菲尔·伍德直流电机额定电压控制系统


第二章:动脉冲系统

菲尔•伍德直流电机额定电压控制系统

    菲尔•伍德(Phil Wood),在所有各种类型的电机方面有着多年的工作经验,他为罗特伏特系统提出了一个非常聪明的电路修改。他的设计有一台240伏直流电驱动的240伏原动力电机。经改进的电路现在有自动启动和它提供了额外的直流输出可用于附加的设备的电源。他的电路如下图:

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    菲尔指定二极管电桥为20安培400伏,而输出电容为40008000微法370伏工作电压。在直流输出上的导通/断开开关应为10安培250伏交流工作电压。电路运行如下:
  
  电机启动前充电电容“C”要充分放电,所以按钮开关按下以连通跨接电容的1K电阻使电容充分放电。如果你喜欢,可以省略按钮开关和电阻,而在施加交流输入前关闭对直流负载的开关。然后必须打开开关连接交流。启动电容“S”和电容器“R”都要全电势运行直至电容“C”开始充电。当电容“C”充电时,对电容“R”和“S”的阻抗增加而电势电容减少,自动跟踪交流电机启动时所需要的适用的电容曲线。
  
  运行数秒后,输出开关运行,连通直流负载。根据直流负载阻抗的变化,可以找到正确的调谐点。在该点上,直流负载保持着电容“R”和“S”以低电位的电容值运行。
  
  该电路运行是独特的,当交流电机启动时,所有的能源通常是浪费掉的,而这里却由输出电容“C”收集。另一个红利是当电容“C”和“S”运行在最佳态时,给直流负载提供的能源是免费的。直流负载的阻抗需要调整找到允许电路自动运行的值。当这个值找到并固定下来作为装置的一部分后,那么当电机启动后开关可以常开(这意味着开关可以省略了)。如果开关常开在启动相位,电容“C”可以是一个低的值,如果直流负载阻抗足够高而允许电容通过它的周相移动。
  
    上面显示的电容器值是在菲尔的三个绕组、5匹马力、240伏的测试电机上能够良好工作的。测试时,驱动一台风扇,电机提取了最大117瓦和一台600瓦变速钻用来做直流负载。用这个电路,电机以全电势运行。

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    为了120伏的交流电源,电机需要不同的电容器。实际值最好由所使用的电机测定,而下图是一个可行的出发点:

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    这台120伏交流电机运行得非常平稳安静并只用20瓦的输入功率。
  
    进一步推进设计,菲尔现在有一个更为巧妙的设计,他引入了一台额外的直流电机/发电机与“原动力”相连。这种连接从表面上看就是机械地用皮带和皮带轮把两台电机物理地连接在一起,而电子连接则是要两台电机自动同步,如果机械连接没做到的话。为免费分享这些资料、图示和照片,我应该对他表达我的谢意。

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    这个电路非常聪明,在于交流电机在启动和不同负载时,直流电机/发电机均能自动调整交流电机的运行。而且,电容器的选择也并非那样关键,在启动时也无需人工干预。而且,直流电机/发电机还能作为补充电源使用。

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    作为原动力电机上的负荷是相当低的,由于该罗特伏特电机配置非常、非常高的效率,用一个以电池运行的低功率逆变器驱动整个系统是完全可行的。其一是由直流发电机充电,而另一种是驱动逆变器。一个定时电路然后切换到常规基础使用的继电器开关上。