Sådan laver du en controller til en vindgenerator med dine egne hænder: enhed, driftsprincip, samlingsdiagram

Det mekaniske design af en vindgenerator i sin rene form er kun en del af et komplet vindkraftværk. Et fuldt anvendeligt system har udover den mekaniske struktur også en række elektroniske komponenter.

For eksempel kræves en controller til en vindgenerator - en enhed, der er funktionelt designet til at stabilisere batteriladningsparametrene under driften af ​​vindmøllen.

Lad os finde ud af, hvilke funktioner enheden udfører, og give diagrammer til selv at samle controlleren. Derudover vil vi skitsere funktionerne i arbejdet og det tilrådeligt at købe en kinesisk elektronisk enhed til en vindmølle.

Vindgeneratorer og batteriladeregulatorer

Hvis det er helt muligt selv at lave en mekanisk vindmølle, er det så muligt selv at lave en vindmølle?

For at få en idé om vindgeneratorcontrollere og med succes reproducere sådant udstyr med egne hænder, vil grundlæggende oplysninger om disse enheder ikke være overflødige.

Controlleren, der betjener batterier, er primært designet til at styre batteriopladningsprocessen. Dette er dens hovedfunktion, men den bør betinget opdeles i en række underfunktioner.

For eksempel overvåger en funktionalitet ladestrømmen og selvafladningsstrømmen. En anden funktionalitet implementerer handlinger rettet mod at måle temperatur og tryk. Den tredje er ansvarlig for at kompensere for forskellen i energistrømme, når batteriet oplades samtidig med belastningens strømforbrug.

Batteriopladningsregulator til en lavenergi vindgenerator. Kontrol af nogle systemparametre udføres via et indbygget LCD-display

Industrielt fremstillede enheder er udstyret med fuld funktionalitet. Men det samme kan ikke siges om amatørdesign. Enheder lavet på basis af enkle kredsløbsløsninger hjemme med egne hænder er controllere, der er langt fra perfekte modeller.

Ikke desto mindre virker de og giver dig mulighed for at arbejde ret produktivt forskellige typer vindgeneratorer. Som regel implementerer hjemmelavede design kun én funktion - beskyttelse mod overspænding og dyb afladning.

En af de mange variationer af controllere til vindmøller, lavet af dig selv. Sådanne designs er kendetegnet ved enkle tekniske løsninger og enkel installation.

Hvorfor er introduktionen af ​​en controller i et vindmøllesystem et must?

Fordi i tilstanden til energigenopfyldning af batteriet uden brug af en controller, skal der forventes ubehagelige konsekvenser:

1. Nedbrydning af batteristrukturen på grund af ukontrollerede kemiske processer.
2. Ukontrolleret stigning i tryk og elektrolyttemperatur.
3. Tab af batteriopladningsegenskaber på grund af den langvarige udskrivning, der finder sted.

Laderegulatoren til et vindmøllekredsløb er normalt lavet i form af et separat elektronisk modul. Dette modul er aftageligt og frakobles hurtigt. Industrielt fremstillede enheder er nødvendigvis udstyret med en indikation af tilstande og tilstande - lys eller visuelt transmitteret gennem et display.

I praksis kan der bruges to typer enheder: dem, der er indbygget direkte i vindgeneratorhuset, og dem, der er tilsluttet batteriet.

Kredsløbsløsninger til gør-det-selv montage

For hele tiden siden den første dukkede op hjemmelavede vindmøller antallet af controller-kredsløbsløsninger er steget mange gange. Mange af kredsløbsdesignerne er langt fra perfekte, men der er nogle muligheder, som du bør være opmærksom på.

Til indenlandsk brug er det selvfølgelig relevante simple ordninger, der kræver ringe økonomiske investeringer, er effektive og pålidelige.

Ud fra disse krav kan du starte med en controller til en vindgenerator, der er skabt på basis af bilrelæregulatorer. Kredsløbet bruger både relæer med negativ styrekontakt og relæer med positiv styrekontakt.

Denne mulighed tiltrækker med et lille antal dele og enkel installation. Du behøver kun et relæ, en effekttransistor (felteffekt), en modstand.

Et controllerdiagram tegnet af en bestemt elektronikingeniør med egne hænder. Alt her er enkelt og klart uden unødvendige ord. Faktisk, som i selve løsningens fremstillingsevne. Minimum dele – maksimal besparelse (+)

Kredsløbet kaldes "ballast", da det bruger en ekstra belastning i form af en almindelig glødepære. Således vil listen over dele blive genopfyldt med endnu et element - en lampe.

En 12-volts billampe (eller flere lamper) bruges afhængigt af systemets effekt. Det er også tilladt at bruge en anden type belastningsmodstand i stedet for dette element: en kraftig modstand, en elektrisk varmelegeme, en ventilator osv.

Drift af "ballast"-kredsløbet med et minus

Virkningen af ​​en bilrelæregulator er direkte relateret til batteriets ladeniveau. Hvis spændingen ved batteripolerne stiger til over 14,2 volt, aktiveres relæet og åbner effekttransistorens negative kredsløb.

Til gengæld åbner en overgang på transistoren, der forbinder den direkte glødelampe til batteriet. Som et resultat aflades ladestrømmen gennem glødelampens glødetråd. Når spændingen ved batteripolerne falder, vendes processen. Dette sikrer et stabilt batterispændingsniveau.

Hvordan fungerer et "ballast"-kredsløb med et plus?

En let moderniseret version af "ballast" laderegulatoren til en vindmølle er det andet kredsløb på en relæregulator med en positiv kontrolkontakt. For eksempel er relæer fra VAZ-biler egnede.

Forskellen fra det tidligere kredsløb er brugen af ​​et solid-state relæ, for eksempel GTH6048ZA2 for en strøm på 60A i stedet for en transistor. Fordelene er indlysende: Kredsløbet ser endnu enklere ud og har samtidig større pålidelighed og effektivitet.

En anden simpel kredsløbsdesignløsning til montering af en vindgenerator batteriladeregulator. Effektiviteten og pålideligheden af ​​kredsløbet øges på grund af brugen af ​​et solid-state relæ (+)

Det særlige ved denne simple løsning er den direkte forbindelse til terminaler vindmølle generator batteri. Laderegulatorens ledere er også "plantet" direkte på batterikontakterne.

Faktisk er begge disse dele af ordningen på ingen måde forbundet med hinanden.Der tilføres konstant spænding fra vindgeneratoren til batteriet. Når spændingen ved batteripolerne når 14,2 W, forbinder solid state-relæet belastningen for at nulstille. På denne måde er batteriet beskyttet af enheden mod overopladning.

Her kan ikke kun en glødelampe fungere som en ballastbelastning. Det er helt muligt at tilslutte enhver anden enhed designet til en strøm på op til 60 A. For eksempel en elektrisk rørformet varmelegeme.

Hvad der også er vigtigt i dette kredsløb er, at solid-state relæets handling er karakteriseret ved en jævnt stigende amplitude. I det væsentlige er effekten af ​​en professionelt fremstillet PWM-controller tydelig.

En kompliceret version af controllerkredsløbet

Hvis den tidligere version af batteriopladningsregulatorens kredsløbsdesign kun ligner en PWM-enhed (pulsbreddemodulation), implementeres dette princip specifikt her.

Dette kontrolkredsløb til en vindmølle med en trefaset generator har nogle vanskeligheder, da det involverer brugen af ​​mikrokredsløb - især operationsforstærkere på felteffekttransistorer som en del af TL084-samlingen.

På printpladen ser alt dog ikke så kompliceret ud som på et stykke papir.

Kredsløbsløsning til at samle en controller med dine egne hænder ved hjælp af TL084 mikromontering. Driftsprincippet er også bygget ved hjælp af et relæ til at skifte tilstand, men det er muligt at justere afskæringspunkterne (+)

Ligesom i tidligere løsninger anvendes et relæ som koblingselement for ballastbelastningen. Relæet er designet til at fungere med et 12 volt batteri, men hvis det ønskes, kan du vælge en 24 watt model.

Ballastmodstanden er lavet i form af en kraftig modstand (opvikling på nichrome keramik).For at justere driftsspændingsområdet (11,5-18 W), bruger kredsløbet variable modstande, der er inkluderet i kontrolkredsløbet for den TL084 mikroelektroniske samling.

Denne vindmølle batteriopladningsregulator fungerer som følger. Den trefasede strøm, der modtages fra vindgeneratoren, ensrettes af strømdioder.

En konstant spænding genereres ved udgangen af ​​diodebroen, som leveres til kredsløbets indgang gennem relækontakter, en ekstra diode, et batteri og derefter til in-kredsløbsstabilisatoren (78L08) og til indgangen på TL084 samling.

Øjeblikket, hvor triggeren skifter til en af ​​tilstandene, bestemmes af værdierne af de variable modstande (Lav V og Høj V) af de nedre og øvre spændingstærskler.

Så længe der er en spænding ved batteripolerne, der ikke overstiger 14,2 volt (opfylder R High V-indstillingen), udføres opladning. Så snart værdierne ændres opad, afgiver operationsforstærkeren TL084 et signal til bunden af ​​transistoren, som styrer relæet.

Et gør-det-selv-produkt baseret på mikromonteringsskemaet TL084. Alt er ekstremt enkelt, selv i stedet for et printkort af høj kvalitet, blev der valgt et printkort til overflademontering. Hjemmelavede design gør os altid glade med øjeblikke som disse.

Relæet er aktiveret, kredsløbets strømkreds er brudt og kortsluttet til ballastmodstanden. Ballastnulstillingen sker, indtil batteriet er afladet, tæt på indstillingsværdien for lav V variabel modstand.

Når denne værdi er nået, skifter den anden operationsforstærker TL084 kredsløbet til omvendt tilstand. Sådan fungerer controlleren.

Kinesisk elektronisk alternativ

At lave en vindgeneratorcontroller med dine egne hænder er en prestigefyldt sag.Men i betragtning af hastigheden af ​​udviklingen af ​​elektroniske teknologier mister betydningen af ​​selvsamling ofte sin relevans. Derudover er de fleste af de foreslåede ordninger allerede forældede.

Det viser sig billigere at købe et færdiglavet produkt, fremstillet professionelt, med installation af høj kvalitet, ved hjælp af moderne elektroniske komponenter. For eksempel kan du købe en passende enhed til en rimelig pris på Aliexpress.

Udvalget af tilbud på den kinesiske hjemmeside er imponerende. Controllere til vindgeneratorer til forskellige effektniveauer sælges til priser fra 1000 rubler. Baseret på dette beløb, med hensyn til at samle enheden med dine egne hænder, er spillet tydeligvis ikke stearinlyset værd.

For eksempel er der blandt forslagene fra den kinesiske portal en model for en 600-watt vindmølle. Enheden koster 1070 rubler. Velegnet til brug med 12/24 volt batterier, driftsstrøm op til 30 A.

En ganske anstændig, kinesisk fremstillet ladecontroller designet til en 600-watt vindgenerator. Sådan en enhed kan bestilles fra Kina og modtages via mail om cirka halvanden måned

Et højkvalitets all-weather controller-hus, der måler 100x90 mm, er udstyret med en kraftig køleradiator. Husets design overholder beskyttelsesklasse IP67. Eksternt temperaturområde fra –35 til +75ºС. På huset er der en lysindikation af vindgeneratorens tilstandstilstande.

Spørgsmålet er, hvad er meningen med at bruge tid og kræfter på at samle en simpel struktur med egne hænder, hvis der er en reel mulighed for at købe noget lignende og teknisk seriøst?

Nå, hvis denne model ikke er nok, har kineserne nogle rigtig fede muligheder. Blandt de nyankomne var der således en 2 kW model med en driftsspænding på 96 volt.

Kinesisk produkt fra den nye ankomstliste. Giver batteriladningskontrol, der fungerer sammen med en 2 kW vindgenerator. Accepterer indgangsspænding op til 96 volt

Sandt nok er prisen på denne controller allerede fem gange dyrere end den tidligere udvikling. Men igen, hvis du sammenligner omkostningerne ved at producere noget lignende med dine egne hænder, ligner købet en rationel beslutning.

Det eneste, der forvirrer os ved kinesiske produkter, er, at de har en tendens til pludselig at holde op med at virke i de mest uhensigtsmæssige tilfælde. Derfor skal den købte enhed ofte bringes ud i livet - naturligvis med egne hænder. Men dette er meget nemmere og enklere end at lave en vindgenerator laderegulator selv fra bunden.

For elskere af hjemmelavede produkter har vores hjemmeside en række artikler dedikeret til fremstilling af vindgeneratorer:

1. Gør-det-selv vindgenerator fra en bilgenerator: vindmøllemonteringsteknologi og fejlanalyse
2. Sådan bygger du vinger til en vindgenerator med dine egne hænder: eksempler på selvfremstillede vindmøllevinger
3. Gør-det-selv vindgenerator fra en vaskemaskine: instruktioner til montering af en vindmølle
4. Sådan beregnes en vindgenerator: formler + praktisk eksempel på beregning

Konklusioner og nyttig video om emnet

Ønsket om at lave udstyr til hjemmebrug med egne hænder er nogle gange stærkere end den enklere løsning - at købe en billig enhed. Se hvad der kom ud af det i videoen:

Ved at vurdere mulighederne for at fremstille elektronik på egen hånd, uanset dets formål, må vi se i øjnene, at alderen for "hjemmelavet" er ved at være slut.

Markedet er overmættet med færdige elektroniske enheder og modulære komponenter til næsten alle husholdningsprodukter.Amatørelektronikingeniører har nu kun én ting tilbage at gøre - at samle byggesæt til hjemmet.

Har du noget at tilføje, eller har du spørgsmål til montering og brug af regulatorer til en vindgenerator? Du kan skrive kommentarer, stille spørgsmål og tilføje billeder af dine hjemmelavede produkter - kontaktformularen er i nederste blok.