Rüzgar türbin şarj devresi

quote:

Orijinalden alıntı: nowanda

buradaki devreler işe yarar gözüküyor.
http://www.theinventory.orconhosting.net.nz/chargecontrol.htm
http://www.mdpub.com/Wind_Turbine/index.html

quote:

Orijinalden alıntı: aksoy93

Araç şarj dinamoları çıkışına bağlanan bir konjektör bağlasan daha ucuz yollu bir çözüm olur.Gerilimi 12 volta sabitlemeye yarıyor yanılmıyorsam

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Arkadaşlar, öncelikle cevaplarınız için teşekkür ediyorum.
Arabalardaki konjektör genelde akünün gerilimini sabit tutmakla birlikte, ayrıca düşük akü seviyesinde, bir dinamonun uyartım sargısına belli bir volyaj göndererek şarjın başlamasını sağlar. Yani dinamoyu ne kadar çevirirseniz çevirin akım üretmeyecektir. Ta ki, içindeki uyartım sargısına akım verdiğinizde rotordaki elektro-mıknatıslanmanın olmasını sağlayarak stator üzerindeki ana sargılarda gerilm ve akımın oluşumunu sağlayacaktır. Dolayısı ile hem konjektör, hem de linkteki verilen ( konjektöre yakın bir anahtarlama mantığıyla çalışıyor) devreler yapmak istediğim amaca yönelik olmayacaktır.
Şöyle ki; Buradaki amaç, Türbinin devri ve dolayısı ile ürettiği akım düşük seviyede olduğunda devre üzerinde yükseltilerek elektronik şarj kademesine verilerek, performansı düşük rüzgarlarda bile türbinden verim almak ve aynı şekilde fırtına şartlarında da mekanik bir frenlemenin devreye girmesi ile devri düşürmek olacaktır. Ancak, burada ikinci bir önlem olarak (olası mekanik arızalarına karşı) rüzgar hızı ile artan gerilimi elektronik devre üzerinde de düşürmekte büyük fayda var. Yukardaki çizmiş olduğum şemada da küçük çalışmalar yapmaya başladım. Aslında tüm bu özellikleri elektronik olarak yerine getirebilmemiz için (Back-Boost DC konverteri) devresi, şarj ünitesi ve akülerimiz dolduğunda şarjı üzerinde harcayabilecek ayrıca bir yük yönlendirici devresi yapmamız sanırım, yeterli olacaktır.
Bu arada, vurgulamak istediğim bir önemli konu daha varki; gerek solar gerek rüzgar gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının üreteclerinde kullanılan şarj devrelerinde genellikle burada olduğu gibi seri regülatörler değil de şönt regülatörler kullanılmaya çalışılır. Nedenine gelince; aküler dolduktan sonra üreteclerin üzerinde hala bir üretim söz konusu olduğundan bunların harcanması da mutlak surette olmak zorundadır. Aksi halinde türbinlerde bobinlerin, solar hücrelerde ise panel bağlantılarını bulunduğu kısımların yanmasına, deforme olmasına neden olabilir.Bu yüzden bataryalar dolduktan sonra şarj çıkışı yönlendirilmek suretiyle ayrıca bir yük üzerinde harcanma yoluna gidilir. Aşağıdaki devrenin açıklamasına gelince; Girişteki gerilim yükselten block osilatörü; BC547 transistörünün iletime geçerek, 1 nanofaradlık kondansatörü emetör ve kollektör bacakları arasından şaseye bağlaması ile çalışmaya başlıyor. Dolayısı ile anahtar görevi yapan 2N3771 güç transistörü basit bir PWM mantığı ile girişin yükseltilmesini sağlıyor. Ancak girişteki gerilim 15 voltun üstüne çıktığında ise zener diyod iletime geçerek BC547 transistörünü kesime uğratarak, osilatörün çalışmasını durduruyor ve dolayısı ile de girişteki gerilim hiç bir değişikliğe uğramadan bobin üzerinden geçerek BDX53 transistörü ile yapılan düşürücü kata ulaşıyor. Devre entegreli olmamasına rağmen en küçük voltajda bile, LM2577 entegresinden daha verimli çalışıyor. Giriş voltajı 33 volta gelmediği sürece transistör 2 k direnç üzerinden full iletimde oluyor. 33 voltun üstüne çıkıldığında ise zener diod iletime geçmek sureti ile BDX 53 transistörünü polarize ederek çıkışında 33 voltun sabit kalmasını sağlıyor ki; bu da LM 338 regüle entegresi için kritik olmayan bir değer. Ancak, BDX 53 transistörlerinin C serisi kollektör ve beyz arası 100 volta kadar dayanabiliyor. Bu da benim için oldukça riskli bir durum. Devreyi bu hali ile henüz denemedim.Daha yüksek bir transistör bulabilirsem çok daha iyi olacağını düşünüyorum.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: aksoy93

Basitçe konjektör olabilir ama isteğinizi kesinlikle karşılamaz.Yani akü boşsa tam güçte şarj etmek isteyecek ve türbininin dönmesini engelleyecektir.

Devrenizin anlatımına göre düzgün çalışması muhtemel ama şemayı yorumlayacak bilgiye henüz sahip değilim.Size kolaylıklar dilerim

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Sayın Aksoy93, Konjektör konusunda size katılıyorum. Devrede kullanılan yükseltici kattaki 2N3771 transistörü gerilimi yükseltmek için belirli bir frekansta anahtarlama yaptığından dolayı, zaten üreteçte hafif bir kasma yapıyor ama voltaj yükseldiğinde ( Türbin rüzgarını bulduğunda ) devre dışı kaldığından bu kasma da sona eriyor. Sistemde şu anda Select marka 55 Amperlik bir jel Akü kullanıyorum. Şarj ünitesinde de LM338'li bir devre kurmamın yegane sebebide bu zaten. Bir de şu noktayı gözden kaçırmamak gerektiğini düşünüyorum ki; her akü veya akü bankasının kapasitesinin normal şarjda yüzde on, hızlı şarjda yüzde yirmi oranında şarj edilmesi gerekiyor. Şayet biz şarjı, konjektörle yaparsak burada konjektör üzerinde akan şarj akımının da bu değerleri koruyor olması gerekecektir. Aksi durumda Akümüzüzün gözlerini de kısa zamanda deforme ederiz.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: malisert32

Bu mesaj silindi.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Mehmet Bey, Teşekkür ediyorum. Forumda bu işe gönül vermiş Arkadaşlar olarak, sizin yorumunuzu da görmek inanın beni çok sevindirdi. Düşüncenizde size katılıyorum. Bu konuyu, bu işi bilen ve üzerinde emek veren Arkadaşlar olarak, sizlerin aranızda çözmenin daha sağlıklı olacağını düşünüyorum.
Bu arada Sayın Malisert32, vermiş olduğunuz değerli bilgiler ve yorumunuz için sizlere de ayrıca teşekkür ediyorum. Dediğiniz gibi. Konjektörler üzerinde bir iyileştirme yapılarak sisteme kazandırılmış olsa, gerçekten çok daha sağlıklı olacak.
Bu arada, bulunduğum mevkinin konumundan da bahsetmek istiyorum.. Antalya’da 3. katta bir dairede oturuyorum. Aşağı yukarı bir senelik bir gözlemden sonra şu sonuca vardım ki; yaz boyunca güney batı kesiminden sabah 09:00 ile gün batımına kadar rüzgar metrem olmadığı için net rakam veremiyorum ama 24 volt, 2.5 Amperlik DC motorumdan 10 Volt ile 16 volt arası sürekli gerilim alıyorum. Kış aylarında ise rüzgar kuzey batı yönünde esip, genelde akşamları başlıyor ki; 24 volttan aşağı düşmüyor. Yalnız, burada fırtınalar çok kötü oluyor. Rüzgarın nereden estiği belli olmadığı gibi,kış aylarında neredeyse 120 km’ye varan hortuma müsait rüzgarlar oluyor. İnanın, bu sebeple en az beş defa kanat kırmışımdır.
Öncelikle türbinde kuyruk kaçırma yönteminden ziyade, aşırı rüzgarda türbin kanatlarının yukarı doğru çıkmasını sağlayacak bir düzenek kurmayı ve ilerleyen zamanda da türbin geriliminden referans alarak, helikopter pallerindeki gibi pal açılarını kontrol ederek türbin devrini ayarlamayı düşünüyorum. Sırf bu yüzden bu yaşta (53) yeni yeni pic öğrenmeye başladım.
Şarj kontrol sistemlerine gelince; sizinde bahsetmiş olduğunuz gibi yükseltici devrelerde gerilimin yükseltilmesi esnasında esas işi görecek olan akımında kayba uğraması gerçekten istenmeyen bir durum . Düşük olan gerilimi istenilen gerilim seviyesine getirdiği oranda akım gücünden de kayıplar veriyor. Ancak, yukardaki devreyi incelerseniz, türbin istenen gerilimi verdiğinde yükseltme işlemi devre dışı bırakılarak, normal şarja dönülüyor. Bu da en azından, rüzgar olarak performansın en düşük olduğu zamanlarda bile zayıf akımla da olsa şarjın devamını sağlıyor. Yani Türbinin üretemediği zamanlarından da bir şekilde tasarruf etmiş oluyoruz. En azından yaz aylarında bunun bana çok yararı olacak. Yazılarımda da söz etmiştim. En son, çok yakın tarihte yaşadığımız fırtına da ( Ağaçların yerinden söküldüğünü biliyorum) Türbin çıkışında tam 100 voltu okudum ve sonuç şarj regülatörümün yanmasına kadar gitti. Sanıyorum, şimdilik en büyük problemimde bu.
Bugün çizmiş olduğum şarj kontrol devresini sizlerle paylaşmak istiyorum. Öncelilke belirtmek isterim ki; devre henüz denenmemiş olup, eksilerim olabilir. Yorumlayarak daha da iyileştirmeler yapılacağını düşünüyorum.
Devrede girişte yüksek gerilim koruması olarak görev yapan BDX53 transistörü 33 volta kadar olan gerilimi emetör ve kollektör bacakları arasından geçirip, 33 voltun üzerindeki gerilimi de regüle ederek akımı LM2577 entegresinden kurulu (yükseltici) devresine aktaracaktır. Burada yükseltilen ve sonra istenilen değere getirilen giriş voltajı LM338'den kurulu olan şarj devresi vasıtası ile Akünün sağlıklı dolması sağlanmış olacatır.Devre henüz daha bitmiş konumda değil,ayrıca şarjın bitiminden sonra da, türbini dummy load'a bağlayacak olan sistemi ekleyeceğim.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: kenakord08

Bu mesaj silindi.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: nowanda

selamlar kolay gelsin. devrede olumsuz bulduğum bi kaç nokta var.
1. ledi yanlış takmışsınız, bu şekliyle yanmaz:)
2 .devre çıkışındaki 4,7 ohmluk direnç sebebiyle aküyü en fazla 300-400 mA akımla şarj edebilirsiniz.( 5 amp olması için bu direnç üzerinde zaten 25V düşüm gerekir).
3.lm2577 tepe swiç akımı zaten 3A. ortalama olarak stabil 2A ancak çıkış verebilir.5A lik şarj akımını desteklemesi olanaksız.
4.Kenan Hocanın dediği gibi,voltaj kısıtlayıcı giriş transistörü gereksiz duruyor. tribünün ürettiği gücün önemli bir kısmını bu transistörü ısıtmak kullanacaksınız.
5.daha önce lm2577 kullanmadığım için tam emin değilim,step-up devrede çıkış 16V ayarlanmışsa, girişe daha yüksek bir voltaj vermek sorun olabilir.

devre üzerinde düşüncelerimi söyledikten sonra konun geneli hakkındaki görüşlerim aktarayım.
düşük voltajı yükselterek,şarj voltajına getirmek aslında gereksiz olabilir. şarj voltajı altındaki gerilimlerde zaten tribün üzerinde bir yük yoktur.(sadece kendi sürtünme kuvvetleri vardır). bu nedenle bu bölgede üretilen enerji sürtünme kuvetini ancak yenen küçük bir enerjidir. yüksüz tribün belli devire ulaşınca şarj gerilimine ulaşılacak ve akülere akım verecek,yüke girmesi sebebiyle yavaşlayıp voltajı düşecek akım kesilecek kısa sürede süreç belli bir dengeye gelecektir.
Bir şarj ünitesinin akü max voltajını gözetleyip, akü max volta geldikten sonra, şarjı kesip gelen akımı harici bir (dummy) yüke aktarması yeterli bence.
belki artı olarak,akü kapasitesi düşükse fazla akımı dummy yüke aktaran bir akım kısıtlayıcı da düşünülebilir (şönt regulator). gerilim regulasyonuna çok da gerek olmaz, sistem bir denge voltajına oturur.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: MEMOX ENERJİ

basri bey malesef elektronik bilgim yok.pıtch kontrol bir pıc devre ile yapılabilse de asıl problem hava koşulları ve merkezkaç nedeni ile

mekanik parçaların maruz kalacağı zorlanma !

yataklamanın ve balansın mükemmel olması gerekiyor.ben bu konuda (furling ve pıtch kontrol)10 kadar tasarım yapmama karşın hiç birisi

uzun süre sorunsuz çalışabilecek güveni vermedi bana.tabiki yapılamaz,aşılamaz bir durum değil fakat ''attığınız taş ürküttüğünüz kurbağa'' misalinde

olduğu gibi uğraşınıza değermi :)

benim tespitim küçük sistemler için kanatların değil türbinin rüzgardan kaçması.

kolay gelsin

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Arkadaşlar,Yapıcı eleştirileriniz için hepinize çok teşekkür ediyorum. Gerçekten de paylaşımlarınız, benim için müthiş bir bilgi ve tecrübe kaynğı oluyor aynı zamanda.
Sayın kenakord08, dediğiniz gibi BDX53 transistörünün devrede yeri çok kritik ve gereksiz olduğu düşüncesine ben de katılıyorum. Bu yüzden de devreden kaldırmış bulunuyorum. En güzeli, hızı mekanik sistem üzerinde daha sağlıklı bir şekilde yapmak olacak. Bu arada dünden beri, smilasyon proğramda, set up ve set down devrelerini inceliyorum. incelerken de daha çok back boost tasarımı üzerinde ağırlık verdim. Bu durumda, devrede pwm anahtar olarak çalışan fet transistörün darbe oranlarına göre giriş gerilimi ki; rüzgar türbinlerini baz aldığımızda mutlak surette değişken olacaktır. Bu değişkenlik sonucunda çıkış gerilimi; alçak giriş voltajında yüksek, yüksek giriş voltajında ise alçak çıkış gerilimi vermekte olup bu çıkış gerilimini belirli bir voltajda stabil tutmak için sanıyorum alttaki örnek devrede olduğu gibi çıkış geriliminden referans örnek alarak ya direkt pwm üretecini ya da proğramlanmış bir pic devresi üzerinden referans gerilimin işlenerek, pwm devresindeki zaman darbe oranlarınıı kontrol etmek olacak, yanılıyor muyum acaba ?
Bu arada yanıtınızda da söz etmiş olduğunuz gibi , regüle entegreler konusunda bir değişikliğe gidip, vermiş olduğunuz bilginiz doğrultusunda, kayıpları daha da az bir devre tasarlayıp, ilk pilot çalışmamı yapmak istiyorum.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Sayın nowanda, devre üzerindeki eksiklerim konusunda uyarılarınız için öncelikle teşekkür ediyorum. Aslında bu devrenin sadece LM338 kısmını akım sınırlama direnci pozitif kısımda olacak şekilde tasarlayıp yapmıştım. Solar paneller ile de oldukça güzel verim vermişti ama maalesef rüzgar türbininde denerken aşırı rüzgarla gerilimin 100 volta kadar çıkması devreye zarar verdi. Şimdi yeniden onarıp,alttaki resimlerde de görmüş olduğunuz,yapmış olduğum kutusuna yeni eklemeleri ile monte edeceğim. Eklemelerimde dijital volt ve Amper okuması olacak. Üzerindeki panelmetrenin pilini şarj etmesi mümkün olduğu gibi cihaz üzerinden genel maksatlı 5 volt veren usb çıkışı da olacak şekilde montaj yapacağım.
Bu arada sayın kenakord08'e de bahsetmiş olduğum gibi, türbin şarj kontrol cihazı konusunda sizlerden almış olduğum bilgiler doğrultusunda yeni bir pilot çalışma yapıp, konuyu sizlerle de paylaşma yoluna gideceğim.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Sayın Turhan Bey, küçük güçte bir türbin için fazla bir detay olmasını bende istemem ama öncelikle bu çalışmaya, bir prototip ya da pilot çalışma gözü ile baktığımdan bu süreçte hem öğrendiklerimi teoriden pratiğe dökme hem de yenilenebilir enerji kaynakları konusunda önemli bir bilgi eksikliğimi uygulama yaparak kapatma imkanı bulmuş olacağım.
Mesajınızda da değinmiş olduğunuz gibi yataklandırma ve balanslama konusu gerçekten çok önemli. Önemini de şuradan biliyorum. RC kontrollü bir helikopterim var. Geçen yaz bir kaza sonucu pallerini çatlatmıştım ve yeni bir pal grubu aldığımda balanslarını da yapmak zorunda kalmıştım. Aksi halinde merkez kaç kuvveti oluştuğundan, havalandırmanız bile mümkün olmuyor.
Dün akşam İstanbul'dan kardeşim ile görüştüm. kendisi de benim gibi makine teknikeri olup, ayrıca Auto-Cad çizim kullanıyor. Konunun iyice mütalasını yaptıktan sonra pal açılarının basit bir yöntemle rüzgar hızı ile de kontrol edilebileceği fikrine vardık. Yakın zamanda çizim resimlerini ve videolarını kendisinden isteyecek ve sizlerle paylaşacağım. Bu arada türbinde kuyruk kaçırma metodunu uygulamak için kuyruğa naca formu vermek yeterli oluyor mu?

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Arkadaşlar, forumdan almış olduğum, LM serisi voltaj regülatörlerinin giriş voltaj aralığını 170 voltlara kadar çıkaran bir devreye arşivimde rastladım. İşinize yarayabilir düşüncesi ile paylaşıma sunuyorum. Öncelikle belirteyim ki; devre tarafımdan yapılıp denenmemiştir.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: MEMOX ENERJİ

anladım basri bey. ben kendi uygulamalarımda kuyruk için özel bir prfil kullanmıyorum levha yeterli oluyor.

siz böyle deyince kaçırdığım bir şeymi var acaba diyede merak ettim ?

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: aktuz

takip edeceğim.

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Rüzgar boşaltma yöntemi ile ilgili bir kaç bilgi vermişler.
http://www.ruzgarmatik.net/index.php?option=com_content&view=article&id=48&Itemid=65

Alıntıları Göster

quote:

Orijinalden alıntı: basriacar

Araştırıken dikkatimi çekti DC çeviiriciler ile güzel bilgiler içeriyor.
http://forum.donanimhaber.com/m_39266330/tm.htm

Alıntıları Göster