자신의 손으로 풍력 발전기 컨트롤러를 만드는 방법 : 장치, 작동 원리, 조립 다이어그램

순수한 형태의 풍력 발전기의 기계적 설계는 전체 풍력 발전소의 일부일 뿐입니다. 완전히 사용 가능한 시스템에는 기계 구조 외에도 다양한 전자 부품이 포함되어 있습니다.

예를 들어, 풍력 발전기용 컨트롤러(풍력 터빈 작동 중에 배터리 충전 매개변수를 안정화하도록 기능적으로 설계된 장치)가 필요합니다.

장치가 수행하는 기능을 파악하고 컨트롤러를 직접 조립하기 위한 다이어그램을 제공하겠습니다. 또한 작업의 특징과 풍차용 중국 전자 장치 구매의 타당성을 간략하게 설명합니다.

풍력 발전기 및 배터리 충전 컨트롤러

기계식 풍차를 직접 만드는 것이 가능하다면, 풍차 컨트롤러도 직접 만드는 것이 가능할까요?

풍력 발전기 컨트롤러에 대한 아이디어를 갖고 이러한 장비를 자신의 손으로 성공적으로 재현하려면 이러한 장치에 대한 기본 정보가 불필요하지 않습니다.

배터리를 제공하는 컨트롤러는 주로 배터리 충전 프로세스를 제어하도록 설계되었습니다. 이것이 주요 기능이지만 조건에 따라 여러 하위 기능으로 나누어야 합니다.

예를 들어, 한 가지 기능은 충전 전류와 자체 방전 전류를 모니터링합니다. 또 다른 기능은 온도와 압력 측정을 목표로 하는 작업을 구현합니다. 세 번째는 부하의 전류 소비와 동시에 배터리를 충전할 때 에너지 흐름의 차이를 보상하는 역할을 합니다.

저전력 풍력발전기용 배터리 충전 컨트롤러. 일부 시스템 매개변수의 제어는 내장된 LCD 디스플레이를 통해 수행됩니다.

산업용으로 제조된 장치는 모든 기능을 갖추고 있습니다. 그러나 아마추어 디자인에 대해서도 마찬가지입니다. 집에서 간단한 회로 솔루션을 기반으로 직접 만든 장치는 완벽한 모델과는 거리가 먼 컨트롤러입니다.

그럼에도 불구하고 그들은 작동하며 상당히 생산적으로 작업할 수 있습니다. 다양한 종류의 풍력 발전기. 일반적으로 수제 디자인은 과전압 및 과방전에 대한 보호라는 하나의 기능만 구현합니다.

직접 만든 풍력 터빈용 컨트롤러의 다양한 변형 중 하나입니다. 이러한 디자인은 간단한 기술 솔루션과 간단한 설치로 구별됩니다.

풍력 터빈 시스템에 컨트롤러를 반드시 도입해야 하는 이유는 무엇입니까?

컨트롤러를 사용하지 않고 배터리 에너지를 보충하는 모드에서는 불쾌한 결과가 예상됩니다.

1. 배터리 구조 저하 통제되지 않은 화학 공정으로 인해.
2. 통제할 수 없는 압력 증가 그리고 전해질 온도.
3. 배터리 충전 특성 손실 장기간의 방전이 발생하기 때문입니다.

풍력 터빈 회로의 충전 컨트롤러는 일반적으로 별도의 전자 모듈 형태로 제작됩니다. 이 모듈은 제거 가능하며 빠르게 연결이 끊어집니다. 산업적으로 제조된 장치에는 반드시 모드 및 상태 표시(빛 또는 디스플레이를 통해 시각적으로 전달됨)가 장착되어 있습니다.

실제로 풍력 발전기 하우징에 직접 내장된 장치와 배터리에 연결된 장치 등 두 가지 유형의 장치를 사용할 수 있습니다.

DIY 조립용 회로 솔루션

첫 등장 이후 줄곧 수제 풍차 컨트롤러 회로 솔루션의 수가 몇 배나 증가했습니다. 많은 회로 설계가 완벽하지는 않지만 주의를 기울여야 할 몇 가지 옵션이 있습니다.

물론 국내 사용의 경우 재정적 투자가 거의 필요하지 않고 효과적이고 신뢰할 수 있는 간단한 계획이 적합합니다.

이러한 요구 사항에 따라 자동차 릴레이 조정기를 기반으로 생성된 풍력 발전기용 컨트롤러로 시작할 수 있습니다. 회로는 음극 제어 접점이 있는 릴레이와 양극 제어 접점이 있는 릴레이를 모두 사용합니다.

이 옵션은 적은 수의 부품과 간단한 설치로 매력적입니다. 릴레이 1개, 전력 트랜지스터(전계 효과) 1개, 저항기 1개만 있으면 됩니다.

특정 전자 엔지니어가 직접 그린 컨트롤러 다이어그램. 여기의 모든 것은 불필요한 단어 없이 간단하고 명확합니다. 실제로 솔루션 자체의 제조 가능성과 같습니다. 최소 부품 - 최대 절약 (+)

이 회로는 일반 백열 전구 형태의 추가 부하를 사용하기 때문에 "밸러스트"라고 불립니다. 따라서 부품 목록에는 램프라는 요소가 하나 더 추가됩니다.

시스템 전력에 따라 12V 자동차 램프(또는 여러 개의 램프)가 사용됩니다. 이 요소 대신에 강력한 저항기, 전기 히터, 팬 등 다른 유형의 부하 저항을 사용하는 것도 허용됩니다.

마이너스가 있는 "밸러스트" 회로 작동

자동차 릴레이 레귤레이터의 동작은 배터리 충전 수준과 직접적인 관련이 있습니다. 배터리 단자의 전압이 14.2V 이상으로 상승하면 릴레이가 활성화되고 파워 트랜지스터의 음극 회로가 열립니다.

그러면 트랜지스터에서 직접 백열등을 배터리에 연결하는 전환이 열립니다. 그 결과, 백열등의 필라멘트를 통해 충전전류가 방전된다. 배터리 단자의 전압이 감소하면 프로세스가 반대가 됩니다. 이를 통해 안정적인 배터리 전압 수준이 유지됩니다.

플러스가 있는 "밸러스트" 회로는 어떻게 작동합니까?

풍차용 "밸러스트" 충전 컨트롤러의 약간 현대화된 버전은 포지티브 제어 접점이 있는 릴레이 조정기의 두 번째 회로입니다. 예를 들어 VAZ 자동차의 릴레이가 적합합니다.

이전 회로와의 차이점은 트랜지스터 대신 60A 전류용 GTH6048ZA2와 같은 솔리드 스테이트 릴레이를 사용한다는 것입니다. 장점은 분명합니다. 회로가 더욱 단순해 보이고 동시에 신뢰성과 효율성이 향상됩니다.

풍력 발전기 배터리 충전 컨트롤러를 조립하기 위한 또 다른 간단한 회로 설계 솔루션입니다. 무접점 릴레이(+)를 사용하여 회로의 효율성과 신뢰성이 향상되었습니다.

이 간단한 솔루션의 특징은 직접적입니다. 터미널에 연결 풍력발전기 배터리. 충전 컨트롤러의 도체도 배터리 접점에 직접 "설치"됩니다.

사실, 계획의 이 두 부분은 서로 전혀 연결되어 있지 않습니다.풍력 발전기의 전압은 배터리에 지속적으로 공급됩니다. 배터리 단자의 전압이 14.2W에 도달하면 솔리드 스테이트 릴레이가 부하를 연결하여 재설정합니다. 이렇게 하면 장치가 배터리를 과충전으로부터 보호합니다.

여기서 백열등만이 안정기 부하 역할을 할 수 있는 것은 아닙니다. 최대 60A의 전류용으로 설계된 다른 장치를 연결하는 것이 가능합니다. 예를 들어 전기 관형 히터입니다.

이 회로에서 또한 중요한 점은 무접점 릴레이의 동작이 진폭이 부드럽게 증가하는 것이 특징이라는 것입니다. 본질적으로 전문적으로 제작된 PWM 컨트롤러의 효과는 분명합니다.

컨트롤러 회로의 복잡한 버전

배터리 충전 컨트롤러에 대한 이전 버전의 회로 설계가 단지 PWM(펄스 폭 변조) 장치와 유사하다면 여기서는 이 원리가 구체적으로 구현됩니다.

3상 발전기가 있는 풍차용 컨트롤러 회로에는 미세 회로, 특히 TL084 어셈블리의 일부인 전계 효과 트랜지스터의 연산 증폭기를 사용하기 때문에 몇 가지 어려움이 있습니다.

그러나 회로 기판에서는 모든 것이 종이처럼 복잡해 보이지 않습니다.

TL084 마이크로어셈블리를 사용하여 직접 컨트롤러를 조립하기 위한 회로 솔루션입니다. 동작 원리도 릴레이를 사용해 모드를 전환하도록 제작됐으나 차단점(+) 조정도 가능하다.

이전 솔루션과 마찬가지로 릴레이는 밸러스트 부하의 스위칭 요소로 사용됩니다. 릴레이는 12V 배터리로 작동하도록 설계되었지만 원하는 경우 24W 모델을 선택할 수 있습니다.

안정기 저항기는 강력한 저항(니크롬 세라믹에 권선) 형태로 만들어집니다.작동 전압 범위(11.5-18W)를 조정하기 위해 회로는 TL084 마이크로전자 어셈블리의 제어 회로에 포함된 가변 저항기를 사용합니다.

이 풍차 배터리 충전 컨트롤러는 다음과 같이 작동합니다. 풍력 발전기로부터 받은 3상 전류는 파워 다이오드에 의해 정류됩니다.

릴레이 접점, 추가 다이오드, 배터리를 통해 회로의 입력에 공급된 다음 회로 내 안정기(78L08) 및 입력에 공급되는 다이오드 브리지의 출력에서 ​​일정한 전압이 생성됩니다. TL084 어셈블리.

트리거가 상태 중 하나로 전환되는 순간은 하한 및 상한 전압 임계값의 가변 저항기(Low V 및 High V) 값에 의해 결정됩니다.

배터리 단자의 전압이 14.2V(R High V 설정 충족)를 초과하지 않는 한 충전이 수행됩니다. 값이 위쪽으로 변경되자마자 연산 증폭기 TL084는 릴레이를 제어하는 ​​트랜지스터 베이스에 신호를 공급합니다.

마이크로어셈블리 방식 TL084를 기반으로 한 DIY 제품입니다. 모든 것이 매우 간단합니다. 고품질 인쇄 회로 기판 대신 표면 실장용 기판이 선택되었습니다. 홈메이드 디자인은 항상 이런 순간들로 우리를 행복하게 만들어줍니다.

릴레이가 활성화되고 회로의 전원 회로가 파손되어 안정기 저항기와 단락됩니다. 안정기 재설정은 배터리가 방전될 때까지(Low V 가변 저항 설정 값에 가까워질 때까지) 발생합니다.

이 값에 도달하면 두 번째 연산 증폭기 TL084는 회로를 반대 상태로 전환합니다. 이것이 컨트롤러가 작동하는 방식입니다.

중국 전자 대안

자신의 손으로 풍력 발전기 컨트롤러를 만드는 것은 훌륭한 일입니다.그러나 전자 기술의 발전 속도를 고려할 때 자기 조립의 의미는 종종 관련성을 잃습니다. 게다가 제안된 계획의 대부분은 이미 구식입니다.

최신 전자 부품을 사용하여 고품질 설치로 전문적으로 제작된 기성품을 구입하는 것이 더 저렴합니다. 예를 들어 Aliexpress에서 합리적인 가격으로 적합한 장치를 구입할 수 있습니다.

중국 웹사이트의 다양한 제안은 인상적입니다. 다양한 전력 수준의 풍력 발전기용 컨트롤러는 1000 루블부터 시작하는 가격으로 판매됩니다. 이 금액을 기준으로 자신의 손으로 장치를 조립한다는 측면에서 게임은 분명히 가치가 없습니다.

예를 들어, 중국 포털의 제안 중에는 600와트 풍차 모델이 있습니다. 장치 비용은 1070 루블입니다. 12/24볼트 배터리와 함께 사용하기에 적합하며 작동 전류는 최대 30A입니다.

600와트 풍력 발전기용으로 설계된 상당히 괜찮은 중국산 충전 컨트롤러입니다. 이러한 장치는 중국에서 주문하면 약 한 달 반 안에 우편으로 받을 수 있습니다.

100x90mm 크기의 고품질 전천후 컨트롤러 하우징에는 강력한 냉각 라디에이터가 장착되어 있습니다. 하우징 디자인은 보호 등급 IP67을 준수합니다. 외부 온도 범위는 –35 ~ +75°С입니다. 하우징에는 풍력 발전기 상태 모드를 나타내는 표시등이 있습니다.

문제는 유사하고 기술적으로 심각한 것을 구입할 실제 기회가 있다면 자신의 손으로 간단한 구조를 조립하는 데 시간과 노력을 들이는 것이 무슨 의미가 있느냐는 것입니다.

글쎄요, 이 모델이 충분하지 않다면 중국인에게는 정말 멋진 옵션이 있습니다. 따라서 새로 도착한 제품 중에는 작동 전압이 96V인 2kW 모델이 있었습니다.

새로운 도착 목록에서 중국 제품입니다. 2kW 풍력 발전기와 함께 작동하여 배터리 충전 제어 기능을 제공합니다. 최대 96V의 입력 전압 수용

사실, 이 컨트롤러의 비용은 이미 이전 개발보다 5배 더 비쌉니다. 그러나 다시 말하지만 비슷한 것을 자신의 손으로 생산하는 데 드는 비용을 비교하면 구매가 합리적인 결정처럼 보입니다.

중국 제품에 대해 우리를 혼란스럽게 하는 유일한 점은 가장 부적절한 경우에 갑자기 작동을 멈추는 경향이 있다는 것입니다. 따라서 구입한 장치를 직접 손으로 직접 구현해야 하는 경우가 많습니다. 그러나 이것은 풍력 발전기 충전 컨트롤러를 처음부터 직접 만드는 것보다 훨씬 쉽고 간단합니다.

수제 제품을 좋아하는 분들을 위해 당사 웹사이트에는 풍력 발전기 제조에 관한 일련의 기사가 있습니다.

1. 자동차 발전기의 DIY 풍력 발전기 : 풍력 터빈 조립 기술 및 오류 분석
2. 자신의 손으로 풍력 발전기용 블레이드를 만드는 방법: 자체 제작 풍력 터빈 블레이드의 예
3. 세탁기에서 직접 풍력 발전기 만들기 : 풍차 조립 지침
4. 풍력 발전기 계산 방법 : 공식 + 실제 계산 예

주제에 대한 결론 및 유용한 비디오

자신의 손으로 가정용 장비를 만들고 싶은 욕구가 저렴한 장치를 구입하는 간단한 솔루션보다 더 강한 경우가 있습니다. 동영상에서 결과를 확인하세요.

목적에 관계없이 전자 제품을 자체적으로 제조할 수 있는 전망을 평가할 때 우리는 "수제" 시대가 종말을 고하고 있다는 생각에 직면해야 합니다.

시장은 거의 모든 가정용 제품에 대해 기성품 전자 장치 및 모듈식 구성 요소로 과포화되어 있습니다.이제 아마추어 전자 엔지니어들에게 남은 일은 주택 건설 키트를 조립하는 일뿐입니다.

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