Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü için kontrolör nasıl yapılır: cihaz, çalışma prensibi, montaj şeması

Bir rüzgar jeneratörünün saf haliyle mekanik tasarımı, tam bir rüzgar enerjisi santralinin yalnızca bir parçasıdır. Tamamen kullanılabilir bir sistem, mekanik yapısının yanı sıra bir takım elektronik bileşenlere de sahiptir.

Örneğin, bir rüzgar jeneratörü için bir kontrolör gereklidir - rüzgar türbininin çalışması sırasında akü şarj parametrelerini stabilize etmek için işlevsel olarak tasarlanmış bir cihaz.

Cihazın hangi işlevleri yerine getirdiğini anlayalım ve denetleyiciyi kendiniz monte etmek için diyagramlar sunalım. Ek olarak, işin özelliklerini ve bir yel değirmeni için Çin elektronik ünitesi satın almanın tavsiye edilebilirliğini de özetleyeceğiz.

Rüzgar jeneratörleri ve akü şarj kontrolörleri

Mekanik bir yel değirmenini kendiniz yapmak oldukça mümkünse, yel değirmeni kontrol cihazını kendiniz yapmak mümkün müdür?

Rüzgar jeneratörü kontrolörleri hakkında fikir sahibi olmak ve bu tür ekipmanları kendi ellerinizle başarılı bir şekilde yeniden üretmek için bu cihazlarla ilgili temel bilgiler gereksiz olmayacaktır.

Pillere hizmet veren kontrol cihazı öncelikle pil şarj sürecini kontrol etmek için tasarlanmıştır. Bu onun ana işlevidir, ancak şartlı olarak bir dizi alt işleve bölünmelidir.

Örneğin, bir işlevsellik şarj akımını ve kendi kendine deşarj akımını izler. Başka bir işlevsellik, sıcaklık ve basıncı ölçmeyi amaçlayan eylemleri uygular. Üçüncüsü, pil yükün akım tüketimiyle aynı anda şarj edildiğinde enerji akışlarındaki farkı telafi etmekten sorumludur.

Düşük güçlü bir rüzgar jeneratörü için akü şarj kontrolörü. Bazı sistem parametrelerinin kontrolü yerleşik bir LCD ekran aracılığıyla gerçekleştirilir

Endüstriyel olarak üretilen cihazlar tam işlevsellikle donatılmıştır. Ancak amatör tasarımlar için aynı şeyi söylemek mümkün değil. Evde kendi ellerinizle basit devre çözümleri temelinde yapılan cihazlar, mükemmel modellerden uzak kontrolörlerdir.

Yine de çalışırlar ve oldukça verimli çalışmanıza olanak tanırlar farklı rüzgar jeneratörü türleri. Kural olarak, ev yapımı tasarımlar yalnızca tek bir işlevi yerine getirir - aşırı gerilime ve derin deşarja karşı koruma.

Kendiniz tarafından yapılan rüzgar türbinleri için birçok kontrolör çeşidinden biri. Bu tür tasarımlar, basit teknik çözümler ve basit kurulum ile ayırt edilir.

Rüzgar türbini sistemine bir kontrolörün eklenmesi neden bir zorunluluktur?

Çünkü pilin kontrol cihazı kullanılmadan enerji takviyesi modunda hoş olmayan sonuçlar beklenmelidir:

1. Pil yapısının bozulması Kontrolsüz kimyasal prosesler nedeniyle.
2. Basınçta kontrolsüz artış ve elektrolit sıcaklığı.
3. Pilin şarj özelliğinin kaybı uzun süreli deşarj nedeniyle.

Rüzgar türbini devresinin şarj kontrol cihazı genellikle ayrı bir elektronik modül şeklinde yapılır. Bu modül çıkarılabilir ve bağlantısı hızla kesilebilir. Endüstriyel olarak üretilen cihazlar mutlaka modların ve durumların bir göstergesiyle donatılmıştır - ışıklı veya bir ekran aracılığıyla görsel olarak iletilen.

Pratikte iki tür cihaz kullanılabilir: doğrudan rüzgar jeneratörü mahfazasına yerleştirilenler ve aküye bağlananlar.

DIY montajı için devre çözümleri

İlkinin ortaya çıkışından bu yana her zaman ev yapımı yel değirmenleri kontrolör devresi çözümlerinin sayısı kat kat arttı. Devre tasarımlarının çoğu mükemmel olmaktan uzaktır ancak dikkat etmeniz gereken bazı seçenekler vardır.

Ev içi kullanım için elbette çok az finansal yatırım gerektiren, etkili ve güvenilir olan basit planlar uygundur.

Bu gereksinimlere dayanarak, araba röle regülatörleri temelinde oluşturulan bir rüzgar jeneratörü kontrol cihazıyla başlayabilirsiniz. Devre, hem negatif kontrol kontağı olan röleleri hem de pozitif kontrol kontağı olan röleleri kullanır.

Bu seçenek az sayıda parça ve basit kurulumla dikkat çekiyor. Yalnızca bir röleye, bir güç transistörüne (alan etkisi), bir rezistöre ihtiyacınız vardır.

Belirli bir elektronik mühendisinin kendi elleriyle çizdiği kontrolör diyagramı. Burada her şey gereksiz kelimeler olmadan basit ve anlaşılır. Aslında çözümün kendisinin üretilebilirliği gibi. Minimum parça – maksimum tasarruf (+)

Sıradan bir akkor ampul şeklinde ek bir yük kullandığı için devreye "balast" adı verilir. Böylece, parça listesi bir öğe daha - bir lamba ile doldurulacaktır.

Sistemin gücüne bağlı olarak 12 voltluk bir otomotiv lambası (veya birkaç lamba) kullanılır. Bu eleman yerine farklı tipte bir yük direncinin kullanılmasına da izin verilir: güçlü bir direnç, elektrikli ısıtıcı, fan vb.

“Balast” devresinin eksi ile çalışması

Bir otomobil röle regülatörünün hareketi doğrudan akünün şarj seviyesiyle ilgilidir. Akü terminallerindeki voltaj 14,2 voltun üzerine çıkarsa röle devreye girer ve güç transistörünün negatif devresini açar.

Buna karşılık, transistörde doğrudan akkor lambayı aküye bağlayan bir geçiş açılır. Sonuç olarak, şarj akımı akkor lambanın filamanı üzerinden boşaltılır. Akü terminallerindeki voltaj azaldığında süreç tersine döner. Bu, istikrarlı bir akü voltajı seviyesinin korunmasını sağlar.

Artı içeren bir “balast” devresi nasıl çalışır?

Bir yel değirmeni için "balast" şarj kontrol cihazının biraz modernize edilmiş bir versiyonu, pozitif kontrol kontağı olan bir röle regülatöründeki ikinci devredir. Örneğin VAZ arabalarının röleleri uygundur.

Önceki devreden farkı, transistör yerine 60A akım için katı hal rölesinin, örneğin GTH6048ZA2'nin kullanılmasıdır. Avantajları açıktır: Devre daha da basit görünür ve aynı zamanda daha fazla güvenilirliğe ve verimliliğe sahiptir.

Rüzgar jeneratörü akü şarj kontrol cihazının montajı için başka bir basit devre tasarımı çözümü. Katı hal rölesinin (+) kullanılması nedeniyle devrenin verimliliği ve güvenilirliği arttırılmıştır.

Bu basit çözümün özelliği doğrudan terminallere bağlantı rüzgar türbini jeneratör bataryası. Şarj kontrol cihazının iletkenleri de doğrudan akü kontaklarına "yerleştirilmiştir".

Aslında şemanın bu bölümlerinin her ikisinin de birbiriyle hiçbir şekilde bağlantısı yoktur.Rüzgar jeneratöründen gelen voltaj aküye sürekli olarak beslenir. Akü terminallerindeki voltaj 14,2 W'a ulaştığında, katı hal rölesi yükü sıfırlamaya bağlar. Bu sayede pil, cihaz tarafından aşırı şarja karşı korunur.

Burada sadece akkor lamba değil, balast yükü görevi görebilir. 60 A'ya kadar akım için tasarlanmış başka herhangi bir cihazı bağlamak oldukça mümkündür. Örneğin, elektrikli borulu ısıtıcı.

Bu devrede ayrıca önemli olan, katı hal rölesinin hareketinin düzgün bir şekilde artan genlik ile karakterize edilmesidir. Özünde, profesyonelce üretilmiş bir PWM kontrol cihazının etkisi açıktır.

Kontrolör devresinin karmaşık bir versiyonu

Akü şarj kontrol cihazının devre tasarımının önceki versiyonu yalnızca bir PWM (darbe genişliği modülasyonu) cihazına benziyorsa, burada bu prensip özel olarak uygulanmıştır.

Üç fazlı jeneratöre sahip bir yel değirmeni için bu kontrol devresi bazı zorluklara sahiptir, çünkü mikro devrelerin, özellikle de TL084 düzeneğinin bir parçası olarak alan etkili transistörler üzerindeki işlemsel yükselteçlerin kullanımını içerir.

Ancak devre kartında her şey bir kağıt parçasındaki kadar karmaşık görünmüyor.

TL084 mikro montajını kullanarak bir kontrol cihazını kendi ellerinizle monte etmek için devre çözümü. Çalışma prensibi de modları değiştirmek için bir röle kullanılarak oluşturulmuştur, ancak kesme noktalarını (+) ayarlamak mümkündür

Önceki çözümlerde olduğu gibi balast yükü için anahtarlama elemanı olarak bir röle kullanılıyor. Röle 12 voltluk pil ile çalışacak şekilde tasarlanmıştır ancak istenirse 24 wattlık modeli de tercih edebilirsiniz.

Balast direnci, güçlü bir direnç (nikrom seramik üzerine sarım) şeklinde yapılır.Çalışma voltajı aralığını (11,5-18 W) ayarlamak için devre, TL084 mikroelektronik düzeneğin kontrol devresinde bulunan değişken dirençleri kullanır.

Bu yel değirmeni akü şarj kontrolörü aşağıdaki gibi çalışır. Rüzgar jeneratöründen alınan üç fazlı akım, güç diyotları tarafından düzeltilir.

Röle kontakları, ek bir diyot, bir pil aracılığıyla devrenin girişine ve ardından devre içi stabilizatöre (78L08) ve girişine sağlanan diyot köprüsünün çıkışında sabit bir voltaj üretilir. TL084 montajı.

Tetikleyicinin durumlardan birine geçtiği an, alt ve üst voltaj eşiklerinin değişken dirençlerinin (Düşük V ve Yüksek V) değerleri ile belirlenir.

Akü terminallerinde 14,2 volt'u aşmayan (R Yüksek V ayarını karşılayan) voltaj olduğu sürece şarj işlemi gerçekleştirilir. Değerler yukarı doğru değiştiğinde işlemsel yükselteç TL084, röleyi kontrol eden transistörün tabanına bir sinyal sağlar.

TL084 mikro montaj şemasını temel alan kendin yap ürünü. Her şey son derece basit, hatta yüksek kaliteli bir baskılı devre kartı yerine yüzeye montaj için bir kart seçildi. Ev yapımı tasarımlar bu gibi anlarda bizi her zaman mutlu eder.

Röle etkinleştirilir, devrenin güç devresi kesilir ve balast direncine kısa devre yapılır. Balast sıfırlama işlemi, akü boşalana kadar, yani Düşük V değişken direnç ayar değerine yakın bir sürede gerçekleşir.

Bu değere ulaşıldığında ikinci operasyonel amplifikatör TL084 devreyi ters duruma geçirir. Kontrolör bu şekilde çalışır.

Çin elektronik alternatifi

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü kontrolörü yapmak prestijli bir konudur.Ancak elektronik teknolojilerin gelişme hızı göz önüne alındığında, kendi kendine montajın anlamı çoğu zaman geçerliliğini yitirmektedir. Ayrıca önerilen planların çoğu zaten geçerliliğini yitirmiştir.

Modern elektronik bileşenler kullanılarak, yüksek kaliteli kurulumla profesyonelce yapılmış hazır bir ürün satın almak daha ucuza çıkıyor. Örneğin, uygun bir cihazı Aliexpress'den makul bir maliyetle satın alabilirsiniz.

Çin web sitesindeki tekliflerin çeşitliliği etkileyici. Rüzgar jeneratörleri için çeşitli güç seviyelerindeki kontrolörler 1000 ruble'den başlayan fiyatlarla satılmaktadır. Bu miktara göre, cihazı kendi ellerinizle monte etmek açısından oyun açıkça muma değmez.

Örneğin Çin portalının teklifleri arasında 600 watt'lık bir yel değirmeni modeli var. Cihazın maliyeti 1070 ruble. 12/24 volt akülerle kullanıma uygundur, çalışma akımı 30 A'e kadardır.

600 watt'lık bir rüzgar jeneratörü için tasarlanmış oldukça iyi, Çin yapımı bir şarj kontrol cihazı. Böyle bir cihaz Çin'den sipariş edilebilir ve yaklaşık bir buçuk ay içinde posta yoluyla alınabilir.

100x90 mm ölçülerindeki yüksek kaliteli, her türlü hava koşuluna uygun kontrol ünitesi muhafazası, güçlü bir soğutma radyatörüyle donatılmıştır. Muhafaza tasarımı IP67 koruma sınıfına uygundur. Dış sıcaklık aralığı – 35 ila +75°С arasındadır. Muhafaza üzerinde rüzgar jeneratörü durum modlarının ışıklı bir göstergesi bulunmaktadır.

Soru şu: Benzer ve teknik olarak ciddi bir şey satın almak için gerçek bir fırsat varsa, basit bir yapıyı kendi ellerinizle birleştirmek için zaman ve çaba harcamanın anlamı nedir?

Eğer bu model yeterli değilse, Çinlilerin gerçekten harika seçenekleri var. Böylece yeni gelenler arasında 96 volt çalışma voltajına sahip 2 kW'lık bir model vardı.

Yeni gelenler listesinden Çin ürünü. 2 kW rüzgar jeneratörü ile birlikte çalışarak akü şarj kontrolü sağlar. 96 volta kadar giriş voltajını kabul eder

Doğru, bu denetleyicinin maliyeti zaten önceki geliştirmeden beş kat daha pahalı. Ancak yine de benzer bir şeyi kendi elinizle üretmenin maliyetlerini karşılaştırırsanız, satın alma mantıklı bir karar gibi görünüyor.

Çin ürünleriyle ilgili kafamızı karıştıran tek şey, en uygunsuz durumlarda aniden çalışmayı bırakma eğiliminde olmalarıdır. Bu nedenle, satın alınan cihazın çoğu zaman - doğal olarak kendi ellerinizle - hayata geçirilmesi gerekir. Ancak bu, rüzgar jeneratörü şarj kontrol cihazını sıfırdan kendiniz yapmaktan çok daha kolay ve basittir.

Ev yapımı ürünleri sevenler için web sitemizde rüzgar jeneratörlerinin imalatına yönelik bir dizi makale bulunmaktadır:

1. Bir araba jeneratöründen kendin yap rüzgar jeneratörü: rüzgar türbini montaj teknolojisi ve hata analizi
2. Kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü için kanatlar nasıl yapılır: kendi kendine yapılan rüzgar türbini kanatlarının örnekleri
3. Bir çamaşır makinesinden kendin yap rüzgar jeneratörü: yel değirmeni montajı için talimatlar
4. Rüzgar jeneratörü nasıl hesaplanır: formüller + pratik hesaplama örneği

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Evde kullanım için ekipmanı kendi ellerinizle yapma arzusu bazen daha basit bir çözümden - ucuz bir cihaz satın almaktan daha güçlüdür. Videoda bundan ne çıktığını görün:

Amacı ne olursa olsun elektronik üretiminin olanaklarını kendi başımıza değerlendirdiğimizde, “ev yapımı” çağının sona erdiği fikriyle yüzleşmemiz gerekiyor.

Pazar, hemen hemen her ev ürünü için hazır elektronik cihazlar ve modüler bileşenlerle aşırı doymuş durumda.Amatör elektronik mühendislerinin artık yapacak tek bir işi kaldı: ev inşaat kitlerini monte etmek.

Eklemek istediğiniz bir şey var mı veya rüzgar jeneratörü için kontrolörlerin montajı ve kullanımı hakkında sorularınız mı var? Yorum bırakabilir, soru sorabilir ve ev yapımı ürünlerinizin fotoğraflarını ekleyebilirsiniz - iletişim formu alt bloktadır.