Как это работает динамо машина

Приступаем в сборке зарядки для USB устройств с питанием от динамо.

Шаг 1: Плата Veroboard.

Вырежьте участок платы Veroboard размером приблизительно 17 мм х 40 мм. Плата на фотографии ниже слишком длинная, приблизительно 65 мм в длину.

Шаг 2: Установка танталовых конденсаторов.

Припаяйте два миниатюрных дисковых танталовых конденсатора на стабилизатор напряжения. Следите, чтобы во время пайки не перегрелись компоненты и соблюдайте полярность (длинная ножка положительная).

Расположите конденсатор на 22 мкФ справа, а на 0,47 мкФ слева. Отрицательные полюсы должны оказаться посередине.

Шаг 3: Подготовка конденсатора C1.

Установите на конденсатор C1 термоусадочные трубки. Согните ножки (длинная ножка положительная) как показано на фотографии ниже. Постарайтесь сохранить ножки по возможности как можно более длинными, чтобы конденсатор было легче разместить внутри коробки ABS.

Типы динамо машин, их плюсы и минусы

Существует несколько видов электрогенераторов для велосипеда. Основные типы – бутылочный и втулка. Они чаще всего применяются байкерами для оснащения своего транспорта электричеством и имеют свои достоинства и недостатки.

Бутылочная динамо машина

Бутылочный вариант имеет не слишком много плюсов по сравнению с втулочным аналогом, а минусов достаточно. Но все же многие приобретают именно эту модель.

Достоинства:

• Несложная установка на велосипед по сравнению с динамо втулкой.
• Низкая стоимость.
• Возможность отключения.

Недостатки:

• Весит данное устройство сравнительно немало.
• Во время движения велосипеда постоянно присутствует шум.
• Низкая мощность лампочки и, как следствие, тусклое освещение.
• Сопротивление движению.
• Зависимость эффективности работы от попадания влаги.
• Существует возможность смещения с постоянного места закрепления. Тогда динамка может попасть между спицами.
• Вынужденная необходимость часто проверять состояние устройства.

Динамо втулка

У динамки втулочного типа масса плюсов. Поэтому если есть финансовая возможность, все же целесообразнее приобрести данную модель.

Достоинства:

• Бесшумность во время работы.
• Трение сведено к минимуму. Нет в наличии подвижных частей.
• Не нужно постоянно контролировать герметизацию, а также сцепление.
• Влага, погодные условия, попадание грязи на эффективность работы и яркость фары не повлияют.
• Автоматическое включение.
• Втулка не нуждается в заземлении. Устройство изолировано. Это дает возможность воспользоваться свободным «минусом» другому оборудованию.

Недостатки:

• Во время монтажа возникает необходимость в переспицовке колеса. Иногда требуется ставить «неродные» спицы, более короткие.
• Переменный ток, который вырабатывают втулочные динамки, нуждается в выпрямлении. В этом им помогают диоды.
• Постоянная работа фары при движении велосипеда приводит к перегрузкам. Данный факт приводит к уменьшению срока службы осветительного прибора.
• Невозможность самостоятельного отключения.

Электрический ток в динамо-машине

Образующийся ток в проводнике будет иметь наибольшее значение при условии, если ротор располагается перпендикулярно магнитным линям. Чем больше поворот проводника, тем сила тока будет меньше. И наоборот. То есть, процесс вращения проводника в магнитном поле вынуждает генерируемый электрический ток менять направление за один оборот ротора два раза. Благодаря этому свойству такой род тока стали называть переменным. Динамо-машина для выработки постоянного тока построена на таком же принципе, как и для переменного тока. Разницу можно заметить лишь в деталях, когда концы металлического провода закрепляют не к кольцам, а подсоединяют к полукольцам. Такие полукольца обязательно изолируются между собой, что при вращении проводника делает возможным контактировать со щёткой переменно то одно полукольцо, то другое. Значит, в щётки вырабатываемый ток будет поступать исключительно в одном направлении, одним словом – ток будет постоянным.

Как собрать динамо-машину?

Динамо-машина своими руками собирается быстро. Основанием для будущего генератора будет служить деревянная доска толщиной около 30 мм и площадью 150 на 200 мм. Двумя шурупами на неё крепится корпус так, чтобы электромагниты располагались по горизонтали, один против другого. Затем, сквозь прикреплённый к корпусу подшипник продевается ось якоря, который закрепляется на своём месте между электромагнитами. С внутренней стороны подшипниковой стойки продевают щётки, вставляют второй конец оси якоря. На этом конце закрепляют коллектор. Перед прикреплением подшипниковой стойки к основанию, якорь нужно выровнять таким образом, чтобы его вращение между электромагнитами не задевало их. Щётки должны располагаться поперёк башмаков электромагнитов и закрепляться на подшипнике. На свободном конце ротора прикрепляется небольшой шкив. Электромонтаж устройства заключается в соединении концов обмоток для электромагнитов со щётками. Также к ним соединяют отрезки гибкого провода для сообщения устройства с внешней цепью.

Генератор и велосипед

Свою мощность динамо-машина для велосипеда демонстрирует в зависимости от скорости вращения. Например, недостаточно быстрое вращение или остановка велосипеда прекращает питать фонарь или иное устройство. Но при высокой скорости лампочки способны перегореть раньше срока выработки ресурса. Различают несколько разновидностей велосипедных электрических генераторов: Втулочный тип встраивается во втулку колеса. Конструктивно состоит из статичного сердечника на оси и обращающегося многополюсного магнита в форме кольца. Их стоимость больше, она компенсируется бесшумной работой и эффективностью. Бутылочный тип наиболее популярный. Схожее с формой бутылки устройство оснащено небольшим колёсиком, что приводится в движение посредством трения о боковину резиновой покрышки колеса. Кареточный генератор устанавливается рядом с кареточным стаканом, ниже перьев рамы. Движение подпружиненного ролика осуществляется благодаря трению о протектор покрышки. Следует упомянуть, что кареточная и бутылочная динамо машина перестают работать, попадая в мокрые условия.

Мощный генератор своими руками

Мощный генератор электроэнергии можно собрать, используя старый велосипед без восьмерок на заднем колесе. Подойдет 28-дюймовое колесо и передняя звездочка на 52 зуба, но возможны и другие варианты, например, 26-дюймовое и звездочка на 46 зубов. В первую очередь снимаем ненужные детали: переднее колесо, покрышки, переключатель передач, тормоза. Устанавливаем велосипед на подставку.

Генератор должен быть автономным с двумя большими клеммами и одной маленькой. Две большие клеммы соединяем вместе, образуя плюс, а маленькую — с индикаторной лампочкой. Клемму заземления соединяем с корпусом (минус). Чистим генератор, снимаем с него вентилятор охлаждения. Закрепляем генератор на кронштейне за сидением, шпиндель должен находиться снаружи на 10-12 см от обода. Подбираем ремень, желательно зубчатый, окружностью примерно 82 дюйма. Для колес по 26 дюймов подойдут ремни A78, а для 27-дюймовых колес — A80.

Для регулировки натяжения генератора переменного тока используем натяжитель пружинного типа. Ремень не надо затягивать сильно, так как вращающий момент довольно низок. На руль закрепляем вольтметр, выключатель и лампочку. Если в доме есть дети, необходимо защитить движущиеся частям механизма, чтобы исключить возможность травматизма.

Источник

Тест-драйвы, которые читают с этой статьей:

Интересные новости по теме

Сенсорные экраны признали причиной повышения смертности на дорогах

Тачскрины представляют опасность, поскольку они заставляют водителей больше отвлекаться от дороги. Эти выводы теперь подтвердили в Министерстве транспорта Великобритании, где признали сенсорные экраны виновными в смертях и серьезных травмах в ДТП 17 июля 2020

В Hyundai разработали круиз-контроль, который умеет думать

Концерн Hyundai Motor Group,объявил о завершении работы над первым в мире «умным» круиз-контролем, работа которого основана на методах машинного обучения 21 октября 2019

Автомобили Jaguar и Land Rover бросают вызов морю

Точнее — вызов морской болезни. Компания поставила перед собой амбициозную цель — искоренить укачивание в автомобилях, как класс. И это не пустые слова, так как разработка технологии идет в полную силу 02 ноября 2018

Автомобили Hyundai получат голосового помощника

Представители компании Hyundai на мотор-шоу в Нью-Йорке объявили о том, что с 2018 года все новые модели компании будут оснащаться голосовым помощником, который будет работать в паре с Google Assistant 14 апреля 2017

Lear Corporation обещает «умные» автокресла в серийных моделях через 3 года

Американцы обещают через три года внедрить в серийное производство автомобилей технологию «умного» кресла 22 декабря 2015

«Черные ящики» в автомобилях пока не появятся

Министерство транспорта РФ решило повременить с обязательной установкой «черных ящиков» в автомобилях 09 октября 2015

Porsche отказалась от Android Auto в пользу Apple CarPlay

В Porsche считают, что Android Auto собирает слишком много информации 07 октября 2015

Автопроизводители напрасно инвестируют в высокие технологии

Водителей не интересуют электронные «примочки» в машинах 27 августа 2015

Виды велосипедных динамо машин

Динамо генератор вырабатывает переменный ток. Он проходит через выпрямитель, питая велосипедный фонарь или фару . При этом свет от фары получается равномерный и яркий. Однако, недостатком такого источника питания является мерцание источника света на низкой скорости. Впрочем, эту проблема легко решается при помощи сглаживающего конденсатора. Существует 2 типа велосипедных динамо генераторов.

Бутылочный генератор

Бутылочный на велосипед.

Первая велосипедная динамо машина, которая использовалась во времена СССР, имела форму бутылки (отсюда название). Она комплектуется проводами и фарой. Ее монтаж производится на переднее колесо на перья вилки. Такой генератор переменного тока обладал следующими достоинствами.

1. Универсальность и простота монтажа на различные модели велосипеда.
2. Регулировка работы динамо машины (режимы включения и выключения).
3. Бюджетность.

Несмотря на существенные плюсы, «бутылочный» динамо генератор имеет и многочисленные недостатки. Помимо большого веса и ощутимого сопротивления вращению колес нельзя не упомянуть о:

• тусклом свете фары, работающей от данного источника тока;
• высоком шуме при работе ротора динамо машины;
• интенсивном истирании покрышки, которая дополнительно трется о головку динамо машины;
• уязвимости механизма по отношению к грязи и атмосферным осадкам ввиду плохого сцепления поверхностей и проскальзывания;
• ненадежной фиксации на вилке колеса, откуда она в любой момент может соскользнуть и попасть в спицы.

Динамо втулка

Динамо втулка.

Со временем на смену «бутылочному» велогенератору пришла динамо втулка. Этот механизм выполняет одновременно функции и генератора электричества. Стандартную динамо втулку для байка с выходной мощностью 2 Вт и напряжением 6 В можно приобрести в любом веломагазине. Чем меньше выходная мощность велосипедной динамо втулки, тем более тусклый свет будет у фары вне зависимости от мощности последней.

В состав динамо втулки байка входит магнит в виде кольца с множеством полюсов. Он вращается около катушки, не прикасаясь к статору и ротору. Таким образом, отпадает необходимость герметизации и контроля сцепления. Помимо этого, динамо втулка имеет такие достоинства.

1. Высокая интенсивность и равномерность потока света.
2. Отсутствие трения с покрышкой и, соответственно, ее износа.
3. Бесшумность.

Динамо втулка, безусловно, обладает многими достоинствами. Но и она не идеальна. К изъянам данной конструкции относятся:

• постоянно включенная фара при движении байка, вследствие чего она интенсивнее эксплуатируется и быстрее выходит из строя;
• необходимость выпрямления генерируемого динамо втулкой переменного тока;
• сложность крепления динамо втулки, необходимость на более короткие спицы.

Изготовление фонарика

Первое что нужно сделать это найти подходящий шаговый двигатель небольших размеров. Хотя, если вы хотите сделать фонарик побольше и помощней — берите большой двигатель. Далее мне понадобиться корпус. Я взял готовый. Вы же можете взять мыльницы, или вообще склеить корпус самостоятельно. Делаем отверстие под шаговый двигатель. Устанавливаем и примеряем шаговый двигатель. От старого фонарика берем переднюю панель с отражателями и светодиодами. Все это можно конечно сделать и самому. Выпиливаем паз под фару. Устанавливаем светило от старого фонарика. Делаем вырез под кнопку и устанавливаем ее в паз. На свободном участке размещаем плату, на которой будут размещаться электронные компоненты.

Электроника фонарика

Схема

Чтобы светодиоды светили им нужен постоянный ток. Генератор вырабатывает переменный, поэтому нужен четырехфазный выпрямитель, который будет собирать ток со всех обмоток двигателя и концентрировать его в одной цепи. Далее полученный ток будет заряжать аккумуляторы, который будут хранить полученный ток. В принципе, можно обойтись и без аккумуляторов — используя мощный конденсатор, но тогда свечение будет только в момент кручения генератора. Хотя есть ещё одна альтернатива — использовать ионистор, но для его зарядки потребуется значительное время. Собираем плату по схеме.

Все части фонарика готовы к сборке.

Сборка динамо фонаря

Прикрепляем плату на саморезы. Ставим шаговый двигатель и припаиваем его провода к плате. Подсоединяем провода к выключателю и фаре. Вот почти собранный фонарь со всеми частями. Динамо-машина – это генератор постоянного тока, который вырабатывает электрическое напряжение в результате вращения специального приводного механизма. Такое устройство широко применялось до появления генераторов переменного тока. Сейчас динамо-машины встречаются значительно реже. Их в основном используют для питания осветительного оборудования на , а также как часть конструкции некоторых видов ручных , радиоприемников, а также портативных для мобильных телефонов, MP3 плееров и планшетов.

Как работает динамо-машина

Устройство состоит из катушки индуктивности, которая при вращении в магнитном поле вырабатывает электрическую энергию. Получаемый ток может передаваться оборудованию напрямую или заряжать , которая уже в дальнейшем будет питать потребителей. Принцип работы машины объясняется физическим законом Фарадея. Эффективность устройства напрямую зависит от скорости вращения катушки. Чем она выше, тем большее напряжение и силу тока можно получить.

Для подключения к простейшей динамо-машине можно использовать только такое оборудование, которое нормально переносит резкие скачки параметров напряжения. В первую очередь это светодиодные лампы. Для питания более чувствительного оборудования в конструкции предусматривается специальный контроллер, который предотвращает передачу критического заряда, способного навредить

Особенно это важно, если машина предназначена для подзарядки мобильного телефона

Динамо машины для велосипедов

Самым эффективным и функциональным решением использования генератора постоянного тока (велогенератор) является его установка на велосипед. Такая динамо-машина позволяет получать электричество во время движения, поскольку подключается к переднему или заднему колесу. В ночное время без дополнительных усилий можно освещать дорогу впереди. Это повышает комфорт и безопасность движения. Кроме переднего фонаря генератор может питать и заднюю подсветку.

У таких динамо-машин может иметься встроенная батарея, которая сначала накапливает электричество, а уже потом передает его потребителям. Это исключает пульсацию света. Если аккумулятора нет, то яркость зависит только от скорости вращения колеса. При езде под гору, когда велосипед сильно замедляется, свет становится очень тусклым и практический не позволяет просматривать дорогу впереди. Современные велосипедные генераторы в основном выдают напряжение 6В. Это обусловлено тем, что они питают светодиоды, для которых этого вполне достаточно. Старые динамо-машины, известные велосипедистам советских времен, создавали напряжение 12В. Это было вызвано тем, что они питали обыкновенные лампы накаливания, которые встречаются на мотоциклах или автомобилях.

Динамо-зарядник

В полевых условиях всегда пригодится простая «крутилка», динамо-машина для зарядки телефона. Актуальными являются зарядники со встроенным аккумулятором. Встречаются механические зарядники, также не занимающие много места. Многие современные «крутилки» снабжены фонариками.

Данные устройства вполне успешно заряжают мобильные телефоны. Например, при вращении ручки 2-3 оборота в секунду можно получить значение коэффициента от 0.65 до 2.5. Пару минут покрутил и можно говорить по телефону от 2 до 5 минут. Все зависит от модели и условий приема. Ручная динамо-машина не сможет снабжать мощный смартфон с большим дисплеем. Механическая зарядка обеспечит результат в связке с простым телефоном вместе с гарнитурой hands-free.

Зарядка динамо-машина сработает результативно при полностью разрядившемся аккумуляторе, но повысить заряд телефона кручением рукоятки можно только до 50%. Когда аккумулятор разряжен только наполовину, «крутилка» становится бесполезной игрушкой. Если в инструкции указан максимальный ток зарядки – 400 mA с мощностью 2 Вт, то дополнительную энергию выжать не удастся даже при быстром вращении рукоятки.

Схемы с большой мощностью и хорошей производительностью на низкой скорости.

Схема 8 — добавляем удвоитель напряжения.

Схема 7, использующая много светодиодов, на низкой скорости выдаёт маленькую мощность, что видно на кривых мощности выше. Существует несколько способов решения данной проблемы:

1. Шунтировать несколько светодиодов, подключить конденсаторы и таким образом изменить схему с включением меньшего количества светодиодов, что улучшит её на низкой скорости.
2. Параллельная сборка скажем 6-ти светодиодной и 3-х светодиодной версий. Переключателем подбираем более подходящую. 6-ти светодиодная версия может давать узкий пучок дальнего света, 3-светодиодная — широкий пучок на низкой скорости.
3. Подключение мостового выпрямителя к удвоителю напряжения. Такая схема будет работать так, если бы она имела только половину светодиодов.

Первое решение нуждается в сложном переключении и неработоспособно при отключении хоть одного светодиода. Второе решение лучше первого, несложно в построении, но требует дополнительных светодиодов и оптики. Третье решение недорогое и простое, независимо от режима работают все светодиоды. Его и будем рассматривать далее.

Немного изменённая схема 7. Справа удвоитель напряжения Гриначера. Ниже представлена схема 8, включающая обе схемы. Два режима чередуем обычным переключателем.

Эта схема (без R1, C2, C3) пользуется популярностью в компьютерных блоках питания. Основное её предназначение — выбор режима 115/230 В.

Режимы не перекрывают друг друга и следовательно гарантируют хорошую производительность на низкой скорости. Схема 7 обоснована! Далее приведён список компонентов для различных конфигураций схемы 8.

Рассмотрим кривые производительности. Нижняя кривая каждого цвета показывает мощность светодиодов в режиме удвоителя напряжения

Обратите внимание, что этот режим работает лучше только на низкой скорости, а выше определённой скорости выигрывает режим мостового выпрямителя. Второй график показывает момент, когда необходимо переключаться на другой режим

Давайте рассмотрим ещё один интересный вариант схемы 8:

Схема 9 — вариант схемы 8.

Схема выше имеет практически такую же мощность и почти те же самые компоненты что и схема 8. Главное отличие в переключателе: он не только выбирает режим низкой скорости (удвоитель) и режим высокой скорости (мостовой выпрямитель), но имеет положение ВЫКЛЮЧЕНО, которое используется при подаче питания от динамо-втулки. SW1 — это переключатель 1P2T с изолированным центральным положением. Эти переключатели широко доступны.

Другая особенность схемы 9 — задний фонарь. В отличие от схемы 8 светодиод 1 красный.

Схема 10 — ещё один вариант схемы 8.

В схеме 10 исключены два из четырёх конденсаторов, но вместо них добавлены сложные переключатели. Теперь не нужны большие конденсаторы в компактной схеме. Как и в схеме 9 для выключения света может использоваться переключатель с изолированной центральной позицией.

Схема 11 — учетверитель напряжения.

Если вы хотите серьёзно взяться за концепцию умножения напряжения, посмотрите мой черновик комбинированного удвоителя/учетверителя/мостового выпрямителя.

Пройдите тест на знание ПДД для велосипедиста!

Лимит времени:

из 15 заданий окончено

Вопросы:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

Информация

Чтобы иметь возможность получить права, нажмите пожалуйста Далее

Вы уже проходили тест ранее. Вы не можете запустить его снова.

Тест загружается…

Вы должны войти или зарегистрироваться для того, чтобы начать тест.

Вы должны закончить следующие тесты, чтобы начать этот:

Результаты

Правильных ответов: из 15

Ваше время:

Время вышло

Вы набрали из баллов ()

Ваш результат был записан в таблицу лидеров

Капча:

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7
8. 8
9. 9
10. 10
11. 11
12. 12
13. 13
14. 14
15. 15

1. С ответом

2. С отметкой о просмотре

Испытательный стенд.

Протестировано три генератора (слева направо): Busch + Müller Dymotec6, AXA HR и один дешёвый китайский.

1. У B&M Dymotec6 хорошая механика. Она хорошо бежит по покрышке. Её часто можно встретить на качественных туристических велосипедах. В 2004 году эту динамо-машину купить можно было за 24.90 евро.
2. AXA HR оснащена сильными магнитами. Из всех протестриованных генераторов даёт наибольший ток. Для ограничения выходного напряжения предусмотрено два последовательно подключенных опорных диода (BZX 85C 7V5). Перед проведением измерений вскрыли пластмассовый корпус и удалили эти диоды. Её часто устанавливают на велосипеды известных производителей. Цена AXA HR 16.99 евро.
3. У дешёвой китайской динамо-машины магнитные характеристики немного хуже чем у Dymotec6. Механика не рассчитана на интенсивное использование, но она соотвествует всем нормам. Она скреплена двумя винтами и её можно полностью разобрать. Ею обычно комплектуют «ашанбайки». Она может пригодится велосипедистам редко катающимся в темноте, так как её можно купить всего за 3.45 евро.

Динамо-машина своими руками, ее элементы

Для того чтобы построить динамо-машину, потребуются такие основные элементы, как корпус, вращающийся якорь, коллектор, щеткодержатель, щетки, медная проволока с изоляцией.

Рассмотрим подготовку каждого элемента в отдельности.

Установка педали велосипеда

Перед тем как устанавливать новую педаль, резьбу оси следует очистить от грязи, протерев чистой тряпкой, а также смазать смазкой. Благодаря таким нехитрым действиям педали смогут плавно стать на место, а их последующее снятие пройдет без особых проблем.

Процесс установки педали:

1. Берем правую педаль и устанавливаем на место, закручивая ее по часовой стрелке. Для начала лучше закручивать руками. Так вы минимизируете риск повреждения резьбы в случае, если педаль встанет не ровно.
2. Берем ключ и сильно затягиваем педаль.
3. Устанавливаем левую педаль, закручивая ее против часовой стрелки.
4. Для того чтобы в процессе езды педали самопроизвольно не откручивались, оба узла нужно хорошо протянуть ключом.

Процесс замены педали велосипеда завершен. Приятных вам поездок!

Если у вас остались вопросы, ознакомьтесь с данным видео-обзором. Он поможет вам лучше понять процесс замены педалей и не допустить ошибок.

Похожие записи:

Активное, емкостное и индуктивное сопротивление. закон ома для цепей переменного тока Ретро проводка в современном доме Где используется фидерный кабель Маркировка smd компонентов: кодовые обозначения Как сделать веб-приложение для вашего собственного bluetooth low energy девайса? Как подключить усилитель в машине