Tuulengeneraattorin mekaaninen suunnittelu puhtaassa muodossa on vain osa täysimittaista tuulivoimalaitosta. Mekaanisen suunnittelun lisäksi täysin toimintajärjestelmässä on useita elektronisia komponentteja.
Joten esimerkiksi tuulengeneraattorin ohjain on välttämättä välttämätön - laite, joka on toiminnallisesti suunniteltu vakauttamaan akun varausparametrit tuuliturbiinin toiminnan aikana.
Selvitämme, mitä toimintoja laite suorittaa, ja annamme ohjaimen kokoonpanokaaviot omilla käsillämme. Lisäksi hahmotellaan työn piirteitä ja toivottavaa ostaa kiinalainen elektroninen yksikkö tuuliturbiinille.
Tuulengeneraattorit ja akun varausohjaimet
Jos mekaaninen tuulimylly on täysin mahdollista valmistaa itse, onko mahdollista valmistaa tuulimyllyohjain omilla käsillä?
Jotta sinulla olisi käsitys tuuligeneraattorien ohjaimista ja tällaisten laitteiden onnistunut tuottaminen omilla käsillä, perustiedot näistä laitteista eivät ole tarpeettomia.
kuvagalleria
Kuva
Tuulimyllyt - virtaa tuottavat laitokset, jotka tarjoavat kyvyn vastaanottaa energiaa infrastruktuurista kaukana olevissa paikoissa: vuoristoleirit, sähköistämättömät kylät, väliaikainen pysäköinti
Yksiköt, jotka eroavat rakentavissa ratkaisuissa, tuottavat energiaa ilmakehän massaliikkeiden ehtymättömän potentiaalin avulla
Valitettavasti vihreän energian toimittajat eivät vielä tuottaa tarpeeksi energiaa kattamaan kaikki talon asukkaiden tarpeet. Koska niitä käytetään lisälähteinä sekä kompleksissa että erikseen
Useiden kodinkoneiden virran saamiseksi tuuliturbiini voidaan kytkeä suoraan kuluttajiin. Tämä päätös on kuitenkin irrationaalinen, koska tuulivoimaa ei voida hallita. Virtalähteen vakauttamiseksi tarvitset ohjaimen
Jos joukko "vihreitä" järjestelmiä on asennettu kattaakseen kodin energiakustannukset, käytetään yhteistä laitteistoa, mukaan lukien ohjain, joka palvelee sekä aurinkopaneeleja että tuulivoimalaa
Säätimen toiminta laitekompleksissa koostuu varauksen määrän liitäntälaitteesta. Se rajoittaa jännitettä, kun se ylitetään, ja vaihtaa järjestelmän ABA: lle putoamisen yhteydessä
Ohjain estää paristojen kiehumisen, suojaa laitteita ylikuumenemiselta ja ennenaikaiselta vioittumiselta
Autonomisen voimalaitoksen toiminnan ohjaamiseksi ja laitteiden kunnon seuraamiseksi suositellaan, että virtapiiri sisällytetään tehomittariin
Sähköntuotanto turistikompleksissa
Pystysuora terän tuuligeneraattori
Kompleksi tuulimyllyjä ja aurinkopaneeleja
Ohjainmalli tavanomaiselle tuulimyllylle
Autonominen voimalaitoslaite
Laitteet vihreiden voimalaitosten huoltoon
Paristot energian varastointiin
Voimamittari voimalaitoksen toiminnan seuraamiseksi
Akkuja palveleva ohjain on suunniteltu ensisijaisesti akun latausprosessin ohjaamiseksi. Tämä on sen päätoiminto, mutta se tulisi ehdollisesti jakaa useisiin alatoimintoihin.
Yksi toiminnallinen tarkkailee esimerkiksi latausvirtaa ja itsepurkautuvaa virtaa. Toinen toiminnallinen toteuttaa lämpötilan ja paineen mittaamiseen tähtääviä toimia. Kolmas vastaa kompensoimaan energiavirtaerot, kun akkua ladataan samanaikaisesti kuorman virrankulutuksen kanssa.
Akun latausohjain pienelle voimantuulettimelle. Joidenkin järjestelmäparametrien tarkkailu tapahtuu sisäänrakennetun nestekidenäytön kautta
Teollisuuden valmistuslaitteet on varustettu kaikilla toiminnoilla. Mutta tätä ei voida sanoa amatöörisuunnitteluun. Laitteet, jotka on valmistettu kotona yksinkertaisimmista piirijärjestelmistä omin käsin, ovat ohjaimia, jotka ovat kaukana täydellisistä malleista.
Siitä huolimatta ne toimivat ja antavat melko tuottavasti mahdollisuuden käyttää erityyppisiä tuuligeneraattoreita. Itse valmistetuissa rakenteissa käytetään yleensä vain yhtä toimintoa - suojaa ylijännitteiltä ja syväpurkaukselta.
Yksi monista tee-se-itse-ohjainten muunnelmista tuulimyllyille. Tällaiset mallit eroavat yksinkertaisista teknisistä ratkaisuista ja asennuksen yksinkertaisimmasta toteutuksesta
Miksi ohjaimen käyttöönotto tuulimyllyjärjestelmässä on pakollinen?
Koska akun varaustilassa ilman ohjainta, odotetaan epämiellyttäviä seurauksia:
- Akun rakenteen heikkeneminen hallitsemattomien kemiallisten prosessien vuoksi.
- Hallitsematon paineen nousu ja elektrolyytin lämpötila.
- Akkujen latausominaisuuksien menetys pitkäaikaisen vastuuvapauden yhteydessä.
Tuulengeneraattorin järjestelmän varausohjain on pääsääntöisesti erillisen elektronisen moduulin muodossa. Tämä moduuli on irrotettavissa ja irrotettavissa nopeasti. Teollisuudessa valmistetut laitteet on välttämättä varustettu merkinnöillä tiloista ja olosuhteista - valoa tai visuaalisesti läpäisseitä näytön kautta.
Käytännössä voidaan käyttää kahta tyyppisiä laitteita - rakentaa suoraan tuuligeneraattorin koteloon ja kytkeä akkuun.
DIY-kokoonpanoratkaisut
Koko ajan ensimmäisten kotitekoisten tuulimyllyjen ilmestymisen jälkeen ohjaimien piirijärjestelmien lukumäärä on kasvanut monta kertaa. Monet piirimallit eivät ole kaukana täydellisistä, mutta on myös sellaisia vaihtoehtoja, joihin sinun tulisi kiinnittää huomiota.
Kotitalouskäyttöön tietysti merkitykselliset ovat yksinkertaiset järjestelmät, jotka vaativat pieniä taloudellisia investointeja, tehokkaita ja luotettavia.
Näiden vaatimusten perusteella voit aloittaa tuuligeneraattorin ohjaimella, joka on luotu autojen releohjaimien perusteella. Piirissä voidaan käyttää sekä negatiivisen ohjauskoskettimen että positiivisen ohjauskoskettimen releitä.
Tämä vaihtoehto houkuttelee pienellä määrällä osia ja yksinkertaisella asennuksella. Se vie vain yhden releen, yhden tehotransistorin (kentän), yhden vastuksen.
Ohjaimen piiri, jonka tietty elektroniikkainsinööri piirtää omilla käsillään. Kaikki täällä on yksinkertaista ja selkeää ilman sanaa. Itse asiassa, kuten itse teknologiapäätöksessä. Minimitiedot - enimmäissäästöt (+)
Järjestelmää kutsutaan "liitäntälaitteeksi", koska se käyttää ylimääräistä kuormaa tavanomaisen hehkulampun muodossa. Siten osaluettelo täydennetään toisella elementillä - lampulla.
Käytetään 12 voltin autovalaisinta (tai useita valaisimia) järjestelmän tehosta riippuen. Tämän elementin sijasta on myös sallittua käyttää erityyppistä kuormitusvastusta: voimakas vastus, sähkölämmitin, tuuletin jne.
"Liitäntälaitteen" piirin työ miinus
Autoreleensäätimen toiminta liittyy suoraan akun varaustasoon. Jos akun napojen jännite nousee yli 14,2 volttia, rele laukeaa ja avaa tehotransistorin negatiivisen piirin.
Transistorissa puolestaan aukeaa risteys, joka yhdistää suoran hehkulampun akkuun. Seurauksena on, että latausvirta purkautuu hehkulampun hehkulangan läpi. Kun jännite akun navoissa pienenee, tapahtuu päinvastainen prosessi. Tämä ylläpitää vakaata akun jännitetasoa.
Kuinka "ballast" -järjestelmä plus
Tuulivoimalan "liitäntälaite" varausohjaimen hiukan nykyaikaistettu versio on releohjaimen toinen piiri positiivisella ohjauskoskettimella. Esimerkiksi VAZ-autojen releet ovat sopivia.
Ero edellisestä piiristä on puolijohdereleen, esimerkiksi GTH6048ZA2, käyttö 60A virralla transistorin sijasta. Edut ovat ilmeiset: piiri näyttää vielä yksinkertaisemmalta ja samalla suurempi luotettavuus ja tehokkuus.
Toinen yksinkertainen piirisuunnittelu tuuligeneraattorin akun varausohjaimen kokoonpanoon. Piirin tehokkuutta ja luotettavuutta parannetaan käyttämällä puolijohderelettä (+)
Tämän yksinkertaisen ratkaisun piirre on suora yhteys tuuliturbiinigeneraattorin akun napoihin. Latausohjaimen johtimet "istutetaan" myös suoraan akun koskettimiin.
Itse asiassa nämä molemmat piirin osat eivät ole millään tavalla kytketty toisiinsa. Tuulengeneraattorin jännite syötetään akkuun jatkuvasti. Kun jännite akun navoissa saavuttaa 14,2 W, puolijohderele yhdistää kuorman nollaamaan. Joten laite suojaa akkua ylikuormitukselta.
Tässä paitsi hehkulamppu voi toimia painolastikuormana. On täysin mahdollista kytkeä kaikki muut laitteet, joiden nimellisvirta on enintään 60 A. Esimerkiksi sähköinen putkillinen lämmitin.
Mikä on tärkeämpi tässä kaaviossa - puolijohdereleen toiminnalle on ominaista sujuvasti kasvava amplitudi. Itse asiassa ammattimaisesti valmistetun PWM-ohjaimen vaikutus on ilmeinen.
Monimutkainen versio ohjainpiiristä
Jos akun latausohjaimen aikaisempi versio piirien suunnittelusta muistuttaa vain PWM-laitetta (pulssinleveyden modulaatio), tässä periaatteessa toteutetaan erityisesti.
Tämä kolmivaihegeneraattorilla varustetun tuuliturbiinin ohjainpiiri eroaa tietyistä vaikeuksista, koska siihen sisältyy mikroskooppien käyttö - erityisesti operaatiovahvistimet, joissa on kenttätehostetut transistorit osana TL084-kokoonpanoa.
Piirilevyllä kaikki ei kuitenkaan näytä niin monimutkaiselta kuin paperiarkilla.
Tee itse piirit ohjaimen kokoamiseksi TL084-mikrokokoonpanon avulla. Toimintaperiaate rakennetaan myös käyttämällä relettä toimintatilojen vaihtamiseen, mutta on mahdollista säätää rajapisteitä (+)
Kuten aikaisemmissa ratkaisuissa, relettä käytetään liitäntälaitteen kuormituksen kytkentäelementtinä. Rele on suunniteltu toimimaan 12 voltin akulla, mutta voit halutessasi valita mallin 24 wattiin.
Liitäntälaite on tehty voimakkaan vastuksen muodossa (käämitys keraamiselle nikroomille). Käyttöjännitealueen (11,5-18 W) säätämiseksi piiri käyttää muuttuvia vastuksia, jotka sisältyvät TL084-mikroelektronisen kokoonpanon ohjauspiiriin.
Tällainen tuulimyllyn akun latausohjain toimii seuraavasti. Tuulengeneraattorilta vastaanotettu kolmivaihevirta oikaistaan tehodiodien avulla.
Diodesillan ulostulossa syntyy vakiojännite, joka syötetään piirin tuloon relekoskettimien, ylimääräisen diodin, akun ja sitten piirin sisäiseen stabiloijaan (78L08) ja kokoonpanon TL084 tuloon.
Aika, jolloin liipaisin kytketään johonkin tilaan, määritetään ala- ja yläjännitekynnyksen muuttuvien vastuksien (matala V ja korkea V) arvojen avulla.
Niin kauan kuin akun jännite ei ylitä 14,2 volttia (tyydyttää R korkea V -asetusarvon), varaus suoritetaan. Heti kun arvot muuttuvat noususuuntaan, operaatiovahvistin TL084 lähettää signaalin transistorin kannalle, jota rele ohjaa.
Kaavion mukainen itse valmistettu tuote, mikrokokoonpanolla TL084. Kaikki on erittäin yksinkertaista, jopa laadukkaan piirilevyn sijasta valitaan levy saranoita varten. Kotitekoiset mallit nauttivat aina tällaisista hetkeistä.
Rele laukeaa, piirin virtapiiri katkeaa ja sulkeutuu liitäntälaitteen vastukselle. Painolaskurin nollaus tapahtuu, kunnes akku on tyhjentynyt lähellä matala V: n muuttuvan vastuksen asetusta.
Kun tämä arvo on saavutettu, toinen operaatiovahvistin TL084-piiri kytkeytyy peruutustilaan. Näin ohjain toimii.
Kiinan sähköinen vaihtoehto
Tee-se-itse-tuuligeneraattorin ohjaimen tekeminen on arvostettu tapaus. Mutta kun otetaan huomioon sähköisen tekniikan kehitysnopeus, usein itsekokoonpanon tarkoitus menettää merkityksensä. Lisäksi suurin osa ehdotetuista järjestelmistä on jo vanhentuneita.
On osoittautunut halvemmaksi ostaa ammattimaisesti valmistettu, korkealaatuisella asennuksella valmistettu tuote nykyaikaisiin elektronisiin komponentteihin. Voit esimerkiksi ostaa sopivan laitteen kohtuulliseen hintaan Aliexpressistä.
Kiinan sivuston tarjousvalikoima on vaikuttava. Eri tehotasojen tuuligeneraattorien ohjaimet myydään hinnalla 1000 ruplaa. Jos rakennat tämän määrän, laitteen kokoamiseksi omin käsin, peli ei selvästikään ole kynttilän arvoinen.
Joten esimerkiksi kiinalaisen portaalin tarjouksista on malli 600 watin tuuliturbiinille. Laite, jonka arvo on 1070 ruplaa. soveltuu käytettäväksi 12/24 voltin paristoilla, käyttövirran tilassa 30 A: iin saakka.
Erittäin kunnollinen, suunniteltu 600 watin tuuligeneraattorille, kiinalaisen mallin varausohjain. Tällainen laite voidaan tilata Kiinasta ja vastaanottaa postitse noin puolitoista kuukauteen
Korkealaatuinen sääolosuhteissa käytettävä kotelo, jonka koko on 100x90 mm, on varustettu tehokkaalla jäähdyttimellä. Kotelon suunnittelu on suojausluokan IP67 mukainen. Ulkoisten lämpötilojen vaihteluväli on - 35 - + 75 ºС. Kehossa näkyy valo ilmaisin tuuligeneraattorin tilamuodoista.
Kysymys kuuluu, mikä on syy viettää aikaa ja vaivaa yksinkertaisen mallin kokoamiseen omin käsin, jos on todellinen mahdollisuus ostaa jotain vastaavaa ja teknisesti vakavaa?
No, jos tämä malli ei riitä, kiinalaisilla on erittäin hienoja vaihtoehtoja. Joten uusien tulokkaiden joukossa havaittiin 2 kW: n malli 96 voltin käyttöjännitteelle.
Kiinalainen tuote uudesta saapumisluettelosta. Tarjoaa akun hallinnan työskennellessäsi samanaikaisesti 2 kW tuuligeneraattorin kanssa. Hyväksyy jopa 96 voltin tulon
Totta, tämän ohjaimen kustannukset ovat jo viisi kertaa kalliimpia kuin aikaisemmassa kehitysvaiheessa. Mutta sitten taas, jos mittaat jonkin samanlaisen tuotantokustannukset omilla käsillä, hankinta näyttää järkevältä päätökseltä.
Kiinalaisia tuotteita hämmentää vain se, että niillä on taipumus lopettaa yhtäkkiä toimiminen epäasiallisimmissa tapauksissa. Siksi ostettu laite on usein muistettava mieleen - luonnollisesti omin käsin. Mutta tämä on paljon helpompaa ja yksinkertaisempaa kuin tuuligeneraattorin varausgeneraattorin tekeminen omilla käsilläsi tyhjästä.
Verkkosivustollamme kotitekoisten tuotteiden ystäville on tuotelinjojen sarja, joka on omistettu tuulivoimaloiden valmistukseen:
- DIY-tuuligeneraattori autogeneraattorista: tuulimyllyn kokoonpanotekniikka ja virheanalyysi
- Kuinka rakentaa tee-se-itse-terät tuuligeneraattorille: esimerkkejä omatekoisista teristä tuuliturbiinille
- Tee-se-itse-tuuligeneraattori pesukoneesta: tuulimyllyn kokoonpano-ohjeet
- Kuinka laskea tuuligeneraattori: kaavat + käytännöllinen esimerkki laskennasta
Halu tehdä kotitekoisia kodinkoneita on joskus voimakkaampaa kuin yksinkertaisempi ratkaisu - edullisen laitteen ostaminen. Mitä tästä tuli, katso video:
Arvioitaessa elektroniikan valmistusmahdollisuuksia yksin, sen tarkoituksesta riippumatta, on törmätä ajatukseen, että "kotitekoisten" ikä on loppumassa.
Markkinat ovat ylikuormitetut valmiilla elektronisilla laitteilla ja modulaarisilla komponenteilla melkein jokaiselle kotitaloustuotteelle. Amatööri-elektroniikan harrastajilla on nyt vain yksi tehtävä jäljellä - koota kodisuunnittelijat.
Onko jotain lisättävää, vai onko sinulla kysyttävää tuulengeneraattorin ohjainten kokoonpanosta ja käytöstä? Voit jättää kommentteja, kysyä kysymyksiä ja lisätä valokuvia kotitekoistasi - yhteyslomake on alaosassa.