Cách chế tạo bộ điều khiển cho máy phát điện gió bằng tay của chính bạn: thiết bị, nguyên lý hoạt động, sơ đồ lắp ráp

Thiết kế cơ học của máy phát điện gió ở dạng nguyên chất chỉ là một phần của việc lắp đặt năng lượng gió đầy đủ. Hệ thống, hoạt động đầy đủ, ngoài thiết kế cơ khí, còn có một số linh kiện điện tử.

Vì vậy, ví dụ, bộ điều khiển cho máy phát điện gió là cần thiết - một thiết bị có chức năng được thiết kế để ổn định các thông số sạc pin trong quá trình hoạt động của tuabin gió.

Chúng tôi sẽ tìm ra những chức năng mà thiết bị thực hiện và đưa ra sơ đồ lắp ráp bộ điều khiển bằng tay của chính chúng tôi. Ngoài ra, chúng tôi phác thảo các tính năng của công việc và lời khuyên về việc mua một đơn vị điện tử Trung Quốc cho một tuabin gió.

Máy phát điện gió và bộ điều khiển sạc pin

Nếu một cối xay gió cơ học hoàn toàn có thể tự làm, bạn có thể tự chế tạo một bộ điều khiển cối xay gió không?

Để có một số ý tưởng về bộ điều khiển của máy phát điện gió và tái tạo thành công thiết bị đó bằng tay của bạn, thông tin cơ bản về các thiết bị này sẽ không thừa.

Bộ điều khiển phục vụ pin được thiết kế chủ yếu để kiểm soát quá trình sạc pin. Đây là chức năng chính của nó, nhưng nó nên được chia thành điều kiện thành một số hàm con.

Ví dụ, một chức năng giám sát dòng sạc và dòng tự xả. Một chức năng khác thực hiện các hành động nhằm đo nhiệt độ và áp suất. Thứ ba có trách nhiệm bù cho sự chênh lệch của dòng năng lượng khi pin được sạc đồng thời với mức tiêu thụ hiện tại theo tải.

Bộ điều khiển sạc pin cho một máy phát điện gió nhỏ. Việc giám sát một số thông số hệ thống được thực hiện thông qua màn hình LCD tích hợp

Các thiết bị sản xuất công nghiệp được trang bị đầy đủ chức năng. Nhưng điều này không thể nói cho các thiết kế nghiệp dư. Các thiết bị được chế tạo trên cơ sở các giải pháp mạch đơn giản nhất tại nhà bằng tay của chính chúng là các bộ điều khiển khác xa với các mẫu hoàn hảo.

Tuy nhiên, họ làm việc và khá năng suất để hoạt động. các loại máy phát điện gió khác nhau. Theo quy định, trong các cấu trúc tự tạo, chỉ có một chức năng được thực hiện - bảo vệ chống quá áp và khỏi phóng điện sâu.

Một trong nhiều biến thể của bộ điều khiển tự làm cho cối xay gió. Thiết kế như vậy được phân biệt bởi các giải pháp kỹ thuật đơn giản và thực hiện cài đặt đơn giản nhất

Tại sao việc giới thiệu bộ điều khiển trong hệ thống cối xay gió là phải?

Bởi vì trong chế độ bật nguồn pin mà không sử dụng bộ điều khiển, nên có những hậu quả khó chịu:

1. Suy giảm cấu trúc pin do các quá trình hóa học không được kiểm soát.
2. Tăng áp lực không kiểm soát và nhiệt độ điện giải.
3. Mất các thuộc tính sạc pin liên quan đến việc xả thải dài hạn đang diễn ra.

Bộ điều khiển sạc cho sơ đồ của máy phát điện gió, theo quy định, dưới dạng một mô-đun điện tử riêng biệt. Mô-đun này có thể tháo rời và ngắt kết nối nhanh chóng. Các thiết bị sản xuất công nghiệp nhất thiết phải được trang bị chỉ dẫn về các chế độ và điều kiện - ánh sáng hoặc truyền qua thị giác qua màn hình.

Trong thực tế, hai loại thiết bị có thể được sử dụng - được tích hợp trực tiếp vào vỏ máy phát điện gió và kết nối với pin.

Giải pháp lắp ráp DIY

Trong suốt thời gian đầu tiên cối xay gió tự chế Số lượng các giải pháp mạch cho bộ điều khiển đã phát triển nhiều lần. Nhiều thiết kế mạch không hoàn hảo, nhưng cũng có những lựa chọn như vậy mà bạn nên chú ý.

Đối với sử dụng trong nước, tất nhiên, có liên quan là các chương trình đơn giản đòi hỏi đầu tư tài chính nhỏ, hiệu quả và đáng tin cậy.

Dựa trên những yêu cầu này, bạn có thể bắt đầu với bộ điều khiển cho máy phát điện gió được tạo trên cơ sở bộ điều khiển rơle ô tô.Trong mạch, cả hai rơle có tiếp điểm điều khiển âm và rơle có tiếp điểm điều khiển dương đều được áp dụng.

Tùy chọn này thu hút với một số lượng nhỏ các bộ phận và cài đặt đơn giản. Nó sẽ chỉ mất một rơle, một bóng bán dẫn điện (trường), một điện trở.

Mạch của bộ điều khiển, được vẽ bởi một kỹ sư điện tử nào đó bằng chính đôi tay của mình. Mọi thứ ở đây đều đơn giản và rõ ràng không một lời nói. Trên thực tế, như trong quyết định công nghệ. Chi tiết tối thiểu - tiết kiệm tối đa (+)

Sơ đồ này được gọi là "ballast", vì nó sử dụng một tải bổ sung dưới dạng bóng đèn sợi đốt thông thường. Do đó, danh sách các bộ phận sẽ được bổ sung bằng một yếu tố khác - đèn.

Một đèn xe (hoặc một vài đèn) 12 volt được sử dụng, tùy thuộc vào công suất của hệ thống. Ngoài ra, thay vì yếu tố này, cho phép sử dụng điện trở tải thuộc loại khác: điện trở mạnh, lò sưởi điện, quạt, v.v.

Công việc của mạch "dằn" với một điểm trừ

Hoạt động của bộ điều chỉnh rơle ô tô liên quan trực tiếp đến mức pin. Nếu điện áp ở các cực của pin tăng trên 14,2 volt, rơle sẽ ngắt và mở mạch âm của bóng bán dẫn điện.

Đổi lại, một điểm nối mở trên bóng bán dẫn, kết nối đèn sợi đốt trực tiếp với pin. Do đó, dòng sạc được xả qua dây tóc của đèn sợi đốt. Nếu điện áp ở các cực của pin bị giảm thì quá trình ngược lại. Điều này duy trì một mức điện áp pin ổn định.

Làm thế nào để sơ đồ "dằn" với một cộng

Một phiên bản hiện đại hóa một chút của bộ điều khiển sạc "dằn" cho tuabin gió là mạch thứ hai trên bộ điều khiển rơle có tiếp điểm điều khiển dương. Ví dụ, rơle từ xe VAZ là phù hợp.

Sự khác biệt so với mạch trước đó là việc sử dụng rơle trạng thái rắn, ví dụ, GTH6048ZA2 ở dòng điện 60A thay vì bóng bán dẫn. Những lợi thế là rõ ràng: mạch trông thậm chí đơn giản hơn và đồng thời có độ tin cậy và hiệu quả cao hơn.

Một mạch đơn giản khác để lắp ráp một bộ điều khiển sạc pin máy phát điện gió. Hiệu quả và độ tin cậy của mạch được tăng cường bằng cách sử dụng rơle trạng thái rắn (+)

Tính năng của giải pháp đơn giản này là trực tiếp kết nối với thiết bị đầu cuối máy phát điện pin cối xay gió. Các dây dẫn của bộ điều khiển sạc cũng được "trồng" trực tiếp trên các điểm tiếp xúc của pin.

Trong thực tế, cả hai phần của mạch này không được kết nối theo bất kỳ cách nào. Điện áp từ máy phát điện gió được cung cấp cho pin liên tục. Khi điện áp ở các cực của pin đạt 14,2 W, rơle trạng thái rắn kết nối tải để đặt lại. Vì vậy, pin được bảo vệ bởi thiết bị khỏi quá tải.

Ở đây, không chỉ đèn sợi đốt có thể hoạt động như một tải trọng dằn. Hoàn toàn có thể kết nối bất kỳ thiết bị nào khác được xếp hạng cho dòng điện lên đến 60 A. Ví dụ: lò sưởi hình ống điện.

Điều quan trọng hơn trong sơ đồ này - hành động của rơle trạng thái rắn được đặc trưng bởi biên độ tăng trơn tru. Trong thực tế, hiệu quả của bộ điều khiển PWM được sản xuất chuyên nghiệp là hiển nhiên.

Một phiên bản phức tạp của mạch điều khiển

Nếu phiên bản trước của thiết kế mạch của bộ điều khiển sạc pin chỉ giống với thiết bị PWM (điều chế độ rộng xung), thì ở đây nguyên tắc này được thực hiện cụ thể.

Mạch điều khiển này cho một tuabin gió với máy phát ba pha khác nhau trong một số khó khăn, vì nó liên quan đến việc sử dụng các vi mạch - đặc biệt là các bộ khuếch đại hoạt động với các bóng bán dẫn hiệu ứng trường như là một phần của lắp ráp TL084.

Tuy nhiên, trên bảng mạch, mọi thứ trông không phức tạp như trên một tờ giấy.

Tự làm sơ đồ mạch để lắp ráp bộ điều khiển bằng cách sử dụng vi lắp ráp TL084. Nguyên tắc hoạt động cũng được xây dựng bằng cách sử dụng rơle để chuyển đổi chế độ, nhưng có thể điều chỉnh các điểm cắt (+)

Như trong các giải pháp trước đây, rơle được sử dụng làm yếu tố chuyển mạch cho tải trọng dằn.Rơle được thiết kế để hoạt động với pin 12 volt, nhưng nếu muốn, bạn có thể chọn một mô hình cho 24 watt.

Chấn lưu được chế tạo dưới dạng một lực cản mạnh mẽ (uốn lượn trên nichrom gốm). Để điều chỉnh dải điện áp hoạt động (11,5-18 W), mạch sử dụng các điện trở thay đổi có trong mạch điều khiển lắp ráp vi điện tử TL084.

Như vậy một bộ điều khiển sạc pin cối xay gió hoạt động như sau. Dòng điện ba pha nhận được từ máy phát điện gió được chỉnh lưu bằng điốt điện.

Ở đầu ra của cầu diode, một điện áp không đổi được tạo ra, được đưa đến đầu vào của mạch thông qua các tiếp điểm rơle, một diode bổ sung, pin và sau đó đến bộ ổn định trong mạch (78L08) và đến đầu vào của bộ lắp ráp TL084.

Thời điểm kích hoạt được chuyển sang một trong các trạng thái được xác định bởi các giá trị của điện trở biến đổi (Thấp V và Cao V) của ngưỡng điện áp dưới và trên.

Miễn là điện áp pin không vượt quá 14,2 volt (thỏa mãn giá trị cài đặt R High V), một lần sạc được thực hiện. Ngay khi các giá trị thay đổi theo hướng tăng, bộ khuếch đại hoạt động TL084 sẽ gửi tín hiệu đến đế của bóng bán dẫn, được điều khiển bởi rơle.

Một sản phẩm tự làm theo sơ đồ với lắp ráp vi mô TL084. Mọi thứ đều cực kỳ đơn giản, thậm chí thay vì bảng mạch in chất lượng cao, một bảng để cài đặt bản lề được chọn. Thiết kế tự làm luôn làm hài lòng những khoảnh khắc như vậy.

Rơle được kích hoạt, mạch điện của mạch bị đứt và đóng lại bằng điện trở dằn. Thiết lập lại ballast diễn ra cho đến khi xả pin gần với cài đặt của điện trở biến V thấp.

Khi đạt được giá trị này, mạch khuếch đại hoạt động thứ hai TL084 sẽ chuyển sang trạng thái đảo ngược. Đây là cách bộ điều khiển hoạt động.

Trung Quốc thay thế điện tử

Làm một bộ điều khiển máy phát điện gió tự làm là một việc có uy tín. Nhưng với tốc độ phát triển của các công nghệ điện tử, thường thì ý nghĩa của việc tự lắp ráp sẽ mất đi sự liên quan. Ngoài ra, hầu hết các đề án được đề xuất đã lỗi thời.

Hóa ra rẻ hơn để mua một sản phẩm hoàn thành được sản xuất chuyên nghiệp, với cài đặt chất lượng cao, trên các linh kiện điện tử hiện đại. Ví dụ: bạn có thể mua một thiết bị phù hợp với chi phí hợp lý trên Aliexpress.

Phạm vi cung cấp trên các trang web của Trung Quốc là ấn tượng. Bộ điều khiển cho máy phát điện gió cho các mức năng lượng khác nhau được bán với mức giá 1000 rúp. Nếu bạn bắt đầu từ số tiền này, về mặt lắp ráp thiết bị bằng tay của chính bạn, trò chơi rõ ràng không đáng để làm nến.

Vì vậy, ví dụ, trong số các ưu đãi của cổng thông tin Trung Quốc, có một mô hình cho tuabin gió 600 watt. Một thiết bị trị giá 1070 rúp. Thích hợp sử dụng với pin 12/24 volt, dòng điện hoạt động lên đến 30 A.

Một thiết bị rất tốt, được thiết kế cho một máy phát điện gió 600 watt, bộ điều khiển sạc trong thiết kế của Trung Quốc. Một thiết bị như vậy có thể được đặt hàng từ Trung Quốc và nhận qua thư trong khoảng một tháng rưỡi

Vỏ điều khiển mọi thời tiết chất lượng cao có kích thước 100x90 mm được trang bị bộ tản nhiệt làm mát mạnh mẽ. Thiết kế của nhà ở tuân thủ lớp bảo vệ IP67. Phạm vi của nhiệt độ bên ngoài là từ - 35 đến + 75º. Một dấu hiệu ánh sáng của các chế độ trạng thái của máy phát gió được hiển thị trên thân máy.

Câu hỏi là, lý do gì để dành thời gian và nỗ lực để lắp ráp một thiết kế đơn giản bằng tay của chính bạn, nếu có một cơ hội thực sự để mua một cái gì đó tương tự và nghiêm túc về mặt kỹ thuật?

Chà, nếu mô hình này là không đủ, người Trung Quốc có những lựa chọn rất tuyệt vời. Vì vậy, trong số những người mới đến, một mô hình 2 kW cho điện áp hoạt động 96 volt đã được ghi nhận.

Sản phẩm Trung Quốc từ danh sách mới đến. Cung cấp kiểm soát pin trong khi làm việc song song với máy phát điện gió 2 kW. Chấp nhận điện áp đầu vào lên đến 96 volt

Đúng, chi phí của bộ điều khiển này đã đắt hơn năm lần so với sự phát triển trước đó.Nhưng một lần nữa, nếu bạn đo lường chi phí sản xuất một thứ tương tự bằng tay của chính mình, việc mua hàng trông giống như một quyết định hợp lý.

Điều duy nhất khiến các sản phẩm Trung Quốc nhầm lẫn là chúng có xu hướng đột nhiên ngừng hoạt động trong những trường hợp không phù hợp nhất. Do đó, thiết bị đã mua thường phải được ghi nhớ - một cách tự nhiên, bằng chính đôi tay của bạn. Nhưng nó dễ dàng và đơn giản hơn nhiều so với việc tạo ra một máy phát điện tích điện cho một máy phát điện gió bằng tay của chính bạn từ đầu.

Đối với những người yêu thích các sản phẩm tự chế trên trang web của chúng tôi, có một loạt các bài viết dành cho việc sản xuất máy phát điện gió:

1. Máy phát điện gió DIY từ máy phát điện ô tô: công nghệ lắp ráp cối xay gió và phân tích lỗi
2. Cách chế tạo lưỡi tự làm cho máy phát điện gió: ví dụ về lưỡi tự tạo cho tuabin gió
3. Máy tạo gió tự làm từ máy giặt: hướng dẫn lắp ráp cho cối xay gió
4. Cách tính toán máy phát điện gió: công thức + ví dụ thực tế về tính toán

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Mong muốn chế tạo thiết bị tự chế để sử dụng tại nhà đôi khi mạnh hơn một giải pháp đơn giản hơn - mua một thiết bị rẻ tiền. Điều gì đến từ đây, xem video:

Tự đánh giá triển vọng sản xuất đồ điện tử, bất kể mục đích của nó là gì, người ta phải nghĩ ra rằng thời đại "tự chế" đang kết thúc.

Thị trường đang quá bão hòa với các thiết bị điện tử làm sẵn và các thành phần mô-đun cho hầu hết mọi sản phẩm gia dụng. Những người đam mê điện tử nghiệp dư giờ chỉ còn một việc phải làm - lắp ráp các nhà thiết kế nhà.

Có bất cứ điều gì để bổ sung, hoặc có câu hỏi về việc lắp ráp và sử dụng bộ điều khiển cho một máy phát điện gió? Bạn có thể để lại nhận xét, đặt câu hỏi và thêm hình ảnh của các sản phẩm tự chế của bạn - mẫu liên hệ nằm ở khối thấp hơn.