Արևային որոնիչ. Արևը հետևող սարք Տնական արևը հետևող սարք

Սկզբից, հավանաբար արժե ասել, թե ինչ է նշանակում արևային որոնիչ այս հոդվածում: Մի խոսքով, սարքը շարժական հենարան է արևային մարտկոցի համար, որպեսզի մեր բարեխառն լայնություններում վահանակը հավաքի բավարար քանակությամբ լույս՝ փոխելով իր դիրքը արևին հետևելով:

Այս դեպքում արևային թրեյքերի նախատիպը հավաքվել է Arduino-ի միջոցով: Պլատֆորմը հորիզոնական և ուղղահայաց առանցքներում պտտելու համար օգտագործվում են սերվոներ, որոնց պտտման անկյունը կախված է ֆոտոռեզիստորների վրա լույսի անկման հզորությունից։ Որպես կորպուս օգտագործվում է բոլորի սիրելի խորհրդային մետաղական կոնստրուկցիաների հավաքածուն։

Հարկ է նշել, որ այս ամենն արվել է որպես կուրսային նախագիծ, ուստի ես չեմ անհանգստացել գնել և տեղադրել բուն արևային մարտկոցը և մարտկոցը, քանի որ դրանց առկայությունը կապված չէ թրեքերի աշխատանքի հետ: Որպես հիմնավորում կարող եմ ասել, որ խորհրդային մետաղական կոնստրուկտորի հնարավորությունները հսկայական են, ուստի հեռախոսը լիցքավորելու համար դրան փոքրիկ արևային մարտկոց կցելն առանձնապես դժվար չի լինի, եթե նման ցանկություն առաջանա։

Այսպիսով, այն, ինչ օգտագործվել է հավաքման ժամանակ.

  • Arduino MEGA 2560 R3
  • Servo drive Tower SG90 - 2x
  • Ֆոտոռեզիստոր MLG4416 (90 մՎտ; 5-10 կՕհմ/1,0 ՄՕմ) - 4x
  • Պիեզոէլեկտրական զանգ KPR-G1750
  • Մետաղական կոնստրուկտոր
  • Ելքային դիմադրություն 10 կՕմ; 0,25 Վտ; 5% - 4x
  • Տպագիր հացահատիկ, պատյան, միացման լարեր
Mega-ն օգտագործվել է բացառապես այն պատճառով, որ այն գտնվում էր պահարանում նախագծի թեմայի հաստատման ժամանակ, եթե հաշվի առնենք բոլոր տարրերի գնումը զրոյից, ապա այս դեպքում Uno-ն բավական կլիներ, բայց, իհարկե, դա կլիներ: ավելի էժան։

Բարձր տեխնոլոգիական էֆեկտը բարձրացնելու համար անհրաժեշտ էր խոսնակ, ով հանկարծ հայտնվեց ցուցակում: Փաստն այն է, որ սերվոները կարող են պտտվել միայն 180 աստիճանով, և մեզ ավելին պետք չէ՝ հաշվի առնելով, որ մենք հետևում ենք արևին: Բայց նախագծի աշխատանքը փորձարկելիս, երբ ցուցադրման երկու րոպեների ընթացքում իսկապես չէիր կարող հետևել արևին, պարզվեց, որ լավ կլինի ազդանշան տալ, թե որ կետում պետք է դադարեցնես լապտերը թափահարելը, քանի որ սերվոն ունի. հասել է մեռյալ գոտի. Ահա թե ինչու է ավելացվել վերը նշված կոչը։

Այսպիսով, եկեք սկսենք հավաքել թրեքերը: Սկզբից մենք առաջիկա աշխատանքների շրջանակը կբաժանենք պայմանական չորս փուլերի՝ արևային մարտկոցների համար կանգառի հավաքում և սերվոների ամրացում, ֆոտոզգայուն տարրերի ամրացում հավաքված կառուցվածքին, զոդում և կոդ գրել Arduino-ի համար:

Գծապատկեր 1: Դիզայն

Ինտենսիվ որոնման արդյունքում հայտնաբերվել են նման սարքերի նախագծման մի քանի օրինակ։ Ամենաշատ ուշադրությանն են արժանացել երկուսը.
  • www.youtube.com/watch?v=SvKp3V9NHZY– «Նյութերի մատակարարում» անվանակարգի հաղթողը կորցրել է սարքի հուսալիությունը և գործնականությունը. դիզայնը երկու սերվոյի անմիջական միացում է:
  • www.instructables.com/id/Simple-Dual-Axis-Solar-Tracker - իրականում հենց այստեղ է վերցվել իմ դիզայնի հիմնական գաղափարը, բացառությամբ պտտվող պատյանների նյութի և ընդհանուր տեսքի:
Մետաղական հավաքածուից այն հավաքելը հղի էր որոշակի դժվարություններով. մենք պետք է օգտագործեինք գայլիկոն՝ սերվոները միացնելու համար անցքերը հարմարեցնելու համար, ինչպես նաև դրանք երկու հարթություններում ապահով կերպով սոսնձել հարթակներին: Թե ինչ է տեղի ունեցել, ներկայացված է ստորև ներկայացված տեսանյութում։

Նկար երկու. սխեման

Ֆոտոռեզիստորների ամրացման հիմնական խնդիրը նույնիսկ դրանց միացումը չէր, այլ չորս տարրերից յուրաքանչյուրի համար լույսի տարանջատումն ապահովելը։ Հասկանալի է, որ անհնար էր դրանք թողնել առանց միջնորմների, քանի որ այդ ժամանակ ֆոտոռեզիստորներից ստացված արժեքները մոտավորապես նույնն էին լինելու, և ռոտացիան չէր աշխատի: Այստեղ, դժբախտաբար, մետաղական կոնստրուկցիաների լրակազմի հնարավորությունները թուլացան՝ հիմնականում բոլոր մասերում անցքերի առկայության պատճառով։ Հնարավոր չեղավ գտնել համապատասխան մետաղական մաս, ուստի իմ արևային թրեկերը ձեռք բերեց ստվարաթղթից պատրաստված նորարարական միջնորմ։ Չնայած իր բավականին անմխիթար տեսքին, այն հիանալի ծառայում է իր նպատակին։

Ֆոտոռեզիստորները բավականին հուսալիորեն ամրացված են մարմնին, միակ բանը, որի հետ արժե աշխատել, հարթակի վրա դրանց գտնվելու վայրի ճշգրտությունն է. այժմ դրանք բավականաչափ ուղղահայաց չեն նայում, ինչը կարող է հիասթափեցնել պերֆեկցիոնիստներին և մի փոքր փչացնել պտտման ճշգրտությունը:

Մի փոքր սխեմայի ձևավորում. լուսազգայուն տարրերի միացումն իրականացվում է լարման բաժանարար սխեմայի միջոցով, որը պահանջում էր տարրերի ցանկում նշված ելքային ռեզիստորները: Բոլոր ֆոտոռեզիստորները զոդված են ընդհանուր պտուտակի վրա, որը միացված է Arduino-ի հինգ վոլտ հզորության ելքին: Հարմարության և էսթետիկայի համար ֆոտոռեզիստորների ոտքերը զոդվում են երեք միջուկով մեկուսացված երկու լարերի կոնտակտներին (մեկ կոնտակտ մնացել է չօգտագործված և թաքնված): Շղթայի բոլոր մանրամասները կարելի է տեսնել ստորև ներկայացված գծապատկերում:

Գծապատկեր երեք՝ զոդում

Այստեղ ինչ-որ բան մանրամասն նկարագրելը շատ իմաստ չունի, ուստի ես պարզապես կցում եմ օգտագործված նյութերի և ստացված հացահատիկի լուսանկարը:

Նկար չորրորդ. նոր կոդով:

Գործառնական ընդհանուր ալգորիթմը ADC-ի միջոցով ֆոտոռեզիստորների տվյալների մշակումն է: Մենք ունենք 4 տարր, այսինքն՝ 4 ընթերցում, գտե՛ք միջին ցուցանիշը ձախ կողմում ((վերին ձախ + ներքևի ձախ) / 2), ինչպես նաև աջ, վերին և ստորին կողմերում։ Եթե ​​ձախ և աջ կողմերի միջև մեծության տարբերությունն ավելի մեծ է, քան շեմը, ապա մենք պտտվում ենք ավելի մեծ միջին արժեք ունեցող կողմի վրա: Նույնը վերևի և ներքևի համար: Հատուկ բոնուսներ կոդի մեջ. կարող եք ձեռքով սահմանել արձագանքման զգայունությունը և առավելագույն և նվազագույն անկյունները երկու հարթություններում: Աշխատանքային կոդերի ցանկը՝ ստորև։

Կոդ

#ներառում Servo հորիզոնական; int servoh = 90; int servohLimitHigh = 180; int servohLimitLow = 0; Servo ուղղահայաց; int serov = 45; int servovLimitHigh = 180; int servovLimitLow = 0; int ldrlt = A2; //LDR վերևի ձախ - BOTTOM LEFT int ldrrt = A3; //LDR վերին եզր - ներքևի աջ int ldrld = A1; //LDR ներքև ձախ - TOP LEFT int lldrrd = A0; //ldr down rigt - Վերևի ԱՋ int buzz_pin = 10; int buzz_tone = 20; int tol = 50; void setup() (Serial.begin(9600); pinMode(buzz_pin, OUTPUT); horizontal.attach(31); vertical.attach(30); horizontal.write(servoh); vertical.write(servov); ) void loop () ( int lt = analogRead (ldrlt); // վերևի ձախ int rt = analogRead (ldrrt); // վերևի աջ int ld = analogRead (ldrld); // ներքև ձախ int rd = analogRead (ldrrd); // ներքև rigt int avt = (lt + rt) / 2; // միջին արժեքը վերին int avd = (ld + rd) / 2; // միջին արժեքը ներքեւ int avl = (lt + ld) / 2; // միջին արժեքը մնացել է int avr = (rt + rd) / 2; // միջին արժեքը ճիշտ int dvert = abs(avt - avd); // ստուգեք վերևի և ներքևի տարբերությունը int dhoriz = abs (avl - avr); // ստուգեք տարբերությունը ձախ և աջ Serial.print("avt: "); Serial.print(avt); Serial.print(" "); Serial.print("avd: "); Serial.print(avd); Serial.print(" "); Serial.print ("avl: "); Serial.print (avl); Serial.print (" "); Serial.print ("avr: "); Serial.println(avr); Serial.print (" h: "); Serial.print (servoh); Serial.print (" "); Serial.print ("v: "); Serial.print(servov); Serial.print (" "); if (dhoriz > tol) ( if (avl > avr) ( if (servoh - 1 >= servohLimitLow) servoh--; else beep(150); ) else if (avl).< avr) { if (servoh + 1 <= servohLimitHigh) servoh++; else beep(150); } horizontal.write(servoh); } if (dvert >տոլ) (եթե (ավտ > ավդ) (եթե (սերվով + 1<= servovLimitHigh) servov++; else beep(100); } else if (avt < avd) { if (servov - 1 >= servovLimitLow) servov--; այլ ազդանշան (100); ) vertical.write(servov); ) ) անվավեր ազդանշան (չստորագրված նիշերի հետաձգումներ) (analogWrite (buzz_pin, buzz_tone); delay (ուշացումներ); analogWrite (buzz_pin, 0); delay (հետաձգումներ);

Աշխատանքի արդյունք


Եզրակացություն – ի՞նչ կփոխեի հիմա նախագծում:

  1. Գործառնական ալգորիթմի բարելավում. պտտման աստիճանի կախվածություն ֆոտոռեզիստորներից ստացված արժեքների տարբերությունից, այսինքն՝ միանգամից մի քանի աստիճանով պտույտ:
  2. Ֆոտոռեզիստորների իդեալականորեն ուղղահայաց տեղադրումը հարթակին:
  3. Լարերի բացակայության համար Bluetooth-ը, իհարկե, լավ գաղափար է, բայց այն կպահանջի էական փոփոխություններ դիզայնի մեջ և գնել երկրորդ arduino:
  4. Մետաղական շարժակների հետ սերվոների օգտագործումը (հուսալիությունը և ավելի վստահ շրջադարձերը չեն վնասի, հատկապես, եթե կառուցվածքին ավելացնեք արևային մարտկոց և օգտագործեք այն իր նպատակային նպատակների համար):

Մինչ այժմ արևային մարտկոցները շահագործելիս բավարարվում էինք արևի լույսի ընդհանուր ցրմամբ։ Ճիշտ է, հաշվի են առնվել որոշ սեզոնային փոփոխություններ, ինչպես նաև օրվա ժամը (կողմնորոշումը արևելք-արևմուտք ուղղությամբ)։ Այնուամենայնիվ, արևային մարտկոցները գտնվելուց հետո քիչ թե շատ ֆիքսված մնացին իրենց աշխատանքային դիրքում: Որոշ դեպքերում մենք նույնիսկ մեծ նշանակություն չէինք տալիս դրան՝ մոտավորապես ուղղելով մարտկոցը արևի ուղղությամբ։

Այնուամենայնիվ, փորձից հայտնի է, որ արևային մարտկոցները առավելագույն էներգիա են արտադրում միայն այն դեպքում, երբ դրանք տեղակայված են արևի ճառագայթների ուղղությանը ճիշտ ուղղահայաց դիրքով, և դա կարող է տեղի ունենալ միայն օրական մեկ անգամ: Մնացած ժամանակ արևային մարտկոցների արդյունավետությունը 10%-ից պակաս է:

Ենթադրենք՝ կարողացա՞ք հետևել արևի դիրքին երկնքում: Այլ կերպ ասած, ի՞նչ կլիներ, եթե ցերեկը պտտեք արևային մարտկոցը այնպես, որ այն միշտ ուղղված լինի արևի կողմը: Պարզապես փոխելով այս պարամետրը, դուք կավելացնեք արևային մարտկոցների ընդհանուր թողարկումը մոտավորապես 40%-ով, ինչը արտադրված էներգիայի գրեթե կեսն է: Սա նշանակում է, որ 4 ժամվա օգտակար արեգակնային ինտենսիվությունը ավտոմատ կերպով վերածվում է գրեթե 6 ժամի։Արևին հետևելը ամենևին էլ դժվար չէ։

Հետևող սարքը բաղկացած է երկու մասից. Դրանցից մեկը միավորում է արևային ճառագայթման ընդունիչը շարժող մեխանիզմ, մյուսը՝ էլեկտրոնային միացում, որը կառավարում է այս մեխանիզմը։

Մշակվել են արևի հետագծման մի շարք մեթոդներ: Դրանցից մեկը հիմնված է բևեռային առանցքի 11-ին զուգահեռ պահարանի վրա արևային բջիջների տեղադրման վրա: Հնարավոր է, որ դուք լսել եք նմանատիպ սարքերի մասին, որոնք կոչվում են հասարակածային հետևման համակարգեր: Սա հայտնի տերմին է, որն օգտագործվում է աստղագետների կողմից:

Երկրի պտույտի շնորհիվ մեզ թվում է, թե Արևը շարժվում է երկնքով։ Եթե ​​հաշվի առնեինք Երկրի այս պտույտը, Արեգակը, պատկերավոր ասած, «կկանգներ»։ Հասարակածային հետևման համակարգը գործում է նույն ձևով: Ունի Երկրի բևեռային առանցքին զուգահեռ պտտվող առանցք։

Եթե ​​դրան ամրացնեք արևային մարտկոցներ և պտտեք դրանք հետ ու առաջ, ապա կստանաք Երկրի պտույտի իմիտացիա (նկ. 1):

Առանցքի թեքության անկյունը (բևեռային անկյունը) որոշվում է աշխարհագրական դիրքով և համապատասխանում է այն վայրի լայնությանը, որտեղ տեղադրված է սարքը: Ենթադրենք, դուք ապրում եք հյուսիսային 40°-ին համապատասխան տարածքում։ w. Այնուհետև հետևող սարքի առանցքը պտտվելու է հորիզոնի նկատմամբ 40° անկյան տակ (Հյուսիսային բևեռում այն ​​ուղղահայաց է Երկրի մակերեսին, նկ. 2):

Արեգակնային բջիջները պտտելով դեպի արևելք կամ արևմուտք այս թեքված առանցքի շուրջը նմանակում է արևի շարժումը երկնքում: Եթե ​​արեգակնային բջիջները պտտենք Երկրի պտույտի անկյունային արագությամբ, ապա կարող ենք ամբողջովին «կանգնեցնել» Արեգակը։

Այս ռոտացիան իրականացվում է մեխանիկական հետևորդ համակարգով: Արեգակնային բջիջները առանցքի շուրջ պտտելու համար անհրաժեշտ է շարժիչ: Արեգակի ամենօրյա շարժման ցանկացած պահի արևային վահանակների հարթությունն այժմ ուղղահայաց կլինի արևի ճառագայթների ուղղությանը:

Հետևող սարքի էլեկտրոնային հատվածը վարող մեխանիզմին տեղեկատվություն է տրամադրում Արեգակի դիրքի մասին։ Էլեկտրոնային հրամանով վահանակը տեղադրվում է ցանկալի ուղղությամբ: Հենց որ արևը շարժվի դեպի արևմուտք, էլեկտրոնային կարգավորիչը կգործարկի էլեկտրական շարժիչը, մինչև նորից վերականգնվի վահանակի ցանկալի ուղղությունը դեպի արևը:

Մեր հետևող սարքի նորույթը կայանում է ոչ միայն արևային մարտկոցների կողմնորոշման մեջ դեպի արև, այլև այն, որ դրանք սնուցում են հսկիչ էլեկտրոնային «ուղեղը»: Սա ձեռք է բերվում սարքի դիզայնի և էլեկտրական բնութագրերի եզակի համադրության շնորհիվ:

Եկեք նախ դիտարկենք սարքի նախագծման առանձնահատկությունները՝ հղում կատարելով Նկ. 3. Արևային մարտկոցը բաղկացած է երկու պանելներից, որոնք պարունակում են յուրաքանչյուրը երեք տարր, որոնք միացված են հաջորդաբար և տեղադրված են թափանցիկ պլաստիկ պատյանի հարթությունների վրա։ Վահանակները միացված են զուգահեռաբար:

Այս վահանակները տեղադրված են միմյանց նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ: Արդյունքում, մոդուլներից առնվազն մեկը մշտապես լուսավորված կլինի արևի կողմից (ենթարկված ստորև քննարկված սահմանափակումներին):

Նախ, հաշվի առեք այն դեպքը, երբ ամբողջ սարքը գտնվում է այնպես, որ վահանակների կողմից ձևավորված անկյան բիսեկտորն ուղղված լինի հենց արևի կողմը: Այս դեպքում յուրաքանչյուր վահանակ թեքված է արեգակի նկատմամբ 45° անկյան տակ (նկ. 4) և արտադրում է էլեկտրական էներգիա:

Եթե ​​սարքը պտտեք 45° դեպի աջ, ապա աջ վահանակը կզբաղեցնի զուգահեռ դիրք, իսկ ձախը՝ ուղղահայաց արևի ճառագայթներին: Հիմա միայն ձախ վահանակն է էներգիա արտադրում, աջը անգործուն է։

Եկեք սարքը պտտենք ևս 45°: Լույսը շարունակում է հարվածել ձախ վահանակին, բայց 45° անկյան տակ: Ինչպես նախկինում, աջ կողմը լուսավորված չէ և, հետևաբար, ոչ մի ուժ չի առաջացնում:

Դուք կարող եք կրկնել նմանատիպ ռոտացիա դեպի ձախ կողմը, մինչդեռ աջ վահանակը էներգիա կստեղծի, իսկ ձախը կմնա անգործուն: Ամեն դեպքում, գոնե մեկ մարտկոցը էլեկտրաէներգիա է արտադրում։ Քանի որ պանելները միացված են զուգահեռաբար, սարքը միշտ էլեկտրաէներգիա է արտադրելու։ Մեր փորձի ժամանակ մոդուլը պտտվել է 180°-ով:

Այսպիսով, եթե որոշակի սարքը ամրագրված է այնպես, որ վահանակների միացումն ուղղված լինի դեպի կեսօրվա արևը, արևային մարտկոցի ելքը միշտ էլ էլեկտրական լարման կստեղծի, անկախ երկնքում արևի դիրքից: Լուսաբացից մինչև մայրամուտ սարքի որոշ հատված կլուսավորվի արևով։ Հիանալի է, բայց ինչու՞ այս ամենը: Այժմ դուք կիմանաք:

Երկնքում արևի շարժմանը հետևելու համար էլեկտրոնային կառավարման սխեման պետք է կատարի երկու գործառույթ. Առաջին հերթին նա պետք է որոշի, թե արդյոք ընդհանրապես հետևելու կարիք կա։ Էլեկտրական շարժիչի վրա էներգիայի վատնումն անիմաստ է, եթե արևի լույսը բավարար չէ, օրինակ՝ մառախուղ կամ ամպամածություն: Սա այն նպատակն է, որի համար առաջին հերթին անհրաժեշտ է վերը նկարագրված սարքը:

Դրա գործողության սկզբունքը հասկանալու համար եկեք դիմենք Նկ. 3. Եկեք նախ կենտրոնանանք ռելե RL 1-ի վրա: Հետագա քննարկումը պարզեցնելու համար ենթադրենք, որ տրանզիստոր Q1-ը գտնվում է հագեցվածության մեջ (հաղորդող հոսանք), իսկ տրանզիստոր Q2-ը չկա:

Ռելե RL 1-ը շղթայի տարր է, որն արձագանքում է դրա միջով անցնող հոսանքին: Ռելեը պարունակում է մետաղալարերի կծիկ, որի մեջ էլեկտրական հոսանքի էներգիան վերածվում է մագնիսական դաշտի էներգիայի։ Դաշտի ուժգնությունը ուղիղ համեմատական ​​է կծիկի միջով անցնող հոսանքին:

Երբ հոսանքն ավելանում է, գալիս է մի պահ, երբ դաշտի ուժգնությունն այնքան է մեծանում, որ ռելեի խարիսխը ձգվում է դեպի ոլորուն միջուկը, և ռելեի կոնտակտները փակվում են: Այս պահը համապատասխանում է այսպես կոչված ռելեի արձագանքման շեմին:

Այժմ պարզ է, թե ինչու է ռելեն օգտագործվում արեգակնային ճառագայթման շեմային ինտենսիվությունը չափելու համար՝ օգտագործելով արևային մարտկոցներ: Ինչպես հիշում եք, արևային մարտկոցի հոսանքը կախված է լույսի ինտենսիվությունից: Մեր միացումում իրականում կան երկու արևային մարտկոցներ, որոնք միացված են ռելեին, և քանի դեռ նրանք չեն առաջացնում հոսանք, որը գերազանցում է գործող շեմը, ռելեը չի միանում: Այսպիսով, անկման լույսի քանակն է որոշում արձագանքման շեմը:

Եթե ​​հոսանքը մի փոքր պակաս է նվազագույն արժեքից, ապա միացումը չի աշխատում: Ռելեն և արևային մարտկոցն ընտրված են այնպես, որ ռելեն ակտիվանա, երբ լույսի ինտենսիվությունը հասնում է առավելագույն արժեքի 60%-ին:

Ահա թե ինչպես է լուծվում հետագծման համակարգի առաջին խնդիրը՝ արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվության մակարդակի որոշումը։ Փակ ռելեի կոնտակտները միացնում են էլեկտրական շարժիչը, և համակարգը սկսում է կողմնորոշվել դեպի արևը:

Այժմ մենք գալիս ենք հաջորդ առաջադրանքին, այն է՝ գտնել արևային մարտկոցի ճշգրիտ կողմնորոշումը դեպի արև: Դա անելու համար եկեք վերադառնանք Q1 և Q2 տրանզիստորներին:

Տրանզիստորի Q1 կոլեկտորային շղթայում կա ռելե: Ռելեը միացնելու համար անհրաժեշտ է կարճ միացնել Q1 տրանզիստորը: Resistor R1-ը սահմանում է կողմնակալության հոսանքը, որը միացնում է Q1 տրանզիստորը:

Տրանզիստոր Q2-ը ներկայացնում է ֆոտոտրանզիստոր, որի բազային շրջանը լուսավորված է լույսով (սովորական տրանզիստորներում էլեկտրական ազդանշան է կիրառվում բազայի վրա): Ֆոտոտրանզիստորի կոլեկտորային հոսանքն ուղիղ համեմատական ​​է լույսի ինտենսիվությանը:

Resistor R1-ը, բացի Q1 տրանզիստորի կողմնակալության հոսանքը սահմանելուց, օգտագործվում է նաև որպես տրանզիստորի Q2 բեռ: Երբ Q2 տրանզիստորի հիմքը լուսավորված չէ լույսով, չկա կոլեկտորի հոսանք, և R1 ռեզիստորի միջով ամբողջ հոսանքը հոսում է բազայի միջով՝ հագեցնելով Q1 տրանզիստորը:

Երբ ֆոտոտրանզիստորի լուսավորությունը մեծանում է, կոլեկտորային հոսանքը սկսում է հոսել, որը հոսում է միայն R1 ռեզիստորի միջով: Համաձայն Օհմի օրենքի՝ ֆիքսված ռեզիստորի միջոցով /?1 հոսանքի ավելացումը հանգեցնում է դրա վրա լարման անկման ավելացմանը։ Այսպիսով, Q2-ի կոլեկտորի լարումը նույնպես փոխվում է:

Երբ այս լարումը իջնի 0,7 Վ-ից ցածր, տեղի կունենա կանխատեսված երևույթը. Q1-ը կկորցնի կողմնակալությունը, քանի որ այն պահանջում է առնվազն 0,7 Վ բազային հոսանքը հոսելու համար: Տրանզիստոր Q1-ը կդադարի հոսանք վարել, ռելե RL1-ը կանջատվի և նրա կոնտակտները կբացվեն:

Գործողության այս ռեժիմը տեղի կունենա միայն այն դեպքում, երբ տրանզիստոր Q2-ը ուղղված է ուղիղ դեպի արևը: Այս դեպքում արևի ճշգրիտ կողմնորոշման որոնումը դադարում է ռելեի կոնտակտներով շարժիչի էլեկտրամատակարարման սխեմայի բացման պատճառով: Այժմ արևային մարտկոցն ուղղակիորեն ուղղված է դեպի արևը։

Երբ արևը թողնում է Q2 տրանզիստորի տեսադաշտը, տրանզիստորը

Q1-ը միացնում է ռելեը, և մեխանիզմը նորից սկսում է շարժվել: Եվ արևը նորից գտնում է իրեն: Որոնումը կրկնվում է բազմիցս, երբ արևը շարժվում է երկնքով օրվա ընթացքում:

Երեկոյան լույսի ինտենսիվությունը նվազում է։ Արևային մարտկոցն այլևս չի կարող բավարար էներգիա արտադրել էլեկտրոնային համակարգը սնուցելու համար, և ռելեի կոնտակտները բացվում են վերջին անգամ: Հաջորդ օրը վաղ առավոտյան արևը լուսավորում է հետևող համակարգի մարտկոցը դեպի արևելք, և շրջանի աշխատանքը նորից սկսվում է:

Նմանապես, ռելեի կոնտակտները բացվում են, եթե վատ եղանակի պատճառով լուսավորությունը նվազում է: Ենթադրենք, օրինակ, առավոտյան եղանակը լավ է, և հետևելու համակարգը սկսում է աշխատել։ Այնուամենայնիվ, կեսօրին երկինքը սկսեց մռայլ դառնալ, և լուսավորության նվազումը հանգեցրեց, որ հետևող համակարգը դադարեցրեց աշխատանքը մինչև երկինքը նորից մաքրվի կեսօրից հետո, և գուցե հաջորդ օրը: Ամեն անգամ, երբ դա տեղի ունենա, հետևելու համակարգը միշտ պատրաստ է վերսկսելու աշխատանքը:

Հետևող սարք պատրաստելը բավականին պարզ է, քանի որ մասերի զգալի մասը պատրաստված է օրգանական ապակուց։

Այնուամենայնիվ, շատ կարևոր կետ է արևային մարտկոցների և ռելեների բնութագրերի համաձայնեցումը: Անհրաժեշտ է ընտրել տարրեր, որոնք առաջացնում են 80 մԱ հոսանք արեգակնային ճառագայթման առավելագույն ինտենսիվության դեպքում: Ընտրությունը կարող է կատարվել թեստավորման միջոցով։ Ես պարզեցի, որ կիսալուսնի բջիջները միջինում արտադրում են մոտ 80 մԱ հոսանք: Հետևաբար, բոլոր տեսակի տարրերից, որոնք վաճառվում են, ես օգտագործել եմ այս տարրերը իմ սարքի համար:

Երկու արևային մարտկոցներն էլ դիզայնով նման են: Յուրաքանչյուրը պարունակում է երեք տարր, որոնք միացված են հաջորդաբար և կցվում են 10x10 սմ2 չափի պլեքսիգլասի թիթեղներին։ Տարրերը մշտապես ենթարկվելու են շրջակա միջավայրի ազդեցությանը, ուստի անհրաժեշտ է նրանց համար ապահովել պաշտպանական միջոցներ։

Լավ կլինի անել հետեւյալը. Ավարտված մարտկոցը տեղադրեք հարթ մետաղական մակերեսի վրա տեղադրված պլեքսիգլաս ափսեի վրա: Մարտկոցի վերին մասը ծածկեք Mylar թաղանթի համեմատաբար հաստ (0,05-0,1 մմ) շերտով: Ստացված կառուցվածքը մանրակրկիտ տաքացրեք փչակով, որպեսզի պլաստիկ մասերը հալվեն և զոդվեն:

Զգույշ եղեք դա անելիս: Եթե ​​պլեքսիգլասի ափսեը տեղադրեք բավականաչափ հարթ մակերեսի վրա կամ այն ​​գերտաքացնեք, այն կարող է շեղվել: Ամեն ինչ պետք է նման լինի խորոված պանրով սենդվիչ պատրաստելուն։

Ավարտելուց հետո ստուգեք, որ կնիքը ամուր է, հատկապես արևային մարտկոցների եզրերին: Հնարավոր է, որ ձեզ անհրաժեշտ լինի թեթևակի սեղմել Dacron-ի եզրերը, քանի դեռ այն տաք է:

Վահանակները բավականաչափ սառչելուց հետո դրանք կպցրեք իրար, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 5 և միացրեք դրանք զուգահեռաբար: Մի մոռացեք, որ սարքը հավաքելուց առաջ կպցրեք լարերը դեպի մարտկոցները:

Դիզայնի հաջորդ կարևոր տարրը ռելեն է: Գործնականում ռելեը կծիկ է, որը փաթաթված է փոքրիկ եղեգի կոնտակտի շուրջ:

Ռելեի ոլորումը բաղկացած է թիվ 36 էմալապատ պղնձե մետաղալարի 420 պտույտից, որը փաթաթված է շրջանակի շուրջը, որը բավականաչափ փոքր է, որպեսզի համապատասխանի եղեգի կոնտակտը միջամտության հետ: Որպես շրջանակ օգտագործել եմ կոկտեյլի ծղոտ: Եթե ​​դուք շոշափում եք ծղոտի ծայրերը տաք դանակի շեղբով, կստեղծվեն շրջանակի այտեր, որոնք պաշտպանում են ոլորուն եզրերի վրայով սահելուց: Ոլորման ընդհանուր դիմադրությունը պետք է լինի 20-30 ohms: Տեղադրեք եղեգի անջատիչը շրջանակի մեջ և ամրացրեք այն մի կաթիլ սոսինձով:

Այնուհետև միացրեք տրանզիստոր Q1-ը և ռեզիստորը R1 ռելեին: Առանց Q2 տրանզիստորը միացնելու, սնուցեք արևային մարտկոցներից և ստուգեք շղթայի աշխատանքը:

Եթե ​​ամեն ինչ ճիշտ է աշխատում, ռելեը պետք է ակտիվանա, երբ արևի լույսի ինտենսիվությունը կազմում է ամբողջ ինտենսիվության 60%-ը: Դա անելու համար պարզապես կարելի է արեգակնային մարտկոցների մակերեսի 40%-ը ծածկել անթափանց նյութով, օրինակ՝ ստվարաթուղթով։

Կախված եղեգի անջատիչի որակից, կարող են լինել որոշ շեղումներ իդեալական արժեքից: Ընդունելի է ռելլեն սկսել հնարավոր առավելագույն արժեքի 50-75% լույսի ինտենսիվությամբ: Մյուս կողմից, եթե դուք չեք համապատասխանում այս սահմաններին, դուք պետք է փոխեք կա՛մ ռելեի ոլորման պտույտների քանակը, կա՛մ արևային մարտկոցի հոսանքը:

Ռելեի ոլորման պտույտների քանակը պետք է փոխվի հետևյալ կանոնի համաձայն. Եթե ​​ռելեն ավելի վաղ է աշխատում, պտույտների թիվը պետք է կրճատվի, եթե ավելի ուշ՝ ավելացվի: Եթե ​​ցանկանում եք փորձարկել արեգակնային մարտկոցի հոսանքը փոխելու հետ կապված, միացրեք շունտային ռեզիստորը դրան:

Այժմ միացրեք Q2 ֆոտոտրանզիստորը միացումին: Այն պետք է տեղադրվի լուսակայուն պատյանում, հակառակ դեպքում այն ​​ճիշտ չի աշխատի: Դա անելու համար վերցրեք մոտ 2,5 սմ երկարությամբ պղնձե կամ ալյումինե խողովակ և տրանզիստորի պատյանի տրամագծին համապատասխանող տրամագիծ:

Խողովակի մի ծայրը պետք է հարթեցվի այնպես, որ մնա 0,8 մմ լայնությամբ բացվածք: Միացրեք խողովակը տրանզիստորին: Ավարտված կառավարման սխեման, որը պարունակում է Q1, Q2, R1 և RL 1 տարրեր, լցված է հեղուկ ռետինով, կնքման նպատակով:

Սարքից դուրս են գալիս չորս կրիչներ՝ երկուսը ռելեի կոնտակտներից, երկուսը արևային մարտկոցներից: Հեղուկ ռետին լցնելու համար օգտագործեք հաստ թղթից պատրաստված ձև (օրինակ՝ բացիկ): Այն պատրաստելու համար թղթի թերթիկը փաթաթեք մատիտի շուրջը և ամրացրեք թուղթը, որպեսզի այն չբացվի: Այն բանից հետո, երբ պոլիմերի շերտը գծապատկերի շուրջը չորանա, հեռացրեք թղթե ձևանմուշը:

Հետևող սարքը բավականին պարզ է գործել: Նախ, հավաքեք պարզ հետևելու մեխանիզմ:

Տեղադրեք ձեր մարտկոցը պտտվող առանցքի վրա: Դուք կարող եք մարտկոցը տեղադրել համապատասխան շրջանակի վրա, այնուհետև շրջանակն ամրացնել խողովակին, օգտագործելով շփման կամ գլան առանցքակալներ: Այնուհետև տեղադրեք փոխանցումատուփով շարժիչ՝ շրջանակն իր առանցքի շուրջը պտտելու համար: Դա կարելի է անել բազմաթիվ ձևերով:

Քանի որ ռելեը կատարում է միայն միացման և անջատման գործառույթները էլեկտրոնային միացումում, անհրաժեշտ է ունենալ էլէկտրաշարժիչի ռոտացիոն լարումը փոխող տարրեր։ Սա պահանջում է սահմանային անջատիչներ, որոնք տեղակայված են շրջանակի ծայրահեղ դիրքերում: Նրանք միացված են ըստ Նկ. 6.

Նկարից երևում է, որ սա բևեռականության անջատիչի պարզ սխեման է, երբ էլեկտրականությունը միացված է, էլեկտրական շարժիչը սկսում է պտտվել: Դրա պտտման ուղղությունը կախված է էներգիայի աղբյուրի բևեռականությունից:

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման պահին բևեռականության անջատման ռելե RL1 2) չի գործում, քանի որ դրա ոլորուն էլեկտրամատակարարման սխեման կոտրված է սովորաբար բաց կոնտակտներով: Էլեկտրական շարժիչը պտտում է շրջանակը դեպի թիվ 1 սահմանային անջատիչը: Այս անջատիչը տեղադրված է այնպես, որ շրջանակը հենվում է դրա վրա միայն իր պտտման ծայրահեղ դիրքում:

Երբ այս անջատիչը փակ է, ակտիվանում է ռելե RL 1, որը փոխում է էլեկտրական շարժիչի մատակարարման լարման բևեռականությունը, և վերջինս սկսում է պտտվել հակառակ ուղղությամբ: Թեև թիվ 1 վերջնական կոնտակտը կրկին բացվում է, ռելեը մնում է միացված՝ իր կոնտակտների փակ լինելու պատճառով:

Երբ շրջանակը սեղմում է թիվ 2 սահմանային անջատիչը, RL 1 ռելեի հոսանքի միացումը բացվում է և ռելեն անջատվում է: Շարժիչի պտտման ուղղությունը կրկին փոխվում է, և երկնքի հետագծումը շարունակվում է:

Ցիկլը ընդհատվում է միայն արեգակնային ճառագայթման մոնիտորինգի սխեմայից եղեգի ռելե RL 1-ով, որը վերահսկում է էլեկտրական շարժիչի էլեկտրամատակարարման սխեման: Այնուամենայնիվ, ռելե RL 1-ը ցածր հոսանքի սարք է և չի կարող ուղղակիորեն միացնել շարժիչի հոսանքը: Այսպիսով, եղեգի ռելեն անջատում է օժանդակ ռելեը, որը կառավարում է էլեկտրական շարժիչը, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 6.

Հետագծման համակարգի արևային մարտկոցները պետք է տեղակայվեն պտտման մեխանիզմի մոտ։ Դրանց թեքության անկյունը պետք է համընկնի բևեռային առանցքի թեքության անկյան հետ, իսկ մարտկոցների միացումը պետք է ուղղված լինի դեպի կեսօրվա արևը։ Էլեկտրոնային մոդուլը ուղղակիորեն միացված է պտտվող սարքին: Կողմնորոշեք ֆոտոտրանզիստորի ծածկույթի ճեղքը բևեռային առանցքին զուգահեռ: Սա հաշվի է առնում հորիզոնից վերև արևի դիրքի սեզոնային փոփոխությունները:

Մասերի ցանկ

Q1—2N2222, տրանզիստոր

Q2 — FPT-100, ֆոտոտրանզիստոր

R1-1000 Օմ, ռեզիստոր

RL1 - ռելե (տես տեքստը)

6 սիլիկոնային արևային մարտկոցներ, որոնցից յուրաքանչյուրը արտադրում է 80 մԱ հոսանք

Գրականություն՝ Byers T. 20 նմուշներ արևային մարտկոցներով՝ Per. Անգլերենից - Մ.: Միր, 1988:

Մինչ այժմ արևային մարտկոցները շահագործելիս բավարարվում էինք արևի լույսի ընդհանուր ցրմամբ։ Ճիշտ է, հաշվի են առնվել որոշ սեզոնային փոփոխություններ, ինչպես նաև օրվա ժամը (կողմնորոշումը արևելք-արևմուտք ուղղությամբ)։ Այնուամենայնիվ, արևային մարտկոցները գտնվելուց հետո քիչ թե շատ ֆիքսված մնացին իրենց աշխատանքային դիրքում: Որոշ դեպքերում մենք նույնիսկ մեծ նշանակություն չէինք տալիս դրան՝ մոտավորապես ուղղելով մարտկոցը արևի ուղղությամբ։

Այնուամենայնիվ, փորձից հայտնի է, որ արևային մարտկոցները առավելագույն էներգիա են արտադրում միայն այն դեպքում, երբ դրանք տեղակայված են արևի ճառագայթների ուղղությանը ճիշտ ուղղահայաց դիրքով, և դա կարող է տեղի ունենալ միայն օրական մեկ անգամ: Մնացած ժամանակ արևային մարտկոցների արդյունավետությունը 10%-ից պակաս է:

Ենթադրենք՝ կարողացա՞ք հետևել Արևի դիրքին երկնքում: Այլ կերպ ասած, ի՞նչ կլիներ, եթե ցերեկը պտտեք արևային մարտկոցը այնպես, որ այն միշտ ուղղված լինի արևի կողմը: Պարզապես փոխելով այս պարամետրը, դուք կբարձրացնեք արևային մարտկոցների ընդհանուր թողարկումը մոտավորապես 40%-ով, ինչը կազմում է արտադրված էներգիայի գրեթե կեսը: Սա նշանակում է, որ 4 ժամվա օգտակար արեգակնային ինտենսիվությունը ավտոմատ կերպով վերածվում է գրեթե 6 ժամի։Արևին հետևելը ամենևին էլ դժվար չէ։

Հետևող սարքի շահագործման սկզբունքը

Հետևող սարքը բաղկացած է երկու մասից. Դրանցից մեկը միավորում է արևային ճառագայթման ընդունիչը շարժող մեխանիզմ, մյուսը՝ էլեկտրոնային միացում, որը կառավարում է այս մեխանիզմը։

Մշակվել են արևի հետագծման մի շարք մեթոդներ: Դրանցից մեկը հիմնված է բևեռային առանցքին զուգահեռ պահարանի վրա արևային բջիջների տեղադրման վրա: Դուք հավանաբար լսել եք նմանատիպ սարքերի մասին, որոնք կոչվում են հասարակածային հետևման համակարգեր: Սա հայտնի տերմին է, որն օգտագործվում է աստղագետների կողմից:

Երկրի պտույտի շնորհիվ մեզ թվում է, թե Արևը շարժվում է երկնքով։ Եթե ​​հաշվի առնեինք Երկրի այս պտույտը, Արեգակը, պատկերավոր ասած, «կկանգներ»։

Հասարակածային հետևման համակարգը գործում է նույն ձևով: Ունի Երկրի բևեռային առանցքին զուգահեռ պտտվող առանցք։

Եթե ​​դրան ամրացնեք արևային մարտկոցներ և պտտեք դրանք հետ ու առաջ, ապա կստանաք Երկրի պտույտի իմիտացիա (նկ. 1): Երկրի պտտման առանցքի հետ հավասարեցված առանցք:

Առանցքի թեքության անկյունը (բևեռային անկյունը) որոշվում է աշխարհագրական դիրքով և համապատասխանում է այն վայրի լայնությանը, որտեղ տեղադրված է սարքը: Ենթադրենք, դուք ապրում եք մի տարածքում, որը համապատասխանում է 40°N լայնությանը: Այնուհետև հետևող սարքի առանցքը պտտվելու է հորիզոնի նկատմամբ 40° անկյան տակ (Հյուսիսային բևեռում այն ​​ուղղահայաց է Երկրի մակերեսին (նկ. 2):


Նկ.2

Արեգակնային բջիջները պտտելով դեպի արևելք կամ արևմուտք այս թեքված առանցքի շուրջը նմանակում է արևի շարժումը երկնքում: Եթե ​​արեգակնային բջիջները պտտենք Երկրի պտույտի անկյունային արագությամբ, ապա կարող ենք ամբողջովին «կանգնեցնել» Արեգակը։

Այս ռոտացիան իրականացվում է մեխանիկական հետևորդ համակարգով: Արեգակնային բջիջները առանցքի շուրջ պտտելու համար անհրաժեշտ է շարժիչ: Արեգակի ամենօրյա շարժման ցանկացած պահի արևային վահանակների հարթությունն այժմ ուղղահայաց կլինի արևի ճառագայթների ուղղությանը:

Հետևող սարքի էլեկտրոնային հատվածը վարող մեխանիզմին տեղեկատվություն է տրամադրում Արեգակի դիրքի մասին։ Էլեկտրոնային հրամանով վահանակը տեղադրվում է ցանկալի ուղղությամբ: Հենց որ արևը շարժվի դեպի արևմուտք, էլեկտրոնային կարգավորիչը կգործարկի էլեկտրական շարժիչը, մինչև նորից վերականգնվի վահանակի ցանկալի ուղղությունը դեպի արևը:

Հետևող սարքի բնութագրերը

Մեր հետևող սարքի նորույթը կայանում է ոչ միայն արևային մարտկոցների կողմնորոշման մեջ դեպի արև, այլև այն, որ դրանք սնուցում են հսկիչ էլեկտրոնային «ուղեղը»: Սա ձեռք է բերվում սարքի դիզայնի և էլեկտրական բնութագրերի եզակի համադրության շնորհիվ:

Եկեք նախ դիտարկենք սարքի նախագծման առանձնահատկությունները՝ հղում կատարելով Նկ. 3.


Նկ.3

Արևային մարտկոցը բաղկացած է երկու պանելներից, որոնք պարունակում են յուրաքանչյուրը երեք տարր, որոնք միացված են հաջորդաբար և տեղադրված են թափանցիկ պլաստմասե պատյանների հարթությունների վրա: Վահանակները միացված են զուգահեռաբար:

Այս վահանակները տեղադրված են միմյանց նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ: Արդյունքում, մոդուլներից առնվազն մեկը մշտապես լուսավորված կլինի արևի կողմից (ենթարկված ստորև քննարկված սահմանափակումներին):

Նախ, հաշվի առեք այն դեպքը, երբ ամբողջ սարքը գտնվում է այնպես, որ վահանակների կողմից ձևավորված անկյան բիսեկտորն ուղղված լինի հենց արևի կողմը: Այս դեպքում յուրաքանչյուր վահանակ թեքված է արեգակի նկատմամբ 45° անկյան տակ (նկ. 4) և արտադրում է էլեկտրական էներգիա:


Նկ.4

Եթե ​​սարքը պտտեք 45° դեպի աջ, ապա աջ վահանակը կզբաղեցնի զուգահեռ դիրք, իսկ ձախը՝ ուղղահայաց արևի ճառագայթներին: Հիմա միայն ձախ վահանակն է էներգիա արտադրում, աջը անգործուն է։

Եկեք սարքը պտտենք ևս 45°: Լույսը շարունակում է հարվածել ձախ վահանակին, բայց 45° անկյան տակ: Ինչպես նախկինում, աջ կողմը լուսավորված չէ և, հետևաբար, ոչ մի ուժ չի առաջացնում:

Դուք կարող եք կրկնել նմանատիպ ռոտացիա դեպի ձախ կողմը, մինչդեռ աջ վահանակը էներգիա կստեղծի, իսկ ձախը կմնա անգործուն: Ամեն դեպքում, գոնե մեկ մարտկոցը էլեկտրաէներգիա է արտադրում։ Քանի որ պանելները միացված են զուգահեռաբար, սարքը միշտ էլեկտրաէներգիա է արտադրելու։ Մեր փորձի ժամանակ մոդուլը պտտվել է 180°-ով:

Այսպիսով, եթե որոշակի սարքը ամրագրված է այնպես, որ վահանակների միացումն ուղղված լինի դեպի կեսօրվա արևը, արևային մարտկոցի ելքը միշտ էլ էլեկտրական լարման կստեղծի, անկախ երկնքում արևի դիրքից: Լուսաբացից մինչև մայրամուտ սարքի որոշ հատված կլուսավորվի արևով։

Հիանալի է, բայց ինչու՞ այս ամենը: Այժմ դուք կիմանաք:

Արևի հետևման էլեկտրոնային համակարգ

Երկնքում արևի շարժմանը հետևելու համար էլեկտրոնային կառավարման սխեման պետք է կատարի երկու գործառույթ. Առաջին հերթին նա պետք է որոշի, թե արդյոք ընդհանրապես հետևելու կարիք կա։ Էլեկտրական շարժիչի վրա էներգիայի վատնումն անիմաստ է, եթե արևի լույսը բավարար չէ, օրինակ՝ մառախուղ կամ ամպամածություն: Սա այն նպատակն է, որի համար առաջին հերթին անհրաժեշտ է վերը նկարագրված սարքը:

Դրա գործողության սկզբունքը հասկանալու համար եկեք դիմենք Նկ. 3. Նախ, եկեք կենտրոնացնենք մեր ուշադրությունը ռելե RL1-ի վրա: Հետագա քննարկումը պարզեցնելու համար ենթադրենք, որ Q1 տրանզիստորը գտնվում է հագեցվածության մեջ (հաղորդող հոսանք), իսկ տրանզիստոր Q2-ը չկա:

Ռելե RL1-ը շղթայի տարր է, որն արձագանքում է դրա միջով հոսող հոսանքին: Ռելեը պարունակում է մետաղալարերի կծիկ, որի մեջ էլեկտրական հոսանքի էներգիան վերածվում է մագնիսական դաշտի էներգիայի։ Դաշտի ուժգնությունը ուղիղ համեմատական ​​է կծիկի միջով անցնող հոսանքին:

Երբ հոսանքն ավելանում է, գալիս է մի պահ, երբ դաշտի ուժգնությունն այնքան է մեծանում, որ ռելեի խարիսխը ձգվում է դեպի ոլորուն միջուկը, և ռելեի կոնտակտները փակվում են: Այս պահը համապատասխանում է այսպես կոչված ռելեի արձագանքման շեմին:

Այժմ պարզ է, թե ինչու է ռելեն օգտագործվում արեգակնային ճառագայթման շեմային ինտենսիվությունը չափելու համար՝ օգտագործելով արևային մարտկոցներ: Ինչպես հիշում եք, արևային մարտկոցի հոսանքը կախված է լույսի ինտենսիվությունից: Մեր միացումում իրականում կան երկու արևային մարտկոցներ, որոնք միացված են ռելեին, և քանի դեռ նրանք չեն առաջացնում հոսանք, որը գերազանցում է գործող շեմը, ռելեը չի միանում: Այսպիսով, անկման լույսի քանակն է որոշում արձագանքման շեմը:

Եթե ​​հոսանքը մի փոքր պակաս է նվազագույն արժեքից, ապա միացումը չի աշխատում: Ռելեն և արևային մարտկոցն ընտրված են այնպես, որ ռելեն ակտիվանա, երբ լույսի ինտենսիվությունը հասնում է առավելագույն արժեքի 60%-ին:

Ահա թե ինչպես է լուծվում հետագծման համակարգի առաջին խնդիրը՝ արեգակնային ճառագայթման ինտենսիվության մակարդակի որոշումը։ Փակ ռելեի կոնտակտները միացնում են էլեկտրական շարժիչը, և համակարգը սկսում է կողմնորոշվել դեպի արևը:

Այժմ մենք գալիս ենք հաջորդ առաջադրանքին, այն է՝ գտնել արևային մարտկոցի ճշգրիտ կողմնորոշումը դեպի արև: Դա անելու համար եկեք վերադառնանք Q1 և Q2 տրանզիստորներին:

Տրանզիստորի Q1 կոլեկտորային շղթայում կա ռելե: Ռելեը միացնելու համար անհրաժեշտ է կարճ միացնել Q1 տրանզիստորը: Resistor /?1 սահմանում է կողմնակալության հոսանքը, որը բացում է Q1 տրանզիստորը:

Տրանզիստոր Q2-ը ներկայացնում է ֆոտոտրանզիստոր, որի բազային շրջանը լուսավորված է լույսով (սովորական տրանզիստորներում էլեկտրական ազդանշան է կիրառվում բազայի վրա): Ֆոտոտրանզիստորի կոլեկտորային հոսանքն ուղիղ համեմատական ​​է լույսի ինտենսիվությանը:

Resistor R1-ը, բացի Q1 տրանզիստորի կողմնակալության հոսանքը սահմանելուց, օգտագործվում է նաև որպես տրանզիստորի Q2 բեռ: Երբ Q2 տրանզիստորի հիմքը լուսավորված չէ լույսով, չկա կոլեկտորի հոսանք, և R1 ռեզիստորի միջով ամբողջ հոսանքը հոսում է բազայի միջով՝ հագեցնելով Q1 տրանզիստորը:

Երբ ֆոտոտրանզիստորի լուսավորությունը մեծանում է, կոլեկտորային հոսանքը սկսում է հոսել, որը հոսում է միայն R1 ռեզիստորի միջով: Օհմի օրենքի համաձայն, R1 ֆիքսված ռեզիստորի միջոցով հոսանքի ավելացումը հանգեցնում է դրա վրա լարման անկման ավելացմանը: Այսպիսով, Q2-ի կոլեկտորի լարումը նույնպես փոխվում է:

Երբ այս լարումը իջնի 0,7 Վ-ից ցածր, տեղի կունենա կանխատեսված երևույթը. Q1-ը կկորցնի կողմնակալությունը, քանի որ այն պահանջում է առնվազն 0,7 Վ բազային հոսանքը հոսելու համար: Տրանզիստոր Q1-ը կդադարի հոսանք վարել, ռելե RL1-ը կանջատվի և նրա կոնտակտները կբացվեն:

Գործողության այս ռեժիմը տեղի կունենա միայն այն դեպքում, երբ տրանզիստոր Q2-ը ուղղված է ուղիղ դեպի արևը: Այս դեպքում արևի ճշգրիտ կողմնորոշման որոնումը դադարում է ռելեի կոնտակտներով շարժիչի էլեկտրամատակարարման սխեմայի բացման պատճառով: Այժմ արևային մարտկոցն ուղղակիորեն ուղղված է դեպի արևը։

Երբ արևը թողնում է Q2 տրանզիստորի տեսադաշտը, տրանզիստորը

Q1-ը միացնում է ռելեը, և մեխանիզմը նորից սկսում է շարժվել: Եվ արևը նորից գտնում է իրեն: Որոնումը կրկնվում է բազմիցս, երբ արևը շարժվում է երկնքով օրվա ընթացքում:

Երեկոյան լույսի ինտենսիվությունը նվազում է։ Արևային մարտկոցն այլևս չի կարող բավարար էներգիա արտադրել էլեկտրոնային համակարգը սնուցելու համար, և ռելեի կոնտակտները բացվում են վերջին անգամ: Հաջորդ օրը վաղ առավոտյան արևը լուսավորում է հետևող համակարգի մարտկոցը դեպի արևելք, և շրջանի աշխատանքը նորից սկսվում է:

Նմանապես, ռելեի կոնտակտները բացվում են, եթե վատ եղանակի պատճառով լուսավորությունը նվազում է: Ենթադրենք, օրինակ, առավոտյան եղանակը լավ է, և հետևելու համակարգը սկսում է աշխատել։ Այնուամենայնիվ, կեսօրին երկինքը սկսեց մռայլ դառնալ, և լուսավորության նվազումը հանգեցրեց, որ հետևող համակարգը դադարեցրեց աշխատանքը մինչև երկինքը նորից մաքրվի կեսօրից հետո, և գուցե հաջորդ օրը: Ամեն անգամ, երբ դա տեղի ունենա, հետևելու համակարգը միշտ պատրաստ է վերսկսելու աշխատանքը:

Դիզայն

Հետևող սարք պատրաստելը բավականին պարզ է, քանի որ մասերի զգալի մասը պատրաստված է օրգանական ապակուց։

Այնուամենայնիվ, շատ կարևոր կետ է արևային մարտկոցների և ռելեների բնութագրերի համաձայնեցումը: Անհրաժեշտ է ընտրել տարրեր, որոնք առաջացնում են 80 մԱ հոսանք արեգակնային ճառագայթման առավելագույն ինտենսիվության դեպքում: Ընտրությունը կարող է կատարվել թեստավորման միջոցով։ Այս փորձարկիչը բավականին հարմար է այս նպատակի համար:

Ես պարզեցի, որ կիսալուսնի բջիջները միջինում արտադրում են մոտ 80 մԱ հոսանք: Հետևաբար, բոլոր տեսակի տարրերից, որոնք վաճառվում են, ես օգտագործել եմ այս տարրերը իմ սարքի համար:

Երկու արևային մարտկոցներն էլ դիզայնով նման են: Յուրաքանչյուրը պարունակում է երեք տարր, որոնք միացված են հաջորդաբար և կցվում են 10x10 սմ2 չափի պլեքսիգլասի թիթեղներին։ Տարրերը մշտապես ենթարկվելու են շրջակա միջավայրի ազդեցությանը, ուստի անհրաժեշտ է նրանց համար ապահովել պաշտպանական միջոցներ։

Լավ կլինի անել հետեւյալը. Ավարտված մարտկոցը տեղադրեք հարթ մետաղական մակերեսի վրա տեղադրված պլեքսիգլաս ափսեի վրա: Մարտկոցի վերին մասը ծածկեք Mylar թաղանթի համեմատաբար հաստ (0,05-0,1 մմ) շերտով: Ստացված կառուցվածքը մանրակրկիտ տաքացրեք փչակով, որպեսզի պլաստիկ մասերը հալվեն և զոդվեն:

Զգույշ եղեք դա անելիս: Եթե ​​պլեքսիգլասի ափսեը տեղադրեք բավականաչափ հարթ մակերեսի վրա կամ այն ​​գերտաքացնեք, այն կարող է շեղվել: Ամեն ինչ պետք է նման լինի խորոված պանրով սենդվիչ պատրաստելուն։


Նկ.5

Ավարտելուց հետո ստուգեք, որ կնիքը ամուր է, հատկապես արևային մարտկոցների եզրերին: Հնարավոր է, որ ձեզ անհրաժեշտ լինի թեթևակի սեղմել Dacron-ի եզրերը, քանի դեռ այն տաք է:

Վահանակները բավականաչափ սառչելուց հետո դրանք կպցրեք իրար, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 5 և միացրեք դրանք զուգահեռաբար: Մի մոռացեք, որ սարքը հավաքելուց առաջ կպցրեք լարերը դեպի մարտկոցները:

Էլեկտրոնային ուղեղ

Դիզայնի հաջորդ կարևոր տարրը ռելեն է: Գործնականում ռելեը կծիկ է, որը փաթաթված է փոքրիկ եղեգի կոնտակտի շուրջ:

Ռելեի ոլորումը բաղկացած է թիվ 36 էմալապատ պղնձե մետաղալարի 420 պտույտից, որը փաթաթված է շրջանակի շուրջը, որը բավականաչափ փոքր է, որպեսզի համապատասխանի եղեգի կոնտակտը միջամտության հետ: Որպես շրջանակ օգտագործել եմ կոկտեյլի ծղոտ: Եթե ​​դուք շոշափում եք ծղոտի ծայրերը տաք դանակի շեղբով, կստեղծվեն շրջանակի այտեր, որոնք պաշտպանում են ոլորուն եզրերի վրայով սահելուց: Փաթաթման դիմադրությունը պետք է լինի 20-30 ohms: Տեղադրեք եղեգի անջատիչը շրջանակի մեջ և ամրացրեք այն մի կաթիլ սոսինձով:

Այնուհետև միացրեք տրանզիստոր Q1-ը և ռեզիստորը R1 ռելեին: Առանց Q2 տրանզիստորը միացնելու, սնուցեք արևային մարտկոցներից և ստուգեք շղթայի աշխատանքը:

Եթե ​​ամեն ինչ ճիշտ է աշխատում, ռելեը պետք է ակտիվանա, երբ արևի լույսի ինտենսիվությունը կազմում է ամբողջ ինտենսիվության 60%-ը: Դա անելու համար պարզապես կարելի է արեգակնային մարտկոցների մակերեսի 40%-ը ծածկել անթափանց նյութով, օրինակ՝ ստվարաթուղթով։

Կախված եղեգի անջատիչի որակից, կարող են լինել որոշ շեղումներ իդեալական արժեքից: Ընդունելի է ռելլեն սկսել հնարավոր առավելագույն արժեքի 50-75% լույսի ինտենսիվությամբ: Մյուս կողմից, եթե դուք չեք համապատասխանում այս սահմաններին, դուք պետք է փոխեք կա՛մ ռելեի ոլորման պտույտների քանակը, կա՛մ արևային մարտկոցի հոսանքը:

Ռելեի ոլորման պտույտների քանակը պետք է փոխվի հետևյալ կանոնի համաձայն. Եթե ​​ռելեն ավելի վաղ է աշխատում, պտույտների թիվը պետք է կրճատվի, եթե ավելի ուշ՝ ավելացվի: Եթե ​​ցանկանում եք փորձարկել արեգակնային մարտկոցի հոսանքը փոխելու հետ կապված, միացրեք շունտային ռեզիստորը դրան:

Այժմ միացրեք Q2 ֆոտոտրանզիստորը միացումին: Այն պետք է տեղադրվի լուսակայուն պատյանում, հակառակ դեպքում այն ​​ճիշտ չի աշխատի: Դա անելու համար վերցրեք մոտ 2,5 սմ երկարությամբ պղնձե կամ ալյումինե խողովակ և տրանզիստորի պատյանի տրամագծին համապատասխանող տրամագիծ:

Խողովակի մի ծայրը պետք է հարթեցվի այնպես, որ մնա 0,8 մմ լայնությամբ բացվածք: Միացրեք խողովակը տրանզիստորին:

Ավարտված կառավարման սխեման, որը պարունակում է Q1, Q2, R1 և RL1 տարրեր, լցված է հեղուկ ռետինով, կնքման նպատակով:

Սարքից դուրս են գալիս չորս կրիչներ՝ երկուսը ռելեի կոնտակտներից, երկուսը արևային մարտկոցներից: Հեղուկ ռետին լցնելու համար օգտագործեք հաստ թղթից պատրաստված ձև (օրինակ՝ բացիկ): Այն պատրաստելու համար թղթի թերթիկը փաթաթեք մատիտի շուրջը և ամրացրեք թուղթը, որպեսզի այն չբացվի: Այն բանից հետո, երբ պոլիմերի շերտը գծապատկերի շուրջը չորանա, հեռացրեք թղթե ձևանմուշը:

Սարքի հետ աշխատելը

Հետևող սարքը բավականին պարզ է գործել: Նախ, հավաքեք պարզ հետևելու մեխանիզմ:

Տեղադրեք ձեր մարտկոցը պտտվող առանցքի վրա: Դուք կարող եք մարտկոցը տեղադրել համապատասխան շրջանակի վրա, այնուհետև շրջանակն ամրացնել խողովակին, օգտագործելով շփման կամ գլան առանցքակալներ: Այնուհետև տեղադրեք փոխանցումատուփով շարժիչ՝ շրջանակն իր առանցքի շուրջը պտտելու համար: Դա կարելի է անել բազմաթիվ ձևերով:

Քանի որ ռելեը կատարում է միայն միացման և անջատման գործառույթները էլեկտրոնային միացումում, անհրաժեշտ է ունենալ էլէկտրաշարժիչի ռոտացիոն լարումը փոխող տարրեր։ Սա պահանջում է սահմանային անջատիչներ, որոնք տեղակայված են շրջանակի ծայրահեղ դիրքերում: Նրանք միացված են ըստ Նկ. 6. Սահմանափակ անջատիչը թիվ 1 ներառված է Նկ. 6-ը սխալ է: Շղթայի պատշաճ շահագործումն ապահովելու համար սահմանային անջատիչի տերմինալները պետք է միացվեն RL1 ռելեի կոնտակտներին զուգահեռ՝ միացված ռելեին հաջորդաբար:


Նկ.6

Նկարից երևում է, որ սա բևեռականության անջատիչի պարզ սխեման է, երբ էլեկտրականությունը միացված է, էլեկտրական շարժիչը սկսում է պտտվել: Դրա պտտման ուղղությունը կախված է էներգիայի աղբյուրի բևեռականությունից:

Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման պահին բևեռականության անջատման ռելե RL1 չի գործում, քանի որ դրա ոլորուն էներգիայի մատակարարման միացումը կոտրված է սովորաբար բաց կոնտակտներով: Էլեկտրական շարժիչը պտտում է շրջանակը դեպի թիվ 1 սահմանային անջատիչը: Այս անջատիչը տեղադրված է այնպես, որ շրջանակը հենվում է դրա վրա միայն իր պտտման ծայրահեղ դիրքում: Հեղինակը նույն ձևով նշանակում է տարբեր ռելեներ Նկար 3 և 6-ի գծապատկերներում: Ապագայում խառնաշփոթությունից խուսափելու համար RL1-ի ռելեը Նկար 3-ում կոչվում է հետևող համակարգի եղեգի ռելե, իսկ Նկար 6-ում նրա կոնտակտները կոչվում են եղեգի կոնտակտներ: Ռելե RL1-ը Նկար 6-ում ավելի հզոր է, քան եղեգի անջատիչը, երեք խմբերով անջատիչ կոնտակտներով:

Երբ այս անջատիչը փակ է, ակտիվանում է ռելե RL1, որը փոխում է էլեկտրական շարժիչի սնուցման լարման բևեռականությունը, և վերջինս սկսում է պտտվել հակառակ ուղղությամբ։ Թեև թիվ 1 վերջնական կոնտակտը կրկին բացվում է, ռելեը մնում է միացված՝ իր կոնտակտների փակ լինելու պատճառով:

Երբ շրջանակը սեղմում է թիվ 2 սահմանային անջատիչը, RL1 ռելեի հոսանքի միացումը բացվում է և ռելեն անջատվում է։ Շարժիչի պտտման ուղղությունը կրկին փոխվում է, և երկնքի հետագծումը շարունակվում է:

Ցիկլը ընդհատվում է միայն արեգակնային ճառագայթման մոնիտորինգի սխեմայից եղեգի ռելե RL 1-ով, որը վերահսկում է էլեկտրական շարժիչի էլեկտրամատակարարման սխեման: Այնուամենայնիվ, ռելե RL 1-ը ցածր հոսանքի սարք է և չի կարող ուղղակիորեն միացնել շարժիչի հոսանքը: Այսպիսով, եղեգի ռելեն անջատում է օժանդակ ռելեը, որը կառավարում է էլեկտրական շարժիչը, ինչպես ցույց է տրված Նկ. 6.

Հետագծման համակարգի արևային մարտկոցները պետք է տեղակայվեն պտտման մեխանիզմի մոտ։ Դրանց թեքության անկյունը պետք է համընկնի բևեռային առանցքի թեքության անկյան հետ, իսկ մարտկոցների միացումը պետք է ուղղված լինի դեպի կեսօրվա արևը։

Էլեկտրոնային մոդուլը ուղղակիորեն միացված է պտտվող սարքին: Կողմնորոշեք ֆոտոտրանզիստորի ծածկույթի ճեղքը բևեռային առանցքին զուգահեռ: Սա հաշվի է առնում հորիզոնից վերև արևի դիրքի սեզոնային փոփոխությունները:

Մեր օրերում արևային մարտկոցները և արևային մարտկոցները հաճախ օգտագործվում են որպես էներգիայի աղբյուրներ: Բայց արևային մարտկոցները շատ ավելի շատ էներգիա են արտադրում, երբ դրանք անընդհատ ուղղված են դեպի արևը, քան ֆիքսված դիրքում: Դա անելու համար ձեզ հարկավոր է արևային թրեյքեր՝ պտտվող մեխանիզմ, որը փոխում է արևային մարտկոցի դիրքը՝ արևի դիրքին համապատասխան։

Այս նյութը Մայք Դևիսի էջի անվճար թարգմանությունն է՝ սեփական ձեռքերով արևային թրեյքեր պատրաստելու մասին։ Մայք Դևիսը պատմում է.

Դուք կարող եք արևային թրեյքեր պատրաստել ձեր սեփական ձեռքերով: Դուք նույնպես կարող եք դա անել:

Ահա իմ արևային պանելները արևային թրեքերի վրա, որոնց արտադրության համար ես օգտագործել եմ հին ալեհավաքի պտույտ, որը գնել եմ 15 դոլարով:

Ահա տուփը ալեհավաքի պտույտի տակից: Տուփը հնամաշ էր, բայց ներսի պտտիչը դեռ նոր էր և փաթաթված բնօրինակ պլաստիկով: Սա հին արտադրանք է, որը հիմնված է 1960-ականների տեխնոլոգիայի վրա: Տղամարդը միավորը նոր է գնել, բայց երբեք չի օգտագործել: Այն տասնամյակներ շարունակ նստեց ավտոտնակում գտնվող տուփի մեջ, մինչև որ սեփականատերը վերջապես որոշեց ազատվել դրանից և այն հանձնեց խնայողական խանութին:

Հիմնականում ես պարզապես դուրս նետեցի ագրեգատի գրեթե ամբողջ էլեկտրոնիկան, պահեցի միայն այն, ինչը կապված էր շարժիչի շարժիչի հետ և միացրեցի իմ կառավարման համակարգը: Սա ավելի մանրամասն կքննարկվի ստորև:

Առաջին քայլը շարժիչ շարժիչը և արևային մարտկոցը տեղադրելու միջոց գտնելն էր: Ես որոշեցի ստեղծել հետևող համակարգ, որը պարզ է, էժան և հեշտ ապամոնտաժվող տրանսպորտի համար: Սա հիմնականում պատրաստված է 2x4 փայտից և ստանդարտ կցամասերից, որոնք ամրացված են միասին:

Արևային հետագծերի ձևավորում

Այս սարքը նախագծված էր շարժական լինելու համար. հեշտ է ապամոնտաժվել և հեշտությամբ միանալ միայն մի քանի գործիքներով: Բլոկի միջուկը բաղկացած է ընդամենը հինգ հիմնական մասից՝ հյուսիսային կողմ, հարավային կողմ, պտտվող հավաքույթ և երկու փակագծեր՝ ամեն ինչ միասին պահելու համար:

Նախքան վայրի բնության մեջ օգտագործելը, որոնիչի բազային միավորը կհավասարեցվի արևելք-արևմուտք առանցքի և հյուսիս-հարավ առանցքի հետ (օգտագործելով կողմնացույց):

Ահա արևային հետախույզի հյուսիսային կողմի լուսանկարը: Այն ունի 48 դյույմ լայնություն հիմքում և 43 1/2 դյույմ բարձրություն: Հիշեք, որ այս չափերը ճիշտ են 34,6 աստիճան հյուսիսային լայնության վրա օգտագործելու համար: Եթե ​​դուք զգալիորեն ավելի հյուսիս կամ հարավ եք գտնվում, ապա ձեզ հարկավոր է չափափոխել այս հատվածը: Այս մասին ավելին ստորև: Կողքի պատը պատրաստված է 2x4s-ից, կտրված և սոսնձված: Ուշադրություն դարձրեք, որ ներքևում կան երկու փոքր ոտքեր: Նրանք օգնում են հարթեցնել սարքը այն տեղադրելիս: Ուղղահայաց 2x4s-ի միջև տարածությունը հավասար է փայտանյութի հաստությանը (մոտ 1 1/2 դյույմ):

Ահա արևային հետախույզի հարավային կողմի լուսանկարը: Այս կողմն ունի 24" լայնություն և 13 1/2" բարձրություն: Պատրաստված է նաև 2x4 սոսնձված և պտուտակավորից։ Այս մասն ունի նաև փոքր ոտքեր, որոնք օգնում են հարթեցնել ամբողջ միավորը տեղադրման ժամանակ: Այս մասը, հավանաբար, քիչ թե շատ ունիվերսալ է և կաշխատի տարբեր լայնություններում: Կրկին ուղղահայաց 2x4s-ի միջև բացը հավասար է 2x4-ի հաստությանը (մոտ 1 1/2 դյույմ):

Հորիզոնական 2x4 փակագիծը, որը միացնում է արևային թրեյքերի հյուսիսային կողմի հատակը հարավային կողմի հատակին, ունի 48 դյույմ երկարություն: Այն տեղավորվում է սյուների միջև և ամրացվում է դրանց միջով: Սա նույնպես պետք է հաշվարկվի ձեր հատուկ լայնության վրա, քանի որ հյուսիս-հարավ առանցքի անկյունը փոխվելու դեպքում հյուսիս-հարավ սյուների միջև հեռավորությունը կփոխվի:

Ավելացվեց ամրակ (կտոր 1x4), որպեսզի վերցնի պտտվող հավաքույթից բեռի մեծ մասը (տեղադրված է պտտվող հավաքույթը պահող պտուտակների վրա):

Սա արևային հետագծիչի սիրտն է: Սա շարժիչ շարժիչն է և պտտվող միավորը: Շարժիչի ալեհավաքը և հարակից մոնտաժային կառույցները գտնվում են ձախ կողմում: Մեկ դյույմ, 4 ոտնաչափ երկարությամբ պողպատե խողովակը շարժվում է ռոտատորով և կրելու է արևային մարտկոցները: Կառույցի առանցքակալները և ամրացումները գտնվում են աջ կողմում: Մանրամասները ստորև։

Ցուցադրված է շարժիչի մոտիկից: Այս ալեհավաքի պտտիչը նախատեսված է ամրացված կայմի վրա ամրացնելու և դրան ամրացված ալեհավաքով ավելի կարճ կայմը պտտելու համար: Այսպիսով, ես ստեղծեցի կեղծ ֆիքսված կայմ՝ այն ամրացնելու համար: 1 դյույմ խողովակի մի կարճ կտոր վերևում (լարի տակ) ծառայում է որպես պտտվող սարքի ամրացման կետ: Խողովակի կարճ երկարությունը կցվում է եզրով, որն իր հերթին պտտվում է 3 1/2 x 3 1/2 դյույմ քառակուսի փայտի վրա՝ պտուտակված 12 դյույմ երկարությամբ 2x4 փայտանյութի վրա: Այս 2x4-ն անցնում է հյուսիսային կողմի սյուների միջև և ամրացված է պտուտակներով:

Ահա 4 ոտնաչափ երկարությամբ խողովակի ներքևի վերջում գտնվող առանցքակալի պատկերը, որը կրում է արևային մարտկոցները: Անցումը կատարվում է եզրերի օգտագործմամբ:

Սարքը առաջին անգամ հավաքելիս բոլոր մասերը սեղմել եմ մեծ սեղմիչներով։ Հենց որ առանցքի անկյունը ճիշտ ստացա, սեղմակները սեղմվեցին: Հետո երկար պտուտակների համար անցքեր բացեցի՝ բոլոր մասերը իրար միացնելու համար:

Ես պետք է մի փոքր խոսեմ այն ​​մասին, թե ինչպես որոշեցի հյուսիս-հարավ առանցքի (հետագծողի պտույտ) անկյունը: Սարքը պետք է համապատասխանեցվի այն տարածքի լայնությանը, որտեղ այն կօգտագործվի: Ես այն կարգավորելի չեմ դարձրել: Սա կլինի ճիշտ անկյունը գարնանը և աշնանը, երբ ես սովորաբար գտնվում եմ իմ սեփականության վրա: Ամռանը մի փոքր շատ բարձր կլինի, իսկ ձմռանը` մի փոքր ցածր: Այնուամենայնիվ, արևային մարտկոցները զգալիորեն ավելի շատ էներգիա կապահովեն, քան երբ դրանք ֆիքսված են:

Պտտման առանցքի անկյունը գետնի նկատմամբ սահմանվում է ըստ այն վայրի լայնության, որտեղ կօգտագործվի արևային որսիչը: Մտածեք դրա մասին այսպես. Եթե ​​այն օգտագործվել է հասարակածում, որտեղ լայնությունը 0 է, ապա գետնի նկատմամբ անկյունը կլինի 0, ուստի առանցքը կլինի հորիզոնական: Երբ օգտագործվում է բևեռներից մեկում՝ 90 կամ -90 աստիճան լայնության վրա, գետնի նկատմամբ անկյունը ուղղահայաց կլինի: Դրանից բխում է, որ ճիշտ անկյունը միշտ համապատասխանում է այն վայրի լայնությանը, որտեղ կօգտագործվի որոնիչը: Իմ հողատարածքը հյուսիսային լայնության մոտ 34,6 աստիճան է, այնպես որ դա այն անկյունն է, որը ես օգտագործել եմ:

Այսպիսով, ձեր անկյունը կարող է տարբեր լինել, բայց ձեր բազային կառուցվածքի չափերը նույնպես տարբեր կլինեն: Հիմքի չափերը կախված են օգտագործվող անկյունից: Պետք է հաշվարկել ինչպես ձեր հյուսիսային և հարավային կողմերի բարձրությունը, այնպես էլ հարավային և հյուսիսային կողմերի միջև հեռավորությունը:

Դիզայնի կարգավորելի տարբերակները կարելի է հեշտությամբ ստեղծել՝ թույլ տալով ավելի ցածր անկյուն ամռանը, իսկ ձմռանը՝ ավելի բարձր: Այնուամենայնիվ, առայժմ սա որպես վարժանք կթողնեմ ընթերցողին, ես գոհ եմ նրանից, թե ինչ է հիմա:

Ահա տեղադրված ռոտատորի գլխի ևս մեկ լուսանկար:

Այս լուսանկարը ցույց է տալիս, թե ինչպես է շարժիչ խողովակի առանցքակալի ներքևի ծայրը տեղավորվում հարավային կողմի շրջանակի մեջ և ամրացվում պտուտակներով: Մյուս ծայրը ամրացված է հյուսիսային կողմին։ Տեսանելի է նաև անկյունագծային փակագծի ստորին ծայրը։

Ահա մոտիկից, թե ինչպես է առանցքակալը կցվում կցամասերի միջոցով:

Այս լուսանկարում պատկերված է ալյումինե շրջանակներից մեկը, որը պահում է արևային մարտկոցները թրեքերի վրա: Այն պատրաստված է անկյունային ալյումինից, պարունակում է 100W վահանակ և ունի 47 1/8 x 21 1/2 դյույմ ներքին չափսեր: Հիմնականում այն ​​մի փոքր ավելի մեծ է, քան արևային մարտկոցի արտաքին չափսերը: Վահանակը պահվում է պտուտակներով, որոնք անցնում են շրջանակների միջով և մտնում վահանակի կողքերը:

Դուք կարող եք տեսնել շրջանակի կտրվածքները, որովհետև խողովակի վրա տեղադրվում է:

Այս լուսանկարում երևում է, թե ինչպես է շրջանակը միացվում անկյուններում (հնարավոր է նաև անկյունների եռակցում):

Ահա խողովակի վրա թրեքերը տեղադրելու համար շրջանակի կտրվածքները մոտիկից: Խորքերը նույն խորությունն են, ինչ տեղադրման համար օգտագործվող սեղմակները:

Ահա մոտիկից, թե ինչպես են սեղմակները օգտագործվում շրջանակը հետագծող խողովակին ամրացնելու համար: Սեղմակն իսկապես ամուր ամրացնում է շրջանակը խողովակին: Ես զարմացած էի, թե որքան լավ է այն աշխատում:

Առաջին փակ փորձարկման ժամանակ ես տեղադրեցի միայն մեկ արևային մարտկոց երկայնական երկայնքով ամբողջ շարժիչ խողովակի երկայնքով (վերջնական տարբերակում ես պետք է տեղադրեի երկու վահանակ): Եթե ​​ունեք կամ անհրաժեշտ է միայն մեկ մարտկոց, սա այն տեղադրման եղանակն է:

Այս լուսանկարը ցույց է տալիս երկու ալյումինե շրջանակներ, որոնք սեղմված են շարժիչ խողովակի վրա:

Այս լուսանկարում երևում է երկու արևային մարտկոց՝ թրեյքերի վրա: Պտուտակները պահում են մարտկոցները, որպեսզի քամին չկարողանա դրանք դուրս հանել շրջանակներից:

Վերին վահանակը կոմերցիոն է, ես գնել եմ այս 100 Վտ հզորությամբ միավորը, քանի որ դրա վրա իսկապես մեծ զեղչ եմ ստացել: Ներքևի վահանակը իմ տնական 60 վտ հզորությամբ արևային վահանակներից մեկն է: Հետևեք հղմանը, որպեսզի տեսնեք, թե ինչպես եմ դրանք պատրաստում:

160 Վտ հզորությունը կարող է շատ չհնչել, բայց իմ էներգիայի կարիքները նվազագույն են: Թրեքերը և իմ տնական քամու գեներատորը լրացնում են միմյանց, իմ մարտկոցները մնում են լիցքավորված, և ես բավականաչափ էլեկտրականություն ունեմ:

Այս լուսանկարում պատկերված է հակակշիռ խողովակը: Սա 30 դյույմ երկարությամբ մեկ դյույմ պողպատե խողովակի կտոր է: Այն պտտվում է շարժիչի բլոկի վերին ծայրի անկյունում: Մեկ խողովակն ավելի հակակշիռ է, քան անհրաժեշտ է մեկ վահանակի համար: Երկու վահանակների համար ես խողովակի վերջում ավելացրել եմ պողպատե T-կցամաս: Ալեհավաքի պտույտը նախատեսված էր ուղղահայաց կայմի համեմատ հավասարակշռված շարժվելու համար: Հակակշիռը նվազեցնում է ոլորող մոմենտը, որը շարժիչը պետք է ապահովի կայմի համեմատ գրեթե հորիզոնական կախված վահանակները տեղափոխելու համար: Ձեր վահանակները, հավանաբար, տարբեր կշռում են և պահանջում են տարբեր հակակշիռների տեղադրում: Փորձեք տարբեր երկարությունների խողովակների և/կամ լրացուցիչ կցամասերի հետ՝ հավասարակշռությունը հնարավորինս մոտեցնելու իդեալականին և կանխելու շարժիչի կամ շարժակների ծանրաբեռնվածությունը:

Շարունակելու համար սեղմեք 2 թվով կոճակը

Արևային հետախույզների կառավարման միավոր

Ահա ալեհավաքի պտույտի բնօրինակ սխեման: Ամեն ինչ բացարձակապես էլեկտրամեխանիկական է։ Շատ հին դպրոց, գրեթե պարզունակ: Լավ կողմն այն է, որ այն դեռ աշխատում է տասնամյակների պահեստավորումից հետո: Այս հին միավորի առանձնահատկություններից մեկն այն է, որ գլուխները պտտող շարժիչը աշխատում է 24 VAC-ով: Սա նրա համար դժվարացրեց նոր կառավարման համակարգի նախագծումը: Ես փնտրում էի սկզբնական կառավարման միավորը փոփոխելու կամ ավտոմատացնելու ուղիներ, բայց չկարողացա պարզել, թե ինչպես դա աշխատի: Հետևաբար, ես հրաժարվեցի հին հսկողության օգտագործման մտադրությունից, ապամոնտաժեցի այն մասերի և սկսեցի նախագծել նորը:

Ես չկարողացա նորից օգտագործել այս մասերից շատերը: Իրականում օգտագործվում է պտտվող գլուխը: Բայց կառավարման միավորից ես պահեցի միայն տրանսֆորմատորը 120 Վ-ից մինչև 24 Վ (# 110), իսկ շարժիչի կոնդենսատորը (#107):

Ահա էլեկտրոնիկայի կարգավորիչի սխեման, որը ես գտա մի քանի փորձարկումներից հետո: Ամբողջական չափի դիագրամ՝ այստեղ։ Դիզայնը հիմնված է MBED-ի՝ արագ նախատիպային հարթակի վրա: MBED մոդուլը կարող է ծրագրավորվել C-ով` օգտագործելով առցանց IDE: MBED-ը բավականին հզոր է և ունի IO-ի բազմաթիվ հնարավորություններ: Դա իսկապես չափազանց մեծ է այս նախագծի համար, բայց ես ծանոթ էի MBED-ներին, քանի որ դրանք օգտագործել եմ աշխատանքի ժամանակ: Նույնն անելու համար կարող եք հեշտությամբ փոխարինել այն Arduino-ով, Raspberry Pi-ով կամ այլ սարքերով:

Սխեմայի սիրտը MBED-ն է: Այն կարդում է լարման արժեքը (օգտագործելով իր երկու անալոգային մուտքերը) երկու փոքր արևային վահանակներից, որոնք տեղադրված են միմյանց նկատմամբ ուղիղ անկյան տակ: Ալեհավաքի պտտվող շարժիչը շարժվում է այնպես, որ երկու արևային մարտկոցների լարումը գրեթե հավասար է պահում, դրանք պահելով դեպի արևը:

Շարժիչը սնուցվում է ռելեի փակման և փոփոխական հոսանքի ինվերտերի միացման միջոցով: Շարժիչի պտտման ուղղությունը վերահսկվում է մեկ այլ ռելեով: Ես օգտագործել եմ 40A ավտոմոբիլային ռելեներ, քանի որ դրանք էժան են, հասանելի ամենուր, և ես արդեն ունեի մի քանիսը ձեռքի տակ: Ռելեը շարժվում է TIP120 Darlington ուժային տրանզիստորներով, որոնք կառավարվում են MBED-ի ելքային գծերով: Երկու կոճակ է ավելացվել՝ շարժիչը փորձարկման ժամանակ ձեռքով տեղափոխելու և անսարքությունների վերացման համար: Սեղմելով PB1-ը, շարժիչը շարժվում է դեպի արևմուտք: PB1-ը և PB2-ը միասին սեղմելով շարժիչը շարժվում է դեպի արևելք:

Երկու սահմանային անջատիչներ միացված են MBED մուտքային գծերին: Շարժումը սկսվում է միայն նշված ուղղությամբ, եթե սահմանային անջատիչը փակ է: Շարժումը դադարեցվում է ընդհատումների միջոցով, եթե սահմանային անջատիչները բաց են:

LM7809 +9V կարգավորիչը ապահովում է կայուն էներգիա MBED-ի համար 12V աղբյուրից: MBED-ը հիմնված է 3.3 տրամաբանության վրա և ունի կարգավորիչ և 3.3 ելքային գիծ, ​​համապատասխանության համար օգտագործվում են ռեզիստորներ:

Արևային հսկիչի կառավարման միավորի մասերի ցանկը

C3 – NPO (վերցված սկզբնական կառավարման տուփից)

D1-D2 – 1N4001 կամ նմանատիպ դիոդներ

ECell-WCell – բարակ թաղանթով պղնձի ինդիում սելենիդ (ԱՊՀ) արևային բջիջներ

F1 – 2A դանդաղ փչող ապահովիչ

IC1 – LM7809 + 9V լարման կարգավորիչ

IC2 – NXP LPC1768 MBED

K1-K2 – 40A SPDT Bosch Automotive տեսակի ռելե

LS1-LS2 – արագ կոնտակտային NC անջատիչ (տես ստորև)

PB1-PB2 – արագ շփման NO կոճակ

Q1-Q2 – TIP120 NPN Darlington հոսանքի տրանզիստոր

R1-R6 – 1k 1/8 W ռեզիստորներ

R7-R8 – 10K Trimpots

T1 – 120VAC-ից մինչև 24VAC 2A հետընթաց տրանսֆորմատոր

AC Inverter – 200-250W 12V DC-ից 120V AC Inverter

Այս նախագծի կոդը (ծրագրային ապահովումը) կարելի է գտնել http://mbed.org/users/omegageek64/code/suntracker/ կայքում: Սա բավականին պարզ ծրագիր է: Ինչպես ասացի վերևում, MBED-ը չափազանց մեծ է այս նախագծի համար: Այնուամենայնիվ, դրա չօգտագործված ներուժը կարող է թույլ տալ ապագայում ավելացնել նոր հնարավորություններ (կարող է ավելացվել երկրորդ շարժիչ առանցք, կարող են ավելացվել լիցքավորման կառավարում և ջերմաստիճանի փոխհատուցում):

Կառավարման տուփի էլեկտրոնիկան գտնվում է հին զինամթերքի տուփի մեջ, որը ես վերցրել եմ 5 դոլար արժողությամբ խնայողությունների խանութից: Այն կատարյալ պարիսպ է, ամուր, եղանակին դիմացկուն և ընդարձակ: Այն պարունակում է երկու ավտոմոբիլային ռելեներ 40 Amp, ինվերտոր, 120V/24V աստիճանական տրանսֆորմատոր, շարժիչի տրամաբանություն պարունակող հացատախտակ, ապահովիչների պահարան և տերմինալային բլոկներ էլեկտրահաղորդման համար:

Այս լուսանկարն արվել է արևային հետագծման նախագծի շատ վաղ փուլում, որի վրա դրված է էլեկտրոնիկայի վաղ տարբերակը: Լուսանկարում ցուցադրված փոքր 100 Վտ ինվերտորը հետագայում փոխարինվեց ավելի հուսալիով: Փոքր ինվերտերն աշխատում էր, բայց ես մտածեցի, որ դա թույլ կետն էր: Այսպիսով, ես գնել եմ մեծը 250 Վտ հզորությամբ: Այնուհետև շարժիչը շարժվում է ավելի արագ և սահուն, և տարօրինակ ձայներ, ասես մահացող կենդանուց, չեն լսվում։

Այստեղ ես սկսեցի էլեկտրոնիկան տեղադրել զինամթերքի տուփի ներսում: Տեղադրվել են ռելեը, տրանսֆորմատորը, տերմինալային բլոկը և տերմինալային ժապավեններից մեկը։

Թեև արևային հսկիչի էլեկտրոնիկան կարծես վերջին բանն է, որի մասին կարելի է խոսել այս վեբ էջում, դրանք իրականում առաջին բաներից մեկն էին, որոնց վրա ես սկսեցի աշխատել ալեհավաքի պտույտը գնելուց հետո: Էլեկտրոնիկան անցել է մի քանի տարբեր տարբերակների միջով, նախքան վերջնական դիզայնի վրա որոշելը:

Ահա զինամթերքի տուփի ներսի տեսքը՝ տեղադրված բոլոր էլեկտրոնիկան: Սպիտակ դասավորությունը՝ ամբողջ տրամաբանությամբ վերևի աջ անկյունում: Երկար սև ուղղանկյունը ինվերտորն է: Հացահատիկը և ինվերտորը պահվում են արդյունաբերական ամրության Velcro-ով:

Եթե ​​ուշադիր նայեք, կտեսնեք, որ USB մալուխը միացված է տախտակի վրա դրված MBED մոդուլին ու գնում է դեպի իմ նեթբուքը, որը հազիվ է երևում լուսանկարի վերևում։ Այս լուսանկարն արվել է սկավառակի էլեկտրոնիկան ծրագրավորելու/փորձարկելիս/կարգավորելիս:

Ահա տախտակի մոտիկ պլանը, որի վրա տեղադրված են համակարգի «ուղեղները»: MBED համակարգչային մոդուլը գտնվում է աջ կողմում: MBED-ի ձախ կողմում կա սենսորային գլխից ազդանշանները կարգավորելու երկու ցուցիչ: Նրանց ներքևում տեղադրված են էներգիայի տրանզիստորներ՝ ռելեի կառավարման համար: Այնուհետև ձախ կողմում կան ձեռքով ուղղման կոճակներ (սեղմեք որոնիչը ձեռքով տեղափոխելու համար): Ձախ կողմում կա 9 Վ լարման կարգավորիչ:

Դասավորությունը ժամանակավոր է։ Հետագայում ես կպատրաստեմ ճիշտ PCB-ն և կտեղադրեմ այն:

Սենսորային գլուխը բաղկացած է երկու փոքր բարակ թաղանթով Copper Indium di Selenide (ԱՊՀ) արևային բջիջներից, որոնք ես օգտագործել եմ իմ տնական ծալովի 15W արևային մարտկոցում: Այս իրերից մի քանիսը մնացել են չօգտագործված:

Երկու փոքր արևային մարտկոցներ տեղադրված են միմյանց նկատմամբ 90 աստիճանով: Գաղափարն այն էր, որ երբ այս կամ այն ​​տարրը ստանում է ավելի շատ արև, արևային որոնիչը կշարժվի այնքան ժամանակ, մինչև լույսը հարթվի:

Այստեղ ցուցադրված է ավարտված արևային որսիչի սենսորի գլխի տեսքը: Սա ամրացված է ալյումինե խողովակի կարճ կտորի վրա, որն իր հերթին կտեղադրվի հետևող խողովակի շարժիչի վրա: Ես ցույց եմ տվել որոշ չափսեր նրանց համար, ովքեր ինձ միշտ խնդրում են ներառել դրանք: Սենսորային գլուխը ամրացված է սեղմակով:

Ահա սենսորային գլխի տեսքը, որը կցված է արևային թրեկերին: Այն տեղադրված է պտույտի վերևից դուրս եկող խողովակի վրա:

Երկու սահմանային անջատիչները տեղադրվում են ալյումինե անկյունային բրա վրա, որը ամրացված է շարժիչ խողովակին սեղմակով այնպես, ինչպես արևային մարտկոցները:

Անջատիչի շեղբերները շփվում են շարժիչի շարժիչի փայտե հենարանային կառուցվածքից դուրս ցցված երկար կառավարման պտուտակներով: Սահմանային անջատիչները դադարեցնում են էլեկտրական շարժիչի շարժումը հարվածի երկու (արևելյան և արևմտյան) ծայրերում: Անջատիչները սովորաբար փակ են և բացվում են, երբ հասնում է ճամփորդության սահմանաչափը:

Արեգակնային որոնիչի փորձարկում, տեղադրում և վերջնականացում

Այս լուսանկարն արվել է իմ արհեստանոցում վրիպազերծման նիստի ժամանակ վերջին շաբաթավերջին Արիզոնա մեկնելուց առաջ: Իմ նեթբուքը միացված է կառավարման միավորի MBED-ին: Մարտկոցը մեծ է, խորը ցիկլով և ապահովում է էլեկտրաէներգիա էլեկտրոնիկան և որոնիչի միավորը (շրջանակում չէ):

Կառավարման միավորի փորձարկման և վրիպազերծման ևս մեկ լուսանկար: Սենսորը լավ աշխատեց իմ արտադրամասի միջավայրում:

Սրանից հետո արդեն Արիզոնայում խնդիր է հայտնաբերվել. Շատ ավելի ուժեղ բնական արևի լույսը սնուցում էր սենսորի արևային բջիջները, նույնիսկ եթե դրանք գտնվում էին արևի նկատմամբ բավականին սուր անկյան տակ: Սա հանգեցրեց նրան, որ հետախույզը չի հետևում արևին անհրաժեշտ ճշգրտությամբ:

Խնդրի լուծումը գտնվել է՝ արևային մարտկոցների դիմաց տեղադրելով ստվերային վահանակ և օգտագործելով սև էլեկտրական ժապավեն՝ արևային մարտկոցների մի մասը ծածկելու համար։

Սա խավարման վահանակի առաջին տարբերակն է, մետաղի կտոր, որը կտրված է ալյումինե զովացուցիչ ըմպելիքի բանկաից, միակ բարակ թիթեղը, որն այն ժամանակ ձեռքի տակ ունեի:

Մթնեցնող վահանակի նախատիպն այնքան լավ աշխատեց, որ հաջորդ օրը շինանյութի խանութից գնված ալյումինի 1/32 թերթից պատրաստվեց մշտական ​​խավարող վահանակ: Այն ավելի լայն է արվել, որպեսզի ավելի լայն երանգ տա, որպեսզի ես կարողանայի վերացնել արևային մարտկոցների վրայի կպչուն ժապավենը:

Արևային թրեյքերի խավարման վահանակը տեղադրված է երկու պտուտակների վրա, որոնք թույլ են տալիս պտտվել դեպի արևելք և արևմուտք: Սա անհրաժեշտ է որոնիչի ուղղորդման ճշգրտությունը ճշգրտելու համար: Այս վահանակի միջոցով որոնիչը իսկապես սկսեց լավ աշխատել:

Լուսանկարում դուք կարող եք տեսնել, թե արևելյան տարերքի որքան մասն է ստվերում: Երբ տարրերի միջև ընթացիկ թողարկման տարբերությունը գերազանցում է որոշակի սահմանը, որոնիչը կսկսի շարժվել:

Ահա սլաքի վերջնական տարբերակի լուսանկարը՝ չափերով։

Մթնեցնող վահանակը հիանալի է աշխատում: Այս լուսանկարն արվել է ուշ օրը, և արևային հետախույզը գրեթե ամբողջ ճանապարհն անցել էր մինչև մայրամուտը։ Սարքը շատ լավ է աշխատում։ Ես չէի կարող ավելի գոհ լինել:

Թրեքերի չափաբերումը բավականին պարզ է: Հստակ օրվա ընթացքում միացրեք ձեր նոութբուքը MBED մոդուլին թրեքերում, բացեք հավելվածը՝ MBED տեղեկատվությունը տեսնելու համար: Կարգավորեք մթության գոտին այնպես, որ այն կենտրոնացած լինի: Ձեռքով տեղադրեք որոնիչը դեպի Արևը ուղղելու համար, այնուհետև անջատեք ինվերտորը՝ թույլ չտալու, որ որոնիչը ինքնուրույն շարժվի: Կարգավորեք մատնահետքերը այնքան ժամանակ, մինչև արևելյան և արևմտյան ցուցումները մոտավորապես հավասարվեն: Մոտեցրեք դրանք որքան հնարավոր է: Արեք դա բավականին արագ, քանի որ արևը շարժվում է: Դուք միշտ կարող եք ձեռքով նորից կենտրոնացնել որոնիչը արևի վրա և նորից փորձել: Հարմարվելուց հետո միացրեք ինվերտերը և տեսեք, թե որքիչը որքան լավ է հետևում արևին:

Քանի որ Արեգակը դանդաղ է շարժվում, չափաբերումը կարող է որոշ ժամանակ տևել: Հնարավոր է, որ դուք ստիպված լինեք սպասել մեկ կամ երկու ժամ, կամ նույնիսկ օրվա մեծ մասը, որպեսզի ճշգրտումը կատարվի:

Այստեղ հետախույզը ամպամած օրը ուղղված է կենտրոնից մի փոքր արևելք: Նույնիսկ բարակ ամպերի միջով, որոնիչը լավ է աշխատում: Հետագծիչը դադարում է հետևել արևին, երբ ամպերը հաստ են, և երկնքի պայծառությունը սովորաբար բավականին միատեսակ է:

Այս լուսանկարն արվել է Արիզոնայում փորձարկման ժամանակ։ Իմ տնական լիցքավորման կարգավորիչը և 120VAC հոսանքի ինվերտորը միացված են նարնջագույն երկարացման լարով: Այնուհետև մարտկոցը և էլեկտրոնիկան կգտնվեն պաշտպանված խցիկում, գետնի տակ կլինեն լարեր 120V AC և 12V DC-ի համար, ինվերտորի հեռակառավարման անջատիչ և խցիկում կտեղադրվի մարտկոցի վոլտմետր: Դա պլանի մեջ է:

Արիզոնայի իմ հողատարածքում քամի է: Ցանկացած օրվա ընթացքում մենք կարող էինք տեսնել մինչև 35 մղոն/ժ արագություն: Նույնիսկ ավելի վատ է, եթե փոթորիկ սկսվի: Այս լուսանկարում երևում են փայտե ցցեր արևային հսկիչի բազայի չորս անկյուններում՝ այն տեղում պահելու համար: Երբ ես որոշեմ, թե որտեղ պետք է մշտապես տեղադրեմ թրեկերը, ես հավանաբար կօգտագործեմ պողպատե ցցիկներ այն տեղում պահելու համար (դրանք չեն փչանա գետնին):

ԹԱՐՄԱՑՈՒՄ - Կարծում եմ, որ ես գտել եմ էժան և հեշտ եղանակ՝ տվիչի գլուխը եղանակին դիմակայելու համար: 2 լիտրանոց շիշը կիսով չափ կտրեցի և դրեցի սենսորի գլխին։ Ես ստիպված էի մի քանի ճեղքեր կտրել շշի ներքևի մասում, որպեսզի այն սահի գլխի ստորին մասում գտնվող քառակուսի խողովակի շուրջը: Ես կարող եմ հարմարեցնել մթնեցնող վահանակի դիրքը (անհրաժեշտության դեպքում) անցքի կափարիչի միջոցով:

ԹԱՐՄԱՑՈՒՄ - Ես որոշ փոփոխություններ արեցի արևային հետագծում: Նախ, ինչպես տեսնում եք այս լուսանկարում, այն ներկված է փայտը եղանակից պաշտպանելու համար: Ներկայումս այն նաև տեղադրված է աղյուսի վրա, որպեսզի այն չշփվի թաց հողի հետ:

Փայտե ցցերը փոխարինվեցին երկար պողպատե ցցերով, որոնք խրված էին գետնի մեջ: Երկար պտուտակները անցնում են անցքերի միջով և ապահով կերպով ամրացնում են որոնիչը:

Ավելացվեց ամրակ՝ մարտկոցները կայունացնելու և ուժեղ քամիների ժամանակ դրանց ճողալուց կանխելու համար:

Հորիզոնական աջակցության ժապավենը ամրացվեց 1/2 դյույմանոց պողպատե խողովակի միացումով եռակցելով հիմնական մեկ դյույմ աջակցության խողովակին: Այնուհետև 1/2 դյույմ խողովակի երկու 24 դյույմ երկարությամբ կտորներ կազմեցին հորիզոնական ճառագայթ:

ԹԱՐՄԱՑՈՒՄ – Հին սահմանային անջատիչները փոխարինվել են նոր կնքվածներով՝ փոշուց և խոնավությունից պաշտպանվելու համար:

ԹԱՐՄԱՑՈՒՄ - Ես արևային հետևող համակարգի նոր եղանակին դիմակայող սենսորային գլուխ եմ պատրաստել: Գլուխը այժմ տեղադրված է թափանցիկ պլաստիկ տարայի մեջ:

Մթնեցնող վահանակը ներկայումս տեղադրված է բեռնարկղի արտաքին կողմում, որպեսզի հեշտ լինի կարգավորել հետևելը և ամրացված է պարզ սեղմակով: Հենց նոր սենսորային գլուխը տեղադրվի հետևող համակարգի վրա, սիլիկոնե հերմետիկ նյութը բանկայի կափարիչի ամբողջ եզրին կպաշտպանի այն խոնավությունից:

Ահա սենսորային գլխի տեսքը, որի պահածոը հանված է: Սկզբնական գլուխն ուներ երկու արևային մարտկոցներ, որոնք տեղադրված էին միմյանց նկատմամբ 90 աստիճանով: Այս դիզայնը չի տեղավորվի այս բանկաում, ուստի ես տարրերը տեղադրեցի ավելի սուր 60 աստիճանի անկյան տակ:

Այս լուսանկարը ցույց է տալիս սենսորի գլխի ստորին մասը: Այն նաև ցույց է տալիս, թե ինչպես է մոնտաժային հենարանը պտտվում բանկա կափարիչի վրա: Մոնտաժման հենարանը սեղմակով կպցվի հիմնական հետևող լիսեռին:

Արևային թրեյքեր Radiofishka

Ինչպես գիտեք, արևային մարտկոցի արդյունավետությունը առավելագույնն է, երբ այն ենթարկվում է արևի ուղիղ ճառագայթների: Բայց քանի որ Քանի որ արևը անընդհատ շարժվում է հորիզոնով, արևային մարտկոցների արդյունավետությունը զգալիորեն նվազում է, երբ արևի ճառագայթները անկյան տակ են հարվածում վահանակին: Արեգակնային մարտկոցների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար օգտագործվում են համակարգեր, որոնք հետևում են արևին և ավտոմատ կերպով պտտում արևային մարտկոցը՝ ուղիղ ճառագայթներ ստանալու համար:

Այս հոդվածը ներկայացնում է դիագրամ արևը հետևող սարքերկամ այլ կերպ՝ հետքեր (Solar Tracker):

Թրեքերի սխեման պարզ է, կոմպակտ, և դուք կարող եք հեշտությամբ հավաքել այն ձեր սեփական ձեռքերով: Արեգակի դիրքը որոշելու համար օգտագործվում են երկու ֆոտոռեզիստորներ։ Շարժիչը միացված է H-կամուրջի սխեմայի միջոցով, որը թույլ է տալիս միացնել հոսանք մինչև 500 մԱ 6-15 Վ սնուցման լարման դեպքում: Մթության մեջ սարքը նույնպես գործում է և շարժիչը կդարձնի դեպի ամենապայծառ լույսի աղբյուրը:

Արևը հետևող սարքի սխեմատիկ դիագրամ

Ինչպես տեսնում եք ստորև նկարում, շղթան խայտառակության աստիճանի պարզ է և պարունակում է գործառնական ուժեղացուցիչ չիպ LM1458 (K140UD20), տրանզիստորներ BD139 (KT815G, KT961A) և BD140 (KT814G, KT626V), ֆոտոռեզիստորներ (1KND240 diode): ), ռեզիստորներ և թյունինգ ռեզիստորներ:

Դիագրամից երևում է, որ շարժիչը M-ն աշխատում է տարբեր արժեքներով op-amp IC1a և IC1b ելքերի վրա: Ճշմարտության աղյուսակ.

Ցածր Բարձր Առաջ բարձր Բարձր Կանգնեց բարձր Ցածր Ետ

կամ հակառակը, կախված է շարժիչի միացումից

Շղթայի տրանզիստորները աշխատում են զույգերով, անկյունագծով, միացնելով +Ve կամ -Ve շարժիչին և ստիպելով այն պտտվել առաջ կամ հետ:

Երբ շարժիչը կանգ է առնում, այն շարունակում է պտտվել, քանի որ... կա պտտվող պահ. Արդյունքում, շարժիչը ինչ-որ կերպ DIY արևային որոնիչժամանակը առաջացնում է էներգիա, որը կարող է վնասել տրանզիստորներին: Տրանզիստորները հետևի EMF-ից պաշտպանելու համար կամրջի միացումում օգտագործվում են 4 դիոդներ:

Ներածման փուլը բաղկացած է երկու օպերատիվ ուժեղացուցիչներից (IC1) և ֆոտոռեզիստորներից LDR և LDR': Եթե ​​դրանց վրա ընկնող լույսի քանակը նույնն է, ապա ֆոտոռեզիստորների դիմադրությունները նույնպես հավասար են։ Հետևաբար, եթե մատակարարման լարումը 12 Վ է, ապա LDR LDR-ի ֆոտոռեզիստորների հանգույցում կլինի 6 Վ լարում: Եթե ​​մեկ ֆոտոռեզիստորի վրա ընկնող լույսի քանակն ավելի մեծ է, քան մյուս ֆոտոռեզիստորի վրա, ապա լարումը կփոխվի:

Սահմանափակումները (սահմանները) +V-ից մինչև 0V սահմանվում են չորս շարքով միացված ռեզիստորներով և ճշգրտվում են 2 կտրող ռեզիստորներով: Եթե ​​լարումը դուրս է գալիս այս սահմաններից, օպերատիվ ուժեղացուցիչը կգործարկի շարժիչը և այն անընդհատ կպտտվի:

20K կտրող ռեզիստորը կարգավորում է զգայունությունը, այսինքն. սահմանների միջև ընկած միջակայքը. 100K հարմարվողական սարքը կարգավորում է, թե որքան սիմետրիկ են սահմանները +V/2-ի նկատմամբ (հավասարակշռության կետ):

1. Ստուգեք շղթայի էլեկտրամատակարարման լարումը

2. Միացրեք DC շարժիչը: ընթացիկ

3. Տեղադրեք ֆոտոռեզիստորները կողք կողքի, որպեսզի նրանք ստանան նույն քանակությամբ լույս:

4. Երկու տրիմերներն էլ ամբողջությամբ պտտեք ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ

5. Էլեկտրաէներգիա կիրառեք շղթայում: Շարժիչը կպտտվի

6. Պտտեք 100K հարմարվողական սարքը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև այն կանգ առնի: Նշեք այս տարրը:

7. Շարունակեք պտտել 100K հարմարվողական սարքը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև շարժիչը սկսի պտտվել հակառակ ուղղությամբ: Նշեք այս տարրը:

8. Երկու դիրքերի միջև անկյունը կիսեք կիսով չափ և տեղադրեք հարմարվողական սարքը (սա կլինի հավասարակշռության կետը):

9. Այժմ պտտեք 20K հարմարվողական սարքը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև շարժիչը սկսի ցնցվել

10. Տրիչի դիրքը մի փոքր ետ տեղափոխեք (ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ), որպեսզի շարժիչը կանգնի (այս հարմարվողականությունը պատասխանատու է զգայունության համար)

11. Ստուգեք շղթայի ճիշտ աշխատանքը՝ հերթափոխով առաջին և երկրորդ ֆոտոռեզիստորները լույսից պաշտպանելով:

Ռադիոէլեմենտների ցանկ

Ներբեռնեք տարրերի ցանկը (PDF)

Արևային մարտկոցի համար ինքնուրույն պտտվող սարք

DIY արևային որոնիչ: Peling Info արևային

Արևը հետևող սարք – Զոդման երկաթի կայք

Երկու առանցք արևային որոնիչ Arduino / Geektimes-ում

Արևային թրեյքեր Radiofishka

Նվերը սեփական ձեռքերով փաթաթելու 10 անսովոր եղանակ Կանացի ամսագիր

MC Church My City Church

DIY արևային որոնիչ

Արեգակի լույսի ընդհանուր ցրումը, որը նախկինում օգտագործվում էր, գերազանց արդյունք չտվեց։ Ավելի ճիշտ՝ արդյունքը, որ ստացավ մարդկությունը, չէր կարելի իդեալական անվանել՝ չնայած իր բոլոր ցուցանիշներին։ Արևային մարտկոցները տեղադրվել են մշտապես և մնացել են մեկ ֆիքսված դիրքում։ Արևի հետագծման համակարգը վերացրեց այս խնդիրը:

Առավելագույն էներգիա, որը կարելի է ստանալ, կստեղծվի, եթե արևի ճառագայթները ուղղահայաց ուղղվեն մարտկոցների հարթությանը: Հակառակ դեպքում, արևային մարտկոցների արդյունավետությունը չափազանց ցածր է՝ մոտավորապես 10-15%: Եթե ​​դուք օգտագործում եք մարտկոցների արևի ուղղությամբ ավտոմատ ուղղորդելու համակարգ, ապա արդյունքը կարող եք ավելացնել 40%-ով։

Ինչպես է դա աշխատում

Հետևող սարքը բաղկացած է երկու կարևոր մասերից՝ մեխանիզմ, որը պտտում և թեքում է մարտկոցները ցանկալի ուղղությամբ և էլեկտրոնային միացում, որը գործարկում է մեխանիզմը:

Մարտկոցների գտնվելու վայրը որոշվում է այն տարածքի լայնությամբ, որտեղ դրանք պետք է տեղադրվեն: Օրինակ, դուք պետք է մարտկոցներ տեղադրեք մի տարածքում, որը համապատասխանում է 330 հյուսիսային լայնության: Սա նշանակում է, որ սարքի առանցքը պետք է պտտվի 330-ով երկրագնդի հորիզոնի նկատմամբ։

Պտույտը ինքնին հնարավոր է շարժիչի շնորհիվ, որի շահագործումը կարգավորվում է ավտոմատ կերպով։ Ավտոմատացումը «վերահսկում է» Արևի գտնվելու վայրը երկնաքերի վրա և, երբ այն շարժվում է դեպի արևմուտք, ազդանշան է տալիս շարժիչին՝ բոլոր մարտկոցները պտտելու համար:

Հետաքրքիր և հետաքրքիր փաստն այն է, որ շարժիչի հզորությունը գալիս է հենց արևային մարտկոցներից: Արևին հետևելը արվում է հենց արևի կողմից, և սա նաև խնայում է գումարը:

Դիզայնի առանձնահատկությունները

Մանրամասն հասկանալու համար մենք օրինակ կտանք, թե ինչպես են արեգակնային ճառագայթներն ավելի վաղ օգտագործվում մարտկոցների կողմից: Օրինակ՝ արևային մարտկոցը պատրաստված է երկու վահանակից, որոնցից յուրաքանչյուրը պարունակում է երեք բջիջ։ Տարրերը միացված են զուգահեռաբար: Վահանակները տեղադրվում են այնպես, որ նրանց միջև կա ուղիղ անկյուն: Այս դեպքում առնվազն մեկ վահանակ ամեն դեպքում «կլանելու» է արևի ճառագայթները։

Մեկ առանցք արևային թրեյքեր ED-5000

Վահանակները կազմում են 900 անկյուն, որի բիսեկտորն ուղղված է խիստ դեպի արևը։ Եթե ​​ամբողջ կառույցը պտտվում է 450-ով դեպի աջ կամ ձախ, մի վահանակը կաշխատի, երկրորդը կլինի ոչ ակտիվ: Այս դիրքն օգտագործվում էր օրվա առաջին կեսին մեկ մարտկոցով արևի ճառագայթները որսալու համար, իսկ երկրորդ կեսին երկրորդ մարտկոցն է ընդունում:

Այնուամենայնիվ, պտտվող ավտոմատ հետևող սարքի օգտագործմամբ դուք կարող եք ընդմիշտ մոռանալ մարտկոցի տեղադրման խնդիրների մասին: Այժմ բոլորը, առանց բացառության, կունենան արեգակի նկատմամբ 900 անկյան տակ նայող մակերեսներ։

Սարքի դիագրամ

Ավտոմատ պտտման սխեման պետք է նաև հաշվի առնի գործոնների առկայությունը, որոնք սահմանափակում են արևի ճառագայթների էներգիան ավելի մեծ գործառնական արդյունավետության համար: Մառախուղի, անձրևի կամ ամպերի դեպքում, երբ արևը ամբողջությամբ կամ մասամբ թաքնված է, իմաստ չունի էլեկտրաէներգիա օգտագործել։

Սարքի առանձնահատկությունները

Արդյունաբերական արտադրության հետագծման ավտոմատ համակարգերն ավելի առաջադեմ են ինչպես տեխնիկապես, այնպես էլ գեղագիտական: Այնուամենայնիվ, դա չի նշանակում, որ սարքերը, որոնք պատրաստված են տանը, զիջում են: Նրանք կարող են որոշակի թերություններ ունենալ, բայց ամեն դեպքում նրանք բարձր գնահատական ​​ունեն։

Երկչափ արևային որոնիչ

Ինչի համար են նրանք գնում և ինչն է գրավում ամբողջ դիզայնը.

  • Սարքերը չեն պահանջում համակարգչի կարգավորում կամ ծրագրակազմ.
  • GPS ընդունիչը կարդում է տեղական ժամանակը, ինչպես նաև տեղադրության տվյալները.
  • Թեթև քաշ, որը ձեռք է բերվում թեթև մետաղների (ալյումինի և դրա համաձուլվածքների) օգտագործմամբ.
  • Կապի պորտի առկայությունը հնարավորություն է տալիս ժամանակին ախտորոշել գործառնական խնդիրները.
  • Գոտի շարժիչ, մեխանիզմը վարելը ավելի հուսալի է, քան հանդերձանքը;
  • GPS ընդունիչը միշտ թարմացնում է ժամանակի տվյալները, այնպես որ ձախողման հնարավորություն չկա, օրինակ՝ գիշերային ժամերին աշխատելը հնարավոր չէ.
  • Ցանկացած դիզայն պահանջում է նվազագույն միջամտություն DIY արևային որոնիչանձի կողմերը;
  • Թույլ է տալիս աշխատել ցանկացած հնարավոր մթնոլորտային ազդեցության տակ, ներառյալ ցածր և բարձր ջերմաստիճանները.

Ինքներդ պատրաստելու հնարավորություն

Եթե ​​ունեք հնարավորություն և ցանկություն, միշտ կարող եք փորձել սարքը պատրաստել ինքներդ։ Իհարկե, դա ինչ-որ չափով դժվար է, քանի որ այն կպահանջի ոչ միայն խորը գիտելիքներ և հմտություններ էլեկտրական մոդելավորման ոլորտում, այլև լրացուցիչ ջանքեր՝ բուն կայմը արտադրելու համար, արևային մարտկոցներ տեղադրելիս և այլն:

Տնական թրեքեր

Ուշադիր ուսումնասիրելով ֆորումները, մենք կարող ենք վստահորեն ասել, որ կան ոչ արդյունաբերական մակարդակի մասնագետներ: Տարբեր տարածաշրջաններում (որտեղ դա իրագործելի է և ծախսարդյունավետ) պտտվող հետևող համակարգով արևային մարտկոցների օգտագործումը վաղուց արդեն նորություն չէ:

Տարբեր վարպետներ առաջարկում են իրենց սխեմաները, մշակումները և կիսվում իրենց փորձով: Այսպիսով, եթե անհրաժեշտություն կա բարելավելու արևային մարտկոցների դիզայնը և բարձրացնել արտադրողականությունը, միշտ կա հնարավորություն դա անել ինքներդ՝ առանց առավելագույն ֆինանսական ռեսուրսների օգտագործման։

Ինչպես գիտեք, արևային մարտկոցի արդյունավետությունը առավելագույնն է, երբ այն ենթարկվում է արևի ուղիղ ճառագայթների: Բայց քանի որ Քանի որ արևը անընդհատ շարժվում է հորիզոնով, արևային մարտկոցների արդյունավետությունը զգալիորեն նվազում է, երբ արևի ճառագայթները անկյան տակ են հարվածում վահանակին: Արեգակնային մարտկոցների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար օգտագործվում են համակարգեր, որոնք հետևում են արևին և ավտոմատ կերպով պտտում արևային մարտկոցը՝ ուղիղ ճառագայթներ ստանալու համար:
Այս հոդվածը ներկայացնում է դիագրամ արևը հետևող սարքերկամ այլ կերպ՝ հետքեր (Solar Tracker):

Թրեքերի սխեման պարզ է, կոմպակտ, և դուք կարող եք հեշտությամբ հավաքել այն ձեր սեփական ձեռքերով: Արեգակի դիրքը որոշելու համար օգտագործվում են երկու ֆոտոռեզիստորներ։ Շարժիչը միացված է H-կամուրջի սխեմայի միջոցով, որը թույլ է տալիս միացնել հոսանք մինչև 500 մԱ 6-15 Վ սնուցման լարման դեպքում: Մթության մեջ սարքը նույնպես գործում է և շարժիչը կդարձնի դեպի ամենապայծառ լույսի աղբյուրը:

Արևը հետևող սարքի սխեմատիկ դիագրամ

Ինչպես տեսնում եք ստորև նկարում, շղթան խայտառակության աստիճանի պարզ է և պարունակում է գործառնական ուժեղացուցիչ չիպ LM1458 (K140UD20), տրանզիստորներ BD139 (KT815G, KT961A) և BD140 (KT814G, KT626V), ֆոտոռեզիստորներ (1KND240 diode): ), ռեզիստորներ և թյունինգ ռեզիստորներ:

Դիագրամից երևում է, որ շարժիչը M-ն աշխատում է տարբեր արժեքներով op-amp IC1a և IC1b ելքերի վրա: Ճշմարտության աղյուսակ.

*կամ հակառակը՝ կախված է շարժիչի միացումից

Շղթայի տրանզիստորները աշխատում են զույգերով, անկյունագծով, միացնելով +Ve կամ -Ve շարժիչին և ստիպելով այն պտտվել առաջ կամ հետ:

Երբ շարժիչը կանգ է առնում, այն շարունակում է պտտվել, քանի որ... կա պտտվող պահ. Արդյունքում շարժիչը որոշ ժամանակով էներգիա է արտադրում, ինչը կարող է վնասել տրանզիստորներին: Տրանզիստորները հետևի EMF-ից պաշտպանելու համար կամրջի միացումում օգտագործվում են 4 դիոդներ:

Մուտքային փուլը բաղկացած է երկու օպերատիվ ուժեղացուցիչներից (IC1) և LDR և LDR ֆոտոռեզիստորներից։ Եթե դրանց վրա ընկնող լույսի քանակը նույնն է, ապա ֆոտոռեզիստորների դիմադրությունները նույնպես հավասար են։ Հետևաբար, եթե սնուցման լարումը 12 Վ է. այնուհետև LDR ֆոտոռեզիստորների հանգույցում LDR» կլինի 6 Վ լարում: Եթե ​​մեկ ֆոտոռեզիստորի վրա ընկնող լույսի քանակն ավելի մեծ է, քան մյուս ֆոտոռեզիստորի վրա, ապա լարումը կփոխվի:

Սահմանափակումները (սահմանները) +V-ից մինչև 0V սահմանվում են չորս շարքով միացված ռեզիստորներով և ճշգրտվում են 2 կտրող ռեզիստորներով: Եթե ​​լարումը դուրս է գալիս այս սահմաններից, օպերատիվ ուժեղացուցիչը կգործարկի շարժիչը և այն անընդհատ կպտտվի:
20K կտրող ռեզիստորը կարգավորում է զգայունությունը, այսինքն. սահմանների միջև ընկած միջակայքը. 100K հարմարվողական սարքը կարգավորում է, թե որքան սիմետրիկ են սահմանները +V/2-ի նկատմամբ (հավասարակշռության կետ):

Սխեմայի կարգավորում.
1. Ստուգեք շղթայի էլեկտրամատակարարման լարումը
2. Միացրեք DC շարժիչը: ընթացիկ
3. Տեղադրեք ֆոտոռեզիստորները կողք կողքի, որպեսզի նրանք ստանան նույն քանակությամբ լույս:
4. Երկու տրիմերներն էլ ամբողջությամբ պտտեք ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ
5. Էլեկտրաէներգիա կիրառեք շղթայում: Շարժիչը կպտտվի
6. Պտտեք 100K հարմարվողական սարքը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև այն կանգ առնի: Նշեք այս տարրը:
7. Շարունակեք պտտել 100K հարմարվողական սարքը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև շարժիչը սկսի պտտվել հակառակ ուղղությամբ: Նշեք այս տարրը:
8. Երկու դիրքերի միջև անկյունը կիսեք կիսով չափ և տեղադրեք հարմարվողական սարքը (սա կլինի հավասարակշռության կետը):
9. Այժմ պտտեք 20K հարմարվողական սարքը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մինչև շարժիչը սկսի ցնցվել
10. Տրիչի դիրքը մի փոքր ետ տեղափոխեք (ժամացույցի սլաքի հակառակ ուղղությամբ), որպեսզի շարժիչը կանգնի (այս հարմարվողականությունը պատասխանատու է զգայունության համար)
11. Ստուգեք շղթայի ճիշտ աշխատանքը՝ հերթափոխով առաջին և երկրորդ ֆոտոռեզիստորները լույսից պաշտպանելով:

Ռադիոէլեմենտների ցանկ

Նշանակում Տիպ Դոնոմինացիա Քանակ ՆշումԽանութԻմ նոթատետրը
Գործառնական ուժեղացուցիչ

LM1458

1 Անալոգային՝ K140UD20 Նոթատետրում
Երկբևեռ տրանզիստոր

BD139

2 Անալոգներ՝ KT815G, KT961A Նոթատետրում
Երկբևեռ տրանզիստոր

BD140

2 Անալոգներ՝ KT814G, KT626V Նոթատետրում
Ուղղիչ դիոդ

1N4004

4 Անալոգային՝ KD243G Նոթատետրում
Ռեզիստոր15 կՕհմ1 Նոթատետրում
Ռեզիստոր47 կՕհմ1 Նոթատետրում
Հարմարվողական ռեզիստոր100 կՕհմ1