Работа генератора на зарядку АКБ

[BenGunn]

Сообщение от Alexwindwave

Есть сырая идея (возможно, те только моя, пока не в курсе) - регулировать КПД и внутренне сопротивление генератора, до подачи на АКБ, путём разной коммутации его множества обмоток (которые можно вывести наружу) - последовательно при слабом ветре и параллельно при сильном. Или менять Звезду на Треугольник, или ещё как компоновать? Вроде реально....

Эта идея обсуждалась на второй странице данной темы(мной и roman8301). Я думаю, что контроллер сделать проще.
Вложу статью и здесь. В ней описано почти то, что мы хотим сделать.

[jeriho]

Внесу свои 5 коп. http://www.symmetron.ru/news/nationa...r-LM5118.shtml http://www.ekits.ru/index.php?productID=2817 На вход поставить делитель U, тем самым сдвинув диапазон входных U в нужную сторону, а выход усилить IGBT или мосфетом. Но, на мой взгляд, девайс который мы обсуждаем, будет работать только на ветряках с РШВ. Т.к. там не нужно следить за оборотами, они более-менее стабильны, а вот на остальных... Если не хочется греть гену, то единственный выход уменьшать его R, т.е. меньше витков толстым проводом и + мультик.

[Александр]

BenGunn, это одни из тех схем. Там ещё парочка есть - с измерением скорости вращения, кстати. И с измерением ещё и ветра. Но от последней, по практическим соображениям, изложенным выше, можно отказаться. Тогда уж использовать комбинированный подход, в котором измеряются скорость вращения и мощность на выходе.

[BenGunn]

Сообщение от Александр

BenGunn, это одни из тех схем. Там ещё парочка есть - с измерением скорости вращения, кстати. И с измерением ещё и ветра. Но от последней, по практическим соображениям, изложенным выше, можно отказаться.

А, теперь понятно почему у них на 5 рисунке столько разных производных.

Сообщение от Александр

Тогда уж использовать комбинированный подход, в котором измеряются скорость вращения и мощность на выходе.

А зачем измерять скорость вращения, если можно только от мощности плясать?

Ещё возник вопрос, у них на 6 страницу указа частота 39,2кГц - это частота чего?

[Илья МГУ]

Сообщение от BenGunn

А,зачем измерять скорость вращения, если можно только от мощности плясать?

Только от мощности плохо. Если просто оптимизировать мощность генератора при текущих оборотах, то она может оказаться меньше мощности ветроколеса и обороты начнут падать. И так - до полной остановки.
Не знаю, есть ли такая возможность, но здорово было бы опрашивать (к примеру раз в секунду) мощность и обороты генератора. Если отдаваемая мощность не соответствует оборотам корректировать скважность. А соответствие допустимой мощности и текущих оборотов ввести в программу в виде матрицы или формулы с переменным коэффициентом.

Ещё мысли: В формулу оптимизации мощности ввести дополнительный плавающий коэф. зависящий от изменения оборотов колеса.
Постоянно оптимизировать мощность и отслеживать с некоторым шагом по времени обороты. В случае, если колесо замедляется - уменьшать скважность, изменяя тот самый плавающий коэф.. Если колесо ускоряется, не делать ничего.

[Александр]

Сообщение от an.ker

готовые чем-то не устраивают или их не рассматривали?

Они не являются универсальными. А мы хотим сделать именно такой. Цены у них заоблачные. Мы хотим более приземлённые. Не решают тех задач, которые мы ставим.

Сообщение от Илья МГУ

Может, и вправду проще за измерялку тока заплатить.

Будем посмотреть. Для начала можно и заплатить. Собственно, нужна-то всего одна. На входе. Выход на батарею можно измерять на резисторе в пару миллиом. И дальше на ОУ доводим уровень до нужного. В низковольтной цепи. Балласт вообще не нужно измерять, пусть тупо воду греет. А вот на входе, в цепи высокого напряжения, надёжнее специальная измерялка. Во избежание, так сказать... Она и будет главным измерителем всей мощности турбины.

Добавлено через 11 минут
Боюсь, что только от одной мощности далеко не упляшешь. Скорость нужно контролировать тоже. Ветряк, как минимум, должен как-то знать, что его скорость приближается, скажем, к опасной черте. Серкат, например, что сделал у себя в контроллере - он может указать контроллеру, чтобы тот не позволил винту превышать некоторую скорость вращения. И контроллер, управляя нагрузками, удерживает её. Вне зависимости от того, как дует. В некоторых случаях такая функция может быть весьма полезной. Скорость измеряют вообще все. Кстати, тот же Серкат, исходя из скорости вращения винта и мощности на выходе, получает данные о скорости ветра. Я не совсем понимаю, что нам запрещает измерять скорость вращения? Переменка с гены имеется, частоту или период измерить на контроллере не составляет вообще никаких проблем, измерительная часть очень простая. Чего бы не измерять?

[Александр]

Кстати, управление ветряком не столь однозначно, чтобы обойтись только измерением мощности. Мой ветряк, например, знает, когда нужно совсем отключить мощность, чтобы не потерять вращение на слабом ветре, также он знает, при какой скорости вращения нужно начинать работать в выходной мощностью. А как это сделать, не имея данных о скорости вращения - выше моего понимания. Измерением напряжения? Ну, на начальном участке скоростей, как бы, можно и им воспользоваться. А вот при работе с большими мощностями - уже нет. Зависимость напряжения от нагрузки у генератора не так однозначна, при изменении нагрузки оно (при одной и той же скорости вращения) изменяется и годится только для того, чтобы его умножить на ток...

[BenGunn]

Сообщение от Александр

Измерением напряжения? Ну, на начальном участке скоростей, как бы, можно и им воспользоваться. А вот при работе с большими мощностями - уже нет. Зависимость напряжения от нагрузки у генератора не так однозначна, при изменении нагрузки оно (при одной и той же скорости вращения) изменяется и годится только для того, чтобы его умножить на ток...

Во тут надо разобраться. Я так понял они сделали защиту от больших оборотов, через измерение напряжение между выпрямителем и DC-DC преобразователем (там же где и ток). Получается, что при большой нагрузке, часть напряжение условно останется в генераторе и поэтому на него ориентироваться нельзя, так?

Сообщение от Илья МГУ

Только от мощности плохо. Если просто оптимизировать мощность генератора при текущих оборотах, то она может оказаться меньше мощности ветроколеса и обороты начнут падать. И так - до полной остановки.

Илья, ты про тот метод, который я в начале предложил (куб оборотов умножить на константу)? Если да, то при правильно выставленной константе, описанной тобой ситуации не будет. А если ты про метод греков, то тем более, так как при уменьшении оборотов, мощность начнет падать и контроллер поймет, что сделал что то не так и уменьшит нагрузку.

Вообще я не против измерять обороты, тем более если это технически просто сделать.
Предлагаю окончательно определить, что мы измеряем и начать составлять алгоритм, хотя бы в виде блоксхемы, как у греков.

[Илья МГУ]

Сообщение от BenGunn

... метод греков, то тем более, так как при уменьшении оборотов, мощность начнет падать и контроллер поймет, что сделал что то не так и уменьшит нагрузку.

Без датчика оборотов контроллер не поймёт причину по которой снизилась мощность: то ли снизилась скорость ветра, то ли он "задушил" ротор излишней нагрузкой. Проблема в том, что мощность с помощью ШИМ регулируется мгновенно, а ротор имеет приличную инерцию.
Если добавить датчик оборотов, то снижение частоты вращения будет дополнительным сигналом снизить нагрузку (уменьшить скважность).

Пожалуй, я про греческий метод. В отличии от твоего, он склонен подстраиваться под текущую ситуацию, а значит более гибок. Но формулы с коэф. влияющими на скважность там конечно тоже есть

[an.ker]

Сообщение от BenGunn

Встает вопрос, как им управлять.
Готовые я видел, только встроенные в конкретную модель ветряка. Пишут, что есть отдельные контроллеры, но стоят они дорого.

Сообщение от BenGunn

Зависимость чего? Мощность ветряка зависит от куба скорости ветра, следовательно, от куба оборотов (максимальная мощность достигается при определенной быстроходности), поэтому нам и надо добиться кубической зависимости мощности генератора от оборотов, причем при любой внешней нагрузке.

Вы написали "Я предлагаю такой способ определения мощности, которую надо снять с винта ..." - он основан на каких-то формулах и расчетах или это эмпирическое предположение?

Сообщение от BenGunn

Мощность винта зависит от быстроходности. Если держать одни и те же обороты на разном ветре, то при слабом ветре, ветряк будет крутится слишком быстро, а при сильном, наоборот слишком медленно (он ещё и шуметь при этом будет

У винта нет мощности, есть мощность отдаваемая в нагрузку, но если нагрузки нет то и она нулевая, с какой бы скоростью ни крутился винт. Задача контроллера не снижать нагрузкой обороты генератора ниже номинальных, на которых еще возможно производство эл. энергии, а при превышении верхнего порога скорости - осуществяль электроторможение генератора.
Если ветра нет - то просто ждать погоды.

Сообщение от BenGunn

Не понял, при чем здесь маховик.

Ценность винта в качестве маховика почти нулевая из-за малого момента инерции.


[QUOTE=BenGunn;29848] Ну и пусть скорость вращения винта колеблется, она и так колеблется из-за постоянного изменения скорости ветра. Ничего страшного в этом нет.[QUOTE]
Ничего страшного нет до тех пор, пока скорость не будет колебаться с частотой резонанса конструкции. После этого произойдет резонанскное разрушение.

Сообщение от BenGunn

Именно, нужен контроллер заряда, который будет менять потребляемую мощность в зависимости от мощности винта. А при наличии лишней мощности сливать её на балласт.

Согласен с вами. И это относительно несложная задача.

Добавлено через 18 минут

Сообщение от Илья МГУ

Без датчика оборотов контроллер не поймёт причину по которой снизилась мощность: то ли снизилась скорость ветра, то ли он "задушил" ротор излишней нагрузкой. Проблема в том, что мощность с помощью ШИМ регулируется мгновенно, а ротор имеет приличную инерцию.
Если добавить датчик оборотов, то снижение частоты вращения будет дополнительным сигналом снизить нагрузку (уменьшить скважность).

Пожалуй, я про греческий метод. В отличии от твоего, он склонен подстраиваться под текущую ситуацию, а значит более гибок. Но формулы с коэф. влияющими на скважность там конечно тоже есть

Придерживайтесь другой стартеги - не перегружать генератор и не замедлять вращение ниже минимальной частоты.
Иное дело - отсутствие ветра или малая скорость, при которой не сможет провернуть конструкцию.
Для этого случая уместен микроскопический аннемометр, который быть
- цифровым энкодером
- или резольвером (синусным аналоговым энкодером) то есть микроскопическим почти ненагруженным генератором.

Никаких датчиков оборотов генератору не требуется, достаточно измерить генерируемую им частоту, она однозначно связана соскоростью вращения.