При увеличении нагрузки будет "проседать" - снижаться обороты, напряжение и ток. Под каждую скорость ветра своя оптимальная нагрузка.

Хотим тепло - подбираем резистор, заряжать аккумулятор - под каждую скорость подбираем аккумулятор

Или чем должен заниматься контроллер, если главная задача хорошо собирать что есть?

Эти тонкости будут определяться аэродинамическими характеристиками самого конкретного ветряка. Нужные сведения по максимальной эффективности должны быть указаны производителем в паспорте на изделие. Ну, а если строить ветряк самому, то придётся либо оценить оптимальную нагрузку приблизительно, либо заниматься снятием нагрузочной характеристики самостоятельно. В целом же, мне представляется, что если ветряк рассчитан правильно, то в рабочем диапазоне скоростей ветра увеличение нагрузки не приведёт к снижению оборотов. Иначе пропеллер слишком "слаб".

Ну, положим, я 7 конструкций сам изготовил, собрал, разбирался в теории, смотрел на практике... Два года ушло.

Увеличение нагрузки не приведёт к снижению оборотов если это генератор на колесе поезда, едущего с определённой скоростью, аж вплоть до стопорения этого колеса (колёсной пары), а у ветряка не думаю чтоб связь пропеллера с ветром аж такая таки железная. Вот собственно это некоторое проседание от нагрузки и характеризует вот это внутреннее сопротивление, которое не только сопротивление меди обмоток, отдельно взятого генератора, а ветряка в целом. И кто-то имеет графики таких тестов ветряка - поиск максимальной мощности подбором нагрузочного резистора?


Снимаю шляпу.
Тем более, что предполагаю, что без аэродинамической трубы, а может и без установки на автомобиль и гонять по автобанам

Извини, Егоров, - недооценил... Я многих здесь недооценил..., стыдно до сих пор... Но дела пошли..

а если посмотреть на нагрузочный график ветряка на предыдущей странице, то между ним и солнечной панелью общего очень даже много.
Жёлтая кривая напряжения поднимается с нуля до тридцати вольт, затем резкий изгиб и плавный выход на свои положенные 40. Очевидно, что при напряжении ниже 30 вольт можно даже не пытаться снять что-то с ветряка. Мы имеем в этой точке 300 оборотов в минуту, и это вполне может быть отправная точка при расчёте контроллера.

У воздушной турбины максимальная мощность жестко связана со скоростью ветра и т.н. быстроходностью турбины. Последнее напрямую связано с количеством лопастей.
Задача стабилизации мощности несколько сложнее чем с солнечной панелью. Начальный участок очень похож. Но при очень больших скоростях ветра мощность может вырасти так, что турбина разлетится в куски.
Поэтому, при достижении определенной мощности турбину нужно просто стопорить или нагружать близко к к.з. Если прозевать этот момент, то далее механическая мощность превысит электрическую (мощность генератора) и остановить уже ничего нельзя, генератор просто сгорит, затем разрушатся лопасти. Обычно в малых турбинах автоматика стопорит на 5 минут, потом делается следующая попытка.
В больших турбинах используют постоянно работающий датчик скорости ветра и в работу включаются только в безопасном диапазоне скоростей ветра.
Торможение генератором эффективно, проверял. Турбина продолжает вращаться но с малой скоростью, на лопастях происходит срыв потока и механическая мощность падает до незначительных величин даже при ураганном ветре, когда держаться на ногах приходится с усилием.
Контроллер может строиться так же как и для панели, с ПОС по напряжению, но с релейной характеристикой при достижении некоторой максимальной мощности. В этой точке нужно дать к.з. для генератора(отключить турбину).


Если ветряк нагрузить просто через диод на аккумулятор, то происходит следующее.
Турбина весело стартует даже при слабом ветре и резво набирает обороты. До определенных.
Как только ЭДС генератора достаточна для отпирания диода, обороты стабилизируются и веселый треск шестеренок редуктора сменяется мерным гудением. Пошел зарядный ток.
По мере роста скорости ветра растет отдаваемый ток, обороты почти не растут. Они растут только на величину пропорциональную потерям напряжения в линии, а это порою до 10 -15% для 12-вольтовых систем.
Не удалось наблюдать такую скорость ветра, при которой механика победила бы электрику (100-150 ватт ветряк). Обороты растут медленно и КПД турбины начинает падать (быстроходность не оптимальна, отстает от скорости ветра).
Мощность за счет роста тока растет, но не так быстро как росла бы с контроллером МРТТ. В целом, вроде сам собою безопасный режим работы получается.

Понятно - разные пропеллеры на разные диапазоны скоростей ветра.


Скажем, на некой скорости ветра оптимален аккумулятор 12V, а на большой - 24V, - задача для импульсного источника с MPPT. А если и тепло полезно (или ставить полноценный преобразователь дорого), то на ту разницу нужно включить резистор - 12V аккумулятору, ещё 12V резистору, чтоб зря не пропадало. Но тогда балласт нужно включить в цепь последовательно. При небольшом превышении малые омы, дальше больше, а ещё дальше опять малые - режим защиты ветряка. Вроде как должно быть оптимальнее, чем параллельное подключение балласта - при параллельном напряжение не оптимально. А параллельное, в таком случае, когда уже нужно грузить ещё сильнее чем через аккумулятор, ну и режим защиты аккумулятора от перезаряда.

Сообщение отредактировал perfect - Aug 30 2015, 06:51

Нет, Вы ничего не поняли в особенностях работы турбины. Там не аккумулятор защищать нужно, а саму турбину от разрушения.
И "разные пропеллеры"- тоже ошибка. Теоретически турбина с любым количеством лопастей работает эффективно в любом диапазоне скоростей ветра при оптимальной быстроходности.

В больших турбинах, если аккумулятор заряжен и нет потребления, подключают простые балластные резисторы, чтобы и не давать разогнаться и удерживать турбину в рабочем состоянии - когда появится нагрузка, она быстрее выйдет на рабочий режим.

Балласты это умозрительное решение от программистов. Давайте по-настоящему большие турбины (десятки-сотни киловатт) тут не обсуждать , слишком сложна специфика.
Турбины малой и средней мощности, работающие автономно от общей сети, практически никогда накормить аккумуляторную батарею досыта не могут. Если же такое случается, то нет никакого смысла греть воздух хитроумными балластами. Турбину просто останавливают.

Вставлю свои пять копеек, может кому-то пригодится, на тему волшебного МППТ... решил собрать такой на коленке, долго думал и придумал зарядное на основе корректора мощности. идея не нова, но мне очень понравилась. собрал это ЗУ на 1.5кВт, пока работает ок хотя но ветра сильного еще не было. изначально испытал на трансформаторе.
основное что мне понравилось в этой идее - что контроллер (L6562) увеличивает ток потребления с ростом входного напряжения (это оно и есть, подобие МППТ), и что напряжение нужно только поднимать - вход вольт до 30, выход 55.

Ну вот, придётся изучать корректоры мощности
Всё-таки надо бы небольшие пульсации тока и напряжения, а про этот контроллер не написано что он CCM.

Нарисовал pfc примерно по идее IR1150



При работе на конденсатор нужна коррекция, а на аккумулятор сойдёт и так, наверное.
Ещё, при переходе в CCM заметен излом среднего тока и мощности. Интересно, у IR1150 это тоже есть, или там всё красиво?

 pfc.rar ( 2.13 килобайт ) Кол-во скачиваний: 43

эээ он не то чтобы CCM, я его использовал как объявлено в апликахе - fixed off-time.
AN1792 DESIGN OF FIXED-OFF-TIME-CONTROLLED PFC PRE-REGULATORS WITH THE L6562
это значит что в задумке устанавливается угол перехода от DCM к CCM и уже не помню точно на что это влияет)

нате кароче сорцы, от ветряка я отказался. много на него уходит времени, и киловатт я от него не дождался) с таким размахом лопастей разве что ватт 100 а скорее даже 20-30

могу даже девайс в сборе задарить, разве что хоть по цене самых дорогих компонентов - транзисторов, диодов, кондеров, радиатора. по Украине конечно

Сообщение отредактировал Hexel - Nov 21 2015, 19:53