Mehanska zasnova vetrnega generatorja v čisti obliki je le del popolne vetrne napeljave. V celoti delujoč sistem poleg mehanske zasnove vsebuje številne elektronske komponente.
Tako je na primer nujno potreben krmilnik za vetrni generator - naprava, funkcionalno zasnovana za stabilizacijo parametrov napolnjenosti baterije med delovanjem vetrne turbine.
Ugotovili bomo, katere funkcije naprava opravlja, in z lastnimi rokami podali diagrame montaže krmilnika. Poleg tega orisujemo značilnosti dela in zaželenost nakupa kitajske elektronske enote za vetrnico.
Vetrni generatorji in krmilniki napolnjenosti akumulatorja
Če je mehansko vetrnico povsem mogoče izdelati sami, ali je mogoče narediti krmilnik vetrnice z lastnimi rokami?
Da bi imeli nekaj predstave o regulatorjih vetrnih generatorjev in uspešno reproducirali takšno opremo z lastnimi rokami, osnovne informacije o teh napravah ne bodo odveč.
Galerija slik
Fotografija s
Vetrnice - tokovne naprave, ki omogočajo sprejemanje energije v krajih, oddaljenih od infrastrukture: gorski kampi, neelektrizirane vasi, začasno parkiranje
Enote, ki se razlikujejo v konstruktivnih rešitvah, ustvarjajo energijo z neizčrpnim potencialom gibanja atmosferske mase
Na žalost dobavitelji zelene energije še ne proizvajajo dovolj energije, da bi pokrili vse potrebe stanovalcev hiše. Ker se uporabljajo kot dodatni viri tako v kompleksu kot ločeno
Za napajanje več gospodinjskih aparatov se lahko vetrnica priključi neposredno na potrošnike. Vendar je ta odločitev neracionalna, ker moči vetra ni mogoče nadzorovati. Za stabilizacijo dovoda toka potrebujete krmilnik
Če je za kritje stroškov energije doma nameščen komplet "zelenih" sistemov, se uporablja skupni komplet opreme, vključno s krmilnikom, ki služi tako solarnim panelom kot vetrni turbini.
Delovanje krmilnika v kompleksu opreme je sestavljeno iz balastne regulacije količine naboja. Omeji napetost, ko je presežena, in v primeru padca sistem preklopi na ABA
Krmilnik preprečuje vrenje baterij, ščiti opremo pred pregrevanjem in prezgodnjo okvaro
Za nadzor delovanja avtonomne elektrarne in spremljanje stanja opreme je priporočljivo, da se v tokokrog vključi števec moči
Proizvodnja električne energije v turističnem kompleksu
Vertikalni vetrni generator
Kompleks vetrnic in sončnih plošč
Model krmilnika za standardno vetrnico
Oprema avtonomnih elektrarn
Naprave za servisiranje zelenih elektrarn
Baterije za shranjevanje energije
Merilnik moči za spremljanje obratovanja elektrarne
Krmilnik, ki napaja baterije, je zasnovan predvsem za nadziranje procesa polnjenja baterije. To je njegova glavna funkcija, vendar jo je treba pogojno razdeliti na številne podfunkcije.
Na primer, eden funkcionar nadzira polnilni tok in samoprazni tok. Druga funkcionalna izvedba ukrepov za merjenje temperature in tlaka. Tretji je odgovoren za kompenzacijo razlike v energijskih tokovih, ko se akumulator polni hkrati s trenutno porabo bremena.
Krmilnik napolnjenosti baterije za majhen generator vetra. Spremljanje nekaterih sistemskih parametrov poteka prek vgrajenega LCD-ja
Naprave za industrijsko proizvodnjo so obdane s polno funkcionalnostjo. Toda za ljubiteljske zasnove tega ni mogoče reči. Naprave, izdelane na podlagi najpreprostejših rešitev vezja doma z lastnimi rokami, so krmilniki, ki še zdaleč niso popolni modeli.
Kljub temu delujejo in dokaj produktivno omogočajo delovanje različnih vrst vetrnih generatorjev. Praviloma se v samo izdelanih konstrukcijah izvaja samo ena funkcija - zaščita pred prenapetostjo in pred globokim praznjenjem.
Ena od mnogih različic naredi sam regulatorja za vetrnice. Takšne zasnove odlikujejo enostavne tehnične rešitve in najpreprostejša izvedba namestitve
Zakaj je uvedba regulatorja v sistem za vetrnice nujna?
Ker je v načinu napajanja baterije brez uporabe krmilnika pričakovati neprijetne posledice:
- Degradacija strukture baterije zaradi nenadzorovanih kemičnih procesov.
- Nenadzorovano zvišanje tlaka in temperatura elektrolita.
- Izguba lastnosti polnjenja baterije v povezavi z dolgotrajnim odvajanjem.
Regulator polnjenja za shemo vetrnega generatorja je praviloma v obliki ločenega elektronskega modula. Ta modul je odstranljiv in hitro odklopite. Naprave industrijske izdelave so nujno opremljene z navedbo načinov in pogojev - svetloba ali vizualno se prenašajo skozi zaslon.
V praksi je mogoče uporabiti dve vrsti naprav - vgrajene neposredno v primeru vetrnega generatorja in povezane z baterijo.
Sami rešitve za montažo
Za vse čase od pojava prvih domačih vetrnic je število rešitev vezja za krmilnike večkrat naraslo. Številne zasnove vezja še zdaleč niso popolne, vendar obstajajo tudi takšne možnosti, na katere morate biti pozorni.
Seveda so za domačo uporabo ustrezne preproste sheme, ki zahtevajo majhne finančne naložbe, učinkovite in zanesljive.
Na podlagi teh zahtev lahko začnete s krmilnikom za vetrni generator, ustvarjen na podlagi krmilnikov avtomobilskih relejev. V vezju sta uporabna oba releja z negativnim krmilnim kontaktom in releji s pozitivnim krmilnim kontaktom.
Ta možnost privlači z majhnim številom delov in preprosto namestitvijo. Potreben bo samo en rele, en napajalni tranzistor (polje), en upor.
Vez krmilnika, ki ga je z lastnimi rokami narisal določen elektronski inženir. Vse tukaj je preprosto in jasno brez besede. Pravzaprav kot v sami tehnološki odločitvi. Najmanjši podatki - največji prihranek (+)
Shema se imenuje "balast", saj uporablja dodatno obremenitev v obliki običajne žarnice. Tako bo seznam delov dopolnjen z drugim elementom - svetilko.
Uporablja se avtomobilska svetilka (ali več svetilk) 12 voltov, odvisno od moči sistema. Prav tako je namesto tega elementa dovoljeno uporabiti odpornost obremenitve drugačne vrste: močan upor, električni grelec, ventilator itd.
Delo vezja "balast" z minusom
Delovanje regulatorja avtomobilskega releja je neposredno povezano s stopnjo napolnjenosti baterije. Če napetost na sponkah akumulatorja naraste nad 14,2 voltov, se rele izklopi in odpre negativni tokokrog napajalnega tranzistorja.
Na tranzistorju se nato odpre stičišče, ki baterijo poveže z direktno žarnico. Kot rezultat, se polnilni tok izprazni z žarilno nitko žarnice. Ko se napetost na sponkah akumulatorja zmanjša, se postopek obrne. To ohranja stabilno raven napetosti akumulatorja.
Kako shema "balast" s plusom
Nekoliko posodobljena različica "balastnega" regulatorja polnjenja za vetrno turbino je drugo vezje na relejskem regulatorju s pozitivnim krmilnim kontaktom. Primerno so releji iz avtomobilov VAZ.
Razlika od prejšnjega vezja je uporaba polprevodniškega releja, na primer GTH6048ZA2 pri toku 60A namesto tranzistorja. Prednosti so očitne: vezje je videti še bolj preprosto, hkrati pa ima večjo zanesljivost in učinkovitost.
Druga preprosta zasnova vezja za sestavljanje regulatorja napolnjenosti baterije vetrnega generatorja. Učinkovitost in zanesljivost vezja se povečata z uporabo SSD (+)
Značilnost te preproste rešitve je neposredna povezava z baterijskimi sponkami generatorja vetrnih turbin. Vodniki regulatorja polnjenja se tudi "posadijo" neposredno na kontakte akumulatorja.
V resnici oba dela vezja nikakor nista povezana. Napetost iz vetrnega generatorja se akumulatorju napaja stalno. Ko napetost na sponkah akumulatorja doseže 14,2 W, polprevodniški rele priključi obremenitev na ponastavitev. Torej je baterija naprava zaščitena pred prekomernim polnjenjem.
Tu lahko kot obremenitev predstikalne naprave ne deluje samo žarnica z žarilno nitko. Popolnoma je mogoče priključiti katero koli drugo napravo, ki ima napetost do 60 A. Na primer električni cevasti grelec.
Kar je v tej shemi bolj pomembno - delovanje polprevodniškega releja je značilno, da gladko narašča amplituda. Pravzaprav je učinek profesionalno izdelanega PWM krmilnika očiten.
Zapletena različica vezja krmilnika
Če prejšnja različica zasnove vezja krmilnika napolnjenosti akumulatorja spominja samo na napravo PWM (impulzna širina modulacije), je to načelo izvedeno posebej.
Ta krmilni tokokrog za vetrno turbino s trifaznim generatorjem se razlikuje v nekaterih težavah, saj vključuje uporabo mikrovezja - predvsem operacijske ojačevalnike s poljskimi tranzistorji kot del sklopa TL084.
Vendar na vezju ni vse videti tako zapleteno kot na listu papirja.
Naredite sami vezje za sestavljanje krmilnika z uporabo mikro sklopa TL084. Načelo delovanja je zgrajeno tudi z uporabo releja za preklapljanje načinov, vendar je možno prilagoditi meje meje (+)
Kot v prejšnjih rešitvah se tudi rele uporablja kot stikalni element za obremenitev predstikalne naprave. Rele je zasnovan za delo z 12-voltno baterijo, po želji pa lahko izberete model za 24 vatov.
Predstikalna naprava je narejena v obliki močnega upora (navijanje na keramični nichrome). Za prilagoditev območja delovne napetosti (11,5-18 W) vezje uporablja spremenljive upore, vključene v krmilno vezje mikroelektronskega sklopa TL084.
Takšen krmilnik napolnjenosti baterije vetrnice deluje na naslednji način. Trifazni tok, ki ga dobimo od vetrnega generatorja, se odpravi z močnimi diodami.
Na izhodu diodnega mostu nastane konstantna napetost, ki se napaja do vhoda vezja preko relejskih kontaktov, dodatne diode, akumulatorja in nato do vgrajenega stabilizatorja (78L08) ter do vhoda sklopa TL084.
V trenutku, ko se sprožilec preklopi v eno od stanj, se določi z vrednostmi spremenljivih uporov (Low V in High V) spodnjega in zgornjega napetostnega praga.
Dokler napetost na sponkah akumulatorja ne presega 14,2 voltov (kar ustreza nastavitveni vrednosti R High V), se napolni. Takoj, ko se vrednosti spremenijo v smer povečanja, operacijski ojačevalnik TL084 pošlje signal na bazo tranzistorja, ki ga krmili rele.
Izdelano v skladu s shemo z mikro sestavom TL084. Vse je izjemno preprosto, tudi namesto kakovostne plošče s tiskanim vezjem je izbrana plošča za tečajno vgradnjo. Domači modeli vedno navdušijo takšne trenutke.
Rele se sproži, napajalni tokokrog se prekine in zapre do balastnega upora. Ponastavitev predstikalne naprave poteka, dokler se baterija ne izprazni blizu nastavitve upornega pretvornika Low V.
Ko je ta vrednost dosežena, drugi obratovalni ojačevalnik TL084 vezje preide v obratno stanje. Tako deluje regulator.
Kitajska elektronska alternativa
Izdelava regulatorja vetrnega generatorja, ki ga naredite sami, je prestižna zadeva. Toda glede na hitrost razvoja elektronskih tehnologij pogosto pomen samosestavljanja izgubi svojo pomembnost. Poleg tega je večina predlaganih shem že zastarelih.
Zdi se, da je ceneje kupiti končni izdelek, narejen profesionalno, s kakovostno namestitvijo, na sodobnih elektronskih komponentah. Primerno napravo lahko na primer kupite na Aliexpressu.
Paleta ponudb na kitajskem spletnem mestu je impresivna. Krmilniki za vetrne generatorje za različne stopnje moči se prodajajo po ceni 1000 rubljev. Če gradite na tej količini, kar zadeva sestavljanje naprave z lastnimi rokami, igra očitno ni vredna sveče.
Tako na primer med ponudbami kitajskega portala najdemo model za 600-vatno vetrnico. Naprava, vredna 1070 rubljev. primeren za delo z baterijami 12/24 voltov, v obratovalnem načinu do 30 A.
Zelo spodoben, zasnovan za 600-vatni vetrni generator, krmilnik polnjenja v kitajski zasnovi. Takšno napravo je mogoče naročiti s Kitajske in prejeti po pošti v približno mesecu in pol
Kakovostno ohišje krmilnika za vremenske vplive v velikosti 100x90 mm je opremljeno z močnim hladilnim radiatorjem. Zasnova ohišja je v skladu z zaščitnim razredom IP67. Območje zunanjih temperatur je od - 35 do + 75ºС. Na telesu se prikaže svetlobni prikaz stanja načinov delovanja vetrnega generatorja.
Vprašanje je, kaj je razlog, da porabite čas in trud za sestavljanje preproste zasnove z lastnimi rokami, če obstaja resnična priložnost za nakup nekaj podobnega in tehnično resnega?
No, če ta model ni dovolj, imajo Kitajci zelo kul možnosti. Tako so med novimi prišleki opazili model 2 kW z delovno napetostjo 96 voltov.
Kitajski izdelek z novega seznama prihodov. Omogoča nadzor akumulatorja med delom v tandemu z 2 kW vetrnim generatorjem. Sprejema vhod do 96 voltov
Res je, da so stroški tega regulatorja že petkrat dražji od prejšnjega razvoja. Toda spet, če izmerite stroške izdelave česa podobnega z lastnimi rokami, nakup izgleda kot racionalna odločitev.
Kitajske izdelke edino kar zmede je, da v neprimernih primerih nenadoma prenehajo delovati. Zato je treba kupljeno napravo pogosto opozoriti - seveda z lastnimi rokami. Toda to je veliko lažje in preprosteje kot izdelovati generator polnjenja za vetrni generator z lastnimi rokami iz nič.
Za ljubitelje domačih izdelkov na našem spletnem mestu obstaja vrsta člankov, namenjenih izdelavi vetrnih generatorjev:
- Naredite lastni generator vetra iz avtomobilskega generatorja: tehnologija montaže vetrnic in analiza napak
- Kako sestaviti rezila, ki jih naredite sami, za vetrni generator: primeri samo izdelanih nožev za vetrno turbino
- Naredite sami vetrni generator iz pralnega stroja: navodila za montažo vetrnice
- Kako izračunati vetrni generator: formule + praktični primer izračuna
Želja po izdelavi opreme za domačo uporabo je včasih močnejša od preprostejše rešitve - nakupa poceni naprave. Kaj je nastalo, poglejte v videu:
Če lahko sami ocenjujemo možnosti izdelave elektronike, ne glede na njen namen, je treba naleteti na misel, da se starost "domače proizvodnje" končuje.
Trg je prenasičen s pripravljenimi elektronskimi napravami in modularnimi komponentami za skoraj vsak gospodinjski izdelek. Ljubiteljskim ljubiteljem elektronike je zdaj preostalo le še eno - sestaviti domače oblikovalce.
Ali je treba kaj dopolniti ali imate vprašanja o sestavljanju in uporabi regulatorjev za vetrni generator? Lahko puščate komentarje, postavljate vprašanja in dodate fotografije svojih domačih izdelkov - kontaktni obrazec je v spodnjem bloku.