Ako vyrobiť ovládač pre veterný generátor vlastnými rukami: zariadenie, princíp činnosti, schéma montáže

Mechanická konštrukcia veterného generátora v jeho čistej podobe je iba časťou plnohodnotnej veternej elektrárne. Systém, ktorý je okrem mechanickej konštrukcie plne funkčný, má tiež množstvo elektronických komponentov.

Preto je potrebný napríklad ovládač veterného generátora - zariadenie funkčne navrhnuté na stabilizáciu parametrov nabitia batérie počas prevádzky veternej turbíny.

Zisťujeme, aké funkcie zariadenie vykonáva, a vlastnými rukami dáme montážne schémy ovládača. Ďalej načrtneme vlastnosti práce a vhodnosť nákupu čínskej elektronickej jednotky pre veternú turbínu.

Generátory vetra a regulátory nabíjania batérie

Ak je úplne možné vyrobiť si mechanický veterný mlyn, je možné vyrobiť si veterný mlyn vlastnými rukami?

Aby sme mali predstavu o riadiacich jednotkách veterných generátorov a úspešne reprodukovali takéto zariadenie vlastnými rukami, základné informácie o týchto zariadeniach nebudú zbytočné.

Ovládač slúžiaci na batérie je určený predovšetkým na riadenie procesu nabíjania batérie. Toto je jeho hlavná funkcia, ale malo by sa podmienečne rozdeliť na niekoľko podfunkcií.

Napríklad jedna funkcia monitoruje nabíjací prúd a samovybíjací prúd. Ďalšou funkčnou implementáciou sú činnosti zamerané na meranie teploty a tlaku. Tretí je zodpovedný za kompenzáciu rozdielu v tokoch energie, keď sa batéria nabíja súčasne s aktuálnou spotrebou zaťažením.

Ovládač nabíjania batérie pre malý veterný generátor. Monitorovanie niektorých systémových parametrov sa vykonáva prostredníctvom zabudovaného LCD displeja

Priemyselné výrobné zariadenia sú vybavené plnou funkčnosťou. To však nemožno povedať o amatérskych dizajnoch. Zariadenia vyrobené na základe najjednoduchších obvodových riešení doma vlastnými rukami sú ovládače, ktoré nie sú ani zďaleka dokonalé modely.

Napriek tomu pracujú a fungujú pomerne produktívne. rôzne typy veterných generátorov, Spravidla sa v vlastnoručne vyrobených štruktúrach implementuje iba jedna funkcia - ochrana proti prepätiu a hlbokému vybitiu.

Jedna z mnohých variácií radiča do-it-yourself pre veterné mlyny. Takéto konštrukcie sa vyznačujú jednoduchými technickými riešeniami a najjednoduchším vykonaním inštalácie

Prečo je potrebné zavedenie ovládača v systéme veterných mlynov?

Pretože v režime napájania z batérie bez použitia ovládača by sa mali očakávať nepríjemné následky:

1. Poškodenie štruktúry batérie kvôli nekontrolovaným chemickým procesom.
2. Nekontrolované zvýšenie tlaku a teplota elektrolytu.
3. Strata vlastností nabíjania batérie v súvislosti s dlhodobým vypúšťaním.

Regulátor náboja pre schému veterného generátora je spravidla vo forme samostatného elektronického modulu. Tento modul je odnímateľný a rýchlo odpojiteľný. Priemyselne vyrábané zariadenia sú nevyhnutne vybavené indikáciou režimov a podmienok - svetlo alebo vizuálne prenášané cez displej.

V praxi sa môžu použiť dva typy zariadení - zabudované priamo do prípadu veterného generátora a pripojené k batérii.

DIY montážne riešenia

Po celú dobu od prvého domáce veterné mlyny Počet riešení obvodov pre radiče mnohokrát vzrástol. Mnoho návrhov obvodov nie sú ani zďaleka dokonalé, ale existujú aj také možnosti, ktorým by ste mali venovať pozornosť.

Pre domáce použitie sú samozrejme dôležité jednoduché schémy, ktoré si vyžadujú malé finančné investície, efektívne a spoľahlivé.

Na základe týchto požiadaviek môžete začať s ovládačom veterného generátora vytvoreným na základe kontrolérov automobilových relé.V obvode sú použiteľné tak relé so záporným kontrolným kontaktom, ako aj relé s kontaktom pozitívneho riadenia.

Táto možnosť zaujme malým počtom častí a jednoduchou inštaláciou. Bude to vyžadovať iba jedno relé, jeden výkonový tranzistor (pole), jeden odpor.

Obvod riadiaceho obvodu určený určitým elektronickým inžinierom vlastnými rukami. Všetko je tu jednoduché a jasné bez slova. V skutočnosti, rovnako ako v samotnom technologickom rozhodnutí. Minimálne podrobnosti - maximálne úspory (+)

Schéma sa nazýva „balast“, pretože využíva ďalšie zaťaženie vo forme klasickej žiarovky. Zoznam častí sa tak doplní ďalším prvkom - lampou.

V závislosti od výkonu systému sa používa žiarovka (alebo niekoľko žiaroviek) do 12 voltov. Namiesto tohto prvku je tiež možné použiť záťažový odpor iného typu: silný odpor, elektrický ohrievač, ventilátor atď.

Práca obvodu so záťažou mínus

Činnosť regulátora automobilového relé priamo súvisí s úrovňou batérie. Ak napätie na svorkách batérie stúpne nad 14,2 V, relé sa vypne a otvorí záporný obvod výkonového tranzistora.

Potom sa na tranzistore otvorí spojenie, ktoré spája priamu žiarovku s batériou. V dôsledku toho sa nabíjací prúd vybíja cez žiarovku žiarovky. Ak je napätie na svorkách batérie znížené, proces opačného procesu. To udržuje stabilnú úroveň napätia batérie.

Ako funguje „balastová“ schéma s plusom

Mierne modernizovaná verzia regulátora náboja „predradníka“ pre veternú turbínu je druhým obvodom na reléovom ovládači s kontaktom pozitívneho riadenia. Vhodné sú napríklad relé z automobilov VAZ.

Rozdiel od predchádzajúceho obvodu spočíva v použití polovodičového relé, napríklad GTH6048ZA2 pri prúde 60 A namiesto tranzistora. Výhody sú zrejmé: obvod vyzerá ešte jednoduchšie a zároveň má väčšiu spoľahlivosť a efektívnosť.

Ďalší jednoduchý obvod na zostavenie regulátora nabíjania batérie veterného generátora. Účinnosť a spoľahlivosť obvodu sa zvyšuje pomocou polovodičového relé (+)

Funkcia tohto jednoduchého riešenia je priama pripojenie na svorky generátorová veterná batéria. Vodiče regulátora nabíjania sú tiež „vysadené“ priamo na kontaktoch batérie.

V skutočnosti obidve tieto časti obvodu nie sú nijako spojené. Napätie generátora vetra sa do batérie dodáva neustále. Keď napätie na svorkách batérie dosiahne 14,2 W, polovodičové relé pripája záťaž a resetuje sa. Batéria je tak chránená pred nadmerným nabíjaním.

Tu môže ako záťaž pôsobiť nielen žiarovka. Je celkom možné pripojiť akékoľvek iné zariadenie, ktoré je dimenzované na prúd do 60 A. Napríklad elektrický rúrkový ohrievač.

Čo je v tejto schéme dôležitejšie - činnosť polovodičového relé sa vyznačuje plynulo sa zvyšujúcou amplitúdou. V skutočnosti je efekt profesionálne vyrábaného regulátora PWM zrejmý.

Komplikovaná verzia riadiaceho obvodu

Ak sa predchádzajúca verzia obvodu obvodu regulátora nabíjania batérie podobá iba zariadeniu PWM (modulácia šírky impulzu), je tu tento princíp implementovaný špecificky.

Tento riadiaci obvod pre veternú turbínu s trojfázovým generátorom sa v niektorých ťažkostiach líši, pretože zahŕňa použitie mikroobvodov - najmä operačných zosilňovačov s tranzistormi s poľným efektom ako súčasti zostavy TL084.

Na doske plošných spojov však všetko nevyzerá tak komplikovane ako na liste papiera.

Urobte to sami schéma zapojenia na zostavenie ovládača pomocou mikrozostavy TL084. Princíp činnosti je tiež zostavený pomocou relé na prepínanie režimov, je však možné upraviť medzné body (+)

Rovnako ako v predchádzajúcich riešeniach, relé sa používa ako spínací prvok pre zaťaženie záťaže.Relé je navrhnuté tak, aby pracovalo s 12-voltovou batériou, ale v prípade potreby si môžete zvoliť model pre 24 wattov.

Predradník je vyrobený vo forme silného odporu (navíjanie na keramický nichróm). Na nastavenie rozsahu prevádzkového napätia (11,5 - 18 W) používa obvod variabilné odpory zahrnuté v riadiacom obvode mikroelektronickej zostavy TL084.

Takýto regulátor nabíjania batérie veterných elektrární funguje nasledovne. Trojfázový prúd prijatý z veterného generátora je usmerňovaný výkonovými diódami.

Na výstupe diódového mostíka je generované konštantné napätie, ktoré je privádzané na vstup obvodu cez kontakty relé, ďalšiu diódu, batériu a potom do obvodu stabilizátora (78L08) a na vstup zostavy TL084.

V okamihu, keď je spúšť prepnutá do jedného zo stavov, je určená hodnotami premenných odporov (nízke V a vysoké V) dolných a horných prahov napätia.

Pokiaľ napätie batérie nepresiahne 14,2 V (čo zodpovedá nastavenej hodnote R High V), vykoná sa nabíjanie. Len čo sa hodnoty zmenia v smere zvýšenia, operačný zosilňovač TL084 vyšle signál do bázy tranzistora, ktorý je riadený relé.

Výrobok vyrobený podľa schémy s mikroskladom TL084. Všetko je extrémne jednoduché, dokonca sa namiesto vysokokvalitnej dosky s plošnými spojmi vyberie doska pre sklopnú inštaláciu. Domáce designy vždy potešia také okamihy.

Relé je spustené, výkonový obvod obvodu sa preruší a uzavrie predradníkom. Vynulovanie predradníka sa uskutoční, až kým sa vybitie batérie nedotkne nastavovacieho odporu s nízkym V.

Len čo sa táto hodnota dosiahne, druhý obvod operačného zosilňovača TL084 sa prepne do reverzného stavu. Takto pracuje ovládač.

Čínska elektronická alternatíva

Vytvorenie ovládača veterného generátora do-it-yourself je prestížna záležitosť. Ale vzhľadom na rýchlosť rozvoja elektronických technológií stráca význam zmontovania často význam. Navyše, väčšina navrhovaných systémov je už zastaraná.

Ukázalo sa, že lacnejšie je kúpiť hotový výrobok vyrobený profesionálne s kvalitnou inštaláciou na moderných elektronických komponentoch. Napríklad môžete na Aliexpress kúpiť vhodné zariadenie za rozumnú cenu.

Rozsah ponúk na čínskej stránke je pôsobivý. Ovládače pre veterné generátory pre rôzne úrovne výkonu sa predávajú za cenu 1 000 rubľov. Ak začnete s touto sumou, pokiaľ ide o zostavenie zariadenia vlastnými rukami, hra jednoznačne nestojí za sviečku.

Napríklad medzi ponukami čínskeho portálu je model 600 W veternej turbíny. Zariadenie v hodnote 1070 rubľov. vhodný na použitie s 12/24 V batériami, prevádzkový prúd do 30 A.

Veľmi slušný, navrhnutý pre 600-wattový veterný generátor, regulátor nabíjania v čínskom dizajne. Takéto zariadenie si možno objednať z Číny a prijať ho poštou asi mesiac a pol

Vysoko kvalitný obal na každé počasie s rozmermi 100 x 90 mm je vybavený výkonným chladiacim chladičom. Konštrukcia krytu je v súlade s IP67. Rozsah vonkajších teplôt je od - 35 do + 75ºС. Na tele sa zobrazuje svetelná indikácia stavových režimov veterného generátora.

Otázka znie, aký je dôvod, prečo tráviť čas a úsilie zostavovaním jednoduchého dizajnu vlastnými rukami, či existuje skutočná príležitosť kúpiť si niečo podobné a technicky vážne?

Ak tento model nestačí, Číňania majú veľmi cool možnosti. Medzi novými príchodmi bol zaznamenaný model s výkonom 2 kW pre prevádzkové napätie 96 voltov.

Čínsky výrobok z nového zoznamu príchodov. Poskytuje kontrolu batérie pri práci v tandeme s veterným generátorom 2 kW. Prijíma vstupné napätie do 96 voltov

Je pravda, že náklady na tento ovládač sú už päťkrát drahšie ako v predchádzajúcom vývoji.Ale potom, ak zmeráte náklady na výrobu niečoho podobného vlastnými rukami, nákup vyzerá ako racionálne rozhodnutie.

Jediná vec, ktorá zamieňa čínske výrobky, je to, že v najnevhodnejších prípadoch majú tendenciu náhle prestať pracovať. Preto si musíte zakúpené zariadenie často pamätať - samozrejme vlastnými rukami. Je to však omnoho jednoduchšie a jednoduchšie ako vytvoriť generátor náboja pre veterný generátor vlastnými rukami od nuly.

Pre milovníkov domácich výrobkov na našej webovej stránke je niekoľko článkov venovaných výrobe veterných generátorov:

1. DIY veterný generátor z automobilového generátora: technológia montáže veterných mlynov a analýza chýb
2. Ako zostaviť lopatky na mieru pre veterný generátor: príklady vlastných lopatiek pre veternú turbínu
3. Do-it-yourself vietor generátor z práčky: montážne pokyny pre veterný mlyn
4. Ako vypočítať generátor vetra: vzorce + praktický príklad výpočtu

Závery a užitočné video na túto tému

Túžba vyrábať domáce vybavenie pre domáce použitie je niekedy silnejšia ako jednoduchšie riešenie - nákup lacného zariadenia. Čo sa stalo, pozrite si video:

Pri posudzovaní vyhliadok na výrobu elektroniky samostatne, bez ohľadu na jej účel, je potrebné sa stretnúť s myšlienkou, že vek „domáceho“ končí.

Trh je presýtený hotovými elektronickými zariadeniami a modulárnymi komponentmi pre takmer každý domáci produkt. Nadšenci amatérskej elektroniky majú teraz už len jednu vec - zostaviť domácich dizajnérov.

Existuje niečo, čo by sa malo doplniť alebo máte otázky týkajúce sa montáže a použitia ovládačov pre veterný generátor? Môžete zanechať pripomienky, klásť otázky a pridávať fotografie svojich domácich výrobkov - kontaktný formulár je v dolnom bloku.