Remplacer l'alternateur par un circuit numérique

Bonjour,

Tout est dit dans le titre !!!

Enfin normalement, nous devrions nous diriger vers une config puissance de ce style :


Avec un alternateur.
Car "l'effet tournant" du champ électrique rendrait nos cellules plus aptes à se dissocier
De toute façon, on est prêt à tout croire  

Mais tout le monde n'a pas un alternateur sous la main, mais surtout, et je parle essentiellement pour moi, ne sait pas forcément s'en servir (installation, branchement, etc...) + le coût aussi.

J'ai donc pensé à remplacer cet alternateur par de l'électronique.
Oh ! Ce n'est pas un scoop, et imbrevetable puisque cela a déjà été moults et moults fois évoqué et décrit un peu partout.

Un petit schéma de principe (mais celui-là, il est de moi   ) :

A télécharger : Génération des signaux v0.1.pdf

On génère les trois trains d'impulsions en triphasé (simulateur).
Traces du haut : les créneaux, sortie du 555.
Ensuite : Trains d'impulsions en triphasé




On peut jouer aussi sur le rapport cyclique des créneaux :


Mais, pour cette version beta (0.1), le nombre de créneaux dans chaque train est fixe (= 12).
La durée d'un train d'impulsions ne dépend donc que de la durée des 12 créneaux du train. Réglable sur le 555.

Mais ce n'est qu'une version beta, tout est modifiable pour vous, Messeigneurs...

Avantage quand même : Une synchronisation est effectuée par rapport aux créneaux. Tous les créneaux du train d'impulsions sont entiers (non tronqués aux extrémités).
Les créneaux sont "négatifs" car ils attaquent l'étage puissance et c'est en négatif (0 vers 1) qu'ils doivent être.

Et ces trains triphasés sont appliqués respectivement sur les trois blocs "puissance" (chacun pilotant trois cellules) :

A télécharger : Puissance v0.1.pdf

Voilà... J'espère que cela va intéresser au moins quelques membres ?

Car, au vu des résultats actuels de Tom, on se dirige, dans un premier temps, vers une production d'environ 6L/mn minimum et, nous l'espérons, pour un courant de seulement 1A sous 12v.

Pas forcément suffisant pour faire rouler votre véhicule 100% à l'hydrogène, c'est vrai, mais par contre...

Pour une petite application chauffage par exemple...
Et assez facile à mettre en œuvre il me semble !

Mais avec un alternateur

Votre épouse préférée risque de ne pas apprécier le ronronnement délicieux du moteur dans son salon
Le pourquoi de l'électronique...

Précision : Le Forum ne prend pas en charge les frais de divorce de nos très honorables membres !!!

@++

Bonjour,

Pas de remboursement de divorce certes, il faut une certaine harmonie dans un couple pour que tout fonctionne correctement, tient, au fait, que deviennent les harmoniques de l'alternateur, ne sont'ils pas indispensables eux aussi?

A+

Bonjour Francis,

Je ne peux pas te répondre avec beaucoup de précisions mais ce sont les créneaux qui génèrent le plus d'harmoniques.

De toute façon, il nous manque un peu de matos pour cela je pense.

Et puis comme on dit ici... au résultat

@++

Salut les Zamis,

J'ai des choses à dire là dessus !

En fait je penses que ton schéma ne fonctionnera pas comme espéré...
Je m'expliques :

Si on balance du courant dans l'excitation de l'alternateur, et si il n'y a pas de charge en sortie, et bien la tension va monter en THT et cramer les diodes de sortie d'origine.
En regardant le schéma du premier post, on peut voir des diodes de 600V, ce qui veut dire qu'on a pas de 12V;
Et avec la couche de passivation sur les tubes, l'impédance est censé être grande aussi, et donc haute tension en sortie de l'alternateur !
Ce qui colle avec l'utilisation de diodes ht.
Sans parler du montage bifilaire en opposition, censé lui aussi stopper le courant !
Tout cela pour dire qu'il semble falloir hacher de la HT, en quelque sorte.

Dans ton schéma, tu proposes en 12V seulement, et je penses que c'est pas bon.
A mon avis l'alternateur sert à la fois à déphaser, mais aussi et surtout, à élever la tension !
Donc pour ma part, je penses qu'il faut mieux partir sur un montage avec 3 demi ponts en H, alimentés direct par le 220v redressé, à travers transfo de sécurité bien sur.
Voir peut être même passer par un doubleur...

Dans ce cas on pourrait partir sur le principe des régulateurs de vitesses pour moteur triphasés, c'est ce principe qui est utilisé : déphasage et hacheur direct du secteur

Sinon pour ce qui est de modifier un alternateur, ce n'est pas trop compliqué.
Le souci pour moi c'est de lui rajouter un moteur pour l'entrainement...
La partie mécanique... ^^

A+

Bonjour Christophe,

Je ne suis pas tout à fait d'accord avec toi.
Mais tes remarques sont très pertinentes.

Il faut en effet réussir à élever la tension.
C'est la partie puissance qui est importante.

Dans le 1er message j'ai justement posté, à titre d'exemple, le schéma qui utilise l'alternateur, puisque le but, enfin mon souhait, est justement de le remplacer.

Mais pour la schématique puissance je suis parti de celle de Dave :


Qui lui, n'utilise pas d'alternateur.

Et, si son circuit fonctionne bien sûr (mais il est au même niveau que tous les autres à ce sujet...), il arrive à produire une tht et en partant de 12v.
Uniquement avec la self bifilaire donc.
Et pourquoi pas ?

Pour l'alternateur : si pas de charge en sortie (donc courant = 0 dans l'absolu), la tension va monter en sortie de l'alternateur.
Et comme tu le précises, comme l'impédance du réacteur sera grande, et il faudra qu'elle le soit, il n'y aura donc pas ou très peu de courant. L'alternateur va pouvoir jouer son rôle.

Alors je me pose une question :
Mais pourquoi, puisque pas ou peu de courant, a-t-il utilisé des diodes de 600v/6A (et 400A en pointe) ?
Des 1N4007 (1000v/1A) auraient fait amplement l'affaire.
Il me semble que s'il a utilisé des diodes de 6A, c'est qu'il doit quand même y avoir un courant ...
Ce qui entraine obligatoirement une tension moins forte en sortie de l'alternateur, tendance vers le 12v, et dans ce cas, plus ou pas beaucoup de tht par l'alternateur, mais uniquement par l'intermédiaire de la self bifilaire.
Bref, on se mord la queue...

En fait, rien n'est forcément simple.
Enfin, peut-être que oui, mais c'est nous seuls qui allons devoir le vérifier.

@++

Bonjour Christophe,

Je n'ai pas rebondi sur ton idée de système en 220v.

Bien sûr, utilisé dans un autre contexte, mais ça présente des avantages.

Je te propose, si tu le veux, que tu ouvres un nouveau sujet que nous puissions en discuter.

@++

Bonjour Alain, et tout le monde ;)

Je penses savoir pourquoi 6A !
C'est possible qu'il utilise le même circuit pour la passivation, et dans ce cas il y a un peu de courant qui passe
Ensuite, une fois les tubes "isolés", le courant chute au profit de la tension !

M'enfin, ce n'est qu'une supposition

J'ai repéré des composants qui pourraient faire l'affaire pour cette histoire de 220V, je vais continuer un peu d'étudier la chose et ouvrirais un topic comme tu veux.

A+

Bonjour Christophe,

Oui, une bonne supposition... Et ça se tient.

Citation :

et ouvrirais un topic comme tu veux

Comme toi je suppose...

@++

Edenguard a écrit:

Bonjour Alain, et tout le monde ;)

Je penses savoir pourquoi 6A !
C'est possible qu'il utilise le même circuit pour la passivation, et dans ce cas il y a un peu de courant qui passe
Ensuite, une fois les tubes "isolés", le courant chute au profit de la tension !

M'enfin, ce n'est qu'une supposition

J'ai repéré des composants qui pourraient faire l'affaire pour cette histoire de 220V, je vais continuer un peu d'étudier la chose et ouvrirais un topic comme tu veux.

A+

Salut a tous!

Eh voila Christophe tu as mis le doigt dessus

sur cette vidéo (en français, sis si   ) ça bulle déjà pas mal sans qu'il y ait encore d'alternateur :

Bonjour Renaud,

Oui, pas mal.

Mais il nous met la honte avec ses électrodes composées seulement de deux petites cuillères

@++

Bonjour,

Je continue donc... et termine.

Je termine du moins pour ce qui est normalement la dernière version Beta, la 0.5 (0.2 à 0.4 en interne).

A télécharger : PAH v0.5.pdf

Un seul schéma, qui regroupe la génération des signaux et la commande puissance.

Nous commandons en triphasé trois blocs de trois cellules chacun, par des trains d'impulsions réglables en fréquence et en nombre.

Les mosfets Q1, Q4 et Q7 envoient les trains d'impulsions respectivement sur leur self bifilaire.

Améliorations/modifications par rapport à la 1ère version :

Génération des impulsions

Le 555 en astable. Montage avec très peu de composants A déjà été employé dans le circuit boot-strap de notre alimentation à découpage. Pas de réglage de rapport cyclique, il est fixe : 50/50 La formule approchée pour calculer la période  : P = 1,48 x P1 x C1 Mais si besoin de modifier le rapport cyclique, nous passerions à une version plus classique (cliquez sur "spoiler") : Spoiler: Mais il me semble que nous devrions rester sur du 50/50.

Choix du nombre d'impulsions

Le nombre d'impulsions envoyé aux cellules est sélectionnable par switchs. Ceci va permettre de pouvoir tester quelle est la config qui produit le plus. De 6 à 27 impulsions max par train. De 3 en 3. Ce modulo est imposé par le mode triphasé qui impose que chaque train d'impulsions "recouvre" toujours un tiers des deux autres.

La fréquence des impulsions est réglable par U1 (P1/C1).
La fréquence des trains d'impulsions est déterminée par le nombre d'impulsions choisies dans chaque train.

6 impulsions par train

27 impulsions par train

Et seulement sept circuits intégrés, le tout logeable aisément sur une "moyenne"   plaque à trous pour les essais.

La puissance

Pour chacun des trois blocs, la self bifilaire ainsi que les cellules bien sûr sont extérieures à la partie électronique.

Cette commande de puissance est identique à celle de Tom, qui a réussi à produire 0,8L/mn sous 12v/25mA, avec : mosfet, self bifilaire et une cellule.

Ici, on ne rajoute que les 3 blocs de trois cellules, donc production obligatoirement augmentée, et la commande en triphasée qui, nous l'espérons, apportera des effets positifs... .

@++

Bonjour,

Je continue donc et normalement termine le chapitre sur le triphasé numérique.

Pour nos applications, nous pouvons avoir deux sortes de triphasé.

Car nous avons en réalité deux fréquences :

La première, celle que j'ai traité dans le post précédent, est celle représentée par l'enveloppe des trains d'impulsions :



Et l'autre, représentée par les impulsions proprement dites :


C'est bien sûr cette dernière que je traite ici.

Exemple :


Nous générons des trains de créneaux (ici 4 créneaux) de rapport cyclique 50/50 séparés chacun par un break time d'égale durée.

Nous avons donc trois trains de créneaux dont chaque créneau est déphasé par rapport à ceux des deux autres trains de 120°.

Choix du nombre de créneaux :

Nous pouvons sélectionner de 3 créneaux à 18 créneaux max par train à l'aide de deux types d'interrupteurs :

Le switch SW2 nous permet de sélectionner parmi 8 nombres, regroupés chacun par deux : soit impair, soit pair.

Exemple : la 1ère position (en haut) permet de sélectionner soit 3 créneaux, soit 4 créneaux par train.
La dernière position (en bas) permet de sélectionner soit 17 créneaux, soit 18 créneaux par train.

Et le choix entre le nombre pair ou impair s'effectue par l'inverseur SW1.

Par exemple, trois créneaux :



Quatre créneaux :




Onze créneaux :



Et dix-huit créneaux :



La fréquence des créneaux est réglée ici par U1.
Un simple 555.
A noter que la fréquence de U1 doit être trois six fois supérieure à celles des créneaux (normal).
Avec les valeurs indiquées sur le schéma (1ko et 100nF), la fréquence de U1 était d'environ 7,1khz.
Ce qui nous faisait des trains de créneaux d'environ 1200hz.



Pour la puissance, chacun emploie bien sûr sa configuration préférée.
Ici c'est la mienne... Commande avec des créneaux "négatifs".
Si inverse (avec créneaux actifs à l'état haut), une très petite modif sur les sorties est à effectuer.


Huit circuits intégrés.
Pour tous ceux que l'emploi d'un "vrai" alternateur rebute... voici deux solutions qui peuvent, probablement, donner quelques résultats.
Quoique ? Mais nous en discuterons plus en détail probablement lorsque ce point sera à l'ordre du jour...

Ces solutions s'appliquent dans les systèmes à commande puissance par mosfet.
Rien à voir donc avec un système avec alternateur (Tom et Christophe planchent dessus d'ailleurs actuellement).

A télécharger le schéma général : Commande triphasé v1.0.pdf

Je n'explique pas dans le détail le fonctionnement électronique de cette carte, cela serait un peu trop long et barbant pour beaucoup d'entre vous.
Mais ceux qui sont intéressés par la logique peuvent s'y mettre. Excellent travail pratique.
Et si difficultés... je suis toujours là

@++

Bonjour Alain,

Superbe étude, faire du triphasé en numérique n'était pas simple, et tu as trouvé la solution, avec en plus le comptage du nombre d'impulsions, c'est encore mieux.

Circuit universel, et en plus sans utilisation de microprocesseur, et je dirais à la porter de tous, avec des composants "à pattes" qu'on trouve encore facilement.

A+
JCV

Bonjour,

Superbe boulot ASL,
C'est complexe et ça motive.
j'ai hâte de tester ça...

Kena

@+

Bonjour tous les deux,

Merci, ça fait plaisir et... ça encourage.
Et chacun participe du mieux qu'il peut à cette vaste entreprise

Jean-Claude,
Oui, tu as raison, avec des circuits classiques cela permet en effet de pouvoir être réalisé par tout le monde.
Alors que les versions à micro-contrôleurs nécessitent un petit équipement supplémentaire (au moins le programmateur).
Mais dans ce cas, on pourrait "s'entraider" entre nous sans problème je pense. Celui qui possède le programmateur enverrait le chip programmé aux autres avec tous les frais payés bien sûr.

Je dis cela car il est fort probable qu'une version finale à base de pic par exemple voir le jour en parallèle à celle avec circuits classiques.
Gros avantage  : le nombre de composants.

Exemple : Actuellement, je planche (m'occupe ) sur une carte génératrice des signaux.
Encore une ? Décidément !

Oui mais hormis la partie puissance (mosfet), l'ensemble ne comprend qu'un seul ci 20 broches (un pic), un potar multi-tour, un dip-switch 4 positions et un bouton poussoir. Plus deux leds en option pour la guirlande lumineuse  
Pas beaucoup de place quand même.
Avec plein de fonctions et un certain confort d'utilisation.
L'avantage de la micro.

@++

Asl a écrit:

Mais dans ce cas, on pourrait "s'entraider" entre nous sans problème je pense. Celui qui possède le programmateur enverrait le chip programmé aux autres avec tous les frais payés bien sûr.

A ce titre je dois pouvoir programmer pratiquement tous les modèles de PIC en ISP, tant que ce n'est pas en quantité industrielle, je dispose pour le prototypage d'un Pickit 2 et 3.

A+
JCV

Bonjour Jean-Claude,

C'est super sympa ce que tu proposes. Merci.

Alors c'est vrai, ce n'est pas encore à l'ordre du jour mais, comme je l'ai dit précédemment, il est fort probable que la micro ne tarde pas trop pour nos projets.
Forte diminution des circuits oblige.

Mais dis donc, tu es sacrément outillé toi !

Arduino... pic... et dis-nous tout. Fais nous la liste

@++

Avant d'être en retraite, j'ai été en télétravail sur des projets électronique et informatique embarqué pendant 10 ans, ce qui m'a valu d'avoir quelques matériels qu'on m'a laissé, car largement amorti pour la société. Les pickit et le compilateur Mickro-C pour Pic24 et dsPic.

Pour l'Arduino, les compilateurs sont gratuits et les cartes (uno ou nano) assez bon marché.

A+
JCV

Salut les amis!

Super ce projet de remplacement de l'alternateur!

je pourrai très prochainement si cela te dis Alain, te donner quelques précisions sur l'alternateur car cela est encore assez flou dans le sens que:

-Nous ne savons pas quelle sera sa tension (sans son régulateur et ses diodes d'origine)

-Nous ne savons pas encore a quelle fréquence maximale il peu monter a la vitesse de 3600 t/min

-Et encore, la tronche du signal en sortie en vue que l'excitation sera en quelque sorte modulé par le circuit Lawton (avec 2 NE555)


Enfin cela ne sera bientôt plus des inconnus pour nous, car la semaine prochaîne j'attaque la partie alternateur!


Tom

Alain,

Il va falloir que tu te mette a l'arduino .... et nous taper du code

Kena

Bonjour rené,

Hé non... Trop tard maintenant.

Ma deuxième langue est l'assembleur et j'y reste attaché

Mais pour ce qui est de l'Arduino, nous avons Jean-Claude et Christophe.

Donc, à nous les applis

@Tom,
Oui, ça serait très intéressant de pouvoir décortiquer la fonction alternateur.

Et puisque tu vas t'y coller, c'est très bien et je pense que tu devrais ouvrir un nouveau sujet spécifique.
Les discussions devraient très profitables.

@++

OK Alain je vais donc ouvrir un sujet Alternateur!

ASL,

je n'arrive pas à comprendre comment tu fait pour décaler les phases de 120°.
Peux-tu détailler un peu cette partie stp?

Merci

Kena

Bonjour René,

Oups ! Je viens de voir à l'instant que je ne t'ai pas répondu.
J'en suis sincèrement désolé.
Ca fait 10 jours déjà et en plus, vu le très faible nombre de messages postés en ce moment, j'aurai pu/du réagir beaucoup plus vite.

Pour ta question, je vais préparer bien sûr la réponse mais avec (encore   ) un petit délai car l'explication est purement dans les détails électronique et pour que se soit condensé et compréhensible il me faut... si possible, bien l'expliquer.

@++