A bejegyzés egy egyszerű elektronikus terhelésvezérlőt vagy szabályozó áramkört ismertet, amely automatikusan szabályozza és szabályozza a hidroelektromos generátor rendszer fordulatszámát, a dummy terhelések tömbjének hozzáadásával vagy levonásával. Az eljárás stabilizált feszültség- és frekvenciakimenetet biztosít a felhasználó számára. Az ötletet Aponso úr kérte

Műszaki adatok:

Köszönöm a választ, és két hétig voltam távol az országból. Köszönöm az információt, és az időzítő áramkör most nagyon jól működik.
II. Eset, szükségem van elektronikus terhelésszabályozóra (ELC). A vízerőműm 5 kw egyfázisú 220V és 50Hz, és a túlfeszültséget ELC segítségével kell szabályozni. Kérjük, adjon megbízható áramkört a követelményeimhez
Újra

A dizájn

Ha egyike azoknak a szerencsés embereknek, akiknek szabadon folyó patakja, folyamfolyása vagy akár aktív kicsi vize esik a hátsó udvar közelében, akkor nagyon jól gondolkodhat azon, hogy ingyenes villamos energiává alakítja, egyszerűen egy mini vízgenerátor telepítésével a víz áramlását, és az egész életen át hozzáférjen az ingyenes áramhoz

Az ilyen rendszerek fő problémája azonban a generátor sebessége, amely közvetlenül befolyásolja a feszültség és frekvencia jellemzőit.

Itt a generátor forgási sebessége két tényezőtől függ, a víz áramlásának erejétől és a generátorral összekapcsolt terheléstől. Ha ezek bármelyike megváltozik, a generátor sebessége is megváltozik, ami a kimeneti feszültség és frekvencia megfelelő csökkenését vagy növekedését okozza.

Mint mindannyian tudjuk, hogy sok készülék, például hűtőszekrény, váltakozó áramú áramforrások, motorok, fúrógépek stb. Számára a feszültség és frekvencia kulcsfontosságú lehet, és közvetlenül kapcsolódhat hatékonyságukhoz, ezért ezekben a paraméterekben bekövetkező változásokat nem lehet félvállról venni.

A fenti helyzet kezelése érdekében úgy, hogy a feszültség és a frekvencia is tolerálható határokon belül maradjon, általában egy ELC vagy elektronikus terhelésszabályozót alkalmaznak az összes vízerőmű-rendszerhez.

Mivel a víz áramlásának szabályozása nem lehet megvalósítható lehetőség, a terhelés számított módon történő szabályozása lesz az egyetlen kiút a fent tárgyalt kérdésben.

Ez valójában meglehetősen egyszerű: arról van szó, hogy olyan áramkört alkalmazunk, amely figyeli a generátor feszültségét, és be- vagy kikapcsol néhány próbabábut, amelyek viszont vezérlik és kompenzálják a generátor sebességének növekedését vagy csökkenését.

Két egyszerű elektronikus terhelésszabályozó (ELC) áramkört tárgyalunk az alábbiakban (általam tervezett), amelyek otthon könnyen felépíthetők és felhasználhatók bármely mini vízerőmű javasolt szabályozásához. Tanuljuk meg műveleteiket a következő pontokkal:

ELC áramkör IC LM3915 alkalmazásával

Az első áramkör, amely pár lépcsőzetes LM3914 vagy LM3915 IC-t használ, alapvetően 20 lépéses feszültség detektor meghajtó áramkörként van konfigurálva.

Az 5-ös tűnél változó 0 és 2,5 V DC bemenet ekvivalens szekvenciális választ vált ki a két IC 20 kimenetén, kezdve az 1. LED-től a # 20-as LED-ig, vagyis 0.125 V-nál az első LED kigyullad. míg a bemenet eléri a 2,5 V-ot, a 20. LED kigyullad (az összes LED világít).

Bármi, ami a kettő között van, a megfelelő közbenső LED kimenetek váltását eredményezi.

Tegyük fel, hogy a generátor 220V / 50Hz specifikációval rendelkezik, vagyis a sebességének csökkentése a megadott feszültség, valamint a frekvencia csökkenését eredményezné, és fordítva.

A javasolt első ELC áramkörben csökkentjük a 220 V-ot az előírt alacsony potenciálú DC-re egy ellenállás-elválasztó hálózaton és az IC 5. számú tápcsatornáján keresztül, hogy az első 10 LED (1. LED és a többi kék pont) csak világítson.

Ezeket a LED-csatlakozókat (a 2. LED-től a 20. LED-ig) az egyedi mosfet-meghajtókon keresztül egyedi dummy terhelésekkel is rögzítik a háztartási terhelés mellett.

A háztartási hasznos terheléseket az 1. LED-es kimenet reléjén keresztül lehet csatlakoztatni.

A fenti feltétel biztosítja, hogy 220 V feszültség mellett, miközben az összes háztartási terhelés használatban van, további 9 dummy terhelés is világít és kompenzálódik a szükséges 220 V @ 50Hz előállításához.

Tegyük fel, hogy a generátor sebessége a 220 V jel fölé emelkedik, ez befolyásolja az IC 5. érintkezőjét, amely ennek megfelelően átkapcsolja a piros pontokkal jelölt LED-eket (a # 11-es LED-től és felfelé).

Amint ezek a LED-ek bekapcsolnak, a megfelelő dummy terhelések hozzáadódnak a súrlódáshoz, ezáltal megszorítva a generátor sebességét, hogy visszaálljon a szokásos jellemzőihez, mivel ez megtörténik, a dummy terheléseket ismét kikapcsolják a hátsó sorrendben, ez tovább megy önbeállítható úgy, hogy a motor fordulatszáma soha ne haladja meg a normál értékeket.

Ezután tegyük fel, hogy a motor fordulatszáma csökken az alacsonyabb vízáram-teljesítmény miatt, a kékkel jelölt LED-ek egymás után kikapcsolnak (a 10-es LED-től indulva lefelé), ez csökkenti a dummy terheléseket, és ezáltal megszünteti a motort a túlterheléstől, ezáltal helyreállítja a motort. sebessége az eredeti pont felé, a folyamat során a terhelések hajlamosak egymás után BE / KI kapcsolni a generátor motorjának pontosan ajánlott fordulatszámának fenntartása érdekében.

A dummy terheléseket a felhasználói preferenciák és a feltételes specifikációk szerint lehet kiválasztani. Valamennyi LED-kimenet 200 wattos növekedése valószínűleg a legkedvezőbb.

A próbabábu terhelésének ellenálló jellegűnek kell lennie, például 200 wattos izzólámpának vagy fűtőtekercsnek.

Kördiagramm

ELC áramkör PWM használatával

A második lehetőség meglehetősen érdekes és még egyszerűbb. Amint az az ábrán látható, néhány 555 IC-t használnak PWM generátorként, amely megváltoztatja a jel / tér arányát, reagálva az IC2 # 5-ös érintkezőjén táplált, megfelelően változó feszültségszintre.

“hogyan kell mérni a kondenzátort multiméterrel ”

Egy jól kiszámított, nagy teljesítményű próbabábut terhelnek az egyetlen mosfet vezérlő fokozattal az IC # 2 3. sz.

Amint azt a fenti szakaszban kifejtettük, itt is egy alacsonyabb, 220 V-nak megfelelő egyenfeszültséget alkalmazunk az IC2 # 5-ös érintkezőjénél úgy, hogy a próbabábu-megvilágítások a háztartási terhelésekkel igazodjanak ahhoz, hogy a generátor kimenetét a 220 V-os tartományban tartsák.

Tegyük fel most, hogy a generátor forgási sebessége a magasabb oldal felé sodródik, ekvivalens potenciálnövekedést eredményezne az IC2 # 5-ös érintkezőjénél, ami viszont magasabb mosási arányhoz vezetne a mosfethez képest, lehetővé téve számára, hogy nagyobb áramot vezessen a terheléshez .

A terhelés áramának növekedésével a motor nehezebben forogna, így rendeződik vissza eredeti sebességére.

Pontosan az ellenkezője történik, ha a sebesség az alacsonyabb szintek felé hajlik, amikor a próbabábu terhelése gyengül annak érdekében, hogy a motor sebességét a szokásos jellemzőihez igazítsa.

Folyamatos „huzavona” folytatódik, így a motor sebessége soha nem tér el túlságosan a szükséges előírásoktól.

A fenti ELC áramkörök minden típusú mikrohidro-rendszerrel, vízimalom-rendszerrel és szélmalom-rendszerrel együtt használhatók.

Most nézzük meg, hogyan alkalmazhatunk hasonló ELC áramkört a szélmalom-generátor egység sebességének és frekvenciájának szabályozására. Az ötletet Nilesh Patil úr kérte.

Műszaki adatok

Nagy rajongója vagyok az elektronikus áramköröknek és Hobbinak, hogy létrehozhassam azokat. Alapvetően vidéki térségből származom, ahol 15 órán át áramtalanította a problémát, amellyel évente szembesülünk

Még akkor is, ha olyan invertert vásárolok, amelyet áramkimaradás miatt szintén nem töltenek fel.

Hoztam létre szélmalom generátort (nagyon olcsó áron), amely támogatja a 12 V-os akkumulátor töltését.

Ugyanazért szeretnék vásárolni túl költséges szélmalom töltő turbina vezérlőt.

Tervezzük, hogy elkészítjük a sajátunkat, ha megfelelő terv van tőled

Generátor kapacitása: 0 - 230 AC feszültség

bemenet 0 - 230 V AC (változik a szél sebességétől)

kimenet: 12 V DC (elegendő erősítő áram).

Túlterhelés / kisülés / próbabábu teherkezelés

Kérem, javasoljon vagy segítsen nekem, hogy kifejlesszem és a szükséges alkatrészt és NYÁK-t tőled

Lehet, hogy egyszerre sok áramkörre volt szükségem.

A dizájn

A fentiekben kért tervezés egyszerűen megvalósítható egy visszalépő transzformátor és egy LM338 szabályozó használatával, amint azt már sok bejegyzésemben korábban tárgyaltam.

Az alábbiakban ismertetett áramkörtervezés nem releváns a fenti kérés szempontjából, inkább egy nagyon összetett problémával foglalkozik azokban a helyzetekben, amikor szélmalomgenerátort használnak 50 Hz-es vagy 60 Hz-es hálózati frekvenciájú hálózati AC terhelések működtetésére.

Hogyan működik az ELC

Az elektronikus terhelésszabályozó olyan eszköz, amely felszabadítja vagy elfojtja a kapcsolódó villamosenergia-termelő motor fordulatszámát a tényleges használható terhelésekkel párhuzamosan összekapcsolt dummy vagy dump terhelések csoportjának kapcsolásának beállításával.

A fenti műveletek azért válnak szükségessé, mert az érintett generátort szabálytalan, változó forrás vezérelheti, például patakból, folyóból, vízesésből vagy szél által áramló víz.

Mivel a fenti erők jelentősen változhatnak a nagyságukat szabályozó kapcsolódó paraméterektől függően, a generátort arra is kényszeríteni lehet, hogy ennek megfelelően növelje vagy csökkentse sebességét.

A sebesség növekedése a feszültség és a frekvencia növekedését jelentené, amely viszont a csatlakoztatott terheléseknek lehet kitéve, ami nemkívánatos hatásokat és károkat okozhat a terhelésekben.

Dump terhek hozzáadása

A generátoron keresztüli külső terhelések (lerakódási terhelések) összeadásával vagy levonásával annak sebességét hatékonyan lehet ellensúlyozni a kényszerű forrás energiával úgy, hogy a generátor sebessége megközelítőleg a megadott frekvencia és feszültség szintig maradjon.

Korábbi bejegyzéseimben már tárgyaltam egy egyszerű és hatékony elektronikus terhelésszabályozó áramkört, a mostani ötlet abból inspirálódott és meglehetősen hasonlít ahhoz a kialakításhoz.

Az alábbi ábra bemutatja a javasolt ELC konfigurálását.

Az áramkör szíve az IC LM3915, amely alapvetően egy pont / sávos LED-meghajtó, amelyet szekvenciális LED-es megvilágításokon keresztül mutatnak be a betáplált analóg feszültség változásai.

Az IC fenti funkcióját itt használták fel az ELC funkcióinak megvalósításához.

A 220 V-os generátort először egy 12 V-os DC-re kapcsolják le egy transzformátoron keresztül, és az IC LM3915 IC-t és a hozzá tartozó hálózatot tartalmazó elektronikus áramkör táplálására használják.

Ezt az egyenirányított feszültséget táplálják az IC 5. számú érintkezőjébe is, amely az IC érzékelő bemenete.

Arányos érzékelési feszültségek generálása

Ha azt feltételezzük, hogy a transzformátor 12 V-ja arányos a generátor 240 V-jával, azt jelenti, hogy ha a generátor feszültsége 250 V-ra emelkedik, akkor a transzformátor 12 V-ját arányosan növeli:

12 / x = 240/250

x = 12,5 V

Hasonlóképpen, ha a generátor feszültsége 220 V-ra csökken, a transzformátor feszültsége arányosan csökken:

12 / x = 240/220
x = 11V

stb.

A fenti számítások egyértelműen azt mutatják, hogy a generátor fordulatszáma, frekvenciája és feszültsége rendkívül lineáris és arányos egymással.

Az alábbiakban javasolt elektronikus terhelésszabályozó áramkör kialakításában az IC 5. érintkezőjébe táplált egyenirányított feszültséget úgy állítják be, hogy az összes használható terhelés bekapcsolt állapotában csak három dummy terhelés legyen: 1. lámpa, 2. lámpa és 3. lámpa. bekapcsolva maradhat.

Ez ésszerűen vezérelt beállítássá válik a terhelésszabályozó számára, természetesen a beállítási variációk tartománya beállítható és különböző nagyságrendűre állítható a felhasználói preferenciáktól és specifikációktól függően.

Ez történhet úgy, hogy véletlenszerűen beállítja az adott előre beállított értéket az IC 5. érintkezőjénél, vagy különböző terheléskészleteket használ az IC 10 kimenetén keresztül.

Az ELC beállítása

Tegyük fel, hogy a fent említett beállítással a generátor 240 V / 50 Hz frekvencián működik, bekapcsolt IC-sorrendben az első három lámpával, és a külső használható terhelésekkel (készülékekkel) is.

Ebben a helyzetben, ha néhány készüléket kikapcsolnak, a generátor mentesülne bizonyos terheléstől, ami a sebesség növekedését eredményezné, ugyanakkor a sebesség növekedése a feszültség arányos növekedését is eredményezné az IC 5. érintkezőjén.

Ez arra készteti az IC-t, hogy kapcsolja be a következő csatlakozókat abban a sorrendben, amely bekapcsoláskor a 4,5,6-os lámpa lehet, és így tovább, amíg a generátor sebessége el nem fullad a kívánt hozzárendelt sebesség és frekvencia fenntartása érdekében.

Ellenben tegyük fel, hogy ha a generátor fordulatszáma hajlamos csökkenni a forrás energiaellátása miatt, arra késztetné az IC-t, hogy egyenként vagy néhányan kapcsolja ki az 1,2,3-es számú lámpát annak megakadályozása érdekében, hogy a feszültség a beállított érték alá essen , helyes specifikációk.

A dummy terheléseket mind PNP puffertranzisztor-fokozatok, mind az ezt követő NPN-tranzisztor-szakaszok végzik.

Az összes PNP tranzisztor 2N2907, míg az NPN TIP152, amelyet N-mosfetekkel, például IRF840-re lehet cserélni.

Mivel a fent említett eszközök csak egyenárammal működnek, a generátor kimenetét a szükséges kapcsoláshoz 10amp diódás hídon keresztül DC-vé alakítják át.

A lámpák lehetnek 200 wattos, 500 wattosak vagy a felhasználó által preferáltak, és a generátor specifikációi.

Kördiagramm

Eddig egy hatékony elektronikus terhelésszabályozó áramkört tanultunk meg egy szekvenciális többszörös dummy terhelésváltó koncepció használatával, itt egy sokkal egyszerűbb kialakítást tárgyalunk triac dimmer koncepcióval és egyetlen terheléssel.

Mi a dimmer kapcsoló

A fényerőszabályzó-kapcsoló olyan eszköz, amelyet mindannyian ismerünk, és láthatjuk, hogy otthonainkba, irodáinkba, üzleteinkbe, bevásárlóközpontjainkba stb.

A dimmer kapcsoló egy hálózati működtetésű elektronikus eszköz, amely egy csatlakoztatott terhelés, például a lámpák és a ventilátorok vezérlésére használható egyszerűen a hozzá tartozó változó ellenállás változtatásával.

A vezérlést alapvetően egy triac végzi, amely kénytelen váltani indukált késleltetési frekvenciával úgy, hogy csak az AC félciklusok töredéke alatt marad BE.

Ez a kapcsolási késleltetés arányos a beállított edényellenállással és változik, mivel a pot ellenállása változik.

Így ha a fazékellenállást alacsonyra teszik, akkor a triac hosszabb ideig folytathatja a fázisciklusokat, ami lehetővé teszi, hogy több áram haladjon át a terhelésen, ez pedig lehetővé teszi, hogy a terhelés nagyobb energiával aktiválódjon.

Ezzel ellentétben, ha a pot ellenállása csökken, a triacot a fázisciklus sokkal kisebb szakaszára korlátozzák, hogy arányosan viselkedjen, ezzel aktiválásával gyengébbé válik a terhelés.

A javasolt elektronikus terhelésszabályozó áramkörben ugyanazt a koncepciót alkalmazzák, azonban itt az edényt opto csatolóval cserélik ki, amely egy LED / LDR szerelvény elrejtésével készül egy fénybiztos, lezárt házban.

A Dimmer Switch használata ELC-ként

A koncepció valójában nagyon egyszerű:

Az opto belsejében lévő LED-et a generátor kimenetéből származó, arányosan leesett feszültség vezérli, vagyis a LED fényereje most a generátor feszültségváltozásától függ.

A triac vezetőképességének befolyásolásáért felelős ellenállást az opto szerelvényen belüli LDR helyettesíti, vagyis a LED fényerő szintje felelőssé válik a triac vezetőképességének beállításáért.

Kezdetben az ELC áramkört a generátor feszültségével alkalmazzák, amely 20% -kal nagyobb sebességgel működik, mint a megfelelő meghatározott sebesség.

Az ésszerűen kiszámított próbabábu-terhelést sorban rögzítik az ELC-vel, és a P1-et úgy állítják be, hogy a próbabábu-terhelés kissé világítson, és a generátor sebességét és frekvenciáját a szükséges előírásoknak megfelelő szintre állítsa.

Ezt úgy hajtják végre, hogy az összes külső készülék bekapcsolt állapotban van, ami társulhat a generátor teljesítményéhez.

A fenti megvalósítás optimálisan állítja be a vezérlőt a generátor sebességében keletkező bármilyen eltérés kiküszöbölésére.

Tegyük fel, hogy ha néhány készüléket kikapcsolnak, ez alacsony nyomást eredményez a generátoron, ami gyorsabb forogásra és több áramtermelésre kényszeríti.

Ez azonban arra is kényszerítené az opto belsejében lévő LED-et, hogy arányosan világosabbá váljon, ami viszont csökkenti az LDR-ellenállást, ezáltal arra kényszerítve a triacot, hogy többet vezessen, és a felesleges feszültséget a dummy terhelésen keresztül arányosan elvezesse.

A látszólag izzólámpának számító álterhelést ebben a helyzetben viszonylag erősebben lehet látni, elvezetve a generátor által generált extra energiát, és visszaállítva a generátor sebességét az eredeti fordulatszámra.