Cum se face un controler pentru un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare, diagrama de asamblare

Proiectarea mecanică a generatorului eolian în forma sa pură este doar o parte a unei instalații eoliene cu putere completă. Sistemul, care este complet operațional, pe lângă proiectarea mecanică, are și o serie de componente electronice.

Astfel, de exemplu, este necesar un controler pentru un generator eolian - un dispozitiv proiectat funcțional pentru a stabiliza parametrii de încărcare a bateriei în timpul funcționării unei turbine eoliene.

Vom da seama ce funcții îndeplinește dispozitivul și vom oferi diagramele de asamblare ale controlerului cu propriile noastre mâini. În plus, prezentăm caracteristicile lucrării și oportunitatea cumpărării unei unități electronice chineze pentru o turbină eoliană.

Generatoare eoliene și regulatoare de încărcare a bateriei

Dacă o moară mecanică eoliană este complet posibilă pentru a vă face singur, este posibil să faceți un controlor pentru mori de vânt cu propriile mâini?

Pentru a avea o idee despre controlerele generatoarelor eoliene și pentru a reproduce cu succes propriile echipamente cu propriile mâini, informațiile de bază despre aceste dispozitive nu vor fi de prisos.

Controlerul care servește bateriile este proiectat în principal pentru a controla procesul de încărcare a bateriei. Aceasta este funcția sa principală, dar ar trebui împărțită condiționat într-un număr de subfuncții.

De exemplu, o funcțională monitorizează curentul de încărcare și curentul de descărcare automată. O altă funcțională pune în aplicare acțiuni menite să măsoare temperatura și presiunea. Al treilea este responsabil pentru compensarea diferenței de fluxuri de energie atunci când bateria este încărcată simultan cu consumul curent de sarcină.

Regulator de încărcare a bateriei pentru un generator eolian de putere mică. Monitorizarea unor parametri ai sistemului se realizează prin afișajul LCD încorporat

Dispozitivele industriale de fabricație sunt dotate cu funcționalitate completă. Dar acest lucru nu se poate spune pentru desene amatoare. Dispozitivele realizate pe baza celor mai simple soluții de circuit acasă cu propriile mâini sunt controlere care sunt departe de modelele perfecte.

Cu toate acestea, funcționează și sunt destul de productivi pentru a opera. diferite tipuri de generatoare eoliene. De regulă, în structurile realizate de sine, o singură funcție este pusă în aplicare - protecția împotriva supratensiunii și împotriva descărcărilor profunde.

Una dintre numeroasele variante de controlare pentru mori de vânt. Astfel de proiecte se disting prin soluții tehnice simple și prin cea mai simplă execuție a instalării

De ce introducerea unui controler într-un sistem de mori de vânt este obligatorie?

Deoarece în modul de pornire a bateriei fără a utiliza un controler, ar trebui să se aștepte consecințe neplăcute:

1. Degradarea structurii bateriei datorită proceselor chimice necontrolate.
2. Creștere de presiune necontrolată și temperatura electrolitului.
3. Pierderea proprietăților de reîncărcare a bateriei în legătură cu descărcarea pe termen lung care are loc.

Regulatorul de încărcare pentru schema generatorului eolian este, de regulă, sub forma unui modul electronic separat. Acest modul este demontabil și se deconectează rapid. Dispozitivele fabricate industrial sunt dotate în mod necesar cu o indicație a modurilor și condițiilor - lumină sau transmise vizual prin afișaj.

În practică, se pot utiliza două tipuri de dispozitive - încorporate direct în cazul generatorului eolian și conectate la baterie.

Soluții de asamblare DIY

Tot timpul de la prima mori de vânt de casă Numărul de soluții de circuit pentru controlere a crescut de multe ori. Multe dintre proiectele circuitului sunt departe de a fi perfecte, dar există și astfel de opțiuni la care ar trebui să fiți atenți.

Pentru uz intern, desigur, relevante sunt scheme simple care necesită investiții financiare mici, eficiente și fiabile.

Pe baza acestor cerințe, puteți începe cu un controler pentru un generator eolian creat pe baza controlerelor de relee auto.În circuit, sunt aplicabile atât releele cu un contact de control negativ, cât și releele cu un contact de control pozitiv.

Această opțiune atrage cu un număr mic de piese și o instalare simplă. Va fi nevoie de un singur releu, un tranzistor de putere (câmp), un singur rezistor.

Circuitul regulatorului, desenat de un anumit inginer electronic cu propriile sale mâini. Totul aici este simplu și clar fără un cuvânt. De fapt, ca în decizia tehnologică însăși. Detalii minime - economii maxime (+)

Schema este numită "balast", deoarece folosește o sarcină suplimentară sub forma unui bec incandescent convențional. Astfel, lista pieselor va fi completată cu un alt element - o lampă.

În funcție de puterea sistemului, se utilizează o lampă auto (sau mai multe lămpi) de 12 volți. De asemenea, în loc de acest element, este permisă utilizarea unei rezistențe de încărcare de alt tip: un rezistor puternic, un încălzitor electric, un ventilator etc.

Munca circuitului „balast” cu un minus

Acțiunea regulatorului auto releelor ​​este direct legată de nivelul bateriei. Dacă tensiunea la bornele bateriei crește peste 14,2 volți, releul declanșează și deschide circuitul negativ al tranzistorului de putere.

La rândul său, pe tranzistor se deschide o joncțiune, conectând o lampă incandescentă directă la baterie. Ca urmare, curentul de încărcare este descărcat prin filamentul lămpii incandescente. Dacă tensiunea la bornele bateriei este redusă, procesul invers. Aceasta menține un nivel stabil al tensiunii bateriei.

Cum face schema „balast” cu un plus

O versiune ușor modernizată a regulatorului de încărcare „balast” pentru o turbină eoliană este al doilea circuit al regulatorului releului cu un contact de control pozitiv. De exemplu, releele de la mașinile VAZ sunt potrivite.

Diferența față de circuitul anterior este utilizarea unui releu cu stare solidă, de exemplu, GTH6048ZA2 la un curent de 60A în loc de tranzistor. Avantajele sunt evidente: circuitul pare chiar mai simplu și, în același timp, are o fiabilitate și o eficiență mai mari.

Un alt circuit simplu pentru asamblarea unui regulator de încărcare a bateriei generatorului eolian. Eficiența și fiabilitatea circuitului sunt îmbunătățite prin utilizarea unui releu cu stare solidă (+)

Caracteristica acestei soluții simple este directă conexiune la terminale generator baterie de la vânt. Conductoarele regulatorului de încărcare sunt, de asemenea, „plantate” direct pe contactele bateriei.

De fapt, ambele părți ale circuitului nu sunt conectate în niciun fel. Tensiunea de la generatorul eolian este furnizată bateriei constant. Când tensiunea la bornele bateriei ajunge la 14,2 W, releul cu stare solidă conectează sarcina la resetare. Deci bateria este protejată de dispozitiv de supraîncărcare.

Aici, nu numai o lampă incandescentă poate acționa ca o sarcină de balast. Este foarte posibil să conectați orice alt dispozitiv cu curent de până la 60 A. De exemplu, un încălzitor electric tubular.

Ceea ce este mai important în această schemă - acțiunea unui releu cu stare solidă este caracterizată de o amplitudine care crește lin. De fapt, efectul unui controler PWM fabricat profesional este evident.

O versiune complicată a circuitului controlerului

Dacă versiunea anterioară a proiectării circuitului regulatorului de încărcare a bateriei seamănă doar cu un dispozitiv PWM (modularea lățimii pulsului), aici acest principiu este implementat în mod specific.

Acest circuit de control pentru o turbină eoliană cu un generator trifazic diferă în unele dificultăți, deoarece implică utilizarea de microcircuite - în special, amplificatoare operaționale care folosesc tranzistoare cu efect de câmp ca parte a ansamblului TL084.

Cu toate acestea, pe o placă de circuit, totul nu arată la fel de complicat ca pe o foaie de hârtie.

Faceți-vă singuri diagrama de circuit pentru asamblarea unui controler folosind microasamblarea TL084. Principiul de funcționare este, de asemenea, construit folosind un releu pentru a comuta modurile, dar este posibil să reglați punctele de tăiere (+)

Ca și în soluțiile anterioare, un releu este utilizat ca element de comutare pentru o sarcină de balast.Releul este proiectat să funcționeze cu o baterie de 12 volți, dar, dacă doriți, puteți alege un model pentru 24 de wați.

Balastul este realizat sub forma unei rezistențe puternice (înfășurarea pe nichelul ceramicii). Pentru a regla intervalul de tensiune de funcționare (11,5-18 W), circuitul folosește rezistențe variabile incluse în circuitul de control al ansamblului microelectronic TL084.

Un astfel de regulator de încărcare a bateriei de la moara de vânt funcționează după cum urmează. Curentul trifazic primit de la generatorul eolian este rectificat prin diode de putere.

La ieșirea podului diodei, se generează o tensiune constantă, care este alimentată la intrarea circuitului prin contactele releului, o diodă suplimentară, bateria și apoi la stabilizatorul de circuit (78L08) și la intrarea ansamblului TL084.

Momentul în care declanșatorul este comutat la una dintre stări este determinat de valorile rezistențelor variabile (V joasă și V ridicată) ale pragurilor de tensiune inferioară și superioară.

Atâta timp cât tensiunea bateriei nu depășește 14,2 volți (care satisface valoarea de setare R High V), se efectuează o încărcare. Imediat ce valorile se schimbă în direcția de creștere, amplificatorul operațional TL084 trimite un semnal la baza tranzistorului, care este controlată de releu.

Un produs auto-fabricat conform schemei cu micro-ansamblu TL084. Totul este extrem de simplu, chiar și în loc de o placă de circuit imprimat de înaltă calitate, este selectată o placă pentru instalarea cu balamale. Modelele de casă încântă întotdeauna astfel de momente.

Releul este declanșat, circuitul de alimentare al circuitului se rupe și se închide cu un rezistor de balast. Resetarea balastului are loc până când descărcarea bateriei este aproape de setarea rezistenței variabile Low V.

Odată ce această valoare este atinsă, al doilea circuit de amplificare operațională TL084 trece la starea inversă. Așa funcționează controlerul.

Alternativă electronică chineză

Efectuarea unui controlor generator eolian este doar o aventură de prestigiu. Dar, având în vedere viteza de dezvoltare a tehnologiilor electronice, adesea sensul de auto-asamblare își pierde relevanța. În plus, majoritatea schemelor propuse sunt deja învechite.

Se dovedește mai ieftin să cumpărați un produs finit fabricat profesional, cu instalare de înaltă calitate, pe componente electronice moderne. De exemplu, puteți achiziționa un dispozitiv adecvat la un cost rezonabil pe Aliexpress.

Gama de oferte de pe site-ul chinez este impresionantă. Controlerele pentru generatoare eoliene pentru diferite niveluri de putere sunt vândute la un preț de 1000 de ruble. Dacă pornești de la această cantitate, în ceea ce privește asamblarea dispozitivului cu propriile mâini, jocul nu merită în mod clar lumânarea.

Așa că, de exemplu, printre ofertele portalului chinez există un model pentru o turbină eoliană de 600 de wați. Un dispozitiv în valoare de 1070 de ruble. potrivit pentru utilizarea cu baterii de 12/24 volți, cu curent de funcționare de până la 30 A.

Un produs foarte decent, proiectat pentru un generator eolian de 600 de wați, un controler de încărcare în designul chinezesc. Un astfel de dispozitiv poate fi comandat din China și primit prin poștă în aproximativ o lună și jumătate

Un carcasă de înaltă calitate pentru controlul tuturor vremurilor, care măsoară 100x90 mm, este echipat cu un calorifer puternic de răcire. Proiectarea carcasei respectă clasa de protecție IP67. Gama de temperaturi externe este cuprinsă între - 35 și + 75ºС. Pe corp este afișată o indicație luminoasă a modurilor de stare ale generatorului eolian.

Întrebarea este: care este motivul pentru a petrece timp și efort în asamblarea unui design simplu cu propriile mâini, dacă există o oportunitate reală de a cumpăra ceva similar și tehnic serios?

Ei bine, dacă acest model nu este suficient, chinezii au opțiuni foarte frumoase. Astfel, printre noile sosiri, a fost remarcat un model de 2 kW pentru o tensiune de funcționare de 96 volți.

Produs chinezesc din lista de noi sosiri. Oferă controlul bateriei în timp ce lucrați în tandem cu un generator eolian de 2 kW. Acceptă tensiuni de intrare de până la 96 de volți

Este adevărat, costul acestui controler este deja de cinci ori mai scump decât dezvoltarea anterioară.Dar apoi din nou, dacă măsurați costul producerii de ceva similar cu propriile mâini, achiziția arată ca o decizie rațională.

Singurul lucru care confundă produsele chineze este că tind să înceteze brusc să funcționeze în cele mai nepotrivite cazuri. Prin urmare, aparatul achiziționat trebuie adesea adus în minte - în mod natural, cu propriile mâini. Dar este mult mai ușor și mai simplu decât să faci un generator de încărcare pentru un generator eolian cu propriile mâini de la zero.

Pentru iubitorii de produse de casă pe site-ul nostru web există o serie de articole dedicate fabricării de generatoare eoliene:

1. Generator eolian DIY de la un generator auto: tehnologie de asamblare a morilor de vânt și analiza erorilor
2. Cum să construiți lamele do-it-yourself pentru un generator eolian: exemple de lame fabricate de sine pentru o turbină eoliană
3. Generator eolian de la mașina de spălat: instrucțiuni de asamblare pentru o moară de vânt
4. Cum se calculează un generator eolian: formule + exemplu practic de calcul

Concluzii și video util pe această temă

Dorința de a face echipament pentru uz casnic este uneori mai puternică decât o soluție mai simplă - cumpărarea unui dispozitiv ieftin. Ce a venit de aici, vezi videoclipul:

Evaluând perspectivele electronice de fabricație pe cont propriu, indiferent de scopul său, trebuie să ne gândim că vârsta „de casă” se termină.

Piața este suprasaturată cu dispozitive electronice gata fabricate și componente modulare pentru aproape fiecare produs de uz casnic. Amatorii de electronici amatori nu mai au decât un singur lucru de făcut - să asambleze designeri de casă.

Există ceva de completat sau aveți întrebări despre asamblarea și utilizarea controlerelor pentru un generator eolian? Puteți lăsa comentarii, pune întrebări și adăuga fotografii cu produsele de casă - formularul de contact se află în blocul inferior.