Kako napraviti regulator za generator vjetra vlastitim rukama: uređaj, princip rada, dijagram montaže

Mehanička konstrukcija vjetrogeneratora u svom čistom obliku samo je dio cjelovite vjetroelektrane. Potpuno upotrebljiv sustav, osim mehaničke strukture, ima i brojne elektroničke komponente.

Na primjer, potreban je regulator za vjetrogenerator - uređaj funkcionalno dizajniran za stabilizaciju parametara napunjenosti baterije tijekom rada vjetroturbine.

Shvatimo koje funkcije uređaj obavlja i pružimo dijagrame za samostalno sastavljanje regulatora. Osim toga, opisat ćemo značajke rada i preporučljivost kupnje kineske elektroničke jedinice za vjetrenjaču.

Vjetrogeneratori i regulatori punjenja baterija

Ako je sasvim moguće sami napraviti mehaničku vjetrenjaču, je li moguće sami napraviti upravljač za vjetrenjaču?

Da biste imali neku ideju o regulatorima generatora vjetra i uspješno reproducirali takvu opremu vlastitim rukama, osnovne informacije o ovim uređajima neće biti suvišne.

Kontroler koji opslužuje baterije prvenstveno je namijenjen upravljanju procesom punjenja baterija. To je njegova glavna funkcija, ali je treba uvjetno podijeliti na niz podfunkcija.

Na primjer, jedna funkcionalnost prati struju punjenja i struju samopražnjenja. Druga funkcionalnost provodi radnje usmjerene na mjerenje temperature i tlaka. Treći je odgovoran za kompenzaciju razlike u protoku energije kada se baterija puni istovremeno s trenutnom potrošnjom od strane opterećenja.

Regulator punjenja baterije za vjetrogenerator male snage. Kontrola nekih parametara sustava provodi se putem ugrađenog LCD zaslona

Industrijski proizvedeni uređaji opremljeni su potpunom funkcionalnošću. Ali isto se ne može reći za amaterske dizajne. Uređaji napravljeni na temelju jednostavnih rješenja krugova kod kuće vlastitim rukama su kontroleri koji su daleko od savršenih modela.

Ipak, oni rade i omogućuju vam da radite prilično produktivno različite vrste vjetrogeneratora. U pravilu, domaći dizajni provode samo jednu funkciju - zaštitu od prenapona i dubokog pražnjenja.

Jedna od mnogih varijacija regulatora za vjetroturbine, koju ste sami napravili. Takvi dizajni odlikuju se jednostavnim tehničkim rješenjima i jednostavnom instalacijom.

Zašto je uvođenje regulatora u sustav vjetroturbine nužno?

Jer u načinu nadopunjavanja energije baterije bez korištenja kontrolera treba očekivati ​​neugodne posljedice:

1. Degradacija strukture baterije zbog nekontroliranih kemijskih procesa.
2. Nekontrolirano povećanje tlaka i temperaturu elektrolita.
3. Gubitak svojstva punjenja baterije zbog dugotrajnog pražnjenja koje se odvija.

Regulator punjenja za krug vjetroturbine obično se izrađuje u obliku zasebnog elektroničkog modula. Ovaj modul se može ukloniti i brzo odspojiti. Industrijski proizvedeni uređaji nužno su opremljeni indikacijom načina i stanja - svjetlosnim ili vizualnim putem zaslona.

U praksi se mogu koristiti dvije vrste uređaja: oni ugrađeni izravno u kućište vjetrogeneratora i oni spojeni na bateriju.

Rješenja sklopova za DIY montažu

Za sve vrijeme od pojave prvog domaće vjetrenjače broj rješenja krugova regulatora višestruko se povećao. Mnogi dizajni sklopova daleko su od savršenih, ali postoje neke opcije na koje biste trebali obratiti pozornost.

Za domaću upotrebu, naravno, relevantne su jednostavne sheme koje zahtijevaju malo financijskih ulaganja, učinkovite su i pouzdane.

Na temelju ovih zahtjeva, možete započeti s regulatorom za generator vjetra, stvoren na temelju regulatora releja automobila. Krug koristi i releje s negativnim kontrolnim kontaktom i releje s pozitivnim kontrolnim kontaktom.

Ova opcija privlači malim brojem dijelova i jednostavnom instalacijom. Potreban vam je samo jedan relej, jedan tranzistor snage (efekt polja), jedan otpornik.

Dijagram regulatora koji je vlastitim rukama nacrtao određeni elektroničar. Ovdje je sve jednostavno i jasno bez nepotrebnih riječi. Zapravo, kao iu proizvodnosti samog rješenja. Minimum dijelova – maksimum uštede (+)

Krug se naziva "balast", jer koristi dodatno opterećenje u obliku obične žarulje sa žarnom niti. Tako će se popis dijelova nadopuniti još jednim elementom - svjetiljkom.

Koristi se 12-voltna automobilska svjetiljka (ili više njih), ovisno o snazi ​​sustava. Također je dopušteno koristiti drugu vrstu otpora opterećenja umjesto ovog elementa: snažan otpornik, električni grijač, ventilator itd.

Rad kruga "balasta" s minusom

Djelovanje automobilskog relejnog regulatora izravno je povezano s razinom napunjenosti baterije. Ako napon na stezaljkama akumulatora poraste iznad 14,2 volta, relej se aktivira i otvara negativni krug tranzistora snage.

Zauzvrat, prijelaz se otvara na tranzistoru, spajajući izravnu žarulju sa žarnom niti na bateriju. Kao rezultat toga, struja punjenja se ispušta kroz žarnu nit žarulje sa žarnom niti. Kada se napon na stezaljkama baterije smanji, proces je obrnut. To osigurava održavanje stabilne razine napona baterije.

Kako radi krug "balasta" s plusom?

Malo modernizirana verzija regulatora punjenja "balasta" za vjetrenjaču je drugi krug na regulatoru releja s pozitivnim kontrolnim kontaktom. Na primjer, prikladni su releji iz automobila VAZ.

Razlika od prethodnog kruga je korištenje poluprovodničkog releja, na primjer, GTH6048ZA2 za struju od 60A umjesto tranzistora. Prednosti su očite: krug izgleda još jednostavnije, a istovremeno ima veću pouzdanost i učinkovitost.

Još jedno jednostavno rješenje dizajna kruga za sastavljanje regulatora punjenja baterije generatora vjetra. Učinkovitost i pouzdanost kruga povećana je zbog upotrebe poluprovodničkog releja (+)

Posebnost ovog jednostavnog rješenja je izravna priključak na terminale baterija generatora vjetroturbine. Vodiči regulatora punjenja također su "posađeni" izravno na kontakte baterije.

Zapravo, oba ova dijela sheme ni na koji način nisu međusobno povezana.Napon iz vjetrogeneratora stalno se dovodi u bateriju. Kada napon na stezaljkama baterije dosegne 14,2 W, poluprovodnički relej povezuje opterećenje za resetiranje. Na taj način uređaj štiti bateriju od prekomjernog punjenja.

Ovdje ne samo žarulja sa žarnom niti može djelovati kao balastno opterećenje. Posve je moguće spojiti bilo koji drugi uređaj dizajniran za struju do 60 A. Na primjer, električni cijevni grijač.

Ono što je također važno u ovom krugu je da djelovanje poluprovodničkog releja karakterizira glatko rastuća amplituda. U biti, učinak profesionalno proizvedenog PWM kontrolera je evidentan.

Komplicirana verzija kruga regulatora

Ako prethodna verzija dizajna kruga regulatora punjenja baterije samo nalikuje uređaju PWM (modulacija širine impulsa), ovdje je ovo načelo implementirano posebno.

Ovaj upravljački krug za vjetrenjaču s trofaznim generatorom ima neke poteškoće, budući da uključuje korištenje mikro krugova - posebno operacijskih pojačala na tranzistorima s efektom polja kao dijela sklopa TL084.

Međutim, na tiskanoj ploči sve ne izgleda tako komplicirano kao na komadu papira.

Rješenje kruga za sastavljanje regulatora vlastitim rukama, koristeći mikrosklop TL084. Princip rada također je izgrađen korištenjem releja za prebacivanje načina rada, ali je moguće podesiti točke prekida (+)

Kao iu prethodnim rješenjima, relej se koristi kao sklopni element za balastno opterećenje. Relej je dizajniran za rad s baterijom od 12 volti, ali po želji možete odabrati model od 24 vata.

Balastni otpornik izrađen je u obliku snažnog otpora (namotavanje na nichrome keramici).Za podešavanje raspona radnog napona (11,5-18 W), krug koristi promjenjive otpornike uključene u upravljački krug mikroelektroničkog sklopa TL084.

Ovaj regulator punjenja baterije vjetrenjača radi na sljedeći način. Trofazna struja primljena iz vjetrogeneratora ispravlja se energetskim diodama.

Na izlazu diodnog mosta stvara se konstantni napon, koji se dovodi na ulaz kruga preko relejnih kontakata, dodatne diode, baterije, a zatim na stabilizator unutar kruga (78L08) i na ulaz TL084 sklop.

Trenutak prelaska okidača u jedno od stanja određen je vrijednostima promjenjivih otpornika (Niski V i Visoki V) donjeg i gornjeg praga napona.

Sve dok postoji napon na stezaljkama baterije koji ne prelazi 14,2 volta (zadovoljava postavku R High V), vrši se punjenje. Čim se vrijednosti promijene prema gore, operacijsko pojačalo TL084 daje signal bazi tranzistora, koji upravlja relejem.

Proizvod "uradi sam" temeljen na shemi mikrosklopa TL084. Sve je krajnje jednostavno, čak je umjesto visokokvalitetne tiskane ploče odabrana ploča za površinsku montažu. Domaći dizajni uvijek nas usrećuju u ovakvim trenucima.

Relej je aktiviran, strujni krug kruga je prekinut i kratko spojen na balastni otpornik. Ponovno postavljanje balasta događa se dok se baterija ne isprazni, blizu vrijednosti postavke promjenjivog otpornika niskog V.

Kada se postigne ova vrijednost, drugo operacijsko pojačalo TL084 prebacuje krug u obrnuto stanje. Ovako radi kontroler.

Kineska elektronska alternativa

Izrada regulatora generatora vjetra vlastitim rukama je prestižna stvar.Ali s obzirom na brzinu razvoja elektroničkih tehnologija, značenje samomontaže često gubi na važnosti. Osim toga, većina predloženih shema već je zastarjela.

Ispada jeftinije kupiti gotov proizvod, izrađen profesionalno, s visokokvalitetnom instalacijom, koristeći suvremene elektroničke komponente. Na primjer, na Aliexpressu možete kupiti odgovarajući uređaj po razumnoj cijeni.

Raspon ponuda na kineskom web mjestu je impresivan. Kontroleri za vjetrogeneratore za različite razine snage prodaju se po cijenama od 1000 rubalja. Na temelju ove količine, u smislu sastavljanja uređaja vlastitim rukama, igra očito nije vrijedna svijeća.

Na primjer, među prijedlozima kineskog portala nalazi se model za vjetrenjaču od 600 W. Uređaj košta 1070 rubalja. Prikladno za korištenje s baterijama od 12/24 volta, radne struje do 30 A.

Sasvim pristojan regulator punjenja kineske proizvodnje dizajniran za generator vjetra od 600 W. Takav se uređaj može naručiti iz Kine i dobiti poštom za otprilike mjesec i pol

Kućište regulatora za sve vremenske uvjete visoke kvalitete dimenzija 100x90 mm opremljeno je snažnim rashladnim radijatorom. Dizajn kućišta u skladu je s klasom zaštite IP67. Raspon vanjske temperature od – 35 do +75ºS. Na kućištu se nalazi svjetlosna indikacija načina rada vjetrogeneratora.

Pitanje je, koja je svrha trošiti vrijeme i trud na sastavljanje jednostavne strukture vlastitim rukama, ako postoji stvarna prilika za kupnju nečeg sličnog i tehnički ozbiljnog?

Pa, ako vam ovaj model nije dovoljan, Kinezi imaju neke stvarno super opcije. Tako je među novostima bio model od 2 kW s radnim naponom od 96 volti.

Kineski proizvod s nove liste prispjelih. Omogućuje kontrolu napunjenosti baterije, radeći zajedno s vjetrogeneratorom od 2 kW. Prihvaća ulazni napon do 96 volti

Istina, trošak ovog kontrolera već je pet puta skuplji od prethodnog razvoja. Ali opet, ako usporedite troškove proizvodnje nečeg sličnog vlastitim rukama, kupnja izgleda kao racionalna odluka.

Jedina stvar koja nas zbunjuje kod kineskih proizvoda je to što imaju tendenciju da odjednom prestanu raditi u najneprikladnijim slučajevima. Stoga se kupljeni uređaj često mora izvesti - naravno, vlastitim rukama. Ali ovo je mnogo lakše i jednostavnije nego sami napraviti regulator punjenja generatora vjetra od nule.

Za ljubitelje domaćih proizvoda, naša web stranica ima niz članaka posvećenih proizvodnji vjetrogeneratora:

1. Vjetrogenerator "uradi sam" iz automobilskog generatora: tehnologija montaže vjetroagregata i analiza pogrešaka
2. Kako vlastitim rukama napraviti lopatice za generator vjetra: primjeri vlastitih lopatica vjetroturbina
3. Vjetrogenerator "uradi sam" iz perilice rublja: upute za sastavljanje vjetrenjače
4. Kako izračunati generator vjetra: formule + praktični primjer izračuna

Zaključci i koristan video na tu temu

Želja za izradom opreme za kućnu upotrebu vlastitim rukama ponekad je jača od jednostavnijeg rješenja - kupnje jeftinog uređaja. Što je iz ovoga ispalo pogledajte u videu:

Procjenjujući izglede za vlastitu proizvodnju elektronike, bez obzira na njezinu namjenu, moramo se suočiti s idejom da se doba "domaće izrade" bliži kraju.

Tržište je prezasićeno gotovim elektroničkim uređajima i modularnim komponentama za gotovo svaki kućanski proizvod.Elektroničarima amaterima sada preostaje samo jedno - sastaviti komplete za gradnju kuće.

Imate li što dodati ili imate pitanja o sastavljanju i korištenju regulatora za vjetrogenerator? Možete ostavljati komentare, postavljati pitanja i dodavati fotografije svojih domaćih proizvoda - kontakt obrazac nalazi se u donjem bloku.