העיצוב המכני של מחולל הרוח בצורתו הטהורה הוא רק חלק ממתקן כוח רוח מלא. בנוסף לתכנון המכני, למערכת התפעולית המלאה ישנם מספר רכיבים אלקטרוניים.
כך, למשל, יש צורך בבקר לגנרטור רוח - מכשיר שתוכנן באופן פונקציונלי לייצב את פרמטרי טעינת הסוללה במהלך פעולת טורבינת רוח.
אנו נברר אילו פונקציות מבצע המכשיר וניתן את דיאגרמות ההרכבה של הבקר במו ידינו. בנוסף, אנו מתארים את תכונות העבודה והרצון לרכוש יחידה אלקטרונית סינית לטורבינת רוח.
גנרטורים רוח ובקרי טעינה של סוללה
אם ניתן לבצע טחנת רוח מכנית לחלוטין לבד, האם ניתן ליצור בקר טחנת רוח במו ידיכם?
כדי שיהיה לך מושג לגבי בקרי גנרטורי הרוח ולהעתיק בהצלחה ציוד כזה במו ידיך, מידע בסיסי על מכשירים אלה לא יהיה מיותר.
גלריית תמונות
תמונה מאת
טחנות רוח - מתקנים המייצרים זרם המספקים את היכולת לקבל אנרגיה במקומות מרוחקים מהתשתית: מחנות הרים, כפרים לא מחשמלים, חניה זמנית
יחידות השונות בפתרונות קונסטרוקטיביים מייצרות אנרגיה תוך שימוש בפוטנציאל הבלתי נדלה של תנועת המונים האטמוספירה
לרוע המזל ספקי האנרגיה הירוקה עדיין אינם מייצרים מספיק אנרגיה בכדי לכסות את כל צרכי דיירי הבית. מכיוון שהם משמשים כמקורות נוספים הן במתחם והן בנפרד
להפעלת מספר מכשירי חשמל ביתיים, ניתן לחבר טורבינת רוח ישירות לצרכנים. עם זאת, החלטה זו אינה הגיונית, מכיוון לא ניתן לשלוט על כוח הרוח. כדי לייצב את אספקת הזרם אתה זקוק לבקר
אם מותקנת מערכת של מערכות "ירוקות" בכדי לכסות את עלויות האנרגיה בבית, משתמשים במערכת ציוד משותפת הכוללת בקר המשמש הן פאנלים סולאריים והן טורבינת רוח
פעולת הבקר במתחם הציוד מורכבת בוויסות נטל של כמות הטעינה. זה מגביל את המתח כאשר חורג ממנו ומעביר את המערכת ל- ABA במקרה של נפילה
הבקר מונע הרתחת מצברים, מגן על ציוד מפני התחממות יתר וכישלון מוקדם
על מנת לשלוט על הפעלת תחנת כוח אוטונומית ולעקוב אחר מצב הציוד, מומלץ לכלול מד כוח במעגל
ייצור חשמל במתחם תיירות
מחולל רוח אנכי להב
קומפלקס של טחנות רוח ופאנלים סולאריים
דגם בקר לטחנת רוח רגילה
ציוד תחנת כוח אוטונומית
התקנים לשירותי תחנות כוח ירוקות
מצברים לאחסון אנרגיה
מד כוח לניטור תפעול תחנת כוח
הבקר המשרת את הסוללות נועד בעיקר לשלוט בתהליך טעינת הסוללה. זהו תפקידו העיקרי, אך יש לחלק אותו באופן מותנה למספר תפקודי משנה.
לדוגמה, פונקציונלי אחד עוקב אחר זרם הטעינה וזרם הפריקה העצמית. פונקציונלי נוסף מבצע פעולות שמטרתן מדידת טמפרטורה ולחץ. השלישית אחראית לפצות על ההבדל בזרימת האנרגיה כאשר הסוללה נטענת במקביל לצריכה הנוכחית בעומס.
בקר טעינת סוללה לגנרטור רוח כוח קטן. מעקב אחר פרמטרי מערכת מתבצע באמצעות LCD המובנה
מכשירי ייצור תעשייתיים ניתנים לפונקציונליות מלאה. אך אי אפשר לומר זאת בעיצובים חובבים. מכשירים המיוצרים על בסיס פתרונות המעגל הפשוטים ביותר בבית במו ידיהם הם בקרים הרחוקים מלהיות דגמים מושלמים.
עם זאת, הם עובדים ומאפשרים באופן פרודוקטיבי להפעיל סוגים שונים של גנרטורים רוח. ככלל, במבנים מתוצרת עצמית מיושמת רק פונקציה אחת - הגנה מפני מתח ומתפרוק עמוק.
אחת משלל הווריאציות של בקר עשה זאת בעצמך לטחנות רוח. עיצובים כאלה נבדלים על ידי פתרונות טכניים פשוטים והביצוע הפשוט ביותר של ההתקנה
מדוע הצגת בקר במערכת טחנת רוח חובה?
מכיוון שבמצב ההפעלה של הסוללה ללא שימוש בבקר, יש לצפות לתוצאות לא נעימות:
- השפלה של מבנה הסוללה עקב תהליכים כימיים לא מבוקרים.
- עליית לחץ בלתי מבוקרת וטמפרטורת אלקטרוליט.
- אובדן מאפייני טעינת הסוללה בקשר לפריקה ארוכת טווח.
בקר המטען לתכנית של גנרטור הרוח הוא, ככלל, בצורה של מודול אלקטרוני נפרד. מודול זה ניתק וניתוק מהיר. מכשירים מתוצרת תעשייתית מצוידים בהכרח באינפורמציה של המצבים והתנאים - אור או מועברים חזותית דרך הצג.
בפועל ניתן להשתמש בשני סוגים של מכשירים - מובנים ישירות למקרה של גנרטור הרוח ומחוברים לסוללה.
פתרונות הרכבה DIY
במשך כל הזמן מאז הופעתן של טחנות רוח ביתיות ראשונות, מספר פתרונות המעגל לבקרים גדל פעמים רבות. רבים מעיצובי המעגלים רחוקים מלהיות מושלמים, אך יש גם אפשרויות כאלה שכדאי לשים לב אליהן.
לשימוש ביתי, כמובן, רלוונטיות הן תוכניות פשוטות הדורשות השקעות כספיות קטנות, יעילות ואמינות.
בהתבסס על דרישות אלה, אתה יכול להתחיל עם בקר לגנרטור רוח שנוצר על בסיס בקרי ממסר רכב. במעגל, שני ממסרים עם מגע שליטה שלילי וגם ממסרים עם מגע שליטה חיובי חלים.
אפשרות זו מושכת עם מספר קטן של חלקים והתקנה פשוטה. זה ייקח רק ממסר אחד, טרנזיסטור כוח אחד (שדה), נגדי אחד.
מעגל הבקר, שצייר על ידי מהנדס אלקטרוניקה מסוים במו ידיו. הכל כאן פשוט וברור ללא מילה. למעשה, כמו בהחלטה הטכנולוגית עצמה. פרטים מינימליים - חיסכון מרבי (+)
התוכנית נקראת "נטל", מכיוון שהיא משתמשת בעומס נוסף בצורה של נורת ליבון קונבנציונאלית. לפיכך, רשימת החלקים תתמלא באלמנט אחר - מנורה.
נעשה שימוש במנורת רכב (או בכמה מנורות) של 12 וולט, תלוי בעוצמת המערכת. כמו כן, במקום אלמנט זה מותר להשתמש בהתנגדות עומס מסוג אחר: נגדי חזק, דוד חשמלי, מאוורר וכו '.
העבודה של מעגל הנטל במינוס
הפעולה של וסת ממסר הרכב קשורה ישירות לרמת הטעינה של הסוללה. אם המתח בסופי הסוללה עולה מעל 14.2 וולט, הממסר פולט ופותח את המעגל השלילי של טרנזיסטור הכוח.
בתורו, נפתח צומת על הטרנזיסטור, המחבר מנורת ליבון ישירה לסוללה. כתוצאה מכך, זרם הטעינה מוזרם דרך הנימה של המנורה ליבון. כאשר המתח בסופי הסוללה מצטמצם, התהליך הפוך. זה שומר על רמת מתח סוללה יציבה.
איך התוכנית "נטל" עם פלוס
גרסה מודרנית מעט של בקר הטעינה "נטל" לטורבינת רוח היא המעגל השני בבקר הממסר עם מגע שליטה חיובי. לדוגמא, ממסרים ממכוניות VAZ מתאימים.
ההבדל מהמעגל הקודם הוא השימוש בממסר של מצב מוצק, למשל GTH6048ZA2 בזרם של 60A במקום טרנזיסטור. היתרונות ברורים: המעגל נראה פשוט יותר ובו בזמן יש אמינות ויעילות גדולים יותר.
תכנון מעגלים פשוט נוסף להרכבה של בקר טעינת סוללות גנרטור רוח. היעילות והאמינות של המעגל משופרת על ידי שימוש בממסר של מצב מוצק (+)
מאפיין של פיתרון פשוט זה הוא חיבור ישיר למסופי הסוללה של גנרטור טורבינת רוח. המוליכים של בקר הטעינה "נטועים" ישירות על מגעי הסוללה.
למעשה, שני חלקי המעגל אינם קשורים זה לזה בשום דרך. המתח מגנרטור הרוח מסופק לסוללה ללא הרף. כאשר המתח בסופי הסוללה מגיע ל 14.2 וואט, ממסר המצב המוצק מחבר את העומס לאיפוס. אז הסוללה מוגנת על ידי המכשיר מפני טעינה יתר.
כאן לא רק מנורת ליבון יכולה לשמש כעומס נטל. אפשר בהחלט לחבר כל מכשיר אחר המדורג לזרם של עד 60 A. לדוגמא, דוד צינורי חשמלי.
מה שחשוב יותר בתכנית זו - פעולת ממסר של מצב מוצק מאופיינת במשרעת הולכת וגוברת בצורה חלקה. למעשה, ההשפעה של בקר PWM מיוצר באופן מקצועי ניכרת.
גרסה מורכבת של מעגל הבקר
אם הגרסה הקודמת של עיצוב המעגל של בקר טעינת הסוללה דומה רק למכשיר PWM (אפנון רוחב הדופק), כאן עיקרון זה מיושם באופן ספציפי.
מעגל בקרה זה לטורבינת רוח עם גנרטור תלת פאזי שונה בקשיים מסוימים, מכיוון שהוא כולל שימוש במעגלי מיקרו - בפרט מגברים תפעוליים עם טרנזיסטורי אפקט שדה כחלק ממכלול ה- TL084.
עם זאת, על לוח מעגלים, הכל לא נראה מסובך כמו על דף נייר.
עשה זאת בעצמך מעגלים להרכבת בקר באמצעות מיקרו הרכבה TL084. עקרון הפעולה בנוי גם באמצעות ממסר למתג מצבים, אך ניתן לכוונן את נקודות הניתוק (+)
כמו בפתרונות קודמים, ממסר משמש כאלמנט מיתוג לעומס נטל. הממסר נועד לעבוד עם סוללה של 12 וולט, אך אם תרצו, תוכלו לבחור דגם ל -24 וואט.
הזרוע מיוצרת בצורה של התנגדות עוצמתית (מתפתלת על קרמיקה ניכרום). כדי להתאים את טווח מתח ההפעלה (11.5-18 W), המעגל משתמש בנגדים משתנים הכלולים במעגל בקרת ההרכבה המיקרואלקטרונית TL084.
בקר טעינה של סוללת טחנת רוח כזה עובד כדלקמן. הזרם התלת פאזי שמתקבל מגנרטור הרוח מתוקן על ידי דיודות כוח.
ביציאה של גשר הדיודה נוצר מתח קבוע המוזן לכניסת המעגל דרך אנשי הקשר הממסר, דיודה נוספת, הסוללה ואז למייצב במעגל (78L08) ולכניסת המכלול TL084.
הרגע שהמעבר מועבר לאחת מהמצבים נקבע על ידי ערכי הנגדים המשתנים (V נמוך ו- V גבוה) של ספי המתח התחתון והעליון.
כל עוד המתח בסופי הסוללה אינו עולה על 14.2 וולט (המספק את ערך ההגדרה של R High V), מבצעים טעינה. ברגע שהערכים משתנים בכיוון הגידול, מגבר התפעול TL084 שולח איתות לבסיס הטרנזיסטור, הנשלט על ידי הממסר.
מוצר מתוצרת עצמית בהתאם לתכנית עם הרכבה מיקרו TL084. הכל פשוט ביותר, אפילו במקום לוח מעגלים מודפס באיכות גבוהה, נבחר לוח להתקנה צירים. עיצובים תוצרת בית תמיד נהנים מרגעים כאלה.
הממסר מופעל, מעגל הכוח של המעגל נשבר ונסגר אל הנגד נטל. איפוס נטל מתרחש עד שהסוללה מתפרקת קרוב להגדרת הנגד המשתנה נמוך V.
לאחר שמגיע לערך זה, מעגל ההגברה התפעולי השני TL084 עובר למצב הפוך. כך עובד הבקר.
אלטרנטיבה סינית אלקטרונית
הכנת בקר מחולל רוח עשה זאת בעצמך היא רומן יוקרתי. אך בהתחשב במהירות הפיתוח של טכנולוגיות אלקטרוניות, לעתים קרובות המשמעות של הרכבה עצמית מאבדת את הרלוונטיות שלה. בנוסף, מרבית התוכניות המוצעות כבר מיושנות.
מסתבר שזול יותר לקנות מוצר מוגמר המיוצר באופן מקצועי, עם התקנה באיכות גבוהה, על רכיבים אלקטרוניים מודרניים. לדוגמא, תוכלו לרכוש מכשיר מתאים בעלות סבירה ב- Aliexpress.
מגוון ההצעות באתר הסיני מרשים. בקרי גנרטורים רוח לרמות הספק שונות נמכרים במחיר של 1000 רובל. אם אתה בונה על סכום זה, מבחינת הרכבת המכשיר במו ידיך, ברור שהמשחק לא שווה את הנר.
כך, למשל, בין הצעות הפורטל הסיני יש דגם לטורבינת רוח של 600 וואט. מכשיר בשווי 1070 רובל. מתאים לעבודה עם סוללות 12/24 וולט, במצב פעולה שוטף עד 30 A.
מכובד מאוד, המיועד לגנרטור רוח של 600 וואט, בקר טעינה בעיצוב סיני. ניתן להזמין מכשיר כזה מסין ולקבל אותו בדואר בעוד כחודש וחצי
מארז בקרה איכותי לכל מזג האוויר בגודל 100X90 מ"מ מצויד ברדיאטור קירור עוצמתי. תכנון הדיור תואם את מגן IP67. טווח הטמפרטורות החיצוניות הוא בין - 35 ל- + 75ºС. חיווי קל על מצבי המצב של מחולל הרוח מוצג על הגוף.
השאלה היא, מה הסיבה להקדיש זמן ומאמץ להרכבת עיצוב פשוט במו ידיכם, אם יש הזדמנות אמיתית לקנות משהו דומה ורציני טכנית?
ובכן, אם הדגם הזה לא מספיק, לסינים יש אפשרויות מגניבות מאוד. כך שבין המגיעים האחרונים צוין דגם של 2 קילוואט למתח פעולה של 96 וולט.
מוצר סיני מרשימת ההגעה החדשה. מספק בקרת סוללה בזמן עבודה בשילוב עם גנרטור רוח 2 קילוואט. מקבל עד 96 וולט קלט
נכון, עלות בקר זה כבר יקרה פי חמישה מהפיתוח הקודם. אבל שוב, אם אתה מודד את עלות הפקת משהו דומה במו ידיך, הרכישה נראית כמו החלטה רציונלית.
הדבר היחיד שמבלבל בין מוצרים סיניים הוא שהם נוטים להפסיק לפתע לעבוד במקרים הכי לא הולמים. לכן לעיתים קרובות יש להביא בחשבון את המכשיר שנרכש - באופן טבעי, במו ידיכם. אבל זה הרבה יותר קל ופשוט מאשר ליצור מחולל טעינה לגנרטור רוח במו ידיך מאפס.
לאוהבי מוצרים ביתיים באתר שלנו קיימת סדרת מאמרים המוקדשים לייצור גנרטורים רוח:
- מחולל רוח DIY מהגנרטור לרכב: טכנולוגיית הרכבת טחנות רוח וניתוח שגיאות
- כיצד לבנות להבי עשה זאת בעצמך לגנרטור רוח: דוגמאות להבים מתוצרת עצמית לטורבינת רוח
- מחולל רוח עשה זאת בעצמך ממכונת כביסה: הוראות הרכבה לטחנת רוח
- כיצד לחשב מחולל רוח: נוסחאות + דוגמא מעשית לחישוב
הרצון להכין ציוד ביתי לשימוש ביתי לעיתים חזק יותר מפיתרון פשוט יותר - קניית מכשיר לא יקר. מה עלה בזה, ראו את הסרטון:
בהערכת הסיכויים לייצור מוצרי אלקטרוניקה בעצמם, ללא קשר למטרתו, צריך להיתקל במחשבה שעידן "תוצרת בית" מסתיים.
השוק יתר על המידה במכשירים אלקטרוניים מוכנים ורכיבים מודולריים כמעט לכל מוצר ביתי. לחובבי האלקטרוניקה החובבת נותר כעת רק דבר אחד לעשות - להרכיב מעצבי בית.
האם יש מה להוסיף, או שיש לך שאלות לגבי הרכבה ושימוש בבקרים לגנרטור רוח? אתה יכול להשאיר הערות, לשאול שאלות ולהוסיף תמונות של המוצרים הביתיים שלך - טופס יצירת הקשר נמצא בחלק התחתון התחתון.