Электродвижущая сила, при достаточно малых токах нагрузки на выводах генераторной катушки прямо пропорциональна частоте вращения маховика и, будучи развернутой по времени, представляет собой периодическую кривую, отдаленно напоминающую синусоиду, с частотой, также прямо пропорциональной оборотам коленвала.
На малых оборотах двигателя (около 1500 об/мин) эффективное значение электродвижущей силы равно 12 В, а амплитудное — около 30 В. Это значит, что при работе мотора без нагрузки (откидывании, срезании шпонки, кавитации гребного винта и т. п.) оно достигает 160 В, а амплитудное — около 400 В.
Причина несостоятельности попыток стабилизировать это напряжение при помощи транзисторов, предпринятых рядом авторов (в большинстве — любителей), заключается в намерении гасить на транзисторе, соединенном последовательно с нагрузкой, большой избыток напряжения (т. е. 400—12 — 388 В!). Не учитывается и то, что транзистор работает в режиме усиления, т. е. рассеяния мощности, которая в некоторых режимах исчисляется сотнями ватт, а амплитудное значение приближается к киловатту.
В то же время генераторы подвесных моторов имеют одно весьма положительное свойство. При замыкании на любое, сколь угодно малое сопротивление, ток через них (в том числе и ток короткого замыкания) не превосходит существенно номинальный (для магдино МН-1 и МВ-1 величина тока равна 3,5 А) Это объясняется тем, что на больших частотах вращения коленвала (более чем 1500 об мин) ток в цепи генераторных катушек Ограничивается их индуктивностью рассеяния, а не внешним сопротивлением.
Эта особенность делает безопасным короткие замыкания и позволяет ограничить ток зарядки аккумулятора величиной около 3,5 А без дополнительных устройств.
Кроме того, оно позволяет использовать стабилизаторы с шунтирующими транзисторами или тиристорами.
В приведенной схеме стабилизатора шунтирующие тиристоры работают в ключевом режиме.
Стабилизатор состоит из мостового выпрямителя V1...V4, шунтирующих тиристоров V5 и V6, цепи задающего стабилизатора V7 и R2, диодов развязки V8, V9 и конденсатора фильтра С1.
Работает стабилизатор следующим образом. Ток генератора, выпрямленный мостом, заряжает конденсатор фильтра до тех пор, пока напряжение на нем не превысит напряжения задающего стабилизатора. Как только это произойдет, тиристоры откроются. Ключевой режим тиристоров обеспечивается свойством самостоятельно поддерживать открытое состояние за счет цепей R1—V7—V8 и R1—V8—V9.
Запирание тиристоров происходит в момент смены полярности напряжения.
Поскольку частота тока на малых оборотах двигателя небольшая, приходится использовать конденсатор фильтра довольно значительной емкости. Общий габарит устройства получается около 30X100X100 мм.
Стабилизатор был изготовлен и проверен длительной эксплуатацией в жестких условиях, показав высокую надежность и нетребовательность к месту установки» Ценной особенностью его является то, что напряжение на входе, выходе и всех элементах схемы не превышает номинального (12 В).
Желающим использовать стабилизаторы по данным схемам в качестве реле-регуляторов зарядки аккумуляторов от городской осветительной электросети следует учесть, что включать стабилизатор в сеть можно только последовательно с электронагревательными или осветительными приборами мощностью не более 650 Вт при напряжении сети 220 В и не более 360 Вт при 127 В.
После изготовления и проверки работоспособности устройства можно рекомендовать залить его полностью твердым компаундом.