Postanowiłem zebrać wszystko do kupy i przedstawić zaprojektowany i wykonany przeze mnie sterownik/regulator.
Sterownik oparty o procesor atmega8 - co nieco już pisałem o nim na forum.
Układ podzielony na dwie płytki, gdyż ja z powodu mniejszej mocy prądnicy stosuję diody prostownicze 5A oraz rezystor 5W do pomiaru spadku. Przy większych mocach należy zastosować inne diody/mostki oraz bocznik prądowy na większy prąd.
Płytka pierwsza:
Prąd z prądnicy trzyfazowej wędruje do mostka prostowniczego zbudowanego z 6 diod prostowniczych. Na płytce znajduje się wyjście na kondensator (w moim wypadku są to 2x 10 000uF), rezystor na którym wykonujemy pomiar spadku napięcia, aby mierzyć prąd oraz diodę ?zwrotną?, gdyż chcemy mierzyć napięcie z prądnicy, a nie z akumulatora. Dodatkowo znajduje się tu złącze do akumulatora i wyjścia do żarówki sterowanej PWM służącej jako ograniczenia-ale o tym zaraz.
Druga płytka:
Tu mamy już coś bardziej zaawansowanego.
Serce całego sterownika czyli atmega8A wraz z rezonatorem 8MHz.
Pozostałe dwa układy to wzmacniacz operacyjny LM358, który wzmacnia nam napięcie z spadku na rezystorze pomiarowym prądu, które trafia do przetwornika ADC w celu pomiaru.
Drugi układ to ULN2003 czyli scalone 7xdarlingtona.
Dane wyświetlane są na wyświetlaczu alfanumerycznym 16X1 znaków.
Zadania układu:
Pomiar napięcie oraz prądu z wiatraka i wyświetlanie go.
Pomiar mocy oddanej przez prądnicę.
Nastawne napięcia ładowania akumulatora.
Nastawne napięcia załączania/wyłączania przekaźnika.
Kalibracja amperomierza dla innego bocznika prądu z zapisem do EEPROM-u
Pilnowanie napięcia ładowania akumulatora załączając płynnie obciążenie poprzez PWM.
Uwaga! Atmege należy przestawić na zewnętrzny kwarc 8MHz.
W moim przypadku do pomiaru prądu wystarczy rezystor 0,1Ohm 5W, lecz przy większych mocach jest to za mało. Należy w tedy zastosować bocznik na większy prąd bądź rezystor większej mocy i skalibrować amperomierz (czyt. w instrukcji).
Moc traconą na rezystorze obliczamy ze wzoru P=I^2*R gdzie:
P- moc stracona na rezystorze, czyli minimalna moc rezystora z czym zawsze należy przyjąć jakiś zapas.
I- maksymalny prąd płynący przez rezystor
R- rezystancja rezystora - w moim przypadku 0,1 5W ohm co pozwala na przepuszczenie przez niego około 7A.
Maksymalne napięcie podane na wejście do pomiaru prądu powinno wynosić około 0,6V.
Obliczamy to z prawa ohma:
U=I*R
Spadek napięcie będzie zależy od prądu, i tak np. dla 10A przy R = 0,1 ohm wynosi
U = 10 * 0,1 = 1V a więc maksymalne napięcie zostanie przekroczone.
Kupowane boczniki prądu mają napięcie spadku zazwyczaj kilkadziesiąt mV/1A
W załączniku schemat, wzory płytek, instrukcja obsługi PDF, program *.HEX do mikroprocesora dla prądu większego od 10A oraz mniejszego od 10A.
Jeśli czegoś nie rozumiesz, jest niejasno napisane, masz jakieś uwagi do projektu - pisz do mnie.
Programu dla prądu większego od 10A jeszcze nie testowałem - nie wiem jak będzie z kalibracją. W razie problemów z ustawieniem odpowiedniego prądu napisz, a wszystko poprawię.
Cała płyta sterownika wiatraka (wykonana na tekstolicie):
Filmik - w prawdzie już w jednym temacie wstawiłem, ale jak już opisuje:
Całość opracowania jak również wszystkie prezentowane schematy i rozwiązania są własnością ich Autorów. Dozwolone jest ich kopiowanie, publikowanie i wytwarzanie o ile ta działalność nie ma charakteru zarobkowego (komercyjnego), jednakże w przypadku przedruku czy publikacji konieczne jest uzyskanie pisemnej zgody od Autorów. Prawo dozwolonego użytku wykraczającego poza zakres osobisty wymaga zawsze wymienienia źródła i nazwiska oraz imienia twórcy.
