Схема пастуха своими руками

Электропастух своими руками

Электропастух предназначен для организации электроограждения с целью содержания КРС, лошади, свиньи, овцы, козы и др.

Также электроизгородь может быть использована, например, для защиты медовой пасеки или культурных посевов от бродячих животных.

Принцип работы прибора основывается на прикосновении животного с проволочным ограждением, подключенным к генератору импульсов высокого напряжения, далее электрический ток проходит через животное и возвращается в генератор импульсов через землю с помощью стойки заземления. Тем самым достигается удержание животных в пределах огороженной территории.

Чтобы электроизгородь только отпугивало животных, на неё подаётся короткие высоковольтные импульсы, которые повторяются с интервалом от 10 до 40 в минуту. Примерные тех.характеристики электроизгороди ниже:

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОИЗГОРОДИ

♦	Наименование	Значение	Примечание
♦	Выходное напряжение импульса	10 000 Вольт
♦	Энергия импульса без нагрузки	3,8 Джоуля	Соответствует требованиям безопасности*
♦	Энергия импульса под нагрузкой 500 Ом	от 0,5 до 3,0 Джоулей	Устанавливается пользователем
♦	Частота импульсов	от 10 до 40 в минуту	Устанавливается пользователем
♦	Протяженность проволочного ограждения	до 12 км проволоки

без потери мощности Площадь ограждения:

— до 900 Га в 1 ряд;

— до 225 Га в 2 ряда;

— до 100 Га в 3 ряда. ♦ Диапазон напряжения питания 11 – 14,5 Вольт Источник питания:

— автомобильный аккумулятор 12В

— сеть 220В (через стабилизированный блок питания 220/12В) ♦ Потребляемая мощность, не более 6 Ватт ♦ Степень пыле- и влагозащищенности

(в соответствии с международным стандартом IEC 60529) IP 65 Пыленепроницаемость, защита от водяных струй с любого направления

* Согласно методическим рекомендациям ФГБУ ВНИИ Охраны природы «По применению электроограждений для животных».

Схема электропастуха

Генератор импульсов можете изготовить по схеме, которая показана на рисунке ниже:

Список радиодеталей:

Резисторы
R1 — 3К6
R2 — 470К (переменный)
R3 — 33K
R4 — 100K (переменный)
R5 — 2K4
R6, R10 — 100
R7, R9 — 620
R8 — 68K
R11 — 3K
R12 — 51
Конденсаторы
C1, C7, C9 — 0,1 uf
C2, C4, C6, C8 — 0,01 uf
C3 — 10 uf
C5 — 0,47 uf
C10 — 220 uf
C11 — 1000 uf
Транзистор VT1 — IRF640 (200v, 18A) или IRF740,IRF840, а также подойдет другой полевой транзистор не меньше 18А, 60В.
Диоды VD1, VD2, VD3 — 1N4005 (600v, 1A), подойдут диоды не меньше 1А, 60В.
Светодиоды — HL1, HL2
Таймер NE555 — 3 шт.
Автомобильная катушка зажигания от ВАЗ или Москвич (лучше от контактного зажигания).

Описание работы схемы

В основе генератора стоит уже готовый высоковольтный трансформатор, его роль может выполнять катушка зажигания взятая из легкового авто. Катушка зажигания представляет собой трансформатор с низкоомной первичной и высокоомной вторичной катушками. Когда происходит пульсация тока в первичке на вторичке образуются импульсы высокого напряжения. В автомобиле они идут на свечи зажигания, а в этой схеме — на электроизгородь.

Для работы схемы на первичку надо подать импульсное напряжения, которое состоит из прерывающихся пачек импульсов звуковой частоты, они повторяются через определённый период времени. Схема для воссоздания этих импульсов выполнена на трёх интегральных таймерах марки NE555.

На основе таймеров А1 и АЗ изготовлены генераторы инфразвуковых и звуковых колебаний, соответственно. На базе таймера А2 — одновибратор.

Ток на первичку катушки зажигания Т1 идёт через ключ на полевом транзисторе VT 1. Для того чтобы во вторичке Т1 образовалось высокое напряжение нужно, чтобы в первичке ток пульсировал. На основе таймера АЗ изготовлен генератор звуковых импульсов. Когда он работает импульсы звуковой частоты с его выхода (вывод 3) идут на затвор транзистора. В результате на первичке Т1 образовывается пульсирующий ток, он индуцирует высокое переменное напряжение на вторичке.

Управление генератором звуковых импульсов осуществляется уровнем на выводе 4 АЗ. Для того чтобы генератор работал на этом выводе нужно напряжение логической единицы. При логическом нуле генератор блокируется и на его выходе установлен логический ноль.

На базе таймера А1 сделан инфразвуковой генератор, он генерирует импульсы. Частоту этих импульсов можете настраивать при помощи переменного резистора R1. От этого генератора зависит периодичность подачи высоковольтных импульсов на вашу изгородь. Импульсы с вывода 3 А1 идут на вывод 2 А2.

На основе таймера А2 выполнена схема одновибратора. По приходу каждого из импульсов на вывод 2 он формирует один импульс заданной продолжительности, её можете настраивать с помощью переменного резистора R4. Этот импульсный сигнал идёт через резистор R10 на затвор мощного ключевого полевого транзистора VT1, a в стоковой его цепи подключена первичка стандартной автомобильной катушки зажигания Т1. Катушку зажигания можно использовать практически любую. Лучше применить катушку от автомобилей с «контактной» системой зажигания. К примеру, от «Жигулей» ВАЗ — 2101 или 2106, «Москвичей» 412 или 2140.

Печатная плата и расположение деталей

Регулировка частоты импульсов осуществляется путем поворота регулятора «Частота». Значение установленной частоты соответствует указанному на лицевой панели прибора (в импульсах в минуту).

При необходимости можно увеличить охраняемую площадь, включив две катушки зажигания параллельно.

Источник

Электропастух

Попросили сделать электроизгородь. Погуглил, схем много, но ничего особо не приглянулось. Схемы с питанием от 220 вольт сразу отпадают: глупо и опасно. Распространённая схема на трех 555 таймерах удивила своей избыточностью, электрический стул по принципу ШИМ катушки зажигания не даст достаточной длины искры и точно так же опасен.

Что такое электропасух? В простейшем случае представляет собой участок земли огороженный проводом или специальной тесьмой под напряжением.

Итак, что получилось:

Схема работает от 10 до 14 вольт. Первичный преобразователь заряжает С4+С5 до 400 вольт после чего они разряжаются на катушку зажигания. Частота разрядов регулируется R2 и ограничена R3, эти резисторы отвечают за коэффициент заполнения импульсов первичного преобразователя. Сам преобразователь работает от распространённой микросхемы SG3525, которая в данном включении требует минимума обвязки. Частота преобразователя (C1 и R1) подбираются в зависимости от трансформатора, в моём случае

66kHz. В моём случае максимальная скважность ограничена резистором R3 на уровне

18%, и максимальный ток потребления от 12 вольтового источника составляет

250мА, если мощность не ограничивать, возможно потребуется снаббер и замена транзистора на что-то помощнее, типа IRF3205.

C2 на 25 вольт. Трансформатор T1 на сердечнике RM8 N87 AL=250 избыточен, но меньших сердечников не нашлось. Витки рассчитывать в программе Старичка, во вторичной обмотке

250 витков, этого хватит с запасом практически на любом сердечнике, а т.к. это флейбек, очень рекомендую делать послойную изоляцию во избежание пробоя.

Далее идут два диода и токоограничительный резистор R5, который бесполезно жрет мощность, греется и помогает запираться тиристору в данном включении. Его лучше сделать составным из двух параллельных или последовательных резисторов мощностью 2 ватт подходящих номиналов. Конденсаторы C4 и C5 на 630 вольт. С3 можно брать на 50 вольт. Номиналы динистора и тиристора на схеме.

Резистором R6 регулируется напряжение срабатывания порогового узла, я установил его на 400 вольт, что как мне кажется избыточно, слишком уж мощная искра получается, всё это будет настроено в процессе опытов.

Т2 – катушка зажигания, первичная обмотка шунтирована 3-мя последовательными диодами HER208.

Пороговый узел из-за R5 не нравится, будет переделан, но для опытов сойдет и так.

На данный момент частота разрядов на максимальной (R2) мощности составляет около 4Hz, больше как мне кажется и не нужно, а скорее всего меньше, если оставить эту частоту и снизить напряжение срабатывания порогового узла вольт до 100-200, потребление составит около 50-100 миллиампер, соответственно, от аккумулятора авто эта схема будет жить вечно.

Для безопасности планируется HV выход катушки зажигания соединять с изгородью через составной резистор мегаом на 5, что позволит до безопасного уровня ограничить ток, которым оскорбляются животные.

Upd: Электропастух был опробован, вот видео:

Напряжение на конденсаторах снижено с 400 до примерно 150-200 вольт, искра при этом около двух сантиметров, может чуть больше.

UPD : Рекомендую посмотреть вторую версию схемы электропастуха

Источник

Современный электропастух

Тема электропастуха и электрической изгороди для домашних животных уже несколько десятков лет актуальна для всех, кто ведет фермерское хозяйство. Современную реализацию электропастуха предлагают участники форума http://www.fermer.ru, которые приводят схемы электропастуха и делятся опытом изготовления электропастуха своими руками. Материалы форума http://www.fermer.ru изложены ниже.

Начнем с изоляторов и столбиков для электропастуха. В общем проще всего и удобнее использовать арматуру (или толстую проволку D>=10мм). Вбили ее молоточком в землю, надели изолятор, вот и готова опора. Но это дорого (столбики надо ставить примерно через 10-20 метров, значит надо 50-100-200 столбиков, это деньги).

Можно делать столбики электропастуха своими руками из палок орешника и клена толщиной 2-3 см – дешево, сердито, выглядит не очень, но вполне приемлимо. Для установки таких опор можно использовать лом (втыкаешь лом в землю, покачал-выдернул и так раз десять в одно и тоже место. После этого в земле получается дырка глубиной примерно полметра).

Изоляторы для электропастуха можно изготовить своими руками из пластиковых бутылок: отрезал дно, надел на палку, один-два витка проволоки вокруг горла бутылки и все готово.

Проволоку можно использовать толщиной примерно один миллиметр. Проблема в том, что скот тонкую проволоку поначалу не замечает, но с этой проблемой легко бороться об этом позже. Предположим, что нам надо 1000 метров проволоки, а по массе это будет примерно 6 кг. Вариант — не покупать проволоку, взять несколько покрышек от машины типа «камаз» и сжечь, в одной такой покрышке примерно метров 150 проволоки, а может и больше, проволока там хоть и немного хрупкая, но для изгороди пойдёт. Вот так не затрачивая ни рубля можно сделать изгородь.

Выглядит электропастух так:

С генератором для электропастуха посложнее. Генератор для электропастуха создает импульсы высокого напряжения, которое подаются на изгородь. Какое должно быть напряжение?

Импульсы напряжением 10-12 киловольт (кВ) могут пробить наши изоляторы и система работать не будет. С другой стороны низкое напряжение порядка 12 вольт практически не бьет. Хорошо долбит 220 вольт, но если взяться за оголенный провод сухой х/б тканью или шерстяной, то током нас не ударит (только не надо это лишний раз проверять). А у скотины есть шерсть, и скотину в сухую погоду может и не ударить. У любого изолятора есть напряжение пробоя, так у воздуха оно примерно равно напряжению пробоя вакуума (3кВ на миллиметр). Шерсть у скотины не сильно густая и при касании провод может свободно приблизится к коже менее чем на миллиметр и в определенный момент проскочит искра. Так вот считаю, что генератор должен вырабатывать напряжение не больше 3кВ. Но чтобы нашу скотину не убило, надо ограничивать электрический ток.

Генераторы с параметрами, которые я описал выше (бьют сильно, но не причиняют вреда здоровью) есть почти в каждой семье и многие пробовали на себе. Этот генератор – система зажигания в автомобиле.

Самое простое, что можно использовать в качестве генератора электропастуха — это магнето, думаю, что, как бьет магнето, многие пробовали.

Берем магнето, заземляем провод с магнето на изгородь, только параллельно желательно поставить свечу. Дело в том, что магнето может без нагрузки выдавать напряжение выше, чем нам надо, а свеча ограничивает это напряжение до величины необходимой для пробоя зазора. Так вот регулируя зазор на свече, мы ограничиваем напряжение, которое генерирует магнето.

Смертельный ток для человека 20-30 млА? Откуда это взяли? Известен случай, когда человека убило от 12 Вольт и есть человек, которого тряхнуло от 10кВ линии и он по сей день живой.

В общем, нам нужно высокое напряжение порядка 3кВ. Есть два пути использовать умножитель напряжения или трансформатор. Я использовал трансформатор. Нужен повышающий трансформатор 100-250 вольт до 3кВ и более. В телевизоре есть строчный трансформатор, который может выдавать 30-40 кВ, но это перебор. В машине есть катушка зажигания, это она для автолюбителей катушка зажигания, а для нас это автотрансформатор. То, что катушка зажигания питается в автомобиле от 12 вольт — это не проблема, опыт говорит о том, что катушку зажигания можно запитать импульсным током более высокого напряжения.

Получить короткий высоковольтный импульс с ограниченным током можно разрядив, предварительно заряженный конденсатор, через первичную обмотку катушки зажигания. Периодически заряжая и разряжая конденсатор через первичную катушку зажигания на высоковольтном выходе катушки зажигания мы получим требуемые нам импульсы.

Ниже показана рабочая схема электропастуха, ее можно упростить (она будет приведена позже).

При изготовлении и эксплуатации электропастуха важно помнить о безопасности. В схеме есть один серьёзный недостаток.

В схеме использован автотрансформатор (катушка зажигания). У автотрансформаторов соединена первичная и вторичная обмотки. Это приводит к тому, что в схеме у высоковольтной цепи и низковольтной общая земля. Следовательно, если вы при включении в розетку ЭП перепутаете фазу с землей (а это сделать нетрудно), то произойдет короткое замыкание.

Решений этой проблемы можно придумать много. Самое простое и самое дешевое: надо просто между первой землей и источником электрического тока вставить сопротивление 100 кОм. В случае неправильного включения через сопротивление R4 (схема привожу ниже) будет течь ток 2.2 млА и схема просто не будет работать. Это сопротивление на работу ЭП практически не повлияет.

А теперь о параметрах схемы электропастуха (некоторые элементы приводятся со значительным запасом).

Диоды (VD1, VD3) – КД226В.

Диод (VD4) – пойдет любой высоковольтный диод (от 10кВ). Вообще этот элемент не обязателен.

Можно любые другие, только чтобы держали 400 вольт и ток 10млА.

Сопротивления – достаточно одноваттных, номиналы приведены на схеме.

Конденсаторы – 400В, емкость на схеме, желательно МБГО (не электролитические), можно и электролитические, но не напутайте с полярностью.

Динистор (VD2) – КН102И (можно и с другими буквами, но у них напряжение включения меньше).

Тиристор (T1)- КУ202Н.

Катушка — можно сделать в доске два пропила типа «ласточкин хвост» и сматывать проволоку на доску.

Как работает схема электропастуха (рассматриваю схему без R4)

Диод VD1 выполняет функцию полуволнового выпрямителя.

Через сопротивление R1 заряжается конденсатор C1, который определяет «силу» импульса. Для увеличения «силы» удара надо увеличить емкость конденсатора С1, но больше 2мкФ не рекомендую. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону U(t)=310*(1-exp(-t/(2*R1*C1))), эта формула не совсем точная, но для понимания вполне сгодится. C1 заряжается до 200 вольт менее чем 0.1 сек.

Через сопротивление R2 заряжается конденсатор C2, который определяет частоту повторения импульсов. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону U(t)=310*(1-exp(-t/(2*R2*C2))). C1 заряжается до 150 вольт за 0.5 сек и в это время открывается динистор VD2, который открывает тиристор T1. Конденсатор С1 разряжается через тиристор на первичную обмотку трансформатора, конденсатор С2 разряжается через диод VD3 и тиристор на первичную катушку трансформатора. На выходе трансформатора формируется высоковольтный импульс. После того как конденсаторы разрядились, закрывается динистор тиристор и процесс начинается заново. На первом графике синим изображено напряжение в зависимости от времени на конденсаторе С1, а красным на С2. На втором графике напряжение на первичной обмотке трансформатора от времени.

Свеча ограничивает напряжение.

Диод VD4 (не обязателен) нужен потому, что на выходе трансформатора формируются не однополярные импульсы. Дело в том, что проволока сама по себе представляет конденсатор, который заряжается через диод VD4. И заряд на проволоке есть всегда.

Вот упрощенная схема электропастуха:

Принцип работы электропастуха

Через диоды VD1 и VD2 и сопротивления R1 и R4 заряжается конденсатор С1. До двухсот вольт конденсатор должен зарядится за время примерно 2*(R1+R4)*C1=0.6сек. На резисторах R2 и R3 собран так называемый делитель напряжения с соотношением 200/1. В то время, как напряжение на С1 приближается к 200 вольтам, напряжение на управляющем электроде тиристора приближается к одному вольту. При напряжении 1вольт тиристор должен открыться и конденсатор С1 разрядится через тиристор. А потом все заново.

Может быть проблема в «дубовом» КУ202Н, на него не даны точные параметры в документации (для большинства тиристоров отпирающие напряжение лежит в районе 0.8-1.2 вольта, на этот же написано, что меньше семи вольт, вот и гадай).

Есть способ изготовления генератора для электропастуха намного проще. Точнее, не обязательно делать генератор для электропастуха своими руками, генераторы для электропастуха продаются практически готовыми. Я такой генератор купил на рынке за 90руб – это электрическая зажигалка для газовой плиты, работающая от батареек. Есть один недостаток: слабовато она бьет, но это легко решается заменой конденсатора С1 большей емкостью (1мкф). Свеча и высоковольтный диод тоже нужны, как и предыдущих версиях. Я бы еще диод перед тиристором вставил (как показал на рисунке), она бы меньше ток жрала. Зажигалка потребляет ток примерно 120млА, от батареи она проработает не больше суток. Так что ее лучше запитать от какого-нибудь трехвольтового блока питания. В принципе схему можно переделать под питание от 220 вольт. Возможно этот генератор будет недолговечен, как и все китайское. Думаю, слабым местом будет высоковольтный трансформатор. Схема генератора для электропастуха:

В продаже нет тиристоров, держащих более 3кВ, а КУ202Н держит 400В, он, конечно, может быть и может выдержать больше раза в два-три, но не 30-50 раз. Да, можно использовать ТВС и ТДКС, только там что-нибудь напутать проще. Интуитивно, кажется, безопаснее использовать строчный трансформатор, но вряд ли кого-нибудь убило системой зажигания. Вот еще более простая схема электропастуха:

Предложение о доработке схемы электропастуха от участника форума

Собственно схема на строчнике для обсуждения. По подобной схеме делал малую взрывную машинку, для большой использовал двутактный более мощный и менее капризный преобразователь. Но для электропастуха это не столь принципиально. Ну и для электропастуха не надо ставить УН, а R2 увеличить до 1 Мом примерно. В качестве бонуса от этого преобразователя можно запитать лампу дневного света и иметь на выпасе не только ограду, но и свет. Схема и фотография изготовленного своими руками показаны ниже.

Советы по эксплуатации электропастуха от участников форума

1. Самое главное, чтобы скотина поняла откуда её бьёт, она инстинктивно бежит вперёд и у неё закрепляется рефлекс на движение вперёд, при воздействии импульса. Теперь даже при случайном касании, возрастает вероятность обрыва. При постоянном выпасе с изгородью, скот начинает чувствовать индукцию и уже не боится выходить за столбики, если пролезет без проволоки. Замечаю, что так же чувствует обесточенные участки и может их легко рвать, это к тому, что выше сказано, что не включали изгородь месяцами, это не совсем так. Закольцовка обязательна. Как есть люди, слабо чувствительные к току, так же есть отдельные головы, которым изгородь по барабану, это, в основном, молодняк, неправильно приученный, это уже «потерянное поколение».

2. Прошлым летом купила эпектропастух белорусского производства. Паслись овцы — 30голов. Сначала все было замечательно, горя не знала, но спустя некоторое время одна взрослая овца научилась вылезать из него. Специально наблюдала за ней: сначала ходит, пасется, как наелась — бежит к тому месту, где я их запускаю и просто с разгона перепрыгивает — все остальные за ней напролом. Поднимала выше проволоку-бесполезно, просто обрывает с разгона. Пришлось ее привязывать на веревку в загоне. Так и мучилась все лето. Кстати, гуси у меня очень хорошо понимали электропастух, никогда за пределы не вылезали. Этим летом хочу попробовать овец вместе с коровами и телятами в пастухе пасти. Не знаю, получится или нет.

Проволоку натягивала в три слоя так, чтобы ягнята не могли пролезть под низ. Плюс к этому между верхним и средним рядами проволоки — шпагат с флажками, чтобы заметнее проволока была. Даже гуси не проходили. Овцы — не тупая тварь, а наоборот, очень даже умная. Умнее коров — это точно. Бьет их действительно гораздо меньше коров, потому что сухая шерсть не проводник. Если мордой или ногами прикасается — отскакивает. а боком подойдет — прислонится к проволоке и хоть бы что. Но когда сбродная овца была на веревке остальные не вылезали, даже если забывала пастух включить или в нем батарейки садились. А еще были случаи, когда просто вытягивали стойки из земли, штук так 10 подряд и просто клали на землю. Так и не поняла — то ли подростки развлекались, то ли насолить мне не знали как. Сетку конечно можно, но боюсь, кто-нибудь присмотрит для своих нужд.

3. Купил в прошлом году пастуха для коров телят. Первый день — был кошмар, особенно с телятами, шли напролом!! Приходилось их сопровождать вдоль периметра изгороди, к вечеру стали побаиваться, а на следующий день они уже паслись самостоятельно. ЭП обошелся в 12000 рубчиков, но зато весь пастбищный период они ходили у меня перед глазами и это конечно для меня спокойней. НО эти столбики я не знаю, если только что их в бетон заливать, может и будут стоять, но мне пришлось купить трубки 15 миллиметровые и из них сделать свои так как заводские втыкались всего на 15 см, и когда натягиваешь проволоку — они прогибаются, особенно в перегное. Тут недавно зашел на сайт этого завода, а оказывается сам генератор та не такой уж дорогой!! Основную цену составляют вот эти самые столбики 115 руб/шт., а у меня их 20.

Источник