איך להכין בקר לגנרטור רוח במו ידיך: מכשיר, עקרון הפעולה, דיאגרמת הרכבה

התכנון המכני של גנרטור רוח בצורתו הטהורה הוא רק חלק מתחנת כוח רוח שלמה. מערכת שמיש לחלוטין, בנוסף למבנה המכאני, יש גם מספר רכיבים אלקטרוניים.

לדוגמה, נדרש בקר לגנרטור רוח - מכשיר שתוכנן באופן פונקציונלי לייצב את פרמטרי טעינת הסוללה במהלך פעולת טורבינת הרוח.

בואו להבין אילו פונקציות מבצע המכשיר ונספק דיאגרמות להרכבת הבקר בעצמכם. כמו כן, נתאר את מאפייני העבודה וכדאיות לרכוש יחידת אלקטרונית סינית לטחנת רוח.

מחוללי רוח ובקרי טעינת סוללות

אם אפשר בהחלט לעשות טחנת רוח מכנית בעצמך, האם אפשר לעשות בקר טחנת רוח בעצמך?

כדי לקבל מושג כלשהו לגבי בקרי מחולל רוח ולשחזר בהצלחה ציוד כזה במו ידיך, מידע בסיסי על מכשירים אלה לא יהיה מיותר.

הבקר המשרת סוללות נועד בעיקר לשלוט בתהליך טעינת הסוללה. זהו תפקידו העיקרי, אך יש לחלק אותו באופן מותנה למספר פונקציות משנה.

לדוגמה, פונקציונליות אחת מפקחת על זרם הטעינה וזרם הפריקה העצמית. פונקציונליות נוספת מיישמת פעולות שמטרתן מדידת טמפרטורה ולחץ. השלישי אחראי לפיצוי על ההבדל בזרימות האנרגיה כאשר הסוללה נטענת בו זמנית עם צריכת הזרם על ידי העומס.

בקר טעינת סוללה לגנרטור רוח בעל הספק נמוך. שליטה על כמה פרמטרים של המערכת מתבצעת באמצעות תצוגת LCD מובנית

מכשירים המיוצרים בתעשייה מצוידים בפונקציונליות מלאה. אבל לא ניתן לומר את אותו הדבר על עיצובים חובבים. מכשירים שנעשו על בסיס פתרונות מעגלים פשוטים בבית במו ידיכם הם בקרים שרחוקים מלהיות דגמים מושלמים.

עם זאת, הם עובדים ומאפשרים לך לפעול בצורה פרודוקטיבית למדי סוגים שונים של גנרטורים רוח. ככלל, עיצובים תוצרת בית מיישמים רק פונקציה אחת - הגנה מפני מתח יתר ופריקה עמוקה.

אחת מהווריאציות הרבות של בקרים לטורבינות רוח, תוצרת עצמך. עיצובים כאלה נבדלים על ידי פתרונות טכניים פשוטים והתקנה פשוטה.

מדוע הכנסת בקר למערכת טורבינות רוח היא חובה?

מכיוון שבמצב של חידוש אנרגיה של הסוללה ללא שימוש בבקר, יש לצפות לתוצאות לא נעימות:

1. השפלה של מבנה הסוללה עקב תהליכים כימיים בלתי מבוקרים.
2. עלייה בלתי מבוקרת בלחץ וטמפרטורת האלקטרוליטים.
3. אובדן תכונות טעינת הסוללה עקב השחרור לטווח ארוך.

בקר הטעינה עבור מעגל טורבינת רוח עשוי בדרך כלל בצורה של מודול אלקטרוני נפרד. מודול זה ניתן להסרה ומתנתק במהירות. מכשירים המיוצרים בתעשייה מצוידים בהכרח באינדיקציה של מצבים ומצבים - אור או מועבר חזותית דרך תצוגה.

בפועל, ניתן להשתמש בשני סוגים של מכשירים: אלו המובנים ישירות בתוך בית מחולל הרוח וכאלה המחוברים למצבר.

פתרונות מעגלים להרכבת עשה זאת בעצמך

במשך כל הזמן מאז הופעתו של הראשון טחנות רוח תוצרת בית מספר פתרונות מעגלי הבקר גדל פי כמה. רבים מעיצובי המעגלים רחוקים מלהיות מושלמים, אבל יש כמה אפשרויות שכדאי לשים לב אליהן.

לשימוש ביתי, כמובן, רלוונטיות תוכניות פשוטות הדורשות מעט השקעה כספית, יעילות ואמינות.

בהתבסס על דרישות אלה, אתה יכול להתחיל עם בקר עבור גנרטור רוח, שנוצר על בסיס ווסתי ממסר לרכב. המעגל משתמש גם בממסרים עם מגע בקרה שלילי וגם בממסרים עם מגע בקרה חיובי.

אפשרות זו מושכת עם מספר קטן של חלקים והתקנה פשוטה. אתה צריך רק ממסר אחד, טרנזיסטור כוח אחד (אפקט שדה), נגד אחד.

תרשים בקר שצויר על ידי מהנדס אלקטרוניקה מסוים במו ידיו. הכל כאן פשוט וברור ללא מילים מיותרות. למעשה, כמו ביכולת הייצור של הפתרון עצמו. מינימום חלקים - מקסימום חיסכון (+)

המעגל נקרא "נטל", מכיוון שהוא משתמש בעומס נוסף בצורה של נורת ליבון רגילה. לפיכך, רשימת החלקים תתחדש באלמנט אחד נוסף - מנורה.

נעשה שימוש במנורת רכב 12 וולט (או מספר מנורות), בהתאם לעוצמת המערכת. כמו כן, מותר להשתמש בסוג אחר של התנגדות עומס במקום אלמנט זה: נגד חזק, דוד חשמלי, מאוורר וכו'.

הפעלת מעגל "נטל" עם מינוס

פעולתו של רגולטור ממסר לרכב קשורה ישירות לרמת הטעינה של הסוללה. אם המתח במסופי הסוללה עולה מעל 14.2 וולט, הממסר מופעל ופותח את המעגל השלילי של טרנזיסטור הכוח.

בתורו, נפתח מעבר על הטרנזיסטור, המחבר את מנורת הליבון הישירה לסוללה. כתוצאה מכך, זרם הטעינה משוחרר דרך חוט הלהט של מנורת הליבון. כאשר המתח במסופי הסוללה יורד, התהליך מתהפך. זה מבטיח שרמת מתח סוללה יציבה נשמרת.

איך עובד מעגל "נטל" עם פלוס?

גרסה מודרנית מעט של בקר הטעינה "נטל" עבור טחנת רוח היא המעגל השני על ווסת ממסר עם מגע בקרה חיובית. לדוגמה, ממסרים ממכוניות VAZ מתאימים.

ההבדל מהמעגל הקודם הוא השימוש בממסר מוצק, למשל, GTH6048ZA2 לזרם של 60A במקום טרנזיסטור. היתרונות ברורים: המעגל נראה אפילו יותר פשוט ובו בזמן בעל אמינות ויעילות רבה יותר.

עוד פתרון תכנון מעגל פשוט להרכבת בקר טעינת סוללה של מחולל רוח. היעילות והאמינות של המעגל גדלות עקב השימוש בממסר מוצק (+)

המוזרות של הפתרון הפשוט הזה היא הישיר חיבור למסופים סוללת מחולל טורבינות רוח. גם המוליכים של בקר הטעינה "נטועים" ישירות על מגעי הסוללה.

למעשה, שני החלקים הללו של התוכנית אינם קשורים זה לזה בשום אופן.מתח מחולל הרוח מסופק למצבר ללא הרף. כאשר המתח במסופי הסוללה מגיע ל-14.2 W, ממסר המצב המוצק מחבר את העומס לאיפוס. כך הסוללה מוגנת על ידי המכשיר מפני טעינת יתר.

כאן, לא רק מנורת ליבון יכולה לשמש כעומס נטל. זה בהחלט אפשרי לחבר כל מכשיר אחר המיועד לזרם של עד 60 A. למשל, דוד צינורי חשמלי.

מה שחשוב גם במעגל זה הוא שהפעולה של ממסר המצב המוצק מאופיינת באמפליטודה הגדלה בצורה חלקה. בעיקרו של דבר, ניכרת ההשפעה של בקר PWM המיוצר באופן מקצועי.

גרסה מסובכת של מעגל הבקר

אם הגרסה הקודמת של עיצוב המעגל עבור בקר טעינת הסוללה דומה רק למכשיר PWM (אפנון רוחב דופק), כאן עיקרון זה מיושם באופן ספציפי.

למעגל בקר זה לטחנת רוח עם גנרטור תלת פאזי יש כמה קשיים, שכן הוא כרוך בשימוש במיקרו-מעגלים - בפרט, מגברים תפעוליים על טרנזיסטורי אפקט שדה כחלק ממכלול TL084.

עם זאת, בלוח המעגלים הכל לא נראה מסובך כמו על פיסת נייר.

פתרון מעגלים להרכבת בקר במו ידיכם, באמצעות המיקרו-מכלול TL084. עקרון הפעולה בנוי גם באמצעות ממסר למעבר מצבים, אך ניתן לכוונן את נקודות החיתוך (+)

בדיוק כמו בפתרונות קודמים, ממסר משמש כאלמנט מיתוג לעומס הנטל. הממסר מיועד לעבוד עם סוללת 12 וולט, אך אם תרצה, ניתן לבחור בדגם 24 וואט.

הנגד הנטל עשוי בצורה של התנגדות חזקה (מתפתל על קרמיקה ניכרומית).כדי להתאים את טווח מתח הפעולה (11.5-18 W), המעגל משתמש בנגדים משתנים הכלולים במעגל הבקרה של המכלול המיקרו-אלקטרוני TL084.

בקר טעינת סוללות טחנת רוח זה פועל באופן הבא. הזרם התלת פאזי המתקבל ממחולל הרוח מתוקן על ידי דיודות כוח.

מתח קבוע נוצר ביציאה של גשר הדיודה, אשר מסופק לכניסת המעגל דרך מגעי ממסר, דיודה נוספת, סוללה, ולאחר מכן למייצב במעגל (78L08) ולכניסה של ה- מכלול TL084.

הרגע שבו ההדק עובר לאחד המצבים נקבע על פי ערכי הנגדים המשתנים (V נמוך ו-V גבוה) של סף המתח התחתון והעליון.

כל עוד קיים מתח במסופי הסוללה שאינו עולה על 14.2 וולט (עומד בהגדרת R High V), מתבצעת הטענה. ברגע שהערכים משתנים כלפי מעלה, המגבר התפעולי TL084 מספק אות לבסיס הטרנזיסטור, השולט על הממסר.

מוצר עשה זאת בעצמך המבוסס על ערכת המיקרו-הרכבה TL084. הכל פשוט במיוחד, גם במקום מעגל מודפס איכותי נבחר לוח להרכבה משטחית. עיצובים תוצרת בית תמיד משמחים אותנו ברגעים כאלה.

הממסר מופעל, מעגל החשמל של המעגל נשבר ומקוצר לנגד הנטל. איפוס הנטל מתרחש עד שהסוללה מתרוקנת, קרוב לערך הגדרת הנגד המשתנה V Low.

ברגע שמגיעים לערך זה, המגבר התפעולי השני TL084 מעביר את המעגל למצב הפוך. כך פועל הבקר.

אלטרנטיבה אלקטרונית סינית

הכנת בקר מחולל רוח במו ידיכם היא עניין יוקרתי.אבל בהתחשב במהירות הפיתוח של טכנולוגיות אלקטרוניות, המשמעות של הרכבה עצמית מאבדת לעתים קרובות את הרלוונטיות שלה. בנוסף, רוב התוכניות המוצעות כבר מיושנות.

מתברר שזול יותר לקנות מוצר מוכן, עשוי במקצועיות, עם התקנה באיכות גבוהה, תוך שימוש ברכיבים אלקטרוניים מודרניים. למשל, באליאקספרס תוכלו לרכוש מכשיר מתאים בעלות סבירה.

מגוון ההצעות באתר הסיני מרשים. בקרים עבור גנרטורים רוח עבור רמות כוח שונות נמכרים במחירים החל מ 1000 רובל. בהתבסס על כמות זו, מבחינת הרכבת המכשיר במו ידיכם, המשחק בבירור לא שווה את הנר.

לדוגמה, בין ההצעות של הפורטל הסיני יש דגם לטחנת רוח של 600 וואט. המכשיר עולה 1070 רובל. מתאים לשימוש עם סוללות 12/24 וולט, זרם עבודה עד 30A.

בקר טעינה די הגון מתוצרת סינית המיועד לגנרטור רוח של 600 וואט. מכשיר כזה ניתן להזמין מסין ולקבל בדואר תוך כחודש וחצי

בית בקר איכותי לכל מזג אוויר בגודל 100X90 מ"מ מצויד ברדיאטור קירור חזק. עיצוב הדיור תואם לדרגת הגנה IP67. טווח טמפרטורות חיצוני בין -35 ל-+75ºС. על המארז יש חיווי קל של מצבי מחולל הרוח.

השאלה היא, מה הטעם להשקיע זמן ומאמץ בהרכבת מבנה פשוט במו ידיכם, אם יש הזדמנות אמיתית לקנות משהו דומה ורציני מבחינה טכנית?

ובכן, אם הדגם הזה לא מספיק, לסינים יש כמה אפשרויות ממש מגניבות. כך, בין המגיעים החדשים היה דגם של 2 קילוואט עם מתח הפעלה של 96 וולט.

מוצר סיני מרשימת ההגעה החדשה. מספק בקרת טעינת הסוללה, עובד בשילוב עם גנרטור רוח 2 קילוואט. מקבל מתח כניסה עד 96 וולט

נכון, העלות של הבקר הזה כבר יקרה פי חמישה מהפיתוח הקודם. אבל שוב, אם אתה משווה את העלויות של ייצור משהו דומה במו ידיך, הרכישה נראית כמו החלטה רציונלית.

הדבר היחיד שמבלבל אותנו במוצרים סיניים הוא שהם נוטים להפסיק לפתע לעבוד במקרים הכי לא מתאימים. לכן, לעתים קרובות יש להביא את המכשיר הנרכש לידי מימוש - באופן טבעי, במו ידיכם. אבל זה הרבה יותר קל ופשוט מליצור בקר טעינה של מחולל רוח בעצמך מאפס.

לאוהבי מוצרים תוצרת בית, באתר שלנו יש סדרת מאמרים המוקדשת לייצור גנרטורים רוח:

1. גנרטור רוח עשה זאת בעצמך מגנרטור רכב: טכנולוגיית הרכבת טורבינות רוח וניתוח שגיאות
2. איך לבנות להבים לגנרטור רוח במו ידיך: דוגמאות של להבי טורבינות רוח מתוצרת עצמית
3. גנרטור רוח עשה זאת בעצמך ממכונת כביסה: הוראות להרכבת טחנת רוח
4. איך מחשבים מחולל רוח: נוסחאות + דוגמה מעשית לחישוב

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

הרצון לייצר ציוד לשימוש ביתי במו ידיך לפעמים חזק יותר מהפתרון הפשוט יותר - קניית מכשיר זול. ראו מה יצא מזה בסרטון:

בהערכת הסיכויים לייצור אלקטרוניקה בעצמנו, ללא קשר למטרה שלה, עלינו להתמודד עם הרעיון שעידן ה"תוצרת בית" מגיע לסיומו.

השוק רווי יתר במכשירים אלקטרוניים מוכנים ורכיבים מודולריים כמעט לכל מוצר ביתי.למהנדסי אלקטרוניקה חובבים נותר כעת רק דבר אחד לעשות - להרכיב ערכות בנייה לבית.

יש לכם מה להוסיף, או שיש לכם שאלות לגבי הרכבה ושימוש בבקרים לגנרטור רוח? תוכלו להשאיר הערות, לשאול שאלות ולהוסיף תמונות של המוצרים הביתיים שלכם - טופס יצירת הקשר נמצא בגוש התחתון.