Enkleste Windmill Generator Circuit

Enkleste Windmill Generator Circuit

Indlægget forklarer, hvordan man laver et simpelt vindmøllegenerator kredsløb, der kan bruges til opladning af batterier eller til betjening af ønsket elektrisk udstyr, hele dagen og natten uden omkostninger.



Solpanel vs vindmølle

En af de største ulemper ved solpanelelektricitet er, at den kun er tilgængelig om dagen, og det også kun når himlen er klar. Desuden gør sollyset kun på sit højdepunkt om middagstid og ikke hele dagen, hvilket gør dets udnyttelse meget ineffektiv. I modsætning hertil synes en vindmøllegenerator, der afhænger af vindkraft, at være meget effektiv, fordi vind er tilgængelig hele dagen og ikke gør det stole på årstidens ændringer.

En vindmøllegenerator fungerer dog muligvis kun med størst effektivitet, hvis den er installeret eller placeret i bestemte regioner, såsom i højere højder, nær havet eller flodbredder osv.





For at en hjemmelavet vindmøllegenerator skal være mest effektiv, skal man placere den på husets tag for at få den højest mulige vindhastighedseffektivitet, jo højere jo bedre.

Det siges, at over 100 meter fra jordhastigheder er maksimum, og det er aktiv hele året uden stop, så det viser sig, at højere højde bedre er vindeffektiviteten.



Design af en vindmøllegenerator

Et simpelt vindmøllegenerator-kredsløbskoncept, der præsenteres her, kan bygges af enhver hobbyist til opladning af små batterier derhjemme, helt gratis og med ubetydelig indsats.

Større modeller af det samme kan afprøves for at opnå større effekt, som kan bruges til at drive små huse.

Driftsprincip

Driftsprincippet er baseret på et traditionelt motorgeneratorkoncept, hvor en permanentmagnetmotors spindel er integreret med en turbine- eller propelmekanisme til den krævede udnyttelse af vindkraft.

Som det kan ses i ovenstående diagram, ser den anvendte propel eller turbinstrukturen anderledes ud. Her anvendes et snoet 'S' formet propelsystem, som har en klar fordel i forhold til den traditionelle propeltype af flytypen.

I dette design afhænger turbinens rotation ikke af vindretningerne, men reagerer snarere lige så godt og effektivt, uanset fra hvilken side vinden kan strømme, dette gør det muligt for systemet at slippe af med en kompleks rormekanisme, som normalt bruges i konventionelle vindmøller i for at holde propellen selvjusterende i frontpositionen på linje med vindstrømmen.

I det viste koncept roterer motoren, der er forbundet med turbinen, med maksimal effektivitet, uanset hvilken side eller hjørne vinden kan komme til, hvilket gør det muligt for vindmøllen at være ekstremt effektiv og aktiv hele året rundt.

Integrering af en elektronisk spændingsregulator

Den elektricitet, der genereres ved rotation af motorspolen som reaktion på drejningsmomentet fra turbinen, kan bruges til opladning af et batteri eller kan være til at køre en LEd-lampe eller en hvilken som helst ønsket elektrisk belastning ifølge brugerens præference.

Da vindhastighederne imidlertid kan være svingende og aldrig konstante, kan det være bydende nødvendigt at medtage en slags stabilisatorkredsløb over motorens output.

Brug af en Buck Boost Converter

Vi kan løse problemet ved at tilføje et boost eller et buck converter-kredsløb i henhold til specifikationerne for den tilsluttede belastning.

Men hvis dine motorspændingsspecifikationer er lidt højere end belastningen, og hvis der er rigelig vind, kan du udelukke det involverede boostkredsløb og direkte forbinde vindmølleoutputtet med belastningen efter broensretteren.

I diagrammet kan vi se, at der anvendes en boost-konverter efter at have rettet vindmølleelektriciteten gennem et bro-ensretternetværk.

Det følgende billede forklarer detaljerne i de involverede kredsløb, som heller ikke er så komplekse og kan bygges ved hjælp af de fleste almindelige komponenter.

Opsætning af kredsløbsdiagram

Ovenstående billede viser et simpelt boost-konverterkredsløb med et feedbackfejl forstærker regulator-trin. Outputtet fra vindmøllen korrigeres passende af det tilknyttede bro-ensretternetværk og føres til det IC 555-baserede boost-ensretterkredsløb.

Under antagelse af, at den gennemsnitlige vindmølle-motoreffekt er omkring 12V, kan boost-kredsløbet forventes at øge denne spænding til op til 60V +, men T2-trin i kredsløbet er designet til at begrænse denne spænding til et specificeret stabiliseret output.

Zenerdioden i bunden af ​​T2 bestemmer reguleringsniveauet og kan vælges i henhold til de krævede belastningsrestriktioner.

Diagrammet viser, at et laptopbatteri er tilsluttet til opladning fra en vindmøllegenerator, andre typer batterier kan også oplades ved hjælp af det samme kredsløb, simpelthen ved at justere værdien på T2 zenerdioden.

Alternativt kan antallet af drejninger på boostinduktoren også ændres og justeres for at opnå andre spændingsområder, afhængigt af de enkelte applikationsspecifikationer.

Video:

Følgende video viser en lille vindmølleopsætning, hvor en boostkonverter kan ses fastgjort med en motor, og konvertering af lavt effekt fra motoren til at belyse en 1 watt LED.

Her drejes motoren manuelt med fingrene, så resultaterne er ikke så gode. Hvis opsætningen er fastgjort med en turbine, kan resultatet forbedres meget mere.

Et andet videoklip, der viser en lille motor med en tilsluttet gearkasse, der genererer tilstrækkelig energi til at belyse en 1 watts LED kraftigt. Denne motor kunne konfigureres med propeller og bruges under høje vindforhold til opladning af et Li-Ion-batteri eller et hvilket som helst foretrukket batteri:




Forrige: Sådan genereres elektricitet fra sko, mens du går Næste: Atomizer Circuit for E-cigaretter