Hvordan lage en kontroller for en vindgenerator gjør det selv

Den mekaniske utformingen av vindgeneratoren i sin rene form er bare en del av et komplett vindkraftverk. Fullt betjeningssystem, i tillegg til den mekaniske utformingen, har en rekke elektroniske komponenter.

For eksempel er det nødvendig med en regulator for en vindgenerator - en enhet som er funksjonelt utformet for å stabilisere batteriladingparametrene under en vindturbinoperasjon.

La oss se hvilke funksjoner enheten utfører, og gi kontrollerens monteringsdiagrammer med egne hender. I tillegg la oss utpeke funksjonene i arbeidet og hensikten med å kjøpe en kinesisk elektronisk enhet for en vindmølle.

Vindturbiner og batteriladere

Hvis det er ganske mulig å lage en mekanisk vindturbin selv, kan du også lage en vindturbinekontroller med egne hender?

For å få en ide om regulatorer av vindmøller og å reprodusere dette utstyret med egne hender, vil grunnleggende informasjon om disse enhetene ikke være overflødig.

Kontrolleren som betjener batteriene er utformet primært for å kontrollere prosessen med å lade batteriet. Dette er hovedfunksjonen, men det bør deles betinget i en rekke underfunksjoner.

En funksjonell overvåker for eksempel ladestrømmen og selvutladningsstrømmen. En annen funksjonalitet utfører handlinger som retter seg mot måling av temperatur og trykk. Den tredje er ansvarlig for å kompensere for forskjellen i energistrømmer, når batteriet er ladet sammen med belastningens nåværende forbruk.

Enheter av industriell produksjon er utstyrt med full funksjonalitet. Men med hensyn til amatørdesign kan man ikke si det. Enheter laget på grunnlag av de enkleste kretsløsninger i hjemmet med egne hender - disse er kontroller som er langt fra perfekte modeller.

Likevel arbeider de og tillater produktivt å utnytte forskjellige typer vindturbiner. Som regel er det bare en funksjon implementert i improviserte strukturer - overspenning og dyp utladningsbeskyttelse.

Hvorfor er innføringen av kontrolleren i vindturbinanlegget et must?

Fordi i modus for å aktivere batteriet uten å bruke en kontroller, bør det forventes ubehagelige konsekvenser:

1. Nedbrytning av batteristrukturen på grunn av ukontrollerte kjemiske prosesser.
2. Ukontrollert trykkøkning og elektrolyttemperatur.
3. Tap av batterilading på grunn av en langsiktig utslipp.

Ladestyring for vindgeneratorinstallasjonskretsen utføres som regel som en separat elektronisk modul. Denne modulen er flyttbar og hurtig frakoblet. Enheter for industriell produksjon må være utstyrt med en indikasjon på modus og tilstand - lys eller visuelt overført via displayet.

I praksis kan to typer enheter brukes - de som er bygget direkte inn i vindmotorens hus og er koblet til batteriet.

DIY montering løsninger

For hele tiden siden den første hjemmelagde vindturbiner Antallet styringskredsløsninger har vokst mange ganger. Mange av kretsdesignene er langt fra perfekte, men det er noen alternativer du bør være oppmerksom på.

For hjemmebruk, selvfølgelig, er enkle ordninger som krever små finansielle investeringer, effektive og pålitelige, relevante.

Basert på disse kravene kan du starte med regulatoren for vindgeneratoren, opprettet på grunnlag av bilens reléregulatorer. I kretsen er begge reléer med negativ kontrollkontakt og et relé med positiv kontrollkontakt gjeldende.

Dette alternativet tiltrekker seg et lite antall deler og enkel installasjon. Du trenger bare ett relé, en strømtransistor (felt), en motstand.

Ordningen kalles "ballast", fordi den bruker en ekstra belastning i form av en vanlig glødelampe. Dermed vil listen over deler bli lagt til med et annet element - en lampe.

En billampe (eller flere lamper) på 12 volt brukes, avhengig av systemets kraft. Det er også tillatt å bruke en annen type lastmotstand i stedet for dette elementet: en kraftig motstand, elektrisk varmeapparat, vifte osv.

Arbeid "ballast" ordningen med en minus

Handlingen til bilrelæregulatoren er direkte relatert til ladningsnivået på batteriet. Hvis spenningen ved batteriterminalerne stiger over 14,2 volt, opererer reléet og åpner strømkretsens negative krets.

I sin tur åpner en overgang på transistoren, som kobler direktevarmelampen til batteriet. Som et resultat tilbakestilles ladestrømmen gjennom glødelampens filament. Når spenningen faller på batteriterminaler - den omvendte prosessen. Dette opprettholder et stabilt batterispenningsnivå.

Hvordan har "ballast" kretsen et pluss

En litt oppgradert versjon av "ballast" ladestyring for en vindmølle er den andre kretsen på relékontrolleren med positiv kontrollkontakt. For eksempel, egnede reléer fra biler "VAZ".

Forskjellen fra den forrige kretsen er bruken av et solid state-relé, for eksempel GTH6048ZA2 for en strøm på 60A i stedet for en transistor. Fordelene er åpenbare: Ordningen ser enda enklere ut og samtidig har den større pålitelighet og effektivitet.

Egenheten ved denne enkle løsningen er den direkte tilkobling til terminaler batteri generator vindturbin. Ladestyringens ledere er også "plantet" direkte på batterikontaktene.

Faktisk er begge deler av ordningen ikke relatert til hverandre. Spenningen fra vindgeneratoren blir kontinuerlig matet til batteriet. Når spenningen ved batteriterminaler når 14,2 W, kobler solid state-reléet lasten til nullstilling. Så batteriet er beskyttet av enheten fra overladning.

Her kan ikke bare glødelampen fungere som en ballastbelastning. Det er ganske mulig å koble til en hvilken som helst annen enhet konstruert for nåværende opptil 60 A. For eksempel elektrisk rørformet varmeapparat.

Hva annet er viktig i denne ordningen - handlingen av et solid-state relé er preget av en jevnt økende amplitude. Faktisk er det effekten av en profesjonelt produsert PWM-kontroller.

Komplisert versjon av kontrollkretsen

Hvis den forrige versjonen av batteriladningsstyringskretsens design bare ligner en PWM-enhet (pulsbredde-modulering), implementeres dette prinsippet spesielt.

Denne styringskretsen for en vindmølle med en trefasegenerator er noe kompleks, siden innebærer bruk av mikrokretser - spesielt operasjonsforsterkere på felt-effekt-transistorer omfattende bygge tl084.

Men på kretskortet ser alt ikke så komplisert ut som på et papirark.

Som i de tidligere løsningene, brukes reléet som et bryterelement for ballastbelastningen. Reléet er designet for å fungere med et 12 volts batteri, men hvis du foretrekker det, kan du velge en modell på 24 watt.

Ballastmotstanden er laget i form av en kraftig motstand (vikling på nichrome-keramikk). For å justere arbeidsspenningsområdet (11,5-18 W) bruker kretsen variabel motstand inkludert i kontrollkretsen til den mikroelektroniske enheten TL084.

Fungerer en slik batteriladnings vindturbin som følger. Trefasestrømmen mottatt fra vindgeneratoren korrigeres ved hjelp av effektdioder.

Ved utgangen av diodebroen dannes en konstant spenning som tilføres til inngangen til kretsen gjennom kontaktene relé, tilleggsdiode, batteri og videre til strømkretsstabilisatoren (78L08) og til inngangen til enheten TL084.

Øyeblikket for utløserkobling til en av tilstandene bestemmes av verdiene til de variable motstandene (Low V og High V) av de nedre og øvre spenningsterskelene.

Så lenge det er spenning ved batteriterminaler som ikke overstiger 14,2 volt (som tilfredsstiller innstillingen for R High V), er ladingen pågår. Så snart verdiene endres oppover, sender TL084 operasjonsforsterkeren et signal til basen av transistoren, som styrer reléet.

Reléet utløses, kretsens strømforsyningskrets er brutt og kortsluttet til ballastmotstanden. Tilbakestillingen på ballasten går til batteriet er utladet nær innstillingsverdien til variabelmotstanden Lav V.

Så snart denne verdien er nådd, bytter den andre operasjonsforsterkeren TL084 til omvendt tilstand. Slik fungerer kontrolleren.

Kinesisk elektronisk alternativ

Å lage en vindgeneratorstyring med egne hender er en prestisjefylt affære. Men gitt hastigheten på utviklingen av elektronisk teknologi, mister selve betydningen av selvmontering sin relevans. I tillegg er de fleste av de foreslåtte ordningen allerede utelatt.

Det viser seg å være billigere å kjøpe et allerede ferdig produkt, produsert profesjonelt, med høy kvalitet på moderne elektroniske komponenter. For eksempel kan du kjøpe en passende enhet til en rimelig pris på Aliexpress.

Utvalget av tilbud på det kinesiske nettstedet er imponerende. Kontrollere for vindgeneratorer under forskjellige kraftnivåer blir solgt til en pris på 1000 rubler. Hvis du starter fra denne mengden, når det gjelder å montere enheten med egne hender, er spillet klart ikke verdt stearinlyset.

For eksempel er blant forslagene til den kinesiske portalen en modell for en vindmølle på 600 watt. Enheten er verdt 1070 rubler. egnet for bruk med 12/24 volt batterier, driftsmodus opptil 30 A.

Høykvalitets all-weather controller saken med dimensjoner på 100x90 mm er utstyrt med en kraftig kjølerens kjøler. Kabinettdesignet er IP67-vurdert. Utvalget av eksterne temperaturer er fra - 35 til + 75ºС. På saken vises en lys indikasjon på modusene for vindegeneratorens tilstand.

Spørsmålet er, hva er grunnen til å bruke tid og energi på å montere en enkel konstruksjon med egne hender, hvis det er en reell mulighet til å kjøpe noe lignende og teknisk alvorlig?

Vel, hvis denne modellen ikke er nok, har kineserne veldig kule alternativer. Derfor ble en modell med en effekt på 2 kW for en arbeidsspenning på 96 volt merket blant de nyankomne.

True, kostnaden av denne kontrolleren er allerede fem ganger dyrere enn den forrige utviklingen. Men igjen, hvis vi måler kostnadene ved å produsere noe lignende med egne hender, ser et kjøp ut som en rasjonell beslutning.

Det eneste som forveksler kinesiske produkter er at de pleier å slutte å jobbe i de mest upassende sakene. Derfor må den kjøpte enheten ofte tas opp til sinnet - selvsagt, med egne hender. Men det er mye enklere og enklere enn å gjøre en vindgenerator ladestyring med egne hender fra grunnen av.

For elskere av hjemmelagde produkter på vår side er det en rekke artikler viet til produksjon av vindturbiner:

1. Vindgenerator fra en bilgenerator gjør-det-selv: vindturbinmonteringsteknologi og feilanalyse
2. Hvordan bygge blader til en vindgenerator med egne hender: Eksempler på selvfabrikantblad for en vindmølle
3. Vindgenerator med egne hender fra vaskemaskinen: instruksjoner for montering av en vindmølle
4. Hvordan beregne en vindgenerator: formler + praktisk eksempel på beregning

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Ønsket om å lage hjemmebruk utstyr med egne hender er noen ganger sterkere enn en enklere løsning - kjøpe en billig enhet. Hva kom ut av dette, se videoen:

Vurdere utsiktene til produksjon av elektronikk på egen hånd, uavhengig av formålet, må vi takle ideen om at alder av "DIY" slutter.

Markedet er overmettet med ferdige elektroniske enheter og modulære komponenter for nesten alle husholdningsprodukter. Amatørelektronik ingeniører har nå en enkelt bedrift - å samle hjemme designere.

Er det noe å supplere, eller har du spørsmål om emnet for montering og bruk av kontroller for en vindgenerator? Du kan legge igjen kommentarer, stille spørsmål og legge til bilder av hjemmelagde produkter - kontaktskjemaet er i nedre blokk.