Jak udělat regulátor pro větrný generátor to udělat sami

Mechanická konstrukce větrného generátoru v jeho čisté formě je pouze částí kompletní větrné elektrárny. Plně provozuschopný systém má kromě mechanické konstrukce i řadu elektronických součástek.

Například je vyžadován regulátor větrného generátoru - zařízení, které je funkčně navrženo tak, aby stabilizovalo parametry nabíjení baterie během provozu větrné turbíny.

Podívejme se, jaké funkce zařízení provádí, a dávejte diagramy sestavy regulátoru vlastníma rukama. Kromě toho pojďme označit vlastnosti práce a účelnost nákupu čínské elektronické jednotky pro větrný mlýn.

Větrné turbíny a regulátory nabíjení baterií

Pokud je možné vyrobit mechanickou větrnou turbínu sami, můžete si také vytvořit větrnou turbínu vlastníma rukama?

Aby bylo možné získat představu o regulátorech větrných elektráren a úspěšně reprodukovat taková zařízení vlastníma rukama, nebudou základní informace o těchto zařízeních nadbytečné.

Regulátor sloužící bateriím je primárně určen k řízení procesu nabíjení baterie. Toto je jeho hlavní funkce, ale mělo by být podmíněně rozděleno na několik dílčích funkcí.

Jedna funkce například monitoruje nabíjecí proud a samočinný vybíjecí proud. Dalším funkčním nástrojem je měření teploty a tlaku. Třetí je zodpovědný za kompenzaci rozdílu v energetických tocích, když je baterie nabita spolu s aktuální spotřebou zátěže.

Zařízení průmyslové výroby jsou vybavena plnou funkčností. Ale s ohledem na amatérské návrhy nelze říci. Zařízení vyrobená na základě nejjednodušších obvodových řešení v domácnosti vlastníma rukama - to jsou regulátory, které nejsou zdaleka dokonalé modely.

Nicméně, oni pracují a docela produktivně dovolit vykořisťovat různých typů větrných turbín. V improvizovaných strukturách je zpravidla implementována pouze jedna funkce - ochrana před přepětím a hluboké vybití.

Proč je zavedení regulátoru do systému větrných turbín nutností?

Vzhledem k tomu, že v režimu napájení akumulátoru bez použití regulátoru je třeba očekávat nepříjemné následky:

1. Degradace struktury baterie v důsledku nekontrolovaných chemických procesů.
2. Nekontrolovaný nárůst tlaku a teplota elektrolytu.
3. Ztráta vlastností nabíjecí baterie v důsledku dlouhodobého propuštění.

Regulátor nabíjení pro instalační obvod generátoru větru se zpravidla provádí jako samostatný elektronický modul. Tento modul je odnímatelný a rychle odpojitelný. Přístroje průmyslové výroby musí být vybaveny indikací režimů a stavů - světelných nebo vizuálně přenášených přes displej.

V praxi mohou být použity dva typy zařízení - ty, které jsou zabudovány přímo do skříně větrného generátoru a jsou připojeny k baterii.

DIY montážní řešení

Po celou dobu od prvního domácí větrné turbíny Počet řešení řídicích obvodů se mnohonásobně rozrostl. Mnohé z návrhů obvodů zdaleka nejsou dokonalé, ale existují některé možnosti, kterým byste měli věnovat pozornost.

Pro domácí použití jsou samozřejmě důležité jednoduché programy, které vyžadují malé finanční investice, efektivní a spolehlivé.

Na základě těchto požadavků můžete začít s regulátorem větrného generátoru, vytvořeným na základě reléových regulátorů automobilů. V obvodu jsou použitelná obě relé s negativním kontrolním kontaktem a relé s pozitivním kontaktem řízení.

Tato volba přitahuje malý počet dílů a jednoduchou instalaci. Potřebujete pouze jedno relé, jeden výkonový tranzistor (pole), jeden odpor.

Schéma se nazývá "předřadník", protože využívá přídavné zatížení ve formě běžné žárovky. Seznam dílů tak bude doplněn o další prvek - lampu.

V závislosti na výkonu systému se používá lampa automobilu (nebo několik lamp) na 12 voltů. Místo tohoto prvku je také možné použít jiný typ zátěžového odporu: silný odpor, elektrický ohřívač, ventilátor atd.

Práce "balast" schéma s minus

Činnost regulátoru automobilového relé přímo souvisí s úrovní nabití akumulátoru. Pokud napětí na svorkách akumulátoru stoupne nad 14,2 V, relé pracuje a otevírá záporný obvod výkonového tranzistoru.

Na tranzistoru se pak otevírá přechod, který spojuje lampu s přímým ohřevem s baterií. V důsledku toho se nabíjecí proud resetuje přes vlákno žárovky. Při poklesu napětí na svorkách baterie - obrácený proces. To udržuje stabilní úroveň napětí baterie.

Jak se "balast" obvod s plus

Mírně vylepšená verze regulátoru nabíjení „předřadníku“ pro větrný mlýn je druhým obvodem na reléovém regulátoru s pozitivním kontrolním kontaktem. Například vhodná relé z vozů "VAZ".

Rozdíl od předchozího obvodu je použití polovodičového relé, například GTH6048ZA2 pro proud 60A místo tranzistoru. Výhody jsou zřejmé: schéma vypadá ještě jednodušší a zároveň má větší spolehlivost a efektivitu.

Zvláštností tohoto jednoduchého řešení je přímé připojení k terminálům generátor větrné turbíny. Vodiče regulátoru nabíjení jsou také „vysazeny“ přímo na kontakty baterie.

Ve skutečnosti nejsou obě tyto části systému vzájemně propojeny. Napětí z větrného generátoru je nepřetržitě napájeno z akumulátoru. Když napětí na svorkách akumulátoru dosáhne 14,2 W, polovodičové relé připojí zátěž pro reset. Baterie je tedy chráněna přístrojem před přebíjením.

Nejen žárovka může zde působit jako zátěž. Je možné připojit jakékoli jiné zařízení určené pro proud do 60 A. Například elektrický trubkový ohřívač.

Co je v tomto schématu důležité - působení polovodičového relé se vyznačuje hladce se zvyšující amplitudou. Ve skutečnosti existuje efekt profesionálně vytvořeného PWM regulátoru.

Komplikovaná verze řídicího obvodu

Pokud předchozí verze návrhu obvodu regulátoru nabití akumulátoru připomíná pouze zařízení PWM (modulace šířky pulsu), je tento princip implementován specificky.

Tento řídicí obvod pro větrný mlýn s třífázovým generátorem je poněkud složitý zahrnuje použití mikroobvodů - zejména operačních zesilovačů na tranzistorech s efektem pole, které obsahují stavět tl084.

Nicméně, na desce plošných spojů, všechno nevypadá tak komplikovaně jako na papíře list.

Stejně jako v předchozích řešeních se relé používá jako spínací prvek pro zátěž předřadníku. Relé je navrženo pro práci s 12-voltovou baterií, ale pokud si přejete, můžete si vybrat model 24 wattů.

Předřadníkový odpor se vyrábí ve formě silného odporu (navíjení na nichromové keramice). Pro nastavení rozsahu pracovního napětí (11,5–18 W) používá obvod proměnné odpory obsažené v řídicím obvodu mikroelektronické sestavy TL084.

Funguje takovou větrnou turbínu pro nabíjení akumulátoru následujícím způsobem. Třífázový proud přiváděný z větrného generátoru je usměrňován výkonovými diodami.

Na výstupu diodového můstku se vytvoří konstantní napětí, které se přivádí na vstup obvodu přes kontakty relé, přídavná dioda, baterie a dále stabilizátor obvodu (78L08) a vstup sestavy TL084.

Okamžik přepnutí spouštěče na jeden ze stavů je dán hodnotami proměnných odporů (Low V a High V) spodního a horního prahového napětí.

Dokud je napětí na svorkách akumulátoru, které nepřesahuje 14,2 V (vyhovující nastavení R High V), probíhá nabíjení. Jakmile se hodnoty změní nahoru, operační zesilovač TL084 vyšle signál do základny tranzistoru, který řídí relé.

Relé je spuštěno, obvod obvodu je přerušen a zkratován na předřadník. Reset na předřadníku běží až do vybití baterie v blízkosti nastavené hodnoty proměnného rezistoru Low V.

Jakmile je tato hodnota dosažena, druhý operační zesilovač TL084 přepne do opačného stavu. Toto je způsob, jakým regulátor pracuje.

Čínská elektronická alternativa

Provedení regulátoru větrných elektráren vlastními silami je prestižní záležitost. Ale vzhledem k rychlosti vývoje elektronických technologií ztrácí význam samo-sestavení často svůj význam. Většina navrhovaných režimů je již zastaralá.

Ukázalo se, že je levnější koupit již hotový výrobek, vyrobený profesionálně, s kvalitní instalací, na moderních elektronických součástech. Aliexpress si například můžete zakoupit vhodné zařízení za rozumnou cenu.

Rozsah nabídky na čínském webu je impozantní. Regulátory pro větrné generátory pod různými úrovněmi výkonu se prodávají za cenu 1000 rublů. Pokud začnete z této částky, pokud jde o montáž zařízení vlastníma rukama, hra rozhodně nestojí za svíčku.

Například, mezi návrhy čínského portálu je model pro 600-watt větrný mlýn. Zařízení má hodnotu 1070 rublů. vhodné pro použití s ​​12/24 voltovými bateriemi, provozní režim až 30 A.

Vysoce kvalitní skříň s regulátorem počasí o rozměrech 100x90 mm je vybavena výkonným chladičem chlazení. Konstrukce skříně je hodnocena IP67. Rozsah vnějších teplot je od - 35 do + 75ºС. V tomto případě je zobrazena světelná signalizace režimů stavu větrného generátoru.

Otázkou je, jaký je důvod, proč trávit čas a energii při montáži jednoduché konstrukce vlastníma rukama, pokud existuje skutečná příležitost koupit něco podobného a technicky vážného?

No, pokud tento model nestačí, Číňané mají velmi cool možnosti. Mezi nově příchozími tak byl zaznamenán model s výkonem 2 kW pro pracovní napětí 96 voltů.

Je pravda, že náklady na tento regulátor je již pětkrát dražší než předchozí vývoj. Ale pak znovu, pokud změříme náklady na výrobu něčeho podobného s našimi vlastními rukama, nákup vypadá jako racionální rozhodnutí.

Jediné, co pletou čínské produkty, je to, že mají tendenci přestat pracovat v těch nejvhodnějších případech. Proto musí být zakoupené zařízení často na mysli - přirozeně, vlastníma rukama. Je to však mnohem jednodušší a jednodušší než provádět regulátor nabíjení větrných elektráren vlastními rukama od nuly.

Pro milovníky domácích výrobků na našich stránkách existuje řada článků věnovaných výrobě větrných turbín:

1. Větrný generátor z generátoru automobilů do-it-yourself: technologie montáže větrných turbín a analýza chyb
2. Jak postavit lopatky pro větrný generátor vlastníma rukama: příklady samoobráběcích nožů pro větrný mlýn
3. Větrný generátor vlastníma rukama z pračky: pokyny pro montáž větrného mlýna
4. Jak vypočítat větrný generátor: vzorce + praktický příklad výpočtu

Závěry a užitečné video na toto téma

Touha učinit domácí vybavení vlastníma rukama je někdy silnější než jednodušší řešení - nákup levného zařízení. Co z toho vyplývá, naleznete ve videu:

Posouzení vyhlídek výroby elektroniky na vlastní pěst, bez ohledu na její účel, se musíme zabývat myšlenkou, že věk "DIY" končí.

Trh je přesycen připravenými elektronickými zařízeními a modulárními komponentami pro téměř každý domácí výrobek. Amatérští elektroničtí inženýři mají nyní jedinou firmu - sestavit domácí návrháře.

Je něco, co by mohlo doplnit nebo mít nějaké otázky na téma montáže a použití regulátorů pro větrný generátor? Můžete zanechat komentáře, klást otázky a přidávat fotografie svých domácích výrobků - kontaktní formulář je v dolním bloku.