Hur man gör en styrenhet för en vindgenerator med dina egna händer: enhet, driftsprincip, monteringsschema

Vindkraftverkets mekaniska konstruktion i dess rena form är bara en del av en fullbyggd vindkraftinstallation. Systemet, som är fullt fungerande, utöver den mekaniska konstruktionen, har ett antal elektroniska komponenter.

Så, till exempel, är en styrenhet för en vindgenerator nödvändig - en enhet som funktionellt är utformad för att stabilisera batteriets laddningsparametrar under drift av en vindkraftverk.

Vi kommer att ta reda på vilka funktioner enheten utför och ge monteringsschema för styrenheten med våra egna händer. Dessutom beskriver vi funktionerna i arbetet och det är lämpligt att köpa en kinesisk elektronisk enhet för en vindkraftverk.

Vindgeneratorer och batteriladdningsreglage

Om en mekanisk väderkvarn är helt möjlig att göra på egen hand, är det möjligt att göra en väderkvarnaregulator själv?

För att ha någon aning om styrenheterna för vindgeneratorer och framgångsrikt reproducera sådan utrustning med dina egna händer, är grundläggande information om dessa enheter inte överflödigt.

Styrenheten som betjänar batterierna är främst utformad för att kontrollera laddningen av batteriet. Detta är dess huvudfunktion, men det bör delas upp villkorat i ett antal subfunktioner.

Till exempel övervakar en funktion laddningsströmmen och självurladdningsströmmen. En annan funktionell implementering av åtgärder för att mäta temperatur och tryck. Den tredje ansvarar för att kompensera för skillnaden i energiflöden när batteriet laddas samtidigt med strömförbrukningen av lasten.

Batteriladdningsregulator för en liten kraftvindgenerator. Övervakning av vissa systemparametrar utförs genom den inbyggda LCD-skärmen

Industriella tillverkningsanordningar har full funktionalitet. Men detta kan inte sägas för amatördesign. Enheter tillverkade på basis av de enklaste kretslösningarna hemma med sina egna händer är styrenheter som är långt ifrån perfekta modeller.

Ändå fungerar de och är ganska produktiva att använda. olika typer av vindgeneratorer. Som regel implementeras endast en funktion i självgjorda strukturer - skydd mot överspänning och från djup urladdning.

En av de många gör-det-själv-kontrollvarianter för väderkvarnar. Sådana konstruktioner kännetecknas av enkla tekniska lösningar och enklare utförande av installationen

Varför är införandet av en styrenhet i ett väderkvarnssystem ett måste?

Eftersom i batteriets uppstartningsläge utan att använda en styrenhet, bör obehagliga konsekvenser förväntas:

1. Nedbrytning av batteriets struktur på grund av okontrollerade kemiska processer.
2. Okontrollerad tryckökning och elektrolyttemperatur.
3. Förlust av batteriets laddningsegenskaper i samband med den långsiktiga urladdningen som äger rum.

Laddningsstyrenheten för schemat för vindgeneratorn är i regel i form av en separat elektronisk modul. Denna modul är borttagbar och snabb bortkoppling. Industriproducerade apparater är nödvändigtvis utrustade med en indikation på lägen och förhållanden - ljus eller visuellt sänds genom displayen.

I praktiken kan två typer av enheter användas - inbyggda direkt i fallet med vindgeneratorn och anslutas till batteriet.

DIY-monteringslösningar

För hela tiden sedan den första hemmagjorda väderkvarnar Antalet kretslösningar för styrenheter har vuxit många gånger. Många av kretskonstruktionerna är långt ifrån perfekta, men det finns också sådana alternativ som du bör vara uppmärksam på.

För hemmabruk är naturligtvis relevanta enkla system som kräver små finansiella investeringar, effektiva och pålitliga.

Baserat på dessa krav kan du börja med en styrenhet för en vindgenerator skapad på grundval av bilreläreglage.I kretsen är både reläer med en negativ kontrollkontakt och reläer med en positiv kontrollkontakt tillämpliga.

Detta alternativ lockar till sig med ett litet antal delar och enkel installation. Det tar bara ett relä, en krafttransistor (fält), ett motstånd.

Styrenhetens krets, ritad av en viss elektronisk ingenjör med egna händer. Allt här är enkelt och tydligt utan ett ord. Faktiskt som i det tekniska beslutet i sig. Minsta detaljer - maximal besparing (+)

Schemat kallas "ballast", eftersom det använder en extra belastning i form av en konventionell glödlampa. Således kommer listan över delar att fyllas på med ett annat element - en lampa.

Beroende på systemets effekt används en billampa (eller flera lampor) på 12 volt. I stället för detta element är det tillåtet att använda en lastmotstånd av en annan typ: ett kraftfullt motstånd, en elektrisk värmare, en fläkt, etc.

Arbetet med "ballast" -kretsen med ett minus

Handlingen hos bilreläregulatorn är direkt relaterad till batterinivån. Om spänningen vid batteriterminalerna stiger över 14,2 volt, går reläet ut och öppnar den negativa kretsen för krafttransistorn.

I sin tur öppnas en korsning på transistorn som ansluter en direkt glödlampa till batteriet. Som ett resultat tappas laddningsströmmen genom glödlampans glödtråd. Om spänningen på batteriterminalerna reduceras, omvänd process. Detta upprätthåller en stabil batterispänningsnivå.

Hur fungerar "ballast" med ett plus

En något moderniserad version av "ballast" laddningsregulator för en vindkraftverk är den andra kretsen på reläkontrollen med en positiv kontrollkontakt. Till exempel är reläer från VAZ-bilar lämpliga.

Skillnaden från den tidigare kretsen är användningen av ett fast tillståndsrelä, till exempel GTH6048ZA2 vid en ström på 60A istället för en transistor. Fördelarna är uppenbara: kretsen ser ännu enklare ut och samtidigt har större tillförlitlighet och effektivitet.

En annan enkel krets för att montera en vindgenerator batteriladdningsregulator Kretsens effektivitet och tillförlitlighet förbättras genom att använda ett fast tillstånd relä (+)

Funktionen med denna enkla lösning är direkt anslutning till terminaler generator väderkvarn batteri. Ledarna för laddningsstyrenheten "planteras" också direkt på batteriets kontakter.

Faktum är att båda dessa delar av kretsen inte är anslutna på något sätt. Spänningen från vindgeneratorn matas kontinuerligt till batteriet. När spänningen vid batteriterminalerna når 14,2 W, ansluter solid-reläet lasten till återställning. Så batteriet är skyddat av enheten mot överladdning.

Här kan inte bara en glödlampa fungera som en ballastbelastning. Det är fullt möjligt att ansluta någon annan enhet som är klassad för ström upp till 60 A. Till exempel en elektrisk rörformad värmare.

Vad som är viktigare i detta schema - verkan av ett fast tillståndsrelä kännetecknas av en jämnt ökande amplitud. Faktum är att effekten av en professionellt tillverkad PWM-styrenhet är uppenbar.

En komplicerad version av styrkretsen

Om den tidigare versionen av batteriets laddningskontrollers kretsdesign bara liknar en PWM-enhet (pulsbreddmodulering) implementeras här principen specifikt.

Denna styrkrets för en vindturbin med en trefasgenerator skiljer sig i vissa svårigheter, eftersom den involverar användning av mikrokretsar - i synnerhet driftsförstärkare som använder fälteffekttransistorer som en del av TL084-aggregatet.

Men på ett kretskort ser allt inte så komplicerat ut som på ett pappersark.

Gör det själv kretsschema för montering av en styrenhet med mikromonteringen TL084. Funktionsprincipen är också byggd med ett relä för att växla lägen, men det är möjligt att justera avstängningspunkterna (+)

Liksom i tidigare lösningar används ett relä som ett omkopplingselement för en ballastbelastning.Reläet är utformat för att fungera med ett 12-volts batteri, men om så önskas kan du välja en modell för 24 watt.

Ballasten är gjord i form av ett kraftfullt motstånd (lindning på keramik nichrom). För att justera driftspänningsområdet (11,5-18 W) använder kretsen variabla motstånd som ingår i TL084 mikroelektronisk monteringskrets.

En sådan väderkvarn batteriladdningsstyrenhet fungerar enligt följande. Den trefasström som erhålls från vindgeneratorn korrigeras av kraftdioder.

Vid utgången från diodbron genereras en konstant spänning, som matas till kretsens ingång genom reläkontakterna, en ytterligare diod, batteriet och sedan till kretsstabilisatorn (78L08) och till ingången till aggregatet TL084.

I det ögonblick som utlösaren växlas till ett av tillstånden bestäms av värdena på de variabla motstånden (Låg V och Hög V) för de nedre och övre spänningströsklarna.

Så länge batterispänningen inte överstiger 14,2 volt (uppfyller inställningsvärdet R High V) utförs en laddning. Så snart värdena förändras i riktningen för ökning, sänder operationsförstärkaren TL084 en signal till transistorns bas, som styrs av reläet.

En egengjord produkt enligt schemat med mikroaggregat TL084. Allt är extremt enkelt, även i stället för ett högkvalitativt tryckt kretskort, väljs ett kort för gångjärn installation. Hemlagad design glädjer alltid sådana stunder.

Reläet utlöses, strömkretsen i kretsen bryts och stängs med ett ballastmotstånd. Återställning av ballast sker tills batteriets urladdning är nära inställningen av variabelt motstånd med låg V.

När detta värde har uppnåtts växlar den andra operationella förstärkaren TL084-kretsen till det omvända tillståndet. Så här fungerar styrenheten.

Kinesiskt elektroniskt alternativ

Att göra en gör-det-själv-vindkraftkontroll är en prestigefylld affär. Men med tanke på den snabba utvecklingen av elektronisk teknik förlorar ofta betydelsen av självmontering dess relevans. Dessutom är de flesta av de föreslagna systemen redan föråldrade.

Det visar sig billigare att köpa en färdig produkt tillverkad professionellt, med hög kvalitet installation, på moderna elektroniska komponenter. Du kan till exempel köpa en lämplig enhet till en rimlig kostnad på Aliexpress.

Utbudet på den kinesiska webbplatsen är imponerande. Regulatorer för vindgeneratorer för olika effektnivåer säljs till ett pris av 1000 rubel. Om du börjar med detta belopp, när det gäller att montera enheten med dina egna händer, är spelet uppenbarligen inte värt ljuset.

Så, till exempel, bland erbjudandena från den kinesiska portalen finns det en modell för en vindkraftverk på 600 watt. En enhet värd 1070 rubel. lämplig för användning med 12/24 volt batterier, med ström upp till 30 A.

En väldigt anständig designad för en 600 watt vindgenerator, en laddningskontroller i kinesisk design. En sådan enhet kan beställas från Kina och tas emot via post om en och en halv månad

En högkvalitativ väderkontrollfodral som mäter 100x90 mm är utrustad med en kraftfull kylradiator. Husets utformning överensstämmer med skyddsklass IP67. Området för yttre temperaturer är från - 35 till + 75ºС. En ljusindikation av vindkraftsgeneratorns tillstånd visas på kroppen.

Frågan är, vad är skälet till att spendera tid och ansträngning på att montera en enkel design med dina egna händer, om det finns en verklig möjlighet att köpa något liknande och tekniskt allvarligt?

Tja, om den här modellen inte räcker har kineserna väldigt coola alternativ. Så bland de nyanlända noterades en 2 kW-modell för en driftspänning på 96 volt.

Kinesisk produkt från den nya ankomstlistan. Ger batterikontroll när du arbetar i tandem med en 2 kW vindgenerator. Accepterar ingångsspänningar upp till 96 volt

Visst är kostnaden för denna controller redan fem gånger dyrare än den tidigare utvecklingen.Men återigen, om du mäter kostnaden för att producera något liknande med dina egna händer, ser köpet ut som ett rationellt beslut.

Det enda som förvirrar kinesiska produkter är att de tenderar att plötsligt sluta arbeta i de mest olämpliga fallen. Därför måste den köpta enheten ofta komma ihåg - naturligtvis med dina egna händer. Men det är mycket enklare och enklare än att skapa en laddgenerator för en vindgenerator med dina egna händer från början.

För älskare av hemlagade produkter på vår webbplats finns det en serie artiklar som ägnas åt tillverkning av vindgeneratorer:

1. DIY vindgenerator från en bilgenerator: vindkraftmonteringsteknik och felanalys
2. Hur man bygger gör-det-själv-blad för en vindgenerator: exempel på självgjorda blad för en vindkraftverk
3. Gör-det-själv vindgenerator från en tvättmaskin: monteringsanvisningar för en väderkvarn
4. Hur man beräknar en vindgenerator: formler + praktiskt exempel på beräkning

Slutsatser och användbar video om ämnet

Lusten att göra hemmagjord utrustning för hemmabruk är ibland starkare än en enklare lösning - att köpa en billig enhet. Vad kom av detta, se videon:

Om man bedömer möjligheterna att tillverka elektronik på egen hand, oavsett syfte, måste man komma över tanken att åldern ”hemlagad” är slut.

Marknaden är övermättad med färdiga elektroniska apparater och modulkomponenter för nästan alla hushållsprodukter. Amatörelektronikentusiaster har nu bara en sak att göra - att montera hemdesigners.

Finns det något att komplettera eller har frågor om montering och användning av styrenheter för en vindgenerator? Du kan lämna kommentarer, ställa frågor och lägga till foton på dina hemlagade produkter - kontaktformuläret finns i det nedre blocket.