So erstellen Sie eine Steuerung für einen Windgenerator mit Ihren eigenen Händen: Gerät, Funktionsprinzip, Montageplan

Das mechanische Design des Windgenerators in seiner reinen Form ist nur ein Teil einer vollwertigen Windkraftanlage. Das voll funktionsfähige System verfügt neben dem mechanischen Design auch über eine Reihe elektronischer Komponenten.

So ist beispielsweise eine Steuerung für einen Windgenerator erforderlich - ein Gerät, das die Batterieladeparameter während des Betriebs einer Windkraftanlage stabilisiert.

Wir werden herausfinden, welche Funktionen das Gerät ausführt, und die Montagepläne der Steuerung mit unseren eigenen Händen geben. Darüber hinaus erläutern wir die Merkmale der Arbeit und die Zweckmäßigkeit des Kaufs einer chinesischen elektronischen Einheit für eine Windkraftanlage.

Windgeneratoren und Batterieladesteuerungen

Wenn es völlig möglich ist, eine mechanische Windmühle selbst herzustellen, ist es dann möglich, eine Windmühlensteuerung mit Ihren eigenen Händen herzustellen?

Grundlegende Informationen zu diesen Geräten sind nicht überflüssig, um eine Vorstellung von den Steuerungen von Windgeneratoren zu bekommen und solche Geräte erfolgreich mit Ihren eigenen Händen zu reproduzieren.

Der Controller, der die Batterien versorgt, dient hauptsächlich zur Steuerung des Ladevorgangs der Batterie. Dies ist seine Hauptfunktion, sollte jedoch bedingt in eine Reihe von Unterfunktionen unterteilt werden.

Beispielsweise überwacht eine Funktion den Ladestrom und den Selbstentladestrom. Eine weitere Funktion implementiert Maßnahmen zur Messung von Temperatur und Druck. Der dritte ist dafür verantwortlich, die Differenz der Energieflüsse auszugleichen, wenn die Batterie gleichzeitig mit dem Stromverbrauch der Last geladen wird.

Batterieladesteuerung für einen kleinen Windgenerator. Die Überwachung einiger Systemparameter erfolgt über das eingebaute LCD-Display

Industrielle Fertigungsgeräte sind mit voller Funktionalität ausgestattet. Dies gilt jedoch nicht für Amateurdesigns. Geräte, die auf der Grundlage der einfachsten Schaltungslösungen zu Hause mit eigenen Händen hergestellt werden, sind Steuerungen, die alles andere als perfekte Modelle sind.

Trotzdem funktionieren sie und sind sehr produktiv zu bedienen. verschiedene Arten von Windgeneratoren. In selbstgebauten Strukturen ist in der Regel nur eine Funktion implementiert - Schutz vor Überspannung und vor Tiefentladung.

Eine der vielen Do-it-yourself-Reglervarianten für Windmühlen. Solche Konstruktionen zeichnen sich durch einfache technische Lösungen und die einfachste Ausführung der Installation aus

Warum ist die Einführung einer Steuerung in ein Windmühlensystem ein Muss?

Denn im Akku-Einschaltmodus ohne Verwendung eines Controllers sind unangenehme Folgen zu erwarten:

1. Verschlechterung der Batteriestruktur aufgrund unkontrollierter chemischer Prozesse.
2. Unkontrollierter Druckanstieg und Elektrolyttemperatur.
3. Verlust der Ladeeigenschaften der Batterie im Zusammenhang mit der Langzeitentladung.

Der Laderegler für das Schema des Windgenerators liegt in der Regel in Form eines separaten Elektronikmoduls vor. Dieses Modul ist abnehmbar und lässt sich schnell trennen. Industriell hergestellte Geräte sind notwendigerweise mit einer Anzeige der Modi und Bedingungen ausgestattet - Licht oder visuell durch das Display übertragen.

In der Praxis können zwei Arten von Geräten verwendet werden - direkt in das Gehäuse des Windgenerators eingebaut und an die Batterie angeschlossen.

DIY Montagelösungen

Für die ganze Zeit seit dem ersten hausgemachte Windmühlen Die Anzahl der Schaltungslösungen für Steuerungen ist um ein Vielfaches gestiegen. Viele der Schaltungsdesigns sind alles andere als perfekt, aber es gibt auch solche Optionen, auf die Sie achten sollten.

Für den Hausgebrauch sind natürlich einfache Systeme relevant, die geringe finanzielle Investitionen erfordern, effektiv und zuverlässig.

Basierend auf diesen Anforderungen können Sie mit einer Steuerung für einen Windgenerator beginnen, die auf der Grundlage von Kfz-Relaissteuerungen erstellt wurde.In der Schaltung sind sowohl Relais mit negativem Steuerkontakt als auch Relais mit positivem Steuerkontakt anwendbar.

Diese Option zeichnet sich durch eine geringe Anzahl von Teilen und eine einfache Installation aus. Es werden nur ein Relais, ein Leistungstransistor (Feld) und ein Widerstand benötigt.

Die Schaltung der Steuerung, gezeichnet von einem bestimmten Elektronikingenieur mit eigenen Händen. Hier ist alles einfach und klar ohne ein Wort. Eigentlich wie in der technologischen Entscheidung selbst. Minimale Details - maximale Einsparungen (+)

Das Schema wird als "Vorschaltgerät" bezeichnet, da es eine zusätzliche Last in Form einer herkömmlichen Glühlampe verwendet. Somit wird die Liste der Teile mit einem anderen Element ergänzt - einer Lampe.

Je nach Leistung des Systems wird eine Autolampe (oder mehrere Lampen) mit 12 Volt verwendet. Anstelle dieses Elements ist es auch zulässig, einen Lastwiderstand eines anderen Typs zu verwenden: einen leistungsstarken Widerstand, eine elektrische Heizung, einen Lüfter usw.

Die Arbeit der "Ballast" -Schaltung mit einem Minus

Die Wirkung des Kfz-Relaisreglers steht in direktem Zusammenhang mit dem Batteriestand. Wenn die Spannung an den Batterieklemmen über 14,2 Volt steigt, löst das Relais aus und öffnet den Minusstromkreis des Leistungstransistors.

Am Transistor öffnet sich wiederum eine Verbindungsstelle, die eine direkte Glühlampe an die Batterie anschließt. Infolgedessen wird der Ladestrom durch den Faden der Glühlampe entladen. Wenn die Spannung an den Batterieklemmen reduziert wird, erfolgt der umgekehrte Vorgang. Dies hält ein stabiles Batteriespannungsniveau aufrecht.

Wie funktioniert das "Ballast" -Schema mit einem Plus

Eine leicht modernisierte Version des Ladereglers "Ballast" für eine Windkraftanlage ist der zweite Stromkreis des Relaisreglers mit einem positiven Steuerkontakt. Zum Beispiel sind Relais von VAZ-Fahrzeugen geeignet.

Der Unterschied zur vorherigen Schaltung besteht in der Verwendung eines Halbleiterrelais, beispielsweise GTH6048ZA2, bei einem Strom von 60 A anstelle eines Transistors. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Schaltung sieht noch einfacher aus und ist gleichzeitig zuverlässiger und effizienter.

Eine weitere einfache Schaltung zum Zusammenbau eines Batterieladegeräts für Windgeneratoren. Die Effizienz und Zuverlässigkeit der Schaltung wird durch die Verwendung eines Halbleiterrelais (+) verbessert.

Das Merkmal dieser einfachen Lösung ist direkt Anschluss an Klemmen Generator Windmühle Batterie. Die Leiter des Ladereglers werden ebenfalls direkt auf die Kontakte der Batterie "gepflanzt".

Tatsächlich sind diese beiden Teile der Schaltung in keiner Weise miteinander verbunden. Die Spannung vom Windgenerator wird ständig an die Batterie geliefert. Wenn die Spannung an den Batterieklemmen 14,2 W erreicht, verbindet das Halbleiterrelais die Last zum Zurücksetzen. So wird der Akku vom Gerät vor Überladung geschützt.

Hier kann nicht nur eine Glühlampe als Vorschaltgerät fungieren. Es ist durchaus möglich, jedes andere Gerät anzuschließen, das für einen Strom von bis zu 60 A ausgelegt ist. Zum Beispiel eine elektrische Rohrheizung.

Was bei diesem Schema wichtiger ist - die Wirkung eines Halbleiterrelais ist durch eine gleichmäßig ansteigende Amplitude gekennzeichnet. In der Tat ist die Wirkung eines professionell hergestellten PWM-Controllers offensichtlich.

Eine komplizierte Version der Steuerschaltung

Wenn die vorherige Version des Schaltungsdesigns des Batterieladecontrollers nur einem PWM-Gerät (Pulsweitenmodulation) ähnelt, wird hier dieses Prinzip speziell implementiert.

Diese Steuerschaltung für eine Windkraftanlage mit einem Dreiphasengenerator unterscheidet sich in einigen Schwierigkeiten, da Mikroschaltungen verwendet werden - insbesondere Operationsverstärker, die Feldeffekttransistoren als Teil der TL084-Baugruppe verwenden.

Auf einer Leiterplatte sieht jedoch nicht alles so kompliziert aus wie auf einem Papierblatt.

Erstellen Sie einen Schaltplan für die Montage eines Controllers mithilfe der TL084-Mikrobaugruppe. Das Funktionsprinzip wird auch mit einem Relais zum Umschalten der Modi aufgebaut, es ist jedoch möglich, die Abschaltpunkte (+) einzustellen.

Wie in früheren Lösungen wird ein Relais als Schaltelement für eine Ballastlast verwendet.Das Relais ist für die Verwendung mit einer 12-Volt-Batterie ausgelegt. Auf Wunsch können Sie jedoch ein Modell für 24 Watt auswählen.

Der Ballast besteht aus einem starken Widerstand (Wicklung auf Keramik-Nichrom). Zum Einstellen des Betriebsspannungsbereichs (11,5 bis 18 W) verwendet die Schaltung variable Widerstände, die in der Steuerschaltung der mikroelektronischen Baugruppe TL084 enthalten sind.

Ein solcher Windmühlen-Batterieladecontroller funktioniert wie folgt. Der vom Windgenerator empfangene dreiphasige Strom wird durch Leistungsdioden gleichgerichtet.

Am Ausgang der Diodenbrücke wird eine konstante Spannung erzeugt, die über die Relaiskontakte, eine zusätzliche Diode, die Batterie und dann über den In-Circuit-Stabilisator (78L08) und den Eingang der Baugruppe TL084 dem Eingang der Schaltung zugeführt wird.

Der Moment, in dem der Trigger in einen der Zustände geschaltet wird, wird durch die Werte der variablen Widerstände (Low V und High V) der unteren und oberen Spannungsschwellen bestimmt.

Solange die Batteriespannung 14,2 Volt nicht überschreitet (was dem Einstellwert R High V entspricht), wird eine Ladung durchgeführt. Sobald sich die Werte in Anstiegsrichtung ändern, sendet der Operationsverstärker TL084 ein Signal an die Basis des Transistors, das vom Relais gesteuert wird.

Ein selbst hergestelltes Produkt gemäß dem Schema mit Mikroanordnung TL084. Alles ist extrem einfach, auch anstelle einer hochwertigen Leiterplatte wird eine Leiterplatte für die Scharnierinstallation ausgewählt. Selbstgemachte Designs erfreuen solche Momente immer.

Das Relais wird ausgelöst, der Stromkreis des Stromkreises unterbricht und schließt mit einem Ballastwiderstand. Das Zurücksetzen des Vorschaltgeräts erfolgt, bis die Batterieentladung nahe an der Einstellung des variablen Widerstands für niedrige V liegt.

Sobald dieser Wert erreicht ist, schaltet die zweite Operationsverstärkerschaltung TL084 in den umgekehrten Zustand. So funktioniert der Controller.

Chinesische elektronische Alternative

Die Herstellung einer Windgeneratorsteuerung zum Selbermachen ist eine prestigeträchtige Angelegenheit. Angesichts der Geschwindigkeit der Entwicklung elektronischer Technologien verliert die Bedeutung der Selbstorganisation jedoch häufig an Relevanz. Darüber hinaus sind die meisten vorgeschlagenen Regelungen bereits veraltet.

Es stellt sich als billiger heraus, ein fertiges Produkt zu kaufen, das professionell mit hochwertiger Installation auf modernen elektronischen Bauteilen hergestellt wurde. Beispielsweise können Sie bei Aliexpress ein geeignetes Gerät zu angemessenen Kosten erwerben.

Das Angebot auf der chinesischen Website ist beeindruckend. Regler für Windgeneratoren für verschiedene Leistungsstufen werden zu einem Preis von 1000 Rubel verkauft. Wenn Sie von diesem Betrag ausgehen und das Gerät mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen, ist das Spiel die Kerze eindeutig nicht wert.

So gibt es beispielsweise unter den Angeboten des chinesischen Portals ein Modell für eine 600-Watt-Windkraftanlage. Ein Gerät im Wert von 1070 Rubel. Geeignet für 12/24-Volt-Batterien mit einem Betriebsstrom von bis zu 30 A.

Ein sehr anständiger, für einen 600-Watt-Windgenerator entwickelter Laderegler im chinesischen Design. Ein solches Gerät kann aus China bestellt und in etwa anderthalb Monaten per Post empfangen werden

Ein hochwertiges Allwetter-Controller-Gehäuse mit einer Größe von 100 x 90 mm ist mit einem leistungsstarken Kühler ausgestattet. Das Design des Gehäuses entspricht der Schutzart IP67. Der Bereich der Außentemperaturen reicht von - 35 bis + 75ºС. Am Körper wird eine Lichtanzeige der Zustandsmodi des Windgenerators angezeigt.

Die Frage ist, was ist der Grund, Zeit und Mühe darauf zu verwenden, ein einfaches Design mit eigenen Händen zusammenzusetzen, wenn es eine echte Gelegenheit gibt, etwas Ähnliches und technisch Ernsthaftes zu kaufen?

Nun, wenn dieses Modell nicht ausreicht, haben die Chinesen sehr coole Möglichkeiten. So wurde unter den Neuankömmlingen ein 2-kW-Modell für eine Betriebsspannung von 96 Volt festgestellt.

Chinesisches Produkt aus der Neuankömmlingsliste. Bietet Batteriesteuerung bei gleichzeitiger Arbeit mit einem 2-kW-Windgenerator. Akzeptiert Eingangsspannungen bis zu 96 Volt

Die Kosten für diesen Controller sind zwar bereits fünfmal so hoch wie bei der vorherigen Entwicklung.Wenn Sie jedoch die Kosten für die Herstellung von Ähnlichem mit Ihren eigenen Händen messen, scheint der Kauf eine rationale Entscheidung zu sein.

Das einzige, was chinesische Produkte verwirrt, ist, dass sie in den unangemessensten Fällen plötzlich nicht mehr funktionieren. Daher muss das gekaufte Gerät oft in Erinnerung gerufen werden - natürlich mit Ihren eigenen Händen. Aber es ist viel einfacher und einfacher, als einen Ladungsgenerator für einen Windgenerator mit eigenen Händen von Grund auf neu herzustellen.

Für Liebhaber hausgemachter Produkte gibt es auf unserer Website eine Reihe von Artikeln, die sich mit der Herstellung von Windgeneratoren befassen:

1. DIY Windgenerator aus einem Autogenerator: Windmühlenmontagetechnologie und Fehleranalyse
2. Wie man Heimwerkerblätter für einen Windgenerator baut: Beispiele für selbst hergestellte Blätter für eine Windkraftanlage
3. Windgenerator zum Selbermachen aus einer Waschmaschine: Montageanleitung für eine Windmühle
4. So berechnen Sie einen Windgenerator: Formeln + praktisches Berechnungsbeispiel

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Der Wunsch, selbstgemachte Geräte für den Heimgebrauch herzustellen, ist manchmal größer als eine einfachere Lösung - der Kauf eines kostengünstigen Geräts. Was dabei herauskam, siehe Video:

Wenn man die Aussichten für die Herstellung von Elektronik unabhängig von ihrem Zweck selbst beurteilt, muss man auf den Gedanken stoßen, dass das Zeitalter des "Selbstgemachten" zu Ende geht.

Der Markt ist mit vorgefertigten elektronischen Geräten und modularen Komponenten für fast jedes Haushaltsprodukt übersättigt. Amateur-Elektronik-Enthusiasten haben nur noch eines zu tun - die Gestaltung von Wohndesignern.

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