Becker FAQ valg av dynamoer

siden 1986

FAQ

Frequently Asked Questions & svar

Valgets kval, men det er ikke helt det. Å velge riktig dynamo er avhengig av flere faktorer. Penge burde være den siste en skal tenke på siden det hele avgjøres ren teknisk. Det finnes heller ikke noe kompromi siden det er følgende faktorer som avgjør det hele. Feste, effekt, remdrev: Dynamoer velges etter enkle regler som skal ivaretar behov av alle omstendigheter. De første grunnlagene er vanligvis 1. festemulighet 2. remdrevet som skal levere kraft 3. maksimal motorturtall / tillatt turtall på dynamoen 4. batteribanken som skal lades og/eller forbruk som skal forsynes 5. tid som enten kan eller må til i regnestykkett Dynamoeffekt i forhold til batterier, viktig å huske. Dynamoer burde velges bl.a. etter isolasjonsklasses og beregnet arbeidstemperatur. Ellers gjelder det også regler mht. forholdet dynamo - batterikapasitet. “Vanlig” er alt mellom 30 og 120A på dynamo og bly-syre/Gel batteribanker med opptil 600Ah. “Vanlig” forutsetter dynamoer som faktisk er ueffektive pga. kun intern/analog regulering. Med ekstern regulator bør forholdet dynamo/batt-kapasitet gjerne være <1:4. (f.eks. dynamo 60A = 240Ah batterikapasitet.) Med AGM bor det være <1:3 pga. særdeles lite motstand/stor strømopptak av AGM som derfor generelt utvikler mer temperatur på dynamoer også uten ekstern regulator. Sammen med Litium blir det enda verre, forholdet mellom dynamo og batterikapasitet bør ikke være mindre enn 1:2 hvis det er et bra dynamo med høy isolasjonsklasses allerede. Spør du personlig så anbefaler vi gjerne også 1:1 hvis det er mulig. Hvor mye kan dynamoer belastes Bortsett av få dynamoer som er spesiell konstruert (med spesiell regulator/hus/kjøling/redusert viklinge, mm) finnes det stort sett ingen “normal” (standard smal frame, som er montert på bil og båt) dynamo som tåler høy belastning over lang tid. Mange sier at dynamoene må tåle det den er stemplet med, og for det meste er det så, men ingen forteller samtidig hvor lenge dynamoen skal tåle krevende forhold. Produsenter orienterer seg på gjennomsnitlig bruk, og det forklarer hvorfor dynamoene på f.eks. bil er beregnet på gjennomsnitlig godt over 100% mer effekt enn bilen klarer å bruke selv. Bare så holder dynamoer lenge. Det samme gjelder for produsenter av båt- og andre motorer, som da jo ikke må forutsette at nå “du” installerer 500Ah AGM istedenfor bare et startbatteri og 100W belysning. Større batterier og mer belastning spiser dynamoer, og derfor bør du tenker hvor mye du ønsker å slite på dynamoen. Alle dynamoer, men i alle fall standarddynamoer med mindre isolasjonsklasses uansett, burde vernes ved å installere noe strømbegrensning straks den må lade over forholdene som er beskrevet ovenfor. Men det er heller ikke feil og forebygge heller, både dynamoer og batterier trives i stabile forhold. Vi anbefaler gjerne enten ekstern strømbegrensning (f.eks. BB-ladere) i størrelse som ikke henter mer enn 60% fra dynamoen, eller intern strømbegrensning (generell/konstant effektbegrensning med spesiell regulator, f.eks. Balmar) som ikke tillater mer enn 80% og gjerne enda mindre effektuttak fra dynamoen over hele effektkurven. Med regulatorer fra Balmar kan dynamoen justeres i 7% trins til alt mellom ca. 55% og 100% effekt. I motsetning til en del andre anbefaler vi heller ikke å satse på effektreduksjon ved bare å redusere ladespenningen når dynamoen blir for varm. Reduseringen bør helst skje lenge før dynamoen nærmerer seg grensen, slik at den ikke kommer i strid med varmen i kjernen som kan økes når store forbrukere (f.eks. invertere) slår inn. Det samme gjelder ikke bare for Lithium, men også ved bruk av større AGM- eller Deep Cycle Gel-batteribanker. Du som eier bobil bør gjerne være dobbelt forsiktig. Med ekstra batterier har du omsider 3 forbruks-grupper, nemlig - bilen selv (motorstyring, vifte, viskere, diverse varmere, belysning mm.) som fort kan svelge 40 - 60A (og mer) - forbruk i bodelen (ekstra varmere, invertere, belysning, kjøleskap, mm.) som fort kan bli 5 - 15A (og mer) - og så kommer batterier, som enten ofte alene kan trekke mer enn dynamoen kan produsere, eller som er for små for store dynamoer (alle batterier må også lades strømbegrenset. Les FAQ “Batterier”). Strømbegrensning mellom dynamo og bodelen er altså elementart viktig for dynamoen. Men ofte også for batterier, som så med god ladestyring for ekstra bra lading og stell på reise.

Hvilken dynamo

Lite tid, men ønsker å lade rask likevel? F.ks. med seilbåt eller ønsket rask etterlading ved tomgang og redusert motor-gangtid? Kunststykket heter lade-akseptans og beskriver enkelt hvor mye strøm et batteri klarer å svelge. Ladeakseptans kan beregnes på to måter. Vi pleier å forenkle det mht. databladene som foreskriver det som er best for batteriet etter dype utladinger. Et eksempel: Utgående ifra 100Ah-AGM som etter databladet skal lades strømbegrenset med 35A maks. En pleier å bruke 200Ah ila. en helg. På båten finens det 2 batterier som uttlades med 100% = minst levetid for batteriene. Lading må begrenses til 2x 35A = 70A = ladetid 2h og 51 minutter. Vi øker på kapasiteten, slik at utladingen begrenses til 50% = ofte også tredobling av batteriets levetid i forhold til 100% utlading. Dette betyr 4 stykke 100Ah, og mulighet for 4x 35A l= 140A ladestrøm. Dynamoen er blitt valgt slik at den kan levere 140A. Lade- og motorgangtid blir da teoretiske 200 : 140 = 1h 25min = halvert. Nå øker vi kapasiteten til 6x 100Ah = 600Ah, utladingen begrenses da til <30% som ofte er også batteriteknisk best siden det medfører firedobling av batteriets levetid. Nå kan vi lade med 6 x35A = 210A Dynamoen er blitt valgt slik at den kan levere 210A = 57 minutter lade- og motorgangtid, uten å slite på batteriene. Forskjellen i forhold til første eksempelet er nesten 2 timer. ====================================== Andre mulighet: Økning på strømmen i forhold til beregnet ladeakseptans. De fleste AGM og noen Gel-batterier har så lite motstand og så høy akseptans at den lett kunne svelge minst like mye strøm som den har kapasitet i Ah. I vårt eksempel ovenfor betyr dette i teorien at vi kunne lade med vanvittig høy strøm når batteriene bare er tomme nok for å svelge så høy strøm. Likevel er det vanligvis ikke til å anbefales siden det blir kraftig slitasje på batteriene og mulighet for thermiske skader som reduserer batterienes levetid dramatisk.

Hvor mye effekt, for å få dette optimal. Batteriene som lades og forbrukere som skal forsynes parallelt er det samme som ved utvalg av landstrømladerere. Men i tillegg skal det også tas hensyn til strømbehov av navigasjon, instrumenter, autopilot m.m. Noen trenger bare få ekstra Ampere, andre sliter med flere titals Ampere belastning. Ikke helt på slutten bør man ta en titt på dynamoenes tekniske spesifikasjoner og ikke minst miljøet (f.eks. temperaturen) den skal arbeide i. Ren for batterilading regner man gjerne 10% av batterikapasiteten som minst mulig ladestrøm. Enda mindre effektiv ladestrøm er ikke bra for batteriene flest hvis batteriene lades med høy spenning. Men bortsett av batteriene finnes det en rekke faktorer og belastninger som dynamoene må tåle. En av dem er temperatur, og den får man bare kontrollert med tilstrekkelig lufting eller kontrollert strøm. Generelt sett er <4:1 et forhold som anses som bra for dynamoer som skal lade bly-syre, eller bly-gel batterier. Det betyr en dynamo som “kan” levere minst 25A per 100Ah + parallelt forbruk. Med AGM blir forholdet gjerne ca. minst 35% mens man samtidig må se på ladestrømbegrensningen som er viktig for AGM pga. vanligvis meget lav indre motstand. Omvendt til problemstillingen med batteriene er det også viktig å vite at dynamoens temperaturbelastning økes jo mindre motstanden på batteriene er. Dette blir enda verre når dynamoen skal lade Lithium-batterier. Her regner vi gjerne med 55 - 70% av batteriets kapasitet, eller -forutsetter foretrukket- ladestrømbegrensning som da reduserer dynamoens belastning på noe tålelig måte. “Kan levere” betyr også at dynamoe skal kunne levere dette også i miljøet der den er, som betyr at den helst skal kunne levere denne strømmen også under krevende forhold. Er utgangssituasjonen dårlig, f.eks. hvis det ikke er mulig å montere passe store dynamoer, da er det best hvis man har god kontroll på dynamoen. Det finnes mange muligheter for å bruke dynamoer både effektiv og sikker samtidig. Vi tilbyr stabile dynamoer og regulatorer som tilbyr justermulighet på faktisk alle parametere. Så er det mulig å styre også ikke-optimale systemene på måte som sikrer best mulig effektivitet ved minimalisert belastning også når ressurcene er begrenset. Vi tilbyr også batteri-til-batteriladere som kan brukes for å begrense dynamobelastningen effektiv og enkelt. BB-ladere velges slik at laderen leverer ca. <70% av dynamoens kapasitet. Det kunne f.eks være noe dynamo som er beregnet til 100A = BB-lader som leverer 50 - 70A. eller også tydelig mindre. Mindre belastning betyr at man kan lade større batterier. NB: Ladestrømbegrensning ved bare å redusere spenningen er -ikke- tilstrekkelig. (Les gjerne også på FAQ om sammenlikning av forskjellige regulatorer.)

Turtall på dynamoer Dynamoer arbeider innenfor faste grenser, og disses varierer fra dynamo til dynamo. Et av begrensningene er dynamoens turtall. (per minutt, betegnet med U/min, rpm, eller 1/min) Det finnes et såkalt “cut-in speed”, som er engelsk og markerer minste turtallet når dynamoen “tenner” / begynner å produsere strøm. Dette kan variere fra f.eks. 800 1/min til 1800 1/min på dynamo. Lav er bra, høy er dårlig fordi ueffektiv. På den andre side finnes det maksimale turtall som dynamoene kan tåle. Maks 1/min varierer kraftig etter type mellom ca. 4500 og opp til 18.000 1/min. Større turtall enn det som dynamoen er beregnet til vill ødelegge den etter bare kort tid. En annen ting er at det finnes en såkalt effektkurve. (Watt / Ampere ved turtall “X”) Dette betyr at dynamoen ikke leverer alt strøm den er beregnet til ved et hver turtall, men begynner med lav effekt ved lav turtall og stiger ved økende turtall. (dette skal ikke forveksles med regulert spenning) I tillegg må man ta være på dynamoens kjøling, som bl.a. er avhengig av turtall og lufttemperatur. Dynamoens temperatur har massiv og direkte innvirkning på både dynamoens effekt og slitasje. Kjølige temperaturer mellom 20 og 40°C ville være best, men med belastning er det ikke sjelden at dynamoer må tåle temperaturer mellom 80 og hele 145°C. Viktig å huske: Det hele betyr at dynamoer drives i begrenset turtall- og temperaturområde “fra - til”. Motorene som “vi” bruker på bil og båt pleier å dreie mellom (idle) 600 og (maks) 6500 1/min. Eldre og større dieselmotorer dreier bare maks 4600 1/min mens marsjfart gjøres ofte ved 1800 til 2300 1/min. Mindre eller moderne motorer derimot pleier å dreie raskere, og brukes innenfor en annen turtall enn store. ...osv. Ser man på disse tallene, og sammenlikner dette med gitte turtall av dynamoer, da ser man at turtallene og belastning på dynamoen må tilpasses både miljøet og belastningen. For å oppnå det varieres remskivene med forskjellige diameter slik at motor og dynamo helst dreier med hver sin beste turtall ved ønsket arbeidsområde. En motor som har en turtallsband fra (n1)800 til (n1)5500 1/min har en reimskive med D =240mm Dynamoen har cut-in ved (n2) 1000 1/min og tåler (n2) 15.000 1/min Vi trenger nå først å beregne remhjul på dynamoen for å unngå ødeleggende turtall. Beregningen er I = (n1 : n2) = 5500:15.000 = 0,37 Beregningen viser at minste motorturtall 800 1/min blir 2162 1/min på dynamoet ved tomgang. Det er et eksempel som passer til denne grafen her Grafiken vises at det kan bety omtrent 73A. Med litt redusert effekt (feltstyring) blir det godt og stabil ladestrøm også ved tomgang.