Verwendung einer 12-V-3-A-Bilgenpumpe an einem 12-V-8,5-A-LED-Netzteil

Ich habe kürzlich Folgendes für ein Grauwassersystemprojekt gekauft, an dem ich arbeite:

• 3 x 12 V, 3 A Bilgenpumpen
• 1 x 12 V 12,5 A Netzteil

Ich bin kein Elektronikexperte, daher ging ich davon aus, dass das Netzteil die Bilgenpumpen problemlos mit Strom versorgen sollte. Dies war nicht der Fall. Sobald Sie die Pumpe an die Stromversorgung anschließen, saugt sie die Stromversorgung trocken (die LED stirbt tatsächlich). Die Bilge macht etwa alle 1,5 Sekunden eine halbe Drehung, die LED leuchtet wieder und der Vorgang wiederholt sich. Also dachte ich, dass etwas mit der Stromversorgung nicht stimmt.

Da ich in Südafrika lebe, war der Rückversand des Teils an Amazon eine kleine Mission. Deshalb habe ich mich entschlossen, ein anderes Netzteil vor Ort zu kaufen, da ich dachte, das Original sei fehlerhaft. Dieser war 100 W, 8,5 A Versorgung.

Es funktioniert etwas besser; Die Pumpe dreht sich tatsächlich nach dem dritten 1,5-Sekunden-Burst. Wenn es jedoch eingetaucht ist, ist es wieder so, als ob das Netzteil die Pumpe nicht ausreichend mit Strom versorgen kann. Solange ich es drehe, bevor ich es eintauche, funktioniert es einwandfrei. Es ist fast so, als ob die Versorgung Hilfe braucht, um aus den Startlöchern herauszukommen.

Es ist offensichtlich, dass es ein kritisches Stück Wissen gibt, das ich hier nicht habe. Kann jemand bitte erklären, warum ein Netzteil mit einer Nennspannung von 12,5 A oder 8,5 A (12 V) eine 12 V, 3 A Bilgenpumpe nicht mit Strom versorgen kann?

Ich lasse es mit normalem 220 V AC, 50 Hz laufen.

Mit Sicherheit ein aktuelles Problem. Elektromotoren ziehen beim Start (wenn sie sich noch nicht drehen) und insbesondere beim Antreiben einer Last (wie das Drehen des Laufrads der Pumpe gegen Wasser) einen enormen Kurzzeitstrom (Stoßstrom). Dieser Anstieg lässt schnell nach, sobald der Motor "in Fahrt kommt".

Aus Wikipedia

Wenn ein Elektromotor, Wechselstrom oder Gleichstrom, zum ersten Mal erregt wird, bewegt sich der Rotor nicht und es fließt ein Strom, der dem blockierten Strom entspricht, der sich verringert, wenn der Motor die Drehzahl aufnimmt und eine Gegen-EMK entwickelt, um der Versorgung entgegenzuwirken. Wechselstrom-Induktionsmotoren verhalten sich wie Transformatoren mit einer kurzgeschlossenen Sekundärseite, bis sich der Rotor zu bewegen beginnt, während bürstenbehaftete Motoren im Wesentlichen den Wicklungswiderstand aufweisen. Die Dauer des Starttransienten ist kürzer, wenn die mechanische Belastung des Motors entlastet wird, bis er die Drehzahl erreicht hat.

Sie haben sich gerade mit einer Tatsache des Lebens konfrontiert: Der Anlaufstrom für einen Motor ist viel größer als der laufende Strom.

Bei Gleichstrommotoren gilt als Faustregel, dass der Anlaufstrom etwa das Dreifache des laufenden Stroms beträgt. Daher sollte eine 12,5-A-Versorgung für einen 3-A-Motor ausreichend sein. Aber.

1) Die Nennstromstärke für die Bilgenpumpe kann die zusätzliche Leistung widerspiegeln, die zum Pumpen von Wasser erforderlich ist, anstatt nur den Rotor zu drehen.

2) Ein billiges chinesisches Netzteil kann seinen Spezifikationen entsprechen oder nicht.

Also ein paar Schritte:

Holen Sie sich ein anständiges Messgerät und messen Sie den Widerstand Ihrer Bilgenpumpe. Es ist wahrscheinlich ungefähr 1 Ohm, wenn sich der Rotor nicht bewegt. Achten Sie darauf, den Widerstand Ihrer Messsonden auszugleichen. Wenn Sie zum ersten Mal Strom anlegen, beträgt der benötigte Strom 12 Volt geteilt durch den Widerstand. Wenn sich die Pumpe zu drehen beginnt, erzeugt sie intern eine sogenannte Gegen-EMK, die die Spannung und damit den Strom effektiv reduziert - aber Sie müssen den vollen Strom lange genug anlegen, damit sich das Ding dreht.

Holen Sie sich einen Leistungswiderstand mit dem gleichen Widerstand wie der Motor und etwa 100 Watt. Schließen Sie dies an Ihre 12,5-A-Versorgung an, schalten Sie den Saft ein und messen Sie die Spannung. Wenn die Spannung bei 12 Volt bleibt, wissen Sie, dass die Versorgung den Spezifikationen entspricht. Wenn die Ausgangsspannung abfällt, wissen Sie, dass Sie gehabt wurden. Es kann eine schlechte Einheit sein oder auch nicht.

Ein LED-Netzteil dient nicht zur Versorgung von induktiven Lasten wie Pumpen.

Jetzt sollte eine 8,5-A-Versorgung ausreichend überdimensioniert sein, um einen 3A-Motor anzutreiben, aber ehrlich gesagt: Ich glaube weder an die Bewertung von von Amazon gekauften Netzteilen noch an Bilgenpumpen, so dass Sie es selbst herausfinden müssen (z. B. durch tatsächliches Messen) die Strömung), um herauszufinden, wer falsch liegt.

Sie haben gezackt, wenn Sie hätten zacken sollen.

Dieser Pumpentyp ist eine Schiffs-Bilgenpumpe. Es wird mit einem Batteriesystem betrieben, das von einem Generator nachgefüllt wird. Batterien können einen enormen Stoßstrom liefern, genau das, was der Motor benötigt. Sie haben es beim Start nicht auf die Strombegrenzung gebracht, da dies auf einem Boot einfach nicht benötigt wird.

Sie sollten also eine Blei-Säure-Batterie fast jeder Größe und ein geeignetes Ladegerät für die Batterie und die Last gekauft haben.

Sie sehen mindestens eine Person, die einen sehr großen Kondensator empfiehlt. Das ist im Grunde genommen eine Batterie.

Für Spitzenleistung würden Sie eine Stromversorgung wünschen gemacht , um die Ladungs Batterien, aber ich weiß , Sie haben zu viel Geld hat bereits in dieser versenkt ... Könnte Ihre on-hand liefert ausreiche? Ja, wenn ihre Ausgangsspannung die Batterie ausreichend füllt, um nützlich zu sein, aber keine Gefahr einer Überladung besteht. Ich denke, eine Blei-Säure-Batterie würde die Rechnung füllen, weil sie bei 12,00 Volt einen Ladezustand von etwa 50% hat und Blei-Säuren viel Impulsstrom haben. Sehen Sie nach, ob jemand eine alte Autobatterie hat, die er Ihnen geben kann, damit Sie sie testen können. Stellen Sie sicher, dass es eine Ladung hält. Wenn es funktioniert, tauschen Sie eine kostengünstige Batterie wie eine Gelzelle aus.

Es gibt elektronische Möglichkeiten, den Anlaufstrom des Motors zu begrenzen. Verwenden Sie auch nur Widerstandsbänke wie bei alten Wagen. Aber ich denke, das ist eine einfachere Lösung.

Wie groß kann ein Kondensator über dem Netzteil sein, um Stoß- / Anlaufströme bereitzustellen?

Angenommen, Sie benötigen 1 Sekunde lang das 10-fache der 3 Ampere mit nur 1 Volt Abfall. Bevor Sie die Pumpe anschließen, beträgt die Spannung 12 Volt. und nachdem dieser zusätzliche Strom (30 - 8 = 22 Ampere) bereitgestellt wurde, ist die Kondensatorspannung nur auf 11 Volt gefallen.

Bei G = C * V und I = C * dV / dT können wir das C als berechnen

I * dT / dV = C oder

30 Ampere (warum nicht die vollen 30 Ampere) * 1 Sek / 1 Volt

oder 30 Farad ist was Sie brauchen.

Im Allgemeinen ist Ihre Annahme richtig. Stromkreise müssen ihre Nennspannung haben, ziehen jedoch nur den Strom, den sie benötigen. Daher müssen Sie immer die identische Spannung bereitstellen, aber in den meisten Fällen funktioniert der Zugriff auf einen größeren Strom einwandfrei.

In diesem Fall fehlen eine oder mehrere Informationen.

• Ist die Bilgenpumpe tatsächlich eine Gleichstrompumpe? Ich besitze 12-V-Netzteile mit 12 Volt Wechselstrom, und Ihre LEDs möchten 12 Volt Gleichstrom. Das angezeigte Verhalten würde auftreten, wenn die Pumpe eine Wechselstromversorgung erwarten würde.

• Wie andere bereits erwähnt haben, wie hoch ist die Spitzenlast der Bilgenpumpe? Wenn ein Gleichstromnetzteil nicht mit einer Spitzenlast gekennzeichnet ist, bedeutet dies, dass das Netz niemals unter Bedingungen verwendet werden sollte, die die angegebene Last überschreiten. (IE, die angegebene Bewertung ist sowohl die Spitzen- als auch die maximale Lastbewertung.) Beachten Sie, dass das Netzteil beim ersten "Umlegen des Schalters" einem nahezu perfekten Kurzschluss ausgesetzt ist. Wenn die Pumpe oder ihr Motor nicht mit Pufferschaltkreisen ausgestattet sind, muss Ihre Stromversorgung diese anfänglichen Momente überstehen, bis die Magnete des Motors aufgeladen sind (sozusagen) und sich dreht und eine Reaktanz ungleich Null liefert. (Die Reaktanz ist die Wechselstromversion des Widerstands und umfasst sowohl das Leerlaufverhalten von Kondensatoren als auch das Kurzschlussverhalten von Induktivitäten, hier besser als Motorwicklungen zu verstehen.)

Ihr eigentliches Problem ist nicht zu wissen. Ich würde mir einen Moment Zeit nehmen, um die Spezifikationen für Ihre Bilgenpumpe nachzuschlagen. Wenn eine Gleichstromversorgung erwartet wird, besteht eine schnelle vorübergehende Lösung darin, eine Autobatterie anstelle der 8,5-A-Versorgung zu verwenden.

Sie könnten das Netzteil und die Batterie parallel anschließen, und es wird funktionieren, aber es gibt normalerweise Schutzschaltungen, die in dieser Situation nicht existieren würden. Die Schutzschaltung sperrt den Pfad zwischen der Stromversorgung und der Batterie, sobald die Batterie aufgeladen ist. Ohne sie riskieren Sie die Stromversorgung. Technisch gesehen riskieren Sie auch die Batterie, aber es ist wirklich schwer, eine Autobatterie zu verletzen.

Hier ist eine kurze Skizze der Soft-Start-Idee, die ich in den Kommentaren vorgeschlagen habe (antworten Sie, anstatt die Kommentare zu erweitern und ein Bild hinzuzufügen). Dies alles wäre mit meiner Junk-Box machbar, weshalb ich eine so einfache Lösung vorschlage. Ebenso sind alle benötigten Teile bei eBay günstig und robust. Es gibt auch cleverere Möglichkeiten, den Einschaltstrom zu reduzieren. Sie müssten für jede Pumpe eine davon bauen. Dies ist ein einfacherer Ansatz, wenn die Pumpen unabhängig sein sollen.

Dies zeigt den ausgeschalteten Zustand. Wenn Sie den Motor starten möchten, schließen Sie den Ein- / Ausschalter und nach einigen Sekunden den Geschwindigkeitsschalter. Öffnen Sie letzteres erneut, wenn Sie den Motor abstellen. Mein Vorschlag in den Kommentaren war, zwei 1 Ω-Widerstände zu kaufen. Schließen Sie sie in Reihe an, um einen Anlaufwiderstand von 2 Ω zu erhalten, wenn die Stromversorgung immer noch mit 1 Ω abfällt, oder versuchen Sie, sie parallel anzuschließen, um 0,5 Ω zu erhalten, wenn die Pumpe nicht mit 1 Ω startet.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Der Kondensator C1 wird in einer anderen Antwort diskutiert, könnte jedoch in diesem Aufbau viel kleiner sein; Ich habe es nur eingefügt, um zu zeigen, wohin es gehen würde.

Schalter sollten überbewertet werden: Ich würde wahrscheinlich 10-A-Schalter für so etwas in meinem Van verwenden, vielleicht sogar mehr, wenn es in ein Produkt geht. 50 W werden für den Widerstand tatsächlich unterschätzt, wenn Sie davon ausgehen, dass die gesamte Versorgungsspannung über ihm abfällt. Die Motorwicklungen haben einen gewissen Widerstand, selbst wenn sie blockiert sind. Wenn dieser Widerstand mehr als 0,7 Ω beträgt, liegen Sie innerhalb der Spezifikation für R1. Es schadet nicht, stattdessen einen 100-W-Widerstand zu bekommen.

Die Stromversorgung ist wahrscheinlich stromgeregelt, so dass der Einschaltstrom zur Stromversorgung des erforderlichen Ab-initio-Motordrehmoments niemals stattfindet und auf eine schnell invertierte magnetische Speicherenergiewand trifft, die den Motor schließlich stoppt. Je nach den Einschalt-Einstellungen des Netzteils, mit dem Sie möglicherweise konfrontiert sind, kann mehr Strom die Spulen einschalten oder nicht. Tauschen Sie das Netzteil gegen einen großen Transformator aus. Ein 3A-Antrieb benötigt möglicherweise eine Ab-initio-Pumpenenergie von 17,7 Ampere, damit der Einschaltstrom je nach Pumpendrehmoment erreichbar sein kann oder nie.