発電機回路の抵抗によって調整される電圧

だから私は、モーターがバッテリーを充電するための電力を生成することを可能にする回路を作ることをいじっています。私はこれを持っています。これは、私が古いクリスマスの装飾から引き揚げたAC誘導モーターと推定されたものです。

モーターをケースから取り外した後、それが同期モーターであることを知りました。

これは120VAC 3.8W 4.2 / 5 RMPの定格のものです

短絡時（または整流器ブリッジを使用したDC）で、最大6.7mAで200ボルト以上のACを出力できます。私は、整流器を介して短絡からアンペア数の読み取りを取得することしかできませんでした。私の7ドルのマルチメーターがACでうまく機能していないか、ACアンペア数の読み取りに無知だった可能性があります。

奇妙なことに（少なくとも私にとっては）、それがどのように機能したかに関係なく、アンペア数は6.7mAの一定の上限に留まります。私のいじくり回しで、少なくともほとんど、回路に与えられた抵抗がモーター自体から得ることができる最大電圧を出力することを示す直線があることを理解しました。

掲載されている図は、これに関するデータポイントを収集するためのテスト回路です。

何がこの現象を引き起こしているのかについて考えを持っている人がいるだろうか？

以下は、R1の値が異なる場合の（整流器ブリッジの両端からの）回路全体の電圧のチャートとグラフです。

間違いなくいくつかの良い答え。どちらが最良の答えかわかりません。私はすべての入力に感謝します。仕事から戻ってさらにテストを行う時間があれば、最良の答えを選択し、モーターを分解して、内部で実際に何が起こっているかを確認します。

明確にするために、最終的な目的は入力電圧を最大化することです。それにより、回路の後半で電圧を下げ、アンペア数を上げてバッテリーをいくらか効率的に充電できます。また、このモーターからこの一定の6.5mAが発生しているように見える理由を理解するためにも。

私は自分の研究に戻り、今のところ最良の答えを選択するかもしれません。今後、何か面白いことに遭遇した場合は、必ずまた投稿します。

実験は順調です！

発電機として使用しているモーターは、主に巻線と内部の磁気構造により、内部インピーダンスが高くなっています。これは、出力と直列に接続されたモーター内部の抵抗と考えることができます。もちろん、これは実際の抵抗ではなく、単なるモデル化の方法です。

あなたはそれについて言及しませんでしたが、あなたが実験しているとき、発電機として機能しているあなたのモーターに置かれた負荷が駆動モーターを加速したり減速したりするかもしれないことを考慮してください。もちろん、これは実験の結果に影響します。

電子機器では、負荷インピーダンスがソースインピーダンスと一致すると、最大電力が負荷に伝達されることがわかっています。最大電力伝達のポイントを見つけることができるかどうかを確認するために、負荷の電力（= V ² / R）を示すグラフに列を追加すると興味深いかもしれません。最も可能性の高い抵抗値で実験を拡張する必要があります。

ジェネレーターから取得できる最大電力を決定したら、ターゲットデバイスに電力を供給するのに適しているかどうかを確認できます。十分な電力がある場合、最も可能性の高い解決策は、より高い電圧を効率的に降圧するための降圧レギュレータを必要とすることです。

良い仕事を続けてください。

測定した範囲では、発電機は電流源のように機能しています。

最初の近似として、発電機は抵抗と直列の電圧源としてモデル化できます。電圧は回転速度に正比例し、抵抗は適度に固定されます。

200 Vの開回路電圧と約6.6 mAの短絡電流が発生するとします。発電機が開いているときと短絡したときと同じ速度で回転していると仮定すると、発電機の内部抵抗は（200 V）/（6.6 mA）= 30kΩです。出力が短絡したときにジェネレータが実際にスローダウンした場合、この値はスキューされます。これは、発電機と整流器ダイオードの簡略化されたモデルです。

上記が正しい場合、30kΩを大幅に下回る負荷に対して、ほぼ一定の電流が得られます。30kΩでは、開路電圧の半分で短絡電流の半分が得られます。これが、発電機が最大電力を生成するポイントです。30kΩ負荷を大幅に超えると、発電機は200 Vの電圧源のように見えます。

誘導電動機は整流器回路にあまり電圧を発生しません。回転子には、永久磁石同期発電機として機能する小さな電圧を生成できるように、少量の残留磁気がある場合があります。

モーターが50ボルト以上を生成している場合、それは時計やタイマーモーターのような永久磁石同期モーターかもしれません。また、整流子付きの永久磁石DCモーターでもかまいませんが、その電圧レベルの小型モーターでは珍しいでしょう。

回収されたモーターを使用するときは、モーターとそれが取り外された製品にマークされているすべての情報を見つけることが非常に役立ちます。製品にモーターに接続されている他の電気コンポーネントが含まれている場合、それらのコンポーネントを用意し、それらとモーターを取り外した後にそれらを再接続できることが重要です。製品での電力の他の使用について知ることも役立ちます。

モーターを発電機として使用する前に、モーターをモーターとしてテストする必要があります。最初に使用されたとおりにテストすることをお勧めします。元の負荷と無負荷での電圧、電流、電力、速度を決定します。DC抵抗を測定します。

詳細な写真と寸法が参考になります。

UCLAのモータークラスで、すべてのモーターが発電機でもあることを学びました。同期モーターは、負荷がかかっているときに、印加された電圧とモーターの位置との間の位相関係に従って電力を生成し、降圧します。負荷が負の場合（誰かがクランクを回してモーターをより速く動かそうとしている場合）、消費電力は負になります。それが同期モーターが発電機になる方法です。シャフトに加えられる機械力を調整することにより、出力を調整します。

全体は、財務帳簿に似た演習です。すべてのエネルギーを考慮に入れてください。

テスラがACモーターを発明したとき、テスラはDCを考えていなかったと思います。