50гц (промышленная в сети) трансы делают из толстых пластин 0,5мм(изолированных). Можно сделать неизолированные из кровельного железа или из консервной банки?. Да, можно. Только будет греться сердечник, уменьшая КПД устройства и забирать мощность от двигателя. А на частоте, например, 400гц (бортовая сеть(самолеты и тп)) там тонкая (ИЗОЛИРОВАННАЯ!) сталь 0,2мм. На частотах до 10...20кгц (звук) применяют вообще Пермалой (магн.головки магнитофонов и тп)
И например, китайские трансформаторные источнички питания, зачастую собранные на транс железе без изоляции, сильно греются... и сгорают!!. Токи Фуко, однако.
У водномоторчиков Tohatsu может быть 166гц(5000 об/мин). И хх ~ 33гц Т.е. оптимально подходит и 0,5мм (толщина железа сердечника)
При сплошном железе у сердечника, даже без включения внешней нагрузки, будет "цеплять" маховик (с магнитами). Т.е. дополнительное сопротивление вращению вала движка. Вот видел в Инете жалобу водника - поставил генераторную катушку и двигатель стал плохо запускаться....
Мое мнение - надо делать оптимально, особенно для слабых (экономичных) движков. И вопрос с КПД здесь актуальнее, чем для движков на 150лс (тоже подвесной )
Ниже осцилограмма с ген. на лампу 3w. Там еще надо ограничитель со стабилизатором

 

[Василий Любов]

Не путайте трансформатор и лодочный генератор.
Тут не передача энергии от обмотки к обмотке. Со всеми вытекающими. Трансформаторное железо ни к чему, мягко говоря.
ФирмОвые катушки - просто пластины, да ещё и закорочены болтом на корпус. Ничего, работает

 

[Volgasar]

да ещё и закорочены болтом на корпус.

Пластины разрезных сердечников практически все между собой гальванически связаны.

 

[kruso]

Товарищи практики, в простом соленоиде (магнит) от постоянного тока, сердечник сплошной. Мах заполнения железом, без всяких изолирующих прослоек. При выключении питания остается остаточное магнитное поле(небольшое). Никому особо не мешает.
Другое дело у генераторной катушки. Идет перемагничивание сердечника и на выходе переменный ток. Показал на осцилограмме. Там еще и искажения поля появляются (формы от синусоиды отличающие). Это потери...
На нагрев сердечника и обмотки... У меня оппонент один сказал, что он сделает катушку из консервных банок. Буит и проще и быстрее и тд. Ну, молодой, начитался на форуме водномоторном...
Я сделал на трансформаторном 0,35мм(какое было) и запустили на Тохе5. Запускается легко и не тормозит. Еще должен быть датчик Т°(задуман был в проекте). Вот на Вихрь30 поставили датчик Т, здорово помогает от перегрева мотора. То леска намотается, то водоросли, то бенз без масла залили... А оппонент катушку не сделал... а так бы сравнили, промерили.

 

[MotorHead]

Есть динамная сталь есть трансформаторное железо. Разница наверное скорее всего таки есть для какого применения нужен конкретный сердечник.

 

[Сергей Б]

Токи имени Фуко, возникают только там, где намагничивание сердечника происходит с помощью обмотки, ток ходит вокруг сердечника, грубо, здесь готовый магнитный поток, входит в сердечник с торцов, токов Фуко впринципе быть не может, вообще никаких, намагничивание линейное, а магнитному потоку нужно дойти до середины сердечника, там обмотка, и по обычному железу магнитный поток ходит дальше, с трансформаторным железом центр сердечника намагничивется слабее, и остаточная намагниченность нас вообще никак не трогает, не магнитная головка, и форма сигнала никак не волнует, нам мощность важнее, а не картинка на осциллографе.
Про аудио трансформаторы тоже могу рассказать, практика очень богатая, но они к сердечнику генератора никакого отношения не имеют.

 

[Volgasar]

здесь готовый магнитный поток, входит в сердечник с торцов, токов Фуко впринципе быть не может,

Да, должна ,,работать,, вся площадь для возникновения Фукиных токов. Насколько помню.

 

[kruso]

"намагничивание линейное, а магнитному потоку нужно дойти до середины сердечника, там обмотка, и по обычному железу магнитный поток ходит дальше,"
Так вот, "магнитный поток" туда-сюда по "обычному железу" 166раз/сек!. И возбуждает в обмотке ЭДС, которая дает напряжение и ток на лампочку фонаря. А коэрцитивная сила (простого, но дешевого железа) сопротивляется. Ну там потери (нагрев) на гистерезис и тд "заумные" термины с формулами...
Не знаю, как проще пояснить.
Вот сердечник у реле(раньше их было полно на телефонстанциях) - сплошная железяка с обмоткой. И никаких те пластин. И пилится легко и обрабатывается.... на фото
На 200гц это не прокатит.
Потери будут на ск. процентов? Нагрев до какой температуры? Не просчитывал и не померили...

"...и форма сигнала никак не волнует, нам мощность важнее,"
Когда выбросы (прерывания), искажение синусоиды - это и есть потери мощности на выходе.
Особенно это хорошо видно и проявляется на более высокой частоте.
Как пример, несогласованный импульс от генератора на выходную индуктивность (катушку). Имеем "заваленный" с выбросами импульс и лампочка не горит. Настраиваем, согласовываем... получаем чистый импульс с фронтами - и лампочка(индикатор мощности) на приемной катушке - горит.

 

[Сергей Б]

Так вот, "магнитный поток" туда-сюда по "обычному железу" 166раз/сек!. И возбуждает в обмотке ЭДС, которая дает напряжение и ток на лампочку фонаря. А коэрцитивная сила (простого, но дешевого железа) сопротивляется

Мы видимо на разных языках говорим.
С сердечником из оцинкованного железа лампочка горит ярче, при прочих равных условиях.
Это не тот гаджет, который нужно осциллографировать, здесь важны только ватты, искажения, гармоники и всё остальное здесь неважно.

 

[kruso]

У сердечника из оцинкованного железа коэф заполнения железом выше, чем у пластинчатого с изоляцией. И еще будет выше если обмотка будет на железе через тонкую лакоткань, а не толстый каркас какой-нить. А лампочка будет гореть ярче - намотайте больше витков медного провода. И потерь будет больше и нагрев (перегрев) катушки. КПД будет ниже. Вопрос - насколько?
Помню, давно, был задан вопрос в Инете - на какой частоте работает бытовая индукционная китайская плита, которая разогревает обычное железо кастрюли. Посмотрел через изм.катушку - ~30кгц. У нас для индукционных печек была разрешенная частота - 65кгц. И на ней сложнее делать гораздо чем на 26...30кгц.
И цинк - это диамагнетик, то есть тут не сплошное железо изначально. И пластины у "фирмовых" не ржавые - они чем то покрыты (не железом)...
И еще для повышения КПД нужно правильный размер и профиль "щечек"
Вот у Вихрь-30 генератор сделан "от фонаря". 30л.с. и что на выходе?

 

[Сергей Б]

В этих генераторах пластины не изолируют, заполнение всегда полное.
Вы наверное не поняли что такое прочие равные условия.

 

[Василий Любов]

Ладно, железо/не железо...
Сколько мощи снять удалось? Оценивали?
За эскиз - респект. Я сюда перенесу

Еще бы пару размеров добавить - я красным выделил

 

[kruso]

Вот надо было все снять-замерить-запротоколировать пока запал был. А было это в позапрошлый сезон. А у нас как - сделали Генератор(стабилизатор не доделали).... Надо плыть быстрей, тк сезон уходит А на нашем Прогрессе 4 Тоха не основной двиг. Так только, если надо не быстро (и экономично ) тогда на Tohatsu 5. И ведь тянет Прогресс, но каждая лошадь(л.с.) на счету.
Счас опять сезон закончился и решился опубликовать. Ха, а данных то не найти... Картинки (осцилограммы) есть, а градуировка? калибровка? Сопроводительный текст? Молодой мичман что-то занес на свой лаптоп... Ну, на компе(лаптопе) это с концами - ниче не нашли. Больше доверяю записи на бумаге.
Правильно Василий заметил нехватку размеров для повторения. А был шаблон... по которому обтачивались пластины. Ведь хотели еще пару Генов сделать для отличного в общем то движка Тоха5
И снять показатели по выходу и Температуру катушки и корпуса ...

 

[MotorHead]

Посмотрел через изм.катушку - ~30кгц

Большую роль играет размер сердечника при нагреве, у меня есть два ТВЧ инвертора для нагрева под закалку и плавки метала.Так вот чем меньше заготовка либо тигель тем на более высокой частоте нужно работать. На тех частотах которые есть при работе лодочного генератора нагревом сердечника от вихревых токов можно принебречь даже если он будет монолитным. Эксперементов по данной теме было проведено немало .

 

[Сергей Б]

Даже с замерами температуры сердечника, в тепло уходит около 0,5 вт, но от них есть большая польза, при работе с шунтирующим и нешунтирующим регулятором, сплошной сердечник сжирает бОльшую часть иголок, одна из причин, почему бренды не применяют трансформаторное железо, т.к. оно более высокочастотное, и не изолируют пластины. Конечно, если бы Фуко с,едал 10-15 ватт, как в трансформаторах, то трансформаторное железо было бы лучше.

 

[kruso]

Большую роль играет размер сердечника при нагреве, у меня есть два ТВЧ инвертора для нагрева под закалку и плавки метала.Так вот чем меньше заготовка либо тигель тем на более высокой частоте нужно работать.

У вас там просто мощности большие. И если бы у вас стояло ограничение по мощности, например, (экономично по затратам элэнергии), то вы бы нагревали (плавили) возле резонанса. А резонанс у разных катушек разный.

 

[kruso]

... при работе с шунтирующим и нешунтирующим регулятором, сплошной сердечник сжирает бОльшую часть.. если бы Фуко с,едал 10-15 ватт, как в трансформаторах, то трансформаторное железо было бы лучше.

Скажу честно, я не сторонник шунтирующих регуляторов. Неэкономично и тп доп.нагрузки на слабый двигун. Видится, что надо добавить в тесты замеры Т° с разными регуляторами-стабилизаторами. Как отзывается на обороты(об./мин) в воде и изм.температуры катушки. И цифры(только цифры) отослать Любову (в личку)

 

[Сергей Б]

Генератора не "видит" даже Ямаха 2 , так что шунтирующий регулятор не так страшен, а при его пробое, просто пропадет напряжение, с нешунтирующим, при пробое, в дорогой эхолот придет вольт 40-50.

 

[MotorHead]

вы бы нагревали (плавили) возле резонанса. А резонанс у разных катушек разный.

Так инвертор и работает на резонансной частоте, по другому кпд нагрева будет очень низкий. И ему абсолютно все равно какой индуктор подключен на выходе, ну в разумных пределах. Автоподстройка частоты всегда держит контур практически в резонансе.

 

[kruso]

Небольшое исследование по эффективности железа было проведено уСамодельщика
https://usamodelkina.ru/16060-izgotovlenie-generatora-dlja-lodochnogo-motora-tohatsu-m5.html

Ожидалась бОльшая эффективность у трансформаторных пластин на частотах >100Гц. А оказалось – в данном сравнении трансформаторное (крашенное) железо эффективнее оцинковки всего на < 10%

 

[Василий Любов]

И не сомневался