Kako vlastitim rukama napraviti regulator za generator vjetra: uređaj, princip rada, sklopni dijagram

Mehanički dizajn generatora vjetra u njegovom čistom obliku samo je dio cjelovite instalacije energije vjetra. Sustav, koji je u potpunosti operativan, osim mehaničkog dizajna, sadrži i niz elektroničkih komponenti.

Tako je, na primjer, potreban regulator za generator vjetra - uređaj koji je funkcionalno oblikovan za stabilizaciju parametara punjenja baterije tijekom rada vjetroturbine.

Shvatit ćemo koje funkcije uređaja obavlja, a vlastitim rukama ćemo dati dijagrame montaže regulatora. Uz to, izdvajamo značajke rada i preporučljivost kupnje kineske elektroničke jedinice za vjetrenjaču.

Generatori vjetra i kontroleri napunjenosti baterije

Ako je mehaničku vjetrenjaču u potpunosti moguće izraditi sami, je li moguće izraditi regulator vjetrenjače vlastitim rukama?

Kako biste imali neku ideju o kontrolerima vjetroelektrana i uspješno reproducirali takvu opremu vlastitim rukama, osnovne informacije o tim uređajima neće biti suvišne.

Regulator koji služi baterijama dizajniran je prije svega za kontrolu procesa punjenja baterije. To je njegova glavna funkcija, ali treba je uvjetno podijeliti u brojne podfunkcije.

Na primjer, jedna funkcionalna nadzire struju napunjenosti i samopražnjenje. Sljedeća funkcionalna značajka odnosi se na mjerenje temperature i tlaka. Treći je odgovoran za nadoknadu razlike u protoku energije kada se baterija puni istovremeno s trenutnom potrošnjom opterećenja.

Regulator napunjenosti baterije za mali generator vjetra. Nadgledanje nekih parametara sustava vrši se putem ugrađenog LCD zaslona

Uređaji za industrijsku proizvodnju obdareni su punom funkcionalnošću. Ali to se ne može reći za amaterske dizajne. Uređaji napravljeni na temelju najjednostavnijih rješenja kod kuće s vlastitim rukama su kontroleri koji su daleko od savršenih modela.

Ipak rade i djeluju prilično produktivno. različite vrste vjetroelektrana, U pravilu se u samostalno izrađenim konstrukcijama provodi samo jedna funkcija - zaštita od prenapona i od dubokog pražnjenja.

Jedna od mnogih varijanti kontrolera za vjetra. Takvi se dizajni odlikuju jednostavnim tehničkim rješenjima i najjednostavnijom izvedbom instalacije

Zašto je uvođenje regulatora u sustav vjetrenjače nužno?

Budući da u načinu uključivanja baterije bez korištenja kontrolera, treba očekivati ​​neugodne posljedice:

1. Degradacija strukture akumulatora zbog nekontroliranih kemijskih procesa.
2. Nekontrolirano povećanje tlaka i temperatura elektrolita.
3. Gubitak svojstava punjenja baterije u vezi s dugotrajnim pražnjenjem.

Regulator naboja za shemu generatora vjetra u pravilu je u obliku zasebnog elektroničkog modula. Ovaj se modul može ukloniti i brzo se odspojiti. Uređaji industrijske izrade nužno su opremljeni s naznakom načina i uvjeta - svjetlost ili vizualno se prenose kroz zaslon.

U praksi se mogu koristiti dvije vrste uređaja - ugrađeni izravno u slučaj generatora vjetra i spojeni na akumulator.

Napravite samostalna rješenja za montažu

Za sva vremena od prve domaće vjetrenjače Broj rješenja krugova za kontrolere porastao je mnogo puta. Mnogi su dizajni sklopovi daleko od savršenih, ali postoje i takve opcije na koje biste trebali obratiti pozornost.

Za domaću upotrebu, naravno, relevantni su jednostavni programi koji zahtijevaju mala financijska ulaganja, učinkovita i pouzdana.

Na temelju ovih zahtjeva možete započeti s regulatorom za generator vjetra izrađenim na temelju regulatora automobilskih releja.U krugu su primjenjena oba releja s negativnim upravljačkim kontaktom i releji s pozitivnim upravljačkim kontaktom.

Ova opcija privlači malim brojem dijelova i jednostavnom instalacijom. Trebat će samo jedan relej, jedan tranzistor snage (polje), jedan otpornik.

Krug regulatora, koji je nacrtao određeni inženjer elektronike sa svojim rukama. Sve je ovdje jednostavno i jasno bez riječi. Zapravo, kao i u samoj tehnološkoj odluci. Minimalni detalji - maksimalna ušteda (+)

Shema se naziva "balast", jer koristi dodatno opterećenje u obliku konvencionalne žarulje. Tako će popis dijelova biti nadopunjen još jednim elementom - svjetiljkom.

Koristi se automobilska svjetiljka (ili nekoliko svjetiljki) od 12 volti, ovisno o snazi ​​sustava. Također, umjesto ovog elementa, dopušteno je koristiti otpornost na opterećenje različitog tipa: snažni otpornik, električni grijač, ventilator itd.

Rad kruga "balast" s minusom

Djelovanje automobilskog releja-regulatora izravno je povezano s razinom akumulatora. Ako napon na priključcima akumulatora poraste iznad 14,2 volta, relej se isključuje i otvara negativni krug naponskog tranzistora.

Zauzvrat, na tranzistoru se otvara spoj koji spaja izravnu žarulju sa žarnom niti na bateriju. Kao rezultat toga, struja za punjenje se prazni kroz žarulju žarulje sa žarnom niti. Ako se napon na priključnicama akumulatora smanji, obrne se postupak. Na taj se način održava stabilna razina napona akumulatora.

Kako shema "balast" s plusom

Nešto modernizirana verzija regulatora naboja "balast" za vjetroturbanu drugi je krug na regulatoru releja s pozitivnim upravljačkim kontaktom. Na primjer, releji s VAZ automobila su prikladni.

Razlika od prethodnog kruga je uporaba čvrstog stanja releja, na primjer, GTH6048ZA2 pri struji 60A umjesto tranzistora. Prednosti su očite: krug izgleda još jednostavnije, a istovremeno ima veću pouzdanost i učinkovitost.

Još jedan jednostavan sklop za sastavljanje regulatora punjenja baterije generatora vjetra. Učinkovitost i pouzdanost kruga poboljšana je korištenjem čvrstog releja (+)

Značajke ovog jednostavnog rješenja su izravne priključak na terminale generator vjetrenjače generatora. Provodnici regulatora naboja također se "postavljaju" izravno na kontakte akumulatora.

U stvari, oba ova dijela kruga nisu ni na koji način povezani. Napon iz generatora vjetra stalno se dovodi u bateriju. Kad napon na stezaljkama baterije dosegne 14,2 W, relejni krug spaja opterećenje za resetiranje. Tako je uređaj zaštićen od prekomjernog punjenja.

Ovdje ne samo da žarulja sa žarnom niti može djelovati kao opterećenje balasta. Sasvim je moguće spojiti bilo koji drugi uređaj nazivnog za struju do 60 A. Na primjer, električni cijevni grijač.

Ono što je važnije u ovoj shemi - djelovanje solid-state releja karakterizira glatko rastuća amplituda. Zapravo je efekt profesionalno proizvedenog PWM kontrolera evidentan.

Složena verzija sklopa regulatora

Ako je prethodna verzija dizajna kruga regulatora napunjenosti baterije samo nalik PWM uređaju (modulacija širine impulsa), ovdje se ovaj princip posebno primjenjuje.

Ovaj krug regulatora za vjetrenjaču s trofaznim generatorom razlikuje se u nekim poteškoćama, jer uključuje uporabu mikrokontrole - posebice operativnih pojačala s tranzistorima s efektom polja kao dio sklopa TL084.

Međutim, na sklopnoj ploči sve ne izgleda tako komplicirano kao na limu papira.

Napravite vlastiti dijagram kruga za sastavljanje regulatora pomoću TL084 mikro-sklopa. Princip rada također je izgrađen pomoću releja za prebacivanje načina rada, ali moguće je podesiti točke isključivanja (+)

Kao i u prethodnim rješenjima, rele se koristi kao prekidač za opterećenje balasta.Relej je dizajniran za rad s 12-voltnom baterijom, ali po želji možete odabrati model od 24 vata.

Balast je izrađen u obliku snažnog otpora (navijanje na keramičkom nichromeu). Za podešavanje raspona radnog napona (11,5-18 W), krug koristi promjenjive otpornike uključene u upravljački krug mikroelektronskog sklopa TL084.

Takav regulator napunjenosti baterije za vjetrenjače djeluje na sljedeći način. Trofazna struja primljena od generatora vjetra ispravljana je pomoću dioda.

Na izlazu diodnog mosta stvara se konstantan napon koji se dovodi do ulaza u krug preko kontakata releja, dodatne diode, akumulatora, a zatim do stabilizatora u krugu (78L08) i do ulaza sklopa TL084.

Trenutak kad se okidač prebaci u jedno od stanja određuje se vrijednostima varijabilnih otpornika (Low V i High V) donjeg i gornjeg naponskog praga.

Sve dok napon akumulatora ne prelazi 14,2 volta (zadovoljavajući postavljenu vrijednost R High V), provodi se punjenje. Čim se vrijednosti promijene u smjeru povećanja, operativno pojačalo TL084 šalje signal na bazu tranzistora, kojom upravlja relej.

Samostalni proizvod po shemi s mikro sklopom TL084. Sve je krajnje jednostavno, čak i umjesto visokokvalitetne ploče s tiskanim krugom odabrana je ploča za ugradnju u šarkama. Domaći dizajni uvijek oduševe takve trenutke.

Relej se pokreće, strujni krug kruga se prekida i zatvara balastnim otpornikom. Poništavanje balasta odvija se sve dok se pražnjenje akumulatora ne postavi blizu podešavanja otpornika varijable Low V.

Nakon postizanja ove vrijednosti, drugi krug operativnog pojačala TL084 prelazi u obrnuto stanje. Ovako radi kontroler.

Kineska elektronička alternativa

Učiniti "uradi sam" kontroler generatora vjetra prestižna je stvar. Ali s obzirom na brzinu razvoja elektroničkih tehnologija, značenje samo-sastavljanja često gubi na važnosti. Osim toga, većina predloženih programa već je zastarjela.

Ispada da je jeftinije kupiti gotov proizvod izrađen profesionalno, s kvalitetnom ugradnjom, na modernim elektroničkim komponentama. Na primjer, na Aliexpressu možete kupiti odgovarajući uređaj po razumnoj cijeni.

Raspon ponude na kineskom mjestu je impresivan. Regulatori za vjetrogenerate za razne razine snage prodaju se po cijeni od 1000 rubalja. Ako krenete od ove količine, u smislu sastavljanja uređaja vlastitim rukama, igra očito ne vrijedi svijeću.

Tako, na primjer, među ponudama kineskog portala nalazi se model za vjetrenjaču od 600 vati. Uređaj vrijedan 1070 rubalja. pogodno za upotrebu sa baterijama 12/24 volta, radne struje do 30 A.

Vrlo pristojan, dizajniran za 600-vatni generator vjetra, regulator punjenja u kineskom dizajnu. Takav uređaj se može naručiti iz Kine i dobiti putem pošte za otprilike mjesec i pol

Visokokvalitetni kućište regulatora za vremenske uvjete dimenzija 100x90 mm opremljen je snažnim radijatorom za hlađenje. Dizajn kućišta je u skladu sa zaštitnom razredom IP67. Raspon vanjskih temperatura je od - 35 do + 75ºS. Svjetlosna indikacija stanja rada generatora vjetra prikazana je na tijelu.

Pitanje je, koji je razlog trošiti vrijeme i trud na sastavljanju jednostavnog dizajna vlastitim rukama, ako postoji stvarna prilika za kupnju nečeg sličnog i tehnički ozbiljnog?

Pa, ako ovaj model nije dovoljan, Kinezi imaju vrlo cool mogućnosti. Dakle, među novim dolascima zapažen je model snage 2 kW za radni napon od 96 volti.

Kineski proizvod s nove liste dolaska. Omogućuje kontrolu baterije tijekom rada u tandemu s generatorom vjetra od 2 kW. Prihvaća ulazne napone do 96 volti

Istina, troškovi ovog kontrolera već su pet puta skuplji od prethodnog razvoja.Ali opet, ako izmjerite troškove izrade nečeg sličnog vlastitim rukama, kupnja izgleda kao racionalna odluka.

Jedino što zbunjuje kineske proizvode jest da oni iznenada prestanu raditi u najprimjerenijim slučajevima. Stoga se kupljeni uređaj često mora voditi računa - naravno, vlastitim rukama. Ali to je mnogo lakše i jednostavnije od izrade generatora punjenja za vjetroelektrane vlastitim rukama od nule.

Za ljubitelje domaćih proizvoda na našoj web stranici postoji niz članaka posvećenih proizvodnji vjetroelektrana:

1. Napravite samostalni generator vjetra od automobila: tehnologija montaže vjetrenjače i analiza pogreške
2. Kako izraditi vlastiti noževe za vjetrogeneratore: primjeri vlastitih lopatica za vjetrenjaču
3. Napravite sam generator vjetra iz perilice rublja: upute za montažu vjetrenjače
4. Kako izračunati generator vjetra: formule + praktični primjer izračuna

Zaključci i korisni video na temu

Želja za proizvodnjom opreme za kućnu upotrebu ponekad je jača od jednostavnijeg rješenja - kupnje jeftinog uređaja. Što je od toga došlo pogledajte u videu:

Procjenjujući izglede za samostalnu proizvodnju elektronike, neovisno o njezinoj namjeni, treba naići na misao da je doba "domaće proizvodnje" kraj.

Tržište je zasićeno gotovim elektroničkim uređajima i modularnim komponentama za gotovo svaki proizvod u domaćinstvu. Ljubiteljima elektroničke elektronike sada preostaje samo jedno - okupiti dizajnere doma.

Postoji li nešto za nadopuniti ili imate pitanja o sastavljanju i korištenju regulatora za vjetrogenerator? Možete ostavljati komentare, postavljati pitanja i dodavati fotografije svojih domaćih proizvoda - kontakt obrazac nalazi se u donjem bloku.