Šajā rakstā ir paskaidrots vienkāršs elektroniskais slodzes kontrolieris vai regulatora ķēde, kas automātiski regulē un kontrolē hidroelektriskās ģeneratora sistēmas rotācijas ātrumu, pievienojot vai atņemot manekena slodžu masīvu. Procedūra nodrošina stabilizētu sprieguma un frekvences izvadi lietotājam. Ideju pieprasīja Aponso kungs

Tehniskās specifikācijas:

Paldies par atbildi, un es divas nedēļas biju ārpus valsts. Paldies par informāciju, un taimera ķēde tagad darbojas ļoti labi.
II gadījums, man ir nepieciešams elektronisks slodzes kontrolieris (ELC). Manai hidroelektrostacijai ir 5 kw vienfāzes 220 V un 50 Hz frekvence, un tai ir jākontrolē liekā jauda, izmantojot ELC. Lūdzu, sniedziet uzticamu ķēdi manai prasībai
Atkal

Dizains

Ja esat viens no tiem laimīgajiem, kam netālu no jūsu pagalma krīt brīvi plūstoša upīte, upes straume vai pat aktīvs neliels ūdens, varat ļoti labi domāt to pārveidot par bezmaksas elektrību, vienkārši uzstādot mini hidroģeneratoru ceļa virzienā. ūdens plūsmu un piekļuvi bezmaksas elektrībai visa mūža garumā.

Tomēr galvenā šādu sistēmu problēma ir ģeneratora ātrums, kas tieši ietekmē tā sprieguma un frekvences parametrus.

Šeit ģeneratora rotācijas ātrums ir atkarīgs no diviem faktoriem, ūdens plūsmas jaudas un ar ģeneratoru saistītās slodzes. Ja kāds no šiem mainās, arī ģeneratora ātrums mainās, izraisot līdzvērtīgu tā izejas sprieguma un frekvences samazināšanos vai palielināšanos.

Tā kā mēs visi zinām, ka daudzām ierīcēm, piemēram, ledusskapjiem, maiņstrāvai, motoriem, urbjmašīnām utt., Spriegumam un frekvencei var būt izšķiroša nozīme un tie var būt tieši saistīti ar to efektivitāti, tāpēc jebkuras šo parametru izmaiņas nevar uztvert viegli.

Lai risinātu iepriekš minēto situāciju, lai spriegums un frekvence tiktu uzturēti pieļaujamās robežās, ELC vai elektronisko slodzes regulatoru parasti izmanto visās hidroenerģijas sistēmās.

Tā kā ūdens plūsmas regulēšana nevar būt iespējama iespēja, aprēķinātā slodzes kontrole kļūst par vienīgo izeju iepriekš apspriestajam jautājumam.

Tas faktiski ir diezgan vienkārši, viss ir saistīts ar ķēdes izmantošanu, kas uzrauga ģeneratora spriegumu un ieslēdz vai izslēdz dažas manekena slodzes, kas savukārt kontrolē un kompensē ģeneratora ātruma pieaugumu vai samazinājumu.

Divas vienkāršas elektroniskās slodzes kontroliera (ELC) ķēdes ir aplūkotas turpmāk (manis izstrādātas), kuras var viegli uzbūvēt mājās un izmantot ierosinātajam jebkuras mini hidroelektrostacijas regulējumam. Mācīsimies viņu darbības ar šādiem punktiem:

ELC ķēde, izmantojot IC LM3915

Pirmā shēma, kas izmanto pāris kaskādes LM3914 vai LM3915 IC, pamatā ir konfigurēta kā 20 pakāpju sprieguma detektora draivera shēma.

Mainīga 0 līdz 2,5 V līdzstrāvas ieeja tās tapā Nr. 5 rada līdzvērtīgu secīgu reakciju uz divu IC 20 izejām, sākot no LED # 1 līdz LED # 20, tas nozīmē, ka pie 0.125V, pirmais LED iedegas. kamēr ieeja sasniedz 2,5 V, iedegas 20. LED (visas gaismas diodes iedegas).

Jebkas starp tiem rada atbilstošo starpposma LED izeju pārslēgšanu.

Pieņemsim, ka ģeneratoram ir 220V / 50Hz specifikācijas, tas nozīmē, ka, samazinot tā ātrumu, pazeminātos gan noteiktais spriegums, gan frekvence, un otrādi.

Piedāvātajā pirmajā ELC ķēdē mēs samazinām 220 V līdz vajadzīgajam zema potenciāla līdzstrāvai, izmantojot rezistora dalītāja tīklu un IC padeves tapu # 5, lai pirmie 10 gaismas diodes (LED # 1 un pārējie zilie punkti) tikai iedegtos.

Tagad šie LED spraudņi (no LED # 2 līdz LED # 20) ir piestiprināti arī ar atsevišķām manekena slodzēm, izmantojot atsevišķus mosfet draiverus, papildus mājas slodzei.

Sadzīves lietderīgās slodzes ir savienotas, izmantojot releju uz LED # 1 izejas.

Iepriekš minētajā stāvoklī tas nodrošina, ka pie 220 V, kamēr tiek izmantotas visas sadzīves slodzes, iedegas un kompensē arī 9 papildu manekena slodzes, lai radītu nepieciešamo 220 V @ 50Hz.

Tagad pieņemsim, ka ģeneratora ātrumam ir tendence palielināties virs 220 V atzīmes, tas ietekmētu IC 5. kontaktu, kas attiecīgi pārslēgtu ar sarkaniem punktiem atzīmētus gaismas diodes (no LED # 11 un uz augšu).

Kad šie gaismas diodes ir ieslēgtas, attiecīgās manekena slodzes tiek pievienotas cīņai, tādējādi saspiežot ģeneratora ātrumu tā, lai tas tiktu atjaunots parastajās specifikācijās, jo tas notiek, manekena slodzes atkal tiek izslēgtas aizmugurējā secībā, tas turpinās pašregulējošs tā, lai motora ātrums nekad nepārsniegtu normālos rādītājus.

Pieņemsim, ka motora ātrumam ir tendence samazināties zemākas ūdens plūsmas jaudas dēļ, ar zilu krāsu apzīmētas gaismas diodes sāk izslēgties secīgi (sākot no LED # 10 un uz leju), tas samazina manekena slodzi un savukārt atbrīvo motoru no liekās slodzes, tādējādi atjaunojot tā ātrums virzienā uz sākotnējo punktu, slodzēm ir tendence secīgi ieslēgties / izslēgt, lai uzturētu precīzu ieteicamo ģeneratora motora ātrumu.

Manekena slodzes var izvēlēties atbilstoši lietotāja vēlmēm un nosacītajām specifikācijām. Iespējams, ka vislabākais būtu 200 vatu pieaugums katrai LED izejai.

Manekena slodzēm pēc būtības jābūt rezistentām, piemēram, 200 vatu kvēlspuldzēm vai sildītāja spolēm.

Ķēdes shēma

ELC ķēde, izmantojot PWM

Otrā iespēja ir diezgan interesanta un vēl vienkāršāka. Kā redzams dotajā diagrammā, pāris 555 IC tiek izmantoti kā PWM ģenerators, kas maina tā atzīmi / atstarpes devu, reaģējot uz attiecīgi mainīgo sprieguma līmeni, kas tiek padots pie IC2 tapas # 5.

“op-amp diferenciālais pastiprinātājs ”

Labi aprēķināta lielas jaudas manekena slodze ir piestiprināta ar vienīgo MOSFET kontroliera posmu IC # 2 tapā # 3.

Kā jau tika apspriests iepriekšminētajā sadaļā, arī IC2 tapā Nr. 5 tiek piemērots zemāks parauga līdzstrāvas spriegums, kas atbilst 220 V, lai manekena slodzes apgaismojums pielāgotos sadzīves slodzēm, lai ģeneratora izeja tiktu turēta 220 V diapazonā.

Tagad pieņemsim, ka ģeneratora rotācijas ātrums virzās uz augstāko pusi, radot līdzvērtīgu potenciāla pieaugumu pie IC2 tapas Nr. 5, kas savukārt radītu lielāku atzīmes attiecību pret mosfetu, ļaujot tam vadīt lielāku strāvu pret slodzi .

Palielinoties slodzes strāvai, motoram būtu grūtāk pagriezties, tādējādi nosēžoties atpakaļ sākotnējā ātrumā.

Tieši otrādi notiek, ja ātrumam ir tendence novirzīties uz zemāku līmeni, kad manekena slodze ir vājināta, lai palielinātu motora ātrumu līdz parastajām specifikācijām.

Turpinās pastāvīgs “virves vilkšana”, lai motora ātrums nekad nenovirzītos pārāk daudz no prasītajām specifikācijām.

Iepriekš minētās ELC ķēdes var izmantot visu veidu mikrohidro sistēmām, ūdensdzirnavu sistēmām un arī vēja dzirnavu sistēmām.

Tagad redzēsim, kā mēs varam izmantot līdzīgu ELC ķēdi, lai regulētu vējdzirnavu ģeneratora bloka ātrumu un frekvenci. Ideju pieprasīja Nilesh Patil kungs.

Tehniskās specifikācijas

Es ļoti priecājos par jūsu elektroniskajām shēmām un hobiju to izveidot. Būtībā es esmu no lauku rajona, kur katru gadu 15 stundas pārtrauca strāvas padevi

Pat ja es eju pirkt invertoru, kas arī netiek uzlādēts strāvas padeves pārtraukuma dēļ.

Esmu izveidojis vēja ģeneratoru ģeneratoru (ļoti lētās izmaksās), kas atbalstīs 12 v akumulatora uzlādi.

Par to pašu es vēlos iegādāties pārāk dārgu vēja dzirnavu uzlādes turbīnas kontrolieri.

Tāpēc plānots izveidot mūsu pašu, ja jums ir piemērots dizains

Ģeneratora jauda: 0 - 230 AC spriegums

ieeja 0 - 230 v maiņstrāva (mainās atkarībā no vēja ātruma)

izeja: 12 V DC (pietiekama palielināšanas strāva).

Pārslodze / izlāde / Manekena kravas apstrāde

Vai varat, lūdzu, ieteikt vai palīdzēt man to izstrādāt un nepieciešamo komponentu un PCB no jums

Man maijā vajadzēja daudz vienu un to pašu ķēdi, kad tas izdosies.

Dizains

Iepriekš pieprasīto dizainu var īstenot, vienkārši izmantojot pazeminošo transformatoru un LM338 regulatoru, kā tas jau tika apspriests daudzos manos iepriekšējos ierakstos.

Tālāk paskaidrotais ķēdes dizains neattiecas uz iepriekš minēto pieprasījumu, drīzāk tiek risināts daudz sarežģīts jautājums situācijās, kad vējdzirnavu ģenerators tiek izmantots maiņstrāvas slodžu darbībai, piešķirot tīkla 50Hz vai 60Hz frekvenču specifikācijām.

Kā darbojas ELC

Elektroniskais slodzes regulators ir ierīce, kas atbrīvo vai noslāpē saistītā elektrības ģeneratora motora ātrumu, pielāgojot manekena vai pašizkrāvuma grupas pārslēgšanu, kas savienota paralēli faktiskajām izmantojamajām slodzēm.

Iepriekš minētās darbības ir nepieciešamas, jo attiecīgo ģeneratoru var darbināt neregulārs, mainīgs avots, piemēram, plūstošs ūdens no strauta, upes, ūdenskrituma vai caur vēju.

Tā kā iepriekš minētie spēki var ievērojami atšķirties atkarībā no saistītajiem parametriem, kas regulē to lielumu, ģeneratoru var arī piespiest attiecīgi palielināt vai samazināt ātrumu.

Ātruma palielināšanās nozīmētu sprieguma un frekvences palielināšanos, kas savukārt varētu būt pakļauta pieslēgtajām slodzēm, izraisot nevēlamas sekas un slodžu bojājumus.

Pašizkrāvumu pievienošana

Pievienojot vai atņemot ģeneratoram ārējās slodzes (izlādes slodzes), tā ātrumu varētu efektīvi novērst pret piespiedu avota enerģiju tā, lai ģeneratora ātrums tiktu uzturēts aptuveni līdz noteiktajam frekvences un sprieguma līmenim.

Vienā no iepriekšējiem ierakstiem es jau esmu apspriedis vienkāršu un efektīvu elektroniskās slodzes kontroliera shēmu, šī ideja ir iedvesmota no tā un ir diezgan līdzīga šim dizainam.

Zemāk redzamais attēls parāda, kā var konfigurēt piedāvāto ELC.

Ķēdes sirds ir IC LM3915, kas būtībā ir punktu / joslu LED draiveris, ko izmanto, lai parādītu ievadītā analogā sprieguma ievades variācijas, izmantojot secīgus LED apgaismojumus.

Iepriekš minētā IC funkcija ir izmantota šeit, lai īstenotu ELC funkcijas.

Caur pazeminošo transformatoru 220V ģenerators vispirms tiek pazemināts līdz 12V DC un tiek izmantots, lai darbinātu elektronisko shēmu, kas sastāv no IC LM3915 un ar to saistītā tīkla.

Šis iztaisnotais spriegums tiek ievadīts arī mikroshēmas tapā # 5, kas ir IC sensora ievade.

Proporcionālu sensoru spriegumu ģenerēšana

Ja mēs pieņemam, ka 12 V no transformatora ir proporcionāls 240 V no ģeneratora, tas nozīmē, ka, ja ģeneratora spriegums palielinās līdz 250 V, 12 V no transformatora proporcionāli palielināsies līdz:

12 / x = 240/250

x = 12,5 V

Līdzīgi, ja ģeneratora spriegums nokrītas līdz 220V, proporcionāli pazeminātos transformatora spriegums līdz:

12 / x = 240/220
x = 11V

un tā tālāk.

Iepriekš minētie aprēķini skaidri parāda, ka ģeneratora apgriezienu skaits, frekvence un spriegums ir ārkārtīgi lineāri un proporcionāli viens otram.

Piedāvātajā zemāk piedāvātajā elektroniskās slodzes regulatora ķēdes konstrukcijā koriģētais spriegums, kas tiek ievadīts mikroshēmas tapā Nr. 5, tiek noregulēts tā, ka, ieslēdzot visas izmantojamās slodzes, tiek ieslēgtas tikai trīs manekena slodzes: lampa Nr. atļauts palikt ieslēgtam.

Tas kļūst par saprātīgi kontrolētu iestatījumu slodzes kontrolierim, protams, regulēšanas variāciju diapazonu var iestatīt un pielāgot dažādiem lielumiem atkarībā no lietotāja vēlmēm un specifikācijām.

To var izdarīt, nejauši pielāgojot doto sākotnējo iestatījumu IC 5. kontaktā vai izmantojot dažādas slodžu kopas 10 IC izvadēs.

ELC iestatīšana

Pieņemsim, ka ar iepriekš minēto iestatīšanu ģenerators darbojas ar 240 V / 50Hz frekvenci, ieslēdzot pirmos trīs lukturus IC secībā, kā arī ieslēdzot visas ārējās izmantojamās slodzes (ierīces).

Šajā situācijā, ja dažas ierīces ir izslēgtas, ģenerators tiktu atbrīvots no slodzes, kā rezultātā palielinātu tā ātrumu, tomēr ātruma palielināšanās radītu arī proporcionālu sprieguma pieaugumu IC 5. kontaktā.

Tas liks IC ieslēgt savus nākamos kontaktligzdas tādā secībā, ka ieslēgšana var būt lampa # 4,5,6 un tā tālāk, līdz tiek aizturēts ģeneratora ātrums, lai uzturētu vēlamo piešķirto ātrumu un frekvenci.

Turpretī pieņemsim, ja ģeneratora ātrumam ir tendence samazināties degradējošo avota enerģijas apstākļu dēļ, IC liks izslēgt lampu # 1,2,3 pa vienam vai dažiem no tām, lai novērstu sprieguma kritumu zem iestatītā , pareizas specifikācijas.

Visas manekena slodzes tiek secīgi pārtrauktas caur PNP bufera tranzistora posmiem un nākamajiem NPN jaudas tranzistora posmiem.

Visi PNP tranzistori ir 2N2907, savukārt NPN ir TIP152, kurus varētu aizstāt ar N-mosfets, piemēram, IRF840.

Tā kā iepriekš minētās ierīces darbojas tikai ar līdzstrāvu, nepieciešamās komutācijas gadījumā ģeneratora izeja tiek atbilstoši pārveidota par līdzstrāvu caur 10amp diode tiltu.

Lampas varētu būt ar 200 vatu, 500 vatu vērtējumu vai pēc lietotāja vēlmēm, un ģeneratora specifikācijas.

Ķēdes shēma

Līdz šim mēs iemācījāmies efektīvu elektronisko slodzes regulatora shēmu, izmantojot secīgu vairāku manekena slodzes pārslēdzēja koncepciju, šeit mēs apspriežam daudz vienkāršāku tā paša dizainu, izmantojot triac dimmer koncepciju un ar vienu slodzi.

Kas ir dimmera slēdzis

Dimmera slēdža ierīce ir kaut kas mums visiem pazīstams, un mēs varam redzēt, ka tie ir uzstādīti mūsu mājās, birojos, veikalos, tirdzniecības centros utt.

Dimmera slēdzis ir no tīkla darbināta elektroniska ierīce, kuru var izmantot pievienotās slodzes, piemēram, gaismu un ventilatoru, kontrolēšanai, vienkārši mainot saistīto mainīgo pretestību, ko sauc par katlu.

Kontroli galvenokārt veic triac, kas ir spiests pārslēgties ar inducētu laika aiztures frekvenci tā, lai tā paliktu ieslēgta tikai maiņstrāvas pusciklu laikā.

Šī pārslēgšanās aizkave ir proporcionāla pielāgotajai katla pretestībai un mainās, mainoties katla pretestībai.

Tādējādi, ja katla pretestība ir zema, triac ir atļauts vadīt ilgāku laika intervālu fāzes ciklos, kas ļauj vairāk strāvas iziet cauri slodzei, un tas savukārt ļauj slodzei aktivizēties ar lielāku jaudu.

Un otrādi, ja pot pretestība ir samazināta, triac ir ierobežots, lai vadītu proporcionāli daudz mazākai fāzes cikla daļai, padarot slodzi vājāku ar tās aktivizēšanu.

Piedāvātajā elektroniskajā slodzes regulatora ķēdē tiek izmantota tāda pati koncepcija, tomēr šeit katls tiek aizstāts ar opto savienotāju, kas izgatavots, gaismas / hermētiskā noslēgtā korpusā slēpjot LED / LDR mezglu.

Dimmer Switch izmantošana kā ELC

Jēdziens patiesībā ir diezgan vienkāršs:

LED opto iekšpusē darbojas ar proporcionāli samazinātu spriegumu, kas iegūts no ģeneratora izejas, tas nozīmē, ka LED spilgtums tagad ir atkarīgs no ģeneratora sprieguma izmaiņām.

Pretestību, kas ir atbildīga par triac vadītspējas ietekmēšanu, opto mezglā aizstāj ar LDR, tas nozīmē, ka tagad LED spilgtuma līmeņi kļūst atbildīgi par triac vadīšanas līmeņu pielāgošanu.

Sākotnēji ELC ķēde tiek lietota ar spriegumu no ģeneratora, kas darbojas ar 20% lielāku ātrumu nekā tā pareizā noteiktā likme.

Saprātīgi aprēķināta manekena slodze tiek pievienota virknē ar ELC, un P1 tiek noregulēts tā, lai manekena slodze nedaudz izgaismotos un pielāgotu ģeneratora ātrumu un frekvenci pareizajam līmenim atbilstoši vajadzīgajām specifikācijām.

Tas tiek veikts ar visām ārējām ierīcēm ieslēgtā stāvoklī, kas var būt saistīta ar ģeneratora jaudu.

Iepriekš minētā ieviešana kontrolieri izveido optimāli, lai novērstu visas neatbilstības, kas radušās ģeneratora ātrumā.

Tagad pieņemsim, ka, ja dažas ierīces ir izslēgtas, tas radītu zemu spiedienu uz ģeneratoru, liekot tam ātrāk griezties un radīt vairāk elektrības.

Tomēr tas arī piespieda opto iekšpusē esošo gaismas diodi proporcionāli gaišāk augt, kas savukārt samazinātu LDR pretestību, tādējādi piespiežot triac vadīt vairāk un proporcionāli iztukšot lieko spriegumu caur manekena slodzi.

Šajā situācijā acīmredzami kvēlspuldzi, kas acīmredzami ir kvēlspuldze, var redzēt kvēlojošu, kas iztukšo ģeneratora radīto papildu enerģiju un atjauno ģeneratora ātrumu līdz sākotnējam apgriezieniem minūtē.