Пост објашњава једноставан електронски склоп контролера или регулатора, који аутоматски регулише и контролише брзину ротације хидроелектричног система генератора додавањем или одузимањем низа лажних терета. Поступак осигурава стабилизовани излаз напона и фреквенције за корисника. Идеју је затражио господин Апонсо

Техничке спецификације:

Хвала на одговору и две недеље нисам био ван земље. Хвала на информацијама и тимер круг сада ради врло добро.
Случај ИИ, потребан ми је електронски контролер оптерећења (ЕЛЦ) Моја хидроелектрана има 5 кв једнофазне 220В и 50Хз и треба да контролише вишак снаге помоћу ЕЛЦ-а. Молимо дајте поуздан склоп за мој захтјев
Опет

Дизајн

Ако сте један од оних срећника који имају поток, речни ток или чак активан мали водостај који пада близу вашег дворишта, можете врло добро смислити да га претворите у бесплатну електричну енергију једноставним постављањем мини хидрогенератора на путу проток воде и приступ бесплатној електричној енергији за цео живот.

Међутим, главни проблем таквих система је брзина генератора која директно утиче на његове спецификације напона и фреквенције.

Овде брзина ротације генератора зависи од два фактора, снаге протока воде и оптерећења повезаног са генератором. Ако се било шта од тога промени, брзина генератора се такође мења, што узрокује еквивалентно смањење или повећање његовог излазног напона и фреквенције.

Као што сви знамо да за многе уређаје као што су фрижидери, наизменичне струје, мотори, бушилице итд. Напон и фреквенција могу бити пресудни и могу бити директно повезани са њиховом ефикасношћу, па се свака промена ових параметара не може схватити олако.

Да би се решила горња ситуација, тако да се напон и фреквенција одржавају у прихватљивим границама, ЕЛЦ или електронски регулатор оптерећења се обично користи у свим хидроенергетским системима.

Будући да контрола протока воде не може бити изводљива опција, прорачун оптерећења постаје једини излаз за горе разматрано питање.

Ово је у ствари прилично једноставно, све је у томе што се користи коло које надгледа напон генератора и укључује или искључује неколико лажних оптерећења која заузврат контролишу и надокнађују повећање или смањење брзине генератора.

У наставку се разматрају два једноставна кола електронског контролера оптерећења (ЕЛЦ) (које сам ја дизајнирао), а која се лако могу направити код куће и користити за предложену регулацију било које мини хидроелектране. Научимо њихове операције са следећим тачкама:

ЕЛЦ круг користећи ИЦ ЛМ3915

Прво коло које користи неколико каскадних ИЦ ЛМ3914 или ЛМ3915 су у основи конфигурисани као управљачки круг од 20 корака детектора напона.

Променљив улаз од 0 до 2,5 В једносмерне струје на свом пину бр. 5 даје еквивалентан секвенцијални одзив на 20 излаза два ИЦ-а, почев од ЛЕД # 1 до ЛЕД # 20, што значи да на 0.125В, прва ЛЕД светли. док улаз достиже 2,5 В, 20. ЛЕД лампица светли (све ЛЕД диоде светле).

Све између тога резултира пребацивањем одговарајућих средњих ЛЕД излаза.

Претпоставимо да је генератор са спецификацијама 220В / 50Хз, значи да би смањење његове брзине резултирало смањењем наведеног напона као и фреквенције, и обрнуто.

У предложеном првом ЕЛЦ колу, смањујемо 220В на потребну једносмерну струју са ниским потенцијалом преко мреже отпорника отпорника и напојног контакта бр. 5 ИЦ, тако да првих 10 ЛЕД (ЛЕД # 1 и остатак плавих тачака) само осветљавају.

Сада су ови ЛЕД излази (од ЛЕД # 2 до ЛЕД # 20) такође повезани са појединачним лажним оптерећењима преко појединачних МОСФЕТ драјвера, поред домаћег оптерећења.

Домаћа корисна оптерећења повезана су преко релеја на ЛЕД # 1 излазу.

У горе наведеном стању осигурава да на 220В док су сва домаћа оптерећења у употреби, 9 додатних лажних оптерећења такође осветли и надокнади да произведе потребних 220В на 50Хз.

Сада претпоставимо да брзина генератора тежи да порасте изнад ознаке 220В, то би утицало на пин # 5 ИЦ који би у складу с тим пребацио ЛЕД диоде означене црвеним тачкама (од ЛЕД # 11 и више).

Како се ове ЛЕД диоде УКЉУЧУЈУ, одговарајућа лажна оптерећења се додају на отпор, чиме се стеже брзина генератора тако да се врати у своје нормалне спецификације, јер се то догађа, лажна оптерећења се поново ИСКЉУЧУЈУ у позадини, ово наставља самоподешавајући се тако да брзина мотора никада не прелази нормалне вредности.

Даље, претпоставимо да се брзина мотора смањује услед мање снаге протока воде, ЛЕД-ови означени плавом бојом почињу да се узастопно искључују (почевши од ЛЕД-а бр. 10 и наниже), ово смањује лажна оптерећења и заузврат ослобађа мотор од прекомерног оптерећења, чиме се обнавља његове брзине према првобитној тачки, у процесу се оптерећења редовно УКЉУЧУЈУ / ИСКЉУЧУЈУ како би се одржала тачно препоручена брзина мотора генератора.

Лажна оптерећења могу се одабрати према корисничким жељама и условним спецификацијама. Повећање од 200 вати на сваком ЛЕД излазу вероватно би било најповољније.

Лажни терети морају бити отпорне природе, као што су лампе са жарном нити од 200 вати или калеми грејача.

Кружни дијаграм

ЕЛЦ круг који користи ПВМ

Друга опција је прилично занимљива и још једноставнија. Као што се може видети на датом дијаграму, неколико 555 ИЦс се користи као ПВМ генератор који мења свој однос ознаке / простора као одговор на одговарајући променљиви ниво напона напајаног на пину бр. 5 ИЦ2.

“мења наизменичну струју у једносмерну ”

Добро израчунато лажно оптерећење високе снаге причвршћено је јединственим ступњем МОСФЕТ регулатора на пину 3 на ИЦ # 2.

Као што је размотрено у горњем одељку, и овде се на пин # 5 ИЦ2 примењује нижи једносмерни напон узорка који одговара 220В тако да се осветљење лажног оптерећења прилагођава домаћим оптерећењима да задржи излаз генератора у опсегу 220В.

Сада претпоставимо да би брзина ротације генератора кретала према вишој страни, створила еквивалентан пораст потенцијала на пину 5 ИЦ2, што би заузврат довело до већег односа ознака према МОСФЕТ-у, омогућавајући му да води више струје према оптерећењу .

Са повећањем струје оптерећења, мотор би теже окретао, враћајући се на првобитну брзину.

Управо се супротно дешава када брзина скрене ка нижим нивоима, када се лажни терет ослаби да би се брзина мотора повећала на његове нормалне спецификације.

Стално „натезање“ наставља се тако да се брзина мотора никада не помера превише од захтеваних спецификација.

Горе наведени ЕЛЦ кругови се могу користити са свим врстама микрохидро система, системима воденица, као и системима ветрењача.

Сада да видимо како можемо користити сличан ЕЛЦ круг за регулацију брзине и фреквенције јединице ветрењаче. Идеју је затражио господин Нилесх Патил.

Техничке спецификације

Велики сам љубитељ ваших електронских кола и хобија који их стварам. Углавном сам из руралног подручја у којем се 15 сати струје искључује проблем са којим се суочавамо сваке године

Чак и ако се одлучим за куповину претварача који се такође не пуни због нестанка струје.

Направио сам генератор ветрењача (по врло јефтиној цени) који ће подржавати пуњење батерије од 12 в.

За исти онај који желим да купим контролер турбине за пуњење ветрењача који је прескуп.

Тако смо планирали да креирамо сопствени ако имамо одговарајући дизајн од вас

Капацитет генератора: 0 - 230 В АЦ

улаз 0 - 230 в АЦ (варира у зависности од брзине ветра)

излаз: 12 В ДЦ (довољна струја појачања).

Преоптерећење / пражњење / лажно руковање теретом

Можете ли да ми предложите или помогнете да га развијем и захтеване компоненте и ПЦБ од вас

И свибањ захтијевају многи исти склоп једном успјети.

Дизајн

Горе тражени дизајн може се применити једноставним коришћењем силазног трансформатора и регулатора ЛМ338, као што је већ поменуто у многим мојим објавама раније.

Доле објашњени дизајн кола није релевантан за горњи захтев, већ се бави много сложеним проблемом у ситуацијама када се генератор ветрењача користи за рад АЦ оптерећења додељених мрежним спецификацијама фреквенције 50Хз или 60Хз.

Како ради ЕЛЦ

Електронски контролер оптерећења је уређај који ослобађа или гуши брзину повезаног мотора генератора електричне енергије подешавањем пребацивања групе лажних или кипарских оптерећења повезаних паралелно са стварним корисним оптерећењима.

Горе наведене операције постају неопходне, јер се дотични генератор може покретати неправилним, променљивим извором, као што је текућа вода из потока, реке, водопада или ветра.

Пошто се горе наведене силе могу значајно разликовати у зависности од придружених параметара који регулишу њихове величине, генератор такође може бити приморан да повећа или смањи своју брзину у складу с тим.

Повећање брзине значило би повећање напона и фреквенције које би заузврат могле бити изложене повезаним оптерећењима, узрокујући нежељене ефекте и оштећења оптерећења.

Додавање депонија терета

Додавањем или одузимањем спољних оптерећења (думп оптерећења) преко генератора, његова брзина би се могла ефикасно супротставити енергији присилног извора тако да се брзина генератора одржава приближно на задатим нивоима фреквенције и напона.

Већ сам разговарао о једноставном и ефикасном колу електронског контролера оптерећења у једном од својих претходних постова, садашња идеја је инспирисана њим и прилично је слична том дизајну.

Доња слика показује како предложени ЕЛЦ може бити конфигурисан.

Срце кола је ИЦ ЛМ3915 који је у основи тачка / трака ЛЕД управљачки програм који се користи за приказивање варијација напајаног аналогног улазног напона кроз секвенцијална ЛЕД осветљења.

Горња функција ИЦ овде је искоришћена за примену ЕЛЦ функција.

Генератор 220В се прво спушта на 12В једносмерне струје кроз силазни трансформатор и користи се за напајање електронског кола који се састоји од ИЦ ЛМ3915 и повезане мреже.

Овај исправљени напон се такође доводи на пин # 5 ИЦ, који је сензорски улаз ИЦ.

Стварање пропорционалних напона осетљивости

Ако претпоставимо да је 12В из трансформатора пропорционално са 240В из генератора, подразумева се да би пораст напона генератора на 250В повећао 12В од трансформатора сразмерно на:

12 / к = 240/250

к = 12,5В

Слично томе, ако напон генератора падне на 220В, пропорционално би напон трансформатора пао на:

12 / х = 240/220
к = 11В

и тако даље.

Горњи прорачуни јасно показују да су РПМ, фреквенција и напон генератора изузетно линеарни и пропорционални једни другима.

У предложеном дизајну кола електронског регулатора оптерећења доле, исправљени напон напајан на пин бр. 5 ИЦ подешен је тако да са свим УКЉУЧЕНИМ оптерећењима укључе само три лажна оптерећења: лампу # 1, лампу # 2 и лампу # 3 дозвољено да остану укључени.

Ово постаје разумно контролисана поставка за регулатор оптерећења, наравно, опсег варијација подешавања може се подесити и прилагодити различитим величинама у зависности од жеље корисника и спецификација.

То се може постићи насумичним подешавањем задате поставке на пину бр. 5 ИЦ-а или коришћењем различитих скупова оптерећења на 10 излаза ИЦ-а.

Постављање ЕЛЦ-а

Сада са горе поменутом поставком, претпоставимо да генератор ради на 240В / 50Хз са укљученим првим трима лампама у ИЦ секвенци, као и свим укљученим спољним корисним оптерећењима (уређајима).

У овој ситуацији, ако се неколико уређаја ИСКЉУЧИ, генератор би растеретио неког оптерећења што би резултирало повећањем његове брзине, међутим повећање брзине такође би створило сразмерно повећање напона на пину бр. 5 ИЦ.

Ово ће подстаћи ИЦ да укључи наредне пиноуте редоследом, тако да укључивање може бити лампица # 4,5,6 и тако док се брзина генератора не угаси како би се одржала жељена додељена брзина и фреквенција.

Супротно томе, претпоставимо да би, ако брзина генератора тежи сијању због погоршања услова енергије извора, подстакло ИЦ да искључи лампицу # 1,2,3 једну по једну или неколико њих како би спречио пад напона испод подешеног , тачне спецификације.

Сви лажни терети се узастопно прекидају преко ПНП одбојних транзисторских степеништа и следећих НПН ступњева транзистора снаге.

Сви ПНП транзистори су 2Н2907, док су НПН ТИП152, који могу бити замењени Н-МОСФЕТ-овима као што је ИРФ840.

Будући да горе поменути уређаји раде само са једносмерном струјом, излаз генератора се претвара у једносмерну струју преко диодног моста од 10амп за потребно пребацивање.

Сијалице могу бити номиналне снаге 200 вати, 500 вата или по жељи корисника, као и спецификације генератора.

Кружни дијаграм

До сада смо научили ефикасно коло електронског контролера оптерећења користећи концепт секвенцијалног вишеструког лажног прекидача оптерећења, овде дискутујемо о много једноставнијем дизајну истог помоћу концепта тријамских димера и са једним оптерећењем.

Шта је прекидач за затамњење

Уређај са димером прекидачем је нешто што нам је свима познато и можемо га видети инсталираног у нашим домовима, канцеларијама, продавницама, тржним центрима итд.

Прекидач затамњивача је електронски уређај који се напаја мрежом и може се користити за контролу прикљученог терета као што су светла и вентилатори, једноставно променом повезаног променљивог отпора који се назива лонац.

Управљање у основи врши тријак који је присиљен да се пребаци са индукованом фреквенцијом кашњења тако да остаје УКЉУЧЕН само током дела полуциклуса наизменичне струје.

Ово кашњење пребацивања пропорционално је прилагођеном отпору пота и мења се како се отпор пота мења.

Стога, ако је отпор лонца смањен, тријаку је дозвољено да спроводи дужи временски интервал кроз фазне циклусе, што омогућава пропуштању више струје кроз терет, а то заузврат омогућава активирање терета са већом снагом.

Супротно томе, ако се отпор лонца смањи, тријак се ограничава на пропорционално понашање за много мањи део фазног циклуса, чинећи оптерећење слабијим његовим активирањем.

У предложеном колу електронског регулатора оптерећења примењује се исти концепт, међутим овде се лонац замењује опто спојницом направљеном скривањем ЛЕД / ЛДР склопа унутар непропусног кућишта са светлошћу.

Коришћење прекидача затамњивача као ЕЛЦ

Концепт је заправо прилично једноставан:

ЛЕД диоду унутар оптоа покреће пропорционално спуштени напон изведен из излаза генератора, што значи да осветљеност ЛЕД диоде сада зависи од варијација напона генератора.

Отпор који је одговоран за утицај на проводљивост тријака замењује се ЛДР-ом унутар опто склопа, што значи да нивои осветљености ЛЕД-а сада постају одговорни за подешавање нивоа проводљивости тријака.

У почетку се ЕЛЦ коло примењује напоном од генератора који ради 20% већом брзином од његове тачно назначене брзине.

Разумно израчунато лажно оптерећење причвршћено је у серији са ЕЛЦ, а П1 је подешен тако да лажно оптерећење благо осветљава и прилагођава брзину и фреквенцију генератора на тачан ниво према траженим спецификацијама.

Ово се изводи са свим спољним уређајима у укљученом положају, који могу бити повезани са снагом генератора.

Горња имплементација поставља контролер оптимално за отклањање свих неслагања насталих у брзини генератора.

Претпоставимо сада, ако се неколико уређаја искључи, то би створило низак притисак на генератор присиљавајући га да се брже окреће и генерише више електричне енергије.

Међутим, ово би такође приморало ЛЕД диоду у опто-у да сразмерно посветли, што би заузврат смањило отпор ЛДР-а, присиљавајући на тај начин триак да води више и пропорционално одводи вишак напона кроз лажно оптерећење.

Лажно оптерећење које је очигледно жаруља са жарном нити, могло би се видети како релативно јаче светли, исушујући додатну снагу коју генерише генератор и враћајући брзину генератора на првобитни број обртаја у минуту.