Vindgeneratorens mekaniske design i sin rene form er kun en del af et fuldt udstyret vindkraftanlæg. Ud over den mekaniske konstruktion har det fuldt operationelle system et antal elektroniske komponenter.
Så for eksempel er en controller til en vindgenerator nødvendigvis nødvendig - en enhed, der er funktionelt designet til at stabilisere batteriopladningsparametrene under drift af en vindmølle.
Vi finder ud af, hvilke funktioner enheden udfører og giver monteringsdiagrammerne til controlleren med vores egne hænder. Derudover skitserer vi funktionerne ved arbejdet og ønskværdigheden ved at købe en kinesisk elektronisk enhed til en vindmølle.
Vindgeneratorer og batteriopladningskontrollere
Hvis en mekanisk vindmølle er fuldstændig mulig at fremstille på egen hånd, er det muligt at fremstille en vindmølle controller med dine egne hænder?
For at have en idé om styring af vindgeneratorer og med succes gengive sådant udstyr med dine egne hænder, er basale oplysninger om disse enheder ikke overflødige.
Billedgalleri
Foto fra
Vindmøller - strømgenererende anlæg, der giver mulighed for at modtage energi på steder, der er fjernt fra infrastrukturen: bjerglejre, ikke-elektrificerede landsbyer, midlertidig parkering
Enheder, der adskiller sig fra konstruktive løsninger, genererer energi ved hjælp af det uudtømmelige potentiale for atmosfærisk massebevægelse
Desværre producerer leverandørerne af grøn energi endnu ikke nok energi til at dække alle husbehovets behov. Fordi de bruges som yderligere kilder både i komplekset og separat
For at drive et antal husholdningsapparater kan en vindmølle tilsluttes direkte til forbrugerne. Denne beslutning er imidlertid irrationel, fordi vindkraft kan ikke kontrolleres. For at stabilisere strømforsyningen har du brug for en controller
Hvis der er installeret et sæt "grønne" systemer til dækning af energiomkostninger derhjemme, bruges et fælles udstyr, inklusive en controller, der betjener både solcellepaneler og en vindmølle
Betjeningen af controlleren i udstyrskomplekset består i ballastregulering af lademængden. Den begrænser spændingen, når den overskrides, og skifter systemet til ABA i tilfælde af et fald
Controlleren forhindrer kogning af batterier, beskytter udstyr mod overophedning og for tidlig svigt
For at kontrollere driften af et autonomt kraftværk og overvåge udstyrets tilstand anbefales det, at en strømmåler indgår i kredsløbet
Elproduktion i et turistkompleks
Lodret vindmøllegenerator
Et kompleks af vindmøller og solcellepaneler
Controller-model til en standardmølle
Autonomt kraftværksudstyr
Enheder til service af grønne kraftværker
Batterier til energilagring
Strømmåler til overvågning af driften af et kraftværk
Den controller, der betjener batterierne, er primært designet til at styre processen med at oplade batteriet. Dette er dets hovedfunktion, men det bør betinget opdeles i et antal subfunktioner.
For eksempel overvåger en funktion ladestrømmen og selvudladningsstrømmen. En anden funktion implementerer handlinger, der er beregnet til måling af temperatur og tryk. Den tredje er ansvarlig for at kompensere for forskellen i energistrømme, når batteriet oplades samtidig med det aktuelle strømforbrug ved belastningen.
Batteriopladningskontroller til en lille kraftvindgenerator. Overvågning af nogle systemparametre udføres via den indbyggede LCD
Industrielle produktionsenheder er udstyret med fuld funktionalitet. Men dette kan ikke siges for amatørdesign. Enheder, der er lavet på basis af de enkleste kredsløbsløsninger hjemme med egne hænder, er controllere, der langt fra er perfekte modeller.
Ikke desto mindre fungerer de og giver ganske produktiv mulighed for at betjene forskellige typer vindgeneratorer. Som regel er der i selvfremstillede strukturer kun en funktion implementeret - beskyttelse mod overspænding og mod dyb udladning.
En af de mange gør-det-selv-controller-variationer til vindmøller. Sådanne design er kendetegnet ved enkle tekniske løsninger og den enkleste udførelse af installationen
Hvorfor er introduktionen af en controller i et vindmøllesystem et must?
Fordi i batteriets opstarttilstand uden brug af en controller, bør der forventes ubehagelige konsekvenser:
- Nedbrydning af batteristruktur på grund af ukontrollerede kemiske processer.
- Ukontrolleret trykforøgelse og elektrolyttemperatur.
- Tab af batteriets genopladningsegenskaber i forbindelse med en langvarig decharge.
Ladestyringen for skemaet for vindgeneratoren er som regel i form af et separat elektronisk modul. Dette modul er aftagelig og hurtig afbrydelse. Industriproducerede enheder er nødvendigvis udstyret med en indikation af tilstande og forhold - lys eller visuelt transmitteret gennem displayet.
I praksis kan der bruges to typer enheder - indbygget direkte i tilfældet med vindgeneratoren og tilsluttet batteriet.
DIY monteringsløsninger
I hele tiden siden udseendet af de første hjemmelavede vindmøller er antallet af kredsløbsløsninger til controllere vokset mange gange. Mange af kredsløbskonstruktionerne er langt fra perfekte, men der er også sådanne muligheder, som du skal være opmærksom på.
Til hjemmebrug er naturligvis relevante enkle ordninger, der kræver små økonomiske investeringer, effektive og pålidelige.
Baseret på disse krav kan du starte med en controller til en vindgenerator oprettet på basis af bilrelæregulatorer. I kredsløbet gælder begge relæer med negativ kontrolkontakt og relæer med en positiv kontrolkontakt.
Denne mulighed tiltrækker med et lille antal dele og enkel installation. Det vil kun tage et relæ, en effekttransistor (felt), en modstand.
Kontrolenhedens kredsløb, tegnet af en bestemt elektronisk ingeniør med egne hænder. Alt her er enkelt og klart uden et ord. Faktisk som i selve den teknologiske beslutning. Minimum detaljer - maksimal besparelse (+)
Skemaet kaldes "ballast", da det bruger en ekstra belastning i form af en konventionel glødepære. Således vil listen over dele blive genopfyldt med et andet element - en lampe.
En billampe (eller flere lamper) på 12 volt bruges, afhængigt af systemets effekt. I stedet for dette element er det tilladt at bruge en belastningsmodstand af en anden type: en kraftig modstand, en elektrisk varmeapparat, en ventilator osv.
Arbejdet med "ballast" kredsløb med et minus
Handlingen fra bilrelæregulatoren er direkte relateret til batteriets opladningsniveau. Hvis spændingen ved batteripolerne stiger over 14,2 volt, udløses relæet og åbner det negative kredsløb for krafttransistoren.
Til gengæld åbnes et kryds på transistoren, der forbinder en direkte glødelampe til batteriet. Som et resultat aflades ladestrømmen gennem glødelampens glødetråd. Når spændingen ved batteripolerne er reduceret, omvendt proces. Dette opretholder et stabilt batterispændingsniveau.
Hvordan "ballast" ordningen med et plus
En let moderniseret version af "ballast" -ladestyringen til en vindmølle er det andet kredsløb på relækontrolleren med en positiv kontrolkontakt. For eksempel er relæer fra VAZ-biler egnede.
Forskellen fra det foregående kredsløb er brugen af et faststofrelæ, for eksempel GTH6048ZA2 ved en strøm på 60A i stedet for en transistor. Fordelene er åbenlyse: kredsløbet ser endnu enklere ud og har samtidig større pålidelighed og effektivitet.
Et andet simpelt kredsløbskonstruktion til samling af en vindgeneratorens batteriopladningskontrol. Kredsløbets effektivitet og pålidelighed forbedres ved brug af et faststofrelæ (+)
Et træk ved denne enkle løsning er en direkte forbindelse til batteriterminalerne i en vindmøllegenerator. Ledere på ladestyringen "plantes" også direkte på batteriets kontakter.
Faktisk er begge disse dele af kredsløbet på ingen måde forbundet. Spændingen fra vindgeneratoren tilføres konstant til batteriet. Når spændingen ved batteripolerne når 14,2 W, forbinder solid-state relæet belastningen med at nulstilles. Så batteriet er beskyttet af enheden mod overopladning.
Her kan ikke kun en glødelampe fungere som en ballastbelastning. Det er meget muligt at tilslutte en hvilken som helst anden enhed, der er klassificeret for strøm op til 60 A. F.eks. En elektrisk rørformet varmeovn.
Hvad der er mere vigtigt i dette skema - virkningen af et faststofrelæ er kendetegnet ved en jævn stigende amplitude. Faktisk er effekten af en professionelt fremstillet PWM-controller tydelig.
En kompliceret version af controller-kredsløbet
Hvis den forrige version af kredsløbskonstruktionen af batteriopladningskontrolleren kun ligner en PWM-enhed (pulsbreddemodulering), implementeres dette princip specifikt.
Dette styrekredsløb for en vindmølle med en trefasegenerator adskiller sig i nogle vanskeligheder, da det involverer anvendelse af mikrokredsløb - især driftsforstærkere med felteffekttransistorer som en del af TL084-enheden.
På et printkort ser alt imidlertid ikke så kompliceret ud som på et papirark.
Gør det selv kredsløb til samling af en controller vha. TL084 mikromontering. Funktionsprincippet er også bygget ved hjælp af et relæ til at skifte tilstand, men det er muligt at justere afskæringspunkterne (+)
Som i tidligere løsninger bruges et relæ som et skifteelement til en ballastbelastning. Relæet er designet til at arbejde med et 12-volt batteri, men hvis det ønskes, kan du vælge en model til 24 watt.
Ballasten er lavet i form af en kraftig modstand (vikling på keramik nichrome). For at justere driftsspændingsområdet (11,5-18 W) bruger kredsløbet forskellige modstande, der er inkluderet i TL084 mikroelektronisk samlingskredsløb.
En sådan vindmøllebatteri-ladestyring fungerer som følger. Den trefasede strøm, der modtages fra vindgeneratoren, korrigeres af effektdioder.
Ved udgangen fra diodebroen genereres en konstant spænding, der føres til indgangen til kredsløbet gennem relækontakterne, en ekstra diode, batteriet og derefter til kredsløbet stabilisator (78L08) og til indgangen til enheden TL084.
I det øjeblik, triggeren skiftes til en af tilstande, bestemmes af værdierne for de variable modstande (Lav V og Høj V) for de nedre og øvre spændingstærskler.
Så længe batterispændingen ikke overstiger 14,2 volt (tilfredsstillende indstillingsværdien for R High V), udføres der en opladning. Så snart værdierne ændrer sig i stigningsretningen, sender den operationelle forstærker TL084 et signal til transistorns base, som styres af relæet.
Et selvfremstillet produkt i henhold til skemaet med mikronamling TL084. Alt er ekstremt enkelt, selv i stedet for et printkort af høj kvalitet, vælges et bord til hængslet installation. Hjemmelavet design glæder sig altid over sådanne øjeblikke.
Relæet udløses, kredsløbets strømkreds bryder og lukkes for ballastmodstanden. Nulstilning af ballast finder sted, indtil batteriet er afladet tæt på indstillingen af den lave V-variabel modstand.
Når denne værdi er nået, skifter den anden operationelle forstærker TL084-kredsløb til omvendt tilstand. Sådan fungerer controlleren.
Kinesisk elektronisk alternativ
At lave en gør-det-selv vindgenerator controller er en prestigefyldt affære. Men i betragtning af den hurtige udvikling af elektroniske teknologier, mister betydningen af selvmontering ofte dens relevans. Derudover er de fleste af de foreslåede ordninger allerede forældede.
Det viser sig billigere at købe et færdigt produkt fremstillet professionelt med installation af høj kvalitet på moderne elektroniske komponenter. For eksempel kan du købe en passende enhed til en rimelig pris på Aliexpress.
Udvalget af tilbud på det kinesiske websted er imponerende. Controllere til vindgeneratorer til forskellige effektniveauer sælges til en pris af 1000 rubler. Hvis du bygger på dette beløb, hvad angår samling af enheden med dine egne hænder, er spillet helt klart ikke værd at lyset.
Så blandt tilbudene fra den kinesiske portal findes der f.eks. En model til en 600 watt vindmølle. En enhed værd 1070 rubler. egnet til arbejde med 12/24 volt batterier, i driftsstrømtilstand op til 30 A.
En meget anstændig, designet til en 600-watts vindgenerator, en ladningskontroller i kinesisk design. En sådan enhed kan bestilles fra Kina og modtages via mail på cirka halvanden måned
En all-weather controller-æske i høj kvalitet, der måler 100x90 mm, er udstyret med en kraftig køleradiator. Husets design er i overensstemmelse med beskyttelsesklasse IP67. Området med eksterne temperaturer er fra - 35 til + 75ºС. På kroppen vises en lys indikation af tilstanden for vindgeneratoren.
Spørgsmålet er, hvad er grunden til at bruge tid og kræfter på at samle et enkelt design med egne hænder, hvis der er en reel mulighed for at købe noget lignende og teknisk seriøst?
Hvis denne model ikke er nok, har kineserne meget seje muligheder. Så blandt de nyankomne blev der noteret en 2 kW model for en driftsspænding på 96 volt.
Kinesisk produkt fra den nye ankomstliste. Giver batterikontrol, mens du arbejder sammen med en 2 kW vindgenerator. Accepterer op til 96 volt input
Det er sandt, at omkostningerne ved denne controller allerede er fem gange dyrere end den forrige udvikling. Men så igen, hvis du måler omkostningerne ved at fremstille noget lignende med dine egne hænder, ser købet ud som en rationel beslutning.
Det eneste, der forvirrer kinesiske produkter, er, at de pludselig ophører med at arbejde i de mest upassende tilfælde. Derfor skal den købte enhed ofte tages i tankerne - naturligvis med egne hænder. Men dette er meget lettere og enklere end at lave en opladningsgenerator til en vindgenerator med dine egne hænder fra bunden.
For elskere af hjemmelavede produkter på vores hjemmeside er der en række artikler, der er afsat til fremstilling af vindgeneratorer:
- DIY vindgenerator fra en bilgenerator: vindmøllemontageteknologi og fejlanalyse
- Sådan bygges gør-det-selv-klinger til en vindgenerator: eksempler på selvfremstillede knive til en vindmølle
- Gør-det-selv vindgenerator fra en vaskemaskine: monteringsvejledning til en vindmølle
- Sådan beregnes en vindgenerator: formler + praktisk eksempel på beregning
Ønsket om at fremstille hjemmelavet udstyr til hjemmebrug er undertiden stærkere end en enklere løsning - at købe en billig enhed. Hvad der kom af dette, se videoen:
Når man vurderer mulighederne for at fremstille elektronik på egen hånd, uanset dens formål, må man komme over tanken om, at alderen for "hjemmelavet" er ved at afslutte.
Markedet er overmættet med færdige elektroniske enheder og modulære komponenter til næsten ethvert husholdningsprodukt. Amatørelektronikentusiaster har nu kun én ting at gøre - at samle boligdesignere.
Er der noget at supplere, eller har du spørgsmål om montering og brug af controllere til en vindgenerator? Du kan give kommentarer, stille spørgsmål og tilføje fotos af dine hjemmelavede produkter - kontaktformularen er i den nederste blok.