Hoe maak je een controller voor een windgenerator met je eigen handen: apparaat, werkingsprincipe, montageschema

Het mechanische ontwerp van de windgenerator in pure vorm is slechts een onderdeel van een volwaardige windenergie-installatie. Het systeem, dat volledig operationeel is, heeft naast het mechanische ontwerp ook een aantal elektronische componenten.

Zo is bijvoorbeeld een controller voor een windgenerator nodig - een apparaat dat functioneel is ontworpen om de laadparameters van de accu te stabiliseren tijdens de werking van een windturbine.

We zullen uitzoeken welke functies het apparaat uitvoert en de montageschema's van de controller met onze eigen handen geven. Daarnaast schetsen we de kenmerken van het werk en de raadzaamheid om een ​​Chinese elektronische eenheid voor een windturbine te kopen.

Windgeneratoren en acculaadcontrollers

Als een mechanische windmolen volledig mogelijk is om zelf te maken, is het dan mogelijk om met je eigen handen een windmolenbesturing te maken?

Om een ​​idee te hebben van de controllers van windgeneratoren en dergelijke apparatuur met eigen handen te reproduceren, is basisinformatie over deze apparaten niet overbodig.

De controller die de batterijen bedient, is voornamelijk ontworpen om het laadproces van de batterij te regelen. Dit is de belangrijkste functie, maar het moet voorwaardelijk worden onderverdeeld in een aantal subfuncties.

Zo bewaakt één functioneel de laadstroom en zelfontladingsstroom. Een andere functie implementeert acties die gericht zijn op het meten van temperatuur en druk. De derde is verantwoordelijk voor het compenseren van het verschil in energiestromen wanneer de batterij gelijktijdig wordt opgeladen met het stroomverbruik door de belasting.

Acculaadregelaar voor een kleine windgenerator. Monitoring van sommige systeemparameters wordt uitgevoerd via het ingebouwde LCD-scherm

Industriële fabricageapparaten zijn voorzien van volledige functionaliteit. Maar dit kan niet gezegd worden voor amateurontwerpen. Apparaten die op basis van de eenvoudigste circuitoplossingen thuis met hun eigen handen zijn gemaakt, zijn controllers die verre van perfecte modellen zijn.

Desalniettemin werken ze en zijn ze behoorlijk productief in het gebruik. verschillende soorten windgeneratoren. In zelfgemaakte constructies wordt in de regel slechts één functie geïmplementeerd: bescherming tegen overspanning en tegen diepe ontlading.

Een van de vele doe-het-zelf controller-varianten voor windmolens. Dergelijke ontwerpen onderscheiden zich door eenvoudige technische oplossingen en de eenvoudigste uitvoering van de installatie

Waarom is de introductie van een controller in een windmolensysteem een ​​must?

Omdat in de batterij-opstartmodus zonder gebruik van een controller, er onaangename gevolgen te verwachten zijn:

1. Verslechtering van de batterijstructuur door ongecontroleerde chemische processen.
2. Ongecontroleerde drukverhoging en elektrolyttemperatuur.
3. Verlies van batterij-oplaadeigenschappen in verband met de langdurige lozing.

De laadregelaar voor het schema van de windgenerator heeft in de regel de vorm van een afzonderlijke elektronische module. Deze module is afneembaar en snel los te koppelen. Industrieel gemaakte apparaten zijn noodzakelijkerwijs uitgerust met een indicatie van de modi en omstandigheden - licht of visueel doorgelaten via het display.

In de praktijk kunnen twee soorten apparaten worden gebruikt: rechtstreeks in de behuizing van de windgenerator ingebouwd en aangesloten op de batterij.

DIY-montageoplossingen

Al sinds de eerste keer zelfgemaakte windmolens Het aantal circuitoplossingen voor controllers is vele malen gegroeid. Veel van de circuitontwerpen zijn verre van perfect, maar er zijn ook zulke opties waar je op moet letten.

Voor huishoudelijk gebruik zijn natuurlijk eenvoudige schema's die kleine financiële investeringen vergen, effectief en betrouwbaar.

Op basis van deze vereisten kunt u beginnen met een controller voor een windgenerator die is gemaakt op basis van autorelaiscontrollers.In het circuit zijn zowel relais met een negatief stuurcontact als relais met een positief stuurcontact van toepassing.

Deze optie trekt aan met een klein aantal onderdelen en eenvoudige installatie. Er is slechts één relais, één vermogenstransistor (veld) en één weerstand voor nodig.

Het circuit van de controller, getekend door een bepaalde elektronische ingenieur met zijn eigen handen. Alles is hier eenvoudig en duidelijk zonder een woord. Eigenlijk, zoals bij de technologische beslissing zelf. Minimale details - maximale besparing (+)

Het schema wordt "ballast" genoemd, omdat het een extra belasting gebruikt in de vorm van een conventionele gloeilamp. Zo wordt de lijst met onderdelen aangevuld met een ander element - een lamp.

Afhankelijk van de kracht van het systeem wordt een autolamp (of meerdere lampen) van 12 volt gebruikt. In plaats van dit element is het ook toegestaan ​​om een ​​belastingsweerstand van een ander type te gebruiken: een krachtige weerstand, een elektrische verwarming, een ventilator, enz.

Het werk van het "ballast" circuit met een min

De werking van de auto-relaisregelaar houdt rechtstreeks verband met het batterijniveau. Als de spanning op de accupolen boven 14,2 volt stijgt, schakelt het relais uit en wordt het negatieve circuit van de vermogenstransistor geopend.

Op zijn beurt opent een overgang op de transistor en verbindt een directe gloeilamp met de batterij. Hierdoor wordt de laadstroom via de gloeidraad van de gloeilamp ontladen. Als de spanning op de accupolen wordt verlaagd, gebeurt het omgekeerde proces. Dit zorgt voor een stabiel accuspanningsniveau.

Hoe werkt het "ballast" -schema met een pluspunt

Een licht gemoderniseerde versie van de "ballast" laadregelaar voor een windturbine is het tweede circuit op de relaisregelaar met een positief stuurcontact. Zo zijn relais van VAZ-auto's geschikt.

Het verschil met het vorige circuit is het gebruik van een halfgeleiderrelais, bijvoorbeeld GTH6048ZA2 bij een stroom van 60A in plaats van een transistor. De voordelen zijn duidelijk: het circuit ziet er nog eenvoudiger uit en heeft tegelijkertijd een grotere betrouwbaarheid en efficiëntie.

Een ander eenvoudig circuit voor het samenstellen van een batterijoplader voor een windgenerator. De efficiëntie en betrouwbaarheid van het circuit wordt verbeterd door het gebruik van een halfgeleiderrelais (+)

Kenmerk van deze eenvoudige oplossing is direct verbinding met terminals generator windmolenbatterij. De geleiders van de laadregelaar zijn ook direct "geplant" op de contacten van de batterij.

In feite zijn beide delen van het circuit op geen enkele manier verbonden. De spanning van de windgenerator wordt constant aan de accu geleverd. Wanneer de spanning op de accupolen 14,2 W bereikt, verbindt het halfgeleiderrelais de belasting om te resetten. De batterij wordt dus door het apparaat beschermd tegen overladen.

Hier kan niet alleen een gloeilamp als ballastbelasting dienen. Het is heel goed mogelijk om elk ander apparaat met een stroomsterkte tot 60 A aan te sluiten, bijvoorbeeld een elektrische buisverwarming.

Wat belangrijker is in dit schema - de werking van een halfgeleiderrelais wordt gekenmerkt door een soepel toenemende amplitude. In feite is het effect van een professioneel vervaardigde PWM-controller duidelijk.

Een gecompliceerde versie van het controllercircuit

Als de vorige versie van het circuitontwerp van de acculaadregelaar alleen lijkt op een PWM-apparaat (pulsbreedtemodulatie), wordt dit principe hier specifiek geïmplementeerd.

Dit regelcircuit voor een windturbine met een driefasige generator verschilt in sommige moeilijkheden, omdat het gaat om het gebruik van microschakelingen - in het bijzonder operationele versterkers die gebruikmaken van veldeffecttransistors als onderdeel van de TL084-assemblage.

Op een printplaat ziet alles er echter niet zo ingewikkeld uit als op een vel papier.

Doe het zelf schakelschema voor het monteren van een controller met behulp van de TL084 microassemblage. Het werkingsprincipe is ook gebouwd met behulp van een relais om van modus te wisselen, maar het is mogelijk om de afschakelpunten aan te passen (+)

Net als bij eerdere oplossingen wordt een relais gebruikt als schakelelement voor een ballastbelasting.Het relais is ontworpen om te werken met een 12 volt accu, maar indien gewenst kun je kiezen voor een model voor 24 watt.

De ballast is gemaakt in de vorm van een krachtige weerstand (opwinding op keramiek nichroom). Om het werkspanningsbereik (11,5-18 W) aan te passen, gebruikt het circuit variabele weerstanden die zijn opgenomen in het TL084 micro-elektronische stuurcircuit.

Zo'n windmolen batterij laadregelaar werkt als volgt. De door de windgenerator ontvangen driefasenstroom wordt door vermogensdiodes gelijkgericht.

Aan de uitgang van de diodebrug wordt een constante spanning gegenereerd, die via de relaiscontacten, een extra diode, de batterij en vervolgens naar de in-circuitstabilisator (78L08) en naar de ingang van het samenstel TL084 naar de ingang van het circuit wordt gevoerd.

Het moment waarop de trigger naar een van de toestanden wordt geschakeld, wordt bepaald door de waarden van de variabele weerstanden (lage V en hoge V) van de onderste en bovenste spanningsdrempels.

Zolang de accuspanning niet hoger is dan 14,2 volt (wat voldoet aan de R High V-instelwaarde), wordt er opgeladen. Zodra de waarden in stijgingsrichting veranderen, zendt de operationele versterker TL084 een signaal naar de basis van de transistor, die wordt aangestuurd door het relais.

Een zelfgemaakt product volgens het schema met micro-assemblage TL084. Alles is extreem eenvoudig, zelfs in plaats van een hoogwaardige printplaat, is er gekozen voor een bord voor scharnierende installatie. Zelfgemaakte ontwerpen verrukken dergelijke momenten altijd.

Het relais wordt geactiveerd, het stroomcircuit van het circuit breekt en sluit met een ballastweerstand. De ballastreset vindt plaats totdat de batterijontlading dicht bij de instelling van de Low V-variabele weerstand ligt.

Zodra deze waarde is bereikt, schakelt de tweede operationele versterker TL084-schakeling over naar de omgekeerde toestand. Zo werkt de controller.

Chinees elektronisch alternatief

Het maken van een doe-het-zelf windgeneratorbesturing is een prestigieuze aangelegenheid. Maar gezien de snelheid van ontwikkeling van elektronische technologieën, verliest de betekenis van zelfassemblage vaak zijn relevantie. Bovendien zijn de meeste voorgestelde regelingen al achterhaald.

Het blijkt goedkoper om een ​​professioneel afgewerkt eindproduct te kopen met een hoogwaardige installatie op moderne elektronische componenten. Zo kunt u op AliExpress tegen een redelijke vergoeding een geschikt toestel aanschaffen.

Het aanbod op de Chinese site is indrukwekkend. Controllers voor windgeneratoren voor verschillende vermogensniveaus worden verkocht voor een prijs van 1000 roebel. Als je begint met dit bedrag, in termen van het samenstellen van het apparaat met je eigen handen, is het spel de kaars duidelijk niet waard.

Zo is er onder het aanbod van het Chinese portaal bijvoorbeeld een model voor een 600 watt windturbine. Een apparaat ter waarde van 1070 roebel. geschikt voor gebruik met 12/24 volt batterijen, bedrijfsstroom tot 30 A.

Een zeer degelijke, ontworpen voor een windgenerator van 600 watt, een laadregelaar in Chinees ontwerp. Zo'n apparaat kan vanuit China worden besteld en binnen ongeveer anderhalve maand per post worden ontvangen

Een hoogwaardige all weather controller case van 100x90 mm is voorzien van een krachtige koelradiator. Het ontwerp van de behuizing voldoet aan beschermingsklasse IP67. Het bereik van buitentemperaturen is van - 35 tot + 75ºС. Een lichte indicatie van de statusmodi van de windgenerator wordt weergegeven op het lichaam.

De vraag is, wat is de reden om tijd en moeite te steken in het zelf samenstellen van een eenvoudig ontwerp, als er een echte kans is om iets soortgelijks en technisch serieus te kopen?

Nou, als dit model niet genoeg is, hebben de Chinezen hele gave opties. Zo werd onder de nieuwkomers een 2 kW-model genoteerd voor een bedrijfsspanning van 96 volt.

Chinees product van de nieuwe aankomstlijst. Biedt batterijcontrole tijdens het werken in combinatie met een 2 kW windgenerator. Accepteert ingangsspanningen tot 96 volt

Toegegeven, de kosten van deze controller zijn al vijf keer zo duur als de vorige ontwikkeling.Maar nogmaals, als u de kosten meet om iets soortgelijks met uw eigen handen te produceren, ziet de aankoop eruit als een rationele beslissing.

Het enige dat Chinese producten in verwarring brengt, is dat ze in de meest ongepaste gevallen plotseling stoppen met werken. Daarom moet u vaak aan het gekochte apparaat denken - natuurlijk met uw eigen handen. Maar het is veel gemakkelijker en eenvoudiger dan helemaal zelf een laadgenerator voor een windgenerator te maken.

Voor liefhebbers van zelfgemaakte producten is er op onze website een reeks artikelen gewijd aan de fabricage van windgeneratoren:

1. DIY-windgenerator van een autogenerator: assemblagetechnologie voor windmolens en foutanalyse
2. Zelf bladen bouwen voor een windgenerator: voorbeelden van zelfgemaakte bladen voor een windturbine
3. Doe-het-zelf windgenerator van een wasmachine: montage-instructies voor een windmolen
4. Hoe een windgenerator te berekenen: formules + praktisch rekenvoorbeeld

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De wens om zelfgemaakte apparatuur voor thuisgebruik te maken, is soms sterker dan een eenvoudigere oplossing - het kopen van een goedkoop apparaat. Wat kwam hiervan, zie de video:

Bij het beoordelen van de vooruitzichten om zelf elektronica te produceren, ongeacht het doel ervan, moet men de gedachte tegenkomen dat het tijdperk van "zelfgemaakt" ophoudt.

De markt is oververzadigd met kant-en-klare elektronische apparaten en modulaire componenten voor bijna elk huishoudelijk product. Liefhebbers van amateurelektronica hebben nu nog maar één ding te doen - huisontwerpers samenstellen.

Is er iets dat moet worden aangevuld of heeft u vragen over de montage en het gebruik van controllers voor een windgenerator? U kunt opmerkingen achterlaten, vragen stellen en foto's toevoegen van uw zelfgemaakte producten - het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.