Πώς να φτιάξετε έναν ελεγκτή για μια ανεμογεννήτρια με τα χέρια σας: συσκευή, αρχή λειτουργίας, διάγραμμα συναρμολόγησης

Ο μηχανικός σχεδιασμός της ανεμογεννήτριας στην καθαρή του μορφή είναι μόνο μέρος μιας πλήρους εγκατάστασης αιολικής ενέργειας. Το σύστημα, το οποίο είναι πλήρως λειτουργικό, εκτός από τον μηχανικό σχεδιασμό, διαθέτει επίσης έναν αριθμό ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Έτσι, για παράδειγμα, είναι απαραίτητος ένας ελεγκτής για μια ανεμογεννήτρια - μια συσκευή σχεδιασμένη λειτουργικά για τη σταθεροποίηση των παραμέτρων φόρτισης της μπαταρίας κατά τη λειτουργία μιας ανεμογεννήτριας.

Θα καταλάβουμε ποιες λειτουργίες εκτελεί η συσκευή και θα δούμε τα διαγράμματα συναρμολόγησης του ελεγκτή με τα χέρια μας. Επιπλέον, περιγράφουμε τα χαρακτηριστικά της εργασίας και τη σκοπιμότητα αγοράς μιας κινεζικής ηλεκτρονικής μονάδας για μια ανεμογεννήτρια.

Γεννήτριες ανέμου και ελεγκτές φόρτισης μπαταρίας

Εάν ένας μηχανικός ανεμόμυλος είναι απολύτως δυνατός για να φτιάξετε τον εαυτό σας, είναι δυνατόν να φτιάξετε έναν ελεγκτή ανεμόμυλου με τα χέρια σας;

Προκειμένου να έχετε κάποια ιδέα για τους ελεγκτές των ανεμογεννητριών και να αναπαραγάγετε με επιτυχία τα χέρια σας με τέτοιο εξοπλισμό, οι βασικές πληροφορίες για αυτές τις συσκευές δεν θα είναι περιττές.

Ο ελεγκτής που εξυπηρετεί τις μπαταρίες έχει σχεδιαστεί κυρίως για τον έλεγχο της διαδικασίας φόρτισης της μπαταρίας. Αυτή είναι η κύρια λειτουργία της, αλλά θα πρέπει να χωριστεί υπό όρους σε μια σειρά από υπολειτουργίες.

Για παράδειγμα, μία λειτουργική παρακολούθηση του ρεύματος φόρτισης και του ρεύματος αυτοεκφόρτισης. Μια άλλη λειτουργική υλοποιεί δράσεις που στοχεύουν στη μέτρηση της θερμοκρασίας και της πίεσης. Ο τρίτος είναι υπεύθυνος για την αντιστάθμιση της διαφοράς στις ροές ενέργειας όταν η μπαταρία φορτίζεται ταυτόχρονα με την τρέχουσα κατανάλωση από το φορτίο.

Ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας για μια μικρή ανεμογεννήτρια ισχύος. Η παρακολούθηση ορισμένων παραμέτρων συστήματος πραγματοποιείται μέσω της ενσωματωμένης οθόνης LCD

Οι βιομηχανικές συσκευές παραγωγής διαθέτουν πλήρη λειτουργικότητα. Αυτό όμως δεν μπορεί να ειπωθεί για ερασιτεχνικά σχέδια. Οι συσκευές που κατασκευάζονται με βάση τις απλούστερες λύσεις κυκλώματος στο σπίτι με τα χέρια τους είναι ελεγκτές που απέχουν πολύ από τέλεια μοντέλα.

Ωστόσο, λειτουργούν και είναι αρκετά παραγωγικά για να λειτουργήσουν. διαφορετικοί τύποι ανεμογεννητριών. Κατά κανόνα, σε αυτοδημιούργιες κατασκευές, εφαρμόζεται μόνο μία λειτουργία - προστασία από υπέρταση και από βαθιά εκκένωση.

Μία από τις πολλές παραλλαγές ελεγκτή do-it-yourself για ανεμόμυλους. Τέτοια σχέδια διακρίνονται από απλές τεχνικές λύσεις και από την απλούστερη εκτέλεση της εγκατάστασης

Γιατί είναι απαραίτητη η εισαγωγή ενός ελεγκτή σε ένα σύστημα ανεμόμυλων;

Επειδή στη λειτουργία ενεργοποίησης της μπαταρίας χωρίς τη χρήση ελεγκτή, θα πρέπει να αναμένονται δυσάρεστες συνέπειες:

1. Υποβάθμιση δομής μπαταρίας λόγω μη ελεγχόμενων χημικών διεργασιών.
2. Ανεξέλεγκτη αύξηση πίεσης και θερμοκρασία ηλεκτρολύτη.
3. Απώλεια ιδιοτήτων επαναφόρτισης μπαταρίας σε σχέση με τη μακροπρόθεσμη απόρριψη.

Ο ελεγκτής φόρτισης για το σχήμα της γεννήτριας ανέμου έχει, κατά κανόνα, τη μορφή ξεχωριστής ηλεκτρονικής μονάδας. Αυτή η μονάδα είναι αφαιρούμενη και γρήγορη αποσύνδεση. Οι βιομηχανικές συσκευές είναι απαραίτητα εξοπλισμένες με ένδειξη των τρόπων και των συνθηκών - ελαφριά ή οπτικά μεταδίδονται μέσω της οθόνης.

Στην πράξη, μπορούν να χρησιμοποιηθούν δύο τύποι συσκευών - ενσωματωμένες απευθείας στην περίπτωση της ανεμογεννήτριας και συνδεδεμένες με την μπαταρία.

Λύσεις συναρμολόγησης DIY

Για όλη την ώρα από την πρώτη σπιτικοί ανεμόμυλοι Ο αριθμός λύσεων κυκλώματος για ελεγκτές έχει αυξηθεί πολλές φορές. Πολλά από τα σχέδια κυκλωμάτων δεν είναι τέλεια, αλλά υπάρχουν επίσης τέτοιες επιλογές που πρέπει να προσέξετε.

Για οικιακή χρήση, φυσικά, είναι σχετικά απλά σχέδια που απαιτούν μικρές οικονομικές επενδύσεις, αποτελεσματικά και αξιόπιστα.

Με βάση αυτές τις απαιτήσεις, μπορείτε να ξεκινήσετε με έναν ελεγκτή για μια γεννήτρια ανέμου που δημιουργήθηκε βάσει των ελεγκτών ρελέ αυτοκινήτων.Στο κύκλωμα, ισχύουν και τα δύο ρελέ με επαφή αρνητικού ελέγχου και τα ρελέ με επαφή θετικού ελέγχου.

Αυτή η επιλογή προσελκύει με μικρό αριθμό ανταλλακτικών και απλή εγκατάσταση. Θα χρειαστεί μόνο ένα ρελέ, ένα τρανζίστορ ισχύος (πεδίο), μία αντίσταση.

Το κύκλωμα του ελεγκτή, που σχεδιάστηκε από έναν συγκεκριμένο ηλεκτρονικό μηχανικό με τα χέρια του. Όλα εδώ είναι απλά και ξεκάθαρα χωρίς λέξη. Στην πραγματικότητα, όπως στην ίδια την τεχνολογική απόφαση. Ελάχιστες λεπτομέρειες - μέγιστη εξοικονόμηση (+)

Το σχήμα ονομάζεται "έρμα", καθώς χρησιμοποιεί ένα επιπλέον φορτίο με τη μορφή ενός συμβατικού λαμπτήρα πυρακτώσεως. Έτσι, η λίστα των ανταλλακτικών θα αντικατασταθεί με ένα άλλο στοιχείο - μια λάμπα.

Χρησιμοποιείται μια λάμπα αυτοκινήτου (ή περισσότεροι λαμπτήρες) 12 βολτ, ανάλογα με την ισχύ του συστήματος. Επίσης, αντί αυτού του στοιχείου, επιτρέπεται η χρήση αντίστασης φορτίου διαφορετικού τύπου: ισχυρή αντίσταση, ηλεκτρική θερμάστρα, ανεμιστήρας κ.λπ.

Η εργασία του κυκλώματος "έρματος" με μείον

Η ενέργεια του ρυθμιστή ρελέ αυτοκινήτου σχετίζεται άμεσα με τη στάθμη της μπαταρίας. Εάν η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας υπερβεί τα 14,2 volt, το ρελέ ενεργοποιείται και ανοίγει το αρνητικό κύκλωμα του τρανζίστορ ισχύος.

Με τη σειρά του, μια διασταύρωση ανοίγει στο τρανζίστορ, συνδέοντας μια απευθείας λάμπα πυρακτώσεως με την μπαταρία. Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα φόρτισης αποβάλλεται μέσω του νήματος της λάμπας πυρακτώσεως. Εάν η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας είναι μειωμένη, η αντίστροφη διαδικασία. Αυτό διατηρεί ένα σταθερό επίπεδο τάσης μπαταρίας.

Πώς το σχήμα "έρματος" με ένα συν

Μια ελαφρώς εκσυγχρονισμένη έκδοση του ελεγκτή φορτίου "έρματος" για μια ανεμογεννήτρια είναι το δεύτερο κύκλωμα του ελεγκτή ρελέ με θετική επαφή ελέγχου. Για παράδειγμα, τα ρελέ από αυτοκίνητα VAZ είναι κατάλληλα.

Η διαφορά από το προηγούμενο κύκλωμα είναι η χρήση ρελέ στερεάς κατάστασης, για παράδειγμα, GTH6048ZA2 σε ρεύμα 60Α αντί τρανζίστορ. Τα πλεονεκτήματα είναι προφανή: το κύκλωμα φαίνεται ακόμη πιο απλό και ταυτόχρονα έχει μεγαλύτερη αξιοπιστία και αποδοτικότητα.

Ένα άλλο απλό κύκλωμα για τη συναρμολόγηση ενός ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας ανεμογεννήτριας. Η αποδοτικότητα και η αξιοπιστία του κυκλώματος ενισχύεται με τη χρήση ενός ρελέ στερεάς κατάστασης (+)

Η δυνατότητα αυτής της απλής λύσης είναι άμεση σύνδεση με τερματικά μπαταρία ανεμόμυλου γεννήτριας. Οι αγωγοί του ελεγκτή φόρτισης επίσης "τοποθετούνται" απευθείας στις επαφές της μπαταρίας.

Στην πραγματικότητα, και τα δύο αυτά μέρη του κυκλώματος δεν συνδέονται με κανέναν τρόπο. Η τάση από την ανεμογεννήτρια παρέχεται συνεχώς στην μπαταρία. Όταν η τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας φτάσει τα 14,2 W, το ρελέ στερεάς κατάστασης συνδέει το φορτίο με την επαναφορά. Έτσι, η μπαταρία προστατεύεται από τη συσκευή από υπερφόρτιση.

Εδώ, όχι μόνο ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως μπορεί να λειτουργήσει ως φορτίο έρματος. Είναι πολύ πιθανό να συνδέσετε οποιαδήποτε άλλη συσκευή με ονομαστική ισχύ έως 60 A. Για παράδειγμα, ένας ηλεκτρικός σωληνωτός θερμαντήρας.

Αυτό που είναι πιο σημαντικό σε αυτό το σχήμα - η δράση ενός ρελέ στερεάς κατάστασης χαρακτηρίζεται από ένα ομαλά αυξανόμενο πλάτος. Στην πραγματικότητα, το αποτέλεσμα ενός επαγγελματικά κατασκευασμένου ελεγκτή PWM είναι προφανές.

Μια περίπλοκη έκδοση του κυκλώματος ελεγκτή

Εάν η προηγούμενη έκδοση του σχεδιασμού κυκλώματος του ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας μοιάζει μόνο με συσκευή PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού), εδώ αυτή η αρχή εφαρμόζεται ειδικά.

Αυτό το κύκλωμα ελέγχου για μια ανεμογεννήτρια με τριφασική γεννήτρια διαφέρει σε ορισμένες δυσκολίες, καθώς περιλαμβάνει τη χρήση μικροκυκλωμάτων - συγκεκριμένα, λειτουργικούς ενισχυτές με τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος ως μέρος της διάταξης TL084.

Ωστόσο, σε μια πλακέτα κυκλώματος, τα πάντα δεν φαίνονται τόσο περίπλοκα όσο σε ένα φύλλο χαρτιού.

Κάντε μόνοι σας το διάγραμμα κυκλώματος για τη συναρμολόγηση ενός ελεγκτή χρησιμοποιώντας τη μικροσυναρμολόγηση TL084. Η αρχή της λειτουργίας είναι επίσης χτισμένη χρησιμοποιώντας ένα ρελέ για εναλλαγή λειτουργιών, αλλά είναι δυνατή η προσαρμογή των σημείων αποκοπής (+)

Όπως και στις προηγούμενες λύσεις, ένα ρελέ χρησιμοποιείται ως στοιχείο μεταγωγής για ένα φορτίο έρματος.Το ρελέ έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με μπαταρία 12 volt, αλλά αν θέλετε, μπορείτε να επιλέξετε ένα μοντέλο για 24 watt.

Το έρμα είναι κατασκευασμένο με τη μορφή μιας ισχυρής αντίστασης (τύλιγμα σε κεραμικά nichrome). Για να ρυθμίσετε το εύρος τάσης λειτουργίας (11,5-18 W), το κύκλωμα χρησιμοποιεί μεταβλητές αντιστάσεις που περιλαμβάνονται στο κύκλωμα ελέγχου μικροηλεκτρονικής συναρμολόγησης TL084.

Ένας τέτοιος ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας ανεμόμυλου λειτουργεί ως εξής. Το τριφασικό ρεύμα που λαμβάνεται από την ανεμογεννήτρια διορθώνεται με διόδους ισχύος.

Στην έξοδο της γέφυρας διόδων, δημιουργείται μια σταθερή τάση, η οποία τροφοδοτείται στην είσοδο του κυκλώματος μέσω των επαφών ρελέ, μια πρόσθετη δίοδο, την μπαταρία και στη συνέχεια στον σταθεροποιητή εντός κυκλώματος (78L08) και στην είσοδο του συγκροτήματος TL084.

Η στιγμή που η σκανδάλη αλλάζει σε μία από τις καταστάσεις καθορίζεται από τις τιμές των μεταβλητών αντιστάσεων (Χαμηλή V και Υψηλή V) των κατώτατων και ανώτερων ορίων τάσης.

Εφόσον η τάση της μπαταρίας δεν υπερβαίνει τα 14,2 βολτ (ικανοποιώντας την τιμή ρύθμισης R High V), πραγματοποιείται φόρτιση. Μόλις οι τιμές αλλάξουν προς την κατεύθυνση της αύξησης, ο λειτουργικός ενισχυτής TL084 στέλνει ένα σήμα στη βάση του τρανζίστορ, το οποίο ελέγχεται από το ρελέ.

Ένα αυτο-κατασκευασμένο προϊόν σύμφωνα με το σχήμα με μικροσυναρμολόγηση TL084. Όλα είναι εξαιρετικά απλά, ακόμη και αντί για πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων υψηλής ποιότητας, επιλέγεται μια πλακέτα για αρθρωτή εγκατάσταση. Τα σπιτικά σχέδια απολαμβάνουν πάντα τέτοιες στιγμές.

Το ρελέ ενεργοποιείται, το κύκλωμα ισχύος του κυκλώματος σπάει και κλείνει με αντίσταση έρματος. Η επαναφορά έρματος πραγματοποιείται έως ότου η αποφόρτιση της μπαταρίας πλησιάσει τη ρύθμιση της μεταβλητής αντίστασης χαμηλού V.

Μόλις επιτευχθεί αυτή η τιμή, ο δεύτερος κύκλος TL084 του ενισχυτή λειτουργίας μεταβαίνει στην αντίστροφη κατάσταση. Έτσι λειτουργεί ο ελεγκτής.

Κινεζική ηλεκτρονική εναλλακτική λύση

Η δημιουργία ενός ελεγκτή ανεμογεννήτριας είναι μια πολύτιμη υπόθεση. Ωστόσο, δεδομένης της ταχύτητας ανάπτυξης των ηλεκτρονικών τεχνολογιών, συχνά η έννοια της αυτοσυναρμολόγησης χάνει τη σημασία της. Επιπλέον, τα περισσότερα από τα προτεινόμενα συστήματα είναι ήδη ξεπερασμένα.

Αποδεικνύεται φθηνότερο να αγοράσετε ένα τελικό προϊόν κατασκευασμένο επαγγελματικά, με εγκατάσταση υψηλής ποιότητας, σε σύγχρονα ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Για παράδειγμα, μπορείτε να αγοράσετε μια κατάλληλη συσκευή με λογικό κόστος στο Aliexpress.

Το φάσμα των προσφορών στην κινεζική ιστοσελίδα είναι εντυπωσιακό. Οι ελεγκτές για ανεμογεννήτριες για διάφορα επίπεδα ισχύος πωλούνται στην τιμή των 1000 ρούβλια. Εάν ξεκινάτε από αυτό το ποσό, όσον αφορά τη συναρμολόγηση της συσκευής με τα χέρια σας, το παιχνίδι είναι σαφώς δεν αξίζει το κερί.

Έτσι, για παράδειγμα, μεταξύ των προσφορών της κινεζικής πύλης υπάρχει ένα μοντέλο για ανεμογεννήτρια 600 watt. Μια συσκευή αξίας 1070 ρούβλια. κατάλληλο για χρήση με μπαταρίες 12/24 volt, ρεύμα λειτουργίας έως 30 A.

Πολύ αξιοπρεπές, σχεδιασμένο για γεννήτρια ανέμου 600 watt, ελεγκτής φόρτισης με κινέζικο σχεδιασμό. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να παραγγελθεί από την Κίνα και να ληφθεί μέσω ταχυδρομείου σε περίπου ενάμιση μήνα

Μια θήκη ελεγκτή παντός καιρού υψηλής ποιότητας διαστάσεων 100x90 mm είναι εξοπλισμένη με ένα ισχυρό ψυγείο ψύξης. Ο σχεδιασμός του περιβλήματος συμμορφώνεται με την κατηγορία προστασίας IP67. Το εύρος των εξωτερικών θερμοκρασιών είναι από - 35 έως + 75ºС. Στο σώμα εμφανίζεται μια φωτεινή ένδειξη των τρόπων κατάστασης της γεννήτριας ανέμου.

Το ερώτημα είναι, ποιος είναι ο λόγος για να ξοδέψετε χρόνο και προσπάθεια για τη συναρμολόγηση ενός απλού σχεδιασμού με τα χέρια σας, εάν υπάρχει πραγματική ευκαιρία να αγοράσετε κάτι παρόμοιο και τεχνικά σοβαρό;

Λοιπόν, εάν αυτό το μοντέλο δεν είναι αρκετό, οι Κινέζοι έχουν πολύ ωραίες επιλογές. Έτσι, μεταξύ των νέων αφίξεων, σημειώθηκε ένα μοντέλο 2 kW για τάση λειτουργίας 96 βολτ.

Κινέζικο προϊόν από τη νέα λίστα άφιξης. Παρέχει έλεγχο μπαταρίας ενώ εργάζεστε σε συνδυασμό με μια γεννήτρια ανέμου 2 kW. Δέχεται τάσεις εισόδου έως 96 βολτ

Είναι αλήθεια ότι το κόστος αυτού του ελεγκτή είναι ήδη πέντε φορές ακριβότερο από την προηγούμενη ανάπτυξη.Αλλά και πάλι, αν μετρήσετε το κόστος παραγωγής κάτι παρόμοιο με τα χέρια σας, η αγορά μοιάζει με λογική απόφαση.

Το μόνο πράγμα που μπερδεύει τα κινέζικα προϊόντα είναι ότι τείνουν να σταματούν ξαφνικά να εργάζονται στις πιο ακατάλληλες περιπτώσεις. Επομένως, η αγορασμένη συσκευή πρέπει συχνά να θυμάστε - φυσικά, με τα χέρια σας. Αλλά είναι πολύ πιο εύκολο και απλούστερο από το να φτιάχνεις μια γεννήτρια φόρτισης για μια ανεμογεννήτρια με τα χέρια σου από το μηδέν.

Για τους λάτρεις των σπιτικών προϊόντων στον ιστότοπό μας υπάρχει μια σειρά άρθρων αφιερωμένων στην κατασκευή ανεμογεννητριών:

1. DIY ανεμογεννήτρια από μια γεννήτρια αυτοκινήτου: τεχνολογία συναρμολόγησης ανεμόμυλων και ανάλυση σφαλμάτων
2. Πώς να φτιάξετε πτερύγια για μια ανεμογεννήτρια: παραδείγματα αυτοδημιουργημένων πτερυγίων για μια ανεμογεννήτρια
3. Ανεμογεννήτρια από ένα πλυντήριο: οδηγίες συναρμολόγησης για έναν ανεμόμυλο
4. Πώς να υπολογίσετε μια ανεμογεννήτρια: τύποι + πρακτικό παράδειγμα υπολογισμού

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Η επιθυμία να φτιάξετε σπιτικό εξοπλισμό για οικιακή χρήση είναι μερικές φορές ισχυρότερη από μια απλούστερη λύση - αγορά μιας φθηνής συσκευής. Τι προήλθε από αυτό, δείτε το βίντεο:

Αξιολογώντας μόνοι τους τις προοπτικές κατασκευής ηλεκτρονικών, ανεξάρτητα από το σκοπό της, πρέπει να συναντήσουμε τη σκέψη ότι η εποχή του «σπιτικού» τελειώνει.

Η αγορά είναι υπερκορεσμένη με έτοιμες ηλεκτρονικές συσκευές και αρθρωτά εξαρτήματα για σχεδόν κάθε οικιακό προϊόν. Οι λάτρεις των ερασιτεχνικών ηλεκτρονικών έχουν τώρα μόνο ένα πράγμα που πρέπει να κάνουν - να συναρμολογήσουν οικιακούς σχεδιαστές.

Υπάρχει κάτι για συμπλήρωση ή έχετε απορίες σχετικά με τη συναρμολόγηση και τη χρήση ελεγκτών για μια γεννήτρια ανέμου; Μπορείτε να αφήσετε σχόλια, να κάνετε ερωτήσεις και να προσθέσετε φωτογραφίες των σπιτικών προϊόντων σας - η φόρμα επικοινωνίας βρίσκεται στο κάτω μέρος.