Использование трюмного насоса 12 В 3 А на светодиодном источнике питания 12 В 8,5 А

Я недавно купил следующее для проекта системы серой воды, над которым я работаю:

• 3 х 12 В, 3 А трюмные насосы
• 1 х 12 В 12,5 А источник питания

Я не специалист по электронике, поэтому я предположил, что блок питания должен легко питать трюмные насосы. Это был не тот случай. В тот момент, когда вы подключаете насос к источнику питания, он как бы высасывает источник питания всухую (светодиод на самом деле гаснет). Трюм совершает половину оборота каждые 1,5 секунды или около того, светодиод снова включается, и процесс повторяется. Поэтому я подумал, что с блоком питания что-то не так.

Поскольку я живу в Южной Африке, отгрузка детали обратно в Amazon была чем-то вроде миссии, поэтому я решил купить другой источник питания на месте, так как считал, что оригинал неисправен. Это был источник питания 100 Вт, 8,5 А.

Это работает немного лучше; насос фактически раскручивается после третьего 1,5-секундного выброса. Однако, если он погружен в воду, он снова выглядит так, как будто источник питания не может обеспечить достаточное количество энергии для насоса. Пока я вращаюсь, прежде чем погрузить его, он работает нормально. Это похоже на то, что запасы нуждаются в некоторой помощи, чтобы выбраться из стартовых блоков.

Очевидно, что здесь есть критически важные знания, которых у меня нет. Кто-нибудь может объяснить, почему блок питания, рассчитанный на 12,5 А или 8,5 А (12 В), не может питать трюмный насос 12 В, 3 А?

Я запускаю его от нормального 220 В переменного тока, 50 Гц.

Скорее всего, всплеск (или спешка) текущей проблемы. Электродвигатели при запуске (когда они еще не вращаются) и особенно при движении нагрузки (например, вращение рабочего колеса насоса против воды) потребляют огромный кратковременный (импульсный) ток. Этот всплеск быстро исчезает, как только двигатель начинает работать.

Из википедии

При первом включении электродвигателя переменного или постоянного тока ротор не движется, и ток, эквивалентный остановленному току, будет течь, уменьшаясь по мере того, как двигатель набирает скорость и развивает обратную ЭДС, противоположную источнику питания. Асинхронные двигатели переменного тока ведут себя как трансформаторы с закороченной вторичной обмоткой до тех пор, пока ротор не начнет двигаться, в то время как щеточные двигатели по существу представляют сопротивление обмотки. Продолжительность пускового переходного процесса меньше, если механическая нагрузка на двигатель снижается до тех пор, пока он не наберет скорость.

Вы только что столкнулись лицом к лицу с фактом жизни: пусковой ток для двигателя намного больше, чем рабочий ток.

Для двигателей постоянного тока эмпирическое правило гласит, что пусковой ток примерно в 3 раза больше рабочего тока. Таким образом, 12-амперный источник питания должен быть достаточным для 3-амперного двигателя. Но.

1) Номинальный ток для трюмного насоса может отражать или не отражать добавленную мощность, необходимую для накачки воды, а не просто вращать ротор.

2) Дешевый китайский источник питания может соответствовать или не соответствовать его спецификациям.

Итак, пара шагов:

Получите приличный метр и измерьте сопротивление вашего трюмного насоса. Это, вероятно, около 1 Ом с ротором не движется. Будьте осторожны, чтобы компенсировать сопротивление ваших измерительных щупов. При первом включении питания необходимый ток будет 12 вольт, деленный на сопротивление. Когда насос начнет вращаться, он будет производить то, что называется обратной ЭДС, что эффективно снизит напряжение и, следовательно, ток, но вы должны подавать полный ток достаточно долго, чтобы заставить вещь вращаться.

Получите силовой резистор того же сопротивления, что и двигатель, и что-то около 100 Вт. Подключите его к источнику питания 12,5 А, включите сок и измерьте напряжение. Если напряжение остается на уровне 12 вольт, вы знаете, что питание соответствует спецификации. Если выходное напряжение падает, вы знаете, что вы были. Это может быть или не быть плохой единицей.

Светодиодный источник питания не предназначен для питания индуктивных нагрузок, таких как насосы.

Теперь источник питания на 8,5 А должен быть достаточно большим, чтобы приводить в движение двигатель 3А, но, честно говоря: я не верю ни в номинации на закупаемые амазонкой блоки питания, ни в трюмные насосы, так что вам остается только выяснить (например, путем измерения тока) чтобы выяснить кто не прав.

Вы заиграли, когда должны были загнуться.

Этот тип насоса является морской трюмный насос. Он предназначен для работы от аккумуляторной системы, которая пополняется генератором. Аккумуляторы могут обеспечить огромный импульс тока, то, что нужно двигателю. Они не разработали его для ограничения тока при запуске, потому что это просто не нужно на лодке.

Таким образом, вы должны были купить свинцово-кислотную батарею практически любого размера и зарядное устройство подходящего размера для батареи и нагрузки.

Вы видите, по крайней мере, один человек, советующий очень большой конденсатор. Это в основном то, что батарея.

Для максимальной производительности вы хотели бы источник питания сделали для заряда батарей, но я знаю , что ты слишком много денег , затонувших в этом уже ... Могли бы ваши на руке поставки хватают? Да, если их выходное напряжение заполняет аккумулятор достаточно, чтобы быть полезным, но нет риска перезарядки. Я думаю, что свинцово-кислотная батарея могла бы оплатить счет, потому что при напряжении 12,00 В она заряжена примерно на 50%, а свинцово-кислотные аккумуляторы имеют большой импульсный ток. Посмотрите, есть ли у кого-то старый автомобильный аккумулятор, который он может дать вам, чтобы вы могли проверить. Убедитесь, что он держит заряд. Затем, если он работает, замените его на экономичную батарею, такую ​​как гелевая батарея.

Существуют электронные способы ограничения тока запуска двигателя, даже просто используйте банки резисторов, как это делали старые тележки. Но я думаю, что это более простое решение.

Насколько большой конденсатор вы можете разместить на источнике питания, чтобы обеспечить импульсные / пусковые токи?

Предположим, что необходимо 10-кратное 3-амперное усиление в течение 1 секунды с падением напряжения всего в 1 вольт. Таким образом, прежде чем подключить насос, напряжение составляет 12 вольт; и после обеспечения этого дополнительного тока (30 - 8 = 22 ампер) напряжение на конденсаторе упало только до 11 вольт.

Учитывая G = C * V и I = C * dV / dT, мы можем вычислить C как

I * dT / dV = C или

30 ампер (почему не полные 30 ампер) * 1сек / 1 вольт

или 30 Фарад это то, что вам нужно.

Вообще говоря, ваше предположение верно. Цепи должны иметь номинальное напряжение, но потребляют только необходимый им ток. Поэтому вы всегда должны обеспечивать одинаковое напряжение, но в большинстве случаев обеспечение доступа к большему току будет работать нормально.

В этом случае нам не хватает одного или нескольких фрагментов информации.

• Является ли трюмный насос на самом деле насосом постоянного тока? У меня есть источники питания 12 В переменного тока на 12 В переменного тока, а ваши светодиоды хотят 12 В постоянного тока. Поведение, которое вы наблюдаете, может произойти, если насос ожидает подачи переменного тока.

• Как уже упоминали другие, какова максимальная нагрузка трюмного насоса? Если источник питания постоянного тока не помечен пиковой нагрузкой, это означает, что он никогда не должен использоваться в условиях, которые будут превышать указанную номинальную нагрузку. (То есть, перечисленные значения являются значениями максимальной и максимальной нагрузки.) Имейте в виду, что при первом "переключении переключателя" источник питания подвергается практически идеальному короткому замыканию. Если насос или его двигатель не были спроектированы с буферной схемой, то ваш источник питания должен выжить в те начальные моменты, пока магниты двигателя не будут заряжены (так сказать), и он не начнет вращаться, обеспечивая ненулевое реактивное сопротивление. (Реактивное сопротивление является вариантом сопротивления переменного тока и включает в себя как поведение конденсаторов в разомкнутой цепи, так и поведение индукторов при коротких замыканиях, которые лучше понимаются здесь как обмотки двигателя.)

Ваша настоящая проблема не в знании. Я бы потратил немного времени, чтобы посмотреть спецификации вашего трюмного насоса. Если он рассчитан на источник питания постоянного тока, то временное решение с быстрым ремонтом - это использование автомобильного аккумулятора вместо источника питания 8.5A.

Вы можете подключить источник питания и батарею параллельно, и это будет работать, но обычно используются защитные схемы, которых в такой ситуации не было бы. Защитная схема перекрывает путь между источником питания и аккумулятором после зарядки аккумулятора. Без этого вы рискуете источником питания. Технически вы тоже рискуете аккумулятором, но очень тяжело повредить автомобильный аккумулятор.

Вот краткий набросок идеи мягкого старта, которую я предлагал в комментариях (отвечайте, а не расширяйте комментарии и добавляйте изображение). Все это будет выполнимо из моего барахла, поэтому я предлагаю такое простое решение. В равной степени все необходимые запчасти дешевы на eBay и надежны. Существуют и более разумные способы снижения пускового тока. Вам необходимо создать один из них для каждого насоса, что является более простым подходом, если вы хотите, чтобы насосы были независимыми.

Это показывает выключенное состояние. Если вы хотите запустить двигатель, замкните выключатель, затем через несколько секунд замкните выключатель скорости. Откройте последний снова, когда вы остановите двигатель. Мое предложение в комментариях было купить два резистора 1 Ом. Соедините их последовательно, чтобы получить начальное сопротивление 2 Ом, если источник питания все еще падает с 1 Ом, или попробуйте подключить их параллельно, чтобы получить 0,5 Ом, если насос не запускается с 1 Ом.

^{смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab}

Конденсатор C1 обсуждается в другом ответе, но может быть намного меньше в этой установке; Я только вставил это, чтобы показать, куда это пойдет.

Переключатели должны быть переоценены: я бы, вероятно, использовал 10А переключатели для чего-то вроде этого на моем фургоне, возможно, даже больше, если бы это входило в продукт. Фактически 50 Вт для резистора занижено, если предположить, что на него падает напряжение всего источника питания. Обмотки двигателя будут иметь некоторое сопротивление, даже если они остановились. Если это сопротивление больше 0,7 Ом, вы находитесь в пределах спецификации R1. Нет ничего плохого в том, чтобы получить резистор 100 Вт.

Источник питания, скорее всего, регулируется по току, поэтому пусковой ток для питания необходимого для привода крутящего момента двигателя ab-initio никогда не срабатывает и попадает в стенку с быстрым инвертированным накоплением энергии, которая в конечном итоге останавливает двигатель. больший ток может включать или не включать питание катушек в зависимости от настроек пускового тока силового блока, с которым вы можете столкнуться в реальной жизни ... замените блок питания на большой трансформатор. Приводу 3А может потребоваться энергия насоса ab-initio, равная пику 17,7 А, так что пусковой ток может достигаться или не достигаться в зависимости от крутящего момента насоса.