発電機の整流回路
Published by mabo under 01. 手作り風力発電 on 19:39
風力発電で発電した電気は交流です。
これをバッテリーに溜めるためには、直流の電気に替える必要があります。
その為には、交流の電気を直流に換える、整流回路が必要になります。
左の画像は、現在使用しているコントロールＢＯＸです。
風力発電３基と、太陽電池２５Ｗクラス１枚を制御しています。
充電池は、１０５Ａのディープサイクルバッテリーを２個で２１０Ａです。
下の白いＢＯＸは初代のコントロールＢＯＸ。今は負荷配線分岐用に使っています。
さて、本題です。
≪交流の電気を整流する方法は≫
基本的に電気に関しては全くの度素人なので、間違った表現などあるかもしれません。ご了承を！
まず始めに、自転車用ハブダイナモを整流した時の回路図です。
当然の事ながら、水車であろうが風車であろうが変りはありません。
番号が後先になりますが、②のダイオードブリッジ型は、手作り風力発電関連の本に書いてあったもので、１２Ｖバッテリーに充電するために電解コンデンサーを用いて昇圧するとありました。
①の倍電圧全波整流回路は、その呼び名のように電圧を倍にして整流してくれる回路です。
ただ、電圧を倍にした分、電流は半分になってしまうデメリットもあります。
左が①の倍電圧全波整流、右が②のダイオードブリッジ整流回路です。
ハブダイナモ発電機にはどちらが良いのかというと、１２Ｖのバッテリーに充電する場合なら、①が有効です。回転数６０ｒｐｍでも１０ｍＡの充電を開始します。
この時②の場合、電圧は８Ｖ程度で充電電圧には達していません。
ただし、６Ｖバッテリーや電池に充電するのであれば、電流損失のない②の回路が有効ということになりますね。
左は、風力発電２号機と３号機に使用している整流回路です。
放熱板がついたちょっと大げさな感じですね。
２・３号機発電機テストの時は、１個４００Ｖ×５Ａのファーストリカバリ・ダイオードが発熱してしまう事態が起き、またショットキーダイオードの時は、１２００ｒｐｍでパンクまでしてしまいました。
自然の風で１２００ｒｐｍ以上廻る時は、強烈な西北西の風が吹く時か台風が来た時だけ、めったにありませんから大容量ダイオードと放熱板は保険みたいなもんですね。
簡単なものですが、回路図はこちら ⇒ です
２つの３相全波整流回路ですが、基本は全く一緒です
左側が、２回路ある容量の大きいダイオード（上の画像）を使った時のもので、右は一回路の通常のダイオードを使ったものです
（※２倍圧全波整流の回路図は、デュアルコア発電機の製作中に掲載）
左が４倍圧全波整流回路、右が２倍圧全波整流回路です。
２つとも、発電機テストでパンクしてしまったものですが、１号機は右の２倍圧全波整流回路を使用しています。
発電機の特性にあった回路、１倍・２倍・４倍と使い分けます。
※エアギャップ発電機でも単相交流配線であれば基本的にはハブダイナモの整流回路と同じです。（コンデンサー容量やダイオードを替える必要はあります）
