Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Шаговый двигатель как генератор на велосипед

Как сделать велогенератор на 12 вольт для велосипеда – собираем педальную динамо машину своими руками

Я сделал этот фрикционный велогенератор для велосипеда, чтобы питать фонарик и задние лампочки. Идею и много информации для этого проекта педального генератора я нашел в интернете.

Недавно я купил велосипед, для того, чтобы ездить на работу и по городу, и решил, что ради безопасности мне нужна подсветка. Мой передний фонарь питался от двух батареек АА, а задняя лампочка от 2 батареек ААА, в инструкции было сказано, что передний свет будет работать 4 часа, а задний — 20 часов в режиме мигания.

Хотя это и неплохие показатели, но все же требуют некоторого внимания, чтобы батарейки не сели в неподходящий момент. Я купил этот байк за его простоту, единственная скорость означает, что я могу просто сесть и поехать, но постоянная замена батарей становится дорогой и усложняет его использование. Добавив динамку для велосипеда, я могу подпитывать батарейки прямо во время езды.

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.

Типы динамо машин

Существует несколько разнообразных типов динамо машин заводского изготовления. Они отличаются друг от друга принципом своей работы, эффективностью, надежностью использования, стоимостью и некоторыми другими факторами. Прежде чем приобрести то или иное устройство, обязательно необходимо оценить все их преимущества и недостатки. В таком случае можно купить именно тот прибор, который лучше всего будет соответствовать, как потребностям велосипедиста, так и его возможностям.

Бутылочная

Динамо машина бутылочного типа, как правило, устанавливается на боковой части передней шины велосипеда. Вместе с тем, ее можно монтировать и на заднем колесе, если в этом есть потребность. Она выполняется в виде небольшого по своим габаритным размерам генератора, который используется для энергоснабжения фонарей транспортного средства и зарядки мобильных устройств.

Читать еще:  Что такое подсос на карбюраторном двигателе

Для того чтобы отключить бутылочную, достаточно всего лишь воспользоваться откидным механизмом, который позволит ограничить трение между роликом генератора и поверхностью колеса.

Бутылочная динамо машина получило свое названием вследствие того, что она по своему внешнему виду похожа на бутылку. Ее ролик может быть выполнен, как с резины, так и с металла.

Основные преимущества бутылочной динамо машины заключаются в следующем:

  1. Отключенный привод генератора не влияет на сопротивление движению велосипеда. Если он включенный, велосипедисту приходится прикладывать немного больше силы. Это касается даже тех случаев, когда электроприборы подключены.
  2. Простота и легкость установки. Бутылочную динамо машину можно прикрепить к любому велосипеду, независимо от его конструкции и модели.
  3. Небольшая цена. Большинство бутылочных динамо машин имеют незначительную стоимость. Вместе с тем из данного правила все же есть определенные исключения.

Как и любое другое устройство, динамо машина для велосипеда имеет определенные недостатки, такие как:

  1. Сложность настройки. Это обусловлено тем, что очень важно корректно отрегулировать степень трения ролика в колесо. Если велосипед упадет или же его винты ослабнут, генератор может получить те или иные повреждения. Если неправильно осуществить настройку динамо машины, можно спровоцировать слишком большой шум, чрезмерно сильное сопротивление и т.д.
  2. Необходимо применять значительную силу для переключения устройства. Для того чтобы генератор начал работать, необходимо передвинуть его, чтобы он соприкасался с колесом.
  3. Наличие шума. Эксплуатация бутылочной динамо машины для велосипеда всегда сопровождается жужжанием, которое возникает вследствие трения с шиной.
  4. Изнашивание шин. Это происходит вследствие трения валика генератора о нее, что приводит к незначительному, но постоянному повреждению внешнего слоя.
  5. Возникновение сопротивления движению. Его можно уменьшить, если установить ролик генератора правильным образом.
  6. Периодическое проскальзывание. Чаще всего оно возникает в дождливую погоду, когда колесо велосипеда становится влажным.

Таким образом, несмотря на все недостатки, бутылочная динамо машина пользуется в настоящее время существенным спросом.

Динамо втулка

Динамо втулка представляет собой генератор электричества, который устанавливается в свою очередь не на край колоса, а непосредственно в его центре. Таким образом, данный прибор совмещает в себе две функции.

Основные преимущества динамо втулок заключаются в следующем:

  1. Отсутствие шума. Прибор работает практически без какого-либо постороннего звука, отвлекающего во время движения.
  2. Простая конструкция без подвижных частей. Вследствие этого не возникает трения. Это обусловлено тем, что магнит с большим количеством полюсом устанавливается вокруг катушки без соприкосновения ротора и статора.
  3. Отсутствие необходимости в осуществлении контроля за сцеплением или же герметизацией. Погода при этом никак не влияет на выработку электроэнергии.
  4. Низкий уровень износа покрышки и автоматическое включения из-за наличия постоянного привода.

Недостатки динамо втулок, на которые стоит обратить внимание перед покупкой, следующие:

  1. Немного больший вес вследствие наличия магнитов.
  2. Постоянное подключение прибора к фаре приводит к включениям и выключениям света, что некоторые велосипедисты считаются все же преимуществом.
  3. Меньшая нагрузка на оптические приборы, что увеличивает срок их эксплуатации.
  4. При установке обязательно необходимо менять спицы в колесе, снимая его. Поэтому такая работа для некоторых людей становится слишком сложной и продолжительной.
  5. Устройство генерирует переменный ток, который можно преобразовать с использование специальных диодов.
Читать еще:  Электрическая схема управления двигателем змз 409

Динамо-втулки тоже пользуются значительной популярностью. Именно поэтому они имеют такой же спрос на рынке, что и бутылочные устройства.

32 Replies to “Самодельный динамо-фонарь”

Классно!вот думаю замутить динамо-зарядку для фонаря как в «Метро2033»

В фонаре обнаружился косяк — шестерни редуктора сделаны из разных материалов, и более твёрдая «съедает» более мягкую. Чтобы этого не произошло, шестерни должны быть сделаны из одного материала. Замену изношенной шестерне найти не удалось, по этому делал редуктор заново:

Всякие ГОСТЫ советуют вроде, что б из того же, но немножко одна деталь была мягче другой. Тонкостей не помню уже. Да и менять одну всего придется)

По науке так и делают. Мягче та деталь, которая проще и соответственно дешевле. Изнашивается она, а не вторая более дорогостоящая деталь, работающая в паре с ней.

Ещё разность применяется на случей клина, чтобы сломалась одна деталь а не весь механизм.

Тоже давно начал делать динамо машину, и вот недавно доделал, в целом получилась довольно не плохая, со своим функциями справляется, вставил в нее вольтметр, 6к емкости, аккум с резервным питанием и usb, если кому интересно посмотреть на это чудовище, вот ссылка http://www.youtube.com/watch?v=cllmob7EtVA

У редуктора передаточное число слабовато, быстро ручку крутить неудобно. Вольтметр вообще там лишний, тем более аналоговый. Присутствует много изоленты, и это не внушает доверия к конструкции в целом.

Какой удалось получить ток?

Вот такой у меня получился динамо-фонарь. Неудобство составляет в том, что две руки заняты. Ваша вторая работа динамо-фонарь типа «жучок» решает эту проблему. Будет возможность постараюсь такой сделать, так же написать статью на мозгочинах. Ссылка на демонстрационное видео тут

Прикольный фонарь! Ценно когда в комментариях выкладывают примеры своих работ по теме!

Классная штука получилась, еще можно приделать выход н а UBS от питания, таким образом получив еще и карманную динамо зарядное устройство 🙂

Можно, но только не с этим шаговиком и редуктором. Почему — указано в статье. Что бы более-менее быстро зарядить какой либо девайс, выходной ток генератора в среднем должен составлять 300-400 мА а лучше 500 мА и более. А для этого нужен шаговый двигатель больших размеров.

Но можно же поставить не шаговый двигатель, а полноценный генератор и плюс к нему преобразователь на 4.5 вольт и тогда будет все в порядке.
P.S. Это просто идея по модернизации фонарика и не больше

Отличный фонарь! Я почти сделал такой же. Шаговый двигатель, правда поменьше и круглый от принтера. Выпрямитель для электрогенератора сделан из 8-ми диодов КД213А (под рукой не было диодов Шоттки), конденсатор К50-24 10000 мкФ. Узел с электронной частью громоздкий, но думаю его уменьшить за счет использования диодных мостов как у вас. Ручка для вращения генератора еще не сделана, но прокручивать шестеренкой вала шаговика довольно нелегко. Прокручивая кое как шестеренку, пик напряжения на обычном светодиоде около 5 В. Корпус еще не сделан. Удручает то, что сейчас все шестеренки делают из пластика. Подумываю сделать по весне для велосипеда такой генератор, но пластиковые шестерни наверняка долго не прослужат. Видел статью, там для велосипеда вал шаговика модернизировали (разбирали шаговик на вал крепили мини-колесо) и генератор работал без шестерен.

Читать еще:  Что такое адаптация блока управления двигателя

Можно обойтись и без шестерён. К ступице велосипедного колеса (или к спицам) прикрепить фанерный кружок, на который по краю надета разрезанная мягкая трубка. Шестерня движка будет напрямую прижиматься к этой трубке.

Хорошая идея, но на сколько примерно хватит шагового двигателя в таком режиме работы? Для фонаря лучше не придумаешь использовать шаговый двигатель, там обороты небольшие как и продолжительность работы фонаря, но вот для использования в качества источника питания для велосипеда…

Что именно ты подразумеваешь под «режим работы»? На долговечность шаговика влияет множество факторов, и отклонение их от рекомендуемых условий эксплуатации приведёт к преждевременному износу и выходу из строя.
Но с использованием на велосипеде на первое место становятся несколько факторов, и вполне разрешимых.
1) Нужно защитить шаговик от ударов, вызванных как и при падении во время движения, как и удары от простого падения с подножки. Для решения этой проблемы следует расположить двигатель так, чтоб он не сильно выступал за раму, либо усилить защитой.
2) Повышенная влажность. Следует промазать стыки вала с корпусом пластичной смазкой, в идеале использовать сальники. Естественно всё это дело периодически чистить и просушивать. Остальные щели заделать герметиком. Если пренебрегать этими правилами, коррозия быстро убьёт двигатель.
3) И наконец — большие обороты. В принципе они не страшны, если регулярно смазывать маслом втулки. Даже при малых оборотах без смазки втулки будут разбиты.
Вторым этап по решению этой проблемы — подбор передаточного числа. Размер фанерного кружка следует подобрать таким образом, что бы при средней скорости движения обороты двигателя были не слишком малы, но и не слишком высоки.
И самое главное — сделать так, что бы двигатель был откидным. В нужный момент двигатель из откинутого положения передвигается в положение контакта. Реализовать это просто при помощи растяжной пружины и оси, на которой двигатель будет сидеть.

Спасибо большое за исчерпывающий ответ — это именно то, что я хотел спросить! Я использую батарейки, удобно, когда стоишь на одном месте и имеешь возможность обозначить себя на дороге. В качестве эксперимента ближе к весне сделаю девушке на велосипед динамо из шагового двигателя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector