Нажмите для просмотра прикрепленного файла
В парметрах написана мощность 15KW max30KW. Батарея 240V. 200 - низкое, 280 - "возобновление заряда".

Думаю как проверить этот контроллер.
На плате управления миросхемы затёрты, но вот срисовал силу, ну, должны щёлкать реле, светить лампочки, которые подключу вместо балластных резисторов.
Подать обычное однофазное питание с латра, покачать от мала до велика.
Ток аккумуляторов - подам от сварочника черерез сварочный балласт через точки 1 - 2, покачаю.
Акумуляторы будут обычне гелевые что для бесперебойников 12V 7Ah.

Ну, вот примерно так, может чего-то упускаю?

Несколько странно мне кажется что регулировка шунтированием - переводом в тепло.

Свалено все в кучу . ЛАТР на 30 кВт - из какого сундука его достать и куда его включить.
Зарядный ток у 7Ач аккумулятора он до 1А, куда сварочник будет отдавать остальное. не очень ясно.
Контроллер этот - очень простая поделка с громким названием. по сути мощное реле с гистерезисом. Что там особо проверять Вам нужно тоже пока непонятно. Диоды моста прозвонить можно и батарейкой, не обязательно сварочник. Ну и все остальное тоже легко проверяется.
Единственный узел, заслуживающий внимания - проверка порогов срабатывания ну так там 100 ампер тоже не нужно, это логика, она на схеме не показана. Обычно суррогат в виде пары стабилитронов и двух транзисторов.
Более сообразительные люди, конструирующие ветряки, не предлагают тратиться на балласт и такие вот контроллеры, а просто тормозят турбину ветряка. А если уж балласт, то не атмосферу греть, а ТЭН в водонагревателе.

Латр есть на 5 киловатт, не собираюсь грузить, только само срабатывание реле. Ток акумуляторной батареи же не через саму батарею, а только через датчик тока (точки 1-2 на схеме), схему жэ управления вообще трогать не хочу. Да и мне так проще пропустить ток сварочника через балластник на котором проверяю сварочники.
Оно что прозваниваю - всё в порядке, да и принесли именно проверить, остаётся управление.

Так вам проверить пороги срабатывания? тогда и сварочник не нужен. Отключите токовый шунт и через лабораторный источник плавненько подавайте напряжение. имитирующее сигнал с шунта. Реле подключения балласта должны при каком-то напряжении щелкать. А пересчитать это напряжение в ток через шунт уже просто. То же самое с балластом параллельно самой батарее, замените батарею лабораторным источником (сгородите его из того же ЛАТРа и небольшого трансформатора 50Гц, источники на 200-300 вольт не в каждой лаборатории).
А вообще-то удивительно. Есть балласт параллельно фидеру от генератора и еще на батарее.
Это напоминает другого предусмотрительного конструктора, прорезал во входной двери дома клапан для самостоятельного входа кошки. Потом подумал и прорезал второй, для котенка.

Смотрю вот некий ветряк.
Там есть график мощности от скорости ветра:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Как снималась эта характеристика неизвестно. Хотя есть подозрение, что измерено не ради определения максимальной мощности ветряка отдельно, а вместе с контроллером и аккумулятором.
Ну, допустим, что подбирали балластный резистор и отмечали точку максимальной мощности, как для солнечной панели:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Поискал пример такого-же графика для ветряка и не нашёл.
Взяв мощность могу извлечь квадратный корень, вот от 2800 ватт корень будет 52.9 , значит 52.9V 52.9A , или 26.5V 105.8A, или 265V 10.6A - совершенно разное внутренне сопротивление, и мне кажется, что оно не постоянное. Это внутреннее сопротивление на выходе генератора, но сопротивление всего ветряка в целом, вместе с ветром, лопастями, приводом, генератором, фидером.
И как угадать этот график?

Примерно посчитал сопротивление панели из левого графика, что для 40°
208W 30Ω
158W 39Ω
105W 53Ω
63W 78Ω
15.5W 248Ω
Понимаю, что кривизна графика для панели и ветряка будет сильно отличаться, но всё-таки, при малом ветре будет будет большое внутреннее сопротивление, а при большом малое. Но где бы увидеть более-менее реальный для ветряка?

засунули ветряк в аэродинамическую трубу, включили ветер и сняли нагрузочную характеристику


График для идеального ветряка - кубическая зависимость выходной мощности от скорости ветра, чтите википедию, там всё есть
изгиб в конце характеристики - это предел для конкретного генератора, который уже не может, сколько его ни крути.
А ещё есть закон Ома для замкнутой цепи I=E/(R+r), где учитывается и нагрузка, и внутренее сопротивление источника ЭДС
Из этого закона можно и самому кривую нарисовать, зная параметры обмоток генератора

perfect, может здесь что найдёшь...

https://www.google.ru/search?q=%D0%B2%D0%B5...CFQOWLAodRl0A_A

Тут всё-равно не понятно, потому что есть ещё неизвестное внутреннее сопротивление до генератора.


Во, блин, уже вижу что-то с вольтами и амперами, а вчера вечером никак
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Чепуха какая-то, либо в этой таблице, либо у меня в башке, либо и там и там.

Предполагаю что зависимость внутреннего сопротивления ветряка гиперболическая, как-то наоборот мощности
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Хм, с чего бы? Как вообще можно влиять на внутреннее сопротивление? Или это не о электрическом сопротивлении?

Посмотреть бы такой график как для солнечной панели где одна координата амперы, другая вольты, и отмечена точка максимальной мощности. Поделив вольты на амперы - внутреннее сопротивление. Да и неважно где оно взялось.

perfect, никак не уловлю конечную цель Ваших изысканий.
Можно долго искать ответы на частные вопросы... Вы уверены, что именно они Вам нужны?
Я бы начал искать ответы на профильных ветрогенераторных сайтах... - помешанных на них - пруд пруди..., и проблемы у них у всех одинаковые.., числом 5-6 максимум... И они , наверняка их как-то решали и решают...
Я полагаю здесь ветряк живьём никто не видел.
----------
Искать параллели с солнечной панелью..? Зачем? Это две большие разници.. - похожа свинья на ёжа - да щетинка не та... Ветрогенератор - это же не источник тока, как я понимаю... Н у есть у него некое маленькое вн. сопротивление.., и что ? Оно Вам зачем?

Да, взять реостат на максимальную мощность ветряка и при каждой скорости ветра прогнать от холостого хода до сильной перегрузки. Может кто-то это и делал, но перелопачивать сотни страниц о чём угодно другом тяжко.

Конечную цель - так и не озвучили... Если просто починить - есть разные пути...
--------
Про "перелопачивать сотни страниц " - зря Вы так... Пример - на огромном сайте по ремонту автомобиля - найти десяток тем из тысяч, касающихся ремонта конкретного узла - ну час, два работы...

Как минимум ликбез.

Напрасно полагаете. Не только видели, но и обсуждали. Здесь просто поиском никто не заморачивается.

С солнечной панелью действительно общего только то, что оба направления - альтернативная энергетика. Сами же генераторы ЭДС - принципиально разные. И мне не понять, как у обмотки электромашины меняется внутреннее сопротивление.


А включить логику? График такой, по-моему, никому не нужен, ибо будет представлять собой прямую линию при фиксированной нагрузке.
Представьте себе вместо генератора ветряка генератор автомобильный. Больше оборотов - больше напряжения. Больше напряжения - выше ток (закон Ома, однако). И ему (генератору) совершенно одинаково, что его раскручивает: ветер или бензомотор. Внутреннее сопротивление остаётся константой. В чём тут может быть сомнение?

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.

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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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?

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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

Hexel, спасибо.
Но думаю, что для PFC может годится DCM, CCM, граничный, но для MPPT годится только CCM. Чтоб ток был в узеньком коридорчике как можно ближе к такому, который бы был при нагрузке на резистор, равный выходному сопротивлению ветряка.

я вспомнил, что дает режим FOT (fixed off-time) - уменьшение размера дросселя. и если посмотрите апликаху, там в принципе огибающая FOT все равно идет близко к CCM при малых напряжениях. думаю в даной задаче не нужно гнаться за абсолютной точностью. ну или по крайней мере FOT хотя бы рассмотрите, т. к. вблизи ноля все равно ток хоть чуть чуть, а будет разрывным.
про корридорчик понял не совсем. вот для чего нужно определение максимальной точки мощности? чтобы эту мощность по максимуму отобрать (кстати у власть имущих хорошо научиться такому алгоритму). а если ток держать в узких пределах, скажем 30А, то при старте генератора с таким током он просто не сможет раскрутиться. ну и как же тут отбирать ее, мощность?

говоря даже более конкретно, PFC сам по себе не является таким уж прямо MPPT, ведь он настраивается под конкретный источник, то есть в полевых условиях лучше иметь ручку "нагрузочная характеристика", которая задает отношение между напряжением и током (на моей схеме делитель R7-R8). а если и правда нужна точка перегиба вольтамперной характеристики, то нужно учить процессор учиться самому в полевых условиях) плюс конечно же отдельный ветромер, для полной достоверности.

а на L6562 это все равно баловство, так сказать, первое приближение)

много было у меня идей по программной реализации, но это если будет коммерческий интерес

Я имел ввиду не установку тока, а установку входного сопротивления преобразователя. А ток синусоидальный с небольшой пульсацией.

Значит график входного сопротивления от оборотов мог бы быть примерно таким:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Сначала большое сопротивление, от точки 1 до 2 - отбор максимальной мощности, до точки 3 падение и дальше короткое замыкание - защита от урагана.

Это если аккумулятор бездонная бочка, а если наступает заряд, то переход в короткое управляется уже не оборотами, а напряжением аккумулятора.

Ещё, если там три фазы, то их не выпрямлять мостом Ларионова, а Gretz на каждую фазу и свой преобразователь. Обмотки фаз не должны быть связаны.

да, так понятно. PFC с такой задачей конечно справится

а откуда инфа что фазы не должны быть связаны? кулибины которые продали ветряк именно так и соединили обмотки. выходило из ветряка 3 провода... и заходило в мост этого самого Ларионова. ветряк право руками тяжеловато проворачивался

Для защиты от урагана надо шаг винта увеличивать. Против поломки лопастей никакое шунтирование не спасёт.

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла

Да тут нужно знать основы аэродинамики. Конечно, такой ветер, который валит заборы и лопасть может сломать.
Но на практике лопасти ломаются на холостом ходу турбины, когда ее обороты превышают некоторые предельные. Чтобы было понятнее, в расчетах лопастей оперируют перегрузками от центробежных сил порядка 4-5 тысяч "же".
Такую прочность может обеспечить только дерево или композитные материалы. Стоит только нагрузить турбину, как скорость вращения резко падает. Но мощность растет. Есть точка отдачи максимальной мощности. Она соответствует оптимальной быстроходности турбины. Быстроходность - во сколько раз кончик лопасти движется быстрее ветра. У трехлопастной турбины это, если не забыл, что-то около 5, у двухлопатной 7-8.
Строили и однолопастные, там быстроходность порядка 15-18. Это при 20м в с ветра кончик лопасти вроде пистолетной пули мчится.
Итак, если грузить турбину еще больше, происходит срыв потока с лопасти, тяга ( аналог подъемной силы самолетного крыла) резко падает и турбина почти останавливается. При любом ветре. Поэтому, турбина малой мощности выдерживает ураган в 35-40 м/с без всякого изменения шага лопастей. Действует только лобовое сопротивление лопасти (вкопайте штакетник, большую линейку в землю и посмотрите при каком ветре он сломается, приблизительно так и лопасть),
Основные же опасные нагрузки, приводящие к разрушению турбин, возникают от центробежных сил при быстром вращении. Потому тормозить ветряк коротким замыканием генератора вполне допустимо и эффективно. Но если это попытаться сделать когда турбина набрала лишние обороты и прошла критическую точку мощности, пошла вразнос, ( механическая мощность превысила электирческую) сгорит генератор, за ним разлетится турбина.
Разбирал как-то описание . В мощном ветрогенераторе на 60 киловатт автоматика следит за скоростью ветра и мощностью отдаваемой в нагрузку. Если начинается разгон турбины на принятие решения - 7 секунд. Дальше ее остановить будет невозможно.
Строго говоря, разгон такой мощной турбины невозможен при исправном генераторе, если это работа на общую сеть. Там скорость синхронна с частотой сети, генератор - обычный асинхронный электродвигатель. Следят за выходной мощностью генератора.
Тормоза там гидравлические.
Попытка тут умозрительно рассуждать о ветряках, запрягать телегу в лошадь через какие-то меняющиеся внутренние сопротивления генератора. - неверный подход.
Нужно поизучать и понять хорошо то, что уже давно реализовано профессиональными разработчиками-конструкторами.

Егоров, просветили, спасибо

Нагрузку генератора имел ввиду. Совсем немного грузить на малых, потом сколько возможно, а на слишком высоких что делать? - коротить
Я за.
Реально вертяк я пока вроде и видел, но с расстояния

Да, коротить, если генератор постоянного тока, точнее, если он при коротком замыкании что-то генерирует. момент на валу резко возрастает и турбина продолжает вращаться, но очень медленно. КПД ее механический при этом близок к нулю. Турбина до киловатта так будет тормозиться уверенно.
Как бы это нагляднее... Лопасть турбины работает по тем же аэродинамическим законам что и самолетное крыло. У крыла ечсть некоторый критический угол атаки (направление обтекания потоком) когда его подъемная сила максимальна. Если вы тормозите турбину, скорость вращения падает ниже рабочего коэффициента быстроходности, то это то же самое, что поставить крыло плоскостью к потоку, перпендикулярно направлению полета. Подъемная сила никакая и вся энергия потока просто уходит в завихрения, нагрев воздуха.
Вопрос только в том - по каким признакам тормозить?
Есть подход, когда при превышении оборотов тормозят на 5 минут (пережидают предгрозовой шквал), есть системы, которые тормозят при скорости ветра выше какой-то.