Posti selittää yksinkertaisen elektronisen kuormanohjaimen tai säädinpiirin, joka säätelee ja ohjaa automaattisesti vesivoimageneraattorijärjestelmän pyörimisnopeutta lisäämällä tai vähentämällä joukko näennäiskuormia. Menettely varmistaa vakaan jännitteen ja taajuuden lähdön käyttäjälle. Idean pyysi herra Aponso

Tekniset tiedot:

Kiitos vastauksesta ja olin poissa maasta kaksi viikkoa. Kiitos tiedoista ja ajastinpiiri toimii nyt hyvin.
Tapaus II, tarvitsen elektronisen kuormanohjaimen (ELC) Vesivoimalaitokseni on 5 kW yksivaiheinen 220 V ja 50 Hz ja tarvitsen ohjata ylimääräistä tehoa ELC: llä. Antakaa luotettava piiri vaatimukselleni
Uudelleen

Muotoilu

Jos olet yksi niistä onnekkaista ihmisistä, jolla on vapaasti virtaava puro, jokivirta tai jopa aktiivinen pieni vesi putoaa takapihallesi, voit hyvin miettiä sen muuntamista ilmaiseksi sähköksi yksinkertaisesti asentamalla pienen vesigeneraattorin polulle. veden virtaus ja pääsy ilmaiseen sähköön koko eliniän ajan.

Tällaisten järjestelmien suurin ongelma on kuitenkin generaattorin nopeus, joka vaikuttaa suoraan sen jännite- ja taajuusominaisuuksiin.

Tässä generaattorin pyörimisnopeus riippuu kahdesta tekijästä, vesivirtauksen tehosta ja generaattoriin liitetystä kuormasta. Jos jokin näistä muuttuu, myös generaattorin nopeus muuttuu aiheuttaen vastaavan laskun tai kasvun sen lähtöjännitteessä ja taajuudessa.

Kuten me kaikki tiedämme, että monille laitteille, kuten jääkaapille, vaihtovirtakäyttöisille moottoreille, porakoneille jne., Jännite ja taajuus voivat olla ratkaisevia ja voivat liittyä suoraan niiden tehokkuuteen, joten näihin parametreihin ei voida suhtautua kevyesti.

Edellä mainitun tilanteen ratkaisemiseksi niin, että jännite ja taajuus pidetään molemmat sallituissa rajoissa, ELC: tä tai elektronista kuormanohjainta käytetään normaalisti kaikissa vesivoimajärjestelmissä.

Koska vesivirtauksen hallinta ei voi olla toteutettavissa oleva vaihtoehto, lasketun kuormituksen säätämisestä tulee ainoa tie edellä mainitussa asiassa.

Tämä on itse asiassa melko suoraviivaista, kyse on piirin käytöstä, joka valvoo generaattorin jännitettä ja kytkee päälle tai pois muutaman nuken kuormituksen, jotka puolestaan ohjaavat ja kompensoivat generaattorin nopeuden kasvua tai laskua.

Seuraavassa käsitellään kahta yksinkertaista elektronista kuormanohjaimen (ELC) piiriä (minun suunnittelema), jotka voidaan helposti rakentaa kotona ja käyttää minkä tahansa minivoimalaitoksen ehdotettuun säätöön. Opitaan heidän toimintansa seuraavilla kohdilla:

ELC-piiri IC LM3915: n avulla

Ensimmäinen piiri, joka käyttää pari kaskadoitua LM3914- tai LM3915-IC: tä, on periaatteessa konfiguroitu 20-vaiheiseksi jännitetunnistimen ohjainpiiriksi.

Vaihteleva 0 - 2,5 V DC-tulo nastallaan # 5 tuottaa vastaavan peräkkäisen vastauksen kahden IC: n 20 ulostuloon, alkaen LEDistä # 1 LEDiin # 20, mikä tarkoittaa, että jännitteellä 0.125V ensimmäinen LED syttyy. kun tulo saavuttaa 2,5 V, 20. LED syttyy (kaikki LEDit syttyvät).

Kaikki välissä oleva johtaa vastaavien LED-lähtöjen vaihtamiseen.

Oletetaan, että generaattori on 220 V / 50 Hz: n spesifikaatioilla, tarkoittaa, että sen nopeuden alentaminen johtaisi määritetyn jännitteen ja taajuuden laskuun ja päinvastoin.

Ehdotetussa ensimmäisessä ELC-piirissä pienennämme 220 V: n vaadittuun pienpotentiaaliseen DC: hen vastuksenjakajaverkon ja IC: n syöttönastan nro 5 kautta siten, että ensimmäiset 10 LEDiä (LED # 1 ja loput sinisistä pisteistä) vain syttyvät.

Nyt nämä LED-liitännät (LEDistä 2 LEDiin 20) kiinnitetään myös yksittäisillä nukkekuormilla yksittäisten mosfet-ohjainten kautta kotimaan kuormituksen lisäksi.

Kotimaan hyötykuormat on kytketty LED # 1 -lähdön releen kautta.

Edellä mainitussa tilassa se varmistaa, että 220 V: n jännitteellä, kun kaikki kotimaan kuormat ovat käytössä, myös 9 muuta nuken kuormitusta syttyy ja kompensoi tarvittavan 220 V @ 50 Hz: n tuottamisen.

Oletetaan nyt, että generaattorin nopeudella on taipumus nousta 220 V -merkin yläpuolelle, tämä vaikuttaisi IC: n napaan # 5, joka vastaavasti vaihtaisi punaisilla pisteillä merkittyjä LEDejä (LEDistä # 11 ja ylöspäin).

Kun nämä LEDit kytketään päälle, vastaavat nukkekuormat lisätään hankaukseen puristamalla siten generaattorin nopeutta siten, että se palautuu normaaliin tietoonsa, koska näin tapahtuu, nuken kuormat kytketään jälleen pois päältä taaksepäin, tämä jatkuu itsesäätyvä siten, että moottorin nopeus ei koskaan ylitä normaalia arvoa.

Oletetaan seuraavaksi, että moottorin nopeus pyrkii laskemaan pienemmän veden virtaustehon vuoksi, sinisellä merkityt LEDit sammuvat peräkkäin (alkaen LEDistä # 10 ja alaspäin), mikä vähentää näennäiskuormitusta ja puolestaan vapauttaa moottorin ylimääräisestä kuormasta palauttaen näin sen nopeus kohti alkuperäistä pistettä, prosessissa kuormat pyrkivät kytkeytymään päälle / pois päältä peräkkäin generaattorimoottorin tarkan suositellun nopeuden ylläpitämiseksi.

Nukkekuormat voidaan valita käyttäjän mieltymysten ja ehdollisten määritysten mukaan. 200 watin lisäys kullekin LED-lähdölle olisi todennäköisesti edullisin.

Nukkekuormien on oltava luonteeltaan resistiivisiä, kuten 200 watin hehkulamput tai lämmitinkäämit.

Piirikaavio

ELC-piiri PWM: ää käyttäen

Toinen vaihtoehto on melko mielenkiintoinen ja vielä yksinkertaisempi. Kuten annetusta kaaviosta voidaan nähdä, paria 555 IC: tä käytetään PWM-generaattorina, joka muuttaa sen merkki- / tilasuhdetta vastauksena vastaavasti vaihtelevaan jännitetasoon, joka syötetään IC2: n tapilla # 5.

“virhelähteiden tyypit ”

Hyvin laskettu suuritehoinen nuken kuormitus kiinnitetään ainoalla mosfet-ohjaimen pisteellä IC # 2: n tapissa # 3.

Kuten edellisessä osassa on keskusteltu, tässäkin käytetään pienempää 220 V: n vastaavaa DC-jännitettä IC2: n nastassa # 5 siten, että valenukkujen valaistukset säätyvät kotitalouksien kuormitusten kanssa pitääkseen generaattorin lähdön 220 V: n alueella.

Oletetaan nyt, että generaattorin pyörimisnopeus ajautuu kohti korkeampaa puolta, aiheuttaisi vastaavan potentiaalin nousun IC2: n tapilla # 5, mikä puolestaan aiheuttaisi suuremman merkkisuhteen mosfetiin, jolloin se voisi johtaa enemmän virtaa kuormitukseen .

Kuormavirran lisääntyessä moottorin olisi vaikeampi pyöriä, jolloin se laskeutuu takaisin alkuperäiseen nopeuteensa.

Aivan päinvastoin tapahtuu, kun nopeudella on taipumusta ajautua kohti alempia tasoja, kun nuken kuormitusta heikennetään moottorin nopeuden nostamiseksi normaaliin tietoonsa.

Jatkuva sodankäynti jatkuu niin, että moottorin nopeus ei koskaan muutu liikaa vaadituista ominaisuuksista.

Edellä mainittuja ELC-piirejä voidaan käyttää kaikentyyppisten mikro-, vesimylly- ja tuulimyllyjärjestelmien kanssa.

Katsotaan nyt, kuinka voimme käyttää samanlaista ELC-piiriä tuulimyllyn generaattoriyksikön nopeuden ja taajuuden säätämiseen. Idean pyysi Nilesh Patil.

Tekniset tiedot

Olen suuri fani elektronisista piireistäsi ja harrastan sen luomista. Pohjimmiltaan olen maaseudulta, jossa 15 tunnin virta katkaisi ongelman, jota kohtaamme joka vuosi

Vaikka haluan ostaa invertterin, jota ei myöskään veloiteta virtakatkoksen vuoksi.

Olen luonut tuulimyllygeneraattorin (erittäin edulliseen hintaan), joka tukee 12 V: n akun lataamista.

Samalle haluan ostaa tuulimyllyn latausturbiinisäädin, joka on liian kallista.

Joten suunnitellut luoda oman, jos sinulla on sopiva muotoilu sinulta

Generaattorin kapasiteetti: 0 - 230 AC Volt

tulo 0 - 230 v AC (vaihtelee tuulen nopeuden mukaan)

lähtö: 12 V DC (riittävä lisäysvirta).

Ylikuormitus / purkaus / nuken kuorma

Voitteko ehdottaa tai auttaa minua kehittämään sitä ja vaadittavat komponentit ja piirilevyt sinulta

Voin tarvita monia samoja piirejä, kun onnistun.

Muotoilu

Edellä vaadittu suunnittelu voidaan toteuttaa yksinkertaisesti käyttämällä alaspäin suuntautuvaa muuntajaa ja LM338-säätimiä, kuten jo keskusteltiin monissa aikaisemmissa viesteissäni.

Seuraavassa selitetyllä piirisuunnittelulla ei ole merkitystä edellä esitetylle pyynnölle, vaan siinä käsitellään paljon monimutkaista ongelmaa tilanteissa, joissa tuulimyllygeneraattoria käytetään vaihtovirta-kuormien käyttämiseen verkkovirralla 50 Hz tai 60 Hz.

Kuinka ELC toimii

Elektroninen kuormanohjain on laite, joka vapauttaa tai tukahduttaa siihen liittyvän sähkögeneraattorin moottorin nopeuden säätämällä todellisten käyttökuormien kanssa yhdensuuntaisesti kytkettyjen nuken tai kaatopaikan kuormituksen ryhmää.

Edellä mainitut toimet ovat välttämättömiä, koska kyseistä generaattoria voi käyttää epäsäännöllinen, vaihteleva lähde, kuten virtaava vesi purosta, jokesta, vesiputouksesta tai tuulen kautta.

Koska yllä mainitut voimat voivat vaihdella merkittävästi riippuen niihin liittyvistä parametreista, jotka säätelevät niiden suuruutta, generaattori voidaan myös pakottaa lisäämään tai vähentämään nopeuttaan vastaavasti.

Nopeuden kasvu merkitsisi jännitteen ja taajuuden kasvua, joka puolestaan voisi altistua kytketyille kuormille aiheuttaen ei-toivottuja vaikutuksia ja vaurioita kuormille.

Kaatopaikkojen lisääminen

Lisäämällä tai vähentämällä ulkoisia kuormia (kaatokuormia) generaattorin yli, sen nopeutta voitaisiin tehokkaasti torjua pakotettua lähdeenergiaa vastaan siten, että generaattorin nopeus pidetään suunnilleen määrätyillä taajuus- ja jännitetasoilla.

Olen jo keskustellut yksinkertaisesta ja tehokkaasta elektronisesta kuormanohjauspiiristä yhdessä edellisistä viesteistäni, nykyinen idea on innoittanut sitä ja on melko samanlainen kuin tämä muotoilu.

Alla oleva kuva osoittaa, kuinka ehdotettu ELC voidaan konfiguroida.

Piirin sydän on IC LM3915, joka on pohjimmiltaan piste / palkki -LED-ohjain, jota käytetään syötettyjen analogisten jännitteiden vaihtelujen näyttämiseen peräkkäisten LED-valaistusten kautta.

Edellä olevaa IC: n toimintoa on käytetty tässä hyväksi ELC-toimintojen toteuttamiseksi.

Generaattori 220V alennetaan ensin 12 V DC: seen alaskäynnistysmuuntajan kautta ja sitä käytetään IC LM3915: n ja siihen liittyvän verkon sisältävän elektronisen piirin virtalähteeseen.

Tämä tasasuuntainen jännite syötetään myös IC: n tapaan # 5, joka on IC: n anturitulo.

Suhteellisten anturijännitteiden tuottaminen

Jos oletamme, että muuntajan 12 V: n on verrannollinen generaattorin 240 V: iin, se tarkoittaa, että jos generaattorin jännite nousee 250 V: iin, se nostaisi muuntajan 12 V: n suhteellisesti:

12 / x = 240/250

x = 12,5 V

Vastaavasti, jos generaattorin jännite putoaa 220 V: iin, putoaisi muuntajan jännite suhteellisesti:

12 / x = 240/220
x = 11 V.

ja niin edelleen.

Yllä olevat laskelmat osoittavat selvästi, että generaattorin kierrosluku, taajuus ja jännite ovat erittäin lineaarisia ja verrannollisia toisiinsa.

Alla olevassa ehdotetussa sähköisen kuormanohjaimen piirirakenteessa mikropiirin napaan # 5 syötetty tasasuuntainen jännite säädetään siten, että kun kaikki käyttökelpoiset kuormat kytketään päälle, vain kolme nuken kuormitusta: lamppu # 1, lamppu # 2 ja lamppu # 3 ovat saa olla päällä.

Tästä tulee kohtuullisesti ohjattu kokoonpano kuormanohjaimelle, tietysti säätövariaatioalue voidaan asettaa ja säätää eri suuruuksiin käyttäjän mieltymysten ja spesifikaatioiden mukaan.

Tämä voidaan tehdä säätämällä satunnaisesti annettua esiasetusta IC: n nastassa # 5 tai käyttämällä erilaisia kuormajoukkoja IC: n 10 ulostulossa.

ELC: n asettaminen

Oletetaan nyt, että yllä mainitun kokoonpanon mukaan generaattori käy 240 V / 50 Hz: n jännitteellä, kun IC-sekvenssin kolme ensimmäistä lamppua on kytketty päälle ja kaikki ulkoiset käyttökelpoiset kuormat (laitteet) ovat päällä.

Tässä tilanteessa, jos muutama laite kytketään pois päältä, vapauttaisi generaattorin joistakin kuormituksista, mikä johtaisi sen nopeuden kasvuun, mutta nopeuden kasvu aiheuttaisi myös suhteellisen jännitteen nousun IC: n nastassa # 5.

Tämä kehottaa IC: tä kytkemään PÄÄLLE sen seuraavat pinoutit siinä järjestyksessä, jolloin PÄÄLLE-kytkentä voi olla lamppu # 4,5,6 ja niin edelleen, kunnes generaattorin nopeus on tukahdutettu halutun määritetyn nopeuden ja taajuuden ylläpitämiseksi.

Oletetaan päinvastoin, jos generaattorin nopeus pyrkii kylvämään huonontuvien lähdeenergiaolosuhteiden vuoksi, IC: n pitäisi kytkeytymään pois päältä lamppu # 1,2,3 yksitellen tai muutama niistä estääkseen jännitteen putoamisen asetetun alapuolelle , oikeat tekniset tiedot.

Kaikki näennäiskuormat päätetään peräkkäin PNP-puskuritransistorivaiheiden ja sitä seuraavien NPN-tehotransistorivaiheiden kautta.

Kaikki PNP-transistorit ovat 2N2907, kun taas NPN ovat TIP152, jotka voitaisiin korvata N-mosfeteillä, kuten IRF840.

Koska yllä mainitut laitteet toimivat vain tasavirran kanssa, generaattorin lähtö muunnetaan sopivasti tasavirraksi 10 ampeerin diodisillan kautta tarvittavaa kytkentää varten.

Lamput voivat olla 200 watin, 500 watin tai käyttäjän suosittelemia, ja generaattorin tekniset tiedot.

Piirikaavio

Toistaiseksi olemme oppineet tehokkaan elektronisen kuormanohjauspiirin käyttämällä peräkkäistä monen nuken kuormanvaihtajakonseptia, tässä keskustelemme samanlaisesta paljon yksinkertaisemmasta mallista käyttämällä triac-himmentimen konseptia ja yhdellä kuormalla.

Mikä on himmenninkytkin

Himmenninkytkinlaite on jokaiselle meille tuttu ja voimme nähdä ne asennettuina kodeihimme, toimistoihimme, kauppojamme, ostoskeskuksiimme jne.

Himmenninkytkin on verkkovirralla toimiva elektroninen laite, jota voidaan käyttää liitetyn kuorman, kuten valojen ja puhaltimien, hallintaan yksinkertaisesti muuttamalla siihen liittyvää muuttuvaa vastusta, jota kutsutaan potiksi.

Ohjaus tehdään periaatteessa triacilla, joka on pakko vaihtaa indusoidulla aikaviiveen taajuudella siten, että se pysyy PÄÄLLÄ vain murto-osalla AC-puolijaksoista.

Tämä kytkentäviive on verrannollinen säädettyyn potin vastukseen ja muuttuu potin vastuksen vaihdellessa.

Siten, jos potin vastus tehdään pieneksi, triacin annetaan johtaa pitempää aikaväliä vaihejaksojen yli, mikä sallii suuremman virran kulkemisen kuorman läpi, ja tämä puolestaan sallii kuorman aktivoitua suuremmalla teholla.

Kääntäen, jos potin vastus pienenee, triac on rajoitettu johtamaan suhteellisesti paljon pienemmässä vaiheessa jaksoa, mikä tekee kuormituksesta heikompaa aktivoitumalla.

Ehdotetussa elektronisessa kuormanohjauspiirissä noudatetaan samaa periaatetta, mutta tässä astia korvataan opto-liittimellä, joka on valmistettu piilottamalla LED / LDR-kokoonpano valonkestävän suljetun kotelon sisään.

Himmenninkytkimen käyttö ELC: nä

Käsite on itse asiassa melko yksinkertainen:

Opton sisällä olevaa LEDiä ohjaa suhteellisesti pudonnut jännite, joka saadaan generaattorin lähdöstä, mikä tarkoittaa, että LEDin kirkkaus riippuu nyt generaattorin jännitteen vaihteluista.

Triakan johtumiseen vaikuttava vastus on korvattu opto-kokoonpanon sisällä olevalla LDR: llä, mikä tarkoittaa, että LED: n kirkkaustasot tulevat nyt vastuussa triakin johtokyvyn säätämisestä.

Aluksi ELC-piiri syötetään generaattorin jännitteellä, joka käy 20% suuremmalla nopeudella kuin sen oikea määritetty nopeus.

Kohtuullisesti laskettu nuken kuormitus kiinnitetään sarjaan ELC: n kanssa, ja P1 säädetään siten, että nuken kuormitus syttyy hieman ja säätää generaattorin nopeuden ja taajuuden oikealle tasolle vaadittujen vaatimusten mukaisesti.

Tämä suoritetaan kaikkien ulkoisten laitteiden ollessa kytkettynä ON-asentoon, mikä saattaa liittyä generaattorin tehoon.

Yllä oleva toteutus asettaa ohjaimen optimaalisesti generaattorin nopeudessa syntyvien ristiriitojen poistamiseksi.

Oletetaan, että jos muutama laite kytketään pois päältä, se aiheuttaisi generaattorille matalan paineen, joka pakottaisi sen pyörimään nopeammin ja tuottamaan enemmän sähköä.

Tämä pakottaisi kuitenkin myös opton sisäisen LEDin kasvamaan suhteellisesti kirkkaammaksi, mikä puolestaan vähentäisi LDR-vastusta, pakottaen siten triacin johtamaan enemmän ja tyhjentämään ylijännitteen nuken kuorman läpi suhteellisesti.

Nuken kuormitus, joka on ilmeisesti hehkulamppu, voidaan nähdä hehkuvana suhteellisen kirkkaammin tässä tilanteessa, tyhjentäen generaattorin tuottaman ylimääräisen tehon ja palauttamalla generaattorin nopeuden alkuperäiselle kierrosluvulle.