Utilizzo di una pompa di sentina da 12 V 3 A su un alimentatore LED da 12 V 8,5 A.

Di recente ho acquistato quanto segue per un progetto di sistema per acque grigie a cui sto lavorando:

• 3 pompe di sentina da 12 V, 3 A.
• 1 x 12 V 12,5 A di alimentazione

Non sono un esperto di elettronica, quindi il mio presupposto era che l'alimentatore dovesse alimentare facilmente le pompe di sentina. Questo non era il caso. Nel momento in cui si collega la pompa all'alimentazione, è come se si asciugasse l'alimentazione (il LED si spegne in realtà). La sentina fa mezzo giro ogni 1,5 secondi circa, il LED si riaccende e il processo si ripete. Quindi ho pensato che ci fosse qualcosa di sbagliato nell'alimentatore.

Dato che vivo in Sudafrica, spedire la parte in Amazon è stato un po 'una missione, quindi ho deciso di acquistare un altro alimentatore a livello locale poiché pensavo che l'originale fosse difettoso. Questo era 100 W, 8,5 A di alimentazione.

Funziona un po 'meglio; la pompa si gira effettivamente dopo il terzo scoppio di 1,5 secondi. Se è comunque immerso, è di nuovo come se l'alimentatore non fosse in grado di fornire energia sufficiente alla pompa. Fintanto che lo faccio girare prima di immergerlo, funziona benissimo. È quasi come se la fornitura avesse bisogno di aiuto per uscire dai blocchi di partenza.

È ovvio che c'è una conoscenza critica che non ho qui. Qualcuno può spiegare perché un alimentatore valutato per 12,5 A o 8,5 A (12 V) non può alimentare una pompa di sentina da 12 V, 3 A?

Lo eseguo normalmente a 220 V CA, 50 Hz.

Sicuramente un problema attuale (o di punta). I motori elettrici, all'avviamento (quando non girano ancora) e specialmente quando si guida un carico (come girare la girante della pompa contro l'acqua) assorbono un'enorme corrente (a picco) a breve termine. Questa ondata si estingue rapidamente quando il motore "si avvia".

Da Wikipedia

Quando un motore elettrico, CA o CC, viene alimentato per la prima volta, il rotore non si muove e fluirà una corrente equivalente alla corrente di stallo, riducendo quando il motore prende velocità e sviluppa un EMF posteriore per opporsi all'alimentazione. I motori a induzione CA si comportano come trasformatori con un secondario in corto fino a quando il rotore inizia a muoversi, mentre i motori spazzolati presentano essenzialmente la resistenza dell'avvolgimento. La durata del transitorio iniziale è inferiore se il carico meccanico sul motore viene alleviato fino a quando non ha raggiunto la velocità.

Ti sei appena trovato faccia a faccia con un dato di fatto: la corrente di avviamento di un motore è molto più grande della corrente di funzionamento.

Per i motori DC la regola empirica è che la corrente di avviamento è circa 3 volte la corrente di funzionamento. Quindi un'alimentazione da 12,5 amp dovrebbe essere adeguata per un motore da 3 amp. Ma.

1) La corrente nominale per la pompa di sentina può o meno riflettere la potenza aggiuntiva richiesta per pompare l'acqua, piuttosto che far girare semplicemente il rotore.

2) Un alimentatore cinese economico può o meno essere all'altezza delle sue specifiche.

Quindi, un paio di passaggi da fare:

Prendi un metro decente e misura la resistenza della pompa di sentina. Probabilmente è circa 1 ohm con il rotore non in movimento. Fare attenzione a compensare la resistenza delle sonde del misuratore. Quando si applica l'alimentazione per la prima volta, la corrente necessaria sarà 12 volt divisa per la resistenza. Quando la pompa inizia a girare, produrrà internamente quello che viene chiamato EMF che ridurrà efficacemente la tensione e la corrente, ma è necessario applicare la corrente completa abbastanza a lungo da far girare la cosa.

Ottieni una resistenza di potenza con la stessa resistenza del motore e qualcosa come 100 watt. Collegalo alla tua alimentazione da 12,5 A, accendi il succo e misura la tensione. Se la tensione rimane a 12 volt, sai che l'alimentazione è conforme alle specifiche. Se la tensione di uscita cala, sai che ne hai avuto. Potrebbe essere o meno un'unità difettosa.

Un alimentatore a LED non è concepito per alimentare carichi induttivi come le pompe.

Ora, un alimentatore da 8,5 A dovrebbe essere sufficientemente sovradimensionato per pilotare un motore 3A, ma onestamente: non credo né alla valutazione sugli alimentatori acquistati da Amazon né alle pompe di sentina, in modo che spetti a te capire (ad esempio misurando effettivamente la corrente) per capire chi ha torto.

Hai zigzato quando avresti dovuto zagare.

Questo tipo di pompa è una pompa di sentina marina. È fatto per funzionare con un sistema a batteria che viene riempito da un generatore. Le batterie possono fornire un'enorme corrente di picco, proprio ciò di cui il motore ha bisogno. Non lo hanno progettato fino al limite di corrente all'avvio perché non è necessario su una barca.

Quindi avresti dovuto acquistare una batteria al piombo acido di quasi tutte le dimensioni e un caricabatterie di dimensioni adeguate per la batteria e il carico.

Vedi almeno una persona che consiglia un condensatore molto grande. Questo è fondamentalmente una batteria.

Per le massime prestazioni vorresti un alimentatore fatto per caricare le batterie, ma so che hai già troppi soldi affondati in questo ... Potrebbero bastare le tue forniture a portata di mano? Sì, se la loro tensione di uscita riempie la batteria abbastanza per essere utile, ma nessun rischio di sovraccarico. Penso che una batteria al piombo acido riempirebbe il conto, perché a 12,00 volt è al 50% circa dello stato di carica e gli acidi al piombo hanno molta corrente di impulso. Vedi se qualcuno ha una vecchia batteria per auto che può farti avere, quindi puoi testare. Assicurati che contenga una carica. Quindi, se funziona, sostituisci una batteria economica come una cella di gel.

Ci sono modi elettronici per limitare la corrente di avviamento del motore, anche solo usare banchi resistori come facevano i vecchi carrelli. Ma penso che questa sia una soluzione più semplice.

Quanto può essere grande un condensatore attraverso l'alimentatore, per fornire correnti di picco / sovracorrente?

Supponiamo di aver bisogno di 10 volte i 3 ampere, per 1 secondo, con solo 1 volt di caduta. Pertanto, prima di collegare la pompa, la tensione è di 12 volt; e dopo aver fornito quella corrente extra (30 - 8 = 22 amp), la tensione del condensatore è scesa solo a 11 volt.

Dato G = C * V e I = C * dV / dT, possiamo calcolare C come

I * dT / dV = C, o

30 A (perché non tutti i 30 A) * 1 secondo / 1 volt

o 30 Farads è ciò di cui hai bisogno.

In generale, il tuo presupposto è corretto. I circuiti devono avere la loro tensione nominale, ma assorbiranno solo la corrente richiesta. Pertanto, è necessario fornire sempre la stessa tensione, ma la maggior parte delle volte, l'accesso a una corrente maggiore funzionerà perfettamente.

In questo caso, ci mancano una o più informazioni.

• La pompa di sentina è in realtà una pompa DC? Possiedo alimentatori a 12 V che sono a 12 Volt CA e i tuoi LED vogliono 12 Volt a CC. Il comportamento che si verifica si verificherebbe se la pompa si aspettasse un'alimentazione CA.

• Come altri hanno già detto, qual è il carico di picco della pompa di sentina? Quando un alimentatore CC non è contrassegnato con un indice di carico di picco, significa che l'alimentatore non deve mai essere utilizzato in condizioni che supereranno il livello di carico indicato. (IE, la valutazione elencata è sia la valutazione di picco che quella di carico massimo.) Quando si "gira l'interruttore", tenere presente che l'alimentazione è esposta a un corto circuito quasi perfetto. Se la pompa o il suo motore non sono stati progettati con circuiti di buffering, l'alimentazione deve sopravvivere a quei momenti iniziali fino a quando i magneti del motore non vengono caricati (per così dire) e ruotano verso l'alto, fornendo una reattanza diversa da zero. (La reattanza è la versione CA della resistenza e include sia il comportamento a circuito aperto dei condensatori sia il comportamento a corto circuito degli induttori, qui meglio compresi come avvolgimenti del motore.)

Il tuo vero problema non è sapere. Mi prenderei un momento per cercare le specifiche della tua pompa di sentina. Se si prevede un alimentatore CC, una soluzione temporanea a riparazione rapida consiste nell'utilizzare una batteria per auto invece dell'alimentazione da 8,5 A.

È possibile collegare in parallelo l'alimentazione e la batteria, e funzionerà, ma di solito sono coinvolti circuiti di protezione che non esisterebbero in quella situazione. I circuiti di protezione interrompono il percorso tra l'alimentatore e la batteria una volta caricata la batteria. Senza di essa, si rischia l'alimentazione. Anche tecnicamente rischi la batteria, ma è davvero difficile danneggiare una batteria dell'auto.

Ecco un breve schizzo dell'idea soft-start che stavo suggerendo nei commenti (rispondi piuttosto che estendere i commenti e aggiungere un'immagine). Tutto ciò sarebbe fattibile dalla mia junk box, motivo per cui propongo una soluzione così semplice. Allo stesso modo tutte le parti richieste sono economiche su eBay e robuste. Esistono modi più intelligenti per ridurre anche la corrente di spunto. Dovresti costruirne uno per ogni pompa, che è un approccio più semplice se vuoi che le pompe siano indipendenti.

Questo mostra lo stato di spegnimento. Quando si desidera avviare il motore, chiudere l'interruttore di accensione / spegnimento, quindi dopo alcuni secondi chiudere l'interruttore di velocità. Aprire di nuovo quest'ultimo quando si arresta il motore. Il mio suggerimento nei commenti era di acquistare due resistori da 1 Ω. Collegarli in serie per ottenere una resistenza di avviamento di 2 Ω se l'alimentazione continua a cadere con 1 Ω, oppure provare a collegarli in parallelo per ottenere 0,5 Ω se la pompa non si avvia con 1 Ω.

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Il condensatore C1 è discusso in un'altra risposta, ma potrebbe essere molto più piccolo in questa configurazione; L'ho inserito solo per mostrare dove sarebbe andato.

Gli interruttori dovrebbero essere sopravvalutati: probabilmente userei interruttori da 10 A per qualcosa del genere sul mio furgone, forse anche di più se entrasse in un prodotto. 50 W è effettivamente sottovalutato per il resistore se si assume che l'intera tensione di alimentazione sia caduta su di esso. Gli avvolgimenti del motore avranno una certa resistenza anche se è bloccato. Se tale resistenza è superiore a 0,7 Ω, rientri nelle specifiche di R1. Invece non c'è nulla di male nell'ottenere una resistenza da 100 W.

L'alimentazione è probabilmente regolata in base alla corrente, quindi la corrente di spunto per alimentare la coppia del motore ab-initio richiesta, la corrente del convertitore non ha mai luogo e colpisce una parete di energia di accumulo magnetico invertita rapidamente che alla fine arresta il motore. più corrente può o meno alimentare le bobine a seconda delle impostazioni di spunto dell'unità di potenza che potresti dover affrontare un fatto della vita ... cambiare l'unità di potenza per un grande tranformar. un convertitore da 3 A può richiedere un'energia della pompa ab-initio di 17,7 amp di picco in modo che la corrente di spunto possa o non possa mai essere raggiunta a seconda della coppia della pompa.