Vindkraftverkets mekaniska konstruktion i dess rena form är bara en del av en fullbyggd vindkraftsinstallation. Förutom den mekaniska konstruktionen har det fullt operativa systemet ett antal elektroniska komponenter.
Så, till exempel, en styrenhet för en vindgenerator är nödvändigtvis nödvändig - en anordning funktionellt utformad för att stabilisera batteriladdningsparametrarna under drift av en vindturbin.
Vi kommer att ta reda på vilka funktioner enheten utför och ge monteringsschema för styrenheten med våra egna händer. Dessutom beskriver vi funktionerna i arbetet och önskan att köpa en kinesisk elektronisk enhet för en vindkraftverk.
Vindgeneratorer och batteriladdningsreglage
Om en mekanisk väderkvarn är helt möjlig att göra på egen hand, är det möjligt att göra en väderkvarnaregulator med dina egna händer?
För att ha någon aning om styrenheterna för vindgeneratorer och framgångsrikt reproducera sådan utrustning med dina egna händer, är grundläggande information om dessa enheter inte överflödigt.
Bildgalleri
Foto från
Väderkvarnar - strömgenererande anläggningar som ger möjlighet att ta emot energi på platser avlägsna från infrastrukturen: bergsläger, icke-elektrifierade byar, tillfällig parkering
Enheter som skiljer sig åt i konstruktiva lösningar genererar energi med hjälp av den outtömliga potentialen i atmosfärisk massrörelse
Tyvärr producerar leverantörerna av grön energi ännu inte tillräckligt med energi för att täcka alla husbehovets behov. Eftersom de används som ytterligare källor både i komplexet och separat
För att driva ett antal hushållsapparater kan en vindkraftverk anslutas direkt till konsumenterna. Detta beslut är emellertid irrationellt, för vindkraft kan inte styras. För att stabilisera strömförsörjningen behöver du en regulator
Om en uppsättning "gröna" system installeras för att täcka energikostnader hemma, används en gemensam uppsättning utrustning, inklusive en styrenhet som betjänar både solpaneler och en vindkraftverk
Styrningen i utrustningskomplexet består i ballastreglering av laddningsmängden. Den begränsar spänningen när den överskrids och växlar systemet till ABA vid fall
Styrenheten förhindrar kokning av batterier, skyddar utrustningen från överhettning och för tidigt fel
För att kontrollera driften av ett autonomt kraftverk och övervaka utrustningens tillstånd rekommenderas att en strömmätare ingår i kretsen
Elproduktion i ett turistkomplex
Vertikal bladvindgenerator
Ett komplex av väderkvarnar och solpaneler
Kontrollmodell för en standard väderkvarn
Autonom kraftverksutrustning
Enheter för service av gröna kraftverk
Batterier för energilagring
Strömmätare för övervakning av drift av ett kraftverk
Styrenheten som betjänar batterierna är främst utformad för att kontrollera laddningen av batteriet. Detta är dess huvudfunktion, men det ska delas villkorat i ett antal subfunktioner.
Till exempel övervakar en funktion laddningsströmmen och självurladdningsströmmen. En annan funktion implementerar åtgärder för att mäta temperatur och tryck. Den tredje ansvarar för att kompensera för skillnaden i energiflöden när batteriet laddas samtidigt med strömförbrukningen av lasten.
Batteriladdningsregulator för en liten kraftvindgenerator. Övervakning av vissa systemparametrar utförs via den inbyggda LCD-skärmen
Industriella tillverkningsanordningar har full funktionalitet. Men detta kan inte sägas för amatördesign. Enheter tillverkade på basis av de enklaste kretslösningarna hemma med sina egna händer är styrenheter som är långt ifrån perfekta modeller.
Ändå fungerar de och gör det ganska produktivt att du kan använda olika typer av vindgeneratorer. Som regel implementeras endast en funktion i självgjorda strukturer - skydd mot överspänning och från djup urladdning.
En av de många gör-det-själv-kontrollvarianter för väderkvarnar. Sådana konstruktioner kännetecknas av enkla tekniska lösningar och enklare utförande av installationen
Varför är införandet av en styrenhet i ett vindkraftssystem ett måste?
Eftersom batteriet startar upp batteriet utan att använda en styrenhet, bör obehagliga konsekvenser förväntas:
- Nedbrytning av batteriets struktur på grund av okontrollerade kemiska processer.
- Okontrollerad tryckökning och elektrolyttemperatur.
- Förlust av batteriets laddningsegenskaper i samband med en långvarig urladdning.
Laddningsstyrenheten för schemat för vindgeneratorn är som regel i form av en separat elektronisk modul. Denna modul är borttagbar och snabb bortkoppling. Industriproducerade enheter är nödvändigtvis utrustade med en indikation på lägena och förhållandena - ljus eller visuellt överfört genom displayen.
I praktiken kan två typer av enheter användas - inbyggda direkt i fallet med vindgeneratorn och anslutas till batteriet.
DIY-monteringslösningar
Under hela tiden sedan uppkomsten av de första hemmagjorda väderkvarnarna har antalet kretslösningar för styrenheter ökat många gånger. Många av kretskonstruktionerna är långt ifrån perfekta, men det finns också sådana alternativ som du bör vara uppmärksam på.
För hemmabruk är naturligtvis relevanta enkla system som kräver små finansiella investeringar, effektiva och pålitliga.
Baserat på dessa krav kan du börja med en styrenhet för en vindgenerator skapad på grundval av bilreläreglage. I kretsen är både reläer med negativ kontrollkontakt och reläer med en positiv kontrollkontakt tillämpliga.
Detta alternativ lockar till sig med ett litet antal delar och enkel installation. Det tar bara ett relä, en krafttransistor (fält), ett motstånd.
Styrenhetens krets, ritad av en viss elektronisk ingenjör med egna händer. Allt här är enkelt och tydligt utan ett ord. Faktiskt, som i det tekniska beslutet i sig. Minsta detaljer - maximal besparing (+)
Schemat kallas "ballast", eftersom det använder en extra belastning i form av en konventionell glödlampa. Således kommer listan över delar att fyllas på med ett annat element - en lampa.
Beroende på systemets effekt används en billampa (eller flera lampor) på 12 volt. I stället för detta element är det tillåtet att använda en lastmotstånd av en annan typ: ett kraftfullt motstånd, en elektrisk värmare, en fläkt, etc.
Arbetet med "ballast" -kretsen med ett minus
Handlingen för bilreläregulatorn är direkt relaterad till batteriets laddningsnivå. Om spänningen vid batteriterminalerna stiger över 14,2 volt, går reläet ut och öppnar den negativa kretsen för krafttransistorn.
I sin tur öppnas en korsning på transistorn, som ansluter en direkt glödlampa till batteriet. Som ett resultat tappas laddningsströmmen genom glödlampans glödtråd. När spänningen på batteriterminalerna reduceras, gör omvänd process. Detta upprätthåller en stabil batterispänningsnivå.
Hur fungerar "ballast" -programmet med ett plus
En något moderniserad version av "ballast" laddningsregulator för en vindkraftverk är den andra kretsen på reläkontrollen med en positiv kontrollkontakt. Till exempel är reläer från VAZ-bilar lämpliga.
Skillnaden från den tidigare kretsen är användningen av ett fast tillståndsrelä, till exempel GTH6048ZA2 vid en ström på 60A istället för en transistor. Fördelarna är uppenbara: kretsen ser ännu enklare ut och samtidigt har större tillförlitlighet och effektivitet.
En annan enkel kretsdesign för montering av en vindgeneratorbatteriets laddningsregulator. Kretsens effektivitet och tillförlitlighet förbättras genom att använda ett fast tillstånd relä (+)
En funktion i denna enkla lösning är en direktanslutning till batteriterminalerna på en vindkraftverk. Ledarna för laddningsregulatorn "planteras" också direkt på batteriets kontakter.
I själva verket är båda dessa delar av kretsen inte på något sätt sammankopplade. Spänningen från vindgeneratorn matas kontinuerligt till batteriet. När spänningen vid batteriterminalerna når 14,2 W kopplar solid-reläet lasten till återställning. Så batteriet är skyddat av enheten från överladdning.
Här kan inte bara en glödlampa fungera som en ballastbelastning. Det är fullt möjligt att ansluta någon annan enhet som är klassad för ström upp till 60 A. Till exempel en elektrisk rörformad värmare.
Vad som är viktigare i detta schema - verkan av ett fast tillståndsrelä kännetecknas av en jämnt ökande amplitud. Faktum är att effekten av en professionellt tillverkad PWM-styrenhet är uppenbar.
En komplicerad version av styrkretsen
Om den tidigare versionen av kretskonstruktionen för batteriladdningsstyrenheten bara liknar en PWM-enhet (pulsbreddmodulering) implementeras här principen specifikt.
Denna styrkrets för en vindturbin med en trefasgenerator skiljer sig i vissa svårigheter, eftersom den involverar användning av mikrokretsar - i synnerhet driftsförstärkare med fälteffekttransistorer som en del av TL084-aggregatet.
Men på ett kretskort ser allt inte så komplicerat ut som på ett pappersark.
Gör det själv kretsar för montering av en styrenhet med TL084 mikromontering. Funktionsprincipen är också byggd med ett relä för att växla lägen, men det är möjligt att justera avstängningspunkterna (+)
Liksom i tidigare lösningar används ett relä som ett omkopplingselement för en ballastbelastning. Reläet är utformat för att fungera med ett 12-volts batteri, men om så önskas kan du välja en modell för 24 watt.
Ballasten är gjord i form av ett kraftfullt motstånd (lindning på keramik nichrom). För att justera driftspänningsområdet (11,5-18 W) använder kretsen variabla motstånd som ingår i TL084 mikroelektronisk monteringskrets.
En sådan väderkvarn batteriladdningsregulator fungerar enligt följande. Den trefasström som erhålls från vindgeneratorn korrigeras av kraftdioder.
Vid utgången från diodbron alstras en konstant spänning, som matas till kretsens ingång genom reläkontakterna, en ytterligare diod, batteriet och sedan till kretsstabilisatorn (78L08) och till ingången till enheten TL084.
I det ögonblick som utlösaren växlas till ett av tillstånden bestäms av värdena på de variabla motstånden (Låg V och Hög V) för de lägre och övre spänningströsklarna.
Så länge batterispänningen inte överstiger 14,2 volt (som uppfyller inställningsvärdet för R High V) utförs en laddning. Så snart värdena ändras i riktningen för ökning, sänder operationsförstärkaren TL084 en signal till transistorns bas, som styrs av reläet.
En egentillverkad produkt enligt schemat med mikromontering TL084. Allt är extremt enkelt, även istället för ett högkvalitativt tryckt kretskort, väljs ett kort för gångjärn installation. Hemlagad design glädjer alltid med sådana stunder.
Reläet utlöses, strömkretsen i kretsen bryts och stängs till ballastmotståndet. Återställning av ballast sker tills batteriet är urladdat nära inställningen av variabelt motstånd med låg V.
När detta värde har nåtts växlar den andra operationella förstärkaren TL084-kretsen till det omvända tillståndet. Så här fungerar styrenheten.
Kinesiskt elektroniskt alternativ
Att göra en gör-det-själv-vindkraftkontroll är en prestigefylld affär. Men med tanke på hastigheten i utvecklingen av elektronisk teknik förlorar ofta betydelsen av självmontering dess relevans. Dessutom är de flesta av de föreslagna systemen redan föråldrade.
Det visar sig vara billigare att köpa en färdig produkt tillverkad professionellt med högkvalitativ installation på moderna elektroniska komponenter. Du kan till exempel köpa en lämplig enhet till en rimlig kostnad på Aliexpress.
Utbudet på den kinesiska webbplatsen är imponerande. Regulatorer för vindgeneratorer för olika effektnivåer säljs till ett pris av 1000 rubel. Om du bygger på detta belopp, när det gäller att montera enheten med dina egna händer, är spelet uppenbarligen inte värt ljuset.
Så, till exempel, bland erbjudandena från den kinesiska portalen finns det en modell för en vindkraftverk på 600 watt. En enhet värd 1070 rubel. lämplig för att arbeta med 12/24 volt batterier, i driftströmläge upp till 30 A.
En väldigt anständig designad för en 600 watt vindgenerator, en laddningskontroller i kinesisk design. En sådan enhet kan beställas från Kina och tas emot via post om en och en halv månad
En högkvalitativ väderkontrollfodral som mäter 100x90 mm är utrustad med en kraftfull kylradiator. Husets utformning överensstämmer med skyddsklass IP67. Området för yttre temperaturer är från - 35 till + 75ºС. En ljusindikation av vindkraftsgeneratorns tillstånd visas på kroppen.
Frågan är, vad är orsaken till att spendera tid och ansträngning på att montera en enkel design med dina egna händer, om det finns en verklig möjlighet att köpa något liknande och tekniskt allvarligt?
Tja, om den här modellen inte räcker, har kineserna väldigt coola alternativ. Så bland de nyanlända noterades en 2 kW-modell för en driftspänning på 96 volt.
Kinesisk produkt från den nya ankomstlistan. Ger batterikontroll medan du arbetar i tandem med en 2 kW vindgenerator. Accepterar upp till 96 volt ingång
Det är sant att kostnaden för denna controller är redan fem gånger dyrare än den tidigare utvecklingen. Men återigen, om du mäter kostnaden för att producera något liknande med dina egna händer, ser köpet ut som ett rationellt beslut.
Det enda som förvirrar kinesiska produkter är att de tenderar att plötsligt sluta arbeta i de mest olämpliga fallen. Därför måste den köpta enheten ofta komma ihåg - naturligtvis med dina egna händer. Men detta är mycket enklare och enklare än att skapa en laddgenerator för en vindgenerator med dina egna händer från början.
För älskare av hemlagade produkter på vår webbplats finns det en serie artiklar som ägnas åt tillverkning av vindgeneratorer:
- DIY vindgenerator från en bilgenerator: vindkraftmonteringsteknik och felanalys
- Hur man bygger gör-det-själv-blad för en vindgenerator: exempel på självgjorda blad för en vindkraftverk
- Gör-det-själv vindgenerator från en tvättmaskin: monteringsanvisningar för en väderkvarn
- Hur man beräknar en vindgenerator: formler + praktiskt exempel på beräkning
Lusten att göra hemmagjord utrustning för hemmabruk är ibland starkare än en enklare lösning - att köpa en billig enhet. Vad kom av detta, se videon:
Att bedöma möjligheterna att tillverka elektronik på egen hand, oavsett syfte, måste man komma över tanken att åldern för "hemlagad" är slut.
Marknaden är övermättad med färdiga elektroniska apparater och modulkomponenter för nästan alla hushållsprodukter. Amatörelektronikentusiaster har nu bara en sak att göra - att montera hemdesigners.
Finns det något att komplettera eller har frågor om montering och användning av styrenheter för en vindgenerator? Du kan lämna kommentarer, ställa frågor och lägga till foton på dina hemlagade produkter - kontaktformuläret finns i det nedre blocket.