Eurosar.ru

Авто журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сделать динамо на велосипед

Бесконтактная динамо-машина своими руками

Эта страница содержит инструкцию по сборке своими руками простой бесконтактной динамо-машины из обмотки реле и магнитов жесткого диска. Самодельная динамо-машина может питать заднюю мигалку и переднюю фару. Если вас интересует педальный генератор для питания оборудования, то смотрите серию статей про сборку мощного электрического генератора своими руками из автомобильной динамо-машины и велосипеда.

Электрическая схема питания задней мигалки достаточно простая. Она содержит только три ярких красных светодиода и конденсатор на 4700 нФ. Конденсатор используется только для стабилизации напряжения на одном из светодиодов. Остальные два светодиода мерцают во время прохождения магнитов возле обмотки. Если вы хотите, чтобы мерцали все три светодиода, то можно удалить конденсатор. Если параллельно подключить несколько светодиодов, то немерцающий светодиод будет продолжать светить даже во время остановки.

Во второй части инструкции мы создадим схему питания пяти белых ярких светодиодов передней фары с помощью двух катушек. Эта схема полностью независима от первой схемы питания заднего фонаря.

  1. Передняя фара с пятью белыми светодиодами
  2. Задний фонарь с тремя красными светодиодами и конденсатор на 4700нФ
  3. Катушка второй схемы, питающей переднюю фару
  4. Катушка первой схемы, питающей задний фонарь
  5. Магнит жесткого диска

  1. Магнит жёсткого диска
  2. Обмотка реле

Схема заднего фонаря с динамо-машиной.

  1. Старое реле

  1. Контакты катушки
  2. Крепёжный винт

Чтобы не тратить время на сборку катушки своими руками, лучше попробуйте найти какое-нибудь старое реле. Панель на рисунке выше я достал из старой миниАТС. На второй картинке показана катушка из разобранного реле.

Сопротивление катушки должно находится в границах между 100 и 200 ом. Сопротивление изображённой на рисунке катушки составляет 200 ом. Чем больше сопротиление катушки, тем больше генерируется энергии, но вместе с тем и падает эффективность из-за возрастания потерь в катушке.

  1. Нержавеющая сталь

Далее нужно будет достать неодимовые магниты из жесткого диска. В моей динамо-машине на заднем колесе используется три таких магнита, но вы можете использовать гораздо больше, если вы способны их надёжно закрепить.

  1. Три импульса за время одного оборота колеса, так как используется три магнита

  1. Модель катушки с напряжением, предварительно записанным от реально существующей катушки
  2. Основная схема их трёх красных ярких светодиодов и конденсатора на 4700 нФ
  3. Резистор, используемый для измерения токов в симуляции

  1. Зарядка конденсатора, исходное состояние 2.2 В
  2. Ток светодиода 3
  3. Напряжение катушки
  4. Ток конденсатора

На осциллографе можно проследить за напряжением, генерируемом катушкой. Записанный сигнал можно импортировать в программу моделирования схем и попробовать смоделировать свой проект.

В симуляции у меня к сожалению не получилось добится постоянной проводимости у светодиода 3 несмотря на то, что на реальной схеме у меня это вышло. Возможно так случилось из-за отсуствия катушек индуктивности в модели катушки.

Обратите внимание, что схема не симметрична, так как генерируемая катушкой энергия сосредоточена на положительных значениях. Распределение энергии зависит от конструкции магнита и используемой катушки.

  1. Исходная система с батарейками, которые уже не нужны
  2. Крепление

Нам потребуется дешёвый задний светодиодный фонарь, в который будет установлена наша новую систему.

Схема передней фары с питанием от динамо-машины.

Схема передней фары полностью независима от первой части проекта. Она состоит их двух обмоток реле и передней фары.

  1. Двойной переключатель питания со старого компьютера

  1. Исходная схема
  2. Собранная схема

Это схема питания пяти ярких светодиодов с помощью двух катушек. Они не вырабатывают энергию одновременно. Если их подключить последовательно, одна катушка будет поглощать часть энергии другой катушки. В данной схеме этого не происходит.

Чтобы мерцали все светодиоды, здесь специально не используются конденсаторы. Единственное место куда можно поставить конденсатор — это параллельно со светодиодом 3, поскольку на него никогда не поступает отрицательное напряжение. В итоге у вас будет один немерцающий светодиод и четыре мерцающих.

Сопротивление катушки должно быть в пределах 100 — 200 ом, но в моей схеме используется две катушки на 600 ом и у меня всё замечательно работает.

Как сделать электрический генератор своими руками из велосипеда и динамо-машины автомобильного двигателя

Существует много способов сделать педальный электрический генератор своими руками. За основу для генератора можно взять старый велосипед или велотренажёр. Существует множество вариантов более совершенных самодельных педальных генераторов, но данный вариант педального генератора на основе шоссейного велосипеда не потребует от вас серьёзного опыта по созданию электрических генераторов и наличия токарного станка или сварочного оборудования. Взятый за основу генератор от автомобильного двигателя способен вырабатывать значительное количество электроэнергии и в результате у нас получится достаточно мощный велогенератор. Генератор переменного тока и шоссейный велосипед не обязательно покупать новыми — их можно за копейки найти по объявлениям в интернете или в бесплатной газете объявлений. Проблема автоматической регуляции напряжения решается с помощью собственной схемы генератора переменного тока и простой самодельной схемы подключения генератора к аккумулятору.

Здесь не только приведены схемы велогенератора, но и даны рекомендации по его дополнительному совершенствованию. Если же вы хотите максимально упростить создание электрического педального генератора, то рекомендуем вам просто купить велогенератор в виде мотор-колеса на велосипед.

Даже если спортсмены и могут ограниченное время выдавать большую мощность, следует учесть, что максимальная непрерывная мощность среднестатистического человека составляет всего лишь одну восьмую от лошадиной силы или чуть менее 100 Вт. Если вам требуется больше электроэнергии, то вам разве что придётся задуматься о том, как сделать электрический генератор с лошадью. Но даже эти 100 Вт механической энергии не полностью превращаются в электричество — в аккумулятор поступает только около 60 Вт.

Самодельный электрический генератор вырабатывает автоматически регулируемое напряжение, которое позволяет заряжать обслуживаемые или необслуживаемые свинцовые аккумуляторы. Генератор переменного тока в отличии от генераторов постоянного тока и шаговых двигателей работает только в связке с аккумулятором и даже при включении без него может получить повреждения. В схеме педального генератора необходимо снизить его частоту вращения с 3000 оборотов в минуту, рассчитанную на его применение в автомобиле, до показателей, выдаваемых среднестатистическим человеком. Это проблема легко решается с помощью шоссейного велосипеда с большим задним колесом, с которого снимается покрышка и оно используется в качестве гигантского шкива. Большой ремень несложно найти на рынке и он недорогой.

Проблема максимальной мощности немного сложней — если просто скопировать автомобильную схему зарядки аккумулятора, то можно заметить, что в некоторых условиях невозможно крутить педали (разряженная батарея или высокая нагрузка, например, подключение усилителя на 12 В на высокой громкости). Хорошим решением проблемы станет перемотка генератора переменного тока или создание электронного блока управления, включающегося вместо родного на высоких токах. Но ни один из этих способов не походит для создания электрического генератора своими руками дома. К счастью существует более простой способ, заключающийся в небольшом разрегулировании электрического генератора с помощью подключения резистора между генератором и аккумулятором.

Конечно глупо впустую тратить часть энергии (от 6-ти до 10-ти процентов), но с подключенным к аудиосистеме разряженным аккумулятором среднестатистический человек не сможет крутить педали.

Даже с резистором при подключение тяжёлой нагрузки иногда трудно начать педалирование. Чем быстрее ты вращаешь педали, тем легче их крутить. Это странное ощущение совсем не соответствует езде на обычном велосипеде. При разряженном аккумуляторе на низкой частоте вращения педалями трудно начать генерировать электричество. Грубый способ решения этой проблемы состоит в стартовой кнопке, используемой для пуска тока в обмотку возбуждения, или электронной схеме, вырабатывающей регулярные импульсы тока.

Более простой и элегантный способ обойти эту проблему — это подсоединить маленькую индикаторную лампочку заряда. Ток протекает через индикаторную лампочку и обмотку возбуждения, тем самым предоставляя начальное магнитное поле, необходимое для старта генерации электроэнергии. С соответствующей лампочкой, к примеру рассчитанной на 24 В 3 Вт, генератор переменного тока вращается намного быстрее и легче.

В продолжении читайте, что понадобиться для сборки мощного самодельного генератора электроэнергии.

Генератор для велосипеда

8 минут Автор: Михаил Скворцов 568

Велогенератор – устройство, которое позволяет получить электроэнергию за счет вращения педалей и передать ее на осветительные приборы велосипеда или сторонние электроприборы. По конструкции велосипедные генераторы делятся на несколько типов: втулочные, бутылочные, кареточные и бесконтактные.

Выдаваемые сила тока и напряжение неразрывно связаны с частотой педалирования – скоростью передвижения. Закономерность справедлива для всех типов генераторов. Велосипедный генератор выдает переменный ток, который стабилизируется в постоянный с помощью моста-выпрямителя. Его роль могут играть спаянные диодные лампы или специальные устройства, например, двухполупериодовой выпрямитель.

Динамо-втулка как электродвигатель

Динамо-втулка, или втулочный генератор, – обычная велосипедная втулка со встроенным магнитным механизмом. При вращении образуются вихревые токи, на выходе из втулки механическая энергия преобразуется в ток с заданной силой, напряжением и мощностью. На велосипедных динамо-машинах напряжение достигает 6В, а мощность – 1.8-2 Вт.

Изобретение запатентовано английской компанией Sturmey Archer. В наши дни производство активно поддерживают и другие фирмы-производители – Shimano и Schmidt.

Особенности конструкции втулки-генератора:

  • неподвижный якорь (обмотка) на оси;
  • зафиксированный и вращающийся вместе с втулкой кольцевой магнит;
  • клеммы и двойные провода;
  • высокая масса.

Втулочный источник электричества не использует в качестве заземления велосипедную раму и вместе с лампами изолируется от нее. В двухполупериодовом выпрямителе цепь переменного тока (на выходе) и постоянного тока (к фаре) полностью отделены друг от друга.

Динамо-втулки тяжелые, правда, более легкие магниты редкоземельных металлов и алюминиевая оболочка позволили немного снизить их массу. В работе устройство имеет невысокое сопротивление раскручиванию, а при возрастании угловой скорости усиливается частота тока. Этот эффект сглаживает усиление напряжения и позволяет генератору работать в широких диапазонах скоростей.

Фары, которыми оснащается втулочный генератор, имеют встроенный стабилизатор тока. При подключении другой фары в цепь устанавливается отдельный выпрямитель, чтобы не спалить электроприбор. Яркость фары зависит от ее требований к источнику энергии и, собственно, выходного напряжения втулки. Чем больше несоответствия в меньшую сторону (фара мощнее), тем свет будет тусклее. В противоположной ситуации источник света работать не будет.

Бутылочный велогенератор: особенности, плюсы и минусы

Познакомимся с другим источником энергии – бутылочным, или «шинным» преобразователем.

Бутылочный электрогенератор – закрытый корпус с вращающимся резиновым роликом снаружи, закрепленный на переднюю вилку. В корпусе находится непосредственно преобразующее устройство – обмотка и магниты. Движение магнитного поля достигается за счет зацепления ролика с покрышкой и прямой передачи на него механической энергии с колеса. Чем выше скорость движения, тем сильнее полярность внутри генератора и больше выдаваемое напряжение.

Преимущества «бутылок»:

  • возможность отключить за ненадобностью – достаточно отодвинуть ролик вбок;
  • легко установить на любой тип велосипеда;
  • недорогие в сравнении с втулочными генераторами.

К слабым сторонам относятся:

  • весовой перекос: масса порядка 250 г, крепится «бутылка» с одной стороны;
  • низкая эффективность в мокрую погоду – ролик проскальзывает по покрышке;
  • шум, высокое трение на скоростях;
  • износ боковин покрышек;
  • долго регулировать наклон и положение.

Отдельно стоит упомянуть кареточный велосипедный генератор. Корпус его закреплен в области педального узла – каретки, под нижними перьями. Вращение магнитному устройству задается роликом, который находится в зацеплении с задним колесом байка. Фиксацию ролика на покрышке обеспечивает зажимная пружина.

Бесконтактный велосипедный генератор

Бутылочный и кареточный генераторы выдают электроэнергию, соприкасаясь с движущимся колесом. Динамо-втулка является встроенным элементом колеса. Бесконтактный генератор никак не прикасается к колесу, не создает сил трения и сопротивления вращению. Вихревые токи образуются за счет близкого расположения плоскости вращения намагниченного обода и сильного магнита.

Фары встроены прямо в устройство, передача электричества идет напрямую через выпрямляющий мост. К неоспоримым достоинствам этого генератора относятся:

  • отсутствие кабелей;
  • нет силы трения и сопротивления со стороны устройства;
  • небольшой вес конструкции – не более 60 г.

Приборы крепятся парно: на вилку – передняя фара, на перо – задний катафот. Фактически это самостоятельные фонарики, только работают они не от батареек, а через вращение колес в магнитном поле. Светимость ламп находится на уровне или превышает аналогичный параметр аккумуляторных световых приборов.

При замедлении колеса интенсивность вихревых токов снижается, лампочки должны тускнеть, а при остановке колеса – полностью гаснуть. Для обеспечения равномерного света и возможности использовать свет даже на стоянке, в конструкции предусмотрен конденсатор («батарея» для получения электроэнергии), который наполняется при движении велосипеда.

Как сделать генератор своими руками

А сейчас попробуем сделать генератор для велосипеда самостоятельно. В качестве основы будем использовать шаговый мотор. Для питания световых приборов понадобится двигатель с характеристиками:

  • номинальный ток – 2.4 А;
  • сопротивление – 1.2 Ом;
  • выдаваемое напряжение – 2.88 В.

Устанавливать динамо-машину следует вблизи втулки заднего колеса. Для передачи вращения от колеса на маховичок (прорезиненное колесико) мотора необходимо передаточное кольцо. Для его создания потребуется гибкая пластиковая лента. Изготовление:

  1. Скрутить ленты в кольцо, заварив концы.
  2. Вырезать посадочные прорези сбоку под каждую спицу колеса. Глубина прорезей – ¼ от толщины кольца.
  3. Посадить кольцо на спицы, залить клеем-герметиком прорези с внутренней стороны у каждой спицы.

Когда кольцо готово, на свободные посадочные места к перьям прикручивается шаговый мотор, а маховик устанавливается поверх кольца. Если свободные места для двигателя отсутствуют, нужно будет наварить на раму дополнительную пластину с отверстиями.

Общая схема создания генератора своими руками: генератор – сборка электрической схемы (мосты, резисторы, конденсаторы) – соединение – установка фар.

Для сборки электрического блока на фары понадобятся:

  • светодиоды 1N4004 – 8 шт (мост-преобразователь);
  • стабилизатор LM317T;
  • конденсатор керамический емкостью 1 мкФ;
  • резисторы 240 Ом и 820 Ом для стабилизатора;
  • диод мощностью 1Вт и резистор к нему 110 Ом (0.25 Вт);
  • провода;
  • пластиковая коробка, где все будет находиться.

Собираем компоненты с учетом следующей схемы:

Другой вариант этой схемы:

Электроцепь своими руками

  1. Спаять диоды 1N4004 в параллельные мосты.
  2. Припаять конденсатор между «положительным» и «отрицательным» концами схемы.
  3. Установить резисторы и стабилизатор напряжения.
  4. Припаять светодиод (1Вт) и резистор к цепи фары.
  5. Через провода соединить фару с конденсаторами, а затем электрическую цепь с генератором на заднем колесе.
  6. Чтобы отключать лампу даже во время езды на велосипеде, на промежутке между конденсаторами и установить выключатель, который будет замыкать и размыкать цепь.

Корпус с электрической схемой закрепляется на раме велосипеда, провода фиксируем хомутиками.

На последнем этапе проверяется работа системы: колесико должно свободно проходить по колесу и двигаться синхронно с ним. При правильно собранной электрической схеме из конденсаторов, резисторов и мостов-выпрямителей фара включится. Правда, на низких оборотах колеса ее свет будет мерцать.

Заключение

Электрогенератор позволит извлечь дополнительную выгоду от кручения педалей – совершенно «бесплатно» получать энергию на освещение своего двухколесного транспорта при движении по темному шоссе или пересеченной местности. Небольшое и полезное, это устройство практически не нуждается в обслуживании, и его вполне можно собрать самостоятельно.

Фара динамо для велосипеда

Динамо генератор для велосипеда своими руками можно собрать по видео инструкции.

Фара на велосипед – необходимый атрибут для вечерних и ночных прогулок. Они нужны как вне города, так и на городских улицах, так как даже в черте города не всегда бывает достаточно освещения для нормального и безопасного проезда на байке.

При выборе хорошей фары на велосипед необходимо учитывать такие параметры как яркость освещения, надёжность крепления и экономичность расхода заряда батареи.

Какие бывают фонари?

Велофары бывают различного типа. Они отличаются по способу крепления, качествам освещения и типа заряда.

Питание фонаря может быть от обычных батареек формата ААА, а может быть и от литиевого аккумулятора. В настоящее время аккумуляторные фары приобретают всё большую популярность, так как они обладают достаточной мощностью освещения и долгим периодом работы, а также не требуют постоянного приобретения запасных батареек.

Большинство фар крепится на руль, но существуют и альтернативные варианты. Они могут устанавливаться на вилку или же вовсе крепиться на шлем велосипедиста. В зависимости от того, где установлена фара, меняются характеристики освещения дороги при движении.

Современные велофары поражают своим многообразием выбора в таких параметрах, как мощность и качество освещения. Диоды для изготовления фар на велосипед используются зачастую самые современные, что позволяет вывести освещение на новый уровень. Уже далеко не в новинку является тот факт, что дорога впереди может быть освещена и хорошо обозрима так же, как в дневное время суток. К тому же различный рисунок рефлектора может добавлять достаточное количество бокового освещения, что позволить улучшить и обзор по сторонам.

Крепление фары на шлем велосипедиста является очень удобным способом увеличить маневренность луча света и расширить диаметр освещения в соответствии с необходимыми требованиями.

Некоторые велолюбители, которые не удовлетворены современным рынком велосипедных фар предпочитают собирать фонарь на велосипед самостоятельно. Такая фара требует некоторых познаний в области электроники, но сам процесс изготовки фары своими руками не является слишком сложным и трудоёмким.

Динамо-машина

Те, кто любит долгие путешествия в местах, где зачастую невозможно зарядить лишний раз фонарь и прочую электронику, предпочитают устанавливать динамо-машины. Устройство, позволяющее не зависеть от розетки и батареек, очень легко сделать своими руками, а пользы от него будет очень много – он избавит от достаточно назойливого вопроса, где может быть заряжена фара в путешествии, и даже ночью будет возможность спокойно передвигаться.

К тому же фонарь на основе динамо-машины может быть установлена и для города. Такой способ зарядки предпочитают те, кто очень не любит частенько менять батарейки или же периодически заряжать аккумуляторы, которые имеют свойство очень быстро садиться в виду того, что современные фары на велосипед обладают достаточно мощными светодиодами, а зачастую и несколькими, которые очень быстро расходуют заряд батареи.

Принцип действия динамо-машины для велосипеда заключён в том, что переменный ток, вырабатываемый динамо-генератором проходит через выпрямитель и питает светодиод в фаре. В таком случае существует вероятность мерцания света на низких скоростях, но эта проблема легко решается установкой сглаживающего конденсатора. Фара на велосипед с динамо генератором будет светить ярким ровным светом.

Существует два типа динамо-машин, за счёт которых питается фара велосипеда:

  1. Бутылочная динамо-машина. Она представляет собой небольшой электрогенератор, который крепится на боковой стенке покрышки переднего колеса велосипеда. Такие динамо-машины достаточно удобны, имеют небольшую стоимость и их можно достаточно просто установить своими руками. Недостатки подобного устройства состоят в дополнительном шуме и повышенном сопротивлении при использовании. К тому же, так как принцип работы такой динамо-машины заключается в непосредственном трении о стенку шины велосипеда, то в таком случае это будет способствовать скорому износу покрышки.
  2. Динамо-втулка. Она представляет собой динамо-машину, которая внедрена в систему втулки колеса велосипеда. Динамо-втулки считаются довольно надёжным источником энергии, практически не требующим обслуживания, поэтому такие втулки весьма популярны среди любителей велотуризма. К тому же они теперь зачастую идут в оригинальной комплектации туристического велосипеда.

Существует большое количество схем для динамо-машин на велосипед, позволяющие правильно их настроить и тем самым увеличить напряжение, мощность и производительность на низких скоростях данных устройств.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector