Kaip padaryti vėjo generatoriaus valdiklį savo rankomis: prietaisas, veikimo principas, surinkimo schema
Gryna vėjo generatoriaus mechaninė konstrukcija yra tik visaverčio vėjo energijos įrenginio dalis. Sistema, kuri visiškai veikia, be mechaninės konstrukcijos, taip pat turi daugybę elektroninių komponentų.
Taigi, pavyzdžiui, būtinas vėjo generatoriaus valdiklis - prietaisas, funkciškai sukurtas stabilizuoti akumuliatoriaus įkrovos parametrus veikiant vėjo turbinai.
Mes išsiaiškinsime, kokias funkcijas prietaisas atlieka, ir pateiksime valdiklio surinkimo schemas savo rankomis. Be to, mes apibūdiname darbo ypatybes ir patarimą pirkti Kinijos elektroninį bloką vėjo jėgainei.
Straipsnio turinys:
Vėjo generatoriai ir akumuliatorių įkrovimo valdikliai
Jei visiškai įmanoma pasidaryti mechaninį vėjo malūną, ar galima pasidaryti vėjo malūno valdiklį patiems?
Norint turėti tam tikrą idėją apie vėjo generatorių valdiklius ir sėkmingai atkurti tokią įrangą savo rankomis, pagrindinė informacija apie šiuos įrenginius nebus perteklinė.
Valdiklis, aptarnaujantis akumuliatorius, pirmiausia skirtas valdyti akumuliatoriaus įkrovimo procesą. Tai yra jo pagrindinė funkcija, tačiau ją sąlygiškai reikėtų padalyti į keletą subfunkcijų.
Pvz., Vienas funkcionalus stebi įkrovimo srovę ir savaiminio išsikrovimo srovę. Kitas funkcinis įrankis įgyvendina temperatūros ir slėgio matavimus. Trečiasis yra atsakingas už energijos srautų skirtumo kompensavimą, kai akumuliatorius įkraunamas kartu su dabartine apkrovos sąnaudomis.
Pramoninės gamybos įrenginiai turi visas funkcijas. Bet to negalima pasakyti apie mėgėjų dizainą. Prietaisai, pagaminti remiantis paprasčiausiais grandinės sprendimais namuose savo rankomis, yra valdikliai, kurie toli gražu nėra tobuli modeliai.
Nepaisant to, jie dirba ir gana produktyviai dirba. įvairių tipų vėjo generatoriai. Paprastai savadarbėse konstrukcijose įgyvendinama tik viena funkcija - apsauga nuo viršįtampio ir nuo gilaus iškrovimo.
Kodėl būtina įdiegti valdiklį vėjo malūnų sistemoje?
Kadangi akumuliatoriaus įjungimo režimu nenaudojant valdiklio, turėtų būti tikėtinos nemalonios pasekmės:
- Baterijos struktūros pablogėjimas dėl nekontroliuojamų cheminių procesų.
- Nekontroliuojamas slėgio padidėjimas ir elektrolito temperatūra.
- Prarastos akumuliatorių įkrovimo savybės dėl ilgalaikio iškrovimo.
Vėjo generatoriaus schemos įkrovos valdiklis, kaip taisyklė, yra atskiro elektroninio modulio pavidalu. Šis modulis yra nuimamas ir greitai atjungiamas. Pramoniniu būdu gaminami prietaisai būtinai turi rėžimus ir sąlygas - šviesą arba vizualiai perduodamą per ekraną.
Praktiškai gali būti naudojami dviejų tipų įtaisai - įmontuoti tiesiai į vėjo generatoriaus korpusą ir prijungti prie akumuliatoriaus.
„Pasidaryk pats“ surinkimo sprendimai
Visą laiką nuo pirmojo naminiai vėjo malūnai Valdiklių grandinių sprendimų skaičius išaugo daug kartų. Daugelis grandinių konstrukcijų toli gražu nėra tobulos, tačiau yra ir tokių variantų, į kuriuos turėtumėte atkreipti dėmesį.
Vietiniam naudojimui, be abejo, svarbios yra paprastos schemos, kurioms reikalingos nedidelės finansinės investicijos, efektyvios ir patikimos.
Remdamiesi šiais reikalavimais, galite pradėti nuo vėjo generatoriaus valdiklio, sukurto remiantis automobilių relių valdikliais.Grandinėje yra naudojamos tiek relės, turinčios neigiamą valdymo kontaktą, tiek relės, turinčios teigiamą valdymo kontaktą.
Ši parinktis pritraukia nedidelį dalių skaičių ir paprastą montavimą. Tai užtruks tik vieną relę, vieną galios tranzistorių (lauką), vieną rezistorių.
Schema vadinama "balastu", nes ji naudoja papildomą apkrovą įprastos kaitrinės lemputės pavidalu. Taigi dalių sąrašas bus papildytas kitu elementu - lempa.
Priklausomai nuo sistemos galios, naudojama 12 voltų automobilio lempa (arba kelios lempos). Taip pat vietoj šio elemento leidžiama naudoti kitokio tipo atsparumą apkrovai: galingą rezistorių, elektrinį šildytuvą, ventiliatorių ir kt.
„Balasto“ grandinės darbas su minusu
Automobilio relės-reguliatoriaus veikimas yra tiesiogiai susijęs su akumuliatoriaus lygiu. Jei įtampa akumuliatoriaus gnybtuose pakyla aukščiau 14,2 volto, relė išsijungia ir atidaro neigiamą galios tranzistoriaus grandinę.
Savo ruožtu tranzistoriuje atsidaro sankryža, jungianti tiesioginę kaitrinę lempą prie akumuliatoriaus. Dėl to įkrovimo srovė išleidžiama per kaitrinės lempos kaitinimo siūlelį. Jei įtampa akumuliatoriaus gnybtuose sumažėja, atvirkštinis procesas. Tai palaiko stabilų akumuliatoriaus įtampos lygį.
Kaip veikia "balasto" schema su pliusu
Šiek tiek modernizuota vėjo jėgainės įkrovos valdiklio „balasto“ versija yra antroji relės valdiklio grandinė su teigiamu valdymo kontaktu. Pavyzdžiui, tinka VAZ automobilių relės.
Skirtumas nuo ankstesnės grandinės yra kietojo kūno relės, pvz., GTH6048ZA2, esant 60A srovei, naudojimas vietoj tranzistoriaus. Privalumai akivaizdūs: grandinė atrodo dar paprastesnė ir tuo pat metu pasižymi didesniu patikimumu ir efektyvumu.
Šio paprasto sprendimo bruožas yra tiesioginis prijungimas prie gnybtų generatoriaus vėjo malūno baterija. Įkrovimo valdiklio laidininkai taip pat yra „pasodinti“ tiesiai ant akumuliatoriaus kontaktų.
Tiesą sakant, abi šios grandinės dalys niekaip nėra sujungtos. Įtampa iš vėjo generatoriaus nuolat tiekiama akumuliatoriui. Kai įtampa akumuliatoriaus gnybtuose pasiekia 14,2 W, kietojo kūno relė jungia apkrovą, kad ji būtų nustatyta iš naujo. Taigi baterija yra apsaugota nuo perkrovimo.
Čia balasto apkrovą gali veikti ne tik kaitrinė lempa. Visiškai įmanoma prijungti bet kurį kitą prietaisą, kurio srovė neviršija 60 A. Pavyzdžiui, elektrinis vamzdinis šildytuvas.
Kas svarbiau šioje schemoje - kietojo kūno relės veikimui būdingas sklandžiai didėjanti amplitudė. Tiesą sakant, profesionaliai pagaminto PWM valdiklio poveikis yra akivaizdus.
Sudėtinga valdiklio grandinės versija
Jei ankstesnė akumuliatoriaus įkrovimo valdiklio grandinės projekto versija primena tik PWM įrenginį (impulsų pločio moduliacija), čia šis principas įgyvendinamas specialiai.
Ši vėjo turbinos su trifaziu generatoriumi valdiklio grandinė skiriasi tam tikrais sunkumais, nes ji apima mikroschemų naudojimą - visų pirma, operacinius stiprintuvus su lauko efekto tranzistoriais kaip TL084 mazgo dalį.
Tačiau plokštėje viskas neatrodo taip sudėtinga, kaip ant popieriaus lapo.
Kaip ir ankstesniuose sprendimuose, relė naudojama kaip balasto apkrovos perjungimo elementas.Relė yra skirta dirbti su 12 voltų baterija, tačiau, jei norite, galite pasirinkti 24 vatų modelį.
Balastas pagamintas galingo pasipriešinimo forma (apvija ant keramikos nichromo). Darbinės įtampos diapazonui (11,5-18 W) sureguliuoti grandinėje naudojami kintamieji rezistoriai, įtraukti į TL084 mikroelektronikos mazgo valdymo grandinę.
Toks vėjo malūno akumuliatoriaus įkrovimo valdiklis veikia taip. Iš vėjo generatoriaus gaunama trifazė srovė ištaisoma galios diodais.
Diodinio tilto išvestyje sukuriama pastovi įtampa, kuri tiekiama į grandinės įvestį per relių kontaktus, papildomą diodą, akumuliatorių, po to į grandinės stabilizatorių (78L08) ir į TL084 agregato įvestį.
Trigerio perjungimo į vieną iš būsenų momentas nustatomas pagal apatinės ir viršutinės įtampos slenksčių kintamųjų rezistorių (žemos V ir aukštos V) vertes.
Kol akumuliatoriaus įtampa neviršija 14,2 volto (atitinka R aukštą V nustatymo vertę), jis įkraunamas. Kai tik reikšmės keičiasi didėjimo kryptimi, operatyvinis stiprintuvas TL084 siunčia signalą į tranzistoriaus pagrindą, kurį valdo relė.
Relė įsijungia, grandinės galios grandinė nutrūksta ir užsidaro balastiniu rezistoriumi. Balasto atstatymas vyksta tol, kol akumuliatorius išsikrauna arti žemo V kintamojo rezistoriaus nustatymo.
Kai ši vertė pasiekiama, antroji operatyvinio stiprintuvo TL084 grandinė pereina į atbulinę būseną. Taip veikia valdiklis.
Kinijos elektroninė alternatyva
Pasigaminti „pasidaryk pats“ vėjo generatoriaus valdiklį yra prestižinis reikalas. Tačiau atsižvelgiant į elektroninių technologijų plėtros greitį, savaiminio surinkimo prasmė dažnai praranda savo aktualumą. Be to, dauguma siūlomų schemų jau yra pasenusios.
Pasirodo, kad pigiau yra nusipirkti gatavą produktą, pagamintą profesionaliai, su aukštos kokybės instaliacija, ant modernių elektroninių komponentų. Pavyzdžiui, „Aliexpress“ galite už tinkamą kainą įsigyti tinkamą įrenginį.
Kinijos svetainėje pasiūlymų asortimentas yra įspūdingas. Įvairių galios vėjo generatorių valdikliai yra parduodami už 1000 rublių. Jei pradedate nuo šios sumos, kalbant apie prietaiso surinkimą savo rankomis, žaidimas tikrai nėra vertas žvakės.
Taigi, pavyzdžiui, tarp Kinijos portalo pasiūlymų yra 600 vatų vėjo turbinos modelis. Prietaisas, kurio vertė 1070 rublių. tinkamas naudoti su 12/24 voltų baterijomis, kurių darbinė srovė yra iki 30 A.
Aukštos kokybės oro kondicionieriaus dėklas, kurio matmenys yra 100x90 mm, yra su galingu aušinimo radiatoriumi. Korpuso dizainas atitinka IP67 apsaugos klasę. Išorės temperatūrų diapazonas yra nuo - 35 iki + 75ºС. Ant kūno rodomas lengvas vėjo generatoriaus būsenos režimų indikatorius.
Kyla klausimas, kodėl verta skirti laiko ir pastangų surinkti paprastą dizainą savo rankomis, jei yra reali galimybė nusipirkti ką nors panašaus ir techniškai rimto?
Na, o jei šio modelio nepakanka, kinai turi labai puikių variantų. Taigi tarp naujų atvykėlių buvo pažymėtas 2 kW modelis, kurio darbinė įtampa yra 96 voltų.
Tiesa, šio valdiklio kaina jau yra penkis kartus brangesnė nei ankstesnės plėtros.Bet vėlgi, jei savo rankomis išmatuojate kažko panašaus pagaminimo kainą, pirkinys atrodo kaip racionalus sprendimas.
Vienintelis dalykas, kuris painioja kinų gaminius, yra tas, kad jie yra linkę staiga nustoti veikti netinkamiausiais atvejais. Todėl įsigytą prietaisą dažnai reikia atminti - natūraliai, savo rankomis. Bet tai yra daug lengviau ir paprasčiau nei padaryti vėjo generatoriaus įkrovimo generatorių savo rankomis nuo nulio.
Namų produktų mėgėjams mūsų svetainėje yra straipsnių, skirtų vėjo generatorių gamybai, serija:
- „DIY“ vėjo generatorius iš automobilio generatoriaus: vėjo malūno surinkimo technologija ir klaidų analizė
- Kaip sukurti „pasidaryk pats“ peilius vėjo generatoriui: savadarbių vėjo turbinos peilių pavyzdžiai
- Vėjo generatorius „pasidaryk pats“ iš skalbimo mašinos: vėjo malūno surinkimo instrukcijos
- Kaip apskaičiuoti vėjo generatorių: formulės + praktinis skaičiavimo pavyzdys
Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema
Noras pasidaryti namų apyvokos reikmenis kartais būna stipresnis nei paprastesnis sprendimas - nusipirkti nebrangų prietaisą. Kas iš to atsirado, žiūrėkite vaizdo įraše:
Įvertinus savarankiškos elektronikos gamybos perspektyvas, neatsižvelgiant į jos paskirtį, reikia susidurti su mintimi, kad „namų gamybos“ amžius baigiasi.
Rinka yra perpildyta paruoštų elektroninių prietaisų ir modulinių komponentų beveik kiekvienam namų ūkio produktui. Mėgėjų elektronikos entuziastams dabar liko tik vienas dalykas - surinkti namų dizainerius.
Ar yra ką papildyti, ar turite klausimų apie vėjo generatoriaus valdiklių surinkimą ir naudojimą? Galite palikti komentarus, užduoti klausimus ir pridėti savo namų gaminių nuotraukų - kontaktinė forma yra apatiniame bloke.
Parodyta schema yra gana sėkminga (patikima, o už detales verta cento). Tačiau sudėtingesniam variantui padarysiu papildymą - „Google“ valdiklį Arduino platformoje. Galite perjungti ne tik akumuliatoriaus įkrovimo režimus, bet ir paties objekto maitinimo šaltinį. Suprasti šią platformą nėra sunku, iš tikrųjų tas pats vaikų dizaineris (viešas duomenų lapas). Ir greičiausiai ši kinų sistema už 10 tūkst. Yra pagaminta tuo pačiu principu.
Peržiūrėjau jūsų grandinę, kad pastatyčiau valdiklį. Bet ji parodyta labai smulkiai. Jei įmanoma tai parodyti platesniu mastu, bandyčiau tai padaryti pats. Aš šiek tiek nerimauju dėl galimybės naudoti 24 voltų akumuliatorių. Gal geriau nerizikuoti, bet naudokite 12 voltų bateriją, kad nekiltų gedimų.