Starterkreis für den vom Solarmodul angetriebenen Pumpenmotor

Ich habe ein 24 V 100 W Solarpanel und eine 24 V DC 50 W Pumpe, die bei 0 U / min einen Widerstand von 2 Ω hat. Das Solarpanel ist direkt mit dem Pumpenmotor verbunden.

Das Problem dabei: Das Solarpanel kann den Motor zwar im laufenden Betrieb antreiben, liefert aber meist nicht den für die Pumpe erforderlichen Losbrechstrom, sodass der Motor häufig nicht anläuft.

Daher dachte ich an eine Starterschaltung, die Ladung in großen Kondensatoren speichert und zündet (die Pumpe antreibt), sobald die Spannung über den Kondensatoren eine bestimmte Grenze erreicht hat. Dann würden die Kappen mehr Strom liefern und helfen, den Motor zu starten. Wenn die Sonne durch Wolken usw. blockiert wird, stoppt die Pumpe und der Kreislauf sollte "zurückgesetzt" werden, damit die Kappen wieder aufgeladen werden können.

Ich dachte daran, einen Thyristor bei einer bestimmten Spannung auszulösen, aber ich befürchte, er würde nur nachts wieder auf Nichtleitung zurückgesetzt, da das Solarpanel auch bei niedrigen Sonnenbedingungen etwas Strom liefert, aber nicht genug, um die Pumpe am Laufen zu halten .

Ich denke also, ich brauche eine Art benutzerdefinierte Starterschaltung, die "zündet", wenn sich an einigen Kappen eine bestimmte Spannung angesammelt hat, und aufhört zu leiten, wenn der Strom danach unter eine bestimmte Grenze fällt, damit die Kappen wieder aufgeladen werden können.

Die Startspannungs- und Stoppstromgrenzen müssten einstellbar sein, da ich keine Möglichkeit habe, das minimale Spannungs- / Stromverhalten der Pumpe wirklich zu messen.

Wie bekomme ich einen solarbetriebenen DC-Pumpenmotor zum zuverlässigen Starten?

Hast du das Panel direkt an der Pumpe angeschlossen?
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Welcher garantierte Strom wird benötigt, um sich zu drehen? Was ist die Mindestspannung, die erforderlich ist, um es zum Drehen zu bringen? Wie hoch ist der Laststrom bei voller Drehzahl (Worst Case)?
@Andyaka Ich weiß es nicht genau, aber es sollte 24 V / 2 Ω = 12 A sein. Der Laststrom bei voller Geschwindigkeit liegt bei etwa 2 A, da es sich um einen 50-W-Motor handelt.
2 Ohm ist der blockierte Rotorwiderstand, und Sie können nicht davon ausgehen, dass der Rotorwiderstand beim Drehen wegen der Gegen-EMK elektrisch so "aussieht".
@laptop2d: Was du geschrieben hast, war schon in meiner Frage, aber offensichtlich nicht klar genug. Ich hoffe, meine Frage ist nach meiner Bearbeitung jetzt verständlicher.
@Andyaka: Davon gehe ich nicht aus. Ich weiß jedoch, dass mindestens 2,5 A erforderlich sind, um die Pumpe zum Laufen zu bringen (viel niedriger als der "nominale" Losbrechstrom von 12 A), was sich unter normalen Bedingungen mit 24 V als ziemlich schwer zu erreichen erweist , 100 V Solarpanel.
Ein Induktionsmotor oder PMSM würde einen besseren Wirkungsgrad erzielen als ein Gleichstrommotor mit Bürsten.

Antworten (3)

Das Problem ist, dass Ihr Solarpanel mit so viel Last nicht so viel Strom liefern kann, sehen Sie sich diese Kurve an:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Quelle: https://arstechnica.com/civis/viewtopic.php?f=26&t=1402629

Wenn Sie mehr Strom aus der Zelle ziehen, erhalten Sie weniger Leistung. Die Leute haben dieses Problem schon vor langer Zeit behoben, Sie brauchen einen MPPT-Tracker, um die Spannung auf 24 V zu regulieren.

Das zweite Problem ist die Stromversorgung, der Motor startet nicht, wenn Sie nicht genügend Anlaufstrom haben. Stellen Sie sicher, dass Sie Ihr Solarsystem (und Ihren MPPT-Tracker) so dimensionieren, dass genügend Leistung für den Startstrom vorhanden ist. Wenn Sie 6 A Anlaufstrom benötigen, benötigen Sie 144 W Leistung. Bei 12A brauchst du mehr.

Ich weiß das, weshalb ich nach einer Starterschaltung gefragt habe, nicht nach einer Erklärung, wie die Leistung des Solarmoduls funktioniert. Und um Ihrem Argument entgegenzuwirken: Ich habe bereits in meiner Frage darauf hingewiesen, dass der Motor manchmal anspringt (volle Sonne usw.pp.).
Ich habe nur versucht, Ihre Frage zu beantworten: Wie bekomme ich einen solarbetriebenen Gleichstrompumpenmotor zum zuverlässigen Starten? Die Antwort: Sie erhalten einen MPPT-Tracker, Sie können Ihren Motor ohne einen MPPT-Tracker nicht zum Starten bringen, Solarmodule haben nicht genügend Quellimpedanz und werden es auch nie.
Mein Panel startet manchmal den Motor, daher trifft "niemals" nicht zu. Ich brauche nur eine Starterschaltung, die Caps verwendet, kein MPPT, da ich das Panel nicht zum Betrieb im MPP benötige und keine normalen Batterien verwenden möchte. Ich brauche nur eine Starterschaltung in den oben genannten Parametern; Spannungs- und Stromgrenzen kann ich selbst einstellen, aber ich habe einige Schwierigkeiten, eine geeignete Schaltung zu entwerfen.

Finden Sie heraus, wie lange der Motor braucht, um zu starten. Ich vermute, dass es deutlich weniger als eine Sekunde ist, aber Sie müssen es herausfinden.

Finden Sie heraus, bei welcher Mindestspannung der Motor startet. Es wird weniger als die normale Betriebsspannung sein - vielleicht erheblich.

Verwenden Sie die obigen Zahlen, um eine Schätzung der Mindestkapazität zu berechnen, die Sie parallel zu Ihrem Solarmodul platzieren müssen. Denken Sie daran, dass ein Strom von 1 Ampere einen 1-Farad-Kondensator in 1 Sekunde um 1 Volt entlädt.

Wenn Sie die erforderliche Mindestkapazität gefunden haben, verdoppeln Sie diesen Wert (Sicherheitsmarge) und probieren Sie es aus.

Und wie löse ich die Caps dann aus? Mir fehlt eine geeignete Schaltung, um die Last einzuschalten, wenn die Kappen geladen sind (spannungsgesteuert) und die Kappen wieder aufzuladen, dh die Last auszuschalten (niedrigstromgesteuert). Irgendwelche Ideen?

Ein Kondensator ist nicht die beste Wahl, er will sich auf einmal entladen und kann die Solarzellen beschädigen. Fügen Sie Ihrem Solarkreis mit einem Laderegler eine Batterie hinzu.

Entschuldigung, aber was Sie geschrieben haben, macht absolut keinen Sinn. 1) Der Kondensator wäre immer parallel zum Solarpanel. Es würde dann Stoßstromfähigkeit bereitstellen. Je größer der Kondensator, desto länger kann der Stoßstrom anhalten. 2) Kleinere Solarmodule können ohne Schaden in einen Gleichstromkurzschluss laufen. Die meisten Solarladeregler für kleine Panels funktionieren, indem sie einen Kurzschluss über das Panel legen, wenn die Batterie voll aufgeladen ist.
Kondensatoren haben eine Ladezeit und eine Entladezeit, wenn Sie Spannung "innerhalb ihres anwendbaren Bereichs" anlegen, wird sie weiter aufgeladen, unabhängig davon, ob sie vollständig entladen ist oder nicht.
Starterkreis für den vom Solarmodul angetriebenen Pumpenmotor
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