Ponte Rectificadora AC-DC

Após umas pesquisas no ebay e de ganhar o leilão, chegou a casa a ponte rectificadora que vai permitir rectificar AC para DC por forma a carregar as baterias.



Ponte trifasica de 60A por fase, que me dará uma boa margem de segurança quando o gerador estiver a dar o seu máximo (17A maximo com picos de 27A por fase).

Neste encapsulado encontra-se também 2 IGBTs de 85A que me permite usa-los como "reles" em função de "Dump load", ou seja desvio de toda a corrente do circuito para elemento resistivo (ex: aquecimento de agua) assim que o banco de baterias esteja completamente carregado, isto para que as baterias nao sejam danificadas!

O mesmo modulo, contem ainda 1 thermoresistor , que poderá ser útil na monitorização da temperatura do encapsulado... mas isso são outras nupcias.

Para estar seguro que isto tudo não vai arder, será necessario colocar um dissipador para cerca de 100W. Tendo em conta a queda de tensão nos diodos e a resistencia interna dos IGBTs quando estão fechados, esses 100W de dissipação serão suficientes.

O datasheet do componente para os mais curiosos.
http://www.auktions-bilderservice.de/aliasxtg/p330.pdf

Primeiros testes de Bancada

Quando temos um brinquedo novo, queremos de imediato pô-lo a prova.
Não sou excepção...

Ainda sem ponte rectificadora (procuro a bom preço um ponte trifasica 80A ou 3 pontes R. monofasicas de 50A cada...talvez os leiloes online tenha algo disto barato) iniciei os testes.


Como o resultado final é rectificar em corrente continua para carregar baterias, o problema de não ter as 3 fases completamente desfasadas 120º é despresivel.


Cada Fase é extraída do núcleo, atraves de um parafuso na periferia com os fios devidamente soldados a um olhal.
Com o multímetro em Volts alternados, consigo monitorizar 2 fases de cada vez.
Em primeiro só com um rotor, depois com os 2 rotores.



Com uma rotação de cerca de 120RPM consigo atingir os 14Volts, parece-me no bom caminho, visto que não existe um rotor frontal (em ferro com ou sem imans) por forma a encaminhar o fluxo dos imans de volta, completando o circuito e estando eu a medir somente 2 Fases.

Concluindo então 7 volts por fase que vezes as 3 fases do nucleo dará 21Volts.
Com o amperímetro directo em 2 fases, com muito esforço para rodar, visto que a resistência do multímetro é muito baixa (a +/-30RPM) obtenho 4 Amperes.
Não é possível testar a mais RPM pois a força necessária para rotação é enorme, devido ao disposto anteriormente.


Ao inserir o segundo rotor, tudo muda..neste caso...tudo duplica!



Consigo obter 30Volts (120RPM) em duas fases o que confirma a teoria de dual rotor.





A curiosidade tomou conta de mim e adicionei uma ponte rectificadora para apreciar resultados.
2 pontes para as 3 fases de 1.5A cada.
Liguei duas baterias em serie (Uma de 100A e outra de 3A 12Volts) as que tinha disponíveis em casa para testes e comecei a rotação manual.

Até que atingir os 24Volts a rotação é feita de forma livre e sem atritos.
A cerca de 120RPM alcanço os 24Volts e começa a carga nas baterias.
Aparece um ligeiro "zunir" que deverá ter a ver com a passagem de correntes.
Com ligeiros aumentos de rotação, passo de 500mA a 3A.
As baterias manteem e regulam a voltagem por forma a nao ultrapassar os 14.8Volts.
Com uma braçada mais forte (uma aumento súbito de 120RPM para 150RPM) o amperímetro dispara para os 9A...as pontes rectificadoras quase que derretem! É tempo de parar e deixar arrefece-las.
Acabei de produzir 200W onde deveriam passar somente 36W.

Em conclusão até esta fase, os cálculos prévios, feitos no papel são agora confirmados.

Com os provaveis picos de 50A a 300RPM as pontes rectificadoras tem que assegurar uma margem de segurança ao sistema.
Por isso, tal como escrevi no inicio, Uma ponte trifasica de 65A deverá ser suficiente.
Será adicionado tambem um dissipador a mesma, pois haverá dissipação de calor devido a queda nos diodos (uma dissipação a rondar 100W para 50A).