Kuinka tehdä ohjain tuuligeneraattorille omin käsin: laite, toimintaperiaate, kokoonpanokaavio

Tuuligeneraattorin mekaaninen rakenne puhtaassa muodossaan on vain osa kokonaista tuulivoimalaa. Täysin käyttökelpoisessa järjestelmässä on mekaanisen rakenteen lisäksi myös useita elektronisia komponentteja.

Tarvitaan esimerkiksi tuuligeneraattorin ohjain - laite, joka on toiminnallisesti suunniteltu vakauttamaan akun latausparametreja tuuliturbiinin toiminnan aikana.

Selvitetään, mitä toimintoja laite suorittaa, ja tarjoamme kaavioita ohjaimen kokoamisesta itse. Lisäksi hahmotellaan työn ominaisuudet ja kiinalaisen elektroniikkayksikön hankinta tuulimyllylle.

Tuuligeneraattorit ja akun latausohjaimet

Jos on täysin mahdollista tehdä mekaaninen tuulimylly itse, onko mahdollista tehdä tuulimyllyohjain itse?

Jotta saisit jonkinlaisen käsityksen tuuligeneraattorin ohjaimista ja toistaaksesi tällaiset laitteet omin käsin, perustiedot näistä laitteista eivät ole tarpeettomia.

Akkuja palveleva ohjain on ensisijaisesti suunniteltu ohjaamaan akun latausprosessia. Tämä on sen päätehtävä, mutta se tulisi jakaa ehdollisesti useisiin alitoimintoihin.

Esimerkiksi yksi toiminto valvoo latausvirtaa ja itsepurkautumisvirtaa. Toinen toiminto toteuttaa lämpötilan ja paineen mittaamiseen tähtääviä toimia. Kolmas vastaa energiavirtojen eron kompensoimisesta, kun akkua ladataan samanaikaisesti kuorman virrankulutuksen kanssa.

Akun lataussäädin pienitehoiselle tuuligeneraattorille. Joidenkin järjestelmäparametrien ohjaus tapahtuu sisäänrakennetun LCD-näytön kautta

Teollisesti valmistetut laitteet on varustettu täydellä toiminnallisuudella. Mutta samaa ei voida sanoa amatöörimalleista. Yksinkertaisten piiriratkaisujen pohjalta kotona omilla käsillä tehdyt laitteet ovat ohjaimia, jotka eivät ole kaukana täydellisistä malleista.

Siitä huolimatta ne toimivat ja antavat sinun toimia melko tuottavasti erilaisia ​​tuuligeneraattoreita. Kotitekoiset mallit toteuttavat yleensä vain yhden toiminnon - suojan ylijännitteeltä ja syväpurkausta vastaan.

Yksi monista tuuliturbiinien säätimien muunnelmista, itse valmistama. Tällaiset mallit erottuvat yksinkertaisista teknisistä ratkaisuista ja yksinkertaisesta asennuksesta.

Miksi ohjaimen käyttöönotto tuuliturbiinijärjestelmään on välttämätöntä?

Koska akun energian täydennystilassa ilman ohjainta, on odotettavissa epämiellyttäviä seurauksia:

1. Akun rakenteen hajoaminen hallitsemattomien kemiallisten prosessien vuoksi.
2. Hallitsematon paineen nousu ja elektrolyytin lämpötila.
3. Akun latausominaisuuksien menetys tapahtuvan pitkäaikaisen purkauksen vuoksi.

Tuuliturbiinipiirin lataussäädin valmistetaan yleensä erillisen elektroniikkamoduulin muodossa. Tämä moduuli on irrotettava ja nopeasti irrotettava. Teollisesti valmistetut laitteet on välttämättä varustettu tilojen ja tilojen osoituksella - valolla tai visuaalisesti näytön kautta.

Käytännössä voidaan käyttää kahdenlaisia ​​laitteita: suoraan tuuligeneraattorin koteloon rakennettuja ja akkuun kytkettyjä.

Piiriratkaisut tee-se-itse-kokoonpanoon

Koko ajan ensimmäisen ilmestymisen jälkeen kotitekoisia tuulimyllyjä ohjainpiiriratkaisujen määrä on moninkertaistunut. Monet piirisuunnittelut ovat kaukana täydellisistä, mutta on joitain vaihtoehtoja, joihin sinun tulee kiinnittää huomiota.

Kotitalouskäyttöön ovat tietysti merkitykselliset yksinkertaiset järjestelmät, jotka vaativat vähän taloudellisia investointeja, ovat tehokkaita ja luotettavia.

Näiden vaatimusten perusteella voit aloittaa tuuligeneraattorin ohjaimella, joka on luotu auton releen säätimien perusteella. Piirissä käytetään sekä negatiivisella ohjauskoskettimella varustettuja releitä että positiivisella ohjauskoskettimella varustettuja releitä.

Tämä vaihtoehto houkuttelee pienellä määrällä osia ja yksinkertaisella asennuksella. Tarvitset vain yhden releen, yhden tehotransistorin (kenttäefekti), yhden vastuksen.

Ohjainkaavio, jonka tietty elektroniikkainsinööri on piirtänyt omin käsin. Kaikki täällä on yksinkertaista ja selkeää ilman tarpeettomia sanoja. Itse asiassa, kuten itse ratkaisun valmistettavuudessa. Vähimmäisosat – suurimmat säästöt (+)

Piiriä kutsutaan "painolastiksi", koska se käyttää lisäkuormaa tavallisen hehkulampun muodossa. Siten osaluetteloa täydennetään vielä yhdellä elementillä - lampulla.

Käytetään 12 voltin autolamppua (tai useita lamppuja) järjestelmän tehosta riippuen. Tämän elementin sijasta on myös sallittua käyttää erityyppistä kuormitusvastusta: tehokas vastus, sähkölämmitin, tuuletin jne.

"Liitännän" piirin toiminta miinuksella

Auton rele-säätimen toiminta liittyy suoraan akun lataustasoon. Jos akun napojen jännite nousee yli 14,2 voltin, rele aktivoituu ja avaa tehotransistorin negatiivisen piirin.

Transistorissa puolestaan ​​avautuu siirtymä, joka yhdistää suoran hehkulampun akkuun. Tämän seurauksena latausvirta purkautuu hehkulampun hehkulangan kautta. Kun akun napojen jännite laskee, prosessi kääntyy päinvastaiseksi. Tämä varmistaa vakaan akun jännitetason säilymisen.

Kuinka "painolasti" piiri plussalla toimii?

Hieman modernisoitu versio tuulimyllyn "painolasti"-latausohjaimesta on toinen piiri releen säätimessä, jossa on positiivinen ohjauskosketin. Esimerkiksi VAZ-autojen releet sopivat.

Ero edelliseen piiriin on puolijohdereleen, esimerkiksi GTH6048ZA2, käyttö 60A virralle transistorin sijaan. Edut ovat ilmeisiä: piiri näyttää vielä yksinkertaisemmalta ja samalla on suurempi luotettavuus ja tehokkuus.

Toinen yksinkertainen piirisuunnitteluratkaisu tuuligeneraattorin akun latausohjaimen kokoamiseen. Puolijohdereleen (+) käyttö lisää piirin tehokkuutta ja luotettavuutta.

Tämän yksinkertaisen ratkaisun erikoisuus on suora yhteys terminaaleihin tuuliturbiinin generaattorin akku. Latausohjaimen johtimet on myös "istutettu" suoraan akun koskettimiin.

Itse asiassa nämä molemmat järjestelmän osat eivät liity mitenkään toisiinsa.Tuuligeneraattorin jännite syötetään akkuun jatkuvasti. Kun jännite akun navoissa saavuttaa 14,2 W, puolijohderele kytkee kuorman palautusta varten. Näin laite suojaa akkua ylilataukselta.

Täällä ei vain hehkulamppu voi toimia painolastikuormana. On täysin mahdollista kytkeä mikä tahansa muu laite, joka on suunniteltu enintään 60 A:n virralle. Esimerkiksi sähköinen putkimainen lämmitin.

Tärkeää tässä piirissä on myös se, että puolijohdereleen toiminnalle on ominaista tasaisesti kasvava amplitudi. Pohjimmiltaan ammattimaisesti valmistetun PWM-ohjaimen vaikutus on ilmeinen.

Monimutkainen versio ohjainpiiristä

Jos edellinen versio akun latausohjaimen piirisuunnittelusta muistuttaa vain PWM-laitetta (pulssinleveysmodulaatio), tässä tämä periaate toteutetaan erityisesti.

Tällä kolmivaiheisella generaattorilla varustetun tuulimyllyn ohjainpiirillä on joitain vaikeuksia, koska siinä käytetään mikropiirejä - erityisesti operaatiovahvistimia kenttätransistoreissa osana TL084-kokoonpanoa.

Piirilevyllä kaikki ei kuitenkaan näytä niin monimutkaiselta kuin paperilla.

Piiriratkaisu ohjaimen kokoamiseen omin käsin käyttämällä mikrokokoonpanoa TL084. Toimintaperiaate on myös rakennettu releellä tilojen vaihtamiseen, mutta on mahdollista säätää katkaisupisteitä (+)

Kuten aikaisemmissakin ratkaisuissa, painolastikuorman kytkentäelementtinä käytetään relettä. Rele on suunniteltu toimimaan 12 voltin akulla, mutta halutessasi voit valita 24 watin mallin.

Liitäntävastus on valmistettu voimakkaan vastuksen muodossa (käämitys nikromikeramiikkaan).Käyttöjännitealueen (11,5-18 W) säätämiseen piiri käyttää TL084-mikroelektroniikkakokoonpanon ohjauspiiriin sisältyviä muuttuvia vastuksia.

Tämä tuulimyllyn akun latausohjain toimii seuraavasti. Tuuligeneraattorilta saatu kolmivaihevirta tasasuuntautuu tehodiodeilla.

Diodisillan lähtöön syntyy vakiojännite, joka syötetään piirin tuloon relekontaktien, lisädiodin, akun kautta ja sitten piirin sisäiseen stabilisaattoriin (78L08) ja virtapiirin tuloon. TL084 kokoonpano.

Kun liipaisin kytkeytyy johonkin tilaan, määräytyy alemman ja ylemmän jännitekynnyksen muuttuvien vastusten (Low V ja High V) arvot.

Niin kauan kuin akun navoissa on jännite, joka ei ylitä 14,2 volttia (täyttää R High V -asetuksen), lataus suoritetaan. Heti kun arvot muuttuvat ylöspäin, operaatiovahvistin TL084 antaa signaalin transistorin kannalle, joka ohjaa relettä.

Tee-se-itse -tuote, joka perustuu mikrokokoonpanojärjestelmään TL084. Kaikki on erittäin yksinkertaista, vaikka laadukkaan piirilevyn sijasta valittiin pinta-asennuslevy. Kotitekoiset mallit ilahduttavat meitä aina tällaisista hetkistä.

Rele aktivoituu, piirin virtapiiri on katkennut ja oikosulussa liitäntävastukseen. Liitäntälaitteen nollaus tapahtuu, kunnes akku tyhjenee, lähellä Low V säädettävän vastuksen asetusarvoa.

Kun tämä arvo on saavutettu, toinen operaatiovahvistin TL084 kytkee piirin käänteiseen tilaan. Näin ohjain toimii.

Kiinalainen elektroninen vaihtoehto

Tuuligeneraattorin ohjaimen valmistaminen omin käsin on arvostettu asia.Mutta kun otetaan huomioon elektronisten tekniikoiden kehitysnopeus, itsekokoonpanon merkitys menettää usein merkityksensä. Lisäksi suurin osa ehdotetuista järjestelmistä on jo vanhentunut.

On halvempaa ostaa ammattimaisesti valmistettu, laadukkaalla asennuksella valmistettu tuote käyttämällä nykyaikaisia ​​elektronisia komponentteja. Voit esimerkiksi ostaa sopivan laitteen kohtuulliseen hintaan Aliexpressistä.

Kiinalaisen verkkosivuston tarjousvalikoima on vaikuttava. Tuuligeneraattoreiden ohjaimia eri tehotasoille myydään hinnoilla alkaen 1000 ruplaa. Tämän määrän perusteella peli ei selvästikään ole kynttilän arvoinen laitteen kokoamisen kannalta omin käsin.

Esimerkiksi kiinalaisen portaalin ehdotusten joukossa on malli 600 watin tuulimyllylle. Laite maksaa 1070 ruplaa. Sopii käytettäväksi 12/24 voltin akkujen kanssa, käyttövirta 30 A asti.

Melko kunnollinen, kiinalainen latausohjain, joka on suunniteltu 600 watin tuuligeneraattorille. Tällaisen laitteen voi tilata Kiinasta ja saada postitse noin puolessatoista kuukaudessa

Laadukas jokasään säädinkotelo, jonka mitat ovat 100x90 mm, on varustettu tehokkaalla jäähdytyspatterilla. Kotelon rakenne on suojausluokan IP67 mukainen. Ulkolämpötila -35 - +75ºС. Kotelossa on kevyt osoitus tuuligeneraattorin tilatiloista.

Kysymys kuuluu, mitä järkeä on viettää aikaa ja vaivaa yksinkertaisen rakenteen kokoamiseen omin käsin, jos on todellinen mahdollisuus ostaa jotain vastaavaa ja teknisesti vakavaa?

No, jos tämä malli ei riitä, kiinalaisilla on todella hienoja vaihtoehtoja. Siten uusien tulokkaiden joukossa oli 2 kW:n malli, jonka käyttöjännite oli 96 volttia.

Kiinalainen tuote uutuuslistalta. Tarjoaa akun latausohjauksen, joka toimii yhdessä 2 kW:n tuuligeneraattorin kanssa. Hyväksyy tulojännitteen 96 volttiin asti

Totta, tämän ohjaimen hinta on jo viisi kertaa kalliimpi kuin edellinen kehitys. Mutta jälleen kerran, jos vertaat jotain vastaavan valmistuksen kustannuksia omilla käsilläsi, osto näyttää järkevältä päätökseltä.

Ainoa asia, joka hämmentää meitä kiinalaisissa tuotteissa, on se, että niillä on tapana yhtäkkiä lakata toimimasta kaikkein sopimattomimmissa tapauksissa. Siksi ostettu laite joudutaan usein toteuttamaan - luonnollisesti omin käsin. Mutta tämä on paljon helpompaa ja yksinkertaisempaa kuin tuuligeneraattorin latausohjaimen tekeminen itse tyhjästä.

Kotitekoisten tuotteiden ystäville verkkosivustollamme on sarja artikkeleita, jotka on omistettu tuuligeneraattoreiden valmistukseen:

1. Tee-se-itse tuuligeneraattori autogeneraattorista: tuuliturbiinien kokoonpanotekniikka ja virheanalyysi
2. Kuinka rakentaa siivet tuuligeneraattorille omin käsin: esimerkkejä itse tehdyistä tuuliturbiinin siiveistä
3. Tee-se-itse tuuligeneraattori pesukoneesta: ohjeet tuulimyllyn kokoamiseen
4. Tuuligeneraattorin laskeminen: kaavat + käytännön esimerkki laskemisesta

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Halu tehdä laitteita kotikäyttöön omin käsin on joskus vahvempi kuin yksinkertaisempi ratkaisu - edullisen laitteen ostaminen. Katso videolta, mitä tästä tuli:

Arvioimme omien elektroniikan valmistuksen näkymiä sen tarkoituksesta riippumatta, joudumme näkemään ajatuksen, että ”kotitekoisen” aika on päättymässä.

Markkinat ovat ylikylläiset valmiista elektronisista laitteista ja modulaarisista komponenteista lähes jokaiseen kotitaloustuotteeseen.Amatöörielektroniikkainsinööreillä on nyt tehtävänä vain yksi asia - kodinrakennussarjojen kokoaminen.

Onko sinulla jotain lisättävää tai onko sinulla kysyttävää tuuligeneraattorin säätimien kokoamisesta ja käytöstä? Voit jättää kommentteja, esittää kysymyksiä ja lisätä kuvia kotitekoisista tuotteistasi - yhteydenottolomake on alemmassa lohkossa.