Hur man gör en regulator för en vindgenerator gör det själv

Vindgeneratorns mekaniska konstruktion i sin rena form är bara en del av ett komplett vindkraftverk. Fullt fungerande system, förutom den mekaniska konstruktionen, har ett antal elektroniska komponenter.

Till exempel krävs en styrenhet för en vindgenerator - en enhet som är funktionellt utformad för att stabilisera batteriladdningsparametrarna under en vindturbinoperation.

Låt oss se vilka funktioner enheten utför och ge styrenhetens monteringsdiagram med egna händer. Låt oss dessutom ange funktionerna i arbetet och det är lämpligt att köpa en kinesisk elektronisk enhet för en väderkvarn.

Vindturbiner och batteriladdare

Om det är ganska möjligt att skapa en mekanisk vindkraftverk, kan du också göra en vindturbinstyrning med egna händer?

För att få en uppfattning om regulatorer av vindgeneratorer och framgångsrikt reproducera sådan utrustning med egna händer, kommer grundläggande information om dessa enheter inte att vara överflödig.

Kontrollenheten som servar batterierna är utformad för att styra processen för laddning av batteriet. Detta är dess huvudsakliga funktion, men det ska delas upp i ett antal underfunktioner.

En funktionell övervakar till exempel laddningsströmmen och självladdningsströmmen. En annan funktion genomför åtgärder som syftar till mätning av temperatur och tryck. Den tredje ansvarar för att kompensera för skillnaden i energiflöden när batteriet laddas tillsammans med belastningens strömförbrukning.

Enheter av industriell produktion är utrustade med full funktionalitet. Men med avseende på amatördesign kan man inte säga. Apparater som tillverkas på grundval av de enklaste kretslösningarna i hemmet med egna händer - det här är kontroller som är långt ifrån perfekta modeller.

Trots det jobbar de och ger produktivt möjlighet att utnyttja olika typer av vindkraftverk. I regel utförs endast en funktion i improviserade strukturer - överspänning och djupavladdning.

Varför är införandet av regulatorn i vindturbinsystemet ett måste?

För att batteriet ska kunna användas utan att man använder en kontroller, bör man förvänta sig obehagliga konsekvenser:

1. Nedbrytning av batteristrukturen på grund av okontrollerade kemiska processer.
2. Okontrollerad tryckökning och elektrolyt temperatur.
3. Förlust av batteriladdningsegenskaper på grund av en långsiktig utsläpp.

Laddningsregulatorn för vindgeneratorinstallationskretsen utförs som regel som en separat elektronisk modul. Denna modul är avtagbar och snabb frånkoppling. Apparater för industriell tillverkning måste vara utrustade med en indikation på lägen och tillstånd - ljus eller visuellt överförda via displayen.

I praktiken kan två typer av apparater användas - de som är byggda direkt in i vindgeneratorens hus och är anslutna till batteriet.

DIY monteringslösningar

För hela tiden sedan den första hemgjorda vindkraftverk Antalet styrkretslösningar har ökat många gånger. Många av kretskonstruktionerna är långt ifrån perfekta, men det finns några alternativ du bör uppmärksamma på.

För hemanvändning är det naturligtvis enkla system som kräver små finansiella investeringar, effektiva och tillförlitliga.

Baserat på dessa krav kan du börja med regulatorn för vindgeneratorn, skapad på basis av bilens reläregulatorer. I kretsen är båda reläerna med en negativ kontrollkontakt och ett relä med en positiv kontrollkontakt tillämpliga.

Det här alternativet lockar ett litet antal delar och enkel installation. Du behöver bara ett relä, en strömtransistor (fält), ett motstånd.

Systemet kallas "ballast", eftersom det använder en extra belastning i form av en konventionell glödlampa. Således kommer listan över delar att läggas till med ytterligare ett element - en lampa.

En billampa (eller flera lampor) med 12 volt används, beroende på systemets ström. Det är också tillåtet att använda en annan typ av lastmotstånd istället för detta element: ett kraftfullt motstånd, elvärmare, fläkt etc.

Arbeta "ballast" -schema med minus

Funktionen hos bilreläregulatorn är direkt relaterad till laddningsnivån på batteriet. Om spänningen vid batteriterminalerna stiger över 14,2 volt, arbetar reläet och öppnar strömkretsens negativa krets.

I sin tur öppnas en övergång på transistorn, som förbinder direktvärmelampan med batteriet. Som ett resultat återställs laddningsströmmen genom glödlampfilamentet. När spänningen sjunker vid batteripolarna - omvänd process. Detta upprätthåller en stabil batterispänningsnivå.

Hur har "ballast" kretsen ett plus

En lite uppgraderad version av laddningsregulatorn "ballast" för en väderkvarn är den andra kretsen på relästyrenheten med en positiv kontrollkontakt. Till exempel lämpliga reläer från bilar "VAZ".

Skillnaden från den föregående kretsen är användningen av ett solid state-relä, till exempel GTH6048ZA2 för en ström av 60A istället för en transistor. Fördelarna är uppenbara: systemet ser ännu enklare ut och har samtidigt större tillförlitlighet och effektivitet.

Egenheten hos denna enkla lösning är den direkta anslutning till terminaler batteri generator vindturbin. Laddningsregulatorens ledare är också "planterade" direkt på batterikontakterna.

Faktum är att båda dessa delar av systemet inte är relaterade till varandra. Spänningen från vindgeneratorn matas kontinuerligt till batteriet. När spänningen vid batteriterminalerna når 14,2 W, kopplar solid state-reläet lasten för återställning. Så batteriet är skyddat av enheten från överladdning.

Här kan inte bara glödlampan fungera som en ballastbelastning. Det är ganska möjligt att ansluta någon annan enhet avsedd för ström upp till 60 A. Till exempel elektrisk rörformig värmare.

Vad som är annat viktigt i detta system - verkan av ett solid state-relä kännetecknas av en smidigt ökande amplitud. Det finns faktiskt effekten av en professionellt tillverkad PWM-kontroller.

Komplicerad version av styrkretsen

Om den tidigare versionen av batteriladdningskretsens design endast liknar en PWM-enhet (pulsbreddsmodulering), tillämpas denna princip speciellt.

Denna styrkrets för en väderkvarn med en trefasgenerator är något komplicerad, eftersom involverar användningen av mikrokretsar, i synnerhet operativa förstärkare på fälteffekttransistorer innefattande bygga tl084.

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

Som i tidigare lösningar används reläet som omkopplingselement för ballastbelastningen. Reläet är konstruerat för att fungera med ett 12 volts batteri, men om du föredrar kan du välja en modell på 24 watt.

Ballastmotståndet är tillverkat i form av ett kraftfullt motstånd (lindning på nikromeramik). För att justera arbetsspänningsområdet (11,5-18 W) använder kretsen variabla motstånd som ingår i styrkretsen hos den mikroelektroniska enheten TL084.

Fungerar en sådan vindturbin för batteriladdning som följer. Den trefasströmmen som mottas från vindgeneratorn rätas genom strömdioder.

Vid utgången av diodbroen bildas en konstant spänning, vilken matas till ingången av kretsen genom kontakterna relä, extra diod, batteri och vidare till stabilisatorn (78L08) och till ingången på enheten TL084.

Momentet för utlösningsväxling till en av tillstånden bestäms av värdena för de variabla motstånden (Låg V och Hög V) för de nedre och övre spänningsgränserna.

Så länge som det finns en spänning vid batteriterminalerna som inte överstiger 14,2 volt (som uppfyller inställningen för R High V), är laddning pågår. Så snart värdena ändras uppåt, skickar TL084 operationsförstärkaren en signal till basen av transistorn, som styr reläet.

Reläet utlöses, kretsens strömkrets är bruten och kortsluten till ballastmotståndet. Återställningen på ballasten går tills batteriet är urladdat nära inställningsvärdet för variabelmotståndet Låg V.

Så snart detta värde har uppnåtts växlar den andra operationsförstärkaren TL084 till omvänd tillstånd. Så här fungerar regulatorn.

Kinesiskt elektroniskt alternativ

Att göra en vindgeneratorstyrenhet med egna händer är en prestigefylld affär. Men med tanke på utvecklingen av elektronisk teknik, förlorar ofta betydelsen av självmontering sin relevans. Dessutom är de flesta av de föreslagna systemen redan föråldrade.

Det visar sig vara billigare att köpa en redan färdig produkt, tillverkad professionellt, med högkvalitativ installation på moderna elektroniska komponenter. Till exempel kan du köpa en lämplig enhet till en rimlig kostnad på Aliexpress.

Utbudet av erbjudanden på den kinesiska webbplatsen är imponerande. Styrenheter för vindgeneratorer under olika kraftnivåer säljs till ett pris av 1000 rubel. Om du börjar från det här beloppet, när det gäller att montera enheten med egna händer, är spelet klart inte värt ljuset.

Till exempel är bland de förslag som den kinesiska portalen ger en modell för en windmill på 600 watt. Enheten är värt 1070 rubel. lämplig för användning med 12/24 volt batterier, driftsläge upp till 30 A.

Det högkvalitativa all-weather controller-fodralet med mått på 100x90 mm är utrustad med en kraftfull kylare. Kabinettdesignen är IP67-märkt. Utbudet av yttre temperaturer är från - 35 till + 75ºС. På fallet visas en ljusindikering av lägena för vindgeneratorns tillstånd.

Frågan är, vad är anledningen till att spendera tid och energi på att montera en enkel konstruktion med egna händer, om det finns en riktig möjlighet att köpa något liknande och tekniskt seriöst?

Tja, om den här modellen inte räcker har kineserna väldigt snygga alternativ. Således noterades bland de nyanlända en modell med en effekt på 2 kW för en arbetsspänning på 96 volt.

Visst är kostnaden för den här regulatorn redan fem gånger dyrare än den tidigare utvecklingen. Men då, om vi mäter kostnaden för att producera något liknande med våra egna händer, ser ett köp ut som ett rationellt beslut.

Det enda som förvirrar kinesiska produkter är att de tenderar att sluta arbeta i de mest olämpliga fallen. Därför måste den inköpta enheten ofta tas upp - naturligtvis med egna händer. Men det är mycket lättare och enklare än att göra en vindgenerator laddningsregulator med egna händer från början.

För älskare av hemlagade produkter på vår sida finns en serie artiklar som ägnas åt tillverkning av vindkraftverk:

1. Vindgenerator från en bilgenerator gör-det-själv: Vindkraftverksteknik och felanalys
2. Hur man bygger bladen till en vindgenerator med egna händer: Exempel på självtillverkande blad för en väderkvarn
3. Vindgenerator med egna händer från tvättmaskinen: anvisningar för montering av en väderkvarn
4. Hur man beräknar en vindgenerator: formler + praktiskt exempel på beräkning

Slutsatser och användbar video om ämnet

Önskan att göra hushållsutrustning med egna händer är ibland starkare än en enklare lösning - köpa en billig enhet. Vad kom ut ur det här, se videon:

Att bedöma utsikterna att tillverka elektronik på egen hand, oavsett dess syfte, måste vi hantera idén att "DIY" ålder slutar.

Marknaden är övermättad med färdiga elektroniska produkter och modulära komponenter för nästan alla hushållsprodukter. Amatörelektronik ingenjörer har nu ett enda företag - att montera hemdesigners.

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