A szélgenerátor tiszta formában történő mechanikus kialakítása csak egy teljes értékű szélenergia-létesítmény része. A mechanikus kialakítás mellett a teljesen működőképes rendszernek számos elektronikus alkatrésze van.
Tehát például szükséges egy szélgenerátor vezérlője - egy olyan eszköz, amelyet funkcionálisan úgy terveztek, hogy stabilizálja az akkumulátor töltöttségi paramétereit egy szélturbina működése közben.
Kiszámoljuk, hogy az eszköz milyen funkciókat hajt végre, és saját kezünkkel megadjuk a vezérlő összeszerelési rajzát. Ezenkívül körvonalazzuk a munka jellemzőit és azt, hogy kívánatos-e kínai elektronikus egységet vásárolni szélturbinához.
Szélgenerátorok és akkumulátor töltővezérlők
Ha egy mechanikus szélmalom teljesen elkészíthető egyedül, lehetséges-e szélmalomvezérlőt saját kezűleg elkészíteni?
Annak érdekében, hogy legyen valamilyen ötletem a szélgenerátorok vezérlőiről, és hogy ezeket a berendezéseket saját kezűleg megismételjük, az ezekről az eszközökről szóló alapvető információk nem lesznek feleslegesek.
Képgaléria
Fotó a
Szélmalmok - áramtermelő erőművek, amelyek képesek energiát venni az infrastruktúrától távol eső helyeken: hegyi táborok, nem villamosított falvak, ideiglenes parkolóhelyek
A konstruktív megoldásoktól eltérő egységek energiát termelnek a légköri tömegmozgás kimeríthetetlen potenciáljának felhasználásával
Sajnos a zöld energia szolgáltatói még nem termelnek elegendő energiát ahhoz, hogy a ház lakóinak minden igényét kielégítsék. Mivel ezeket kiegészítő forrásokként használják mind a komplexumban, mind külön
Számos háztartási készülék táplálásához szélturbina csatlakoztatható közvetlenül a fogyasztókhoz. Ez a döntés irracionális, mert a szélenergia nem vezérelhető. Az áramellátás stabilizálásához vezérlőre van szükség
Ha egy "zöld" rendszert telepítenek az otthoni energiaköltségek fedezésére, akkor közös berendezést kell használni, beleértve egy vezérlőt, amely mind a napelemeket, mind a szélturbinát szolgálja
A vezérlő működése a berendezés komplexumában a töltés mennyiségének ballasztos szabályozásából áll. Ez korlátozza a feszültséget, ha azt túllépik, és esés esetén a rendszert ABA-ra állítja
A vezérlő megakadályozza az elemek forrását, megvédi a berendezéseket a túlmelegedéstől és az idő előtti meghibásodástól
Az autonóm erőmű működésének ellenőrzése és a berendezés állapotának figyelemmel kísérése érdekében ajánlott, hogy az árammérőt vegyék be az áramkörbe
Villamosenergia-termelés turisztikai komplexumban
Függőleges pengeszélgenerátor
Szélmalmok és napelemek komplexuma
Szabályozó modell egy szélmalomhoz
Autonóm erőmű berendezések
Készülékek zöld erőművek kiszolgálására
Elemek energiatároláshoz
Teljesítménymérő egy erőmű működésének ellenőrzésére
Az akkumulátorokat kiszolgáló vezérlőt elsősorban az akkumulátor töltésének folyamatának vezérlésére tervezték. Ez a fő funkciója, de feltételesen fel kell osztani számos alfunkcióra.
Például egy funkcionálisan figyeli a töltési áramot és az önkisüléses áramot. Egy másik funkcionális megvalósító intézkedés a hőmérséklet és a nyomás mérésére irányul. A harmadik feladata az energiaáramok közötti különbség kompenzálása, ha az akkumulátort egyidejűleg töltik a terhelés áramfelvétele mellett.
Akkumulátor töltésvezérlő egy kis teljesítményű szélgenerátorhoz. Egyes rendszerparaméterek figyelését a beépített LCD-n keresztül hajtják végre
Az ipari gyártóberendezések teljes funkcionalitással rendelkeznek. De ez nem mondható el az amatőr mintákról. Az otthon a legegyszerűbb áramköri megoldások alapján, saját kezűleg készített eszközök olyan vezérlők, amelyek messze vannak a tökéletes modellektől.
Ennek ellenére működnek, és meglehetősen produktívan lehetővé teszik különféle típusú szélgenerátorok üzemeltetését. Általában a saját készítésű szerkezetekben csak egy funkció valósul meg - a túlfeszültség elleni védelem és a mély kisülés.
Az egyik a szélmalmokhoz csináld magad vezérlővariációk közül. Az ilyen konstrukciókat megkülönböztetik az egyszerű műszaki megoldások és a telepítés legegyszerűbb végrehajtása
Miért kell a vezérlő bevezetése a szélmalom rendszerbe?
Mivel az akkumulátor bekapcsolásakor vezérlő használata nélkül, kellemetlen következményekre lehet számítani:
- Az akkumulátor szerkezetének romlása ellenőrizetlen kémiai folyamatok miatt.
- Nem ellenőrzött nyomásnövekedés és az elektrolit hőmérséklete.
- Az akkumulátor töltési tulajdonságainak elvesztése hosszú távú kisülés kapcsán.
A szélgenerátor sémájának töltőszabályzója rendszerint külön elektronikus modul formájában van. Ez a modul eltávolítható és gyorsan leválasztható. Az iparilag gyártott készülékeket szükségszerűen fel kell tüntetni az üzemmódok és körülmények jelzésével - fény vagy a kijelzőn láthatóan átvilágítva.
A gyakorlatban kétféle eszköz használható - közvetlenül a szélgenerátor házába beépítve és az akkumulátorhoz csatlakoztatva.
DIY összeszerelési megoldások
Az első házi szélmalmok megjelenése óta a vezérlők áramköri megoldásainak száma sokszor nőtt. Az áramköri tervek nagy része nem tökéletes, de vannak olyan lehetőségek is, amelyekre oda kell figyelni.
A háztartási használatra természetesen relevánsak az egyszerű rendszerek, amelyek kis pénzügyi befektetéseket igényelnek, hatékonyak és megbízhatóak.
Ezen követelmények alapján elindíthatja egy szélgenerátor vezérlőjével, amelyet autó relévezérlők alapján hoztak létre. Az áramkörben mind a negatív, mind a pozitív vezérlésű relék alkalmazhatók.
Ez az opció vonzza kis alkatrészekkel és egyszerű telepítéssel. Csak egy relét, egy teljesítmény-tranzisztort (mezőt), egy ellenállást igényel.
A vezérlő áramköre, amelyet egy bizonyos elektronikai mérnök saját kezével rajzol. Itt minden egyszerű és világos, szó nélkül. Valójában, mint magában a technológiai döntésben. Minimális részletek - maximális megtakarítás (+)
A sémát „ballasztnak” nevezzük, mivel egy kiegészítő terhelést használ egy hagyományos izzólámpa formájában. Így az alkatrészek listáját egy másik elemmel - egy lámpával - egészítik ki.
A rendszer teljesítményétől függően 12 voltos autós lámpát (vagy több lámpát) használnak. Ezen kívül az elem helyett megengedett más típusú terhelési ellenállás használata: erős ellenállás, elektromos fűtés, ventilátor stb.
A "ballaszt" áramkör munkája mínusznal
A gépjármű relé-szabályozója közvetlenül kapcsolódik az akkumulátor töltöttségi szintjéhez. Ha az akkumulátor kivezetésein a feszültség 14,2 volt fölé emelkedik, akkor a relé kiold és megnyitja a tranzisztor negatív áramkörét.
A tranzisztoron viszont egy csomópont nyílik meg, amely közvetlen izzólámpát csatlakoztat az akkumulátorhoz. Ennek eredményeként a töltőáram az izzólámpa izzószálán kisül. Ha az akkumulátor kivezetésein a feszültség csökkent, a folyamat fordított. Ez fenntartja az akkumulátor stabil feszültségszintjét.
Hogyan működik a plusz "ballaszt" séma?
A szélerőmű turbina töltővezérlőjének kissé korszerűsített változata a második áramkör a relévezérlőn, pozitív vezérlő érintkezővel. Például a VAZ autókból származó relék alkalmasak.
A különbség az előző áramkörhöz képest szilárdtest relék, például GTH6048ZA2 használatával 60A árammal tranzisztor helyett. Az előnyök nyilvánvalóak: az áramkör még egyszerűbbnek tűnik, ugyanakkor nagyobb megbízhatósággal és hatékonysággal rendelkezik.
Egy másik egyszerű áramköri kialakítás a szélgenerátor akkumulátor töltőszabályzójának összeszereléséhez. Az áramkör hatékonyságát és megbízhatóságát szilárdtest relé (+) növeli
Ennek az egyszerű megoldásnak a jellemzője a közvetlen csatlakoztatás a szélturbina generátor akkumulátor kapcsaihoz. A töltésvezérlő vezetékeit szintén "ültetik" közvetlenül az akkumulátor érintkezőire.
Valójában az áramkör mindkét része semmilyen módon nem kapcsolódik egymáshoz. A szélgenerátor feszültsége folyamatosan táplálkozik az akkumulátoron. Amikor az akkumulátor kivezetésein a feszültség eléri a 14,2 W-ot, a szilárdtestalapú relé összeköti a terhet a visszaállításra. Tehát az akkumulátort a készülék védi a túltöltéstől.
Itt nem csak egy izzólámpa képes előtétként működni. Teljesen lehetséges bármilyen más készülék csatlakoztatása 60 A-ig terjedő áramerősségre. Például egy elektromos csőfűtés.
Ami még fontosabb ebben a sémában - a félvezető relé működését az egyenletesen növekvő amplitúdó jellemzi. Valójában a professzionálisan gyártott PWM vezérlő hatása van.
A vezérlőáramkör bonyolult verziója
Ha az akkumulátor töltésvezérlő áramkörének korábbi verziója csak egy PWM-eszközre hasonlít (impulzusszélesség-moduláció), itt ezt az elvet külön alkalmazzuk.
Ez a háromfázisú generátorral rendelkező szélturbina vezérlő áramköre bizonyos nehézségekben különbözik, mivel mikroáramkörök használatát foglalja magában - különösen a TL084 szerelvény részeként mező-hatású tranzisztorokat használó operációs erősítőket.
Az áramköri táblán azonban minden nem tűnik olyan bonyolultnak, mint a papírlap.
Csináld magad az áramkört a vezérlő összeszereléséhez a TL084 mikro-összeállítás segítségével. A működés elvét az üzemmódváltás reléjével is felépítik, de a határértékeket is beállíthatják (+)
A korábbi megoldásokhoz hasonlóan relét használnak kapcsolóelemként az előtétterheléshez. A relét 12 V-os akkumulátorral való működésre tervezték, de ha szükséges, választhat egy 24 wattos modellt.
Az előtét erős ellenállás formájában készül (kerámia nikróm tekercseléssel). Az üzemi feszültség tartomány (11,5-18 W) beállításához az áramkör változó ellenállásokat használ a TL084 mikroelektronikai szerelvény vezérlő áramkörében.
Egy ilyen szélmalom akkumulátor-töltő-vezérlő a következőképpen működik. A szélerőműtől kapott háromfázisú áramot energiadiódákkal helyettesítik.
A diódahíd kimenetekor állandó feszültség keletkezik, amelyet az áramkör bemenetére továbbítanak a relé érintkezőin, egy kiegészítő diódán, az akkumulátoron, majd az áramköri stabilizátoron (78L08) és a TL084 egység bemenetén keresztül.
A kapcsoló egyik állapotba kapcsolásának pillanatát az alsó és felső feszültségküszöb változó ellenállásainak (alacsony V és magas V) értékei határozzák meg.
Mindaddig, amíg az akkumulátor feszültsége nem haladja meg a 14,2 voltot (kielégítve az R magas V beállítási értéket), feltöltés történik. Amint az értékek megváltoznak a növekedés irányában, a TL084 operációs erősítő jelet küld a transzisztor aljára, amelyet a relé vezérel.
Saját elkészítésű termék a séma szerint, TL084 mikro-szereléssel. Minden rendkívül egyszerű, még a kiváló minőségű nyomtatott áramköri kártya helyett a csuklós szereléshez egy táblát is választanak. A házi készítésű minták mindig örülnek ilyen pillanatoknak.
A relé bekapcsol, az áramkör áramköre megszakad és bezáródik az előtét ellenálláshoz. Az előtét alaphelyzetbe állítása addig zajlik, amíg az akkumulátor nem merül le az alacsony V-os változó ellenállás beállításának közelében.
Amint ezt az értéket elérték, a TL084 második működési erősítő áramköre fordított állapotba vált. Így működik a vezérlő.
Kínai elektronikus alternatíva
A csináld magad szélgenerátor-vezérlő készítése tekintélyes ügy. Az elektronikus technológiák fejlődésének gyorsasága miatt azonban az öngyűlés jelentése gyakran elveszíti relevanciáját. Ezen felül a javasolt rendszerek nagy része már elavult.
Kiderül, hogy olcsóbb a professzionálisan előállított, kiváló minőségű telepítéssel ellátott késztermék vásárlása a modern elektronikus alkatrészekre. Például vásárolhat megfelelő eszközt elfogadható áron az Aliexpress-en.
A kínai oldalon a kínálat lenyűgöző. Szélgenerátorok vezérlőit különféle teljesítményszintekre, 1000 rubel áron. Ha erre az összegre épít, az eszköz saját kezű összeszerelése szempontjából a játék egyértelműen nem éri meg a gyertyát.
Tehát például a kínai portál ajánlatai között szerepel egy modell egy 600 wattos szélturbina számára. 1070 rubel értékű eszköz. 12/24 voltos akkumulátorokkal történő munkavégzéshez, 30 A feszültségű üzemmódban
Nagyon tisztességes, 600 wattos szélgenerátorhoz tervezték, kínai kivitelű töltővezérlővel. Ilyen készüléket Kínából lehet megrendelni, és másfél hónapon belül postai úton megkapni
A kiváló minőségű, minden időjárási körülmények között működő vezérlő tok 100x90 mm-es méretű hűtő radiátorral van felszerelve. A ház kialakítása megfelel az IP67 védettségi osztálynak. A külső hőmérsékleti tartomány - 35 - + 75ºС. A karosszérián a szélgenerátor állapotának világító jelzése látható.
A kérdés az, mi az oka annak, hogy időt és energiát költenek egy egyszerű formatervezés saját kezű összeállítására, ha van valódi lehetőség valami hasonló és műszakilag komoly vásárlásra?
Nos, ha ez a modell nem elég, a kínaiak nagyon jó lehetőségeket kínálnak. Tehát az újonnan érkezők között egy 2 kW-os modellt figyeltünk meg 96 voltos üzemi feszültségre.
Kínai termék az új érkezési listáról. Biztosítja az akkumulátor vezérlését, miközben párhuzamosan dolgozik egy 2 kW-os szélgenerátorral. Legfeljebb 96 voltos bemenetet képes elfogadni
Igaz, hogy ennek a vezérlőnek a költsége már ötször drágább, mint az előző fejlesztésnél. De ha újra megmérjük valami hasonló előállításának költségét a saját kezével, akkor a vásárlás ésszerű döntésnek tűnik.
Az egyetlen dolog, amely megzavarja a kínai termékeket, az, hogy a legmegfelelőbb esetekben hajlamosak hirtelen leállni a működésről. Ezért a megvásárolt eszközt gyakran szem előtt kell tartani - természetesen saját kezével. De ez sokkal könnyebb és egyszerűbb, mint hogy egy szélerőmű-töltőt saját kezűleg a semmiből készítsen.
A weboldalon található házi készítésű termékek szerelmeseinek cikksorozata található a szélgenerátorok gyártásáról:
- DIY szélgenerátor autógenerátorból: szélmalom szerelési technológiája és hibaanalízis
- Hogyan készítsünk "csináld magad" pengéket egy szélerőműhöz: a saját készítésű pengék szélturbinához
- Csináld magad szélgenerátor mosógépből: szerelési útmutató egy szélmalomhoz
- A szélgenerátor kiszámítása: képletek + a számítás gyakorlati példája
Az a vágy, hogy otthoni készülékeket otthoni használatra készítsenek, néha erősebb, mint egy egyszerűbb megoldás - olcsó eszköz vásárlása. Mi jött erről, lásd a videót:
Ha önmagában értékeli az elektronika gyártásának kilátásait, annak céljától függetlenül, akkor arra kell gondolni, hogy a "házi készítésű" kora véget ér.
Szinte minden háztartási terméknél a piac túlteljesül a kész elektronikai eszközökkel és moduláris alkatrészekkel. Az amatőr elektronikai rajongóknak most már csak egy dolga van hátra - ház tervezőinek összeszerelése.
Van még valami kiegészítés, vagy kérdésed van-e a szélgenerátor vezérlőinek összeszerelésével és használatával kapcsolatban? Megjegyzéseket fűzhet, kérdéseket tehet fel és fényképeket tölthet fel házi termékeivel - a kapcsolatfelvételi űrlap az alsó részben található.