Regulace derivacniho dynama

[Jiri Matelis]

Chtel Vas pozadat o schema a radu, jak nejlepe regulovat derivacni motor zapojeny jako dynamo. Stitkovy vykon motoru je 300W. Predpokladany odber okolo 100W pri napeti 12V.  Provoz bez akumulatoru. Udajne ma dynamo davat 24V pri 600ot/min. Kolo bude pohaneno vodnim kolem s prevodem.

[raj]

Je treba dynamo "odderivovat" a napajet budici vinuti pres napetovy regulator. Bojim se, ze zde nic profi nesezenete ( leda neco z aut ?),  takze maly bastl, spocivajici ve vyrobe budice. Asi mosfet rizeny komparatorem napeti z kotvy.

[Martin Kurka]

Vážený pane Matelisi,
provoz dynama bez baterie je poměrně složitý na logiku nabuzování pomocí remanentního magnetizmu tak, aby spolehlivě obvod naběhnul. Proto jste odsouzen patrně k samovýrobě, či zakázkové výrobě - nepůjde použít žádný automobilní regulátor.

Tady je moc pěkné a poměrně jednoduché  zapojení (ono vypadá složitě-ale jsou to 4 tranzistory a jeden integráč)  regulátoru s náběhem z dynama jeho remanentním napětím, bohužel je bez plošného spoje. Ale je  včetně elektronické ochrany proti proudovému přetížení a proti zpětnému chodu z kapacitní zátěže čí baterie. Takže pro vás naprosto bezúdržbový  regulátor.
Snímací odpor elektronické pojistky R1 bude třeba zvýšit na 0.018Ohmu/1W pro Vámi požadovaný proud 8A.
Navíc je zde krásně popsaná funkce.
článek z 
http://ludens.cl/Electron/dynareg/dynareg.htm

Profi výrobek budete asi muset hledat někde mezi řízením dynam pro jachty.

[Jiri Matelis]

   velice za odkazy a info. Neco takoveho jsem marne hledal na strankach.
Jeste bych se rad zeptal pana Kurky, zda nebude problem provozovat regulaci bez zapojene baterie, kdyz v originalnim zapojeni s tim neni pocitano. Tranzistory jsou sice chraneny diodami proti stupidni obsluze, ale neprojevi se to kratsi zivotnosti apod.

[Martin Kurka]

Vážený pane Matelisi,
teoreticky díky tomu velkému elektrolytické mu kondenzátoru na výstupu by to mělo fungovat dobře, klidně jej zvětšete.
Ale praktické zkušenosti s ním nemám, zapojení však vypadá velice slušně a podle textu je několikrát ověřené. V nejhorším případě pomůže malý NiCd akumulátor na výstupu mezi B+ a B- a jedno automobilní relé s cívkou zapojenou mezi D+ a D- a výstupní kontakt  relé z B+ na spotřebiče.

Vzhledem k Vašemu menšímu odběru doporučuji na místě Q4 místo 100V IRF 540 dát 200V IRF640, cenový rozdíl je 6 Kč.

Jestli se bojíte přepětí, tak to bych se spíš bál při chodu bez baterie náhlého kompletního odpojení zátěže - nějaký spotřebič bych doporučoval mít připojený trvale.
Jinak elektronická pojistka, která je součástí zapojení) vám hodně zachrání (přepětí po korektně odlehčených zkratech).
Jestli si necháte udělat návrh plošného spoje, tak se vám vyplatí si nechat vyrobit 2 kusy elektroniky Výrobní náklady budou mizivé a můžete si případnou opravu udělat laicky výměnným způsobem - zvláště, když vývody do desky dáte na autokonektory.

Pro klid duše bych z katody diody D1 dal na B- varistor, třeba ERZC10DK390 (31V DC),  těch 6Kč do něj investovaných se vyplatí.

Budu celkem rád, jestli pak dáte sem nějaké zkušenosti, nebo návrh plošného spoje, nebo jestli to poskytnete na
http://mve.energetika.cz/vodnimotory/kola-obecne.htm,
kde je asi nejlepší, co jsem kdy o vodních kolech a turbínách četl.
Jestli pojedete na horní vodu, tak doporučuji autoregulační vantroky se skluzem.
Jestli pojedete celoročně, tak si elektrolytické kondenzátory v regulátoru pořiďte mrazuvzdorné.
V každém případě, dobře chraňte regulátor i dynamo proti vodě, vlhkosti a vodní tříšti, ať z toho není galvanická linka na výrobu vodíku a kyslíku a na rozpouštění kovů dynama a regulátoru.

Rady pro experimentován í -
Zvětšením R11 na 100 kOhm (110 kOhm) se dostanete na 24V výstupní napětí ( pokud se dostanete při celoročním dostatku vody na vyšší otáčky dynama). Při 24V budete mít daleko nižší ztráty v rozvodech, spotřebiče a měniče mají vyšší účinnost.

[Jiri Matelis]

 pana Kurka,
velice Vam    za obsahle vysvetleni daneho problemu. Vidim, ze se v dane problematice vyborne orientujete a velmi ocenuji Vasi pomoc. Vodni kolo mam hotove a jiz se toci. Pokud mate zajem mohu poslat foto mailem.
Ma adresa je bednamon@volny.cz.  Stranky pana Laiky znam velmi dobre, kolo je postaveno cele dle jeho navodu a vypoctu. Mohu jen potvrdit Vase slova, ze nic lepsiho jsem na webu ohledne vodnich kol nenasel.

   za navody k experimentovan i, ale obavam se, ze na 24V (ac jsou mnohem vyhodnejsi) se nedostanu. Maly prutok a spad me nedovoli dosahnout vetsich vykonu. O nabyte zkusenosti se rad podelim.

Jeste si dovolim mit na Vas par dotazu.
1) Elktronicka pojistka. Dynamo je konstruovano na 300W cca stejny vykon jako navrhnuty regulator. Je nutne elektronickou pojistku nastavit na nizssi proud?
2) Predpokladam nastalo pripojene osvetleni. V pripade nahleho odpojeni zateze by nemelo napeti prekrocit 16,5V, coz se stane i v pripade prepaleni pojistky (nechci setrit na varistoru, zajima me to ciste technicky)?

[raj]

Jeste jednu poznamku:
Jedna-li se jen o napajeni osvetleni, tak bych to s tou regulaci moc neprehanel, i kdyz popsane zapojeni se da v pohode ubastlit za pul dne. 300W / 24V vam dava vnitrni odpor  cca 2 ohmy, coz zkratove pomery v pripade derivacniho stroje vyresi v pohode pojistka. Napred bych to zkusil bez regulace, uvidite co a jak, dobastlit se da vzdy.
Jinak tech 100Hz PWM uvedenych v navodu se mi zda malo, zkusil bych zahybat kondenzatorem C5.

[Martin Kurka]

Vážený pane Matelisi,
jestli to máte jen na osvětlování, tak tohle zapojení je už dost silný kalibr, ale zase vám ty žárovky nebudou poblikávat (někdy když jede spojka plochého řemenu přes řemenici, mění se na mžik otáčky a na žárovce to může být vidět.
Na oněch kvalitních stránkách pana Laiky je i jednodušší zapojení regulátoru derivačního dynama, se kterým asi vystačíte, i když já osobně bych volil toto.
A to pouze z hlediska, kdybych chtěl připojit nějaký fajnovější elektrospotřeb ič - měnič 12(24)/230V, bateriový televizor či nabíječky elektroniky.

Nápady pana Rajmonta jsou pro vás v tomto případě pouhého napájení žárovek velmi dobré, zkuste to nejprve bez regulace. Výstupní napětí derivačního dynama  bez regulace je prakticky přímo úměrné otáčkám. Jestli máte konstantní otáčky, pak pevným odporem do série s budicím vinutím nastavíte potřebné nižší výstupní napětí - z 16V na 12V. Odporem v buzení nastavíte napětí, které měříte v místě spotřebičů a to vám vykompenzuje úbytky na přívodech. Dříve se to jinak nedělávalo.
Takže bych začal pojistkou na výstupu dynama a posuvným odporem do série s buzením (před pojistkou) a varistorem za pojistkou.

Regulace je výborná, pohybujete-li se s elektrickou zátěží blízko mechanickému výkonu motoru, budete- li mít rezervu, nedělejte si s tím až tak hlavu. A budete- li používat místo žárovek kompaktní zářivky na 12 či 24V, tak asi nějaký pokles nepoznáte asi vůbec.
 

 za navody k experimentovan i, ale obavam se, ze na 24V (ac jsou mnohem vyhodnejsi) se nedostanu. Maly prutok a spad me nedovoli dosahnout vetsich vykonu.

 
Tady nejde o výkon, ten zůstane shodný podle zátěže. Například  24V žárovka  50W si vezme 2,1A ale12V žárovka 50W 4,2A. Obě tyto žárovky výkonově zatíží dynamo a vodní kolo naprosto stejně (50W). Jen pro 24V budete potřebovat převod do rychla 2x rychlejší a tam by mohly být vyšší ztráty, bude-li nutný další stupeň převodů. Ale rozvody 24V budete mít daleko lacinější - poloviční proud je čtvrtinový průměr vodičů na stejné ztráty a hlavně dynamo bude mít menší vnitřní ztráty, a při slušné vodě můžete bez problému dostat ze soustrojí vyšší výkon, zkratové proudy budou vyšší a spolehlivě vypnou pojistku...
Jestli půjdete na 24V, spočítejte převodový poměr tak, aby dynamo dávalo asi 28,8V, ať máte rezervu na regulaci napětí (napětí je přímo úměrné otáčkám, takže  cca 700ot/min),  obdobně na 12V otáčky tak 350ot/min pro  14,4V (mimochodem jsou to napětí nabíjení olověných akumulátorů)

Druhá připomínka pana Rajmonta o 100Hz PWM je také případná, máte menší stroj a tím rychlejší elektromechani ckou konstantu dynama a tím bude po radě pana Rajmonta (zmenšení C5 třeba na polovinu) regulace čipernější.
   

1) Elktronicka pojistka. Dynamo je konstruovano na 300W cca stejny vykon jako navrhnuty regulator. Je nutne elektronickou pojistku nastavit na nizssi proud?

Z hlediska případných zkratů je jeden problém možnost odbuzení derivačního stroje a následné přepólování remanentního magnetizmu a vlastně přepólování úplné . U klasických žárovek to není problém a u valné kompaktních většiny také ne.
Druhý problém je, že špatně dimenzovaná pojistka nevypne zkrat či velké přetížení

Nevypne - li přetížení, chybí ochrana proti spálení vinutí dynama při dlouhodobém přetížení,  jinak dynama jsou vděčné a robustní stroje, které si toho nechají krátkodobě elektricky hódně líbit.

Nevypne - li zkrat, na konci vedení, pak se z přívodních vodičů stávají topné kabely (lepší případ) nebo se nejtenčí přívodní vodiče do ruda rozpálí a zapalují (problém zapálených aut od zkratu autoelektriky). Elektronická ochrana je přesnější a netrpí lidským faktorem - že tam dá místo příslušně veliké pojistky někdo "hřebík".
V každém případě si odzkoušejte udělat na úplném konci vedení zkrat a kontrolu, zda pojistka vypadne i při minimálním průtoku vody. 

Obecně správná dimenze jakékoliv pojistky (i mechanické) je u každého technického zařízení důležitá. Snížení elektronické pojistky na správnou hodnotu je i pro vás výhodné z konstrukčního hlediska - snímací odpor můžete složit paralelně z hotových odporů a nemusíte jej vinout a ladit z odporového drátu. Nižší velikost pojistky chrání soustrojí při elektrickém zkratu od vyšších mechanických rázů na převody (vodní kolo působí jako setrvačník a dynamo se při zkratu chová jako zabržděné).


 

2) Predpokladam nastalo pripojene osvetleni. V pripade nahleho odpojeni zateze by nemelo napeti prekrocit 16,5V, coz se stane i v pripade prepaleni pojistky (nechci setrit na varistoru, zajima me to ciste technicky)?

Čistě technicky, dynamo má vinutí - cívku. Její indukčnost je nemalá. Zánik procházejícího proudu cívkou způsobí, že se cívka snaží energii do sebe naakumulovanou někam odevzdat. Při výpadku pojistky nemá kam (spotřebič je odpojen) a vyrábí vysoké napětí opačné polarity - to je elektromagneti cká indukce.   Když to přeženu, klidně na svorkách náhle od 1,5 V monočlánku odlehčené pořádné cívky naměříte špičku -1000V.
Čím je vyšší indukčnost cívky a čím je rychlejší odpojení cívky, tím je indukované napětí vyšší.  Opravdu je to vysoké napětí, těch pak následných trvalých 16V odlehčeného dynama škodu ničemu neudělá.
Ale tahle špičková přepětí, nota bene opačné polarity se elektronice vůbec nelíbí. Nemusí se líbit ani navlhlému vinutí dynama a to se prorazí. A varistor  tyhle ostré špice ořeže na přijatelných třeba zde 30V- a to u obou polarit napětí a tu energii cívky pohltí a rozptýlí v teplo. Takové  varistory 200-300V přes svorky dynama (buzení i kotvy) ještě před pojistkou pomohou životnosti stroje také.

Pokud mate zajem mohu poslat foto mailem.
O nabyte zkusenosti se rad podelim.

 Když kliknete zde na  Rozšířené možnosti...,  můžete se zde s fotkou pochlubit všem elektrikářům, určitě je to bude zajímat. Už slyším od ženských něco o hračičcích...

[Jiri Matelis]

Puvodne jsem regulaci nepredpokladal . Jenze po testovani dynama si tak jisty uz nejsem.
Dynamo jsem tocil akumulatorouvo u vrtackou. Při otackach 350 ot/min jsem na vystupu nameril cca 5V. 12V jsem dosahl při cca 700ot/min (hruby odhad). Nutno podotknout ze budici vinuti bylo pripojeno primo bez odporu, tzn. nejvyssi budici napeti pri danych otackach.
Po pripojeni zarovky 20W/12V, zarovka blikne a zhasne. Permanentni sviceni zarovky nastane az při vybuzeni dynama na cca 30V pri cca 800ot/min. Pote otacky klesnou na cca 500 –600 ot/min a napeti se drzi na 12V. Abych rozsvitil 40W/12V zarovku musim vybudit dynamo na cca 50V. Abych se priznal tato zavislosi mi není zcela jasna. Predpokladam, ze tento problem lze odstranit prave regulaci.

Dále pro co nejlepsi ucinnost vodniho kola je třeba navrhnou vhodnout prevodovku, zde vicestupnouvou . Uvadite 700 ot/mion pro 24V a 350 ot/min pro 12V. Muzete mi poradit, zda se tyto otacky daji vypocitat nebo je to jen Vas odhad. Při těchto otackach Vami uvedene hodnoty (14,4V) nedocilim. Jak uvadim vyse, při 350 ot/min se dostanu na 5 - 5,5V na vystupu, v pripade 12V zarovka (20W) pouze blikne. Z toho usuzuji, ze dynamo není schopne v tuto chvili dodat dostatecny proud  1,6 A. Otacky zatizenim klesnou a budici vinuti není schopno vybudit dynamo na 12V.

Je to dano tim, ze vrtacka nedokaze udrzet konstatni otacky?Vrtacka sice dokaze tocit dynamem i zatizenym, ale je prilis „mekka“ a proto je nutne roztocit dynamo na vyssi otacky abych se po zatizeni dostal na jmenovite napeti? Porad to, ale neresi pripojovani ruzne zateze, samozrejme v mezich moznosti (0-100W).

Obrazky poslu pozdeji, mam pouze prilis velike, které prekracuji povoleny limit 1MB.

[Martin Kurka]

Vážený pane Matelisi,
trocha teorie nikoho nezabije, stanete se odborníkem na svoje dynamo.
Vycházím z Vašich prvních údajů
- jmenovitý pracovní bod dynama má být max 300W při 24V a při 600ot/min (max.12A)
To je na OBR.1 bod "P".
Když při konstantních otáčkách zvyšujete plynule zatížení derivačního dynama, pohybujete se po zelené části křivky z napětí napřázdno Uon do pracovního bodu P  - tam je napětí 24V a proud je při 300W výkonu asi 12A. Vše při KONSTANTNÍCH otáčkách 600ot/min.
Pokud zátěž dynama dále roste přetěžujeme dynamo tepelně a výkonově - jdeme  po červené části křivky do bodu zvratu. V něm už proud zátěže začíná krást budicímu vinutí potřebný budicí proud a křivka se ohne.
Takže když žárovkou se studeným vláknem dynamo přetížíte, skočí pracovní bod na hnědou část křivky na falešný pracovní bod F.
A při snižování a zvyšování zátěže se pohybujete po hnědé části křivky.
Žádná regulace vám tu nepomůže.
Regulace udělá to, co vidíte na OBR.2 - výstupní napětí se bude se pohybovat podle modré křivky v pásmu regulace nejprve pěkně vodorovně, po přetížení dynama jedete zase po části přibarvené červeně a jste zase v háji.
Tohle vše byly grafy pro jmenovité otáčky.
Pokud budete měřit při různých nižších otáčkách naměříte ASI něco jako je na OBR. 6. S klesajícími otáčkami se křivky přimykají k ose napětí až pod jisté kritické otáčky se dynamo nenabudí vůbec.
Na svislé ose vynesená napětí dynama naprázdno jsou přímo úměrná otáčkám. Proto i všechny P pracovní body všech křivek budou s otáčkami zhruba lineárně závislé.

Jak z toho ven, že?
Bez změření Vašeho dynama to nepůjde.
Doporučuji vám si z cyklistického tachometru vyrobit otáčkoměr. Na OBR.4 je námět, jak zapustit vlepením ferritový magnet do kruhové destičky z překližky. Na průměru destičky vůbec z hlediska měření nezáleží, čím menší, tím menší protiváhu pro vyvážení magnetu budete muset či nebudete muset dát proti němu.
Na cyklokomputeru nastavte obvod kola 60cm, (nebo 6cm) a údaj v km/hod bude odpovídat otáčkám za minutu (nebo 10x otáčky za min).
Vzhledem k vysokým otáčkám a spínacím frekvencím jazýčkového kontaktu budete muset nastavit snímač cyklokomputeru dost stabilně a pečlivě - největší citlivost má jazýčkový kontakt kolem 1/3 od konce zátavu  OBR.5 na pouzdrech čidla cyklokomputeru bývá v tom místě ryska.
No a pohon dynama udělejte raději pořádnou síťovou vrtačkou s regulací otáček (budete měřit dlouho...).
Nejprve při chodu bez zátěže, jen s voltmetrem na svorkách postupným zvyšováním otáček najděte, od jakých otáček se dynamo samo nabudí. Pak si  pro postupně zvyšované otáčky pište, kolik dává dynamo naprázdno. Zejména v oblastech které vás zajímají - nad 12V a nad 24V.
Pak si pomocníkem nechte udržovat konstantní otáčky, zapojte na výstup výkonový reostat  cca 50 Ohm (nejlepší jsou nezničitelné šoupáky z nějakého školního fyzikálního kabinetu) a do série s ním nějaký odpor 2 Ohmy ,  který vydrží 300W - ne žárovku (odpory lze chladit ponořením do vody).   
Laborováním při postupném pomalém snižování odporu zkuste, jestli vůbec jsou nějaké otáčky, kdy dynamo dá na 12V více než 8A . Obávám se, že podle obrázku 6 nebude křivka  pro dané otáčky dost vpravo a že tento bod v zelené oblasti vůbec nemusíte docílit.
Zatěžujte vždy od napětí naprázdno a když vám to skočí do hnědé křivky, zátěž zase odpojte a kritický bod pro dané otáčky si vyneste do grafu.
Nezapomeňte pomocníka dost peskovat, aby při měření stále držel konstantní otáčky, jinak se k ničemu pořádnému nedobabráte.

Takže z toho je patrné, že jít na vyšší napětí je výhodné i z důvodu využití dynama.
Tím vám bude jasné, jestli můžete jít na 12V, nebo jestli budete muset jít na  24V.
Vlastně najdete ten správný pracovní bod a správné otáčky.
Dále zjistíte, jak velký bude rozdíl mezi napětím naprázdno a napětím v pracovním bodě, jestli budete potřebovat nutně regulaci.
(Regulace výstupního napětí vřazováním odporu do budicího vinutí dokáže snížit výstupní napětí také jen na jistou mez a pak od kritického odporu už se dynamo nenabudí vůbec a nedává žádné napětí - to si pak zkuste také)

Pak zkuste, jak se bude napětí dynama chovat po připojení studené žárovky - jak při připojení vypínačem, tak při rozběhu dynama z nulových otáček.
 
A pak až si spočítáte potřebné převody, nainstalujete dynamo se modlete, abyste to nemusel někdy absolvovat znova

Obrazky poslu pozdeji, mam pouze prilis velike, které prekracuji povoleny limit 1MB.

Není nic jednoduššího, než třeba v IrfanView jim zmenšit rozměr na 1024x(768) a kvlalitu jpg na 75%.

[Jiri Matelis]

   za vycerpavajici vyklad. Nyni vidim, ze stavba vodniho kola (kolecka) neni zas az takova sranda, pokud to chce clovek dotahnout do konce.
Jinak Vase grafy a teoreticky vyklad me veĺmi pomohl a pomalu se zacinam orientovat.
I kdyz az takova slava to neni.
S temi laboratornimi pokusy jste me dostal. Shanim bily plast, reostat a laborator.
Pokusim se neco namerit a napisu jak jsem dopadl.

Posilam foto kola.

[raj]

to Kurka: Jen odbocim - nerika Vam nic doc.  Mericka  a jeho "vyhazovaci" Teorie obecneho elektrickeho stroje ?   

[Martin Kurka]

To Rajmont:
Já měl to štěstí na doc.Suchánka - jednoho ze čtyř opravdových pedagogů, na které jsem měl v životě štěstí od základní školy včetně a ten nás plevelné elektrikáře - slaboproudaře - elektrické stroje naučil k úplnému pochopení. A poučky typu  "...řešení rovnice (30) pro i(q) a rovnice (33) pro ω(m) je známé řešení diferenciální rovnice 2.řádu s konstantními koeficienty...". u něj neobstálo a já už dnes ani nevím vocogo, ale že je moment ss motoru úměrný proudu a u sériového kvadrátu proudu si pamatuji dodnes.
Já vím, že by měl pan Matelis asi teoreticky mnohem jednodušší  udělat budicí charakteristik u naprázdno a z proložené odporové přímky budicího vinutí a přímky zatěžovacího odporu graficky vystřihnout zatěžovací charakteristik u, ale ať si lámu hlavu jak chci, nedokážu mu jako laikovi líp vysvětlit a poradit mu jednodušeji.
Jestli vás napadne něco na co jsem zapomněl, sem s tím, už je to vše moc dávno a poslední dynamo co jsem měl v ruce byl macek z Ward-Leonarda s kompenzacemi a   natáčecími póly.
Podle obrázku provedení Ponceletova kola a jeho nastavovacích prvků je pan Matelis řemeslný pečlivka a šikula a díky včasně položenému dotazu se nedočká rozčarování, které by asi prožil bez změření jeho dynama.   
Jelikož má po výrobě kola asi pěkně zesílené svaly doufám, že mu bílý laboratorní plášť, který si shání nebude úzký v ramenou.

[vencak]

Tak  to tu pročítám a zjišťuju že pan Martin Kůrka je machr i přes SS stroje. Nedělal jste v bývalém MEZ Vsetín?? Já tam byl v 92 na exkurzi  :-)
Pane Kůrka ,  dotaz, mám SS motor 24V 400W a chci ho dát na kolo jako pomocný motorek. Mám dvě olovo Aku 12V/13Ah a rád bych je jízdou z kopce dobíjel. Jak se to prakticky realizuje ta rekuperace? Díky za info.

[raj]

Pokud se jedná o olověný akumolátor, tak jej jízdou z kopce nedobijete. Docela dlouho mu trvá, než pochopí, že se má nabíjet a to už většinou kopec končí.
to Kurka: To ja mel pech. Teorie obecneho elektrickehp stroje spociva v napsani  Maxwellovych rovnic pod sebe a po huste popsanych 4 stranach formatu A4 z toho vypadly jine  rovnice stejne nic nerikajici, jako ty na pocatku.

[Martin Kurka]

To Rajmont:
Asi myslíte jako podle tohoto Kantorka, že? (Škoda, že ho nemám ve velkém rozlišení)

To Vencak:
13Ah je zoufale málo na trakci 400W motoru (odběr 33A a více).
Leda byste měl derivační motor a používal jej pouze s kopce dolů jako elektrodynamic kou brzdu do těch akumulátorů (stačily by se jak říká pan Rajmont prohřát, než by se začaly nabíjet) a do kopce ty akumulátory byste v rámci tréninku vozil jako zátěž..
 
Koukněte se sem na WWW.CYCLESTAR. CZ a uvidíte, že to je vše trochu složitější a s 15 000 v kapse jednodušší.
Ten trakční motor byste musel sériový, ale z něj nejde jednoduše (a mnohdy ani složitě)  rekuperovat. Většinou musí mít ještě přídavné budicí vinutí či jinou fintu.
V dnešní době se proto a i z mnoha jiných důvodů používají bezkartáčové elektronicky komutované motorky a pro kola se dělají ve tvaru bubnové brzdy pro vpletení do kola.
Jestli máte hodně času, možná byste uspěl s nějakým řídícím modulem z elektrokoloběž ky http://www.halman.cz/?page=nahradni-dily-kolobezky&orderBy=price_DESC
ale pokud něco jiného umíte, tak si svojí prací vyděláte na profi pohonnou sestavu bratru za 6000 bez baterek a nabíječky
http://www.cyclestar.cz/elpohony.html
a ušetříte si spoustu starostí jako průkopník slepých uliček. Jde o to, aby to přežilo i zalití vodou při dešti, bylo to jištěné proti zkratu a neupadlo to za jízdy pod kolo a nekouslo se to v plné rychlosti (lety přes přední řidítka s olověnou baterií v zádech).
BTW MEZ Vsetín mi nic neříká a Vsetín mám ze Sudet dost daleko.

[Jiri Matelis]

Laboratorni plast jsem nesehnal, zato mam dva 4 ohm zatezovaci odpory a tachodynamko. Na zaklade vaseho naznaku merit charakteristik u dynama naprazdno a pomoci tecny urcit pracovni bod jsem nasel nasledujici postup mereni:
http://www.sweb.cz/spscv-elstroje/11w.doc
1. pokud budu merit charaktristiku dynama naprazdo viz obr. schema.jpg jaky potrebuji odpor v serii s budicim vinutim, kolika watovy, jsem zase u vykonoveho reostatu?
2. mam-li hotovou charakteristik u naprazdno, urcim pomoci tecny viz obr tecna.jpg pracovni bod P1. Neni mi vsak zcela jasne jak urcim bod P2.
3. pokud jsem tomu porozumel spravne, bod P1 mi urci max proud a napeti pri danych otackach.
Pokud chci dynamo max zatezovat 100W proud pri 12V bude 8A mel bych se dostat pri jmenovitych otackach na tuto hodnotu snizovanim odporu budiciho vinuti, coz s nejvyssi pravdepodobnos ti dynamo pri tomto napeti neni schpopno dodat. Realnejsi bude tento vykon ziskat pri 24V a tomu odpovidajicim otackam, coz bude znacit  proud pouze cca 4A.
4. konecne nedalo by se cele toto mereni osalit, tak ze bych pripojil na dynamo100w/24V zarovku a zjistil na kolik voltu se musi nabudit dynamo naprazdno aby zarovka trvale svitila pri 24V na vystupu. Odectene otacky by pak byly jmenovite a regulace by pak uz jen regulovala proud dle zateze.
 V pripade, ze bych nedocilil pozadovaneho max proudu,  musel bych zmirnit naroky na pozadovany vykon.

[Martin Kurka]

Vážený pane Matelisi, klobouk dolů, vy jste zarputilý hloubal, ty mám rád.
Bohužel nemám žádnou lidskou literaturu, zkusím to popsat vlastními slovy, ale bude to hodně dlouhé a na pokračování

1. pokud budu merit charaktristiku dynama naprazdo viz obr. schema.jpg jaky potrebuji odpor v serii s budicim vinutim, kolika watovy, jsem zase u vykonoveho reostatu?

Takže teď pro charakteristik u dynama naprázdno vlastně proměříme derivační dynamo ne jako derivační, ale jako dynamo s cizím buzením.

V dnešní době se vám bude daleko lépe shánět laboratorní zdroj než výkonový reostat.
A také měření bude mnohem pohodlnější.
Doufám, že máte alespoň jeden pól budicího vinutí vyveden ven a není vnitřně připojen paralelně ke kotvě.
Budicí vinutí je na odběr proudu poměrně nenáročné. Nejprve zkuste ohmmetrem změřit jeho odpor - jeho hodnotu Rb si poznamenejte.

Pak si vypočítejte, jak velký proud asi bude vinutí brát na 24V a 12V (I= U/Rb )
Pak si sežeňte regulovatelný  laboratorní stejnosměrný zdroj  0-24V(0-30V, 0-60V...) který bude dávat až ten příslušný vypočítaný proud na 24V.
Přes svorky zdroje připojte obyčejnou  diodu, katodou na (+) svorku zdroje ,  anodou na  (-). To je ochrana laboratorního zdroje proti zničení přepětím při odpojení budicího vinutí (uvidíte, jaké krásné dlouhé oblouky budete tahat při odpojování budicího vinutí a proč v obrázku 1 návodu na měření tam mají jinak zbytečný reostat zapojený jako potenciometr).
No a nyní můžete připojit budicí vinutí na laboratorní zdroj. Polarita budicího vinutí bude určena tak, že jeden pól budicího vinutí je společný s pólem kotvy dynama (nejčastěji (-) a druhý pól už musí být (+).
Teď můžete zpřesnit měření odporu budicího vinutí ohmmovou metodou - změřte nějaký bod, třeba proud při 5V na zdroji a R=5/I

Ke kotvě dynama připojte voltmetr a na laboratorním zdroji nastavte 0V (proudovou pojistku zdroje je-li  stavitelná dejte výše než je vypočítaný max. proud)
Roztočte dynamo na jmenovité otáčky a měřte charakteristik u naprázdno. Pomalým zvyšováním budicího proudu od 0 až po maximální proud při těch 24-30V na zdroji dostanete bod po bodu měřenou charakteristik u - přesně podle návodu měření charakteristik naprázdno, na který jste odkazoval.
Na laboratorním zdroji bývá  voltmetr i ampérmetr, tam uvidíte hodnoty budicího proudu a informativně i napětí.
Po chvilce malování dostanete modrou křivku z OBR11. Na vodorovné ose je budicí proud, na svislé je napětí na kotvě bez zátěže.
Všimněte si, že na svislé ose nezačíná napětí na 0V, ale na napětí, které dělá remanentní magnetizmus.
Musí se vám ta křivka nahoře takhle ohnout, těsně před a v té mírně stoupající oblasti za tím kolenem je pracovní oblast dynama.
Teď proložíte zelenou přímku odporu budicího vinutí podle OBR12. Jeden bod jde z bodu [0;0],  druhý vynesete jako 24V na svislé ose a proud který teče budicím vinutím při 24V (to je ten co při 24V ukazuje laboratorní zdroj). Podíl tohoto napětí a proudu by se neměl příliš lišit od odporu Rb změřeného na začátku ohmmetrem.
To je odpověď i na Vaši druhou otázku bod Pm je Vámi hledaný P2.

2. mam-li hotovou charakteristik u naprazdno, urcim pomoci tecny viz obr tecna.jpg pracovni bod P1. Neni mi vsak zcela jasne jak urcim bod P2.

Bod P1 - P kritický se určuje obráceně, z hotového grafu. Na schematu z OBR12 je vidět jak se zapojí v reále (ne teď při měření) reostat pro regulaci napětí. Při odporu reostatu 0 Ohm (vyřazen)  je vinutí napřímo ke kotvě a máme bod Pm, který je vykonstruován vynesením zelené přímky podle úhlu jehož tangens je odpor budicího vinutí.   Průsečík se změřenou křivkou naprázdno je bod Pm a svislá souřadnice na ose napětí na kotvě je maximální napětí, které je schopno derivační dynamo dát při libovolném odporu reostatu v buzení (největší napětí je teda při vyřazeném reostatu buzení).
Pod Pkr je určen graficky, když otáčíme přímku budicího odporu až do chvíle, kdy se neprotíná s modrou křivkou buzení. Lépe je to vidět na obrázku "přímky odporu buzení".
Souřadnice bodu Pkr je nejnižší napětí naprázdno při kritické hodnotě budicího odporu.
Zpětně vypočítáme onen kritický odpor, odečteme odpor budicího vinutí(ta přímka je pro souhrnný odpor v buzení)  a máme maximální povolený odpor reostatu buzení. V reále při nastavení reostatu buzení nad tento povolený odpor reostatu dá skokem dynamo výstupní napětí 0. 
Napětí dynama naprázdno při jmenovitých otáčkách bude pouze v rozsahu Uomin až Uomax. Prakticky to určuje i rozsah výstupních napětí při daných otáčkách. Nad Uomax se určitě nikdy při daných otáčkách nedostanete a pod Uomin se dostanete jen o fous podle zátěže.
No a je na čase změřit i odpor kotvy. Budicí vinutí radši zkratujte a rotor zabrzděte. Na laboratorní zdroj připojte kotvu, a protože odpor kotvy bude malý (asi 10x až 100x menší než odpor buzení) vyjde měřicí napětí malinké a musíte měřit napětí přímo na svorkách dynama. Klidně si pomožte proudovou pojistkou laboratorního zdroje - nastavte proud tak 1-2A, zdroj bude ukazovat zkrat.
Bude-li odpor kotvy 100x menší než budicího vinutí, můžete jeho vliv zanedbat a postupovat v dalším grafickém odvození  velice zjednodušeně. 
Pokračovat budu příště, ale už připojím obrázky, třeba se dovtípíte. Posouváním rovnoběžek s odporovou přímkou dostanete z průsečíků graf vpravo. Jeho ocejchování provedete změřením několika výstupních napětí při nějakém zatěžovacím proudu.
Už jen zkusmo vykonstruovaný graf bez ocejchování vám hodně řekne.

3. pokud jsem tomu porozumel spravne, bod P1 mi urci max proud a napeti pri danych otackach.
Pokud chci dynamo max zatezovat 100W proud pri 12V bude 8A mel bych se dostat pri jmenovitych otackach na tuto hodnotu snizovanim odporu budiciho vinuti, coz s nejvyssi pravdepodobnos ti dynamo pri tomto napeti neni schpopno dodat. Realnejsi bude tento vykon ziskat pri 24V a tomu odpovidajicim otackam, coz bude znacit  proud pouze cca 4A.

Pozor P1 je pracovní bod budicího vinutí.  P1 napětí určí, proud ne. Ten je určen zatěžovací charakteristik ou.
Ale opravdu vidíte, že pro dynamo je důležité se pohybovat kolem toho kolena a tak těch 24V je mnohem lepších.

No a na závěr je třeba tohle měření charakteristik y udělat i pro jiné otáčky.
Ještě si při měření dejte pozor na konstantnost otáček, jinak vám vyjdou nesmysly.