De post legt een eenvoudige elektronische lastregelaar of regulateurcircuit uit dat automatisch de rotatiesnelheid van een hydro-elektrisch generatorsysteem regelt en regelt door een reeks schijnbelastingen toe te voegen of af te trekken. De procedure zorgt voor een gestabiliseerde spanning en frequentie-output voor de gebruiker. Het idee werd aangevraagd door de heer Aponso

Technische specificaties:

Bedankt voor je antwoord en ik was twee weken buiten het land. Bedankt voor info en het timercircuit werkt nu heel goed.
Geval II, ik heb een elektronische laadregelaar (ELC) nodig. Mijn waterkrachtcentrale is 5 kW eenfasig 220V en 50Hz en moet het overtollige vermogen beheersen met behulp van ELC. Geef alstublieft een betrouwbaar circuit voor mijn vereiste
Nog een keer

Het ontwerp

Als u een van die gelukkige mensen bent die een vrij stromende kreek, rivierstroom of zelfs een actieve kleine watervaller in de buurt van uw achtertuin heeft, kunt u er heel goed aan denken om deze om te zetten in gratis elektriciteit door simpelweg een mini-hydrogenerator te installeren in het pad van de waterstroom en toegang tot gratis elektriciteit voor het leven.

Het grootste probleem met dergelijke systemen is echter de snelheid van de generator, die rechtstreeks van invloed is op de spannings- en frequentiespecificaties.

Hier hangt het toerental van de generator af van twee factoren, het vermogen van de waterstroom en de belasting die op de generator is aangesloten. Als een van deze wijzigingen verandert, verandert ook de snelheid van de generator, wat een gelijkwaardige afname of toename van de uitgangsspanning en -frequentie veroorzaakt.

Zoals we allemaal weten, kunnen voor veel apparaten zoals koelkasten, AC's, motoren, boormachines, enz. Spanning en frequentie cruciaal zijn en rechtstreeks verband houden met hun efficiëntie, zodat elke verandering in deze parameters niet lichtvaardig kan worden opgevat.

Om de bovenstaande situatie aan te pakken, zodat de spanning en de frequentie beide binnen aanvaardbare grenzen worden gehouden, wordt normaal gesproken een ELC of elektronische laadregelaar gebruikt bij alle waterkrachtsystemen.

Aangezien het regelen van de waterstroom geen haalbare optie kan zijn, wordt het beheersen van de belasting op een berekende manier de enige uitweg voor het hierboven besproken probleem.

Dit is in feite vrij eenvoudig, het draait allemaal om het gebruik van een circuit dat de spanning van de generator bewaakt en een paar schijnbelastingen in- of uitschakelt die op hun beurt de toename of afname van de snelheid van de generator regelen en compenseren.

Twee eenvoudige elektronische laadcontroller (ELC) -circuits worden hieronder besproken (door mij ontworpen) die gemakkelijk thuis kunnen worden gebouwd en gebruikt voor de voorgestelde regeling van elke mini-waterkrachtcentrale. Laten we hun bewerkingen leren met de volgende punten:

ELC Circuit met behulp van IC LM3915

Het eerste circuit dat gebruikmaakt van een aantal trapsgewijze LM3914- of LM3915-IC's, is in feite geconfigureerd als een 20-staps spanningsdetector-stuurcircuit.

Een variërende 0 tot 2,5 V DC-ingang op pin # 5 produceert een equivalente sequentiële respons over de 20 uitgangen van de twee IC's, beginnend bij LED # 1 tot LED # 20, wat betekent dat bij 0,125 V de eerste LED oplicht. terwijl de ingang 2,5V bereikt, licht de 20e LED op (alle LED's branden).

Alles daar tussenin resulteert in het omschakelen van de overeenkomstige tussenliggende LED-uitgangen.

Laten we aannemen dat de generator de specificaties van 220V / 50Hz heeft, wat betekent dat het verlagen van de snelheid zou resulteren in een verlaging van zowel de gespecificeerde spanning als de frequentie, en vice versa.

In het voorgestelde eerste ELC-circuit verlagen we de 220V tot de vereiste DC met laag potentieel via een weerstandsverdelernetwerk en voeden we pin # 5 van het IC zodat de eerste 10 LED's (LED # 1 en de rest van de blauwe punten) gewoon oplichten.

Nu worden deze LED-pinouts (van LED # 2 tot en met LED # 20) naast de huishoudelijke belasting ook bevestigd met individuele dummy-belastingen via individuele mosfet-drivers.

De huishoudelijke verbruikers zijn aangesloten via een relais op de uitgang van LED # 1.

In de bovenstaande toestand verzekert het dat bij 220V terwijl alle huishoudelijke belastingen in gebruik zijn, 9 extra schijnbelastingen ook branden en compenseren om de vereiste 220V @ 50Hz te produceren.

Stel nu dat de snelheid van de generator de neiging heeft om boven de 220V-markering uit te komen, dit zou van invloed zijn op pin # 5 van het IC, die de LED's gemarkeerd met rode stippen overeenkomstig zou schakelen (van LED # 11 en hoger).

Als deze LED's zijn ingeschakeld, worden de overeenkomstige dummy-belastingen toegevoegd aan de strijd, waardoor de snelheid van de generator wordt gedrukt zodat deze wordt hersteld naar de normale specificaties, aangezien dit gebeurt, worden de dummy-belastingen weer uitgeschakeld in achterwaartse volgorde, dit gaat door zelfinstellend zodat het toerental van de motor nooit hoger is dan de normale nominale waarden.

Stel vervolgens dat het motortoerental de neiging heeft af te nemen als gevolg van een lager waterstroomvermogen, de blauw gemarkeerde LED's gaan opeenvolgend uit (beginnend bij LED # 10 en naar beneden), dit vermindert de schijnbelastingen en ontlast op zijn beurt de motor van overmatige belasting, waardoor het zijn snelheid naar het oorspronkelijke punt toe, in het proces hebben de belastingen de neiging om opeenvolgend AAN / UIT te schakelen om de exacte aanbevolen snelheid van de generatormotor te behouden.

De dummy-belastingen kunnen worden geselecteerd op basis van gebruikersvoorkeuren en voorwaardelijke specificaties. Een toename van 200 watt op elke LED-uitgang zou waarschijnlijk het meest gunstig zijn.

De schijnbelastingen moeten resistief van aard zijn, zoals gloeilampen van 200 watt of verwarmingsspiralen.

Schakelschema

ELC-circuit met PWM

De tweede optie is nogal interessant en zelfs nog eenvoudiger. Zoals te zien is in het gegeven diagram, worden een aantal 555 IC's gebruikt als een PWM-generator die zijn mark / space-verhouding verandert in reactie op het overeenkomstig variërende spanningsniveau dat wordt toegevoerd aan pin # 5 van IC2.

“hoe werkt een tv-afstandsbediening? ”

Een goed berekende dummy-belasting met hoog wattage is bevestigd met een enkele mosfet-controller op pin # 3 van IC # 2.

Zoals besproken in de bovenstaande sectie, wordt ook hier een lagere bemonsteringsgelijkspanning die overeenkomt met 220V aangelegd op pin # 5 van IC2, zodat de schijnwerpers van de belastingen zich aanpassen aan de huishoudelijke belastingen om de generatoroutput binnen het 220V-bereik te houden.

Stel nu dat de rotatiesnelheid van de generator naar de hogere kant drijft, een gelijkwaardige potentiaalstijging zou creëren op pin # 5 van IC2, wat op zijn beurt zou leiden tot een hogere markeringsverhouding voor de mosfet, waardoor deze meer stroom naar de belasting kan geleiden .

Met een toename van de belastingsstroom, zou de motor het moeilijker vinden om te roteren, waardoor hij terugkeert naar zijn oorspronkelijke snelheid.

Precies het tegenovergestelde gebeurt wanneer de snelheid de neiging heeft om naar lagere niveaus af te wijken, wanneer de dummy-belasting wordt verzwakt om de snelheid van de motor naar zijn normale specificaties te brengen.

Een constant 'touwtrekken' gaat door zodat de snelheid van de motor nooit te veel afwijkt van de vereiste specificaties.

De bovenstaande ELC-circuits kunnen worden gebruikt met alle soorten microhydrosystemen, watermolensystemen en ook windmolensystemen.

Laten we nu eens kijken hoe we een soortgelijk ELC-circuit kunnen gebruiken voor het regelen van de snelheid en frequentie van een windmolengeneratoreenheid. Het idee werd aangevraagd door de heer Nilesh Patil.

Technische specificaties

Ik ben een grote fan van uw elektronische schakelingen en hobby om het te maken. Eigenlijk kom ik uit een landelijk gebied waar we elk jaar een stroomstoring van 15 uur hebben

Zelfs als ik een omvormer ga kopen die ook niet wordt opgeladen vanwege een stroomstoring.

Ik heb een windmolengenerator gemaakt (tegen zeer lage kosten) die het opladen van een 12 v-batterij ondersteunt.

Voor hetzelfde ben ik op zoek naar een windmolenladingturbine-controller die te duur is.

Dus gepland om onze eigen te maken als u een geschikt ontwerp van u heeft

Generatorcapaciteit: 0-230 AC Volt

ingang 0-230 v AC (varieert afhankelijk van windsnelheid)

uitgang: 12 V DC (voldoende boost-up stroom).

Overbelasting / ontlading / dummy lastbehandeling

Kunt u mij alstublieft voorstellen of helpen om het en de vereiste component en PCB van u te ontwikkelen

Misschien heb ik veel van dezelfde circuits nodig als ze eenmaal zijn geslaagd.

Het ontwerp

Het hierboven gevraagde ontwerp kan eenvoudig worden geïmplementeerd door een trapsgewijze transformator en een LM338-regelaar te gebruiken, zoals al eerder in veel van mijn berichten is besproken.

Het hieronder toegelichte circuitontwerp is niet relevant voor het bovenstaande verzoek, maar pakt eerder een veel complex probleem aan in situaties waarin een windmolengenerator wordt gebruikt voor het laten werken van wisselstroombelastingen die zijn toegewezen aan netspecificaties van 50Hz of 60Hz.

Hoe een ELC werkt

Een elektronische lastregelaar is een apparaat dat de snelheid van een bijbehorende elektriciteitsgeneratormotor bevrijdt of versmelt door het schakelen van een groep dummy- of dumpbelastingen aan te passen die parallel zijn verbonden met de werkelijk bruikbare belastingen.

Bovenstaande handelingen worden noodzakelijk omdat de betreffende generator kan worden aangedreven door een onregelmatige, variërende bron zoals stromend water uit een kreek, rivier, waterval of door wind.

Aangezien de bovenstaande krachten aanzienlijk kunnen variëren afhankelijk van de bijbehorende parameters die hun grootte beheersen, zou de generator ook kunnen worden gedwongen om zijn snelheid dienovereenkomstig te verhogen of te verlagen.

Een verhoging van de snelheid zou een verhoging van de spanning en frequentie betekenen, die op hun beurt zouden kunnen worden blootgesteld aan de aangesloten belastingen, waardoor ongewenste effecten en schade aan de belastingen kunnen ontstaan.

Dumploads toevoegen

Door externe belastingen (stortbelastingen) over de generator toe te voegen of af te trekken, kan de snelheid ervan effectief worden gecompenseerd door de geforceerde bronenergie, zodat de generatorsnelheid ongeveer op de gespecificeerde niveaus van frequentie en spanning wordt gehouden.

Ik heb in een van mijn vorige berichten al een eenvoudig en effectief elektronisch belastingscontrolecircuit besproken, het huidige idee is eruit geïnspireerd en lijkt veel op dat ontwerp.

De onderstaande afbeelding laat zien hoe de voorgestelde ELC kan worden geconfigureerd.

Het hart van het circuit is de IC LM3915, die in feite een dot / bar LED-driver is die wordt gebruikt voor het weergeven van variaties in de gevoede analoge spanningsingang via opeenvolgende LED-verlichtingen.

De bovenstaande functie van de IC is hier benut voor het implementeren van de ELC-functies.

De generator 220V wordt eerst via een trapsgewijze transformator teruggebracht naar 12V DC en wordt gebruikt voor het voeden van het elektronische circuit bestaande uit de IC LM3915 en het bijbehorende netwerk.

Deze gelijkgerichte spanning wordt ook toegevoerd aan pin # 5 van de IC, die de detectie-ingang van de IC is.

Evenredige detectiespanningen genereren

Als we aannemen dat de 12V van de transformator evenredig is met 240V van de generator, betekent dit dat als de generatorspanning stijgt naar 250V, de 12V van de transformator proportioneel toeneemt met:

12 / x = 240/250

x = 12,5V

Evenzo, als de generatorspanning daalt tot 220V, zou de transformatorspanning proportioneel dalen tot:

12 / x = 240/220
x = 11V

enzovoort.

Bovenstaande berekeningen laten duidelijk zien dat het toerental, de frequentie en de spanning van de generator extreem lineair zijn en evenredig met elkaar.

In het onderstaande voorgestelde circuitontwerp van de elektronische belastingsregelaar wordt de gelijkgerichte spanning die wordt toegevoerd aan pin # 5 van het IC zodanig aangepast dat met alle bruikbare belastingen AAN, er slechts drie dummy-belastingen zijn: lamp # 1, lamp # 2 en lamp # 3 zijn mag ingeschakeld blijven.

Dit wordt een redelijk gecontroleerde opstelling voor de lastregelaar, natuurlijk kan het bereik van instelvariaties worden ingesteld en aangepast aan verschillende groottes, afhankelijk van de voorkeuren en specificaties van de gebruikers.

Dit kan worden gedaan door de gegeven preset op pin # 5 van de IC willekeurig aan te passen of door verschillende sets belastingen te gebruiken over de 10 uitgangen van de IC.

De ELC instellen

Laten we nu met de bovengenoemde opstelling aannemen dat de generator op 240V / 50Hz werkt met de eerste drie lampen in de IC-reeks ingeschakeld en ook alle externe bruikbare belastingen (apparaten) ingeschakeld.

Als in deze situatie een paar van de apparaten zijn uitgeschakeld, zou de generator enige belasting ontlasten, wat resulteert in een toename van de snelheid, maar de toename van de snelheid zou ook een evenredige toename van de spanning op pin # 5 van de IC veroorzaken.

Dit zal de IC ertoe aanzetten om zijn volgende pinouts in de volgorde aan te zetten, waardoor het inschakelen van lamp # 4, 5, 6 enzovoort kan zijn totdat de snelheid van de generator wordt gesmoord om de gewenste toegewezen snelheid en frequentie te behouden.

Omgekeerd, stel dat als de generatorsnelheid de neiging heeft om te zaaien als gevolg van verslechterende energieomstandigheden van de bron, de IC ertoe zou brengen lamp # 1, 2, 3 een voor een of een paar ervan UIT te schakelen om te voorkomen dat de spanning onder de ingestelde waarde daalt. , correcte specificaties.

De dummy-belastingen worden allemaal opeenvolgend beëindigd via PNP-buffertransistortrappen en de daaropvolgende NPN-vermogenstransistortrappen.

Alle PNP-transistors zijn 2N2907, terwijl de NPN TIP152 zijn, die kunnen worden vervangen door N-mosfets zoals IRF840.

Omdat de bovengenoemde apparaten alleen met gelijkstroom werken, wordt de generatoruitgang op geschikte wijze omgezet in gelijkstroom via een 10amp-diodebrug voor de vereiste schakeling.

De lampen kunnen een nominaal vermogen van 200 watt hebben, een nominaal vermogen van 500 watt of zoals gewenst door de gebruiker, en de specificaties van de generator.

Schakelschema

Tot dusver hebben we een effectief elektronisch belastingscontrolecircuit geleerd met behulp van een opeenvolgend meervoudig dummy-belastingschakelaarconcept, hier bespreken we een veel eenvoudiger ontwerp van hetzelfde met behulp van een triac-dimmerconcept en met een enkele belasting.

Wat is een dimmerschakelaar

Een dimmerschakelaar is iets dat we allemaal kennen en we kunnen ze in onze huizen, kantoren, winkels, winkelcentra enz. Geïnstalleerd zien.

Een dimmerschakelaar is een op het lichtnet aangesloten elektronisch apparaat dat kan worden gebruikt voor het regelen van een aangesloten belasting, zoals lampen en ventilatoren, eenvoudig door een bijbehorende variabele weerstand, een pot genaamd, te variëren.

De besturing wordt in feite gedaan door een triac die wordt gedwongen om te schakelen met een geïnduceerde tijdvertragingsfrequentie zodat deze slechts gedurende een fractie van de AC-halve cycli AAN blijft.

Deze schakelvertraging is evenredig met de ingestelde potweerstand en verandert naarmate de potweerstand wordt gevarieerd.

Dus als de potweerstand laag wordt gemaakt, mag de triac gedurende een langer tijdsinterval geleiden over de fasecycli, waardoor er meer stroom door de belasting kan gaan, en hierdoor kan de belasting met meer vermogen worden geactiveerd.

Omgekeerd, als de potweerstand wordt verminderd, wordt de triac beperkt om proportioneel te geleiden voor een veel kleiner deel van de fasecyclus, waardoor de belasting zwakker wordt bij activering.

In het voorgestelde elektronische belastingscontrolecircuit wordt hetzelfde concept toegepast, maar hier wordt de pot vervangen door een optokoppeling gemaakt door een LED / LDR-assemblage te verbergen in een lichtdichte afgesloten behuizing.

Dimmer Switch gebruiken als ELC

Het concept is eigenlijk vrij eenvoudig:

De LED in de opto wordt aangedreven door een proportioneel afgenomen spanning afgeleid van de generatoruitgang, wat betekent dat de LED-helderheid nu afhankelijk is van de spanningsvariaties van de generator.

De weerstand die verantwoordelijk is voor het beïnvloeden van de triac-geleiding wordt vervangen door de LDR in de opto-assemblage, wat betekent dat de LED-helderheidsniveaus nu verantwoordelijk worden voor het aanpassen van de triac-geleidingsniveaus.

Aanvankelijk wordt het ELC-circuit aangelegd met een spanning van de generator die 20% sneller draait dan de juiste gespecificeerde snelheid.

Een redelijk berekende dummy-belasting wordt in serie met de ELC bevestigd en P1 wordt zo afgesteld dat de dummy-belasting een beetje oplicht en de generatorsnelheid en -frequentie op het juiste niveau afstelt volgens de vereiste specificaties.

Dit wordt uitgevoerd met alle externe apparaten in een AAN-stand, die mogelijk verband houden met het generatorvermogen.

De bovenstaande implementatie stelt de controller optimaal in om eventuele discrepanties in de snelheid van de generator aan te pakken.

Stel nu dat als een paar apparaten zijn uitgeschakeld, dit een lage druk op de generator zou veroorzaken, waardoor deze sneller moet draaien en meer elektriciteit zal genereren.

Dit zou echter ook de LED in de opto dwingen om proportioneel helderder te worden, wat op zijn beurt de LDR-weerstand zou verminderen, waardoor de triac gedwongen zou worden meer te geleiden en de overtollige spanning proportioneel door de schijnbelasting af te voeren.

De schijnbelasting, die duidelijk een gloeilamp is, zou in deze situatie relatief helderder kunnen gloeien, waardoor het extra vermogen dat door de generator wordt gegenereerd wordt afgevoerd en de generatorsnelheid wordt hersteld naar het oorspronkelijke toerental.