- Vetrne turbine in krmilniki polnjenja baterije
- DIY montažne rešitve
- Kitajska elektronska alternativa
- Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Mehanska zasnova vetrnega generatorja v čisti obliki je le del celotne vetrne elektrarne. Popolnoma uporaben sistem, poleg mehanske zasnove, ima številne elektronske komponente.
Na primer, potreben je krmilnik za vetrni generator - naprava, ki je funkcionalno zasnovana za stabilizacijo parametrov polnjenja baterije med obratovanjem vetrne turbine.
Poglejmo, kakšne funkcije naprava izvaja in daste shemam za montažo krmilnika svoje roke. Poleg tega naj označimo značilnosti dela in primernost nakupa kitajske elektronske enote za vetrnico.
Vetrne turbine in krmilniki polnjenja baterije
Če je možno sami izdelati mehansko vetrno turbino, lahko naredite tudi krmilnik vetrne turbine z lastnimi rokami?
Da bi imeli nekaj idej o krmilnikih vetrnih generatorjev in uspešno reproducirali to opremo z lastnimi rokami, osnovne informacije o teh napravah ne bodo odveč.
Kontrolnik polnjenja akumulatorja za vetrni generator nizke moči. Nadzor nekaterih parametrov sistema poteka preko vgrajenega LCD zaslona
Krmilnik, ki služi baterijam, je zasnovan predvsem za nadzor postopka polnjenja baterije. To je njegova glavna funkcija, vendar jo je treba pogojno razdeliti na več podfunkcij.
Na primer, ena funkcija nadzoruje tok polnjenja in tok samo-praznjenja. Druga funkcionalnost izvaja ukrepe za merjenje temperature in tlaka. Tretji je odgovoren za kompenzacijo razlike v pretokih energije, ko je baterija napolnjena skupaj s trenutno porabo tovora.
Naprave industrijske proizvodnje so opremljene s polno funkcionalnostjo. Toda glede amaterskih modelov ni mogoče reči. Naprave, izdelane na podlagi najpreprostejših rešitev v domu z lastnimi rokami - to so krmilniki, ki so daleč od popolnih modelov.
Kljub temu pa delajo in zelo produktivno omogočajo delovanje različnih vrst vetrnih generatorjev. V improviziranih strukturah se praviloma izvaja samo ena funkcija - zaščita pred prenapetostjo in globoko praznjenje.
Ena od številnih različic krmilnikov za vetrne turbine, izdelanih ročno. Takšne konstrukcije odlikujejo enostavne tehnične rešitve in najenostavnejša montažna zmogljivost.
Zakaj je uvedba krmilnika v sistem vetrnih turbin nujna?
Ker v načinu napajanja akumulatorja brez uporabe krmilnika pričakujemo neprijetne posledice:
- Razgradnja strukture baterije zaradi nenadzorovanih kemijskih procesov.
- Nenadzorovano povečanje tlaka in temperature elektrolita.
- Izguba akumulatorskih baterij zaradi dolgotrajnega praznjenja.
Krmilnik polnjenja za vezje za namestitev vetrnih generatorjev se praviloma izvaja kot ločen elektronski modul. Ta modul je odstranljiv in hitro odklopljiv. Naprave industrijske proizvodnje morajo biti opremljene z navedbo načinov in stanj - svetlobno ali vizualno prenašane preko zaslona.
V praksi se lahko uporabita dve vrsti naprav - tiste, ki so vgrajene neposredno v ohišje vetrnega generatorja in so priključene na akumulator.
DIY montažne rešitve
V času od nastanka prvih improviziranih vetrnih turbin je število vezij krmilnikov večkrat naraslo. Veliko modelov vezja še zdaleč ni popolno, vendar obstajajo nekatere možnosti, na katere morate biti pozorni.
Za domačo uporabo so seveda pomembni enostavni sistemi, ki zahtevajo majhne finančne naložbe, učinkovite in zanesljive.
Na podlagi teh zahtev lahko začnete z regulatorjem za vetrni generator, ki je izdelan na osnovi relejnih regulatorjev avtomobilov. V tokokrogu se uporabljata oba releja z negativnim krmilnim kontaktom in rele s pozitivnim krmilnim kontaktom.
Ta možnost privablja majhno število delov in enostavno namestitev. Potrebujete le en rele, en močnostni tranzistor (polje), en upor.
Krmilnik krmilnika, ki ga vleče nekaj elektronskega inženirja z lastnimi rokami. Vse je preprosto in jasno brez dodatnega odlašanja. Pravzaprav, kot v proizvodnosti rešitve. Minimalne podrobnosti - največji prihranek (+)
Shema se imenuje "balast", ker uporablja dodatno obremenitev v obliki običajne žarnice. Tako bo seznam delov dodan še enemu elementu - svetilki.
Uporablja se avtomobilska svetilka (ali več svetilk) pri 12 voltih, odvisno od moči sistema. Poleg tega je namesto tega elementa dovoljeno uporabiti drugo vrsto odpornosti na obremenitev: močan upor, električni grelnik, ventilator itd.
Sistem "balasta" z minusom
Delovanje avtomobilskega relejnega regulatorja je neposredno povezano z nivojem napolnjenosti akumulatorja. Če se napetost na sponkah akumulatorja dvigne nad 14, 2 V, rele deluje in odpre negativni tokokrog napajalnega tranzistorja.
Po drugi strani se na tranzistorju odpre prehod, ki povezuje žarnico z neposredno ogrevanje z baterijo. Posledično se polnilni tok vrne skozi žarilno nitko z žarilno nitko. Ko napetost pade na terminalih akumulatorja - obratni proces. To ohranja stabilno napetost akumulatorja.
Kako deluje "balast" s plusom
Nekoliko nadgrajena različica "balastnega" krmilnika polnjenja za vetrnico je drugo vezje na relejskem krmilniku s pozitivnim kontrolnim kontaktom. Na primer, primerni releji iz avtomobilov "VAZ".
Razlika od prejšnjega vezja je uporaba polprevodniškega releja, na primer GTH6048ZA2 za tok 60A namesto tranzistorja. Prednosti so očitne: shema je videti preprostejša in hkrati večja zanesljivost in učinkovitost.
Še ena najpreprostejša rešitev za sestavljanje krmilnika polnjenja baterije za vetrni generator. Učinkovitost in zanesljivost vezja se povečuje zaradi uporabe polprevodniškega releja (+) v njem
Posebnost te preproste rešitve je neposredna povezava z baterijskimi priključki generatorja vetrne turbine. Tudi vodniki krmilnika polnjenja so “posajeni” neposredno na stike baterije.
Dejansko oba dela sheme nista povezana. Napetost iz vetrnega generatorja se neprekinjeno napaja. Ko napetost na sponkah akumulatorja doseže 14, 2 W, polnilni rele poveže obremenitev za ponastavitev. Tako je baterija zaščitena pred prekomernim polnjenjem.
Tu ne deluje samo žarnica z žarilno nitko. Popolnoma je mogoče priključiti katerokoli drugo napravo, ki je namenjena za toke do 60 A. Na primer, električni cevni grelec.
Kaj je še pomembno v tej shemi - za delovanje polprevodniškega releja je značilna gladko naraščajoča amplituda. Dejstvo je, da je učinek profesionalno izdelanega PWM krmilnika.
Zapletena različica vezja krmilnika
Če prejšnja izvedba vezja krmilnika polnjenja akumulatorja spominja le na napravo PWM (pulzno-širinska modulacija), je to načelo izvedeno posebej.
To krmilno vezje za vetrnico z trifaznim generatorjem je nekoliko zapleteno, saj vključuje uporabo mikrovezij - predvsem operativnih ojačevalnikov na poljskih tranzistorjih kot del sklopa TL084.
Vendar pa na tiskanem vezju vse ni videti tako zapleteno kot na papirju.
Shematska rešitev za montažo regulatorja z lastnimi rokami, kjer se uporablja mikrosklop TL084. Načelo delovanja je prav tako zgrajeno z uporabo relejev za preklapljanje med načini, vendar je možno prilagoditi mejne točke (+)
Kot pri prejšnjih rešitvah se rele uporablja kot stikalni element za balastno obremenitev. Rele je zasnovan tako, da deluje z 12-voltno baterijo, vendar če želite, lahko izberete model 24 vatov.
Balastni upor je narejen v obliki močnega upora (navijanje na nichrome keramiko). Za nastavitev razpona delovne napetosti (11, 5–18 W) je vezje uporabljeno s spremenljivimi upori, vključenimi v krmilni krog mikroelektronskega sklopa TL084.
Deluje kot krmilnik polnjenja akumulatorja vetrne turbine, kot sledi. Trifazni tok, ki ga prejema vetrni generator, se popravi z močnostnimi diodami.
Na izhodu diodnega mostu se ustvari konstantna napetost, ki se preko relejnih kontaktov, dodatne diode, baterije in naprej na stabilizatorju čipov (78L08) in na vhodu TL084 sestavi na vhod tokokroga.
Trenutek preklopa sprožilca v eno od stanj je določen z vrednostmi spremenljivih uporov (Low V in High V) spodnjega in zgornjega praga napetosti.
Dokler je na terminalih akumulatorja napetost, ki ne presega 14, 2 volta (ki ustreza nastavitvi R High V), je polnjenje v teku. Takoj, ko se vrednosti spremenijo navzgor, TL084 operacijski ojačevalnik pošlje signal na bazo tranzistorja, ki krmili rele.
Samoproizveden izdelek v skladu s shemo mikroorganizacij TL084. Vse je zelo preprosto, tudi namesto visokokakovostnega tiskanega vezja je izbrana plošča za montažo. Ti trenutki so vedno zadovoljni z domačimi modeli
Rele se sproži, krogotok napajalnega tokokroga je prekinjen in kratkotrajen na balastni upor. Ponastavitev balasta se začne, dokler se akumulator ne izprazni blizu nastavitvene vrednosti spremenljivega upora Low V.
Takoj ko je ta vrednost dosežena, se drugi operacijski ojačevalnik TL084 preklopi v obratno stanje. Tako deluje krmilnik.
Kitajska elektronska alternativa
Izdelava regulatorja vetrnih generatorjev z lastnimi rokami je prestižna zadeva. Toda glede na hitrost razvoja elektronske tehnologije pogosto pomen samoregulacije izgubi svoj pomen. Poleg tega je večina predlaganih shem že zastarela.
Izkazalo se je, da je na sodobnih elektronskih komponentah ceneje kupiti že končni izdelek, izdelan profesionalno, z visokokakovostno montažo. Na primer, lahko kupite ustrezno napravo po razumni ceni na Aliexpress.
Ponudba na kitajskem spletnem mestu je impresivna. Regulatorji za vetrne generatorje pod različnimi močmi se prodajajo po ceni 1000 rubljev. Če začnete od tega zneska, v smislu montaže naprave z lastnimi rokami, igra očitno ni vredna sveče.
Na primer, med predlogi kitajskega portala je model za 600-vatno vetrnico. Naprava je vredna 1070 rubljev. primerna za uporabo z 12/24 voltnimi baterijami, način delovanja do 30 A.
To je precej dostojno, zasnovan za 600-vatni vetrni generator, krmilnik polnjenja v kitajski različici. Takšno napravo lahko naročite s Kitajske in prejmete po pošti v približno mesecu in pol.
Visokokakovostna klimatska naprava z dimenzijami 100x90 mm je opremljena z močnim hladilnikom. Konstrukcija ohišja je ocenjena z IP67. Območje zunanjih temperatur je od - 35 do + 75ºС. Na primeru se prikaže svetlobna oznaka načinov stanja vetrnega generatorja.
Vprašanje je, kaj je razlog za porabo časa in energije za montažo enostavne konstrukcije z lastnimi rokami, če obstaja resnična priložnost za nakup podobnega in tehnično resnega?
No, če ta model ni dovolj, imajo Kitajci zelo kul možnosti. Tako je med novimi priseljenci opazen model z močjo 2 kW za delovno napetost 96 voltov.
Kitajski izdelek s seznama nove župnije. Zagotavlja nadzor polnjenja baterije, ki deluje v tandemu z 2 kW vetrnim generatorjem. Sprejme napetost do 96 voltov
Res je, da je strošek tega krmilnika že petkrat dražji od prejšnjega razvoja. Ampak potem, če merimo stroške izdelave nečesa podobnega z lastnimi rokami, je nakup videti kot racionalna odločitev.
Edina stvar, ki zmede kitajske izdelke, je, da prenehajo delovati v najbolj neprimernih primerih. Zato je treba kupljeno napravo pogosto umoriti - seveda, z lastnimi rokami. Ampak to je veliko lažje in lažje, kot počne krmilnik vetrnih generatorjev s svojimi rokami iz nič.
Za ljubitelje domačih izdelkov na naši spletni strani je serija člankov, namenjenih proizvodnji vetrnih turbin:
- Vetrni generator iz avtomobilskega generatorja do-it-yourself: tehnologija sestavljanja vetrne turbine in analiza napak
- Kako zgraditi rezila za vetrni generator z lastnimi rokami: primeri samoproizvodnih rezil za vetrnico
- Vetrni generator z lastnimi rokami iz pralnega stroja: navodila za sestavljanje vetrnice
- Kako izračunati vetrni generator: formule + praktični primer izračuna
Zaključki in koristen videoposnetek o tej temi
Želja, da bi bila oprema za domačo uporabo z lastnimi rokami včasih močnejša od enostavnejše rešitve - nakupa poceni naprave. Kaj je izšlo iz tega, si oglejte videoposnetek:
Ocenjujemo možnosti proizvodnje elektronike samostojno, ne glede na njen namen, in se spoprijemamo z zamislijo, da se starost "DIY" konča.
Trg je prezaseden z že pripravljenimi elektronskimi napravami in modularnimi komponentami za skoraj vse gospodinjske izdelke. Amaterski elektroniki inženirji zdaj imajo eno samo podjetje - za sestavljanje domače oblikovalce.
Ali obstaja kaj za dopolnitev, ali imate kakšna vprašanja o montaži in uporabi krmilnikov za vetrni generator? Lahko pustite komentarje, postavite vprašanja in dodate fotografije vaših domačih izdelkov - kontaktni obrazec je v spodnjem bloku.