2 circuitos de comutação de corrente alternada / inversor automático fácil

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Esta pergunta já me foi feita muitas vezes neste blog: como adicionar uma chave seletora de mudança para alternar automaticamente um inversor quando a rede CA está presente e vice-versa.

E também o sistema deve permitir a comutação automática do carregador de bateria de forma que quando a rede CA está presente, a bateria do inversor é carregada e quando a rede CA falha, a bateria é conectada ao inversor para fornecer CA à carga.



Objetivo do circuito

A configuração deve ser tal que tudo ocorra automaticamente e os aparelhos nunca sejam desligados, apenas revertidos de CA do inversor para CA da rede elétrica e vice-versa durante falhas de rede e restaurações.

Então aqui estou eu com um par de modulos de montagem de relé simples, mas muito eficientes, que farão todas as funções acima sem que você saiba sobre as implementações, tudo é feito automaticamente, silenciosamente e com grande fluência.



1) Substituição da bateria do inversor

Olhando o diagrama, podemos ver que a unidade requer dois relés, porém um deles é um relé DPDT enquanto o outro é um relé SPDT comum.

A posição mostrada dos relés está nas direções N / C, o que significa que os relés não estão energizados, o que obviamente estará na ausência da entrada CA da rede elétrica.

Nesta posição, se olharmos para o relé DPDT, descobrimos que ele está conectando a saída CA do inversor aos aparelhos por meio de seus contatos N / C.

O relé SPDT inferior também está na posição desativada e é mostrado estar conectando a bateria com o inversor para que o inversor permaneça operando.

Agora vamos supor que a rede CA seja restaurada, isso irá alimentar instantaneamente o carregador de bateria, que agora se torna operacional e fornece energia para a bobina do relé.

Os relés tornam-se instantaneamente ativos e mudam de N / C para N / O, o que inicia as seguintes ações:

O carregador de bateria é conectado com a bateria e a bateria começa a carregar.

A bateria é desligada do inversor e, portanto, o inversor se torna inativo e para de funcionar.

Os aparelhos conectados são desviados instantaneamente do inversor CA para a rede elétrica em uma fração de segundo de modo que os aparelhos nem pisquem, dando a impressão de que nada aconteceu e são mantidos em funcionamento continuamente, sem interrupções.

Uma versão abrangente do acima pode ser testemunhada abaixo:


2) Circuito de troca do inversor da rede solar de 10KVA com proteção de bateria fraca

No segundo conceito abaixo, aprendemos como construir um circuito de troca de inversor de rede solar de 10kva que também inclui um recurso de proteção de bateria fraca. A ideia foi solicitada pelo Sr. Chandan Parashar.

Objetivos e requisitos do circuito

  1. Tenho um sistema de painel solar com 24 Painéis de 24V e 250W conectados para gerar uma saída de 192V, 6000W e 24A. Ele está conectado a 10KVA, Inversor 180V que fornece a saída para acionar meus aparelhos durante o dia. Durante a noite, os aparelhos e o inversor funcionam com alimentação da rede.
  2. Eu peço que você projete um circuito que mudará a entrada do inversor de rede para energia solar quando o painel começar a gerar energia e deve reverter novamente a entrada de energia solar para rede quando escurecer e a geração de energia solar cair.
  3. Crie outro circuito que detecte a massa.
  4. Eu peço que você faça um circuito que detecte que a bateria está descarregando abaixo de certo valor limite, digamos 180 V (esp durante a estação chuvosa) e deve mudar a entrada de energia solar para rede, mesmo que alguma quantidade de energia solar esteja sendo gerada.

Projetando o Circuito

O circuito de mudança automática do inversor solar / grade de 10kva com proteção de bateria fraca que é solicitada acima pode ser construído usando o conceito apresentado na figura a seguir:

Circuito de troca do inversor da rede solar de 10KVA com proteção de bateria fraca

Neste projeto que pode ser ligeiramente diferente do solicitado, podemos ver uma bateria sendo carregada por um painel solar através de um circuito controlador MPPT.

O controlador MPPT solar carrega a bateria e também opera um inversor conectado através de um relé SPDT para facilitar ao usuário um fornecimento gratuito de eletricidade durante o dia.

Este relé SPDT mostrado no lado direito extremo monitora a condição de sobre-descarga ou a situação de baixa tensão da bateria e desconecta o inversor e a carga da bateria sempre que atinge o limite inferior.

A situação de baixa tensão pode ocorrer principalmente durante a noite, quando não há fornecimento de energia solar disponível e, portanto, N / C do relé SPDT está vinculado a uma fonte de alimentação do adaptador CA / CC para que, em caso de bateria fraca durante a noite, a bateria possa ser cobrado por enquanto através da fonte de alimentação.

Um relé DPDT também pode ser testemunhado acoplado ao painel solar, e este relé cuida da mudança da alimentação principal para os aparelhos. Durante o dia em que existe alimentação solar, o DPDT activa e liga os aparelhos à alimentação do inversor, enquanto à noite reverte a alimentação para alimentação da rede de forma a poupar a bateria em caso de falha de rede.

Circuito de Mudança de Relé UPS

O próximo conceito tenta criar um circuito de comutação de relé simples com detector de cruzamento zero que pode ser usado em inversores ou aplicações de comutação de UPS.

Isso pode ser usado para comutar a saída da rede CA para a rede do inversor durante condições de tensão inadequadas. A ideia foi solicitada pelo Sr. Deepak.

Especificações técnicas

Estou procurando um circuito composto de comparador (LM 324) para acionar um relé. O objetivo deste circuito é:

1. Sinta a alimentação CA e mude o relé para 'LIGADO' quando a tensão estiver entre 180-250V.

2. O relé deve ser ligado 'ON' após 5 segundos

3. O relé deve ser ligado após a detecção de tensão zero do AC fornecido (detector de tensão zero). Isso é para minimizar o arqueamento nos contatos do relé.

4. Finalmente e o mais importante, o tempo de comutação do relé deve ser inferior a 5 ms como um no-break off-line normal faz.

5. Indicador LED para indicar o estado do relé.

A funcionalidade acima pode ser encontrada no circuito do no-break, que é um pouco complexa de entender, já que o no-break possui muitos outros circuitos funcionais além deste. Portanto, estou procurando um circuito separado mais simples que funcione apenas conforme mencionado acima. Por favor, ajude-me a construir o circuito.

Componente disponível e outros detalhes:

Rede AC = 220V

Bateria = 12 V

Comparador = LM 324 ou algo semelhante

Transistor = BC 548 ou BC 547

Todos os tipos de Zener estão disponíveis

Todos os tipos de resistor estão disponíveis

Obrigado e cumprimentos,

Deepak

O design

Referindo-se ao circuito de comutação de relé UPS simples, o funcionamento dos vários estágios pode ser entendido como segue:

T1 forma o único componente detector de zero e dispara apenas quando os meios ciclos da rede CA estão próximos de pontos de cruzamento que estão abaixo de 0,6 V ou acima de -0,6 V.

Os semiciclos AC são basicamente extraídos da saída da ponte e aplicados à base de T1.

A1 e A2 são arranjados como comparadores para detectar o limite inferior de tensão da rede elétrica e o limite superior da rede elétrica, respectivamente.

Sob condições normais de tensão, as saídas de A1 e A2 produzem uma lógica baixa mantendo T2 desligado e T3 ligado. Isso permite que o relé permaneça LIGADO, alimentando os aparelhos conectados através da tensão da rede.

P1 é definido de forma que a tensão na entrada inversora de A1 se torne um pouco menor do que a entrada não inversora definida por R2 / R3, no caso de a tensão da rede cair abaixo dos 180 V especificados.

Quando isso acontece, a saída de A1 é revertida de baixa para alta, acionando o estágio do driver do relé e desligando o relé para a mudança pretendida do modo de rede para o modo de inversor.

No entanto, isso se torna possível apenas quando a rede R2 / R3 recebe o potencial positivo necessário de T1 que, por sua vez, ocorre apenas durante os cruzamentos de zero dos sinais CA.

R4 garante que A1 não gagueje no ponto limite quando a tensão da rede ficar abaixo de 180 V ou da marca definida.

A2 é configurado de forma idêntica como A1, mas está posicionado para detectar o limite superior de corte da tensão da rede elétrica, que é 250V.

Novamente, a implementação de comutação do relé é executada apenas durante os cruzamentos de zero da rede CA com a ajuda de T1.

Aqui, o R8 faz o trabalho de travamento momentâneo para garantir uma transição suave da comutação.

C2 e C3 fornecem o intervalo de tempo necessário antes que T2 possa conduzir totalmente e ligar o relé. Os valores podem ser selecionados apropriadamente para atingir os comprimentos de atraso desejados.

Diagrama de circuito

Lista de peças para o circuito de mudança de relé de UPS de cruzamento zero

  • R1 = 1k
  • R2, R3, R4, R6, R7, R8 = 100K
  • P1, P2 = PREDEFINIÇÃO DE 10K
  • R5, R9 = 10K
  • D3, D4 --- D10 = 1N4007
  • C1, C2 = 1000uF / 25V
  • T1 = BC557
  • T2 = BC547
  • Z1 = 3V ZENER
  • A1 / A2 = 1/2 IC LM324
  • RL / 1 = 12V, SPSDT RELAY
  • TR / 1 = 0-12V STEP DOWN TRASFORMER



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