Gönderi, bir dizi yapay yük ekleyerek veya çıkararak bir hidroelektrik jeneratör sisteminin dönüş hızını otomatik olarak düzenleyen ve kontrol eden basit bir elektronik yük kontrolörü veya düzenleyici devresini açıklar. Prosedür, kullanıcı için stabilize bir voltaj ve frekans çıkışı sağlar. Fikir, Bay Aponso tarafından talep edildi

Teknik özellikler:

Cevabınız için teşekkürler ve iki hafta boyunca ülke dışındaydım. Bilgi için teşekkürler ve zamanlayıcı devresi şimdi çok iyi çalışıyor.
Durum II, Elektronik Yük Kontrolörüne (ELC) ihtiyacım var Hidro elektrik santralim 5 kw tek fazlı 220V ve 50Hz ve ELC kullanarak fazla gücü kontrol etmem gerekiyor. Lütfen ihtiyacım için güvenilir devre verin
Tekrar

Dizayn

Serbest akan bir deresi, nehir nehri ve hatta arka bahçenizin yakınında aktif küçük bir su düşüşü olan şanslı insanlardan biriyseniz, basitçe yoluna bir mini hidro jeneratör kurarak onu ücretsiz elektriğe dönüştürmeyi çok iyi düşünebilirsiniz. su akışı ve ömür boyu ücretsiz elektriğe erişim.

Ancak bu tür sistemlerde asıl sorun jeneratörün voltaj ve frekans özelliklerini doğrudan etkileyen hızıdır.

Burada jeneratörün dönme hızı iki faktöre bağlıdır, su akışının gücü ve jeneratöre bağlı yük. Bunlardan herhangi biri değişirse, jeneratörün hızı da değişir ve çıkış voltajı ve frekansında eşdeğer bir azalmaya veya artışa neden olur.

Hepimizin bildiği gibi, buzdolapları, AC'ler, motorlar, matkap makineleri vb. Birçok cihaz için voltaj ve frekans çok önemli olabilir ve doğrudan verimlilikleriyle ilgili olabilir, dolayısıyla bu parametrelerdeki herhangi bir değişiklik hafife alınamaz.

Voltaj ve frekansın her ikisinin de tolere edilebilir sınırlar içinde tutulması için yukarıdaki durumun üstesinden gelmek için, normalde tüm hidro güç sistemlerinde bir ELC veya elektronik yük kontrolörü kullanılır.

Su akışını kontrol etmek uygun bir seçenek olamayacağından, yükün hesaplanmış bir şekilde kontrol edilmesi, yukarıda tartışılan konu için tek çıkış yolu haline gelir.

Bu aslında oldukça basittir, tamamen jeneratörün voltajını izleyen ve sırayla jeneratörün hızındaki artışı veya azalmayı kontrol eden ve telafi eden birkaç kukla yükü AÇIK veya KAPALI konuma getiren bir devre kullanmakla ilgilidir.

Evde kolayca inşa edilebilen ve herhangi bir mini hidroelektrik santralinin önerilen düzenlemesi için kullanılabilen iki basit elektronik yük kontrolörü (ELC) devresi aşağıda tartışılmıştır (benim tarafımdan tasarlanmıştır). İşlemlerini şu noktalarla öğrenelim:

IC LM3915 kullanan ELC Devresi

Bir çift kademeli LM3914 veya LM3915 IC kullanan birinci devre, temel olarak 20 adımlı bir voltaj detektörü sürücü devresi olarak yapılandırılır.

5. pininde değişen 0 ila 2.5V DC girişi, LED # 1'den LED # 20'ye, yani 0.125V'de başlayarak, iki IC'nin 20 çıkışı boyunca eşdeğer bir ardışık yanıt üretir, ilk LED yanar. giriş 2,5V'a ulaştığında, 20. LED yanar (tüm LED'ler yanar).

Aradaki herhangi bir şey, ilgili ara LED çıkışlarının değiştirilmesine neden olur.

Jeneratörün 220V / 50Hz özellikli olduğunu varsayalım, bu, hızının düşürülmesinin, belirtilen voltajın yanı sıra frekansın da düşmesine neden olacağı anlamına gelir ve bunun tersi de geçerlidir.

Önerilen ilk ELC devresinde, 220V'u bir direnç bölücü ağı aracılığıyla gerekli düşük potansiyel DC'ye düşürüyoruz ve IC'nin 5 numaralı pini besliyoruz, böylece ilk 10 LED (LED # 1 ve mavi noktaların geri kalanı) yanacak.

Şimdi bu LED pin çıkışları (LED # 2'den LED # 20'ye), evsel yüke ek olarak ayrı mosfet sürücüleri aracılığıyla ayrı yapay yüklerle de bağlanır.

Evsel faydalı yükler, LED # 1 çıkışındaki bir röle aracılığıyla bağlanır.

Yukarıdaki durumda, tüm evsel yükler kullanımdayken 220V'da, 9 ek yapay yükün de aydınlanmasını ve gerekli 220V @ 50Hz'i üretmek için telafi edilmesini sağlar.

Şimdi, jeneratörün hızının 220V işaretinin üzerine çıkma eğiliminde olduğunu varsayalım, bu, IC'nin 5 numaralı pinini etkileyecek ve buna karşılık olarak kırmızı noktalarla işaretlenmiş LED'leri (LED # 11'den yukarı doğru) değiştirecektir.

Bu LED'ler AÇIK konuma getirildiğinde, karşılık gelen sahte yükler aşınmaya eklenir ve böylece jeneratörün hızı normal özelliklerine geri dönecek şekilde sıkıştırılır, bu gerçekleştiğinde sahte yükler tekrar arka sırayla KAPALI konuma gelir, bu devam eder Motorun hızı asla normal değerleri aşmayacak şekilde kendi kendini ayarlama.

Daha sonra, düşük su akış gücü nedeniyle motor hızının düşme eğiliminde olduğunu varsayalım, mavi başlatmalı LED'ler sırayla kapanıyor (LED # 10'dan başlayarak ve aşağı doğru), bu kukla yükleri azaltır ve dolayısıyla motoru aşırı yükten kurtarır ve böylece geri yüklenir. orijinal noktaya doğru hızı, işlemde yükler, jeneratör motorunun tam olarak önerilen hızını korumak için sırayla AÇMA / KAPAMA eğilimindedir.

Sahte yükler, kullanıcı tercihine ve koşullu özelliklere göre seçilebilir. Her bir LED çıkışında 200 watt'lık bir artış muhtemelen en uygun olanıdır.

Sahte yükler, 200 watt akkor lambalar veya ısıtıcı bobinleri gibi doğası gereği dirençli olmalıdır.

Devre şeması

PWM kullanarak ELC Devresi

İkinci seçenek oldukça ilginç ve daha da basit. Verilen diyagramda görülebileceği gibi, bir çift 555 IC, IC2'nin 5 numaralı piminde beslenen karşılık gelen değişken voltaj seviyesine yanıt olarak işaret / alan oranını değiştiren bir PWM üreteci olarak kullanılır.

“kuru bir hücrede elektrolit bir ”

İyi hesaplanmış bir yüksek vatlı sahte yük, IC # 2'nin 3 numaralı piminde tek bir mosfet denetleyici kademesi ile birleştirilir.

Yukarıdaki bölümde tartışıldığı gibi, burada da, IC2'nin 5 numaralı pimine 220V'a karşılık gelen daha düşük bir örnek DC gerilimi uygulanır, böylece yapay yük aydınlatmaları, jeneratör çıkışını 220V aralığında tutmak için evsel yüklerle ayarlanır.

Şimdi, jeneratörün dönme hızının daha yüksek tarafa doğru sürüklendiğini varsayalım, IC2'nin 5 numaralı piminde potansiyelde eşdeğer bir artış yaratacağını ve bunun da mosfet'e daha yüksek işaret oranına yol açarak yüke daha fazla akım iletmesine izin vereceğini varsayalım .

Yük akımındaki artışla, motor dönmeyi daha zor bulacak ve böylece orijinal hızına geri dönecektir.

Tam tersi, hız düşük seviyelere doğru kayma eğiliminde olduğunda, motorun hızını normal özelliklerine çekmek için yapay yük zayıfladığında gerçekleşir.

Motorun hızının asla gerekli özelliklerinden çok fazla değişmemesi için sabit bir 'çekişme' devam eder.

Yukarıdaki ELC devreleri her tür mikrohidro sistem, su değirmeni sistemleri ve ayrıca rüzgar değirmeni sistemleri ile kullanılabilir.

Şimdi bir yel değirmeni jeneratör ünitesinin hızını ve frekansını düzenlemek için benzer bir ELC devresini nasıl kullanabileceğimize bakalım. Fikir, Bay Nilesh Patil tarafından talep edildi.

Teknik özellikler

Elektronik devrelerinizin ve hobinizin büyük hayranıyım. Temelde her yıl karşılaştığımız 15 saatlik elektrik kesintisinin yaşandığı kırsal bir bölgedenim.

İnvertör almaya gitsem bile elektrik kesintisi nedeniyle ücret alınmaz.

12 v bataryayı şarj etmeyi destekleyecek rüzgar değirmeni jeneratörü (Çok Ucuz Maliyetle) yarattım.

Aynı şey için çok maliyetli rüzgar değirmeni şarj türbini Kontrolörü satın almak istiyorum.

Sizden uygun tasarım varsa kendi tasarımımızı yaratmayı planladık.

Jeneratör Kapasitesi: 0-230 AC Volt

giriş 0-230 v AC (Rüzgar hızına bağlıdır)

çıkış: 12 V DC (yeterli yükseltme akımı).

Aşırı Yük / Boşaltma / Sahte Yük taşıma

Lütfen onu ve sizden gerekli bileşen ve PCB'yi geliştirmeme önerebilir veya yardım edebilir misiniz

Başarılı olduktan sonra birçok aynı devre gerekebilir.

Dizayn

Yukarıda talep edilen tasarım, daha önce birçok yazımda daha önce tartışıldığı gibi, bir düşürücü transformatör ve bir LM338 regülatörü kullanılarak basitçe uygulanabilir.

Aşağıda açıklanan devre tasarımı, yukarıdaki taleple ilgili değildir, bunun yerine, 50Hz veya 60Hz frekans özellikleriyle atanmış AC yüklerini çalıştırmak için bir yel değirmeni jeneratörünün kullanıldığı durumlarda çok karmaşık bir sorunu ele almaktadır.

ELC Nasıl Çalışır?

Bir elektronik yük kontrolörü, fiili kullanılabilir yüklere paralel bağlanan bir grup kukla veya boşaltma yükünün anahtarlamasını ayarlayarak ilişkili bir elektrik jeneratör motorunun hızını serbest bırakan veya kısan bir cihazdır.

Yukarıdaki işlemler gerekli hale gelir çünkü ilgili jeneratör bir dereden, nehirden, şelaleden veya rüzgârdan akan su gibi düzensiz, değişken bir kaynakla çalıştırılabilir.

Yukarıdaki kuvvetler, büyüklüklerini yöneten ilişkili parametrelere bağlı olarak önemli ölçüde değişebileceğinden, jeneratör ayrıca hızını buna göre artırmaya veya azaltmaya zorlanabilir.

Hızdaki bir artış, gerilim ve frekansta bir artış anlamına gelir ve bu da bağlı yüklere maruz kalabilir, bu da istenmeyen etkilere ve yüklerde hasara neden olabilir.

Döküm Yükleri Ekleme

Jeneratör boyunca harici yükler (boşaltma yükleri) ekleyerek veya azaltarak, bunun hızı, jeneratör hızının yaklaşık olarak belirtilen frekans ve voltaj seviyelerinde tutulacağı şekilde, zorunlu kaynak enerjisine karşı etkili bir şekilde dengelenebilir.

Daha önceki yazılarımdan birinde basit ve etkili bir elektronik yük kontrol devresini zaten tartışmıştım, mevcut fikir ondan ilham alıyor ve bu tasarıma oldukça benziyor.

Aşağıdaki şekil, önerilen ELC'nin nasıl yapılandırılabileceğini göstermektedir.

Devrenin kalbi, temelde sıralı LED aydınlatmaları aracılığıyla beslenen analog voltaj girişindeki varyasyonları görüntülemek için kullanılan bir nokta / çubuk LED sürücüsü olan IC LM3915'tir.

IC'nin yukarıdaki işlevi burada ELC işlevlerini uygulamak için kullanılmıştır.

Jeneratör 220V, önce bir düşürücü transformatör aracılığıyla 12V DC'ye indirilir ve IC LM3915 ve ilgili ağdan oluşan elektronik devreyi çalıştırmak için kullanılır.

Bu düzeltilmiş voltaj, IC'nin algılama girişi olan IC'nin 5 numaralı pimine de beslenir.

Orantılı Algılama Gerilimleri Oluşturma

Transformatörden gelen 12V'nin jeneratörden gelen 240V ile orantılı olduğunu varsayarsak, jeneratör voltajı 250V'ye yükselirse, transformatörden 12V'u orantılı olarak artıracağı anlamına gelir:

12 / x = 240/250

x = 12,5V

Benzer şekilde, jeneratör voltajı 220V'a düşerse, transformatör voltajını orantılı olarak düşürür:

12 / x = 240/220
x = 11V

ve bunun gibi.

Yukarıdaki hesaplamalar, jeneratörün RPM, frekans ve voltajının son derece doğrusal ve birbiriyle orantılı olduğunu açıkça göstermektedir.

Aşağıda önerilen elektronik yük kontrol devresi tasarımında, IC'nin 5 numaralı pimine beslenen doğrultulmuş voltaj, tüm kullanılabilir yükler AÇIK konuma getirildiğinde, yalnızca üç yapay yük olacak şekilde ayarlanır: lamba # 1, lamba # 2 ve lamba # 3 AÇIK kalmasına izin verilir.

Bu, yük kontrolörü için makul bir şekilde kontrol edilen bir kurulum haline gelir, tabii ki ayarlama varyasyonları aralığı, kullanıcının tercihlerine ve özelliklerine bağlı olarak farklı büyüklüklere ayarlanabilir ve ayarlanabilir.

Bu, IC'nin 5 numaralı piminde verilen ön ayarı rastgele ayarlayarak veya IC'nin 10 çıkışı boyunca farklı yük kümeleri kullanarak yapılabilir.

ELC'yi kurma

Şimdi yukarıda belirtilen kurulumla, jeneratörün, IC sırasındaki ilk üç lamba AÇIK ve ayrıca tüm harici kullanılabilir yükler (cihazlar) AÇIK konumdayken 240V / 50Hz'de çalıştığını varsayalım.

Bu durumda, cihazlardan birkaçı KAPALI konuma getirilirse, jeneratörü bir miktar yükten kurtararak hızının artmasına neden olur, ancak hızdaki artış aynı zamanda IC'nin 5 numaralı pimindeki voltajda orantılı bir artış yaratır.

Bu, IC'nin sonraki pin çıkışlarını sırayla AÇIK konuma getirmesini isteyecektir, böylece AÇIK konuma getirme, istenen atanmış hız ve frekansı sürdürmek için jeneratörün hızı kısılıncaya kadar lamba # 4,5,6 olabilir ve bu böyle devam edebilir.

Tersine, azalan kaynak enerjisi koşulları nedeniyle jeneratör hızının düşme eğiliminde olması durumunda, voltajın setin altına düşmesini önlemek için IC'nin lambayı # 1,2,3'ü birer birer veya birkaçını KAPALI konuma getireceğini varsayalım. , doğru özellikler.

Sahte yüklerin tümü, PNP tampon transistör aşamaları ve sonraki NPN güç transistör aşamaları aracılığıyla sırayla sonlandırılır.

Tüm PNP transistörleri 2N2907 iken NPN, IRF840 gibi N-mosfetlerle değiştirilebilen TIP152'dir.

Yukarıda bahsedilen cihazlar sadece DC ile çalıştığından, jeneratör çıkışı, gerekli anahtarlama için 10 amperlik diyot köprüsü aracılığıyla uygun şekilde DC'ye dönüştürülür.

Lambalar 200 watt, 500 watt nominal veya kullanıcı tarafından tercih edilen ve jeneratör teknik özellikleri olabilir.

Devre şeması

Şimdiye kadar, sıralı çoklu yapay yük değiştirici konseptini kullanan etkili bir elektronik yük kontrol devresi öğrendik, burada, bir triyak dimmer konseptini kullanarak ve tek bir yük ile aynısının çok daha basit bir tasarımını tartışıyoruz.

Dimmer Anahtarı nedir

Dimmer anahtar cihazı, hepimizin aşina olduğu bir şeydir ve bunları evlerimize, ofislerimize, mağazalarımıza, alışveriş merkezlerimize vb.

Bir kısma anahtarı, basitçe bir pot adı verilen ilişkili bir değişken direnci değiştirerek ışıklar ve fanlar gibi bağlı bir yükü kontrol etmek için kullanılabilen, elektrikle çalışan bir elektronik cihazdır.

Kontrol, temelde, yalnızca AC yarı döngülerinin bir kısmında AÇIK kalacak şekilde, indüklenmiş bir zaman gecikmesi frekansı ile geçiş yapmaya zorlanan bir triyak tarafından yapılır.

Bu anahtarlama gecikmesi, ayarlanan pota direnci ile orantılıdır ve pot direnci değiştikçe değişir.

Bu nedenle, pot direnci düşük yapılırsa, triyakın, faz döngüleri boyunca daha uzun bir zaman aralığı boyunca hareket etmesine izin verilir, bu da daha fazla akımın yükten geçmesine izin verir ve bu da yükün daha fazla güçle etkinleştirilmesine izin verir.

Tersine, pot direnci azalırsa, triyak, faz döngüsünün çok daha küçük bir bölümü için orantılı olarak hareket etmek üzere sınırlandırılır ve bu da, aktivasyonu ile yükü zayıflatır.

Önerilen elektronik yük kontrol devresinde aynı konsept uygulanır, ancak burada pota, ışık geçirmez kapalı bir muhafaza içinde bir LED / LDR tertibatının gizlenmesiyle yapılan bir opto kuplör ile değiştirilir.

Dimmer Switch'i ELC olarak kullanma

Konsept aslında oldukça basit:

Opto'nun içindeki LED, jeneratör çıkışından türetilen orantılı olarak düşen bir voltajla çalıştırılır, bu da LED parlaklığının artık jeneratörün voltaj değişikliklerine bağlı olduğu anlamına gelir.

Triyak iletimini etkilemekten sorumlu olan direnç, opto düzeneği içindeki LDR ile değiştirilir, yani LED parlaklık seviyeleri artık triyak iletim seviyelerini ayarlamaktan sorumlu hale gelir.

Başlangıçta, ELC devresi, belirlenen doğru hızdan% 20 daha fazla hızda çalışan jeneratörden gelen bir voltajla uygulanır.

Makul bir şekilde hesaplanmış bir yapay yük, ELC ile seri olarak bağlanır ve P1, yapay yük hafifçe yanacak ve jeneratör hızını ve frekansını gerekli özelliklere göre doğru seviyeye ayarlayacak şekilde ayarlanır.

Bu, jeneratör gücüyle ilişkilendirilebilecek bir AÇIK pozisyondaki tüm harici cihazlarla gerçekleştirilir.

Yukarıdaki uygulama, kontrol cihazını, jeneratörün hızında yaratılan herhangi bir tutarsızlığın üstesinden gelmek için en uygun şekilde kurar.

Şimdi, birkaç cihaz KAPALI ise, bunun jeneratör üzerinde düşük bir basınç yaratacağını ve onu daha hızlı dönmeye ve daha fazla elektrik üretmeye zorlayacağını varsayalım.

Bununla birlikte, bu aynı zamanda opto içindeki LED'i orantılı olarak daha parlak büyümeye zorlar ve bu da LDR direncini azaltır, böylece triyakı daha fazla işlem yapmaya ve fazla gerilimi orantılı olarak kukla yük üzerinden boşaltmaya zorlar.

Açıkça bir akkor lamba olan yapay yük, bu durumda nispeten daha parlak parlarken, jeneratör tarafından üretilen ekstra gücü boşaltır ve jeneratör hızını orijinal RPM'sine geri döndürür.