วิธีสร้างตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเอง: อุปกรณ์หลักการทำงานแผนภาพการประกอบ

การออกแบบทางกลของเครื่องกำเนิดลมในรูปแบบบริสุทธิ์นั้นเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการติดตั้งพลังงานลมที่เต็มเปี่ยม ระบบซึ่งทำงานได้อย่างสมบูรณ์นอกเหนือจากการออกแบบเชิงกลแล้วยังมีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก

ตัวอย่างเช่นจำเป็นต้องมีคอนโทรลเลอร์สำหรับเครื่องกำเนิดลม - อุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้ใช้งานได้จริงเพื่อรักษาเสถียรภาพของพารามิเตอร์การชาร์จแบตเตอรี่ในระหว่างการทำงานของกังหันลม

เราจะคิดออกว่าฟังก์ชั่นอุปกรณ์ทำงานอย่างไรและแจกแผนภาพประกอบของตัวควบคุมด้วยมือของเราเอง นอกจากนี้เรายังสรุปคุณลักษณะของงานและความเหมาะสมในการซื้อหน่วยอิเล็กทรอนิกส์จีนสำหรับกังหันลม

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมและชุดควบคุมการประจุแบตเตอรี่

หากกังหันลมเชิงกลเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์ที่จะทำให้ตัวเองเป็นไปได้ที่จะทำให้ตัวควบคุมกังหันด้วยมือของคุณเอง?

เพื่อให้มีความคิดเกี่ยวกับตัวควบคุมของเครื่องกำเนิดลมและทำซ้ำอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยมือของคุณเองข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้จะไม่ฟุ่มเฟือย

คอนโทรลเลอร์ที่ให้บริการแบตเตอรี่ได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมขั้นตอนการชาร์จแบตเตอรี่เป็นหลัก นี่คือฟังก์ชั่นหลัก แต่ควรแบ่งออกเป็นเงื่อนไขย่อย ๆ อย่างมีเงื่อนไข

ตัวอย่างเช่นหนึ่งฟังก์ชั่นการตรวจสอบค่าใช้จ่ายในปัจจุบันและในปัจจุบันการปล่อยด้วยตนเอง ฟังก์ชั่นอื่นใช้การกระทำที่มุ่งเป้าไปที่การวัดอุณหภูมิและความดัน ที่สามมีหน้าที่รับผิดชอบในการชดเชยความแตกต่างในการไหลของพลังงานเมื่อแบตเตอรี่ถูกชาร์จพร้อมกันกับการบริโภคในปัจจุบันโดยโหลด

เครื่องควบคุมการประจุแบตเตอรี่สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมขนาดเล็ก การตรวจสอบพารามิเตอร์ของระบบจะดำเนินการผ่านหน้าจอ LCD ในตัว

อุปกรณ์การผลิตเชิงอุตสาหกรรมมีคุณสมบัติครบครัน แต่สิ่งนี้ไม่สามารถพูดได้สำหรับการออกแบบมือสมัครเล่น อุปกรณ์ที่ทำบนพื้นฐานของโซลูชั่นวงจรที่ง่ายที่สุดที่บ้านด้วยมือของพวกเขาเองเป็นตัวควบคุมที่อยู่ไกลจากรุ่นที่สมบูรณ์แบบ

อย่างไรก็ตามพวกเขาทำงานและมีประสิทธิภาพมากในการดำเนินงาน กำเนิดพลังงานลมชนิดต่าง ๆ. ตามกฎแล้วในโครงสร้างที่สร้างขึ้นเองมีเพียงฟังก์ชั่นเดียวเท่านั้นที่ใช้งาน - การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและจากการคายประจุที่ลึก

หนึ่งในตัวควบคุมที่ปรับเปลี่ยนได้หลายแบบสำหรับกังหันลม การออกแบบดังกล่าวโดดเด่นด้วยวิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคอย่างง่ายและการดำเนินการติดตั้งที่ง่ายที่สุด

ทำไมการแนะนำตัวควบคุมในระบบกังหันลมจึงต้องทำ?

เนื่องจากในโหมดพลังงานแบตเตอรี่โดยไม่ใช้คอนโทรลเลอร์ควรคาดหวังผลที่ไม่พึงประสงค์:

1. การเสื่อมสภาพของโครงสร้างแบตเตอรี่ เนื่องจากกระบวนการทางเคมีที่ไม่สามารถควบคุมได้
2. ความดันที่ไม่สามารถควบคุมได้เพิ่มขึ้น และอุณหภูมิอิเล็กโทรไล
3. การสูญเสียคุณสมบัติการชาร์จแบตเตอรี่ ในการเชื่อมต่อกับการปล่อยระยะยาวที่เกิดขึ้น

ตัวควบคุมการเก็บประจุสำหรับรูปแบบของเครื่องกำเนิดลมเป็นกฎในรูปแบบของโมดูลอิเล็กทรอนิกส์แยกต่างหาก โมดูลนี้ถอดออกได้และปลดการเชื่อมต่ออย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมนั้นจำเป็นต้องมีตัวบ่งชี้โหมดและเงื่อนไข - แสงหรือส่งผ่านสายตาผ่านจอแสดงผล

ในทางปฏิบัติสามารถใช้อุปกรณ์สองชนิด - สร้างขึ้นโดยตรงในกรณีของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมและเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่

โซลูชั่นการประกอบ DIY

ตลอดเวลาตั้งแต่แรก กังหันลมแบบโฮมเมด จำนวนวงจรโซลูชั่นสำหรับตัวควบคุมเพิ่มขึ้นหลายเท่า การออกแบบวงจรจำนวนมากอยู่ไกลจากที่สมบูรณ์แบบ แต่ก็มีตัวเลือกที่คุณควรให้ความสนใจเช่นกัน

แน่นอนสำหรับการใช้ในประเทศนั้นเป็นเรื่องง่ายที่ต้องใช้เงินลงทุนเล็กน้อยมีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

ตามข้อกำหนดเหล่านี้คุณสามารถเริ่มต้นด้วยตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวควบคุมรีเลย์รถยนต์ในวงจรจะมีทั้งรีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสควบคุมเชิงลบและรีเลย์พร้อมด้วยหน้าสัมผัสควบคุมบวกใช้งานได้

ตัวเลือกนี้ดึงดูดด้วยชิ้นส่วนจำนวนน้อยและติดตั้งง่าย มันจะใช้เวลาเพียงรีเลย์เดียวหนึ่งทรานซิสเตอร์พลังงาน (สนาม) ต้านทานหนึ่ง

วงจรของตัวควบคุมที่วาดโดยวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์บางคนด้วยมือของเขาเอง ทุกสิ่งที่นี่เรียบง่ายและชัดเจนโดยไม่มีคำพูดใด ๆ ที่จริงแล้วในการตัดสินใจทางเทคโนโลยีนั้นเอง รายละเอียดขั้นต่ำ - ประหยัดสูงสุด (+)

รูปแบบนี้เรียกว่า "บัลลาสต์" เนื่องจากใช้โหลดเพิ่มเติมในรูปแบบของหลอดไส้ธรรมดา ดังนั้นรายการของชิ้นส่วนจะถูกเติมด้วยองค์ประกอบอื่น - โคมไฟ

หลอดไฟรถยนต์ (หรือหลายหลอด) ที่มีขนาด 12 โวลต์ขึ้นอยู่กับกำลังของระบบ นอกจากนี้แทนที่จะอนุญาตให้ใช้องค์ประกอบความต้านทานโหลดประเภทต่าง ๆ : ตัวต้านทานที่ทรงพลังเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าพัดลม ฯลฯ

การทำงานของวงจร "บัลลาสต์" ด้วยเครื่องหมายลบ

การทำงานของตัวควบคุมรีเลย์รถยนต์นั้นสัมพันธ์โดยตรงกับระดับแบตเตอรี่ หากแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่สูงกว่า 14.2 โวลท์รีเลย์จะส่งสัญญาณและเปิดวงจรลบของทรานซิสเตอร์กำลัง

ในทางกลับกันทางแยกจะเปิดขึ้นบนทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อหลอดไส้โดยตรงกับแบตเตอรี่ เป็นผลให้กระแสการชาร์จจะถูกปล่อยออกผ่านไส้ของหลอดไส้ หากแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ลดลงกระบวนการย้อนกลับ สิ่งนี้จะรักษาระดับแรงดันแบตเตอรี่ให้คงที่

โครงการ "บัลลาสต์" มีการบวกอย่างไร

ตัวควบคุมการประจุ "บัลลาสต์" รุ่นที่ทันสมัยขึ้นเล็กน้อยสำหรับกังหันลมเป็นวงจรที่สองของตัวควบคุมรีเลย์ที่มีหน้าสัมผัสควบคุมแบบบวก ตัวอย่างเช่นรีเลย์จากรถยนต์ VAZ นั้นเหมาะสม

ความแตกต่างจากวงจรก่อนหน้าคือการใช้โซลิดสเตตรีเลย์เช่น GTH6048ZA2 ที่กระแส 60A แทนที่จะเป็นทรานซิสเตอร์ ข้อดีคือชัดเจน: วงจรดูง่ายขึ้นและในเวลาเดียวกันมีความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพมากขึ้น

อีกวงจรที่ง่ายสำหรับการประกอบเครื่องควบคุมประจุแบตเตอรี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของวงจรถูกปรับปรุงโดยการใช้โซลิดสเตตรีเลย์ (+)

คุณสมบัติของโซลูชันที่เรียบง่ายนี้โดยตรง เชื่อมต่อกับอาคาร เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมแบตเตอรี่ ตัวนำของตัวควบคุมการประจุจะถูก "ปลูก" โดยตรงบนหน้าสัมผัสของแบตเตอรี่

ในความเป็นจริงทั้งสองส่วนของวงจรไม่ได้เชื่อมต่อ แต่อย่างใด แรงดันไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดลมจะถูกส่งไปยังแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วแบตเตอรี่ถึง 14.2 W รีเลย์โซลิดสเตตจะเชื่อมต่อโหลดเพื่อรีเซ็ต ดังนั้นแบตเตอรี่จึงได้รับการปกป้องโดยอุปกรณ์ไม่ให้ชาร์จไฟมากเกินไป

ที่นี่ไม่เพียง แต่หลอดไส้สามารถทำหน้าที่เป็นโหลดบัลลาสต์ มันค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะเชื่อมต่ออุปกรณ์อื่น ๆ ที่มีกระแสสูงสุดถึง 60 A ตัวอย่างเช่นฮีตเตอร์ท่อไฟฟ้า

สิ่งที่สำคัญกว่าในโครงการนี้ - การกระทำของโซลิดสเตตรีเลย์นั้นมีลักษณะเป็นแอมพลิจูดที่เพิ่มขึ้นอย่างราบรื่น ในความเป็นจริงผลของตัวควบคุม PWM ที่ผลิตโดยมืออาชีพนั้นชัดเจน

วงจรควบคุมรุ่นที่ซับซ้อน

หากการออกแบบวงจรรุ่นก่อนหน้าของตัวควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่มีลักษณะคล้ายกับอุปกรณ์ PWM เท่านั้น (การปรับความกว้างพัลส์) หลักการนี้จะถูกนำมาใช้โดยเฉพาะ

วงจรควบคุมนี้สำหรับกังหันลมที่มีตัวกำเนิดไฟฟ้าสามเฟสนั้นแตกต่างกันไปในบางปัญหาเนื่องจากมันเกี่ยวข้องกับการใช้วงจรขนาดเล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งวงจรขยายการทำงานโดยใช้ทรานซิสเตอร์ภาคสนามเป็นส่วนหนึ่งของชุด TL084

อย่างไรก็ตามบนแผงวงจรทุกอย่างดูไม่ซับซ้อนเหมือนบนแผ่นกระดาษ

ทำแผนผังวงจรด้วยตนเองเพื่อประกอบคอนโทรลเลอร์ด้วยไมโครแอสเซมบลี TL084 หลักการของการทำงานนั้นถูกสร้างขึ้นโดยใช้รีเลย์เพื่อสลับโหมด แต่ก็เป็นไปได้ที่จะปรับจุดตัด (+)

เช่นเดียวกับในการแก้ปัญหาก่อนหน้านี้รีเลย์ถูกนำมาใช้เป็นองค์ประกอบเปลี่ยนสำหรับโหลดบัลลาสต์รีเลย์ถูกออกแบบมาเพื่อทำงานกับแบตเตอรี่ขนาด 12 โวลต์ แต่หากต้องการคุณสามารถเลือกรุ่นสำหรับ 24 วัตต์

บัลลาสต์ทำในรูปแบบของการต้านทานที่มีประสิทธิภาพ (ขดลวดบน nichrome เซรามิก) ในการปรับช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน (11.5-18 W) วงจรจะใช้ตัวต้านทานผันแปรที่รวมอยู่ในวงจรควบคุมการชุมนุมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ TL084

ตัวควบคุมประจุแบตเตอรี่กังหันลมดังกล่าวทำงานดังนี้ กระแสสามเฟสที่ได้รับจากเครื่องกำเนิดลมถูกแก้ไขโดยไดโอดพลังงาน

ที่เอาต์พุตของสะพานไดโอดแรงดันไฟฟ้าคงที่จะถูกสร้างขึ้นซึ่งป้อนไปยังอินพุตของวงจรผ่านหน้าสัมผัสรีเลย์ไดโอดเพิ่มเติมแบตเตอรี่และจากนั้นไปยังโคลงในวงจร (78L08) และอินพุตของชุด TL084

ช่วงเวลาที่ทริกเกอร์ถูกเปลี่ยนเป็นหนึ่งในสถานะจะถูกกำหนดโดยค่าของตัวต้านทานตัวแปร (ต่ำ V และสูง V) ของเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าต่ำและบน

ตราบใดที่แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ไม่เกิน 14.2 โวลต์ (เป็นไปตามค่าการตั้งค่า R High V) จะทำการชาร์จ ทันทีที่มีการเปลี่ยนแปลงค่าในทิศทางของการเพิ่มขึ้นแอมป์การทำงาน TL084 จะส่งสัญญาณไปยังฐานของทรานซิสเตอร์ซึ่งควบคุมโดยรีเลย์

ผลิตภัณฑ์ที่ทำขึ้นเองตามแบบแผนด้วยชุดประกอบไมโคร TL084 ทุกอย่างนั้นง่ายมากแทนที่จะเป็นแผงวงจรพิมพ์คุณภาพสูง แต่มีการเลือกบอร์ดสำหรับติดตั้งบานพับ การออกแบบโฮมเมดมีความสุขเสมอในช่วงเวลาดังกล่าว

รีเลย์ถูกทริกเกอร์วงจรไฟของวงจรจะแตกและปิดด้วยตัวต้านทานบัลลาสต์ การรีเซ็ตบัลลาสต์จะเกิดขึ้นจนกว่าประจุแบตเตอรี่จะใกล้เคียงกับการตั้งค่าตัวต้านทานตัวแปรต่ำ V

เมื่อถึงค่านี้วงจรเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงานเครื่องที่สอง TL084 จะเปลี่ยนเป็นสถานะย้อนกลับ นี่คือการทำงานของคอนโทรลเลอร์

ทางเลือกอิเล็กทรอนิกส์จีน

การสร้างตัวควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมแบบทำเองเป็นเรื่องที่มีชื่อเสียง แต่ด้วยความเร็วของการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์บ่อยครั้งที่ความหมายของการประกอบตัวเองสูญเสียความเกี่ยวข้อง นอกจากนี้แผนการที่เสนอส่วนใหญ่ล้าสมัยไปแล้ว

ปรากฎว่าถูกกว่าการซื้อผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ทำอย่างมืออาชีพด้วยการติดตั้งคุณภาพสูงบนชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถซื้ออุปกรณ์ที่เหมาะสมในราคาที่เหมาะสมใน Aliexpress

ช่วงของข้อเสนอในเว็บไซต์จีนนั้นน่าประทับใจ ตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมในระดับพลังงานต่างๆมีจำหน่ายในราคา 1,000 รูเบิล หากคุณเริ่มจากจำนวนนี้ในแง่ของการประกอบอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองเกมจะเห็นได้ชัดว่าไม่ได้คุ้มค่ากับเทียน

ตัวอย่างเช่นในบรรดาข้อเสนอของพอร์ทัลจีนมีรูปแบบสำหรับกังหันลม 600 วัตต์ อุปกรณ์มูลค่า 1,070 รูเบิล เหมาะสำหรับใช้กับแบตเตอรี่ 12/24 โวลต์ใช้กระแสไฟได้สูงถึง 30 A

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมขนาด 600 วัตต์ที่ออกแบบมาอย่างดีเป็นเครื่องควบคุมการประจุในการออกแบบของจีน อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถสั่งซื้อจากประเทศจีนและได้รับทางไปรษณีย์ในเวลาประมาณหนึ่งเดือนครึ่ง

เคสตัวควบคุมสภาพอากาศคุณภาพสูงขนาด 100x90 มม. ติดตั้งด้วยหม้อน้ำระบายความร้อนที่ทรงพลัง การออกแบบที่อยู่อาศัยเป็นไปตามระดับการป้องกัน IP67 ช่วงอุณหภูมิภายนอกอยู่ระหว่าง - 35 ถึง + 75ºС สัญญาณไฟของโหมดสถานะของเครื่องกำเนิดลมจะปรากฏบนร่างกาย

คำถามคืออะไรคือเหตุผลที่ต้องใช้เวลาและความพยายามในการประกอบการออกแบบที่เรียบง่ายด้วยมือของคุณเองหากมีโอกาสจริงที่จะซื้อสิ่งที่คล้ายกันและจริงจังในทางเทคนิค

ดีถ้ารุ่นนี้ไม่เพียงพอจีนมีตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมมาก ดังนั้นในบรรดาผู้มาใหม่มีรูปแบบ 2 kW สำหรับแรงดันไฟฟ้าปฏิบัติการที่ 96 โวลต์

สินค้าจีนจากรายการมาใหม่ ให้การควบคุมแบตเตอรี่ในขณะทำงานควบคู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมขนาด 2 kW ยอมรับอินพุตสูงสุด 96 โวลต์

จริงค่าใช้จ่ายของคอนโทรลเลอร์นี้มีราคาแพงกว่าการพัฒนาก่อนหน้านี้ถึงห้าเท่าแต่ถ้าคุณวัดค่าใช้จ่ายในการผลิตสิ่งที่คล้ายกันด้วยมือของคุณเองการซื้อดูเหมือนเป็นการตัดสินใจที่สมเหตุสมผล

สิ่งเดียวที่ทำให้สินค้าจีนสับสนคือพวกเขามักจะหยุดทำงานทันทีในกรณีที่ไม่เหมาะสมที่สุด ดังนั้นอุปกรณ์ที่ซื้อมักจะต้องคำนึงถึง - ด้วยมือของคุณเอง แต่มันง่ายกว่าและง่ายกว่าการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมด้วยมือของคุณเองตั้งแต่เริ่มต้น

สำหรับผู้ชื่นชอบผลิตภัณฑ์โฮมเมดบนเว็บไซต์ของเรามีชุดบทความที่อุทิศให้กับการผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม:

1. เครื่องกำเนิดไฟฟ้าลม DIY จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ารถยนต์: เทคโนโลยีการประกอบกังหันลมและการวิเคราะห์ข้อผิดพลาด
2. วิธีสร้างใบมีดแบบทำเองสำหรับเครื่องกำเนิดลม: ตัวอย่างใบมีดที่ผลิตเองสำหรับกังหันลม
3. เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันลมที่ต้องทำด้วยตัวเองจากเครื่องซักผ้า: คำแนะนำการประกอบสำหรับกังหันลม
4. วิธีการคำนวณกังหันลม: สูตร + ตัวอย่างการคำนวณที่ใช้งานได้จริง

ข้อสรุปและวิดีโอที่มีประโยชน์ในหัวข้อ

ความปรารถนาที่จะสร้างอุปกรณ์ทำที่บ้านสำหรับใช้ในบ้านบางครั้งก็แข็งแกร่งกว่าโซลูชันที่ง่ายกว่า - การซื้ออุปกรณ์ราคาถูก สิ่งนี้มาจากอะไรดูวิดีโอ:

การประเมินโอกาสของการผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยตัวเองโดยไม่คำนึงถึงจุดประสงค์มันจะต้องเจอกับความคิดที่ว่ายุคของ "โฮมเมด" กำลังจะสิ้นสุดลง

ตลาดล้นตลาดด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำเร็จรูปและส่วนประกอบแบบแยกส่วนสำหรับเกือบทุกผลิตภัณฑ์ในครัวเรือน ผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัครเล่นมีเพียงสิ่งเดียวที่ต้องทำ - เพื่อรวบรวมนักออกแบบบ้าน

มีอะไรเพิ่มเติมหรือมีคำถามเกี่ยวกับการประกอบและการใช้ตัวควบคุมสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม? คุณสามารถแสดงความคิดเห็นถามคำถามและเพิ่มรูปถ่ายของผลิตภัณฑ์โฮมเมดของคุณ - แบบฟอร์มการติดต่ออยู่ในบล็อกด้านล่าง