Cómo hacer un controlador para un generador eólico con sus propias manos: dispositivo, principio de funcionamiento, diagrama de montaje.

El diseño mecánico de un aerogenerador en su forma pura es sólo una parte de una instalación eólica completa. Un sistema totalmente utilizable, además de la estructura mecánica, también cuenta con una serie de componentes electrónicos.

Por ejemplo, se requiere un controlador para un generador eólico, un dispositivo diseñado funcionalmente para estabilizar los parámetros de carga de la batería durante el funcionamiento de la turbina eólica.

Averigüemos qué funciones realiza el dispositivo y proporcionemos diagramas para ensamblar el controlador usted mismo. Además, describiremos las características del trabajo y la conveniencia de adquirir una unidad electrónica china para un molino de viento.

Generadores eólicos y controladores de carga de baterías.

Si es muy posible fabricar un molino de viento mecánico usted mismo, ¿es posible fabricar usted mismo un controlador de molino de viento?

Para tener una idea sobre los controladores de los generadores eólicos y reproducir con éxito dichos equipos con sus propias manos, la información básica sobre estos dispositivos no será superflua.

El controlador que sirve a las baterías está diseñado principalmente para controlar el proceso de carga de la batería. Esta es su función principal, pero debe dividirse condicionalmente en una serie de subfunciones.

Por ejemplo, una funcionalidad monitorea la corriente de carga y la corriente de autodescarga. Otra funcionalidad implementa acciones destinadas a medir temperatura y presión. El tercero se encarga de compensar la diferencia en los flujos de energía cuando la batería se carga simultáneamente con el consumo de corriente de la carga.

Controlador de carga de batería para aerogenerador de baja potencia. El control de algunos parámetros del sistema se realiza a través de una pantalla LCD incorporada.

Los dispositivos fabricados industrialmente están equipados con plena funcionalidad. Pero no se puede decir lo mismo de los diseños amateur. Los dispositivos fabricados a partir de soluciones de circuitos simples en casa con sus propias manos son controladores que están lejos de ser modelos perfectos.

Sin embargo, funcionan y le permiten operar de manera bastante productiva. diferentes tipos de generadores eólicos. Como regla general, las estructuras caseras implementan solo una función: protección contra sobretensiones y descargas profundas.

Una de las muchas variaciones de controladores para turbinas eólicas, fabricada con sus propias manos. Estos diseños se distinguen por soluciones técnicas sencillas y una instalación sencilla.

¿Por qué es imprescindible la introducción de un controlador en un sistema de turbina eólica?

Porque en el modo de recarga de energía de la batería sin utilizar un controlador, se deben esperar consecuencias desagradables:

1. Degradación de la estructura de la batería. debido a procesos químicos no controlados.
2. Aumento incontrolado de la presión. y temperatura del electrolito.
3. Pérdida de propiedades de carga de la batería. debido al alta de larga duración que se está produciendo.

El controlador de carga de un circuito de turbina eólica suele tener la forma de un módulo electrónico independiente. Este módulo es extraíble y se desconecta rápidamente. Los dispositivos fabricados industrialmente están necesariamente equipados con una indicación de modos y estados: luminosa o transmitida visualmente a través de una pantalla.

En la práctica, se pueden utilizar dos tipos de dispositivos: los integrados directamente en la carcasa del aerogenerador y los conectados a la batería.

Soluciones de circuitos para montaje de bricolaje.

Durante todo el tiempo desde la aparición del primero. molinos de viento caseros El número de soluciones de circuitos de control se ha multiplicado. Muchos de los diseños de circuitos están lejos de ser perfectos, pero hay algunas opciones a las que debes prestar atención.

Para uso doméstico, por supuesto, son relevantes los esquemas simples que requieren poca inversión financiera, que sean efectivos y confiables.

Según estos requisitos, puede comenzar con un controlador para un generador eólico, creado sobre la base de reguladores de relé de automóvil. El circuito utiliza tanto relés con un contacto de control negativo como relés con un contacto de control positivo.

Esta opción atrae con una pequeña cantidad de piezas y una instalación sencilla. Sólo necesitas un relé, un transistor de potencia (efecto de campo), una resistencia.

Un diagrama de controlador dibujado por cierto ingeniero electrónico con sus propias manos. Aquí todo es sencillo y claro sin palabras innecesarias. En realidad, como en la capacidad de fabricación de la propia solución. Piezas mínimas – ahorro máximo (+)

El circuito se llama "balasto" porque utiliza una carga adicional en forma de una bombilla incandescente común. Por lo tanto, la lista de piezas se completará con un elemento más: la lámpara.

Se utiliza una lámpara de automóvil de 12 voltios (o varias lámparas), dependiendo de la potencia del sistema. También está permitido utilizar otro tipo de resistencia de carga en lugar de este elemento: una resistencia potente, un calentador eléctrico, un ventilador, etc.

Funcionamiento del circuito de “lastre” con un signo negativo.

La acción de un relé-regulador de automóvil está directamente relacionada con el nivel de carga de la batería. Si el voltaje en los terminales de la batería supera los 14,2 voltios, el relé se activa y abre el circuito negativo del transistor de potencia.

A su vez, se abre una transición en el transistor que conecta la lámpara incandescente directa a la batería. Como resultado, la corriente de carga se descarga a través del filamento de la lámpara incandescente. Cuando el voltaje en los terminales de la batería disminuye, el proceso se invierte. Esto garantiza que se mantenga un nivel de voltaje de batería estable.

¿Cómo funciona un circuito de “lastre” con plus?

Una versión ligeramente modernizada del controlador de carga de "lastre" para un molino de viento es el segundo circuito de un regulador de relé con un contacto de control positivo. Por ejemplo, son adecuados los relés de los automóviles VAZ.

La diferencia con el circuito anterior es el uso de un relé de estado sólido, por ejemplo, GTH6048ZA2 para una corriente de 60 A en lugar de un transistor. Las ventajas son obvias: el circuito parece aún más simple y al mismo tiempo tiene mayor confiabilidad y eficiencia.

Otra solución sencilla de diseño de circuitos para montar un controlador de carga de batería de un generador eólico. La eficiencia y confiabilidad del circuito aumentan debido al uso de un relé de estado sólido (+)

La peculiaridad de esta sencilla solución es la directa conexión a terminales Batería del generador de turbina eólica. Los conductores del controlador de carga también están "colocados" directamente en los contactos de la batería.

De hecho, ambas partes del plan no están relacionadas entre sí de ninguna manera.El voltaje del generador eólico se suministra a la batería constantemente. Cuando el voltaje en los terminales de la batería alcanza los 14,2 W, el relé de estado sólido conecta la carga para restablecerla. De esta manera, el dispositivo protege la batería contra sobrecargas.

En este caso, no sólo una lámpara incandescente puede actuar como carga de balasto. Es muy posible conectar cualquier otro dispositivo diseñado para una corriente de hasta 60 A. Por ejemplo, un calentador tubular eléctrico.

Lo que también es importante en este circuito es que la acción del relé electrónico se caracteriza por una amplitud que aumenta suavemente. En esencia, el efecto de un controlador PWM fabricado profesionalmente es evidente.

Una versión complicada del circuito controlador.

Si en la versión anterior el diseño del circuito del controlador de carga de la batería sólo se parecía a un dispositivo PWM (modulación de ancho de pulso), aquí este principio se implementa específicamente.

Este circuito controlador para un molino de viento con un generador trifásico tiene algunas dificultades, ya que implica el uso de microcircuitos, en particular, amplificadores operacionales en transistores de efecto de campo como parte del conjunto TL084.

Sin embargo, en la placa de circuito todo no parece tan complicado como en una hoja de papel.

Solución de circuito para montar un controlador con sus propias manos, utilizando el microensamblaje TL084. El principio de funcionamiento también se construye mediante un relé para cambiar de modo, pero es posible ajustar los puntos de corte (+)

Al igual que en las soluciones anteriores, se utiliza un relé como elemento de conmutación para la carga de balasto. El relé está diseñado para funcionar con una batería de 12 voltios, pero si lo desea, puede elegir un modelo de 24 vatios.

La resistencia de balasto tiene la forma de una resistencia potente (bobinado sobre cerámica de nicromo).Para ajustar el rango de voltaje de funcionamiento (11,5-18 W), el circuito utiliza resistencias variables incluidas en el circuito de control del conjunto microelectrónico TL084.

Este controlador de carga de batería de molino de viento funciona de la siguiente manera. La corriente trifásica recibida del aerogenerador se rectifica mediante diodos de potencia.

Se genera un voltaje constante en la salida del puente de diodos, que se suministra a la entrada del circuito a través de contactos de relé, un diodo adicional, una batería y luego al estabilizador en el circuito (78L08) y a la entrada del Montaje TL084.

El momento en que el disparador cambia a uno de los estados está determinado por los valores de las resistencias variables (Low V y High V) de los umbrales de voltaje superior e inferior.

Siempre que haya un voltaje en los terminales de la batería que no supere los 14,2 voltios (que cumpla con el ajuste R High V), se realizará la carga. Tan pronto como los valores cambian hacia arriba, el amplificador operacional TL084 suministra una señal a la base del transistor, que controla el relé.

Un producto de bricolaje basado en el esquema de microensamblaje TL084. Todo es extremadamente simple, incluso en lugar de una placa de circuito impreso de alta calidad, se eligió una placa para montaje en superficie. Los diseños caseros siempre nos alegran en momentos como estos.

El relé se activa, el circuito de alimentación del circuito se interrumpe y se cortocircuita a la resistencia de balasto. El reinicio del balastro se produce hasta que la batería se descarga, cerca del valor de configuración de la resistencia variable de V baja.

Una vez alcanzado este valor, el segundo amplificador operacional TL084 conmuta el circuito al estado inverso. Así funciona el controlador.

Alternativa electrónica china

Hacer un controlador de generador eólico con sus propias manos es un asunto prestigioso.Pero dada la velocidad del desarrollo de las tecnologías electrónicas, el significado de autoensamblaje a menudo pierde su relevancia. Además, la mayoría de los sistemas propuestos ya están obsoletos.

Resulta más económico comprar un producto confeccionado, fabricado profesionalmente, con una instalación de alta calidad y utilizando componentes electrónicos modernos. Por ejemplo, puede comprar un dispositivo adecuado a un costo razonable en Aliexpress.

La variedad de ofertas en el sitio web chino es impresionante. Los controladores para aerogeneradores de distintos niveles de potencia se venden a precios a partir de 1.000 rublos. Con base en esta cantidad, en términos de ensamblar el dispositivo con sus propias manos, el juego claramente no vale la pena.

Por ejemplo, entre las propuestas del portal chino se encuentra un modelo de molino de viento de 600 vatios. El dispositivo cuesta 1070 rublos. Adecuado para uso con baterías de 12/24 voltios, corriente de funcionamiento de hasta 30 A.

Un controlador de carga bastante decente, de fabricación china, diseñado para un generador eólico de 600 vatios. Un dispositivo de este tipo se puede pedir desde China y recibirse por correo en aproximadamente un mes y medio.

La carcasa del controlador para todo clima de alta calidad con un tamaño de 100x90 mm está equipada con un potente radiador de refrigeración. El diseño de la carcasa cumple con el tipo de protección IP67. La temperatura exterior oscila entre – 35 y +75ºС. En la carcasa hay una indicación luminosa de los modos de estado del generador eólico.

La pregunta es: ¿de qué sirve dedicar tiempo y esfuerzo a ensamblar una estructura simple con sus propias manos, si existe una oportunidad real de comprar algo similar y técnicamente serio?

Bueno, si este modelo no es suficiente, los chinos tienen algunas opciones realmente interesantes. Así, entre las novedades se encontraba un modelo de 2 kW con una tensión de funcionamiento de 96 voltios.

Producto chino de la lista de recién llegados. Proporciona control de carga de la batería, trabajando en conjunto con un generador eólico de 2 kW. Acepta voltaje de entrada de hasta 96 voltios.

Es cierto que el coste de este controlador ya es cinco veces más caro que el del desarrollo anterior. Pero nuevamente, si comparamos los costos de producir algo similar con nuestras propias manos, la compra parece una decisión racional.

Lo único que nos confunde de los productos chinos es que suelen dejar de funcionar repentinamente en los casos más inoportunos. Por lo tanto, el dispositivo comprado a menudo debe realizarse, por supuesto, con sus propias manos. Pero esto es mucho más fácil y sencillo que fabricar usted mismo un controlador de carga de un generador eólico desde cero.

Para los amantes de los productos caseros, nuestra web dispone de una serie de artículos dedicados a la fabricación de aerogeneradores:

1. Generador eólico de bricolaje a partir de un generador de automóvil: tecnología de montaje de turbinas eólicas y análisis de errores
2. Cómo construir palas para un generador eólico con sus propias manos: ejemplos de palas de turbina eólica hechas con sus propias manos
3. Generador eólico de bricolaje desde una lavadora: instrucciones para montar un molino de viento
4. Cómo calcular un aerogenerador: fórmulas + ejemplo práctico de cálculo

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El deseo de fabricar equipos para uso doméstico con sus propias manos a veces es más fuerte que la solución más sencilla: comprar un dispositivo económico. Mira lo que salió de esto en el vídeo:

Al evaluar las perspectivas de fabricar productos electrónicos por nuestra cuenta, independientemente de su finalidad, debemos afrontar la idea de que la era de lo "hecho en casa" está llegando a su fin.

El mercado está saturado de dispositivos electrónicos prefabricados y componentes modulares para casi todos los productos domésticos.A los ingenieros electrónicos aficionados ahora sólo les queda una cosa por hacer: montar kits de construcción para el hogar.

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