Cum să faci un controler pentru un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare, diagramă de asamblare

Proiectarea mecanică a unui generator eolian în forma sa pură este doar o parte a unei centrale eoliene complete. Un sistem complet utilizabil, pe lângă structura mecanică, are și o serie de componente electronice.

De exemplu, este necesar un controler pentru un generator eolian - un dispozitiv proiectat funcțional pentru a stabiliza parametrii de încărcare a bateriei în timpul funcționării turbinei eoliene.

Să ne dăm seama ce funcții îndeplinește dispozitivul și să furnizăm diagrame pentru asamblarea controlerului. În plus, vom sublinia caracteristicile lucrării și oportunitatea achiziționării unei unități electronice chinezești pentru o moară de vânt.

Generatoare eoliene și regulatoare de încărcare a bateriei

Dacă este destul de posibil să faci singur o moară de vânt mecanică, este posibil să faci singur un controler de moară de vânt?

Pentru a avea o idee despre controlerele generatoarelor eoliene și pentru a reproduce cu succes astfel de echipamente cu propriile mâini, informațiile de bază despre aceste dispozitive nu vor fi de prisos.

Controlerul care servește bateriile este conceput în primul rând pentru a controla procesul de încărcare a bateriilor. Aceasta este funcția sa principală, dar ar trebui să fie împărțită condiționat într-un număr de subfuncții.

De exemplu, o funcționalitate monitorizează curentul de încărcare și curentul de autodescărcare. O altă funcționalitate implementează acțiuni care vizează măsurarea temperaturii și presiunii. Al treilea este responsabil pentru compensarea diferenței de fluxuri de energie atunci când bateria este încărcată simultan cu consumul de curent de către sarcină.

Regulator de încărcare a bateriei pentru un generator eolian de putere redusă. Controlul unor parametri ai sistemului se realizează printr-un afișaj LCD încorporat

Dispozitivele fabricate industrial sunt echipate cu funcționalitate completă. Dar nu același lucru se poate spune despre modelele de amatori. Dispozitivele realizate pe baza unor soluții simple de circuite acasă cu propriile mâini sunt controlere care sunt departe de modele perfecte.

Cu toate acestea, ele funcționează și vă permit să lucrați destul de productiv diferite tipuri de generatoare eoliene. De regulă, modelele de casă implementează o singură funcție - protecția împotriva supratensiunii și a descărcării profunde.

Una dintre numeroasele variante de controlere pentru turbine eoliene, realizate chiar de tine. Astfel de modele se disting prin soluții tehnice simple și instalare simplă.

De ce este obligatorie introducerea unui controler într-un sistem de turbine eoliene?

Deoarece în modul de completare cu energie a bateriei fără utilizarea unui controler, ar trebui să se aștepte consecințe neplăcute:

1. Degradarea structurii bateriei din cauza proceselor chimice necontrolate.
2. Creșterea necontrolată a presiunii și temperatura electrolitului.
3. Pierderea proprietăților de încărcare a bateriei din cauza deversarii pe termen lung care are loc.

Controlerul de încărcare pentru un circuit de turbină eoliană este de obicei realizat sub forma unui modul electronic separat. Acest modul este detașabil și deconectat rapid. Dispozitivele fabricate industrial sunt în mod necesar echipate cu o indicație a modurilor și stărilor - luminoase sau transmise vizual printr-un afișaj.

În practică, se pot folosi două tipuri de dispozitive: cele încorporate direct în carcasa generatorului eolian și cele conectate la baterie.

Soluții de circuit pentru asamblare bricolaj

Pentru tot timpul de la apariția primului mori de vânt de casă numărul de soluții de circuit de controler a crescut de multe ori. Multe dintre modelele de circuite sunt departe de a fi perfecte, dar există câteva opțiuni cărora ar trebui să le acordați atenție.

Pentru uz casnic, desigur, sunt relevante scheme simple care necesită puține investiții financiare, sunt eficiente și de încredere.

Pe baza acestor cerințe, puteți începe cu un controler pentru un generator eolian, creat pe baza regulatoarelor relee auto. Circuitul folosește atât relee cu un contact de control negativ, cât și relee cu un contact de control pozitiv.

Această opțiune atrage cu un număr mic de piese și o instalare simplă. Ai nevoie doar de un releu, un tranzistor de putere (efect de câmp), un rezistor.

O diagramă de controler desenată de un anumit inginer electronic cu propriile sale mâini. Totul aici este simplu și clar, fără cuvinte inutile. De fapt, ca și în fabricabilitatea soluției în sine. Piese minime – economii maxime (+)

Circuitul se numește „balast”, deoarece utilizează o sarcină suplimentară sub forma unui bec obișnuit cu incandescență. Astfel, lista de piese va fi completată cu încă un element - o lampă.

Se folosește o lampă auto de 12 volți (sau mai multe lămpi), în funcție de puterea sistemului. De asemenea, este permisă utilizarea unui alt tip de rezistență la sarcină în locul acestui element: un rezistor puternic, un încălzitor electric, un ventilator etc.

Funcționarea circuitului „balast” cu minus

Acțiunea unui releu-regulator de automobile este direct legată de nivelul de încărcare al bateriei. Dacă tensiunea la bornele bateriei crește peste 14,2 volți, releul este activat și deschide circuitul negativ al tranzistorului de putere.

La rândul său, se deschide o tranziție pe tranzistor, conectând lampa cu incandescență directă la baterie. Ca urmare, curentul de încărcare este descărcat prin filamentul lămpii incandescente. Când tensiunea la bornele bateriei scade, procesul este invers. Acest lucru asigură menținerea unui nivel stabil al tensiunii bateriei.

Cum funcționează un circuit „balast” cu un plus?

O versiune ușor modernizată a controlerului de încărcare „balast” pentru o moară de vânt este al doilea circuit pe un regulator cu releu cu un contact de control pozitiv. De exemplu, releele de la mașinile VAZ sunt potrivite.

Diferența față de circuitul anterior este utilizarea unui releu cu stare solidă, de exemplu, GTH6048ZA2 pentru un curent de 60A în loc de un tranzistor. Avantajele sunt evidente: circuitul arată și mai simplu și, în același timp, are fiabilitate și eficiență mai mari.

O altă soluție simplă de proiectare a circuitelor pentru asamblarea unui controler de încărcare a bateriei generatorului eolian. Eficiența și fiabilitatea circuitului sunt crescute datorită utilizării unui releu cu stare solidă (+)

Particularitatea acestei soluții simple este cea directă conexiune la terminale baterie generatoare de turbine eoliene. Conductorii controlerului de încărcare sunt, de asemenea, „plantați” direct pe contactele bateriei.

De fapt, ambele părți ale schemei nu sunt în niciun fel legate între ele.Tensiunea de la generatorul eolian este furnizată bateriei în mod constant. Când tensiunea la bornele bateriei atinge 14,2 W, releul cu stare solidă conectează sarcina pentru a reseta. În acest fel, bateria este protejată de dispozitiv de supraîncărcare.

Aici, nu numai o lampă cu incandescență poate acționa ca o încărcătură de balast. Este foarte posibil să conectați orice alt dispozitiv proiectat pentru un curent de până la 60 A. De exemplu, un încălzitor tubular electric.

Ceea ce este, de asemenea, important în acest circuit este că acțiunea releului de stare solidă este caracterizată printr-o amplitudine care crește ușor. În esență, efectul unui controler PWM fabricat profesional este evident.

O versiune complicată a circuitului controlerului

Dacă versiunea anterioară a designului circuitului pentru controlerul de încărcare a bateriei seamănă doar cu un dispozitiv PWM (modulație pe lățime a impulsului), aici acest principiu este implementat în mod specific.

Acest circuit de control pentru o moară de vânt cu un generator trifazat are unele dificultăți, deoarece implică utilizarea de microcircuite - în special, amplificatoare operaționale pe tranzistori cu efect de câmp ca parte a ansamblului TL084.

Cu toate acestea, pe placa de circuite totul nu pare la fel de complicat ca pe o bucată de hârtie.

Soluție de circuit pentru asamblarea unui controler cu propriile mâini, folosind microansamblul TL084. Principiul de funcționare este, de asemenea, construit folosind un releu pentru a comuta între moduri, dar este posibil să se regleze punctele de întrerupere (+)

La fel ca în soluțiile anterioare, un releu este folosit ca element de comutare pentru sarcina de balast. Releul este proiectat să funcționeze cu o baterie de 12 volți, dar dacă doriți, puteți alege un model de 24 de wați.

Rezistorul de balast este realizat sub forma unei rezistențe puternice (înfășurare pe ceramică nicrom).Pentru reglarea domeniului de tensiune de funcționare (11,5-18 W), circuitul folosește rezistențe variabile incluse în circuitul de control al ansamblului microelectronic TL084.

Acest controler de încărcare a bateriei pentru moara de vânt funcționează după cum urmează. Curentul trifazat primit de la generatorul eolian este redresat prin diode de putere.

La ieșirea punții de diode este generată o tensiune constantă, care este furnizată la intrarea circuitului prin contactele releului, o diodă suplimentară, o baterie și apoi la stabilizatorul în circuit (78L08) și la intrarea Asamblare TL084.

Momentul în care declanșatorul trece la una dintre stări este determinat de valorile rezistențelor variabile (V scăzut și V ridicat) ale pragurilor de tensiune inferioară și superioară.

Atâta timp cât există o tensiune la bornele bateriei care nu depășește 14,2 volți (îndeplinește setarea R High V), încărcarea se efectuează. De îndată ce valorile se schimbă în sus, amplificatorul operațional TL084 furnizează un semnal la baza tranzistorului, care controlează releul.

Un produs pe cont propriu bazat pe schema de microasamblare TL084. Totul este extrem de simplu, chiar și în locul unei plăci de circuit imprimat de înaltă calitate s-a ales o placă pentru montare la suprafață. Modelele de casă ne fac mereu fericiți cu momente ca acestea.

Releul este activat, circuitul de alimentare al circuitului este întrerupt și scurtcircuitat la rezistența de balast. Resetarea balastului are loc până când bateria este descărcată, aproape de valoarea de setare a rezistenței variabile Low V.

Odată atinsă această valoare, al doilea amplificator operațional TL084 comută circuitul în starea inversă. Așa funcționează controlerul.

alternativă electronică chineză

Realizarea unui controler de generator eolian cu propriile mâini este o chestiune prestigioasă.Dar, având în vedere viteza de dezvoltare a tehnologiilor electronice, sensul auto-asamblarii își pierde adesea relevanța. În plus, majoritatea schemelor propuse sunt deja învechite.

Se dovedește mai ieftin să cumperi un produs gata făcut, realizat profesional, cu instalare de înaltă calitate, folosind componente electronice moderne. De exemplu, puteți achiziționa un dispozitiv potrivit la un cost rezonabil de pe Aliexpress.

Gama de oferte de pe site-ul chinezesc este impresionantă. Controlerele pentru generatoare eoliene pentru diferite niveluri de putere sunt vândute la prețuri începând de la 1000 de ruble. Pe baza acestei sume, în ceea ce privește asamblarea dispozitivului cu propriile mâini, jocul nu merită clar lumânarea.

De exemplu, printre propunerile portalului chinez există un model pentru o moară de vânt de 600 de wați. Dispozitivul costă 1070 de ruble. Potrivit pentru utilizare cu baterii de 12/24 volți, curent de funcționare de până la 30 A.

Un regulator de încărcare destul de decent, fabricat în China, conceput pentru un generator eolian de 600 de wați. Un astfel de dispozitiv poate fi comandat din China și primit prin poștă în aproximativ o lună și jumătate

O carcasă de control pentru orice vreme de înaltă calitate, cu dimensiunile 100x90 mm, este echipată cu un radiator de răcire puternic. Designul carcasei respectă clasa de protecție IP67. Interval de temperatură externă de la – 35 la +75 ° C. Pe carcasă există o indicație luminoasă a modurilor de stare a generatorului eolian.

Întrebarea este, ce rost are să petreceți timp și efort pentru a asambla o structură simplă cu propriile mâini, dacă există o oportunitate reală de a cumpăra ceva similar și serios din punct de vedere tehnic?

Ei bine, dacă acest model nu este suficient, chinezii au câteva opțiuni cu adevărat cool. Astfel, printre noii veniți s-a numărat un model de 2 kW cu o tensiune de funcționare de 96 volți.

Produs chinezesc din lista noilor sosiri. Oferă controlul încărcării bateriei, lucrând împreună cu un generator eolian de 2 kW. Acceptă tensiune de intrare de până la 96 volți

Adevărat, costul acestui controler este deja de cinci ori mai scump decât dezvoltarea anterioară. Dar, din nou, dacă comparați costurile de a produce ceva similar cu propriile mâini, achiziția pare o decizie rațională.

Singurul lucru care ne derutează la produsele chinezești este că acestea tind să înceteze brusc să funcționeze în cele mai inoportune cazuri. Prin urmare, dispozitivul achiziționat trebuie adesea adus la bun sfârșit - în mod natural, cu propriile mâini. Dar acest lucru este mult mai ușor și mai simplu decât să faci singur un controler de încărcare a generatorului eolian de la zero.

Pentru iubitorii de produse de casă, site-ul nostru are o serie de articole dedicate fabricării generatoarelor eoliene:

1. Generator eolian de la un generator auto: tehnologie de asamblare a turbinelor eoliene și analiza erorilor
2. Cum să construiți pale pentru un generator eolian cu propriile mâini: exemple de palete de turbine eoliene făcute singur
3. Generator eolian bricolaj de la o mașină de spălat: instrucțiuni pentru asamblarea unei mori de vânt
4. Cum se calculează un generator eolian: formule + exemplu practic de calcul

Concluzii și video util pe această temă

Dorința de a face echipamente pentru uz casnic cu propriile mâini este uneori mai puternică decât soluția mai simplă - cumpărarea unui dispozitiv ieftin. Vezi ce a ieșit din asta în videoclip:

Evaluând perspectivele de a produce electronice pe cont propriu, indiferent de scopul acesteia, trebuie să ne confruntăm cu ideea că epoca „făcut în casă” se apropie de sfârșit.

Piața este suprasaturată cu dispozitive electronice gata făcute și componente modulare pentru aproape fiecare produs de uz casnic.Inginerii electronici amatori mai au acum un singur lucru de făcut - să asamblate truse de construcție a casei.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre asamblarea și utilizarea controlerelor pentru un generator eolian? Puteți lăsa comentarii, pune întrebări și adăuga fotografii cu produsele dvs. de casă - formularul de contact este în blocul de jos.