електрическа ограда
Преди повече от век беше открито, че безвреден токов удар може да държи домашните любимци в кошара. Фермери и скотовъдци използват това откритие добре. Благодарение на високоволтовия проводник, положен по периметъра на падока, стана възможно, без да се прибягва до скъпа масивна ограда, да се ограничи свободата на движение на животните.
За съжаление много често обектите на животновъдните ферми нямат централизирано захранване с електричество, необходимо за захранване на електрическа ограда. Напоследък за решаването на този проблем се използват батерии. Но акумулаторните батерии се нуждаят от периодична поддръжка и презареждане, което прави цялото устройство доста тромаво.
Въпреки това, не се притеснявайте. Слънчевата енергия дойде на помощ. След инсталиране на малък фотоволтаичен масив не е необходимо да сменяте или презареждате батериите.
Принципна схема на устройството
Електрическата ограда изисква само източник на енергия с ниска мощност, което прави използването на такава ограда по-практично. Зарядното устройство функционира на базата на автомобилна запалителна бобина.
Бобината работи основно на същия принцип като в системата за запалване на автомобил. Когато контактите на прекъсвача (в нашия случай контактите на релето RLI) се затворят, през първичната намотка на бобината на запалването започва да тече ток, което води до увеличаване на магнитното поле в сърцевината на бобината.
Когато контактите се отворят, токът спира и магнитното поле започва да намалява. Променящото се магнитно поле предизвиква появата на напрежение във вторичната намотка на бобината. Тъй като съотношението на броя на навивки на вторичната намотка към броя на навивките на първичната намотка е много голямо, индуцираниятнапрежението също е много високо, по-точно 25 kV. Този потенциал е напълно достатъчен, за да изплаши всякакви, дори агресивни животни.
Релето се включва от транзистора Q1 за кратък период от време (около 15 ms). По време на този кратък интервал през намотката протича ток, създавайки магнитно поле в сърцевината. Продължителността на включеното състояние на релето се задава от резервен мултивибратор, сглобен върху логическите елементи на CMOS структурата, времевата константа на затвореното състояние се определя от стойностите на C2 и R3. Изстрелването се извършва от самоосцилиращ мултивибратор, монтиран върху останалите два елемента от CMOS структурите IC1A и IC1B. Всъщност този генератор определя броя на импулсите в минута, подобно на автомобилен прекъсвач. Периодът на повторение на импулса се регулира от VRI резистора в диапазона 30–64 имп/мин.
Последният мултивибратор определя и продължителността на работния цикъл на зарядното устройство. При най-висока честота (64 импулса / мин) работният цикъл отнема 1,6% от целия период на работа на устройството, при ниска честота (30 импулса / мин) - 0,75%. Благодарение на тази комбинация от кратък работен цикъл и използването на CMOS елементи, устройството за електрическа ограда консумира много малко енергия.
Дизайн
Схемата на електрическата ограда за простота е направена с помощта на печатно окабеляване. Въпреки че веригата като цяло няма особености в окабеляването, трябва да се внимава при работа с CMOS елементи. CMOS клетките са много чувствителни към статично електричество и с тях трябва да се работи внимателно. Най-добре е първо да фиксирате всички елементи на платката, след което внимателно да поставите интегралната схема и да я запоите с поялник със заземен връх.
Чип, дори след монтаж наплатка, е много чувствителен към електрически смущения и смущения. По този начин запалителната бобина трябва да бъде поставена възможно най-далеч от таблото. Високоволтовият проводник никога не трябва да минава близо до платката!
Когато избирате бобина за запалване за верига, не забравяйте, че само обикновена автомобилна бобина ще свърши работа. Съвременните намотки за електронни транзисторни вериги за запалване при посочените условия ще искри силно в нашата верига. Можете да вземете всяка намотка от стар модел кола, но трябва да знаете някои разлики между различните видове намотки.
Някои бобини (например от автомобил Volkswagen), когато са включени, дават мощен импулс на ток , Такива импулси намаляват живота на контактите на релето. Можете да изберете силата на тока през контактите, която съответства на паспортната стойност, като използвате резистор R4, който ограничава тока през първичната намотка на бобината на запалването.
За да удължите живота на релето, трябва да използвате кондензатора, който се доставя с бобината за запалване. Ако го имаш
е, поставете го във веригата вместо кондензатора C3. Този кондензатор намалява искрата между контактите на релето в момента на прекъсване на електрическата верига. Потискането на високоволтовия импулс, генериран в първичната намотка, удължава живота на контактите. В допълнение, кондензаторът и бобината образуват вид колебателна верига, чиито затихнали трептения предизвикват повишаване на високото напрежение върху вторичната намотка на бобината.
Можете да потърсите висококачествени намотки, които развиват по-високо напрежение на вторичната намотка в сравнение със стандартната намотка. Въпреки това, опитът показва, че добри резултати могат да бъдат постигнати с конвенционална бобина.
Източник на електричество
Сега стигнахме до тази част от структуратаотносно слънчевите панели. Както видяхте, бяха положени известни усилия за минимизиране на енергията, консумирана от веригата. Това намалява изискванията за необходимата мощност на соларния масив.
Основният източник на захранване в устройството, захранвано с телена ограда, е запечатана оловно-киселинна батерия, наречена гел клетка. Той е идентичен по отношение на производителността на конвенционалната мокра оловно-киселинна батерия, използвана в автомобилите. За разлика от конвенционалните оловно-киселинни клетки, гел клетките не изискват поддръжка и могат да бъдат инсталирани във всяка позиция.
Батерията Powersonic PS-1260 или подобна е с малки размери (15x6x10 cm3) и се побира в един корпус с електронна схема.
За презареждане на батериите е необходима слънчева батерия, която трябва да развие напрежение 12 V при ток 250 mA. На пазара има няколко вида батерии, които отговарят на тези условия.
При самостоятелно производство на слънчева батерия можете да използвате елементи, разделени на четири части с диаметър 7,5 cm.
В гл. Описах как да разделя слънчева клетка на 4 части. За да получите достатъчно напрежение за зареждане на батерията, ще трябва да свържете 35 от тези "четвърти" последователно.
Соларен масив с такъв размер ще генерира около 3,6 вата. Това съответства на средно 22 W на ден или 1,6 Ah. При нормални условия 6Ah гел клетка е способна да захранва веригата без презареждане от слънчевата батерия за около 10 дни, в зависимост от честотата на генериране на импулси с високо напрежение, температура на батерията и т.н.
За да предпазите батерията от презареждане, е необходим регулатор на заряда. За товацелта е доста подходящ регулатор, описан в разд. 6. Използвайте опция за транзистор с ниска мощност.
Монтаж на уред за високо напрежение
Монтирането на оградно устройство с високо напрежение е много просто. Опънете тел по целия периметър на оградата, която след това ще бъде захранена с високо напрежение. Този проводник, разбира се, трябва да бъде изолиран от земята. За тази цел са подходящи керамични изолатори, които се предлагат в търговската мрежа в повечето строителни магазини. Вместо това можете да използвате гърлата на стъклени бутилки.
Височината на теленото окачване зависи от вида на животните, отглеждани в кошарата. При крави и коне опитът показва, че е необходимо телта да се монтира на нивото на гърдите. Честотата на пулса също се определя от вида на животното. В много случаи животните, поставени в нова кошара, трябва да използват висока честота. След период на привикване на животните към плен, честотата може да бъде намалена.
Проводникът е свързан към изхода за високо напрежение на бобината за запалване. Надеждното заземяване се осигурява от метален щифт, забит във влажна почва, или водопроводни тръби, положени в земята. Строго е забранено използването на газови тръби за тази цел.
Сега включете батериите, задайте честотата на пулса, насочете слънчевия масив на юг и имате електрическа ограда!
Списък с части
Резистори R1-47 kΩ R2-22 kΩ R3-1 MΩ R4-5 Ω, 1 W VRl-50 kΩ променливо съпротивление
Кондензатори C1 - 4.7 uF, 35 V C2 - 0.02 uF C3 - 220 uF, 16 V C4 - 220 uF, 16 V C5 - 0.001 uF
Полупроводници D1 - 1N4002 ICl -CD4001, NAND порт LED1 - LED Ql - 2N2222
Други RLI части - реле 35 соларни клетки, 250 mA Запалителна бобина (вижте текста) Гел клетка, 12V, 6Ah(Powersonic PS-I260)