Kannettava virtalähde: 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Minulla oli ympärillä joitain lisäosia, jotka tarvitsivat tarkoitusta, ja onneksi ne sopivat yhteen samoin kuin jos olisin ostanut ne tähän tarkoitukseen. Tämän tarkoituksena on tarjota hyödyllinen määrä virtaa invertterille kompaktissa kannettavassa paketissa.

Juuri niin tapahtui, että minulla oli ylimääräinen Pelican 1460 -kotelo, jonka tilasin ilman lokeroita virheellisesti. Minulla oli myös käsillä neljä akkua, jotka oli aiemmin ostettu MX650-rakenteen käyttöajan pidentämiseksi (https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-Motorcycle/), mutta sitten päätin, että ne painoi enemmän kuin halusin laittaa pyörään. Invertteri ostettiin asennettavaksi vanhaan asuntoautoon, mutta en ollut vielä päässyt asentamaan sitä. Ylimääräiset johdot ja sähköliittimet ovat aina käsillä autotallissani, vaikka eivät aina haluamallasi värillä.

Kokeilin akkuja ja invertteriä sopimaan Pelican -koteloon ja idea syntyi. Aioin rakentaa kannettavan akkurasian virransäästöön leirin ympärillä ja ajamaan valoja ja leluja veljeni takapihalla leikkimökissä lapsilleen. Kävi ilmi, että Pelican -kotelo sopisi täydellisesti kahteen muuhun akkuun, joten kysyin myös Brotherilta. Hän osti lisäksi kaksi paristoa, jotka laskivat 6 kpl 22 ampeeritunnin lyijyhappoakkuja yhteensä 132 ampeeritunnilla.

Vaihe 1: Osaluettelo, työkalut ja turvallisuusvaroitukset

TURVALLISUUS ENSIMMÄINEN - Sähkö voi tappaa. Joten ole hyvä ja ymmärrä riskit ennen kuin jatkat tämän tai minkä tahansa muun rakenteen kanssa. Juotos hyvin ilmastoidussa tilassa. Ole varovainen työskennellessäsi sähkötyökalujen kanssa ja käytä aina asianmukaisia henkilönsuojaimia (henkilökohtaisia suojavarusteita).

Tässä rakenteessa käytettyjä työkaluja ovat: pora, juotosrauta, pihdit, langanpoistaja / puristuslaite, palapelisaha, mittanauha, ruuvipuristin, tussi, veitsi, ruuvimeisseli

Osaluettelo:

6 kpl 22Ah SLA -akkuja-Minuni tuli Monster Scootersilta 350 dollaria

6 tai 8 mittarin johto- ja rengasliittimet - minulla oli käsillä, mutta niitä voi ostaa mistä tahansa auto- tai rautakaupasta.

Metallinauhanauha - tunnetaan myös nimellä riippuva teippi, ja sitä on saatavana rautakaupoista tai puutavarakaupoista.

Invertteri - Aloitin yhdellä, joka minulla oli käsillä 750W/1500W ja päättyin toisella 1500W/3000W tehontarpeen vuoksi - Harbour Freightilta noin 140 dollaria

Ruuvit ja pultit - muutamia tarvitaan tähän projektiin ja minulla oli ne käsillä.

Sekalaista vaahtoa paristojen tukemiseen - minulla on niitä käsillä. Sen sijaan voidaan käyttää puujäämiä tai muuta materiaalia.

12 voltin akkulaturi - Minulla on pari erilaista autolaturia käsillä. Mikä tahansa 12 voltin laturi tekee tempun.

Pelican Case - Käytin Pelican 1460 -koteloa, joka on saatavilla osoitteesta www.atlascases.com, noin 175 dollaria

Vaihe 2: Rakenna

Rakenne on suoraan eteenpäin.

Asensin kuusi akkua Pelican -kotelon alempaan lokeroon ja tuki niitä vaahdolla pitämään ne paikallaan. Koska laatikkoa ei tarvitse koskaan kaataa kyljelleen, se tarjoaa runsaasti tukea, vaikka se ei olisi kiinnitetty laatikkoon. Leikkasin sitten kannen pitämään invertterin kiinni ja kiinnitin invertterin kanteen metallinauhalla ja ruuveilla. Paristot on kytketty rinnakkain ja kytketty sitten taajuusmuuttajaan. Juotin jokaisen rengasliittimen johtoihin ja käytin 6 tai 8 mittaista johtoa, joka minulla oli käsillä. Älä mene liian ohuiksi langalle, koska tämä järjestelmä on suuren kuormituksen alaisena.

Huomautus: Taajuusmuuttajat voivat tuottaa kohtuullisen määrän lämpöä, ja ne tulisi asentaa paikkoihin, joissa ilmavirta on hyvä. Vaikka en ollut liikaa huolissani tästä, käyttämässäni invertterissä on kaksi sisäänrakennettua jäähdytystuuletinta. On kuitenkin aina hyvä antaa niiden hengittää, joten leikkasin reiän hieman suuremmaksi kannen etuosasta, jotta ilma pääsee sisään invertteriin ja sen ympärille. Älä koskaan kääri invertteriä rätteihin tai aseta palavien materiaalien päälle

Lisäsin 3D -tulostetun levyn koristamaan karkean reiän, joka oli leikattu kannen etuosaan, jig -sahalla. Maalasin sen maalilla, joka oli jäljellä äskettäisestä projektista, joka oli lähellä kotelon väriä.

Se on kaikki mitä tähän rakennukseen kuuluu. Kuvien pitäisi auttaa havainnollistamaan, kuinka yksinkertainen tämä rakenne on.

Akkukoteloni on hyvin pakattu 12 voltin tiheään lyijyhappoon. se painaa 95 kiloa ja on siksi parasta siirtää kaksi ihmistä, vaikka laatikossa on kahvat.

Kaikkien osien kokoaminen maksaisi noin 700 dollaria

Vaihe 3: Rakentamisen takana olevat periaatteet

Minulla on nyt kuusi 12 voltin akkua, jotka toimittavat hyödyllisen määrän 120 voltin vaihtovirtaa. Miksi kaikki kuitenkin toimii?

Saatan syventyä tähän kysymykseen syvemmälle kuin haluan, mutta yritän selvittää (määritellä) joitain sähköä käsitteitä ja periaatteita. Joskus minun on etsittävä joitain seuraavista termeistä ja periaatteista saadakseni halutut tulokset rakentamistani projekteista. Joten ajattelin jakaa joitain hyödyllisiä termejä ja käsitteitä. Minun on todettava, että en ole sähköinsinööri enkä sähköasentaja, joten korjatkaa minua, jos saan jotain vikaa, ja korjaan sen. Voit kysyä haluamiasi kysymyksiä, mutta muista, että en ehkä tiedä vastausta.

Mitä rinnakkaispiirit ovat ja miten niitä voidaan verrata sarjajohdotuksiin? Projektissani viittaan usein rinnakkais- tai sarjajohdotukseen. Paristot on kytketty rinnakkain plusnapaan plusnapaan (-napoihin) ja negatiiviseen napaan negatiiviseen napaan (napoihin). Tämä ei muuta paristojen kokonaislähtöjännitettä. Esimerkki on 6 kutakin 12 voltin paristoa rinnakkain, ja ne tuottavat 12 voltin tehon. Näin tämä akkuprojekti on kytketty.

Sarja -paristot on kytketty plusnapaan negatiiviseen napaan ja niin edelleen. Jokainen akku lisää jännitteen viimeiseen. Esimerkki on kolme AA -paristoa, joiden jännite on 1,5 volttia.

Tämä voi tarkoittaa myös LED -lamppuja. Oletetaan, että käytämme lamppuja, jotka vaativat 3 voltin tehoa. Nämä polttimot, kun ne on kytketty rinnakkain, tarvitsevat vain 3 volttia. Samat lamput, jotka vaativat 3 voltin kytkennän sarjaan, vaativat 6 volttia kahdelle ja 9 volttia kolmelle.

Toinen huomio yhdistettäessä paristoja rinnakkain tai sarjaan niiden tulee olla samantyyppisiä paristoja, joilla on samat ampeeritunnit (Ah tai mAh). Nämä periaatteet on merkitty yllä oleviin valokuviin ja niihin on lisätty muistiinpanoja, joissa kerrotaan yksityiskohdista. Kuvakaappaukset on otettu "Tinkercad Circuits" -sovelluksesta, joka on erittäin mukava uusi työkalu Tinkercadissa.

Mikä on invertteri ja miten se toimii? Invertteri muuntaa sähkön tasavirrasta vaihtovirraksi. En aio mennä yksityiskohtiin siitä, miten se tekee tämän, mutta se lisää tasavirtajännitettä ja muuttaa sen sitten vaihtovirraksi ennen sen lähettämistä laitteelle. Sinun on tiedettävä, mitkä ovat sen laitteen tehovaatimukset, jota aiot käyttää invertterilläsi ja mikä on taajuusmuuttajaa syöttävän lähteen teho. Useimmiten lähde on 12 voltin tasavirta ja 120 voltin vaihtovirta. Saatat selviytyä pienellä 400 W: n invertterillä tai tarvitset 3000 W: n invertterin sen mukaan, mitä käytät: hehkulamppua tai pyörösahaa. Varmista siis, että käyttämäsi taajuusmuuttaja on suurempi kuin käynnistys (ylijännite), jota tarvitsemasi laitteet tarvitsevat käyttää. Huomaa myös, että invertterin siniaaltoulostulo on usein”neliö” -aalto (muokattu sini) eikä seinästä tuleva tasainen pyöristetty siniaalto. Tällä ei ehkä ole väliä, käytätkö sähkömoottoria, mutta sillä voi olla merkitystä esimerkiksi viestintä-, lääketieteellisten tai navigointilaitteiden virran kytkemisessä. (siniaalto- ja tehontarvekaavio yllä olevissa kuvissa)

AC vs DC -virta - AC, vaihtovirta, on talosi pistorasioissa. DC, tasavirta, on mitä löydät kaikenlaisista akuista; kuten auton virtaa antava paristo tai kaukosäätimeen asetetut AA -paristot.

Tasavirtateholla elektronien suunta virtaa negatiivisesta liittimestä positiiviseen napaan yhteen suuntaan, kuten veden liike letkun läpi. Tasavirtaa käytetään yleensä pienemmillä jännitteillä kuin vaihtovirtaa.

Vaihtovirrassa elektronien suunta vaihtaa jatkuvasti suuntaa. Jopa 60 kertaa sekunnissa useimmissa Yhdysvaltain sähköjärjestelmissä. Vaihtovirtaa on helpompi käyttää korkeammilla jännitteillä kuin tasavirtaa.

Mitä tapahtuu vahvistintunnille, kun kytket paristot sarjaan vs. rinnakkain? Ampeerituntia, kun paristot on kytketty sarjaan, vastaa akkujen lukemaa. Jos tässä rakenteessa olisin kytkenyt kaikki 6 paristoa sarjaan rinnakkaisten sijasta, ne tuottavat 72 volttia, mutta vain 22 Ah. Tämän projektin 6 akkua on kytketty rinnakkain 12 voltin jännitteellä ja yhdessä ne tuottavat 132 ampeerituntia. Joo!!!!

Mikä on SLA -akku? SLA = suljettu lyijyhappo. Tarkoittaa DC -akkua, joka ei vuoda, jos se kaadetaan tai asennetaan sivulle.

Mitä ovat siniaallot ja miten se vaikuttaa tehoon? "The Gridin" verkkovirralla siniaalto on hyvin sileä kuin meressä olevat aallot ilman tuulta, joka tuottaa tasaisia, hyvin pyöristettyjä huippuja ja laaksoja. Vaihtovirralla, joka on tuotettu tasavirtalähteestä invertterillä, sinulla voi olla melko "neliömäisiä" siniaaltoja. Tämä ei yleensä ole suuri ongelma, jos käytät moottoria, valoja tai muita ei -teknisiä laitteita. Jos kuitenkin käytät virtaa navigointi-, lääketieteellisiin tai viestintälaitteisiin, tämä voi aiheuttaa häiriöitä. Invertterit voidaan rakentaa tuottamaan puhdasta siniaaltotehoa, mutta mitä puhtaampi aalto on tuottanut, sitä suurempia ovat invertterin kustannukset.

Mikä on Amperage (A)? Elektronien lukumäärä mitataan ampeereina (ampeereina) ja tunnetaan nimellä virta.

Mikä on ampeeritunnit (Ah)? Ajattele Ah: ta polttoainesäiliönä. Missä Ah on sähkövarauksen yksikkö kerrottuna ajalla. Tämä on yhtä suuri kuin yhden tunnin ampeerin tasaisen virran siirtämä varaus. Näet tämän usein ilmaistuna milliampeerina, mAh, joka on tuhannesosa ampeeritunnista.

Mikä on teho (W)? Teho on laitteen käyttämiseen tarvittavan tehon mittaus, ja se mitataan watteina. Toinen tapa ilmaista tämä on: Sähköteho on nopeusyksikköä kohti, jolla sähköenergia siirretään sähköpiirillä. Missä yksi watt vastaa yhtä joulea sekunnissa. Tämä on laitteen tai laitteiden virtalähteenä tarvittavan invertterin koon mittari.

Mitä ovat ohmit? Ohmit ovat sähkövastuksen mittayksikkö. Jotkut materiaalit virtaavat helposti sähköä, kun taas muut materiaalit luovat vastusta, mikä estää elektronien liikkeen. Tämän vuoksi sinun on käytettävä vähintään 8 -mittaista johtoa (6 -mittari on parempi), jotta voimme saada tarvittavan virtauksen paristojen ja taajuusmuuttajan välillä ilman johtojen sulamista.

Mikä on jännite? Sähköinen paine (potentiaalienergia) kahden pisteen välillä voltina mitattuna.

Vaihe 4: Ensimmäinen käyttö todellisessa maailmassa

Ensimmäinen tehtävä, johon käytimme kannettavaa virtalähdettä, oli käynnistää baseball -kenttäkone. Valitettavasti ensimmäinen vaihtosuuntaaja, jonka asensin laatikkoon, oli 750 W / 1500 W huippuvaihtosuuntaaja, eikä se riittänyt voimankäyttöön poikani pienen liigatiimin pitching-koneen käyttämiseen. Lyöntikäytäntö on tietysti tärkeä, joten ostin 1500 W / 3000 W Peak-invertterin ja asensin sen laatikkoon pienemmän invertterin tilalle. Suurempi vaihtosuuntaaja toimii, mutta myös se hälyttää/katkeaa ja se palaa keilauskoneen sulakkeeseen, jos en käynnistä vauhtipyörää käsin ennen kuin käynnistän keinokoneen virtakytkimen. En todellakaan osaa sanoa, miksi näin tapahtuu, koska pikituskone käynnistyy hyvin, kun se on kytketty verkkovirtaan pistorasiaan ilman sulakkeen palamista. Luulen, että se voi olla tapa, jolla teho toimitetaan invertteristä, tai ehkä se voi olla aikaisemmin annetun tehon siniaalto. Syöttölaite ottaa taajuusmuuttajan 120 V: n virran ja muuttaa sen takaisin 90 V: n tasavirtaksi moottorin käyttämiseksi.

Instructablesta on tullut muutamia vakaita palautteita muilta, miksi se palaa pitching -koneen sulakkeeseen ilman vierintäkäynnistystä. Tässä on yksi mielestäni selitys, joka mielestäni selittää tilanteen hyvin: Kommenttisi liittyen siihen, miksi sulake palaa virtalähteestä eikä verkkovirtalähteestä. Useimmat invertterit tuottavat neliöaallon, jotkut tuottavat ns. Pseudo -siniaaltoa, joka on porrastettu neliöaalto, joka kasvaa ja laskee korkeudessa (jännitteessä) vaiheittain noin siniaallon 180 asteen käyrän mukaan positiivisena ja negatiiviset suunnat, tämäntyyppinen invertteri käyttäytyy lähes samalla tavalla kuin verkkovirta verkosta, mutta invertteri, joka ei tee tätä, ovat vain neliöaaltogeneraattoreita, kuten voit nähdä oskilloskoopilla, sinulla on pohjimmiltaan kaksi tyyppiä, joista toinen tuottaa neliöaalto, joka kestää 180 astetta positiivista ja negatiivista sykliä, toinen tyyppi tuottaa neliöaallon, joka kestää alle 180 astetta positiivista ja negatiivista sykliä. Ensimmäisen tyypin invertterin, lähtöjännitteen on mielestäni oltava yhtä suuri kuin siniaalto RMS -jännite, jos ei, ja lähtö on suurempi RMS: n ja huippuarvon välillä, se todennäköisesti puhaltaa sulakkeen riippuen aikaviiveestä. sulakkeessa on käynnistysvirta, jonka moottori vetää käynnistettäessä tyhjäkäynnistyksestä (kaikki moottorit käyttävät vaihtelevaa tehoa tyhjäkäynnistyksestä, joka voi vaihdella 3–10 -kertaisesti niiden käyntitehoon verrattuna). Toisen tyyppisen invertterin, koska ne tuottavat neliöpulssin neliöaallolle, joka ei kestä niin kauan kuin 180 astetta jaksoa, on pakko antaa korkeampi jännite kuin RMS -arvo integroidakseen sama teho kuin sini aalto tekee koko syklin 180 astetta. Jos invertterisi on tätä toista tyyppiä, sinun on oltava varovainen, kun syötät laitteita, jotka sisältävät MOV: itä virtalähteessä suojana voimajohdon piikkeiltä, koska monissa tapauksissa jännitetaso voi nousta MOV: n suoja -alueelle ja se voi räjähtää tai pahimmassa tapauksessa syttyä palamaan. Luotan vain oskilloskooppiin, joka antaa minulle todelliset jännitearvot, jotka jokin näistä inverttereistä on lähettänyt. Parhain terveisin. JohnH848

On todella mukavaa, että syöttölaite toimii täydellisessä hiljaisuudessa virtalähteestä eikä virtalähteenä kentällä toimivasta generaattorista.

Odotan monien vuosien käyttöä tästä laatikosta kaikenlaisiin tehtäviin veljentytärni ja veljenpoikani takapihan leikkitalon virtalähteestä rakentamieni Razor-moottoripyörien lataamiseen (katso https://www.instructables.com/id/Battery-Powered-motorcycle). Laatikko on raskas siirtää, joten sitä ei käytetä kaikkeen, mutta se on mukava vaihtoehto tarvittaessa. Se on selvästi paljon hiljaisempi kuin generaattorimme ja tarjoaa saman watin käyttötehon. Tietysti generaattori antaa virtaa niin kauan kuin minulla on bensiiniä, mutta lopulta minun on kytkettävä akut pistorasiaan akkurasian lataamiseksi.

Toivottavasti löysit arvoa tästä kirjoituksestasi. Kysymykset tai kommentit ovat aina tervetulleita. Yritän parhaani mukaan vastata oikea -aikaisesti ja tarkasti.

Kiitos. Schockmade