Что такое электропастух: принцип работы, инструкция к применению, как сделать своими руками

Электропастух для крупного рогатого скота

Человек не всегда может осуществлять контроль над крупными сельскохозяйственными животными во время выпаса. Электропастух для КРС, МРС, лошадей поможет контролировать пастбищный выгул, обеспечит сохранность животных и посевов.

Электропастух для КРС

Принцип работы электропастуха

Устройство, с частотой прохождения импульсов высокого напряжения, по проводникам — 1 раз в секунду, проводит ток в землю через тело животного, которое коснулось изгороди. Максимальная сила тока составляет 3 мА, что абсолютно безвредно для организма животного, но достаточно для постепенной выработки условного рефлекса. Понятие изгородь — боль запоминается КРС довольно быстро, при условии стабильного местоположения ограждения.

Правила по выбору правильной модели

При выборе электрического ограждения сперва обращают внимание на то, от чего питается аппарат: солнечные батареи, электросети или аккумулятора. Существует комбинированный вариант – аккумуляторно-солнечный, он считается самым выгодным с экономической стороны.

Обращайте внимание на вольтаж и силу тока в характеристике аппарата. Однако здесь следует учитывать несколько моментов:

• какую возрастную категорию вы собираетесь пасти. Если смешанное стадо с некрупными животными, то подойдет устройство со среднем напряжением, если будут выгуливаться взрослые крупные особи, то придется брать мощный аппарат;
• густота и высота растительности на месте, где планируете устанавливать электропастуха. Некоторые производители заявляют о возможном уменьшении силы тока, если проволока сильно соприкасается с травой.

Если в планах создать стационарное пастбище, то выбирать следует продукцию постоянного типа. Она отличается массивными размерами и меньшей мобильностью, но позволяет оградить большую площадь для выпаса.

Из чего состоит электрическая изгородь?

Конструкция электрической изгороди

• Металлические или пластиковые стойки (столбики), между которыми натянута проволока в несколько рядов (высота от земли до нижнего слоя по нормам равняется 25 см, а до верхнего 90-110 см). Стойки оснащены изоляторами и располагаются на расстоянии 10-30 метров друг от друга.
• Генератор. Он обеспечивает подачу коротковолнового напряжения по всему периметру изгороди.
• Проводник. Это плюсовое направление тока, идущее по периметру.
• Заземление. Второе направление (отрицательное), идущее в землю.
• Молниеотвод (громоотвод). Защищает генератор от ударов электрическим разрядом, устанавливается между генератором и ограждением.
• Ворота. Используются для выпуска и запускания животных без отключения импульсного генератора. Они состоят из изолятора, пластиковой ручки и пружины.

Преимущества использования

Электропастух для КРС имеет множество положительных сторон:

1. Бюджетность. Если взять одинаковую площадь пастбища и сравнить возведение постоянного загона и установку электроизгороди, то вторая будет составлять 30-40% от стоимости первого варианта.
   Выпас осуществляется почти без участия человек, а значит можно сэкономить на обслуживающем персонале, ведь электропастух заменяет несколько рабочих на пастбище.
2. Мобильность. Конструкция легко собирается и разбирается. Перенос ограждения на разные места позволит взять травостой под контроль, а выбор мест с более ценной растительностью улучшит молочные и мясные качества скота.
3. Прочность. Материалы конструкции высокого качества, противостоят различным воздействиям внешней среды.
4. Безопасность. Боль, причиняемая животным, находится в пределах разумных показателей. Электрические разряды не нарушают чувствительность рецепторов на теле КРС, не влияют на показатели продуктивности.

Электрические разряды не нарушают чувствительность рецепторов

Изготовление своими руками

Умелые владельцы хозяйств и ферм изготавливают изгороди своими руками. Конструкция кажется сложной лишь на первый взгляд. В бюджетном самодельном варианте используются уйма подручных средств.

1. Например, вместо проводника – тонкая проволока.
2. В качестве изоляторов могут быть использованы пластиковые бутылки, крышечки от них, кусочки велокамер, закрепленные саморезами.
3. Для заземления подойдут железные прутья длиной не менее 1,2 метра.
4. Составные части можно скреплять высоковольтными шнурами.
5. Стеклопластиковые трубы отлично выполнят роль стоек. Такой вариант придаст большей мобильности создаваемой конструкции.

То есть, можно включать фантазию, подбирать аналогичные подручные материалы, начинать строить, но и не забывать про соблюдение техники безопасности.

Справка. Люди, имеющие опыт, в возведении такой конструкции с удовольствием делятся схемами и подробными инструкциями на различных интернет — ресурсах.

Для того, чтобы электропастух был более эффективным, необходимо соблюдать некоторые условия:

• отдать предпочтение фарфоровым изоляторам;
• оптимальный вариант электропроводника — это оцинкованная проволока, диаметром 2,5 мм. Железная — не подойдет в силу предрасположенности к быстрому окислению на воздухе;
• обеспечение безопасности сооружения. Не игнорировать установку элементов, которые будут контролировать и при необходимости отключать систему, если она стала неисправной, во избежание причинения вреда, как животным, так и людям.

Установка укрощающей изгороди освободит время, которое тратилось на постоянный присмотр за животными. Исчезнет потребность в рабочем персонале. Изгородь окупит себя в течение нескольких месяцев.Спрос на электропастуха в хозяйствах, где содержится крупный рогатый скот, постепенно возрастает. Однако некоторые фермеры остаются приверженцами устойчивых массивных конструкций.

Электропастух своими руками, вторая версия

Дошли руки сделать усовершенствованную версию электропастуха. По сравнению с предыдущей, она более энергоэффективна и имеет независимую регулировку частоты импульсов и мощности разряда. Сразу посмотрим как работает электропастух, на видео демонстрируется разряд и регулировка частоты.

Частота разрядов регулируется примерно от 1.7 до 16 герц, чего, как я считаю, более чем достаточно. Теперь посмотрим схему.

Схема электропастуха

Плата имеет размеры 65х30мм:

Условно схема состоит из регулируемого преобразователя напряжения 12 >

400 вольт на шим контроллере UC3845 и генератора импульсов на 555 таймере. Преобразователь заряжает конденсатор C4 до необходимого напряжения после чего происходит его разряд на первичную обмотку катушки зажигания в соответствии с заданной частотой, высоковольтный выход катушки идет на электроизгородь, общий провод подключается к реальной земле.

Напряжение до которого будет заряжен конденсатор регулируется с помощью обратной связи состоящей из элементов R8, R9, R10, C8. При текущих номиналах оно может быть в диапазоне

200-400 вольт, от напряжения зависит мощность импульса. Помимо этого обратная связь также служит цепью разряда конденсатора, и после отключении питания плату можно безопасно брать в руки спустя буквально несколько секунд.

Разряд конденсатора при отключении питания, цена клетки 100 вольт, 1 секунда.

Частота разрядов и выходное напряжение преобразователя независимо друг от друга регулируются переменными резисторами R5 и R9, демонстрацию чего можно посмотреть на следующем видео, цена клетки 100 вольт, 100 миллисекунд.

Сборка устройства

Трансформатор Т1 преобразователя намотан на Ш образном сердечнике ЕЕ25х10х6.35мм. Вторичная обмотка имеет 80 витков провода 0.1мм одним проводом, первичная обмотка 4 витка проводом 0.4 в три провода параллельно. Под крайние керны необходимы прокладки

0.12 мм для обеспечения зазора.

Подойдет практически любой сердечник примерно этих размеров – главное не забыть про зазор. Сначала мотается вторичная обмотка виток к витку, межслойная изоляция два витка обычного скотча. Провод можно взять 0.08-0.12мм. Поверх вторичной обмотки идет первичная в 4 витка проводом 0.3-0.6мм жгутом из 3-4х проводов распределенным по всей длине каркаса.

Во время настройки трансформатор Т1 и катушку зажигания не подключаем. Собираем на плате весь узел на UC3845, 2-й вывод ( VFB ) временно подключаем на землю и подаем питание. На выходе должен получится сигнал как на картинке ниже:

Частота около 50kHz, длительность импульса

Далее собираем весь узел на 555 таймере и проверяем выход, переменным резистором R5 частота должна регулироваться от

Устанавливаем трансформатор и проверяем напряжение на конденсаторе С4, с помощью резистора R9 оно должно регулироваться от

400 вольт, если все в порядке подключаем катушку зажигания и наслаждаемся разрядами, если напряжение на конденсаторе мало и ощущается нагрев транзистора преобразователя – неправильная фазировка трансформатора, необходимо поменять местами концы первичной или вторичной обмотки. Все диоды можно заменить на 1N5819 или HER208.

Следует соблюдать правила безопасности т.к. на схеме присутствует высокое напряжение. Потрогав детали руками в процессе работы, можно неприятно удивиться разрядом конденсатора 400-630 вольт в тело. На переменные резисторы также следует установить пластиковые рукоятки.

На мой взгляд для работы устройства в качестве электропастуха частота разрядов более трех Герц просто не нужна, спокойное животное получив разряд тут же отпрыгнет от изгороди, но если оно агрессивно или запуталось, нет никакого смысла «жарить» его высокой частотой разрядов.

Пробивное расстояние при текущих номиналах составляет до полутора сантиметров чего вполне достаточно. Для любителей «помощнее» следует заменить конденсатор С4 на 2.2uf 630 вольт и пересчитать делитель обратной связи, или же поставить два конденсатора С4 параллельно, что так же увеличит мощность разрядов. В этом случае длина искры будет как и в первой версии электропастуха:

Контакт подписанный на схеме «земля» не имеет связи с «минусом» схемы и представляет собой металлический штырь вбитый в землю и подключенный к общему контакту катушки зажигания.

Если будете повышать напряжение хорошо бы сделать защитный разрядник что бы исключить пробой вторичной обмотки катушки зажигания. Разрядник делается из любой тонкой пластиковой трубки в которую устанавливается два гвоздя с промежутком около 3-х сантиметров, концы заливаются термоклеем и подключаются на выход катушки зажигания.

В отсутствии контакта с животным искра будет образовываться в разряднике а отсутствие искры косвенным образом будет сигнализировать о коротком замыкании или иной поломке. Но опять же, по факту все это не нужно.

При небольшой частоте потребление составляет несколько десятков миллиампер, а значит от одного заряда автомобильного аккумулятора электропастух сможет работать круглосуточно неделями.

При желании могу изготовить данное устройство, пишите. Всего наилучшего!

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

без потери мощности

— до 900 Га в 1 ряд;

— до 225 Га в 2 ряда;

— до 100 Га в 3 ряда.

— автомобильный аккумулятор 12В

— сеть 220В (через стабилизированный блок питания 220/12В)

(в соответствии с международным стандартом IEC 60529)

* 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.

Источники:

http://fermhelp.ru/elektropastux-dlya-krupnogo-rogatogo-skota/
http://humka.ru/elektropastukh-v2
http://www.mastervintik.ru/elektropastux-svoimi-rukami/