Vēja ģeneratora mehāniskā konstrukcija tīrā veidā ir tikai pilnvērtīgas vēja enerģijas instalācijas daļa. Papildus mehāniskajai konstrukcijai pilnībā funkcionējošai sistēmai ir arī vairākas elektroniskas sastāvdaļas.
Tātad, piemēram, ir nepieciešams vēja ģeneratora kontrolieris - ierīce, kas funkcionāli paredzēta akumulatora uzlādes parametru stabilizēšanai vēja turbīnas darbības laikā.
Mēs izdomāsim, kādas funkcijas ierīce veic, un ar savām rokām sniegsim kontroliera montāžas shēmas. Turklāt mēs ieskicējam darba iezīmes un vēlamību iegādāties ķīniešu elektronisko bloku vēja turbīnai.
Vēja ģeneratori un akumulatoru lādētāji
Ja mehānisku vējdzirnavu ir pilnīgi iespējams izgatavot pats, vai ir iespējams pats izgatavot vējdzirnavu kontrolieri?
Lai būtu kāda ideja par vēja ģeneratoru kontrolieriem un veiksmīgi reproducētu šādu aprīkojumu ar savām rokām, pamatinformācija par šīm ierīcēm nebūs lieka.
Attēlu galerija
Foto no
Vējdzirnavas - strāvas ģeneratoru stacijas, kas nodrošina iespēju saņemt enerģiju vietās, kas atrodas tālu no infrastruktūras: kalnu nometnēs, neelektrificētos ciematos, pagaidu stāvvietā
Vienības, kas atšķiras ar konstruktīviem risinājumiem, rada enerģiju, izmantojot neizmērojamo atmosfēras masu kustības potenciālu
Diemžēl zaļās enerģijas piegādātāji vēl neražo pietiekami daudz enerģijas, lai segtu visas mājas iedzīvotāju vajadzības. Tā kā tos izmanto kā papildu avotus gan kompleksā, gan atsevišķi
Lai darbinātu vairākas sadzīves ierīces, vēja turbīnu var pieslēgt tieši patērētājiem. Tomēr šis lēmums ir neracionāls, jo vēja spēku nevar kontrolēt. Lai stabilizētu strāvas padevi, nepieciešams kontrolieris
Ja ir uzstādīts "zaļo" sistēmu komplekts, lai segtu enerģijas izmaksas mājās, tiek izmantots kopējs aprīkojuma komplekts, ieskaitot kontrolieri, kas apkalpo gan saules paneļus, gan vēja turbīnu
Kontroliera darbība aprīkojuma kompleksā sastāv no uzlādes līmeņa regulēšanas ar balastu. Tas ierobežo spriegumu, kad tas tiek pārsniegts, un kritiena gadījumā pārslēdz sistēmu uz ABA
Kontrolieris novērš akumulatoru vārīšanos, aizsargā aprīkojumu no pārkaršanas un priekšlaicīgas kļūmes
Lai kontrolētu autonomas elektrostacijas darbību un uzraudzītu iekārtas stāvokli, ieteicams ķēdē iekļaut enerģijas skaitītāju
Elektroenerģijas ražošana tūrisma kompleksā
Vertikāls lāpstiņas vēja ģenerators
Vējdzirnavu un saules paneļu komplekss
Kontroliera modelis parastajai vējdzirnavai
Autonomā elektrostacijas iekārta
Ierīces zaļo elektrostaciju apkalpošanai
Baterijas enerģijas uzkrāšanai
Strāvas mērītājs elektrostacijas darbības uzraudzībai
Kontrolieris, kas apkalpo baterijas, galvenokārt ir paredzēts akumulatora uzlādes procesa vadīšanai. Šī ir tā galvenā funkcija, taču to nosacīti vajadzētu sadalīt vairākās apakšfunkcijās.
Piemēram, viens funkcionāls uzrauga uzlādes strāvu un pašizlādes strāvu. Cits funkcionāls ievieš darbības, kuru mērķis ir temperatūras un spiediena mērīšana. Trešais ir atbildīgs par enerģijas plūsmu starpības kompensēšanu, kad akumulators tiek uzlādēts vienlaikus ar pašreizējo slodzes patēriņu.
Akumulatora uzlādes kontrolieris mazam enerģijas vēja ģeneratoram. Dažu sistēmas parametru uzraudzība tiek veikta caur iebūvēto LCD
Rūpnieciskās ražošanas ierīces ir apveltītas ar pilnu funkcionalitāti. Bet to nevar teikt par amatieru dizainparaugiem. Ierīces, kas izgatavotas, pamatojoties uz vienkāršākajiem ķēžu risinājumiem mājās ar savām rokām, ir kontrolieri, kas ir tālu no ideāliem modeļiem.
Neskatoties uz to, tie darbojas un diezgan produktīvi ļauj jums darbināt dažāda veida vēja ģeneratorus. Parasti pašizveidotās konstrukcijās tiek īstenota tikai viena funkcija - aizsardzība pret pārspriegumu un no dziļas izlādes.
Viena no daudzajām vējdzirnavu kontrolieru variācijām. Šādas konstrukcijas izceļas ar vienkāršiem tehniskiem risinājumiem un vienkāršāku instalācijas izpildi
Kāpēc regulatora ieviešana vējdzirnavu sistēmā ir obligāta?
Tā kā akumulatora ieslēgšanas režīmā, neizmantojot kontrolieri, ir sagaidāmas nepatīkamas sekas:
- Akumulatora struktūras pasliktināšanās nekontrolētu ķīmisko procesu dēļ.
- Nekontrolēts spiediena pieaugums un elektrolīta temperatūra.
- Zaudē akumulatora uzlādēšanas īpašības saistībā ar ilgstošu izlādi.
Maksas kontrolieris vēja ģeneratora shēmai, kā likums, ir atsevišķa elektroniska moduļa formā. Šis modulis ir noņemams un ātri atvienojams. Rūpnieciski ražotās ierīces obligāti ir aprīkotas ar režīmu un apstākļu indikāciju - gaismas vai vizuāli pārraidītas caur displeju.
Praksē var izmantot divu veidu ierīces - iebūvēt tieši vēja ģeneratora korpusā un savienot ar akumulatoru.
DIY montāžas risinājumi
Visu laiku kopš pirmo mājās gatavoto vējdzirnavu parādīšanās kontrolieru ķēžu risinājumu skaits ir pieaudzis daudzkārt. Daudzi no shēmas dizainparaugiem nebūt nav ideāli, taču ir arī tādas iespējas, kurām jums jāpievērš uzmanība.
Vietējam patēriņam, protams, svarīgas ir vienkāršas shēmas, kurām nepieciešami mazi finanšu ieguldījumi, efektīvas un uzticamas.
Balstoties uz šīm prasībām, jūs varat sākt ar vēja ģeneratora kontrolieri, kas izveidots, pamatojoties uz automašīnu releju kontrolieriem. Ķēdē ir piemērojami abi releji ar negatīvu vadības kontaktu un releji ar pozitīvu vadības kontaktu.
Šī opcija piesaista ar nelielu detaļu skaitu un vienkāršu uzstādīšanu. Tam būs nepieciešams tikai viens relejs, viens jaudas tranzistors (lauks), viens rezistors.
Kontroliera ķēde, ko savās rokās uzzīmējis noteikts elektronikas inženieris. Šeit viss ir vienkāršs un skaidrs, bez vārda. Faktiski, tāpat kā pašā tehnoloģiskajā lēmumā. Minimālā informācija - maksimālais ietaupījums (+)
Shēmu sauc par "balastu", jo tā izmanto papildu slodzi parastās kvēlspuldzes formā. Tādējādi detaļu sarakstu papildinās ar citu elementu - lampu.
Automašīnas lukturis (vai vairāki lukturi) ir 12 volti atkarībā no sistēmas jaudas. Arī šī elementa vietā ir pieļaujams izmantot cita veida slodzes pretestību: jaudīgu pretestību, elektrisko sildītāju, ventilatoru utt.
"Balasta" shēmas darbs ar mīnusu
Automašīnas releja regulatora darbība ir tieši saistīta ar akumulatora uzlādes līmeni. Ja spriegums akumulatora spailēs palielinās virs 14,2 voltiem, relejs ieslēdzas un atver strāvas tranzistora negatīvo ķēdi.
Savukārt uz tranzistora atveras krustojums, ar akumulatoru savienojot tiešu kvēlspuldzi. Tā rezultātā caur kvēlspuldzes kvēldiegu tiek izlādēta uzlādes strāva. Samazinot spriegumu akumulatora spailēs, notiek apgrieztais process. Tas uztur stabilu akumulatora sprieguma līmeni.
Kā notiek "balasta" shēma ar plusu
Nedaudz modernizēta vēja turbīnas "balasta" uzlādes regulatora versija ir otrā releja kontroliera ķēde ar pozitīvu vadības kontaktu. Piemēram, ir piemēroti VAZ automašīnu releji.
Atšķirība no iepriekšējās shēmas ir cietvielu releja, piemēram, GTH6048ZA2 izmantošana ar strāvu 60A tranzistora vietā. Priekšrocības ir acīmredzamas: ķēde izskatās vēl vienkāršāka un tajā pašā laikā tai ir lielāka uzticamība un efektivitāte.
Vēl viena vienkārša ķēdes konstrukcija vēja ģeneratora akumulatora uzlādes kontroliera montāžai. Ķēdes efektivitāti un uzticamību uzlabo cietvielu relejs (+)
Šī vienkāršā risinājuma iezīme ir tiešs savienojums ar vēja turbīnas ģeneratora akumulatora spailēm. Arī uzlādes regulatora vadītāji tiek "stādīti" tieši uz akumulatora kontaktiem.
Faktiski abas šīs ķēdes daļas nekādā veidā nav savstarpēji savienotas. Spriegums no vēja ģeneratora tiek nepārtraukti piegādāts akumulatoram. Kad spriegums akumulatora spailēs sasniedz 14,2 W, cietvielu relejs savieno slodzi, lai tā tiktu atiestatīta. Tātad akumulatoru ierīce aizsargā no pārmērīgas uzlādes.
Šeit ne tikai kvēlspuldze var darboties kā balasta krava. Ir pilnīgi iespējams savienot jebkuru citu ierīci, kuras nominālā strāva ir līdz 60 A. Piemēram, elektrisks cauruļveida sildītājs.
Kas šajā shēmā ir svarīgāks - cietvielu releja darbību raksturo vienmērīgi pieaugoša amplitūda. Faktiski profesionāli izgatavota PWM kontroliera ietekme ir acīmredzama.
Sarežģīta kontroliera ķēdes versija
Ja iepriekšējā akumulatora uzlādes kontroliera ķēdes konstrukcijas versija atgādina tikai PWM ierīci (impulsa platuma modulācija), šeit šis princips tiek īstenots īpaši.
Šī vēja turbīnas kontrollera ķēde ar trīsfāzu ģeneratoru dažās grūtībās atšķiras, jo tā ir saistīta ar mikroshēmu izmantošanu - it īpaši operatīvajiem pastiprinātājiem, kas izmanto lauka efekta tranzistorus kā daļu no TL084 montāžas.
Tomēr uz shēmas plates viss neizskatās tik sarežģīti kā uz papīra loksnes.
Veiciet kontrolierīces montāžas shēmu, izmantojot TL084 mikromontēšanu. Darbības princips ir izveidots arī, izmantojot releju, lai pārslēgtu režīmus, taču ir iespējams pielāgot izslēgšanas punktus (+)
Tāpat kā iepriekšējos risinājumos, relejs tiek izmantots kā pārslēgšanas elements balasta slodzei. Relejs ir paredzēts darbam ar 12 voltu akumulatoru, bet, ja vēlaties, varat izvēlēties modeli 24 vati.
Balasts ir izgatavots spēcīgas pretestības formā (tinums uz keramikas nihroma). Darbības sprieguma diapazona (11,5-18 W) pielāgošanai ķēdē tiek izmantoti mainīgi rezistori, kas iekļauti TL084 mikroelektronikas montāžas vadības ķēdē.
Šāds vējdzirnavu akumulatora uzlādes kontrolieris darbojas šādi. Trīsfāzu strāvu, kas saņemta no vēja ģeneratora, koriģē ar enerģijas diodēm.
Diodes tilta izejā tiek ģenerēts nemainīgs spriegums, kas caur releja kontaktiem tiek padots ķēdes ieejai, papildu diodei, akumulatoram un pēc tam - ieejas ķēdes stabilizatoram (78L08) un montāžas ieejai TL084.
Brīdi, kad sprūda tiek ieslēgta vienā no stāvokļiem, nosaka ar zemākā un augšējā sprieguma sliekšņa mainīgo pretestību (zems V un augsts V) vērtībām.
Kamēr spriegums akumulatora spailēs nepārsniedz 14,2 voltus (atbilst R High V iestatījuma vērtībai), tiek veikta uzlāde. Tiklīdz vērtības mainās pieauguma virzienā, darbības pastiprinātājs TL084 nosūta signālu uz tranzistora pamatni, kuru kontrolē relejs.
Pašizgatavots produkts saskaņā ar shēmu ar mikro montāžu TL084. Viss ir ārkārtīgi vienkāršs, pat augstas kvalitātes iespiedshēmas plates vietā tiek izvēlēts dēlis eņģu uzstādīšanai. Pašmāju dizaini vienmēr priecē šādus mirkļus.
Relejs tiek iedarbināts, ķēdes barošanas ķēde pārtrūkst un aizveras uz balasta rezistoru. Balasta atiestatīšana notiek, līdz akumulators ir izlādējies tuvu zema V mainīgā rezistora iestatījumiem.
Kad šī vērtība ir sasniegta, otrā darbības pastiprinātāja TL084 ķēde pārslēdzas atpakaļgaitā. Tādējādi darbojas kontrolieris.
Ķīniešu elektroniskā alternatīva
Vēja ģeneratora kontroliera pagatavošana pats - tā ir prestiža lieta. Bet, ņemot vērā elektronisko tehnoloģiju attīstības ātrumu, bieži vien montāžas jēga zaudē savu nozīmi. Turklāt lielākā daļa ierosināto shēmu jau ir novecojušas.
Izrādās, ka lētāk ir iegādāties gatavu produktu, kas izgatavots profesionāli, ar augstas kvalitātes uzstādīšanu, uz moderniem elektroniskiem komponentiem. Piemēram, vietnē Aliexpress par pieņemamām cenām varat iegādāties piemērotu ierīci.
Piedāvājumu klāsts Ķīnas vietnē ir iespaidīgs. Kontrolierīces vēja ģeneratoriem dažādiem jaudas līmeņiem tiek pārdoti par cenu 1000 rubļu. Ja jūs veidojat šo summu, runājot par ierīces salikšanu ar savām rokām, spēle noteikti nav sveces vērta.
Tā, piemēram, starp ķīniešu portāla piedāvājumiem ir 600 vatu vēja turbīnas modelis. Ierīce 1070 rubļu vērtībā. piemērots darbam ar 12/24 voltu akumulatoriem, darba strāvas režīmā līdz 30 A.
Ļoti pieklājīgs, paredzēts 600 vatu vēja ģeneratoram, ķīniešu dizaina uzlādes kontrolierim. Šādu ierīci var pasūtīt no Ķīnas un saņemt pa pastu aptuveni pusotra mēneša laikā
Kvalitatīvs jebkura laika apstākļu kontroliera korpuss ar izmēru 100x90 mm ir aprīkots ar jaudīgu dzesēšanas radiatoru. Korpusa dizains atbilst IP67 aizsardzības klasei. Ārējās temperatūras diapazons ir no - 35 līdz + 75ºС. Uz ķermeņa tiek parādīta gaismas norāde par vēja ģeneratora stāvokļa režīmiem.
Jautājums ir, kāds ir iemesls tērēt laiku un pūles vienkārša dizaina salikšanai ar savām rokām, ja ir reāla iespēja iegādāties kaut ko līdzīgu un tehniski nopietnu?
Nu, ja ar šo modeli nepietiek, ķīniešiem ir ļoti foršas iespējas. Tātad starp jaunpienācējiem tika atzīmēts 2 kW modelis ar darba spriegumu 96 volti.
Ķīniešu produkts no jauno ierašanās saraksta. Nodrošina akumulatora vadību, strādājot vienlaikus ar 2 kW vēja ģeneratoru. Pieņem līdz 96 voltu ieeju
Tiesa, šī kontroliera izmaksas jau ir piecas reizes dārgākas nekā iepriekšējās izstrādes. Bet tad atkal, ja jūs izmērāt kaut kā līdzīga ražošanas izmaksas ar savām rokām, pirkums izskatās kā racionāls lēmums.
Vienīgais, kas mulsina Ķīnas produktus, ir tas, ka visnepiemērotākajos gadījumos tie mēdz pēkšņi pārtraukt darbu. Tāpēc iegādātā ierīce bieži nākas ienākt prātā - dabiski, ar savām rokām. Bet tas ir daudz vienkāršāk un vienkāršāk nekā veikt vēja ģeneratora uzlādes ģeneratoru ar savām rokām no nulles.
Mājas lapu izstrādājumu cienītājiem mūsu vietnē ir virkne rakstu, kas veltīti vēja ģeneratoru ražošanai:
- DIY vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora: vējdzirnavu montāžas tehnoloģija un kļūdu analīze
- Kā uzbūvēt lāpstiņas vēja ģeneratoram: pašgatavotu lāpstiņu piemēri vēja turbīnai
- Vēja ģenerators, ko var izgatavot pats - no veļas mašīnas: montāžas instrukcijas vējdzirnavām
- Kā aprēķināt vēja ģeneratoru: formulas + praktisks aprēķina piemērs
Vēlme izgatavot mājās gatavotu aprīkojumu lietošanai mājās dažreiz ir spēcīgāka par vienkāršāku risinājumu - lētas ierīces iegādi. Kas no tā nāca, skat. Video:
Neatkarīgi no tā mērķa, patstāvīgi novērtējot elektronikas ražošanas iespējas, nākas sastapties ar domu, ka “pašdarinātu” vecums beidzas.
Tirgus ir pārsātināts ar gatavām elektroniskām ierīcēm un moduļu komponentiem gandrīz katram mājsaimniecības izstrādājumam. Elektronikas amatieru entuziastiem tagad atliek tikai viena lieta - salikt mājas dizainerus.
Vai ir ko papildināt, vai ir kādi jautājumi par vēja ģeneratora kontrolleru uzstādīšanu un izmantošanu? Jūs varat atstāt komentārus, uzdot jautājumus un pievienot savu mājās gatavotu izstrādājumu fotoattēlus - kontakta forma atrodas apakšējā blokā.