Tuulegeneraatori mehaaniline disain puhtal kujul on vaid osa täieõiguslikust tuuleenergiaseadmestikust. Süsteem, mis töötab lisaks mehaanilisele konstruktsioonile ka täielikult töövalmis, sisaldab ka mitmeid elektroonilisi komponente.
Nii et näiteks tuulegeneraatori kontroller on vajalik - seade, mis on funktsionaalselt loodud aku laadimisparameetrite stabiliseerimiseks tuuleturbiini töö ajal.
Me selgitame välja, milliseid funktsioone seade täidab, ja anname oma kätega kontrolleri montaažiskeemid. Lisaks toome välja töö omadused ja tuulegeneraatori jaoks Hiina elektroonikaseadme ostmise soovitavuse.
Tuulegeneraatorid ja aku laadimiskontrollerid
Kui mehaanilist tuulikut on täiesti võimalik ise teha, kas on võimalik tuuleveski kontrollerit ise teha?
Tuulegeneraatorite kontrollerite kohta idee saamiseks ja selliste seadmete edukaks reprodutseerimiseks oma kätega ei ole nende seadmete põhiteave üleliigne.
Pildigalerii
Foto:
Tuuleveskid - voolu tootvad jaamad, mis pakuvad energiat energia saamiseks infrastruktuurist eemal asuvates kohtades: mägilaagrid, elektrita külad, ajutine parkimine
Konstruktiivsete lahenduste poolest erinevad üksused genereerivad energiat, kasutades atmosfääri massiliikumise ammendamatut potentsiaali
Kahjuks ei tooda rohelise energia tarnijad veel piisavalt energiat, et katta kõik majaelanike vajadused. Kuna neid kasutatakse lisaallikana nii kompleksis kui ka eraldi
Mitmete kodumasinate toiteks saab tuuliku ühendada otse tarbijatega. See otsus on aga irratsionaalne, sest tuuleenergiat ei saa kontrollida. Vooluvarustuse stabiliseerimiseks vajate kontrollerit
Kui kodus on energiakulude katmiseks paigaldatud "roheliste" süsteemide komplekt, kasutatakse ühist seadmete komplekti, sealhulgas kontrollerit, mis teenindab nii päikesepaneele kui ka tuuleturbiini
Kontrolleri töö seadmekompleksis seisneb laengu suuruse ballastregulatsioonis. See piirab pinge ületamist ja lülitab süsteemi languse korral ABA-le
Kontroller hoiab ära akude keemise, kaitseb seadmeid ülekuumenemise ja enneaegse rikke eest
Autonoomse elektrijaama töö jälgimiseks ja seadmete seisukorra jälgimiseks on soovitatav lülitada vooluringi voolumõõtur
Elektrienergia tootmine turismikompleksis
Vertikaalne tera tuulegeneraator
Tuulikute ja päikesepaneelide kompleks
Regulaatori mudel tavalisele tuuleveskile
Autonoomsed elektrijaama seadmed
Seadmed roheliste elektrijaamade teenindamiseks
Patareid energia salvestamiseks
Elektriarvesti elektrijaama töö jälgimiseks
Patareisid teenindav kontroller on mõeldud peamiselt aku laadimise protsessi juhtimiseks. See on selle peamine funktsioon, kuid see tuleks tinglikult jagada mitmeks alamfunktsiooniks.
Näiteks jälgib üks funktsioon laadimisvoolu ja isetühjenemisvoolu. Veel üks funktsionaalne rakendus rakendab temperatuuri ja rõhu mõõtmiseks mõeldud toiminguid. Kolmas vastutab energiavoogude erinevuse kompenseerimise eest, kui aku laaditakse samaaegselt koormuse praeguse tarbimisega.
Aku laadimiskontroller väikese võimsusega tuulegeneraatori jaoks. Mõne süsteemi parameetri jälgimine toimub sisseehitatud LCD kaudu
Tööstuslikele tootmisseadmetele on tagatud täielik funktsionaalsus. Kuid seda ei saa öelda amatööride disainilahenduste kohta. Kodus oma kätega kodus kõige lihtsamate vooluringide lahenduste põhjal valmistatud seadmed on kontrollerid, mis pole täiuslikest mudelitest kaugel.
Sellegipoolest töötavad nad ja võimaldavad üsna produktiivselt töötada erinevat tüüpi tuulegeneraatoritega. Omavalmistatud struktuurides rakendatakse reeglina ainult ühte funktsiooni - kaitset ülepinge ja sügava tühjenemise eest.
Üks paljudest tuuleveskite jaoks mõeldud ise-ise-kontrolleri variantidest. Selliseid disainilahendusi eristavad lihtsad tehnilised lahendused ja paigaldamise kõige lihtsam teostamine
Miks peab kontrolleri juurutamine tuuleveskisüsteemis olema kohustuslik?
Kuna aku sisselülitamise režiimis ilma kontrollerit kasutamata tuleks oodata ebameeldivaid tagajärgi:
- Aku struktuuri halvenemine kontrollimatute keemiliste protsesside tõttu.
- Kontrollimatu rõhu tõus ja elektrolüütide temperatuur.
- Aku laadimisomaduste kaotus seoses pikaajalise heitega.
Tuulegeneraatori skeemi laadimiskontroller on reeglina eraldi elektroonilise mooduli kujul. See moodul on eemaldatav ja kiirelt lahti ühendatav. Tööstuslikult valmistatud seadmed on tingimata varustatud režiimide ja tingimuste tähisega - valgusega või visuaalselt ekraani kaudu edastatavaga.
Praktikas saab kasutada kahte tüüpi seadmeid - otse tuulegeneraatori korpusesse sisseehitatud ja akuga ühendatud.
DIY montaažilahendused
Kogu aja jooksul pärast esimeste kodus valmistatud tuulikute ilmumist on kontrollerite vooluahela lahenduste arv mitu korda kasvanud. Paljud vooluringide kujundused pole kaugeltki täiuslikud, kuid on ka selliseid võimalusi, millele peaksite tähelepanu pöörama.
Koduseks kasutamiseks on muidugi asjakohased lihtsad skeemid, mis nõuavad väikeseid rahalisi investeeringuid, tõhusad ja usaldusväärsed.
Nendest nõuetest lähtudes võite alustada tuulegeneraatori kontrolleriga, mis on loodud auto releekontrollerite põhjal. Ahelas on rakendatavad nii negatiivse juhtimiskontaktiga releed kui ka positiivse juhtimiskontaktiga releed.
See valik köidab väikese arvu osade ja lihtsa paigaldusega. See võtab ainult ühe relee, ühe võimsustransistori (välja), ühe takisti.
Kontrolleri vooluring, mille on joonistanud kindel elektroonikainsener oma kätega. Kõik siin on lihtne ja selge ilma sõnata. Tegelikult nagu tehnoloogilises otsuses endas. Minimaalsed üksikasjad - maksimaalne kokkuhoid (+)
Skeemi nimetatakse "ballastiks", kuna see kasutab lisakoormust tavalise hõõglambi kujul. Seega täiendatakse osade loetelu veel ühe elemendiga - lambiga.
Sõltuvalt süsteemi võimsusest kasutatakse 12-voldist autolampi (või mitut laternat). Samuti on selle elemendi asemel lubatud kasutada teist tüüpi koormustakistust: võimas takisti, elektrikeris, ventilaator jne.
Miinusega "ballasti" vooluringi töö
Autorelee-regulaatori tegevus on otseselt seotud aku laadimistasemega. Kui pinge aku klemmides tõuseb üle 14,2 volti, käivitub relee ja avatakse toitetransistori negatiivne vooluahel.
Omakorda avaneb transistoril ristmik, mis ühendab akuga otsese hõõglambi. Selle tulemusel tühjeneb laadimisvool läbi hõõglambi hõõgniidi. Kui pinget aku klemmidel vähendatakse, toimub vastupidine protsess. See säilitab stabiilse aku pingetaseme.
Kuidas "plussiga" skeem "ballast"
Tuuleturbiini laadimiskontrolleri "ballasti" veidi moderniseeritud versioon on positiivse juhtimiskontaktiga releekontrolleri teine vooluring. Näiteks sobivad VAZ-i autode releed.
Erinevuseks eelnevast vooluringist on tahkisrelee kasutamine, näiteks GTH6048ZA2 voolutugevusel 60A, transistori asemel. Eelised on ilmsed: vooluahel tundub veelgi lihtsam ja samal ajal on see suurem töökindlus ja tõhusus.
Veel üks lihtne vooluringi disain tuulegeneraatori aku laadimiskontrolleri kokkupanekuks. Ahela efektiivsust ja töökindlust suurendab tahkisrelee kasutamine (+)
Selle lihtsa lahenduse eripäraks on otsene ühendus tuuleturbiini generaatori akuklemmidega. Laadimiskontrolleri juhtmed on ka "istutatud" otse aku kontaktidele.
Tegelikult pole mõlemad vooluringi osad kuidagi ühendatud. Tuulegeneraatori pinge antakse akule pidevalt. Kui aku klemmide pinge ulatub 14,2 W-ni, ühendab tahkisrelee koormuse lähtestamiseks. Nii kaitseb aku ülelaadimise eest seadet.
Siin ei saa liiteseadisena toimida mitte ainult hõõglamp. Täiesti võimalik on ühendada mõni muu seade, mille vooluhulk on kuni 60 A. Näiteks elektriline torukütteseade.
Mis on selles skeemis olulisem - tahkisrelee toimingut iseloomustab sujuvalt suurenev amplituud. Tegelikult on professionaalselt toodetud PWM-kontrolleri mõju ilmne.
Kontrolleri vooluringi keeruline versioon
Kui aku laadimiskontrolleri vooluringi eelmine versioon sarnaneb ainult PWM-seadmega (impulsi laiuse modulatsioon), rakendatakse seda põhimõtet spetsiaalselt.
See kolmefaasilise generaatoriga tuuleturbiini kontrolleriring on mõnevõrra keeruline, kuna see hõlmab mikroskeemide kasutamist - eriti operatsioonvõimendusi koos väljatransistoridega osana TL084 komplektist.
Trükkplaadil ei tundu kõik siiski nii keeruline kui paberilehel.
TL084 mikrokomplekti abil kontrolleri kokkupanekuks tehke ise vooluring. Tööpõhimõte on üles ehitatud ka relee abil režiimide vahetamiseks, kuid piiripunkte on võimalik reguleerida (+)
Nagu eelmistes lahendustes, kasutatakse liiteseadise koormuse lülituselemendina relee. Relee on mõeldud töötamiseks 12-voldise akuga, kuid soovi korral saate valida mudeli 24 vatti.
Ballast on valmistatud võimsa takistuse kujul (mähis keraamilisel nikroomil). Tööpinge vahemiku (11,5-18 W) reguleerimiseks kasutab vooluahel TL084 mikroelektroonilise koostise juhtimisahelasse kuuluvaid muutujatakistusi.
Selline tuuleveski aku laadimiskontroller töötab järgmiselt. Tuulegeneraatorilt saadud kolmefaasiline vool võetakse vastu võimsusdioodide abil.
Dioodi silla väljundis genereeritakse püsiv pinge, mis juhitakse vooluahela sisendisse releekontaktide, täiendava dioodi, aku ja seejärel vooluahelasisese stabilisaatori (78L08) ja koostu TL084 sisendisse.
Päästiku ühele olekule lülitamise hetk määratakse madalama ja ülemise pinge läviväärtuste muutujatakistite (madal V ja kõrge V) väärtuste järgi.
Kuni aku pinge ei ületa 14,2 volti (vastab R kõrge V seadistusväärtusele), laaditakse laadimine. Niipea kui väärtused muutuvad suurenemise suunas, saadab operatiivvõimendi TL084 signaali transistori alusele, mida juhib relee.
Isetehtud toode vastavalt skeemile koos mikrokoostuga TL084. Kõik on äärmiselt lihtne, isegi kvaliteetse trükkplaadi asemel valitakse liigendiga paigaldamiseks mõeldud tahvel. Kodused kujundused rõõmustavad selliseid hetki alati.
Relee käivitub, vooluahela vooluahel katkeb ja sulgeb ballasti takisti. Liiteseadise lähtestamine toimub seni, kuni aku tühjeneb madala V muutuja takisti seadistuse lähedale.
Kui see väärtus on saavutatud, lülitatakse teine operatsioonvõimendi TL084 vooluahel vastupidisesse olekusse. Nii töötab kontroller.
Hiina elektrooniline alternatiiv
Tee-seda-ise tuulegeneraatori kontrolleri tegemine on hinnatud asi. Kuid arvestades elektrooniliste tehnoloogiate arenduse kiirust, kaotab iseseadmise mõte sageli oma asjakohasuse. Lisaks on enamik kavandatud kavasid juba vananenud.
Selgub, et odavam on osta kaasaegsetele elektroonikakomponentidele professionaalselt valmistatud ja kvaliteetse paigaldusega valmistoodet. Näiteks saate Aliexpressist osta mõistliku hinnaga sobiva seadme.
Hiina saidi pakkumiste valik on muljetavaldav. Erineva võimsusega tuulegeneraatorite kontrollereid müüakse hinnaga 1000 rubla. Kui selle summa arvelt üles ehitada, siis pole seade oma kätega kokkupanemisel kindlasti küünal väärt.
Nii on näiteks Hiina portaali pakkumiste hulgas 600-vatise tuuleturbiini mudel. Seade väärtusega 1070 rubla. sobib kasutamiseks 12/24-voldiste akudega, töörežiimis kuni 30 A.
Väga korralik, mõeldud 600-vatisele tuulegeneraatorile, hiina disainiga laadimiskontroller. Sellist seadet saab Hiinast tellida ja posti teel kätte saada umbes pooleteise kuu jooksul
Kvaliteetne ilmastikukontrolli ümbris mõõtmetega 100x90 mm on varustatud võimsa jahutusradiaatoriga. Korpuse disain vastab kaitseklassile IP67. Väliste temperatuuride vahemik on vahemikus - 35 kuni + 75ºС. Kerel kuvatakse tuulegeneraatori olekurežiimide kerge indikaator.
Küsimus on selles, et miks on aega kulutada aega ja vaeva oma kätega lihtsa kujunduse kokkupanemiseks, kui on olemas reaalne võimalus osta midagi sarnast ja tehniliselt tõsist?
Noh, kui sellest mudelist ei piisa, on hiinlastel väga lahedad võimalused. Niisiis märgiti uustulnukate hulgas 2 kW mudelit, mille tööpinge oli 96 volti.
Hiina toode uustulnukate nimekirjast. Tagab aku juhtimise töötades samaaegselt 2 kW tuulegeneraatoriga. Lubatud sisend on kuni 96 volti
Tõsi, selle kontrolleri maksumus on juba viis korda kallim kui eelmine arendus. Kuid jällegi, kui mõõdate oma kätega millegi sarnase valmistamise kulusid, näeb ost välja nagu ratsionaalne otsus.
Hiina tooteid segab ainult see, et kõige ebasobivamatel juhtudel kipuvad nad äkitselt töötamise lõpetama. Seetõttu tuleb ostetud seade sageli meelde tuletada - loomulikult oma kätega. Kuid see on palju lihtsam ja lihtsam kui tuulegeneraatori jaoks laengugeneraatori tegemine oma kätega nullist.
Meie veebisaidil omatehtud toodete armastajatele on saadaval rea artikleid tuulegeneraatorite tootmiseks:
- Tuulegeneraator DIY autogeneraatorilt: tuuleveski monteerimistehnoloogia ja vigade analüüs
- Kuidas ehitada tuulegeneraatori jaoks ise-ise lõiketerad: tuulegeneraatori omavalmistatud labade näited
- Tehke ise pesumasina tuulegeneraator: tuuleveski monteerimisjuhend
- Tuulegeneraatori arvutamine: valemid + arvutamise praktiline näide
Soov koduseks kasutamiseks mõeldud kodutooteid teha on vahel tugevam kui lihtsam lahendus - odava seadme ostmine. Mis sellest sündis, vaata videot:
Hinnates iseseisvalt elektroonika tootmise väljavaateid, olenemata selle eesmärgist, tuleb kokku puutuda mõttega, et "omatehtud" vanus on lõppemas.
Turg on peaaegu iga majapidamistarbe jaoks valmis elektrooniliste seadmete ja moodulkomponentidega üleküllastunud. Elektroonika amatöörhuvilistel on nüüd jäänud vaid üks asi teha - kodukujundajate kokkupanek.
Kas on midagi täiendada või on küsimusi tuulegeneraatori kontrollerite komplekteerimise ja kasutamise kohta? Võite jätta kommentaare, küsida küsimusi ja lisada fotosid omatehtud toodetest - kontaktvorm asub alumises osas.