Najjednoduchší obvod generátora veterného mlyna

Tento príspevok vysvetľuje, ako bezplatne vytvoriť jednoduchý obvod generátora veterného mlyna, ktorý je možné použiť na nabíjanie batérií alebo na prevádzku ľubovoľného požadovaného elektrického zariadenia, a to vo dne aj v noci.

Solárny panel vs veterný mlyn

Jednou z najväčších nevýhod elektriny zo solárnych panelov je to, že je k dispozícii iba počas dňa a tiež iba za jasnej oblohy. Navyše slnečné svetlo, ktoré je na vrchole iba v poludnie, a nie počas celého dňa, spôsobuje, že jeho využitie je veľmi neefektívne. Na rozdiel od toho sa zdá byť generátor veterného mlyna, ktorý je závislý na veternej energii, veľmi efektívny, pretože vietor je k dispozícii celý deň a spoliehať sa na sezónne zmeny.

Generátor veterného mlyna však môže pracovať s najvyššou účinnosťou, iba ak je nainštalovaný alebo umiestnený v konkrétnych oblastiach, napríklad vo vyšších nadmorských výškach, v blízkosti morských alebo riečnych brehov atď.

Aby bol domáci generátor veterného mlyna najefektívnejší, musíte ho umiestniť na strechu domu, aby ste dosiahli čo najvyššiu efektivitu rýchlosti vetra, čím vyššia, tým lepšie.

Hovorí sa, že viac ako 100 metrov od prízemného vetra sú maximálne rýchlosti a je aktívny nepretržite po celý rok, čo dokazuje, že čím vyššia nadmorská výška, tým lepšia je účinnosť vetra.

Návrh generátora veterného mlyna

Jednoduchý koncept obvodu generátora veterného mlyna, ktorý je tu predstavený, môže zostaviť každý fanda pre domáce nabíjanie malých batérií, úplne zadarmo a so zanedbateľným úsilím.

Väčšie modely toho istého modelu je možné vyskúšať na dosiahnutie väčších výkonov, ktoré sa dajú použiť na napájanie malých domov.

Princíp činnosti

Princíp činnosti je založený na tradičnej koncepcii motorgenerátora, kde je vreteno motora s permanentným magnetom integrované s turbínovým alebo vrtuľovým mechanizmom na požadované využitie veternej energie.

Ako je zrejmé z vyššie uvedeného diagramu, použitá vrtuľa alebo konštrukcia turbíny vyzerajú inak. Tu sa používa skrútený vrtuľový systém v tvare „S“, ktorý má výraznú výhodu oproti tradičnému vrtuľovému typu.

V tomto prevedení sa rotácia turbíny nespolieha na smery vetra, skôr reaguje rovnako dobre a efektívne bez ohľadu na to, z ktorej strany môže prúdiť vietor, čo umožňuje systému zbaviť sa zložitého kormidlového mechanizmu, ktorý sa bežne používa v bežných veterných mlynoch v aby sa vrtuľa mohla samočinne nastavovať v prednej polohe v súlade s prúdom vetra.

V zobrazenej koncepcii motor spojený s turbínou stále rotuje s maximálnou účinnosťou bez ohľadu na to, z ktorej strany alebo rohu sa môže vyskytovať vietor, čo umožňuje veternému mlynu byť mimoriadne efektívny a aktívny po celý rok.

Integrácia elektronického regulátora napätia

Elektrická energia generovaná rotáciou cievky motora v reakcii na krútiaci moment z turbíny sa môže použiť na nabíjanie batérie alebo môže slúžiť na pohon žiarovky LEd alebo ľubovoľného požadovaného elektrického zaťaženia podľa preferencií používateľa.

Pretože však rýchlosť vetra môže byť kolísavá a nikdy nemenná, môže byť nevyhnutné zahrnúť do výstupu motora nejaký druh stabilizačného obvodu.

Používanie prevodníka Buck Boost Converter

Problém môžeme vyriešiť pridaním zosilňovacieho alebo buck prevodníkového obvodu podľa špecifikácií pripojenej záťaže.

Ale ak sú parametre napätia vášho motora o niečo vyššie ako zaťaženie a ak je dostatok vetra, môžete vylúčiť zapojený zosilňovací obvod a priamo spojiť výstup veterného mlyna so záťažou po usmerňovači mostíka.

Na diagrame môžeme vidieť zosilňovač, ktorý sa používa po náprave elektriny veterného mlyna cez sieť mostíkových usmerňovačov.

Nasledujúci obrázok vysvetľuje podrobnosti o zapojených obvodoch, ktoré tiež nie sú také zložité a môžu byť zostavené pomocou väčšiny bežných komponentov.

Nastavenie schémy zapojenia

Vyššie uvedený obrázok zobrazuje jednoduchý obvod zosilňovača zosilňovača so stupňom regulátora zosilňovača chyby spätnej väzby. Výstup z veterného mlyna je vhodne usmerňovaný združenou sieťou mostíkových usmerňovačov a privádzaný do obvodu zosilňovacieho usmerňovača založeného na IC 555.

Za predpokladu, že priemerný výkon motora veterného mlyna bude okolo 12V, možno očakávať, že boostovací obvod zvýši toto napätie až na 60V +, avšak stupeň T2 v obvode je navrhnutý tak, aby obmedzoval toto napätie na určený stabilizovaný výkon.

Zenerova dióda na základni T2 rozhoduje o úrovni regulácie a je možné ju zvoliť podľa požadovaných špecifikácií obmedzenia zaťaženia.

Diagram zobrazuje pripojenú batériu notebooku na nabíjanie z generátora veterného mlyna. Ostatné typy batérií je možné nabíjať tiež rovnakým obvodom jednoduchým nastavením hodnoty zenerovej diódy T2.

Alternatívne možno počet závitov zosilňovacieho induktora zmeniť a doladiť na získanie ďalších napäťových rozsahov, v závislosti od konkrétnych špecifikácií aplikácie.

Video:

Nasledujúce video ukazuje malý veterný mlyn, v ktorom je vidieť zosilňovač pripojený k motoru a ktorý prevádza nízky výkon motora na rozsvietenie 1 W LED.

Tu sa motor otáča ručne prstami, takže výsledky nie sú také dobré. Ak je zostava pripojená k turbíne, môže sa výsledok oveľa viac vylepšiť.

Ďalší videoklip, ktorý zobrazuje malý motor s pripojenou prevodovkou, ktorý generuje dostatok energie na jasné osvetlenie 1 wattovej LED. Tento motor je možné konfigurovať s vrtuľami a použiť ho v podmienkach silného vetra na nabíjanie Li-Ion akumulátora alebo ľubovoľnej preferovanej batérie: