Enkleste generasjonskrets for vindmøller

Innlegget forklarer hvordan du lager en enkel krets for vindmøllegeneratorer som kan brukes til å lade batterier, eller for å betjene ønsket elektrisk utstyr, hele dagen og natten, uten kostnad.

Solcellepanel vs vindmølle

En av de største ulempene med elektrisitet fra solcellepaneler er at den bare er tilgjengelig om dagen, og det også bare når himmelen er klar. Dessuten gjør sollyset på sitt høydepunkt bare om dagen og ikke hele dagen, og gjør det mulig å utnytte det veldig ineffektivt. I motsetning til dette ser en vindmøllegenerator som er avhengig av vindkraft ut til å være mye effektiv fordi vind er tilgjengelig hele dagen og ikke gjør det stole på sesongmessige endringer.

Imidlertid kan en vindmøllegenerator bare fungere med størst effektivitet hvis den er installert eller plassert i bestemte regioner, for eksempel i større høyder, nær sjøen eller elvebredden etc.

For at en hjemmelaget vindmøllegenerator skal være mest effektiv, må du plassere den på taket av huset for å få høyest mulig effektivitet for vindhastighet, jo høyere jo bedre.

Det sies at over 100 meter fra bakkevindhastigheter er det maksimale, og det er aktiv hele året uten stopp, så det viser seg at høyere høyde bedre vindeffektiviteten.

Designe en vindmøllegenerator

Et enkelt konsept for vindmøllegenerator som presenteres her, kan bygges av enhver hobbyist for å lade små batterier hjemme, helt gratis og med ubetydelig innsats.

Større modeller av det samme kan prøves for å oppnå større kraftuttak som kan brukes til å drive småhus.

Prinsipp for drift

Driftsprinsippet er basert på et tradisjonelt motorgeneratorkonsept der en permanent magnetmotors spindel er integrert med en turbin- eller propellmekanisme for nødvendig utnyttelse av vindkraft.

Som det kan sees i diagrammet ovenfor, ser den brukte propellen eller turbinstrukturen annerledes ut. Her brukes et vridd 'S' formet propellsystem som har en klar fordel i forhold til den tradisjonelle flytypen av propell.

I denne utformingen er turbinrotasjonen ikke avhengig av vindretningene, men reagerer like bra og effektivt, uansett fra hvilken side vinden kan strømme, dette gjør at systemet kan bli kvitt en kompleks rormekanisme, som vanligvis brukes i konvensjonelle vindmøller i for å holde propellen selvjusterende i frontposisjon i tråd med vindstrømmen.

I det viste konseptet fortsetter motoren som er koblet til turbinen med maksimal effektivitet, uansett fra hvilken side eller i hvilket hjørne vinden ser ut, noe som gjør at vindmøllen kan være ekstremt effektiv og aktiv hele året.

Integrering av en elektronisk spenningsregulator

Elektrisiteten som genereres ved rotasjon av motorspolen som svar på dreiemomentet fra turbinen, kan brukes til å lade et batteri eller kan være for å kjøre en LEd-lampe eller hvilken som helst ønsket elektrisk belastning i henhold til brukerens preferanse.

Men siden vindhastighetene kan være svingende og aldri konstante, kan det være viktig å inkludere en slags stabilisatorkrets over motorens utgang.

Ved hjelp av en Buck Boost Converter

Vi kan løse problemet ved å legge til en boost eller en buck converter-krets i henhold til spesifikasjonene for den tilkoblede belastningen.

Men hvis spesifikasjonene for motorspenningen din er litt høyere enn belastningen, og hvis det er rikelig med vind, kan du ekskludere den involverte boostkretsen og koble vindmølleutgangen direkte til lasten etter broensretteren.

I diagrammet kan vi se at det brukes en boost-omformer etter å ha rettet opp vindmølleelektrisiteten gjennom et bro-likeretternettverk.

Følgende bilde forklarer detaljene til de involverte kretsene, som heller ikke er så komplekse og kan bygges ved hjelp av de fleste vanlige komponenter.

Oppsett av kretsdiagram

Ovenstående bilde viser en enkel boost-omformerkrets med et tilbakemeldingsforsterker regulator-trinn. Utgangen fra vindmøllen blir hensiktsmessig utbedret av det tilhørende bro-likeretternettverket og matet til den IC 555-baserte boost-likeretterkretsen.

Forutsatt at gjennomsnittlig vindmølle motoreffekt er rundt 12V, kan boost kretsen forventes å øke denne spenningen til opptil 60V +, men T2 trinn i kretsen er designet for å begrense denne spenningen til en spesifisert stabilisert utgang.

Zenerdioden ved basen av T2 bestemmer reguleringsnivået og kan velges i henhold til de nødvendige spesifikasjonene for belastningsbegrensninger.

Diagrammet viser at et laptopbatteri er koblet til for lading fra en vindmøllegenerator. Andre typer batterier kan også lades ved hjelp av samme krets, ganske enkelt ved å justere verdien på T2 zener-dioden.

Alternativt kan antall svinger på boostinduktoren også endres og justeres for å skaffe andre spenningsområder, avhengig av de enkelte applikasjonsspesifikasjonene.

Video:

Følgende video viser en liten vindmølleoppsett der en boost-omformer kan sees festet med en motor, og konverterer lavt utgangseffekt fra motoren til å belyse en 1 watt LED.

Her roteres motoren manuelt med fingrene, så resultatet er ikke så bra. Hvis oppsettet er festet med en turbin, kan resultatet bli mye mer forbedret.

En annen videoklipp som viser en liten motor med en tilkoblet girkasse som genererer tilstrekkelig energi til å lyse en 1 watts LED sterkt. Denne motoren kan konfigureres med propeller og brukes under høye vindforhold for å lade et Li-Ion-batteri eller et hvilket som helst foretrukket batteri: