Catatan tersebut menerangkan litar pengawal beban elektronik atau litar gabenor yang secara automatik mengatur dan mengawal kelajuan putaran sistem penjana hidro-elektrik dengan menambahkan atau menolak pelbagai beban dummy. Prosedur memastikan output voltan dan frekuensi yang stabil untuk pengguna. Idea itu diminta oleh Encik Aponso

Spesifikasi teknikal:

Terima kasih atas jawapan dan saya berada di luar negara selama dua minggu. Terima kasih atas maklumat dan litar pemasa berfungsi dengan baik sekarang.
Kes II, saya memerlukan Pengawal Beban elektronik (ELC) Loji janakuasa hidro saya adalah 5 kw fasa tunggal 220V dan 50Hz dan perlu mengawal lebihan kuasa menggunakan ELC. Sila berikan litar yang boleh dipercayai untuk keperluan saya
Sekali lagi

Rekaan

Sekiranya anda adalah salah satu daripada mereka yang bertuah yang mempunyai sungai kecil, sungai atau aliran air kecil yang aktif di dekat halaman belakang rumah anda, anda boleh memikirkan menukarnya menjadi elektrik percuma hanya dengan memasang generator hidro mini di jalan aliran air, dan akses elektrik percuma seumur hidup.

Namun masalah utama dengan sistem tersebut adalah kelajuan generator yang secara langsung mempengaruhi spesifikasi voltan dan frekuensi.

Di sini, kelajuan putaran penjana bergantung pada dua faktor, kekuatan aliran air dan beban yang dihubungkan dengan penjana. Sekiranya ada perubahan ini, kelajuan generator juga berubah menyebabkan penurunan atau peningkatan voltan dan frekuensi keluarannya.

Seperti yang kita semua ketahui bahawa untuk banyak peralatan seperti peti sejuk, AC, motor, mesin gerudi, dan lain-lain voltan dan frekuensi boleh menjadi sangat penting dan mungkin berkaitan secara langsung dengan kecekapannya, oleh itu sebarang perubahan dalam parameter ini tidak dapat dipandang ringan.

Untuk mengatasi keadaan di atas sehingga voltan dan frekuensi keduanya dikekalkan dalam had yang dapat ditoleransi, ELC atau pengawal beban elektronik biasanya digunakan dengan semua sistem tenaga hidro.

Oleh kerana mengawal aliran air tidak boleh menjadi pilihan yang layak, mengawal beban dengan cara yang dikira menjadi satu-satunya jalan keluar untuk masalah yang dibincangkan di atas.

Ini sebenarnya agak mudah, ini berkaitan dengan menggunakan litar yang memantau voltan penjana dan menghidupkan atau mematikan beberapa beban dummy yang seterusnya mengawal dan mengimbangi kenaikan atau penurunan kelajuan penjana.

Dua litar pengawal beban elektronik mudah (ELC) dibincangkan di bawah (direka oleh saya) yang boleh dibina dengan mudah di rumah dan digunakan untuk cadangan peraturan mana-mana stesen janakuasa hidro mini. Mari belajar operasi mereka dengan perkara berikut:

Litar ELC menggunakan IC LM3915

Litar pertama yang menggunakan beberapa IC LM3914 atau LM3915 lata pada dasarnya dikonfigurasi sebagai litar pemacu pengesan voltan 20 langkah.

Input DC 0 hingga 2.5V yang bervariasi pada pin # 5nya menghasilkan tindak balas berurutan yang setara di 20 output kedua-dua IC, bermula dari LED # 1 hingga LED # 20, yang bermaksud pada 0.125V, LED pertama menyala. sementara ketika input mencapai 2.5V, LED ke-20 menyala (semua LED menyala).

Apa-apa yang berlaku mengakibatkan pertukaran output LED perantaraan yang sesuai.

Mari kita anggap penjana itu dengan spesifikasi 220V / 50Hz, bermaksud menurunkan kelajuannya akan mengakibatkan penurunan voltan yang ditentukan serta frekuensi, dan sebaliknya.

Dalam litar ELC pertama yang dicadangkan, kami mengurangkan 220V ke DC berpotensi rendah yang diperlukan melalui rangkaian pembahagi perintang dan pin umpan # 5 IC sehingga 10 LED pertama (LED # 1 dan sisa titik biru) hanya menyala.

Kini pinout LED ini (dari LED # 2 hingga LED # 20) juga disertakan dengan beban boneka individu melalui pemacu mosfet individu, sebagai tambahan kepada beban domestik.

Beban berguna domestik disambungkan melalui geganti pada output LED # 1.

Dalam keadaan di atas, ia memastikan bahawa pada 220V sementara semua beban domestik digunakan, 9 beban dummy tambahan juga menerangi, dan mengimbangi untuk menghasilkan 220V @ 50Hz yang diperlukan.

Sekarang andaikan kelajuan penjana cenderung meningkat di atas tanda 220V, ini akan mempengaruhi pin # 5 IC yang akan menukar LED yang ditandai dengan titik merah (dari LED # 11 dan ke atas).

Oleh kerana LED ini dihidupkan, beban dummy yang sepadan ditambahkan ke keributan sehingga menekan kelajuan penjana sehingga ia dapat dipulihkan ke spesifikasi normalnya, kerana ini berlaku, beban dummy sekali lagi dimatikan dalam urutan belakang, ini berterusan menyesuaikan diri sehingga kelajuan motor tidak pernah melebihi peringkat biasa.

Seterusnya, andaikan kelajuan motor cenderung menurun kerana daya aliran air yang lebih rendah, LED yang ditandai dengan warna biru mulai mati secara berurutan (bermula dari LED # 10 dan ke bawah), ini mengurangkan beban dummy dan seterusnya melegakan motor dari beban berlebihan sehingga memulihkan kelajuannya ke titik asal, dalam proses beban cenderung beralih ON / OFF secara berurutan untuk mengekalkan kelajuan motor penjana yang disarankan.

Beban dummy boleh dipilih mengikut pilihan pengguna, dan spesifikasi bersyarat. Kenaikan 200 watt pada setiap output LED mungkin paling baik.

Beban dummy mestilah bersifat resistif, seperti lampu pijar 200 watt atau gegelung pemanas.

Rajah Litar

Litar ELC menggunakan PWM

Pilihan kedua agak menarik dan lebih mudah. Seperti yang dapat dilihat pada gambar rajah yang diberikan, beberapa 555 IC digunakan sebagai penjana PWM yang mengubah celah tanda / ruangnya sebagai tindak balas terhadap tahap voltan yang berbeza-beza yang diberi pada pin # 5 IC2.

“bagaimana sensor oksigen berfungsi ”

Beban dummy tinggi yang dikira dengan baik dilampirkan dengan tahap pengawal mosfet tunggal di pin # 3 IC # 2.

Seperti yang dibincangkan di bahagian di atas, di sini juga voltan DC sampel yang lebih rendah yang sesuai dengan 220V digunakan pada pin # 5 IC2 sehingga pencahayaan beban dummy disesuaikan dengan beban domestik untuk menahan output penjana dalam julat 220V.

Sekarang andaikan kelajuan putaran penjana bergerak ke sisi yang lebih tinggi, akan mewujudkan kenaikan potensi setara pada pin # 5 IC2 yang seterusnya akan menimbulkan nisbah tanda yang lebih tinggi ke mosfet, yang memungkinkannya mengalirkan arus lebih banyak pada beban .

Dengan kenaikan arus beban, motor akan lebih sukar dipusingkan sehingga kembali ke kelajuan asalnya.

Tepatnya sebaliknya berlaku apabila kecepatan cenderung melayang ke tahap yang lebih rendah, ketika beban boneka melemah untuk menaikkan kecepatan motor ke spesifikasi normalnya.

'Tunda perang' yang berterusan berterusan sehingga kelajuan motor tidak pernah terlalu banyak berubah dari spesifikasi yang diperlukan.

Litar ELC di atas boleh digunakan dengan semua jenis sistem mikrohidro, sistem kincir air dan juga sistem kincir angin.

Sekarang mari kita lihat bagaimana kita dapat menggunakan litar ELC yang serupa untuk mengatur kelajuan dan frekuensi unit penjana kincir angin. Idea itu diminta oleh Encik Nilesh Patil.

Spesifikasi teknikal

Saya peminat litar Elektronik dan Hobi anda untuk membuatnya. Pada dasarnya saya berasal dari kawasan luar bandar di mana masalah bekalan elektrik 15 jam yang kita hadapi setiap tahun

Walaupun saya ingin membeli penyongsang yang juga tidak dikenakan bayaran kerana kegagalan kuasa.

Saya telah membuat penjana kilang angin (dengan kos yang sangat murah) dari itu akan menyokong untuk mengecas bateri 12 v.

Untuk yang sama saya ingin membeli pengawal turbin pengecas kincir angin yang terlalu mahal.

Jadi dirancang untuk membuat sendiri jika mempunyai reka bentuk yang sesuai dari anda

Kapasiti Penjana: 0 - 230 AC Volt

input 0 - 230 v AC (Bervariasi bergantung pada kelajuan angin)

output: 12 V DC (peningkatan arus yang mencukupi).

Penanganan Beban Berlebihan / Pelepasan / Beban Dummy

Bolehkah anda mencadangkan atau menolong saya untuk mengembangkannya dan memerlukan komponen & PCB dari anda

Saya mungkin memerlukan banyak litar yang sama setelah berjaya.

Rekaan

Reka bentuk yang diminta di atas dapat dilaksanakan hanya dengan menggunakan transformer step down dan pengatur LM338 seperti yang telah dibincangkan di banyak posting saya sebelumnya.

Reka bentuk litar yang dijelaskan di bawah tidak relevan dengan permintaan di atas, tetapi menangani masalah yang sangat rumit dalam situasi di mana penjana kincir angin digunakan untuk mengoperasikan beban AC yang diberikan dengan spesifikasi frekuensi utama 50Hz atau 60Hz.

Bagaimana ELC Berfungsi

Pengawal muatan elektronik adalah peranti yang membebaskan atau menghentikan kelajuan motor penjana elektrik yang berkaitan dengan mengatur pengalihan sekumpulan beban dummy atau dump yang disambungkan selari dengan beban yang boleh digunakan sebenarnya.

Operasi di atas menjadi mustahak kerana generator yang bersangkutan mungkin didorong oleh sumber yang berbeza dan tidak teratur seperti air yang mengalir dari anak sungai, sungai, air terjun atau melalui angin.

Oleh kerana daya di atas dapat berubah secara signifikan bergantung pada parameter terkait yang mengatur besarannya, generator juga dapat dipaksa untuk menambah atau menurunkan kelajuannya dengan sewajarnya.

Peningkatan kelajuan berarti peningkatan voltan dan frekuensi yang pada gilirannya dapat dikenakan beban yang terhubung, menyebabkan kesan yang tidak diinginkan dan kerusakan pada beban.

Menambah Beban Buangan

Dengan menambahkan atau mengurangkan beban luaran (dump dump) di seluruh penjana, kelajuannya dapat dibendung dengan berkesan terhadap tenaga sumber paksa sehingga kecepatan penjana dikekalkan sekitar tahap frekuensi dan voltan yang ditentukan.

Saya telah membincangkan litar pengawal beban elektronik yang mudah dan berkesan di salah satu catatan saya sebelumnya, idea ini diilhamkan daripadanya dan agak serupa dengan reka bentuk itu.

Gambar di bawah menunjukkan bagaimana ELC yang dicadangkan dapat dikonfigurasi.

Inti litar adalah IC LM3915 yang pada dasarnya adalah pemacu LED dot / bar yang digunakan untuk memaparkan variasi input voltan analog yang disalurkan melalui pencahayaan LED berurutan.

Fungsi IC di atas telah dimanfaatkan di sini untuk melaksanakan fungsi ELC.

Penjana 220V pertama kali diturunkan ke 12V DC melalui transformer step down dan digunakan untuk menghidupkan litar elektronik yang terdiri daripada IC LM3915 dan rangkaian yang berkaitan.

Voltan yang dibetulkan ini juga disalurkan ke pin # 5 IC yang merupakan input penginderaan IC.

Menjana Voltan Sensing Berkadar

Sekiranya kita menganggap 12V dari pengubah sebanding dengan 240V dari penjana, ini bermaksud bahawa jika voltan penjana meningkat menjadi 250V akan meningkatkan 12V dari pengubah secara berkadaran kepada:

12 / x = 240/250

x = 12.5V

Begitu juga jika voltan penjana turun ke 220V akan menurunkan voltan transformer secara berkadar kepada:

12 / x = 240/220
x = 11V

dan sebagainya.

Pengiraan di atas jelas menunjukkan bahawa RPM, frekuensi dan voltan penjana sangat linear dan berkadar antara satu sama lain.

Dalam reka bentuk litar pengawal beban elektronik yang dicadangkan di bawah, voltan diperbaiki yang dimasukkan ke pin # 5 IC disesuaikan sedemikian rupa sehingga dengan semua beban yang dapat digunakan dihidupkan, hanya tiga beban dummy: lampu # 1, lampu # 2 dan lampu # 3 yang dibenarkan untuk tetap dihidupkan.

Ini menjadi susunan yang cukup terkawal untuk pengawal beban, tentunya rentang variasi penyesuaian dapat disiapkan dan disesuaikan dengan ukuran yang berbeza bergantung pada pilihan dan spesifikasi pengguna.

Ini dapat dilakukan dengan menyesuaikan secara rawak pratetap yang diberikan pada pin # 5 IC atau dengan menggunakan set beban yang berlainan di 10 output IC.

Menetapkan ELC

Sekarang dengan penyediaan yang disebutkan di atas mari kita anggap generator beroperasi pada 240V / 50Hz dengan tiga lampu pertama dalam urutan IC dihidupkan, dan juga semua beban luaran (perkakas) yang dihidupkan.

Dalam keadaan ini jika beberapa peralatan dimatikan akan melepaskan generator dari beberapa beban yang mengakibatkan peningkatan kelajuannya, namun kenaikan kecepatan juga akan membuat peningkatan voltan yang proporsional pada pin # 5 IC.

Ini akan mendorong IC untuk menghidupkan pinout berikutnya dalam urutan sehingga menghidupkan mungkin lampu # 4,5,6 dan seterusnya sehingga kelajuan generator tersedak untuk mengekalkan kelajuan dan frekuensi yang diinginkan.

Sebaliknya, andaikan jika kelajuan penjana cenderung turun kerana keadaan sumber tenaga yang merosot akan mendorong IC untuk mematikan lampu # 1,2,3 satu demi satu atau beberapa daripadanya untuk mengelakkan voltan jatuh di bawah set , spesifikasi yang betul.

Beban dummy semua ditamatkan secara berurutan melalui tahap transistor penyangga PNP dan tahap transistor kuasa NPN seterusnya.

Semua transistor PNP adalah 2N2907 sementara NPN adalah TIP152, yang dapat diganti dengan N-mosfets seperti IRF840.

Oleh kerana peranti yang disebutkan di atas hanya berfungsi dengan DC, output penjana ditukar dengan pantas ke DC melalui jambatan dioda 10amp untuk peralihan yang diperlukan.

Lampu dapat dinilai 200 watt, dinilai 500 watt atau seperti yang disukai pengguna, dan spesifikasi penjana.

Rajah Litar

Sejauh ini kami mempelajari litar pengawal beban elektronik yang berkesan menggunakan konsep penukar beban dummy berurutan, di sini kami membincangkan reka bentuk yang lebih mudah yang sama dengan menggunakan konsep triac dimmer dan dengan satu beban.

Apa itu Suis Dimmer

Peranti suis dimmer adalah sesuatu yang kita semua kenal dan dapat melihatnya dipasang di rumah, pejabat, kedai, pusat membeli-belah dll.

Suis dimmer adalah alat elektronik yang dikendalikan oleh induk dan dapat digunakan untuk mengawal beban yang terpasang seperti lampu dan kipas hanya dengan memvariasikan rintangan pemboleh ubah yang disebut periuk.

Pengawalan pada dasarnya dilakukan oleh triac yang terpaksa beralih dengan frekuensi penundaan waktu yang diinduksi sehingga tetap ON hanya pada pecahan separuh kitaran AC.

Kelewatan menukar ini berkadar dengan ketahanan periuk yang disesuaikan dan berubah kerana ketahanan periuk bervariasi.

Oleh itu, jika rintangan periuk dibuat rendah, triac dibiarkan melakukan untuk selang waktu yang lebih lama sepanjang kitaran fasa yang membolehkan lebih banyak arus melewati beban, dan ini seterusnya membolehkan beban diaktifkan dengan lebih banyak daya.

Sebaliknya jika rintangan periuk dikurangkan, triac dibatasi untuk melakukan perkadaran untuk bahagian kitaran fasa yang jauh lebih kecil, menjadikan beban lebih lemah dengan pengaktifannya.

Dalam litar pengawal beban elektronik yang dicadangkan konsep yang sama diterapkan, namun di sini periuk diganti dengan pengganding opto yang dibuat dengan menyembunyikan pemasangan LED / LDR di dalam penutup tertutup kalis cahaya.

Menggunakan Dimmer Switch sebagai ELC

Konsepnya sebenarnya cukup mudah:

LED di dalam opto didorong oleh voltan yang turun secara proporsional yang berasal dari output generator, yang bermaksud kecerahan LED sekarang bergantung pada variasi voltan generator.

Rintangan yang bertanggungjawab untuk mempengaruhi konduksi triac digantikan oleh LDR di dalam pemasangan opto, yang bermaksud tahap kecerahan LED kini menjadi bertanggungjawab untuk mengatur tahap konduksi triac.

Pada mulanya, litar ELC diaplikasikan dengan voltan dari generator yang berjalan pada kelajuan 20% lebih banyak daripada kadar yang ditentukan yang betul.

Beban dummy yang dikira secara wajar dilampirkan secara bersiri dengan ELC, dan P1 disesuaikan sedemikian rupa sehingga beban dummy sedikit menerangi dan menyesuaikan kelajuan dan frekuensi penjana ke tahap yang betul sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan.

Ini dilaksanakan dengan semua peralatan luaran dalam posisi ON yang dihidupkan, yang mungkin dikaitkan dengan kuasa penjana.

Pelaksanaan di atas menetapkan pengawal secara optimum untuk mengatasi sebarang perbezaan yang dihasilkan dalam kelajuan penjana.

Sekarang anggaplah, jika beberapa peralatan dimatikan, ini akan menyebabkan tekanan rendah pada generator yang memaksanya berputar lebih cepat dan menghasilkan lebih banyak elektrik.

Walau bagaimanapun, ini juga akan memaksa LED di dalam opto tumbuh lebih cerah secara proporsional, yang pada gilirannya akan menurunkan rintangan LDR, sehingga memaksa triac untuk melakukan lebih banyak dan mengalirkan lebihan voltan melalui beban dummy secara proporsional.

Beban dummy yang jelas merupakan lampu pijar dapat dilihat menyala lebih terang dalam keadaan ini, menguras tenaga tambahan yang dihasilkan oleh generator dan mengembalikan kelajuan generator ke RPM asalnya.