Wie wirkt sich eine variierende Drehzahl der PMDC-Motorwelle auf die Effizienz aus?

Dies kann aus verschiedenen Blickwinkeln angegangen und auf verschiedene Arten gelöst werden.
Wenn ich es wäre, würde ich mir nicht zu viele Gedanken darüber machen, dass die Drehzahlen die Effizienz beeinträchtigen.
Ich würde mich eher mit der Art und Weise befassen, die mechanische Last zu steuern und gleichzeitig einen nützlichen Ausgang zum Laden einer Batterie bei variierenden Eingangsspannungen zu erzeugen.
Einige Rudergeräte verwenden eine Autolichtmaschine, die an einen großen Widerstand (250-300 W) angeschlossen ist, und steuern die Last, indem sie einen viel kleineren Strom des rotierenden Elektromagneten steuern.
Da Sie die Energie tatsächlich ernten möchten, anstatt sie nur zu zerstreuen, wäre ein Permanentmagnetgenerator (Motor) besser als ein Generator / Generator, der selbst etwas Strom verbraucht.

Die Frage ist, wo und wie wollen Sie diese Energie speichern oder nutzen?
Die Antwort auf diese Frage wird Ihnen helfen, sich in die richtige Richtung zu bewegen.
- Wenn Sie es in einer Batterie speichern, wäre ein Li-Ion-Typ am besten, weil es die Energie am schnellsten und effizientesten aufnehmen kann UND weil es für seine lange Lebensdauer einfach zu warten ist - alles, was Sie tun müssen, ist sicherzustellen es bleibt innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen.
Der einfachste Weg wäre, die Spannungen bei verschiedenen Drehzahlen zu messen (was sind die vom Motor/Generator erzeugten minimalen und maximalen Spannungen) und einen DC-DC-Wandler mit konstanter Spannung und konstantem Stromausgang (CV/CC-DC-DC-Wandler) zu verwenden. .
Sie müssten den Konverter modifizieren, indem Sie einfach ein externes Potentiometer verwenden und es anstelle des Konstantstrom-Trimmers verdrahten. Das Anpassen des Konstantstromwerts würde eine relativ konstante und konsistente variable Last liefern (sie würde sich nur geringfügig ändern, bis zu 5-7 %, je nach der momentanen Spannung der Li-Ion-Batterie). Außerdem müssen Sie einen großen Lastwiderstand bereitstellen, falls die Batterie voll ist und keine weitere Ladung aufnehmen kann.
Und dann müssen Sie all das kontrollieren und ausbalancieren. Es ist nicht einfach.

SCHRITT 1 wäre, den Drehzahlbereich zu bestimmen, den Ihr Rudergerät Ihrem Motor/Generator geben wird. Dies hilft Ihnen, den benötigten Motor genauer zu bestimmen, ist aber nicht die einzige Information, die dafür benötigt wird.
SCHRITT 2 : Die Kraft Ihres Motors. Wenn eine durchschnittliche Leistung, die von einem Ruderer erzeugt wird, etwa 150 W beträgt und die maximale Leistung, die ein Mann erzeugen kann, 200 W beträgt, könnten Sie einen 150-200-W-Motor verwenden, selbst wenn eine Person in Spitzen 300 W erzeugt, da ein Elektromotor normalerweise doppelt so viel aushält für kurze Zeit (bis zu einigen Minuten) laden.
Wenn ich darüber nachdenke, ist es eigentlich besser, einen stärkeren Motor (wie 400-1000 W) zu bekommen, weil er bei gleicher Last haltbarer wäre (insbesondere wenn er in China hergestellt wird, da seine Nennwerte normalerweise übertrieben sind).
SCHRITT 3besteht darin, die Größe der Batterie in Wattstunden (Wh) zu bestimmen, und dies hängt von der durchschnittlich erzeugten Strommenge und der maximal erwarteten Dauer der Erzeugung ab (plus der Reservekapazität für die Zeit, in der Sie die Batterie nicht verwenden und es würde überladen, wenn Sie die Maschine weiter verwenden).
Nehmen wir an, Sie produzieren etwa 200 Wh, also benötigen Sie einen 200 Wh Li-Ion-Akku, um nur 1 Stunde Training abzudecken. Wenn wir die Verluste ignorieren, könnten wir eine ~4-V-Li-Ion-Zelle mit einer Kapazität von 50 Ah verwenden. Um seine Lebensdauer zu verlängern und sicherzustellen, dass er immer die gesamte erzeugte Energie aufnehmen kann, sollten wir nur 50 % seiner Nennkapazität verwenden, also sollten wir mit mindestens 100 Ah auf einer einzelnen Zelle auskommen (es ist schwer, es mit einem Li zu übertreiben -Ionen-Akkukapazität). Wenn Sie diese Energie nicht sofort verbrauchen, sollten Sie sie mindestens auf 200 Ah verdoppeln.
SCHRITT 4 : Basierend auf der Leistungskapazität (in Wh) und der Spannung, die wir für einen Wechselrichter benötigen, können wir die Spannung oder die Anzahl der in Reihe geschalteten Zellen auswählen.
Nehmen wir an, der Wechselrichter verwendet 12 V an seinem Eingang. Jetzt wählen wir eine 12-V-Lithiumbatterie (3 Zellen) mit einer Kapazität von 200 Wh/12 V = 17 Ah (aufgerundet). Wir können einfach eine 20-Ah-Batterie mit 12 V verwenden, da diese mit der Zeit an Kapazität verliert.
SCHRITT 5 : Wählen Sie den Motor basierend auf seiner Spannung. Dies sollte so gewählt werden, dass die Spannung bei den niedrigsten Drehzahlen ausreicht, aber bei den höchsten Drehzahlen nicht zu hoch für unseren batterieladenden DC-DC-Wandler ist.
SCHRITT 6: Wählen Sie einen DC-DC-Wandler mit ausreichender Leistung (wählen Sie immer einen stärkeren als nötig). Um sicherzustellen, dass er die Leistungsspitze von 300 W abdecken kann, sollte er in der Lage sein, mindestens 300 W zu übertragen.

Fortgesetzt werden...

Sie können das gemessene Diagramm des jeweiligen Motors verwenden, der Wirkungsgrad unterscheidet sich im Generatormodus nicht wesentlich. Wenn die Diagramme nicht verfügbar sind, benötigen Sie einen Messaufbau, um Ihre eigenen Messungen durchzuführen.

80W Nennleistung mit Spitzenwerten von 700W sind Utopie. Alle Teile müssen diesem Stromstoß standhalten, ziemlich teuer und unbrauchbar.