Posting tersebut menjelaskan pengontrol beban elektronik sederhana atau rangkaian pengatur yang secara otomatis mengatur dan mengontrol kecepatan rotasi sistem pembangkit listrik tenaga air dengan menambahkan atau mengurangi serangkaian beban tiruan. Prosedur ini memastikan tegangan dan frekuensi keluaran yang stabil bagi pengguna. Ide tersebut diminta oleh Bapak Aponso

Spesifikasi teknis:

Terima kasih atas balasannya dan saya berada di luar negeri selama dua minggu. Terima kasih atas info dan rangkaian pengatur waktu berfungsi dengan baik sekarang.
Kasus II, saya membutuhkan Pengontrol Beban elektronik (ELC) Pembangkit listrik tenaga air saya adalah 5 kw fase tunggal 220V dan 50Hz dan perlu mengontrol daya berlebih menggunakan ELC. Tolong beri sirkuit yang dapat diandalkan untuk kebutuhan saya
Lagi

Desain

Jika Anda adalah salah satu dari orang-orang beruntung yang memiliki anak sungai yang mengalir bebas, aliran sungai atau bahkan air terjun kecil yang aktif di dekat halaman belakang Anda, Anda dapat berpikir untuk mengubahnya menjadi listrik gratis hanya dengan memasang generator mini hidro di jalur aliran air, dan akses listrik gratis seumur hidup.

Namun masalah utama dengan sistem tersebut adalah kecepatan generator yang secara langsung mempengaruhi spesifikasi voltase dan frekuensinya.

Disini kecepatan putar generator bergantung pada dua faktor yaitu daya aliran air dan beban yang terhubung dengan generator. Jika salah satu dari ini berubah, kecepatan generator terlalu berubah menyebabkan penurunan yang setara atau peningkatan tegangan dan frekuensi keluarannya.

Seperti kita ketahui bahwa untuk banyak peralatan seperti lemari es, AC, motor, mesin bor, dll. Tegangan dan frekuensi dapat menjadi sangat penting dan mungkin terkait langsung dengan efisiensinya, sehingga setiap perubahan dalam parameter ini tidak dapat dianggap enteng.

Untuk mengatasi situasi di atas sehingga tegangan dan frekuensi keduanya dipertahankan dalam batas yang dapat ditoleransi, ELC atau pengontrol beban elektronik biasanya digunakan dengan semua sistem tenaga air.

Karena mengontrol aliran air tidak bisa menjadi pilihan yang layak, mengendalikan beban dengan cara yang dihitung menjadi satu-satunya jalan keluar untuk masalah yang dibahas di atas.

Ini sebenarnya agak mudah, ini semua tentang menggunakan sirkuit yang memonitor tegangan generator dan mengaktifkan atau menonaktifkan beberapa beban tiruan yang pada gilirannya mengontrol dan mengimbangi peningkatan atau penurunan kecepatan generator.

Dua sirkuit pengontrol beban elektronik (ELC) sederhana dibahas di bawah ini (dirancang oleh saya) yang dapat dengan mudah dibangun di rumah dan digunakan untuk regulasi yang diusulkan dari pembangkit listrik mini hidro. Mari pelajari operasi mereka dengan poin-poin berikut:

Rangkaian ELC menggunakan IC LM3915

Rangkaian pertama yang menggunakan beberapa IC LM3914 atau LM3915 bertingkat pada dasarnya dikonfigurasi sebagai rangkaian driver detektor tegangan 20 langkah.

Input DC 0 hingga 2.5V yang bervariasi pada pin # 5 menghasilkan respons sekuensial yang setara di 20 output dari dua IC, mulai dari LED # 1 hingga LED # 20, yang berarti pada 0,125V, LED pertama menyala. sedangkan saat input mencapai 2.5V, LED ke-20 menyala (semua LED menyala).

Apa pun di antara hasil dalam beralih dari output LED menengah yang sesuai.

Mari kita asumsikan generator memiliki spesifikasi 220V / 50Hz, berarti penurunan kecepatannya akan mengakibatkan penurunan tegangan dan frekuensi yang ditentukan, dan sebaliknya.

Dalam rangkaian ELC pertama yang diusulkan, kami mengurangi 220V ke DC potensial rendah yang diperlukan melalui jaringan pembagi resistor dan memasukkan pin # 5 dari IC sehingga 10 LED pertama (LED # 1 dan sisa titik biru) hanya menyala.

Sekarang pinout LED ini (dari LED # 2 ke LED # 20) juga dipasang dengan beban dummy individu melalui driver mosfet individu, selain beban domestik.

Beban berguna rumah tangga dihubungkan melalui relai pada output LED # 1.

Dalam kondisi di atas dipastikan bahwa pada 220V sementara semua beban domestik sedang digunakan, 9 beban dummy tambahan juga menyala, dan mengkompensasi untuk menghasilkan 220V @ 50Hz yang diperlukan.

Sekarang misalkan kecepatan generator cenderung naik di atas tanda 220V, ini akan mempengaruhi pin # 5 dari IC yang akan mengganti LED yang ditandai dengan titik merah (dari LED # 11 dan ke atas).

Saat LED ini DIAKTIFKAN, beban dummy yang sesuai ditambahkan ke keributan sehingga menekan kecepatan generator sedemikian rupa sehingga dapat dikembalikan ke spesifikasi normalnya, karena ini terjadi beban dummy kembali dimatikan secara berurutan, ini terus berlanjut. menyesuaikan diri sedemikian rupa sehingga kecepatan motor tidak pernah melebihi peringkat normal.

Selanjutnya, misalkan kecepatan motor cenderung menurun karena daya aliran air yang lebih rendah, LED yang ditandai dengan start biru mati secara berurutan (mulai dari LED # 10 dan ke bawah), ini mengurangi beban tiruan dan pada gilirannya membebaskan motor dari beban berlebih sehingga memulihkan kecepatannya menuju titik semula, dalam prosesnya beban cenderung ON / OFF secara berurutan untuk mempertahankan kecepatan yang disarankan dari motor generator.

Beban dummy dapat dipilih sesuai preferensi pengguna, dan spesifikasi bersyarat. Kenaikan 200 watt pada setiap keluaran LED mungkin paling menguntungkan.

Beban dummy harus bersifat resistif, seperti lampu pijar 200 watt atau koil pemanas.

Diagram Sirkuit

Sirkuit ELC menggunakan PWM

Opsi kedua agak sangat menarik dan bahkan lebih sederhana. Seperti dapat dilihat pada diagram yang diberikan, sepasang IC 555 digunakan sebagai generator PWM yang mengubah ransum mark / ruangnya sebagai respons terhadap level tegangan yang bervariasi yang diumpankan pada pin # 5 dari IC2.

“buat pengapian cdi Anda sendiri ”

Beban dummy watt tinggi yang dihitung dengan baik dipasang dengan tahap pengontrol mosfet tunggal pada pin # 3 dari IC # 2.

Seperti dibahas pada bagian di atas, di sini juga sampel tegangan DC yang lebih rendah yang sesuai dengan 220V diterapkan pada pin # 5 dari IC2 sedemikian rupa sehingga penerangan beban dummy menyesuaikan dengan beban domestik untuk menahan keluaran generator dalam kisaran 220V.

Sekarang misalkan kecepatan rotasi generator melayang ke sisi yang lebih tinggi, akan menciptakan kenaikan potensial yang setara pada pin # 5 dari IC2 yang pada gilirannya akan menimbulkan rasio tanda yang lebih tinggi ke mosfet, memungkinkannya untuk mengalirkan lebih banyak arus ke beban. .

Dengan meningkatnya arus beban, motor akan merasa lebih sulit untuk berputar sehingga kembali ke kecepatan aslinya.

Justru sebaliknya terjadi ketika kecepatan cenderung bergeser ke level yang lebih rendah, ketika dummy load dilemahkan untuk menarik kecepatan motor ke spesifikasi normalnya.

'Tarik menarik' terus berlanjut sehingga kecepatan motor tidak pernah bergeser terlalu banyak dari spesifikasi yang diperlukan.

Rangkaian ELC diatas dapat digunakan dengan semua jenis sistem mikrohidro, sistem kincir air dan juga sistem kincir angin.

Sekarang mari kita lihat bagaimana kita dapat menggunakan rangkaian ELC serupa untuk mengatur kecepatan dan frekuensi unit generator kincir angin. Ide tersebut diminta oleh Mr. Nilesh Patil.

Spesifikasi teknis

Saya penggemar berat sirkuit Elektronik dan Hobi Anda untuk membuatnya. Pada dasarnya saya berasal dari daerah pedesaan di mana 15 jam masalah pemadaman listrik yang kami hadapi setiap tahun

Bahkan jika saya pergi untuk membeli inverter yang juga tidak dikenakan biaya karena listrik mati.

Saya telah membuat generator kincir angin (Dengan Biaya Sangat Murah) dari yang akan mendukung untuk mengisi baterai 12 v.

Untuk hal yang sama saya mencari untuk membeli Kontroler turbin biaya kincir angin yang terlalu mahal.

Jadi rencanakan untuk membuat sendiri jika memiliki desain yang sesuai dari Anda

Kapasitas Generator: 0 - 230 AC Volt

input 0-230 v AC (Bervariasi tergantung pada kecepatan angin)

output: 12 V DC (arus boost up yang cukup).

Penanganan Overload / Discharge / Dummy Load

Bisakah Anda menyarankan atau membantu saya untuk mengembangkannya dan komponen & PCB yang diperlukan dari Anda

Saya Mungkin membutuhkan banyak sirkuit yang sama begitu berhasil.

Desain

Desain yang diminta diatas dapat diimplementasikan cukup dengan menggunakan trafo step down dan regulator LM338 seperti yang sudah banyak dibahas pada postingan saya sebelumnya.

Rancangan sirkuit yang dijelaskan di bawah ini tidak relevan dengan permintaan di atas, melainkan membahas masalah yang jauh lebih kompleks dalam situasi di mana generator kincir angin digunakan untuk mengoperasikan beban AC yang ditetapkan dengan spesifikasi frekuensi 50Hz atau 60Hz.

Bagaimana ELC Bekerja

Pengontrol beban elektronik adalah perangkat yang membebaskan atau mencekik kecepatan motor generator listrik terkait dengan menyesuaikan peralihan sekelompok beban dummy atau dump yang terhubung paralel dengan beban aktual yang dapat digunakan.

Operasi di atas menjadi penting karena generator yang bersangkutan dapat digerakkan oleh sumber yang tidak teratur dan bervariasi seperti air yang mengalir dari anak sungai, sungai, air terjun atau melalui angin.

Karena gaya di atas dapat bervariasi secara signifikan tergantung pada parameter terkait yang mengatur besarnya, generator juga dapat dipaksa untuk meningkatkan atau menurunkan kecepatannya.

Peningkatan kecepatan berarti peningkatan tegangan dan frekuensi yang pada gilirannya dapat dikenakan beban yang terhubung, menyebabkan efek yang tidak diinginkan dan kerusakan pada beban.

Menambahkan Beban Sampah

Dengan menambah atau mengurangi beban eksternal (beban buang) di seluruh generator, kecepatannya dapat secara efektif diimbangi dengan energi sumber paksa sehingga kecepatan generator dipertahankan kira-kira ke tingkat frekuensi dan tegangan yang ditentukan.

Saya telah membahas rangkaian pengontrol beban elektronik yang sederhana dan efektif di salah satu posting saya sebelumnya, ide saat ini terinspirasi darinya dan sangat mirip dengan desain itu.

Gambar di bawah ini menunjukkan bagaimana ELC yang diusulkan dapat dikonfigurasi.

Inti rangkaian adalah IC LM3915 yang pada dasarnya adalah driver LED titik / bar yang digunakan untuk menampilkan variasi input tegangan analog yang diumpankan melalui iluminasi LED berurutan.

Fungsi IC di atas telah dimanfaatkan di sini untuk mengimplementasikan fungsi ELC.

Generator 220V pertama kali diturunkan ke 12V DC melalui trafo step down dan digunakan untuk menyalakan rangkaian elektronik yang terdiri dari IC LM3915 dan jaringan terkait.

Tegangan yang diperbaiki ini juga diumpankan ke pin # 5 dari IC yang merupakan input penginderaan dari IC.

Menghasilkan Tegangan Sensing Proportionate

Jika kita asumsikan 12V dari trafo sebanding dengan 240V dari generator, berarti jika tegangan generator naik menjadi 250V akan meningkatkan 12V dari trafo secara proporsional menjadi:

12 / x = 240/250

x = 12.5V

Demikian pula jika tegangan generator turun menjadi 220V secara proporsional akan menurunkan tegangan transformator menjadi:

12 / x = 240/220
x = 11V

dan seterusnya.

Perhitungan di atas dengan jelas menunjukkan bahwa RPM, frekuensi dan tegangan generator sangat linier dan proporsional satu sama lain.

Dalam desain rangkaian pengontrol beban elektronik yang diusulkan di bawah ini, tegangan yang diperbaiki yang diumpankan ke pin # 5 dari IC disesuaikan sedemikian rupa sehingga dengan semua beban yang dapat digunakan dinyalakan, hanya tiga beban dummy: lampu # 1, lampu # 2 dan lampu # 3 yang diizinkan untuk tetap AKTIF.

Ini menjadi pengaturan yang cukup terkontrol untuk pengontrol beban, tentu saja kisaran variasi penyesuaian dapat diatur dan disesuaikan dengan besaran yang berbeda tergantung pada preferensi dan spesifikasi pengguna.

Ini dapat dilakukan dengan secara acak menyesuaikan preset yang diberikan pada pin # 5 dari IC atau dengan menggunakan set beban yang berbeda di 10 keluaran IC.

Menyiapkan ELC

Sekarang dengan pengaturan yang disebutkan di atas, mari kita asumsikan generator berjalan pada 240V / 50Hz dengan tiga lampu pertama dalam rangkaian IC dinyalakan, dan juga semua beban eksternal yang dapat digunakan (peralatan) dinyalakan.

Dalam situasi ini jika beberapa peralatan dimatikan akan membebaskan generator dari beberapa beban yang mengakibatkan peningkatan kecepatannya, namun peningkatan kecepatan juga akan membuat peningkatan tegangan yang proporsional pada pin # 5 IC.

Ini akan meminta IC untuk menghidupkan pinout berikutnya dalam urutan sehingga menyalakan lampu # 4,5,6 dan seterusnya sampai kecepatan generator tersendat untuk mempertahankan kecepatan dan frekuensi yang diinginkan.

Sebaliknya misalkan jika kecepatan genset cenderung turun karena kondisi sumber energi yang menurun maka IC harus mematikan lampu # 1,2,3 satu per satu atau beberapa di antaranya untuk mencegah voltase turun di bawah set. , spesifikasi yang benar.

Semua beban dummy diakhiri secara berurutan melalui tahap transistor buffer PNP dan tahap transistor daya NPN berikutnya.

Semua transistor PNP adalah 2N2907 sedangkan NPN adalah TIP152, yang dapat diganti dengan N-mosfets seperti IRF840.

Karena perangkat yang disebutkan di atas hanya bekerja dengan DC, output generator secara tepat diubah menjadi DC melalui jembatan dioda 10amp untuk peralihan yang diperlukan.

Lampu dapat memiliki daya 200 watt, nilai 500 watt atau sesuai keinginan pengguna, dan spesifikasi generator.

Diagram Sirkuit

Sejauh ini kita telah mempelajari rangkaian pengontrol beban elektronik yang efektif menggunakan konsep pengalih beban ganda berurutan, di sini kita membahas desain yang jauh lebih sederhana dari yang sama menggunakan konsep dimmer triac dan dengan beban tunggal.

Apa itu Saklar Peredup

Perangkat sakelar peredup adalah sesuatu yang kita semua kenal dan dapat melihatnya dipasang di rumah, kantor, toko, mal, dll.

Sakelar peredup adalah perangkat elektronik yang dioperasikan dengan listrik yang dapat digunakan untuk mengontrol beban yang terpasang seperti lampu dan kipas hanya dengan memvariasikan resistansi variabel terkait yang disebut pot.

Kontrol pada dasarnya dilakukan oleh triac yang dipaksa untuk beralih dengan frekuensi tunda waktu yang diinduksi sedemikian rupa sehingga tetap ON hanya selama sebagian kecil dari setengah siklus AC.

Penundaan peralihan ini sebanding dengan resistansi pot yang disesuaikan dan berubah karena resistansi pot divariasikan.

Jadi jika resistansi pot dibuat rendah, triac dibiarkan berjalan untuk interval waktu yang lebih lama di seluruh siklus fase yang memungkinkan lebih banyak arus melewati beban, dan ini pada gilirannya memungkinkan beban untuk diaktifkan dengan lebih banyak daya.

Sebaliknya jika resistansi pot berkurang, triac dibatasi untuk berjalan secara proporsional untuk bagian siklus fase yang jauh lebih kecil, membuat beban lebih lemah dengan aktivasi.

Dalam rangkaian pengontrol beban elektronik yang diusulkan, konsep yang sama diterapkan, namun di sini pot diganti dengan optocoupler yang dibuat dengan menyembunyikan rakitan LED / LDR di dalam selungkup kedap cahaya.

Menggunakan Sakelar Dimmer sebagai ELC

Konsepnya sebenarnya cukup sederhana:

LED di dalam opto digerakkan oleh tegangan yang turun secara proporsional yang berasal dari output generator, yang berarti kecerahan LED sekarang tergantung pada variasi tegangan generator.

Hambatan yang bertanggung jawab untuk mempengaruhi konduksi triac diganti oleh LDR di dalam rakitan opto, yang berarti tingkat kecerahan LED sekarang bertanggung jawab untuk menyesuaikan tingkat konduksi triac.

Awalnya, rangkaian ELC diterapkan dengan tegangan dari generator yang berjalan pada kecepatan 20% lebih tinggi dari kecepatan yang ditentukan dengan benar.

Dummy load yang dihitung secara wajar dipasang secara seri dengan ELC, dan P1 disesuaikan sedemikian rupa sehingga dummy load sedikit menyala dan menyesuaikan kecepatan dan frekuensi generator ke tingkat yang benar sesuai spesifikasi yang diperlukan.

Ini dilakukan dengan semua peranti eksternal dalam posisi AKTIF, yang mungkin dihubungkan dengan daya generator.

Implementasi di atas menyiapkan pengontrol secara optimal untuk mengatasi setiap ketidaksesuaian yang dibuat dalam kecepatan generator.

Sekarang misalkan, jika beberapa peralatan dimatikan, ini akan membuat tekanan rendah pada generator yang memaksanya berputar lebih cepat dan menghasilkan lebih banyak listrik.

Namun ini juga akan memaksa LED di dalam opto untuk tumbuh lebih terang secara proporsional, yang pada gilirannya akan menurunkan resistansi LDR, sehingga memaksa triac untuk melakukan lebih banyak dan mengalirkan kelebihan tegangan melalui beban tiruan secara proporsional.

Beban tiruan yang jelas merupakan lampu pijar dapat terlihat bersinar relatif lebih terang dalam situasi ini, menguras tenaga ekstra yang dihasilkan oleh generator dan mengembalikan kecepatan generator ke RPM aslinya.