Alternativ.nu
Övriga ämnen => Energi => Eltillverkning => Ämnet startat av: Zigge skrivet 08 jul-07 kl 04:00
-
Det här är ett schema över en shuntregulator som vindkraftsgurun Hugh Piggott har liggande på sin hemsida http://www.scoraigwind.com/circuits/chargecontrol.htm (http://www.scoraigwind.com/circuits/chargecontrol.htm)
Jag har krympt ner det lite så att det ska bli mer lättöverskådligt.
Det är inget måste att förstå schemat, den går att bygga ändå och jag måste ha den för det går inte att reglera vindkraftverkets laddning till batteriet på något annat sätt. Om jag påstår något som är galet vore det bra om jag blev rättad.
Till schemat...
* OP:arna är två stycken i samma kapsel har jag förstått. Schemat visar också två stycken sammankopplade shuntregulatorer. Dessa borde väl kunna bytas ut mot 555:or och då bör man kunna skippa transistorerna och motstånden kring dessa (bas-motståndet + bas-emitter-motståndet), om inte reläerna har alltför hög strömförbrukning? Hysteresen bör inte påverkas av detta eftersom dessa har tio gånger så höga värden som transistormotstånden.
* 9-voltsregulatorn längst upp är avsedd att ge en fast referensspänning, gissar jag och eftersom det sitter 2 st motstånd på 10 k (längst till vänster) så fungerar de som spänningsdelare och OP:arna får 4,5 volt in på stift 2 och 6.
Att han använder en 9-voltsregulator och inte 12 volt torde bero på att batterispänningen kan sjunka under 12 volt och i så fall får inte OP:arna någon referensspänning.
* Andra och tredje raden med motstånd från vänster sett är också spänningsdelare, men den undre av dem är en trimpot och här är det batteriets spänning som är intressant. Med trimpoten kan man ställa in önskad nivå/spänning där tillslaget ska ske. Justerar man den övre till en något lägre nivå kan man få det ena reläet att slå till lite tidigare än det andra.
* kondingarna längst ned till vänster sitter där för att OP:arna inte ska få fnatt? :D
* Trimpoten på 100 k som sitter över OP:n är den den där "hysteresgrejen" som justerar frånslagsnivån. 100 k-motståndet i serie med den gör att man kan justera hysteresen exaktare än om man enbart hade en trimpot på 200 k. Den kanske också utgör ett skydd mot ren kortslutning om man vrider mot noll?
*10 k-motståndet före transistorn bestämmer strömmen till transistorns bas.
* Transistorn sitter där för att OP:n inte orkar driva reläet direkt, men transistorn klarar av att sänka den ström (är det så man säger?) som går genom reläspolen.
* ??? 10 k-motståndet som sitter över transistorns bas och emitter, vilken funktion har den??? Den är ju kopplad mot minus och det borde ju vara en poäng med det. Ska värdet på motståndet väljas så att spänningen på basen blir 0,7 volt vid tillslag från OP:n, eller funkar det inte så?
* Dioderna sitter där för att skydda transistorns kollektor mot transienter. Vid den nedre reläspolen sitter ytterligare en diod som är förbunden med plus och minus. Har den till uppgift att skydda båda transistorernas emitter mot transienter?
Eftersom det handlar om likspänning i sådana här scheman är väl ohms lag det enda som behövs för att räkna ut alla motståndsvärden? Man kollar vilka spänningar OP:n vill ha och vilka strömmar den tillåter, är det allt?
Kondensatorerna blir lite värre och hur vet man vilka värden man ska ha på dem?
Beteckningarna på dioderna säger heller inte så mycket, men är det bara spänning och strömtålighet det handlar om när man väljer dioder?
-
Jag går rakt på sak istället för risken att jag misslyckas är för stor annars.
Kommer det här att funka med 555:an?
Nu är det batteriets spänning som ska hållas under kontroll och när batterispänningen når ca: 14,2 volt ska reläet slå till och koppla in ett motstånd på ca: 0,5 - 1 ohm. Det motståndet kan vara en doppvärmare/elpatron, eller ett värmeelement. När frånslaget ska ske vet jag inte riktigt, men kanske runt 13,6 volt.
-
* OP:arna är två stycken i samma kapsel har jag förstått. Schemat visar också två
stycken sammankopplade shuntregulatorer. Dessa borde väl kunna bytas ut mot 555:or och
då bör man kunna skippa transistorerna och motstånden kring dessa (bas-motståndet + bas
-emitter-motståndet), om inte reläerna har alltför hög strömförbrukning? Hysteresen bör
inte påverkas av detta eftersom dessa har tio gånger så höga värden som
transistormotstånden.
Jo....nånting ditåt.. Det blir en helt annan koppling där hysteresen ligger utanför i
555an. Drivningen ser annorlunda ut där.
* 9-voltsregulatorn längst upp är avsedd att ge en fast referensspänning, gissar jag och
eftersom det sitter 2 st motstånd på 10 k (längst till vänster) så fungerar de som
spänningsdelare och OP:arna får 4,5 volt in på stift 2 och 6.
Att han använder en 9-voltsregulator och inte 12 volt torde bero på att
batterispänningen kan sjunka under 12 volt och i så fall får inte OP:arna någon
referensspänning.
En fast referensspänning är viktig. Har byggt en del mätkopplingar som använt
komparatorer och problemet är oftast referensen och dess stabilitet. Här skulle jag
faktiskt förderdra en lägre nivå. 7808 (8V) eller en LM317 som du kan trimma.
Motivering: En stabilisator behöver 3V över sig annars slutar den reglera.
* Andra och tredje raden med motstånd från vänster sett är också spänningsdelare, men
den undre av dem är en trimpot och här är det batteriets spänning som är intressant. Med
trimpoten kan man ställa in önskad nivå/spänning där tillslaget ska ske. Justerar man
den övre till en något lägre nivå kan man få det ena reläet att slå till lite tidigare
än det andra.
Ja, de är två för att du kan använda olika omslagsnivåer.
* kondingarna längst ned till vänster sitter där för att OP:arna inte ska få fnatt? :D
Jepp. Avkoppling är alltid bra. Den strömstöt som kommer när den ena utgången växlar
kommer annars att kunna orsaka triggning av den andra.
* Trimpoten på 100 k som sitter över OP:n är den den där "hysteresgrejen" som justerar
frånslagsnivån. 100 k-motståndet i serie med den gör att man kan justera hysteresen
exaktare än om man enbart hade en trimpot på 200 k. Den kanske också utgör ett skydd mot
ren kortslutning om man vrider mot noll?
Rätt !
*10 k-motståndet före transistorn bestämmer strömmen till transistorns bas.
Ja men här tar man till så strömmen blir tillräcklig. inget finlir.
1* Transistorn sitter där för att OP:n inte orkar driva reläet direkt, men transistorn
klarar av att sänka den ström (är det så man säger?) som går genom reläspolen.
Rätt !
* ??? 10 k-motståndet som sitter över transistorns bas och emitter, vilken funktion har
den??? Den är ju kopplad mot minus och det borde ju vara en poäng med det. Ska värdet på
motståndet väljas så att spänningen på basen blir 0,7 volt vid tillslag från OP:n, eller
funkar det inte så?
Vet inte vad konstruktören tänkt. Den brukar sitta där i vissa kopplingar när man inte
vet vad som driver. Här är allt kopplat så jag ser den möjligtvis som ett skydd. Strömen
genom det kommer att bli litet då värdena på dessa båda är lika.
Om du beräknar dem till att ge 0.7 över basen så får du problem. Se ovan.
* Dioderna sitter där för att skydda transistorns kollektor mot transienter. Vid den
nedre reläspolen sitter ytterligare en diod som är förbunden med plus och minus. Har den
till uppgift att skydda båda transistorernas emitter mot transienter?
Rent schemamässigt går den som du säger enbart över matningsspänningen. Ett extra skydd.
Ser på din andra ritning att du också sett felritningen för LED.
Eftersom det handlar om likspänning i sådana här scheman är väl ohms lag det enda som
behövs för att räkna ut alla motståndsvärden? Man kollar vilka spänningar OP:n vill ha
och vilka strömmar den tillåter, är det allt?
Det räcker gott.
Kondensatorerna blir lite värre och hur vet man vilka värden man ska ha på dem?
Inte för små. Erfarneheten får styra. Prov lika så.
Elektronik är 20% konstruktion 50% transpiration 30% dokumentation
Beteckningarna på dioderna säger heller inte så mycket, men är det bara spänning och
strömtålighet det handlar om när man väljer dioder?
Jepp.
Jag tycker du förstått allt. Du klarar detta galant.
Jag gjorde en liten modifikation av ditt schema. Säger inte att jag har gjort det
färdigt men det är mitt bidrag så länge.
Kondensatorn efter regulatorn skall monteras så nära som möjligt för att undvika självsvägning i regulatorn.
-
Tack, eka! :D
Då blir det en 7808, eller en LM317 istället för 9-voltaren och en annan placering, samt en konding.
Nu ska jag skaffa komponenter och bygga den här grejen och inte behöver jag varken svets, eller svarv för att göra det. Det här känns urkul och det ska bli intressant att se hur det funkar.
-
Jag sitter och kollar igenom databladen för kretsarna och för 7808:an hittade jag en extra konding på 330 nF som man placerat på andra sidan regulatorn (ingången). Behövs inte den i det här fallet?
-
Jo den brukar man också montera men när jag tittade på schemat så tänkte jag på att batteriet skulle vara ganska nära.
Men du har rätt. :-[
Den bör också med. Den kommer att släcka störningar från relän. Man kan också komplettera denna men en 10uF/50V parallelt med denna.
Det är så att elektrolyter brukar vara lite för långsamma när det gäller korta spikar. Därför sätts en stor och liten tätt.
Kul att du vill experimentera. :D
-
Det här var väldigt Kul! :D
Om den extra kondingen på 50 uF bör tåla 50 volt, då gissar jag att även 330 nF:aren bredvid bör vara en 50 voltare, men att det räcker med 16 volt för alla övriga. Stämmer det?
Du sa att det skulle vara en elektrolytkondensator? Då ska väl alla kondingarna runt 7808.an vara elektrolyter?
Hur är det med kondingarna som sitter nere till vänster? Ska de också vara elektrolyter, eller använder man bara elektrolyter när de sitter direkt förbundna med plus och minus, utan seriemotstånd?
Då bör det här bli den slutgiltiga versionen...
-
Jag skrev 10uF / 50 Volt. (läs hela mitt inlägg)
Det är bara denna kondensatorn som bör vara elektrolyt.
Man använder elektrolyter / tantaler när man vill ha hög kapacitet på små ytor men samtidig har dessa vissa brister.
- Långsamma och passar bara låga frekvenser. (därev att man i vissa platser sätter en annan bredvid)
- Spänningskänsliga så man bör överdimensionera dem med minst 50% även om fabrikören säger annat
- Måste polariseras, går inte att använda över allt
- Sämre åldersbeständighet
Här skall man glätta bort störningar från generator och relä som kommer på kabeln till din elektronik. Jag skulle inte bli förvånad om du vid ingången till regulatorn kunde mäta upp 50V spikar om inte kondensatorn sitter där.
Övriga skall vara polyester eller andra vanliga torra historier.
De andra kan gott och väl vara minst 100 voltare. Om du behöver gå över 1uF kan du överväga elektrolyt/tantaler.
16 Volt använder man bara när man producerar 1000 tals enheter och skall spara ören.
Tänk på att man vid testning av bilelektronik både räknar med 90V, - 20V samt totala avbrott under 10mS över anslutna enheter. En helt f-j-g miljö rent ut sagt.
-
Jag blandade bara ihop siffrorna...10 u var det.
Nu börjar det klarna det där med kondensatorer. Jag tackar så mycket för informationen och nu ska jag beställa komponenterna.
-
Snabba ryck!!
Här går de undan , vill jag säga! Redan hittat nya användningsområden för 555an!! Nä du verkar inte ha svårt att haja vad elektronik handlar om i alla fall, att klura ut!
Jag såg på din sista ritning av shuntregulatorn och räknade om med den nya referensen(8V*0.67 = 5.36 Volt) och nya motstånden(10Ko) och fick tillslagsinställningsområdet från 13.4 volt till oändlig volt. Så de blir ganska perfekt faktiskt.
Om man vill kan man sätta dit en till trimpott i serie men med ett lägre värde(se bilden). Då kan man fininställa på den ratten!
Om du inte har någon lödpenna med inställbar temperatur, så passa på och köp en sån också. Den kostar lite, men de är inge kul och löda små detaljer med för stora och för varma kolvar!
http://www.clasohlson.se/Product/Product.aspx?id=15086546 eller http://www.clasohlson.se/Product/Product.aspx?id=14640500
Och lödtenn förstås
http://www.clasohlson.se/Product/Product.aspx?id=14702026
Sen kan det komma till en oändligt massa grejer till som kan vara bra att ha, ”när man ända ska skicka efter” saker.
Inbyggnadslådor, lampor, lysdioder, strömbrytare, sladdar, kontakter, säkringar(glöm inte säkra kopplingen, ifall något blivit eller blir fel i elektroniken). Det är jobbigt att bara tänka på de, phu(torkar svett från pannan)!!
Hur många 555or behöver du nu då? Eller blir de 556or(2st 555or i samma kapsel)?
En sak till… bra att veta
Som du ser finns de en ingång på 555an som heter Reset och som är kopplad till (+). Om du skulle koppla den till 0 volt(-) istället, så blir Reset(nollställ) ingången Aktiv, och då släpper relä´t oavsett alla andra inställningar. Bra att veta kanske, ifall du vill klura ut nya användningsområden för 555an!!
-
Jag har ju hårdpluggat elektronik i en hel vecka nu, så något måste jag ha lärt mig. :D
Nej, lite har jag hållit på lite tidigare, men det var ett tag sedan och inga avancerade grejer.
Jag sätter dit en trimpot med lägre värde för finjustering, det skadar inte.
Nåväl... Jag har i alla fall redan beställt och betalat komponenterna, så är det något som saknas tar jag det senare. Det blev 5 st 555:or...lite snålt kanske, men jag tror det får bli SA555P senare, eftersom de ser ut att ha ett bredare temperaturområde (tål minusgrader).
Lödkolvar har jag och några rullar lödtenn, plus skaplig snits på lödning, så det är lugnt även om de är lite klumpiga.
Shuntregulatorns funktion blir även att bromsa vindkraftverket vid kraftig vind. När batterierna blir fulladdade måste man dra ur dem lite så att vindturbinen inte får någon chans att snurra obelastad. Därför valde jag 555:or, så att jag kan bygga flera av varandra oberoende shuntregulatorer. Går en sönder ska de övriga ändå ha läget under kontroll, så tänkte jag.
Det där med säkringar är jag lite osäker på. Shuntregulatorns strömförbrukning kan väl inte bli mer än några hundra milliampere? Kan jag höfta till med en säkring på 1 ampere, eller bör man vara mer noga än så?
Som last tänkte jag använda en infravärmare som jag vunnit i en bowlingtävling (snittar 195 och siktar på 210 kommande säsong :D ). Värmaren är ett tippsäkert kolfiberelement som jag tänkte byta tråd i, så att det ger till 3 x 200 watt vid 12 volt. Jag har även en 30-liters varmvattenberedare som jag ska göra om för 12 volt, men jag tar en sak i taget.
Jag har sett att Reset på 555:an kan anslutas till 0 volt, men jag har inte funderat så mycket över det. Att man kan få reläet att släppa genom en reset kan vara användbart, det visar sig.
Ytterligare en grej som jag funderat på är en vindmätare. Till den bör jag väl kunna använda en leksaksmotor (likström), ett motstånd, en trimpot och en amperemeter som jag graderar om till m/s. Behövs det egentligen något annat?
-
Nä, du behöver nog bara tålamod i de här läget, många saker ska på plats, och på rätt plats!
En säkring mellan 500mA och 1A blir säkert bra, bara så de inte blir fullständig kortslutning om något blir fel tänkte jag.
Sen ska du väl säkert bygga in shuntregulatorn i någon typ av låda eller nåt. Ett pillergöra bara det!
Det enda problem som jag just nu kan tänka mig är… om batteriet skulle vara i dåligt skick samtidigt som shuntregulatorns last är något för stor, så att spänningen på batteriet sjunker för mycket vid tillslag, så att den ögonblickligen släpper relä´t igen. Då kommer relä´t stå och klappra. Men sånt får man testa sig och justera sig fram till. Som sagt, Tålamod bör du ha.
Dubbelvakt:
Ett sista ”Alternativ” till en ”Dubbel spänningsvakt”
-
Ytterligare en grej som jag funderat på är en vindmätare. Till den bör jag väl kunna använda en leksaksmotor (likström), ett motstånd, en trimpot och en amperemeter som jag graderar om till m/s. Behövs det egentligen något annat?
Nej, precis så har jag tänkt att prova.
(Men jag skulle komplettera med en Pic16xxx och dragit informationen till en PC ;D )
När det gäller säkring så är syftet att inte skydda din konstruktion. Den har i alla fall gått sönder om säkringen går. Den skall skydda övrig utrustning från att gå sönder.
Säkringen skall alltså vara så stor att den utlöser innan kabeln brinner av och batteriet inte får för kraftig urladdnng. I ditt fall låter en trög 1A ok.
Just de ja, Som last brukar jag föredra lampor. Men det är förstås vad man vill göra med överskottet.
Ett 12V heljus 100W är billigt och enkel att ansluta.
-
Dubbelvakten var fiffig. Min avsikt var att generatorn skulle växla i tre steg och jag har tänkt på möjligheten att koppla ihop smalare och grövre tråd, men jag tänkte i fel banor och var rädd att den tunnare tråden skulle brinna sönder. Nu när du ritat upp det hela ser jag att det funkar hur bra som helst. Det där blir helt perfekt!
Skulle det funka att lägga dit en tredje spänningsvakt i syfte att fungera som broms vid alltför starka vindar?
Kortsluter man L2 kommer strömmen i den delen av lindningen att bli mycket stor och bromsa turbinen, om L2 inte kommer i konflikt med L3 och strömmen tar väger som jag inte kunnat förutse? I och för sig finns risk att L2 snabbt blir varm, men eftersom turbinen bromsas kommer reläet över L3 att släppa ganska snart. Det hela upprepas gång på gång så länge de kraftiga vindbyarna håller i sig.
Om det hela fungerar som jag hoppas och tror kommer vindkraftverket att kunna leverera maxeffekt genom L3 under tiden som detta sker.
eka, det vore förnämligt att kunna överföra alla vinddata till en dator, men nu börjar det bli svårt. Det skulle bli betydligt enklare att lösa för mig om jag först använde en A/D-omvandlare och sedan programmerade och mätte från datorn. Det är vad jag tror i alla fall.
-
eka, det där med 12-voltslampor (utomhus) tänkte jag köra sommartid när det redan är 30° varmt inne, men höst och vår när det blåser lite kyligare vindar vore det trevligt att ta vara på energin.
-
Bromsvakten!
Bra med broms!
Mm, en broms kanske inte är så dumt ändå. Du skulle t.o.m. kunna ha en speciell Bromslindning mellan L2 och L3, som är väldigt tjock och som har väldigt få varv och där relä´t sitter väldigt nära spolen.
Alla relän och elektroniken bör nog sitta nära vindgeneratorn, och sen göra ett uttag för 12V för anslutning.
Varning!
Ifall man skulle glömma koppla in batteriet till elektroniken och vindgeneratorn! Då alstrar generatorn en spänning över glättingkondensatorn som blir för hög för 555an(18 volt max tror jag), eftersom batteriet inte belastar ner då. Man kanske skulle behöva skydda spänningsvakten på nåt sätt!
-
En broms behövs. Grabbarna "över där" som bygger vindkraftverk springer ut och slår om en strömbrytare som kopplar bort batterierna och kortsluter generatorn när det blåser för hårt, men jag vill att det funkar per automatik.
Spänningsavbrott och överspänning på 555:an var tur att du sa. jag ska fundera lite på det hela.
-
Skulle det här fungera?
Extralindningen som är kopplad till spänningsvakterna går via en MOSFET för att skydda 555:an om batteriet kopplas ur.
Om MOSFET:en är hungrig på ström kan den ju gå via en grind så att den slår till endast när generatorn laddar och ström finns från batteriet.
7805:orna kanske är lika hungriga på ström och de övriga kretsarna, så jag kanske inte vinner något på en separat 7805:a som känner av spänningen över generatorlindningen? Det kanske går lika bra att bygla ingångarna på 7400:an.
Tanken är annars att det hela ska dra så lite ström som möjligt när vindkraftverket står stilla.
Är MOSFET-drivaren som sitter mellan 7400:an och MOSFET:en nödvändig i så fall?
-
Att skydda från överspänning gör man enklast med zenerdioder.
Jag tror jag beskrev det tidigare för skydd mot överspänning från mätlindningen.
Samma teknik kan man använda på andra platser.
Att blanda in för mycket komponenter gör också konstruktionen känslig/besvärlig.
Kopplingen du beskrivet kommer att få problem då mosfet och alla komponenter du har ritat in kräver en nollpunkt som ligger över matningsspänningen.
-
Just det! Då var det så här du menade, eka?
-
jepp
-
Skydda spänningsvakt !
Har funderat på hur man ska skydda spänningsvakten från överspänning egentligen. För generatorn kan ju alstra hög spänning om 12 volts batteriet inte är anslutet, av någon ofrivillig anledning!
Man kanske helt brutalt skulle låta en transistor(darlington-transistor) bränna säkringen om spänningen överstiger typ 16-17 volt, (se bild)…
http://img523.imageshack.us/img523/3574/voltvakt3bgz7.gif
Funktion:
Darlington transistorn ser ut som en transistor(3 ben) men är elektriskt sett som 2 st ihopkopplade transistorer. Det ger den en förstärkning över 750 gånger.
Eftersom just den här transistorn behöver 2.5 V på basen för att börja leda ström alls(enligt datablad) och zenerdioden är på 13 V, så betyder det att transistorn börjar leda som sjutton så fort spänningen överstiger ca 15.5 volt(13V + 2.5V) på kollektorn(transistorns övre ben). Och när strömmen överstiger 1 ampere knäcks säkringen(1A säkring). Den här transistorn tål 4A så den borde hålla!
Komponenter:
Darlington transistor BD677A…
http://www.elfa.se/elfa-bin/inforuta.pl?textfield=7104433
Zenerdioden BZX55/C13…
http://www.elfa.se/elfa-bin/inforuta.pl?textfield=7005481
Motstånd 3W 0.47 Ohm
http://www.elfa.se/elfa-bin/inforuta.pl?textfield=6003008
Är inte säker om motståndet behövs i kopplingen, bara säkringen löser ut fort så!
-
Det går bättre med en tyristor som skjuter spänningen.
Den är snabbare, genererar en kraftigare strömrusning, smygdrar minimum av tomgångsström (är så snabb att kylning av tyristorn är onödig.)
Men är i grunden inte så säker på att detta är den lösningen man vill ha. Konstruktionen skall helst börja arbeta igen utan återställning.
Zigge. Du kan rita av skyddskretsen i ritningen av batterivakten som jag sände dig för ett år sedan.
-
Tack, eka! Jag förstår mer av schemat nu sedan jag gå kurs hos er här, men om jag bara använder en zenerdiod på 12 volt istället, då behöver jag inte skjuta säkringar?
EnRöst, det är ju som eka säger, att det är smidigast om den börjar fungera igen så fort som batteriet kopplas in.
Batteriet kan behöva kopplas bort ibland och det är när det blåser så mycket att vindkraftverket helt enkelt måste stoppas och då brukar man koppla ifrån batteriet samtidigt som man kortsluter generatorn.
-
En zener utan ett förkopplingsmotstånd kommer att dra ström ända tills den brinner upp. du måste därför seriekoppla konstruktionen med en resistans. Det kan vara lite kinkigt att veta hur stor denna skall vara innan man provat och mätt strömförbrukningen. Den skall ju samtidigt inte störa funktionen då du ville att den skall följa batterispänningen för att uppnå ett rörligt gränsvärde.
å andra sidan så om du kortsluter lindningen blir det ingen överspänning utom en väldigt kort spik just när reläet slår om.
Förslagsvis använder man då en transientdiod på ca 15V.
Dessa är gjorda att släcka ut höga spänningsspikar så de klarar rätt stora strömmar under en kort period. De klipper inte rakt av utan har högre inre resistans så om strömmen blir riktigt hög blir det inte 15V Det är mer ett riktvärde så då har du marginal upp till 18V
En liten drossel före gör att resistansen inte är hög utom just vid spänningsspiken.
Denna lösning klarar förstås inte en kontinuerligt frisvävande generator.
-
[size=3
] Tyristor reglering ! [/size]
Jag vet! Det är ett brutalt sätt att bränna säkringen. Självklart bra om det går göra på annat sätt.
På tal om tyristorer, så är ett annat brutalt sätt, eller kanske ännu brutalare sätt, att kortsluta generator lindningen med just tyristorer. Detta sker då spänningen på glätting kondensatorn uppnått ett visst värde, och kortslutningen i tyristorn består tills generator spänningen byter polaritet. Då tar den andra tyristorn över kortslutningen, om inte spänningen på glätting kondensatorn sjunkit under tröskelnivån vill säga. Med 3 fas blir det förstås 3 st tyristorer istället.
Så funkade regulatorerna i gamla motorcyklar! Men börjar vi prata om strömmar på 40-50 Ampere så börjar det nog bli värre, och dyrare! Till och med relä´n tar väl stryk då?!
-
PS...
Här ett riktigt schema på en regulator, så ni förstår var jag fått det från!
http://img409.imageshack.us/img409/5044/voltregpc6.gif
-
Smart. ;D
Även resistorerna bör ligga före diodbryggan så påverkar inget annat än generatorns spänning tyristorererna.
Man kan även strunta i zenerdioderna då tändspänningen på tyristorn är konstant.
-
Nu förstår jag ingenting! Kan den där tyristorregleringen ersätta spänningsvakterna och få spänningen att hela tiden ligga på exempelvis 14,4 volt?
En annan fråga ang. spänningsvakten och reläer. Om jag sätter reläerna direkt på statorn (gjuter in socklar i den) då kommer reläerna ganska nära statorlindningarna och magneterna i rotorn. Kan det göra att något börjar spöka?
Om jag vill ha spänningsvakterna nere på marken, så att jag kan justera tillslagen, då kan jag dra ner de två trådarna genom masten från extraspolen som anger generatorns emk. Upp igen, till reläerna, drar jag två nya trådar i vilka jag skickar en binärkodad signal som talar om vilket relä som ska dra.
Kan det börja spöka i dessa klena kablar när de trängs med de grova kablarna med generatorns 40 ampere (likström)?
Kan jag jorda hela rasket i masten så att jag slipper ytterligare en kabel?
Om nu den där tyristorgrejen ersätter allt (verkar lite trist om det blir så enkelt :D ) då behöver jag inte tänka på det här längre.
-
Så funkade regulatorerna i gamla motorcyklar! Men börjar vi prata om strömmar på 40-50 Ampere så börjar det nog bli värre, och dyrare! Till och med relä´n tar väl stryk då?!
Halaj!
Precis sådär ser spänningsregulatorn ut på min Suzuki GSX 1100 -81.
Fast R1 resistorerna finns inte. Jag kan inte se vad de gör för nytta.
Det finns bara ett motstånd nedströms tyristorns styre (heter det så?).
Är inte också glättningskondingen helt onödig?
Agerar inte batteriet som en gigantisk konding?
//T
-
Det tyristorerna gör är att om spänningen som kommer in på styret överstiger tändspänningen så börjar dessa leda något kollosalt, nära kortslutning.
Resultatet blir att generatorn kortsluts vilket är vad du vill göra när det blåser för hårt. Men att använda detta som reglering. Nej, det här bränner bort effekt och du ville reglera och utnytja alla varvtal så mycket som möjligt.
Ja. R1 borde gå att ta bort. Som jag skrev tidigare så tog jag bort zenern i stället och valde rätt resistorer, en trimpot och justerade nivån med.
Överhörning kan du få men om du bara tänker dra relä så kommer störningrana inte kunna få dem att slå. Har du däremot känslig elektronik på styrsidan kan faktiskt störningarna gå baklänges in där. Använd skärmade eller partvinnade kablar till styrningen och se till att ha en enda jordpunkt nere vid elektroniken.
Masten kan användas som återledare men då skall resistansen vara låg. Tänk på att alla övergångar mellan olika metalldelar kan tillföra resistanser när de rostar.
-
Tyristorreglering diskussion...
R1:
Motståndet (R1) i serie med zenerdioden lade jag dit rent instinktivt för att begränsa eventuell strömrusning genom zenerdioden. Men om nu regleringen fungerar som den ska, vilket är meningen, så ska ju aldrig spänningen bli så hög över zenerdioden att den tar skada. Så (R1) behövs nog inte när zenerdioden används!
Glättingkondensatorn:
Glättingkondensator behövs inte om man har ett bra batteri inkopplat. För då blir de knappt något spännings rippel alls! Men eftersom jag tänkte att tyristorregleringen skulle skydda elektroniken ifall batteriet kopplas bort pga(avbrott, säkring gått, batteribyte etc,), så måste det vara en glätting kondensator med, som tar över!
Men skulle batteriet kopplas bort vid väldigt starka vindar vid stora effekter från generatorn, så räcker nog inte tyristorerna, om inte det är väldigt dyra och kraftiga saker!
Hur som helst borde du som sista åtgärd, om inget annat fungerar ha en stor manuell nödbrytare som du kan kortsluta ner allt med!!
PS.
Kollade i databladet för en tyristor för 40A…
http://www.elfa.se/elfa-bin/inforuta.pl?textfield=7209208
Lite oroande att tändspänningen på gaten varierar med temperaturen. Men ännu värre att max spänning på gaten för att vara säker på att den inte tänder är så låg som 0.25 volt!
Dessutom krävs de lite ström ändå i gaten för att den ska tända. Det är nog därför schemat på regulatorn hade en extra transistor!
-
Problemet är nog i så fall temperaturdriften.
Databladens max och min måste man tänka på gäller max spridning om man konstruerar för produktion.
Arbetar man med bara en "prototyp" eller enbart några få så justerar man nivåerna utifrån den unika komponenten. (och får ta jobbet utifal den brinner med omtrimmning ;D )
-
Nu har jag suttit och ritat om kvällarna, så det var ju skönt att jag kan fortsätta med spänningsvaktsvarianten. :D
När jag kortsluter generatorn och bryter batteriet har jag en annan variant. Jag sätter dit ytterligare en spänningsvakt som bryter batterispänningen och kortsluter generatorn före diodbryggan uppe i toppen på masten. Då kommer det hela att fungera automatiskt och jag behöver aldrig bryta spänningen till någon av spänningsvakterna. (bara reläet är inritat här och det hamnade i en gammal skiss, men principen för kortslutningen blir densamma)
-
När det gäller elektroniken (spänningsvakterna) på marken hade jag tänkt mig det hela så här och anledningen till varför jag vill binärkoda spänningsvakternas signaler, är att jag kanske även vill få ner information om vilka delar av statorlindningarna som jobbar i varje ögonblick. Av den informationen kan man även göra en snygg panel som indikerar hur det hela fungerar och om något relä har gått sänder. Därifrån (kontrollhuset) kan jag även dra in en larmlampa i huset som indikerar om någon del av vindkraftverket krånglar.
På den här skissen vinner jag bara en tråd, men jag hade ju tänkt mig fler funktioner än så här.
-
Nu ser jag att logiken kanske inte blev rätt eftersom 555:an i spänningsvakten har en inverterad utgång, men jag jobbar bara med principen än så länge. :D
-
Finurligt logiknät !!
Finurligt logiknät du ritat!
Felet som blir av att spänningsvakten ger ”0:a” vid tillslag istället för ”1:a”, är faktiskt enklare att fixa än man först tror! Det enda jag ändrat på schemat är att den undre ”Xor” kretsens ena ingång kopplas till ”1 = +” istället för ” 0 = -”.
Out-utgången:
Om du tänkt koppla 555an till logikkretsar, så använd 555ans utgång(3) istället för discharge(7) utgången. Den ger både 0a(-) och 1a(+). Discharge(7) utgången ger bara 0a(-) och 1a(ingenting, lös pinne i luften bara!).
4000-serien:
Logikkretsarna i 40-serien tål upp till 15 volt, så med dom slipper du ha en enkom 5V regulator. Men inte heller dom orkar driva relän så de tillkommer också transistorer för att driva dom!
http://www.elfa.se/elfa-bin/dyndok.pl?lang=se&vat=0&dok=2012840.htm
-
Tack för tipset om 40-serien!
Out-utgången har jag lagt märke till, så den tänkte jag använda. Jag hade ritat upp en ny logik som byggde på 0:a ut och att det var så där lätt att kasta om det hela hade jag inte en tanke på.
Jag har en ny logik för lindningarna också. Eftersom generatorn blir en Y-kopplad 3-fasare planerar jag för hela generatorn. Spolarna i botten består av tunn tråd med högt motstånd. Högre upp blir tråden grövre och grövre.
Sluter jag relä 1 och 2 kommer spolarnas hela trådlängd att användas. Växlar jag sedan till relä 3 och 4 (flyttar 0:an ett steg uppåt) sänker jag spänningen och resistans, o.s.v.
Om det funkar som jag tror kan jag välja att växla reläer ett och ett och exempelvis ha relä 1 och 3 slutna och på så sätt få ett litet mellansteg. Detta kan jag i och för sig skippa och köra med 2-poliga reläer istället.
När generatorn enbart går på de övre spolarna (reläerna högst upp slutna) kan jag samtidigt sluta några av de nedre reläerna för att kortsluta vissa delar av lindningarna och på så sätt bromsa generatorn och turbinen. Lyckas jag inte få effekten att plana ut över en viss vindhastighet lägger jag dit två reläer på toppen och kortsluter hela generatorn. Jag kan även ha en termostat som känner av temperaturen i statorn och som kortsluter lindningarna vid kritisk temperatur.
Dioden och motstånden över varje relä är bara en principskiss över hur jag tänkt mig att övervaka reläerna så att jag upptäcker om kontakterna svetsat samman. I och för sig borde väl lysdioden även funka för växelspänning, men att den då kommer att blinka. Eller...?
Eftersom spänningsvakterna sitter nere vid marken kan jag lätt se om de ger signal till reläerna och av det hela kan man göra en kul kontrollpanel.
Genom reläerna längst ned (på bilden) kommer det inte att gå så stora strömmar, så dem tänkte jag ersätta med MOSFET:ar.
Det börjar bli lite väl tillkrånglat nu, men det ska ju vara roligt också. :D