Hvordan lage en kontroller for en vindgenerator med egne hender: enhet, driftsprinsipp, monteringsskjema

Den mekaniske utformingen av vindgeneratoren i sin rene form er bare en del av et fullverdig vindkraftanlegg. Systemet, som er fullt operativt, i tillegg til den mekaniske konstruksjonen, har også en rekke elektroniske komponenter.

Så for eksempel er en kontroller for en vindgenerator nødvendig - en enhet som er funksjonelt designet for å stabilisere batteriladingsparametrene under drift av en vindturbin.

Vi vil finne ut hvilke funksjoner enheten utfører, og gi monteringsskjemaene til kontrolleren med egne hender. I tillegg skisserer vi funksjonene i arbeidet og det er lurt å kjøpe en kinesisk elektronisk enhet for en vindturbin.

Vindgeneratorer og batteriladekontrollere

Hvis en mekanisk vindmølle er fullstendig mulig å lage selv, er det da mulig å lage en vindmøllekontroller med egne hender?

For å ha en viss ide om kontrollene til vindgeneratorer og med suksess kan reprodusere slikt utstyr med egne hender, vil grunnleggende informasjon om disse enhetene ikke være overflødig.

Kontrolleren som betjener batteriene er primært designet for å kontrollere prosessen med å lade batteriet. Dette er hovedfunksjonen, men den skal deles betinget inn i en rekke underfunksjoner.

For eksempel overvåker en funksjon ladestrømmen og selvutladningsstrømmen. En annen funksjonell implementering av handlinger rettet mot å måle temperatur og trykk. Den tredje er ansvarlig for å kompensere for forskjellen i energistrømmer når batteriet lades samtidig med strømforbruket.

Batteriladekontroller for en liten vindkraftgenerator. Overvåking av noen systemparametere utføres gjennom det innebygde LCD-displayet

Industrielle produksjonsenheter er utstyrt med full funksjonalitet. Men dette kan ikke sies for amatørdesign. Enheter laget på grunnlag av de enkleste kretsløsningene hjemme med egne hender er kontrollere som langt fra er perfekte modeller.

Likevel fungerer de og er ganske produktive å betjene. forskjellige typer vindgeneratorer. Som regel, i selvlagde strukturer, implementeres bare en funksjon - beskyttelse mot overspenning og mot dyp utladning.

En av de mange gjør-det-selv-kontrollvariantene for vindmøller. Slike design kjennetegnes ved enkle tekniske løsninger og den enkleste utførelsen av installasjonen

Hvorfor er introduksjon av en kontroller i et vindmøllesystem et must?

Fordi i batteriets oppstartmodus uten å bruke en kontroller, bør du forvente ubehagelige følger:

1. Nedbrytning av batteristruktur på grunn av ukontrollerte kjemiske prosesser.
2. Ukontrollert trykkøkning og elektrolytt temperatur.
3. Tap av batteriladingsegenskaper i forbindelse med at langtidsutslippet finner sted.

Ladekontrolleren for ordningen med vindgeneratoren er som regel i form av en egen elektronisk modul. Denne modulen er avtakbar og rask frakobling. Industriproduserte enheter er nødvendigvis utstyrt med en indikasjon på modusene og forholdene - lys eller visuelt overført gjennom displayet.

I praksis kan to typer enheter brukes - innebygd direkte i tilfellet vindgeneratoren og koblet til batteriet.

DIY monteringsløsninger

For hele tiden siden den første hjemmelagde vindmøller Antall kretsløsninger for kontrollere har vokst mange ganger. Mange av kretsdesignene er langt fra perfekte, men det er også slike alternativer du bør ta hensyn til.

For innenlandsk bruk er selvfølgelig relevante enkle ordninger som krever små økonomiske investeringer, effektive og pålitelige.

Basert på disse kravene, kan du starte med en kontroller for en vindgenerator opprettet på basis av bilrelékontrollere.I kretsen gjelder både reléer med negativ kontrollkontakt og reléer med positiv kontrollkontakt.

Dette alternativet tiltrekker seg med et lite antall deler og enkel installasjon. Det vil kun ta ett relé, en krafttransistor (felt), en motstand.

Kretsen til kontrolleren, tegnet av en bestemt elektronisk ingeniør med egne hender. Alt her er enkelt og tydelig uten ord. Egentlig, som i selve den teknologiske beslutningen. Minimumsdetaljer - maksimal besparelse (+)

Opplegget kalles "ballast", siden det bruker en ekstra belastning i form av en konvensjonell glødepære. Dermed blir listen over deler påfyllet med et annet element - en lampe.

Avhengig av systemets kraft brukes en billamper (eller flere lamper) på 12 volt. I stedet for dette elementet er det også tillatt å bruke en belastningsmotstand av en annen type: en kraftig motstand, en elektrisk varmeapparat, en vifte, etc.

Arbeidet med "ballast" -kretsen med et minus

Handlingen til bilreléregulatoren er direkte relatert til batterinivået. Hvis spenningen på batteripolene stiger over 14,2 volt, går reléet ut og åpner den negative kretsen til krafttransistoren.

I sin tur åpnes et veikryss på transistoren, og kobler en direkte glødelampe til batteriet. Som et resultat blir ladestrømmen ledet gjennom glødelampens glødetråd. Hvis spenningen på batteripolene er redusert, blir den omvendte prosessen. Dette opprettholder et stabilt batterispenningsnivå.

Hvordan "ballast" ordningen med et pluss

En litt modernisert versjon av "ballast" ladningskontroller for en vindturbin er den andre kretsen på relékontrolleren med en positiv kontrollkontakt. For eksempel er reléer fra VAZ-biler egnet.

Forskjellen fra forrige krets er bruken av et faststoff-relé, for eksempel GTH6048ZA2 med en strøm på 60A i stedet for en transistor. Fordelene er åpenbare: kretsen ser enda enklere ut og har samtidig større pålitelighet og effektivitet.

Enda et enkelt kretsløp for montering av en batteri ladekontroller for vindgeneratorer. Effektiviteten og påliteligheten til kretsen forbedres ved bruk av solid-state relé (+)

Funksjonen til denne enkle løsningen er direkte tilkobling til terminaler generator vindmøllebatteri. Ledningene til ladekontrolleren "plantes" også direkte på kontaktene til batteriet.

Faktisk er begge disse delene av kretsen ikke koblet på noen måte. Spenningen fra vindgeneratoren tilføres konstant til batteriet. Når spenningen ved batteripolene når 14,2 W, kobler solidstatusreléet lasten til å tilbakestilles. Så batteriet er beskyttet av enheten mot overlading.

Her kan ikke bare en glødelampe fungere som en ballastbelastning. Det er fullt mulig å koble til andre enheter som er vurdert for strøm opp til 60 A. For eksempel en elektrisk rørformet varmeovn.

Det som er viktigere i dette skjemaet - virkningen av et faststoff-stafett er preget av en jevn økende amplitude. Faktisk er effekten av en profesjonelt produsert PWM-kontroller tydelig.

En komplisert versjon av kontrollkretsen

Hvis den forrige versjonen av kretsutformingen til batteriladningskontrolleren bare ligner en PWM-enhet (pulsbreddemodulasjon), implementeres dette prinsippet spesielt.

Denne kontrollkretsen for en vindturbin med en trefasegenerator skiller seg ut i noen vanskeligheter, siden den innebærer bruk av mikrokretser - spesielt driftsforsterkere med felteffekttransistorer som en del av TL084-enheten.

På et kretskort ser imidlertid ikke alt så komplisert ut som på et papirark.

Gjør det selv kretsdiagram for montering av en kontroller ved bruk av TL084 mikromonteringen. Prinsippet om drift er også bygget ved hjelp av et relé for å bytte modus, men det er mulig å justere avskjæringspunktene (+)

Som i tidligere løsninger, brukes et relé som et skifteelement for en ballastbelastning.Reléet er designet for å fungere med et 12-volts batteri, men hvis ønskelig kan du velge en modell for 24 watt.

Forkoblingen er laget i form av en kraftig motstand (vikling på keramikk nichrome). For å justere driftsspenningsområdet (11,5-18 W) bruker kretsen forskjellige motstander inkludert i kontrollkretsen for mikroelektronisk montering av TL084.

En slik vindmølle batteriladningskontroller fungerer som følger. Trefasestrømmen mottatt fra vindgeneratoren blir utbedret av kraftdioder.

Ved utgangen fra diodebroen genereres en konstant spenning, som føres til inngangen til kretsen gjennom relékontaktene, en tilleggsdiode, batteriet og deretter til kretsstabilisatoren (78L08) og til inngangen til enheten TL084.

I det øyeblikket utløseren blir byttet til en av tilstandene, bestemmes det av verdiene til de variable motstandene (Lav V og Høy V) for nedre og øvre spenningsgrense.

Så lenge batterispenningen ikke overstiger 14,2 volt (tilfredsstiller innstillingsverdien R High V), utføres en lading. Så snart verdiene endrer seg i økningsretningen, sender operasjonsforsterkeren TL084 et signal til transistorns base, som styres av reléet.

Et egenprodusert produkt i henhold til ordningen med mikronamling TL084. Alt er ekstremt enkelt, selv i stedet for et trykt kretskort av høy kvalitet, velges et brett for hengslet installasjon. Hjemmelaget design gleder alltid slike øyeblikk.

Reléet utløses, strømkretsen til kretsen brytes og lukkes med en ballastmotstand. Tilbakestilling av ballast skjer til batteriets utladning er i nærheten av innstillingen til variabel Low V-motstand.

Når denne verdien er nådd, bytter den andre driftsforsterkeren TL084-kretsen til omvendt tilstand. Slik fungerer kontrolleren.

Kinesisk elektronisk alternativ

Å lage en gjør-det-selv vindgenerator-kontroller er en prestisjefylt affære. Men gitt hastigheten på utvikling av elektroniske teknologier, mister ofte betydningen av selvmontering sin relevans. I tillegg er de fleste av de foreslåtte ordningene allerede foreldet.

Det viser seg billigere å kjøpe et ferdig produkt laget profesjonelt, med høy kvalitet på installasjon, på moderne elektroniske komponenter. Du kan for eksempel kjøpe et passende apparat til en rimelig pris på Aliexpress.

Utvalget av tilbud på det kinesiske nettstedet er imponerende. Kontrollere for vindgeneratorer for forskjellige effektnivåer selges til en pris av 1000 rubler. Hvis du tar utgangspunkt i dette beløpet, med tanke på å montere enheten med egne hender, er spillet tydeligvis ikke verdt lyset.

Så, for eksempel, blant tilbudene fra den kinesiske portalen er det en modell for en 600-watt vindturbin. En enhet verdt 1070 rubler. egnet for bruk med 12/24 volt batterier, med strøm opp til 30 A.

En veldig grei, designet for en 600 watt vindgenerator, en ladningskontroller i kinesisk design. En slik enhet kan bestilles fra Kina og mottas via post om en og en halv måned

En høykvalitets all-weather kontrollenhet måler 100x90 mm er utstyrt med en kraftig kjøleradiator. Husets utforming er i samsvar med verneklasse IP67. Utvalget av eksterne temperaturer er fra - 35 til + 75ºС. En lys indikasjon på vindusgeneratorens tilstandsmodus vises på kroppen.

Spørsmålet er, hva er grunnen til å bruke tid og krefter på å sette sammen et enkelt design med egne hender, hvis det er en reell mulighet til å kjøpe noe lignende og teknisk alvorlig?

Vel, hvis denne modellen ikke er nok, har kineserne veldig kule alternativer. Så blant de nyankomne ble det notert en 2 kW modell for en driftsspenning på 96 volt.

Kinesisk produkt fra den nye ankomstlisten. Gir batterikontroll mens du arbeider i tandem med en 2 kW vindgenerator. Godtar inngangsspenninger opp til 96 volt

Riktig nok er kostnadene for denne kontrolleren allerede fem ganger dyrere enn forrige utvikling.Men igjen, hvis du måler kostnadene ved å produsere noe lignende med egne hender, ser kjøpet ut som en rasjonell beslutning.

Det eneste som forvirrer kinesiske produkter er at de plutselig slutter å jobbe i de mest upassende tilfellene. Derfor må den kjøpte enheten ofte tas i tankene - naturlig nok med egne hender. Men det er mye enklere og enklere enn å lage en ladegenerator for en vindgenerator med egne hender fra bunnen av.

For elskere av hjemmelagde produkter på vår hjemmeside er det en serie artikler som er viet til produksjon av vindgeneratorer:

1. DIY vindgenerator fra en bilgenerator: vindmøllemonteringsteknologi og feilanalyse
2. Slik bygger du gjør-det-selv-blader for en vindgenerator: eksempler på selvlagde kniver for en vindturbin
3. Gjør-det-selv vindgenerator fra en vaskemaskin: monteringsanvisning for en vindmølle
4. Hvordan beregne en vindgenerator: formler + praktisk eksempel på beregning

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Ønsket om å lage hjemmelaget utstyr til hjemmebruk er noen ganger sterkere enn en enklere løsning - å kjøpe et billig utstyr. Hva som kom av dette, se videoen:

Når man vurderer utsiktene til å produsere elektronikk på egenhånd, uavhengig av formålet, må man komme over tanken om at alderen til "hjemmelaget" er slutt.

Markedet er overmettet med ferdige elektroniske enheter og modulkomponenter for nesten hvert husholdningsprodukt. Amatørelektronik-entusiaster har nå bare en ting igjen å gjøre - å sette sammen boligdesignere.

Er det noe å supplere, eller har spørsmål om montering og bruk av kontrollere for en vindgenerator? Du kan legge igjen kommentarer, stille spørsmål og legge til bilder av hjemmelagde produkter - kontaktskjemaet er i den nedre blokken.