Генератор на велосипед: Доступ ограничен: проблема с IP

Содержание

Выбор генератора для велосипеда — виды и особенности | ProVelik.ru

Существует специальное устройство, которое может вырабатывать энергию питания. Таким аппаратом является велогенератор. Получаемая электроэнергия абсолютно бесплатная. Процесс выработки происходит путем прокрутки педалей. По разновидностям генераторов велосипедного происхождения существует 4 типа:

  • Бутылочный.
  • Втулочный.
  • Бесконтактный.
  • Кареточный.

Довольно тесно и практически неразрывно связано учащенность педалирования с выдачей силы тока, а также напряжения. Данное воспроизведение присуще для всех разновидностей генераторов. Выдается ток велосипедным генератором только переменный. Чтобы был ток постоянный, необходимо установить выпрямительный мост. Он состоит из специализированных ламп диодного происхождения. Или же можно установить выпрямитель из двух полупериодов. Купить генератор на велосипед можно в специальных магазинах, а также на авторынках.

Генератор бутылочный для велосипеда

Данный тип генератора называют шинным. По типу он является генератором второстепенного значения. Состоит бутылочный генератор велосипедный из корпуса, который полностью изолированный. Снаружи на нем есть специальный ролик, который предназначен для вращения. Он плотно прикреплен к корпусу, то есть на вилку. Также начинка данного генератора состоит из обычной медной обмотки и магнита. Движение поля магнитного происхождения возникает вследствие контакта ролика с покрышкой колеса велосипеда. Исходя из этого, идет передача энергии от колеса к механике.

Чем быстрее вращается колесо, тем быстрее прокручивается валик на генераторе. Достигается максимальная полярность в самом генераторе, воспроизводится напряжение.

Положительной стороной данного вида генератора является:

  • Небольшая цена относительно других видов.
  • Легкость в установке на велосипед.
  • Аппарат можно без труда отключить или включить, путем отдвижки от велосипеда.

Что касается недостатков, то они не так уж и весомы:

  • Покрышка со временем начинает изнашиваться.
  • Занимает время установка уровня наклона.
  • Появление звука из-за трения об покрышку, особенно при высоких скоростях.
  • Незначительный перекос колеса из-за веса генератора, который колеблется от 200-250 грамм. Это связанно за счет его крепежа на одну сторону.
  • Если дождливая погода, то генератор не работает на полную мощность. Трение по колесу неполноценно из-за скольжения.
Но учитывая данные недостатки и преимущества, то в целом, данный вид генератора вполне эффективен.

Генератор бесконтактный для велосипеда

Производится выдача электроэнергии путем работоспособности бутылочного генератора. Кареточный также выдает ток. По-другому данный вид велогенератора называют динамо-втулка. Название происходит из-за того, что никакого соприкосновения генератора к колесу не наблюдается. Ток появляется в результате тесного контакта обода к генератору. Из-за чего формируется намагниченное поле ободка колеса.

Диод освещения непосредственно установлен в аппарат. Напряжение идет напрямую, без каких-либо дополнительных устройств стабилизации. Положительными сторонами данного аппарата является:

  • Отсутствие факторов трения об колесо.
  • Компактность и маленький  вес, до 70 грамм.
  • Кабелей соединения нет.

Фара, которая находится спереди, устанавливается на вилку. Задняя фара – сзади. Исходя из этого, данные фонарики сами по себе самостоятельны. Они горят не за счет аккумуляторов, а за счет прокручивания колеса в поле магнетизма. Качество выдачи освещения на достаточном уровне. При замедленном движении на велосипеде лампочки по идее должны гаснуть, но это не так. Это не происходит из-за того что установлен специальный конденсатор. По сути его можно назвать аккумулятором, который набирает энергию при езде на велосипеде.

Вывод

Использование генератора для велосипеда является выгодным. Во-первых, абсолютно бесплатная выработка электроэнергии. Во-вторых, удобное и комфортное освещение дороги в темное время суток. Велогенератор 12 вольт постоянный ток является удобным в использовании и в легкости установки. Также его практически быстро можно собрать. При транспортировке не занимает много места. Генератор для велосипеда не приносит никакого вреда.

Источник https://provelik.ru

Бортовая сеть велосипеда / Хабр

Велосезон уже начался, и многих велосипедистов стали посещать мысли о создании бортовой сети для велосипеда. Что бы на велосипедной прогулке можно было использовать фонарь, сигналы поворота, стоп сигналы или музыкальную систему и не только во время движения. А кроме того, нелишней была бы возможность зарядки телефона, смартфона или фотоаппарата. Вот одно из таких писем: «Здравствуйте. Предлагаю вам идею продукта для раздела авто-мото-вело (хотя он четко для вело, конечно). Это некое универсальное зарядное устройство для подзарядки аккумуляторов и питания световых элементов на велосипедах с электрогенераторами. Проблема в том, что во время стоянки весь свет гаснет, т.к. нет аккума. Данное устройство должно подключаться к динамке, уметь подзаряжать небольшой аккумулятор, отображать уровень его заряда, ну и конечно запитывать при движении световые приборы.»

Готового устройства у нас нет, но в этой статье мы расскажем, как на базе модулей Мастер Кит можно создать бортовую сеть для велосипеда.



В качестве источника берем обычный велосипедный генератор «бутылочного» типа, например, такой, как более универсальный:

Для минимальной бортовой сети нам понадобится три модуля. Это BM037, PW810 и NT800.

BM037 представляет из себя импульсный понижающий DC/DC преобразователь. В схеме он будет использоваться в качестве выпрямителя для преобразования переменного напряжения простого велосипедного генератора, «бутылочного» типа, в постоянное напряжение. При необходимости, вместо данного модуля можно использовать диодный выпрямитель с электролитическим конденсатором большой емкости.

PW810 представляет из себя импульсный универсальный DC/DC преобразователь. Модуль способен как уменьшать, так и повышать входное напряжение. Так как генератор при движении имеет нестабильное выходное напряжение, оно сильно зависит от скорости движения, с помощью этого преобразователя мы получим стабильное напряжение бортовой сети.

При использовании двух этих устройств мы сможем получить стабильное выходное напряжение от 5В до 12В. Необходимое напряжение устанавливается с помощью регулятора на модуле PW810. Но при таком включении при остановки в бортовой сети будет пропадать вырабатываемое напряжение генератором. Что бы этого не происходило необходимо дополнить схему аккумулятором NT800. Такое включение позволит пользовать бортовой сетью при остановках и увеличит мощность системы, что позволит подключать большее количество устройств. А в процессе движения на велосипеде будет происходить процесс зарядки аккумулятора.

Кроме того, в статье написано: Вместо NT800 можно использовать любой имеющийся у вас под рукой аккумулятор с рабочим напряжением 3,7В, 6В или 12В.

Схему подключения модулей можно увидеть на рисунке:

Она получилась не сложной. Ее сможет повторить любой человек, даже незнакомый с электроникой. Настройка схемы тоже не вызывает ни какой сложности. Подключите лабораторный источник питания вместо генератора или раскрутите колесо, на котором установлен генератор. Теперь, с помощью регулятора напряжения на модуле BM037 необходимо ограничить максимальное выходное напряжение до 26В. С помощью регулятора напряжения на модуле PW810 необходимо выставить выходное напряжение используемого аккумулятора, в нашем случае 13,8В. Теперь выведите кабель с аккумулятора на необходимые розетки, например типа автомобильного прикуривателя, и используйте любые любимые гаджеты не переживая, что они разрядятся в самый неподходящий момент.

Если вам необходимо иметь в бортовой сети не стандартное напряжение, ниже 12В, например 5В или 2,4В. Для этого можно подключить к клеммам аккумулятора понижающий DC/DC преобразователь PW841:

Данный преобразователь оснащен двумя дисплеями верхний для отображения выходного напряжения, нижний для отображения потребляемого тока. Это позволит вам контролировать состояние и потребляемый ток подключенных устройств.

При желании, аккумулятор можно оснастить модулем контроля заряда MP606:

Модуль подключается параллельно клеммам аккумулятора. Несмотря на то, что модуль имеет очень низкое энергопотребление, всего 10 мА, при длительных стоянках рекомендуется предусмотреть его отключение. Данный модуль так же может пригодиться в любой другой технике, где используется аккумулятор, например скутер, автомобиль и т.п.

Тогда финальный вариант будет выглядеть согласно схеме:

Бесконтактный генератор электричества для велосипеда — Сайт для велосипедистов

Бесконтактный генератор MAGNIC — первая компактная бесконтактная динамо — машина для велосипеда. Новое изобретение, которое может сделать революцию в оснащении велосипеда электрооборудованием. Генератор может вырабатывать электрическую энергию, не прикасаясь к колесу, как классические генераторы.

На рынке есть некоторые модели, которые также вырабатывают электричество не соприкасаясь с колесом, но при этом на колесе должны располагаться магниты. MAGNIC работает без магнитов, причём в полной мере давая светодиодам, являющимися источником света необходимое количество электроэнергии. Крепится к вилке велосипеда, если используется в качестве фары или на задние перья, если используется в качестве габаритных огней. Снимается и устанавливается за несколько секунд.

Содержание статьи

Принцип работы бесконтактного генератора электричества для велосипеда

Генератор MAGNIC работает со всеми видами металлических сплавов, из которых можно изготовить обода велосипеда (алюминий, сталь, магний). Алюминий и магний как известно не являются магнитными металлами, но они являются токопроводящими.

При движении обода колеса велосипеда, относительно магнита, на границе токопроводящего материала из которого сделан обод возникают вихревые индукционные токи — в данном случае металлической оправе. Эти вихревые токи имеют собственные магнитные поля, которые поглощаются катушкой в MAGNIC.

Таким образом вырабатывается электрическая энергия. Хотя нет никакого трения, магнитное поле вихревых токов всё же имеет минимальный эффект торможения, но он настолько незначительный, что его не принимают в расчёт.

Преимущества бесконтактного генератора электричества

— малый вес;
— быстрая установка и снятие;
— не нужны батареи и аккумуляторы;
— нет шума;
— нет трения;
— нет износа покрышки, как в контактном генераторе;
— работает со всеми металлами, из которых сделан обод, кроме карбоновых
— размер колёс не имеет значения
— отсутствие проводов — всё заключено в одной герметичной коробке;
— может работать в любых погодных условиях (дождь, грязь, снег) — расстояние между ободом и генератором составляет 5 мм.

Также читать на эту тему:

Генератор электричества для велосипеда. Генератор электричества или динамо изобрёл в 1827 году А. И. Йедлик – венгерский электротехник и физик. Это произошло на шесть лет раньше, чем такое же изобретение представил миру Сименс, но Йедлик не запатентовал его…

Велосипедная фара. Чтобы велосипедная фара в полной мере выполняла функции, которые на неё возлагаются, к ней предъявляются определённые требования…

Светодиоды пришли, и победили. В 60-х годах прошлого века были изобретены LED – светодиоды (Lighting Emission Diode) с очень интенсивным светоизлучением. Их применение в быту долго задерживалось из-за высокой себестоимости и на тот момент…

USB зарядка для велосипеда. Систему USB зарядки для велосипеда спроектировали студенты технического Вуза. Ничего сложного в ней нет, необходимо было только адаптировать уже существующие зарядные устройства к велосипеду. Отличие лишь в том…

Я бы такое купил: велосипед – электростанция

На сегодняшний день помимо самых различных велофонарей и фар, теми или иными производителями выпускается преогромное множество различных полезных (и не очень) гаджетов для применения на велопрогулках: MP3-магнитолы, навигаторы, различная иллюминация и так далее.

Самым полезным, пожалуй, является GPS-навигатор, который, будучи автомобильным, как известно, имеет внутри довольно слабый аккумулятор и потому разряжается достаточно быстро. Впрочем, даже специализированные велосипедные и туристические навигаторы, хоть и живут подольше, но все равно имеют определенный предел заряда, а значит нуждаются в источнике питания для его пополнения.

Где же его можно взять в путешествии, когда до ближайшей розетки могут быть десятки или даже сотни километров? Да у вас под седлом!

Сегодня, когда буквально во всех мобильных приборах и устройствах энергия берется от аккумуляторов и батареек, рядовые обыватели стали просто забывать об альтернативных источниках получения энергии.

Стыдно сказать — велосипедные фары теперь питаются от батарей, хотя в дальних путешествиях такой источник питания может оказаться крайне непрактичным. Решением может стать активный генератор электроэнергии, работающий прямо в процессе езды на велосипеде.

Сегодня существует два основных типа велосипедных генераторов. «Бутылочные», получившие свое название из-за характерной формы корпуса, являются самыми распространенными и простыми в применении. Они знакомы отечественным велолюбителям уже не один десяток лет и отличаются высокой надежностью и простотой эксплуатации. Просто прикрепив такой генератор за специальную проушину на вилку переднего или заднего колеса так, чтобы в рабочем положении крутящийся ролик получал вращательное усилие непосредственно от боковой части велосипедной покрышки, вы получаете постоянный ток, питающий велофару, сила которого непосредственно зависит от скорости движения.

Недостаток бутылочных генераторов лишь один – в мокрую погоду ролик генератора часто проскальзывает по влажной резине покрышки, что сказывается на его эффективности и функциональности.

Второй тип генераторов – втулочные, то есть встроенные непосредственно во втулку переднего колеса.

Они вообще не зависят от погоды, имеют показатели кручения, то есть поворачиваются лишь немного тяжелее, чем обычный подшипник во втулке и вообще не зависят от погодных условий.

Из недостатков таких генераторов можно отметить ощутимо более высокую стоимость (по сравнению с «бутылочными»), невозможность легкого демонтажа, так как генератор является частью переднего колеса, и небольшой, но все-таки дополнительный вес на переднем колесе.

Оба типа генераторов выдают на выходе переменный ток с напряжением 12 или 6 вольт (зависит от модели генератора) и средней силой тока в «районе» 1-го ампера при крейсерской скорости движения велосипеда 10 километров в час.

Некоторые производители сегодня выпускают адаптеры, позволяющие преобразовать переменный ток генератора в постоянный и снизить напряжение до приемлемых пяти вольт, позволяя заряжать от обычного порта USB MP3-магнитолы, мобильные телефоны, смартфоны, планшеты и другие типовые гаджеты, вплоть до вышеупомянутых GPS-навигаторов.

Так в свое время поступила компания Nokia, выпустив на рынок собственный преобразователь и стабилизатор напряжения в комплекте с «бутылочным» генератором, но снабдив разъемами для зарядки исключительно своих телефонов.

Впрочем, о нем чуть позже, а пока давайте познакомимся с тем, что еще предлагают сегодня безымянные китайские и брендовые мировые производители подобных устройств.

Данный генератор не так давно создал нидерландский дизайнер Тьеерд Веенховен. По своей конструкции и техническим параметрам он является, пожалуй, одним из самых простых и удобных в применении.

 

Генератор работает на энергии проходящего воздушного потока, который можно легко создать, разогнавшись на велосипеде даже до сравнительно невысокой скорости от 10-ти километров в час. Вентилятор в корпусе, закрепленном на руле, раскручивается, а iPhone, установленный в специальный отсек, заряжается. Важным достоинством данного генератора является способность работать даже на привалах, но с условием достаточно ветреной погоды.

Можно также заряжать гаджет, просто высунув генератор из окна движущегося автомобиля или поезда, только в этом случае стоит побеспокоиться, чтобы случайно не выпустить его из рук вместе со смартфоном.

Стоит отметить, что ушлые китайцы мгновенно скопировали концепцию идеи Веенховена и выпустили на рынок несколько вариаций данного гаджета, которые можно поискать на западных интернет-аукционах.

Еще одна зарядная «приблуда» появилась сразу на китайских «развалах» под разными именами и, признаться, внушает мало доверия к своей надежности, подкупая оригинальностью конструкции и приятной ценой всего около 5-10 у.е.

С помощью специального хомута небольшая коробочка с шестеренкой крепится на заднюю вилку велосипеда рядом с ведомой звездочкой, причем цепь пропускается в паз коробочки через шестеренку. Идея проста до гениальности – цепь движется, шестеренка крутится, динамка внутри коробочки генерирует ток до 1 Ампера. КПД гаджета кажется очень высоким, однако пластик в деталях не внушает доверия с учетом огромных нагрузок, которые предстоит им испытать от быстро движущейся стальной велосипедной цепи.

Единственное, что успокаивает – доступная цена, так что когда гаджет разлетится в клочья, горевать по потерянным деньгам особо не придется.

Другой, намного более надежный зарядник, работающий совместно с велосипедом, можно назвать самым оптимальным из всех существующих на рынке, если бы не его цена под 150 и выше у.е.

Пока он встречается с двумя названиями на «борту» и потому очень сложно идентифицируется в плане производителя: BikeCharge и ECOXGEAR.

 

Гаджет надевается на переднее колесо велосипеда, прижимаясь к боковой части его вращающейся втулки. Втулка вращается во время движения, сообщая усилие кольцу внутри крепежа устройства, которое в свое очередь передает генерируемый переменный ток на преобразователь. На выходе мы имеем два полноценных USB-порта, закрытых от непогоды заглушками, к которым можно подключить любой гаджет, заряжаемый от USB.

Еще один тип зарядных устройств – на солнечных батареях, сложно отнести к велосипедным зарядным устройствам хотя бы потому, что пользоваться ими без всяких ограничений могут буквально все туристы: вело-, мотто-, авто- и пешие. Более того – даже не туристы могут подзарядить свой гаджет на природе с помощью такой батареи.

Но, помимо дороговизны, недостатком зарядников на солнечных батареях является необходимость располагать их в прямых солнечных лучах, чего в движении не смогут обеспечить никакие туристы, даже пешие. Если они, конечно, не пересекают пустыню.

В наших широтах оптимальны зарядные устройства на основе аккумуляторов и генераторов. И если первые сегодня можно приобрести в огромном ассортименте и ценовом диапазоне, то вторые пока являются экзотикой.

Кроме того, у любого «пауэрбанка» есть одно важное ограничение – если вы уже зарядили гаджет от внешнего аккумулятора, и путь до ближайшей розетки предстоит еще долгий, вы рискуете оказаться в щекотливом положении – с непреодолимо «умирающим» устройством и уже истощенным внешним аккумулятором.

Этого недостатка лишены велогенераторы, но их особенность генерировать только переменный ток не позволяет использовать их для зарядки обычных устройств.

Возвращаясь к конструкции компании NOKIA, можно отметить, что нечто подобное на самом деле может собрать любой, кто умеет просто спаять пару проводов паяльником.

 

Вам потребуется всего ничего: диодный мост, который «выпрямит» переменный ток с генератора в постоянный, и понижающий стабилизатор, который, уже готовый, стоит меньше доллара на китайских аукционах. Диодный мост можно выдрать из старого блока питания на 12 Вольт, при условии, что перегорел не сам мост, а, скажем – трансформатор, или просто спаять самостоятельно из четырех пол-амперных диодов FR407 (или любых выпрямительных на пол ампера) и 25-тивольтового конденсатора на 1000-2000 мкФ.

Понижающий стабилизатор можно купить за полдоллара на китайских интернет-аукционах или за 20 тысяч – на отечественных.

Дальше просто припаиваем нужные проводки, замеряем напряжение на выходе и снижаем его регулятором на плате выпрямителя до, нужных вам, 5-ти вольт. Потом остается только припаять USB-разъем от USB-удлинителя или старого USB-хаба.

Теперь, где бы вы не находились, главное – чтобы переднее колесо вашего велосипеда крутилось, а динамка работала. Стабильными пятью вольтами для зарядки любых гаджетов – телефонов, GPS-навигаторов, медиаплееров и т.д. вы обеспечены.

Ну, а какой генератор выбрать для своего зарядного устройства – бутылочный или втулочный, уже решать вам.

Иван Ковалев

[email protected]

Генератор электрического тока велосипед

Существует специальное устройство, которое может вырабатывать энергию питания. Таким аппаратом является велогенератор. Получаемая электроэнергия абсолютно бесплатная. Процесс выработки происходит путем прокрутки педалей. По разновидностям генераторов велосипедного происхождения существует 4 типа:

Довольно тесно и практически неразрывно связано учащенность педалирования с выдачей силы тока, а также напряжения. Данное воспроизведение присуще для всех разновидностей генераторов. Выдается ток велосипедным генератором только переменный. Чтобы был ток постоянный, необходимо установить выпрямительный мост. Он состоит из специализированных ламп диодного происхождения. Или же можно установить выпрямитель из двух полупериодов. Купить генератор на велосипед можно в специальных магазинах, а также на авторынках.

Генератор бутылочный для велосипеда

Данный тип генератора называют шинным. По типу он является генератором второстепенного значения. Состоит бутылочный генератор велосипедный из корпуса, который полностью изолированный. Снаружи на нем есть специальный ролик, который предназначен для вращения. Он плотно прикреплен к корпусу, то есть на вилку. Также начинка данного генератора состоит из обычной медной обмотки и магнита. Движение поля магнитного происхождения возникает вследствие контакта ролика с покрышкой колеса велосипеда. Исходя из этого, идет передача энергии от колеса к механике.

Чем быстрее вращается колесо, тем быстрее прокручивается валик на генераторе. Достигается максимальная полярность в самом генераторе, воспроизводится напряжение.

Положительной стороной данного вида генератора является:

  • Небольшая цена относительно других видов.
  • Легкость в установке на велосипед.
  • Аппарат можно без труда отключить или включить, путем отдвижки от велосипеда.

Что касается недостатков, то они не так уж и весомы:

  • Покрышка со временем начинает изнашиваться.
  • Занимает время установка уровня наклона.
  • Появление звука из-за трения об покрышку, особенно при высоких скоростях.
  • Незначительный перекос колеса из-за веса генератора, который колеблется от 200-250 грамм. Это связанно за счет его крепежа на одну сторону.
  • Если дождливая погода, то генератор не работает на полную мощность. Трение по колесу неполноценно из-за скольжения.

Но учитывая данные недостатки и преимущества, то в целом, данный вид генератора вполне эффективен.

Генератор бесконтактный для велосипеда

Производится выдача электроэнергии путем работоспособности бутылочного генератора. Кареточный также выдает ток. По-другому данный вид велогенератора называют динамо-втулка. Название происходит из-за того, что никакого соприкосновения генератора к колесу не наблюдается. Ток появляется в результате тесного контакта обода к генератору. Из-за чего формируется намагниченное поле ободка колеса.

Диод освещения непосредственно установлен в аппарат. Напряжение идет напрямую, без каких-либо дополнительных устройств стабилизации. Положительными сторонами данного аппарата является:

  • Отсутствие факторов трения об колесо.
  • Компактность и маленький вес, до 70 грамм.
  • Кабелей соединения нет.

Фара, которая находится спереди, устанавливается на вилку. Задняя фара – сзади. Исходя из этого, данные фонарики сами по себе самостоятельны. Они горят не за счет аккумуляторов, а за счет прокручивания колеса в поле магнетизма. Качество выдачи освещения на достаточном уровне. При замедленном движении на велосипеде лампочки по идее должны гаснуть, но это не так. Это не происходит из-за того что установлен специальный конденсатор. По сути его можно назвать аккумулятором, который набирает энергию при езде на велосипеде.

Вывод

Использование генератора для велосипеда является выгодным. Во-первых, абсолютно бесплатная выработка электроэнергии. Во-вторых, удобное и комфортное освещение дороги в темное время суток. Велогенератор 12 вольт постоянный ток является удобным в использовании и в легкости установки. Также его практически быстро можно собрать. При транспортировке не занимает много места. Генератор для велосипеда не приносит никакого вреда.

Как вырабатывать электричество крутя педали? Один киловатт-час стоит 5 центов. Для получения такого количества энергии необходимо вращать педали 10 часов. Нет никакого смысла говорить о промышленных масштабах производства электроэнергии с помощью педальных генераторов. Тем не менее такой способ получения электрического тока требуется достаточно часто, потому что с помощью мускульной силы мы можем вырабатывать электричество где угодно без потребления топлива, днём и ночью. Оборудование дешёвое и практически не требует технического обслуживания.

В основном они требуются в двух случаях:

  1. Для подзарядки батарей для мобильных устройств во время путешествий на велосипеде.
  2. Для выработки как можно большего количества электроэнергии на стационарных педальных генераторах.

Педальные велогенераторы предназначены для получения электричества в отдалённых районах, где неудобно использовать солнечные батареи неудобны. Генератор для велосипеда может вырабатывать до 300 Вт электроенерги (в среднем 40-150 Вт в зависимости от велосипедиста).

В интернете дано много рекомендаций, как своими руками сделать велосипедный генератор, работающий за счёт вращения педалей. Самодельные генераторы не лучший выбор, так как они содержат много редких ненужных деталей или требуют много работы по адаптации генератора к велосипеду, страдают от проблем с трением, проскальзыванием ремня и быстрого износа.

С ростом популярности электрических велосипедов купить педальный втулочный электрогенератор стало проще. Сейчас хороший выбор вело-мотор-генераторов китайского производства, которые уже можно купить менее чем за 100 евро. В них магниты перенесены на ротор, а медная обмотка неподвижна. Достаточно неплохие динамо-машины.

Как правильно выбрать велогенератор.
  • Мотор устанавливается на неподвижный велосипед — это задний втулочный мотор (переднее колесо неподвижного велосипеда не вращается).
  • Для хорошей производительности в моторе должны использоваться современные редкоземельные постоянные магниты, велогенератор должен быть бесщёточной конструкции.
  • Для получения хорошего эффекта инерции, он должен быть тяжёлым и представлять собой электрическое велосипедное колесо.
  • Для уменьшения механических потерь мотор должен быть прямоприводным/не использовать передач на шестерёнках.
  • Чтобы человек мог справится с педалированием в течении длительного времени, мотор должен давать мощность не менее 200 Вт. Чем больше — тем лучше (снижаются потери, возрастает масса).
  • Напряжение мотора должно превышать заданное выходное напряжение, чтобы оно не падало ниже критического значения, даже во время педалирования не на полную мощность.

На рисунке вверху показано внутреннее устройство мотор-колеса, исполненного в виде втулочного генератора на 24 В, 500Вт производства Golden Motor / Jiangsu, заряжающего аккумулятор 12 В.

Установка генератора на велосипед.
  1. Найдите велосипед — любую рухлядь, но с работающими передней осью, педалями, цепью, седлом и желательно задним переключателем.
  2. Замените заднее колесо на втулочный мотор.
  3. Установите велосипед на опору так, чтобы заднее колесо могло свободно вращаться. Также можно подвесить зад велосипеда, чтобы он совсем не касался земли, взять подставку из металлических кронштейнов, установленных на деревянное основание.

Вернуть велосипед в его исходное состояние можно очень быстро — нужно лишь снять с опоры и поставить колесо назад.

Электрическая схема подзарядки аккумуляторов с помощью педального генератора.

Мотор-генератор расположен слева схемы, выходящее напряжении (+/-12 В) — справа. К выходу можно подсоединить любую нагрузку: лампочки, люминесцентные лампы, светодиодное осветительное оборудование, радио, портативное зарядное устройство для мобильного телефона, телевизор, спутниковый ресивер, инвертор. Все подключённые устройства должны быть рассчитаны на 12 В.

Разберём схему более детально. Велосипедный генератор производит 3-трёхфазный переменный ток, который перед использованием необходимо преобразовать в постоянный. Трёхфазный выпрямитель можно сделать из шести диодов или приобрести в готовом виде (используется в ветроэнергетике). Он выглядит как обычный мостовой выпрямитель, только снабжён пятью клеммами вместо четырёх. Выпрямитель должен быть рассчитан не меньше чем на 100 В и 35 А. Каждый из диодов должен выдерживать такое же напряжение, но только половину тока (20 А). Для выпрямителя требуется некоторое охлаждение — поэтому прикрепите его к большой металлической детали.

Выходная мощность выпрямителя не может напрямую подаваться на лампочку или телевизор, так как при педалировании не вырабатывается стабильное напряжение. Оно будет колебаться между нулём и максимумом и может повредить оборудование. Данная проблема решается подсоединением аккумулятора параллельно к выходу выпрямителя, который будет поглощать лишнюю мощность вырабатываемую генератором и заполнять промежутки времени, когда генератор не вырабатывает достаточно мощности или даже останавливается на короткое время. Аккумулятор не обязательно должен быть большим или каким-то особенным — подходит любой свинцово-кислотный аккумулятор. Если он имеет большую ёмкость это тоже неплохо. Можно использовать старый аккумулятор компьютерного ИБП на 12 В 16 А·ч. Для домашнего применения рекомендуются герметичные аккумуляторы, не выделяющие газов.

На схеме есть и другие компоненты. Один из них это плавкий предохранитель, который нужен на случай короткого замыкания. Аккумулятор производит настолько сильный ток, что даже может воспламенится кабель. Рекомендуется кабель 2.5 мм 2 и плавкий предохранитель на 30 А. Также на схеме есть два измерительных прибора (нет на фотографии). Один вольтметр (со своим плавким предохранителем) и один амперметр. Несмотря на то что педальный генератор работает и без них, вольтметр крайне рекомендуется ради исправности аккумулятора. Лучше брать цифровой вольтметр. Как только на нём высветится 14 В (для систем на 12 В) нужно прекратить вращать педали. Никогда не превышайте 15 В. Напряжение также не должно падать ниже 10.5 В. Аналоговый амперметр (с нулевой отметкой в середине шкалы) не очень важен, но он показывает идёт ли закачка энергии в аккумулятор (в итоге ведущая к полной зарядке аккумулятора) или потребление (ведущее к разряду аккумулятора). В схеме не может использоваться цифровой амперметр, так как ток меняется слишком часто, что не позволяет стабильно считывать показания. Диапазон амперметра зависит от отводимого нагрузкой тока. Лучше всего купить с диапазоном +/- 20 А.

Взаимосвязь напряжения аккумулятора, напряжения генератора, размеров передней и задней звёздочек.

Напряжения аккумулятора и генератора, размер передней и задней звёздочек влияют на затрачиваемые человеком усилия и его каденс. При правильном подборе данных параметров на выбранной мощности система выдаёт требуемое выходное напряжение при адекватном каденсе (50 – 60 об/мин).

Возрастание напряжения аккумулятора (без изменения других параметров) -> Увеличение каденса и уменьшение затрачиваемых усилий для достижения такой же выходной мощности
Возрастание напряжения генератора (без изменения других параметров) -> Уменьшение каденса и увеличение затрачиваемых усилий для достижения такой же выходной мощности
Возрастание размера передней звёздочки (без изменения других параметров) -> Уменьшение каденса и увеличение затрачиваемых усилий для достижения такой же выходной мощности
Возрастание размера задней звёдочки (без изменения других параметров) -> Увеличение каденса и уменьшение затрачиваемых усилий для достижения такой же выходной мощности

Чтобы проверить эту зависимость на практике необходимо установить напряжение генератора выше, чем напряжение аккумулятора, а также попробовать использовать разные передачи (потребуется велосипед с исправным переключателем).

По мере зарядки аккумулятора каденс возрастает и только своевременная смена звездочек переключателем позволяет поддерживать стабильный каденс. Наличие передач также необходимо для индивидуальной настройки педального генератора под каждого отдельно взятого человека.

Технические характеристики системы на базе Golden Motor / Jiangsu: генератор на 24 В, аккумулятор на 12 В, передняя звезда на 42 зуба, задняя звезда на 14 зубьев (18 зубьев, если напряжение аккумулятора ниже 11 В).

Существует специальное устройство, которое может вырабатывать энергию питания. Таким аппаратом является велогенератор. Получаемая электроэнергия абсолютно бесплатная. Процесс выработки происходит путем прокрутки педалей. По разновидностям генераторов велосипедного происхождения существует 4 типа:

Довольно тесно и практически неразрывно связано учащенность педалирования с выдачей силы тока, а также напряжения. Данное воспроизведение присуще для всех разновидностей генераторов. Выдается ток велосипедным генератором только переменный. Чтобы был ток постоянный, необходимо установить выпрямительный мост. Он состоит из специализированных ламп диодного происхождения. Или же можно установить выпрямитель из двух полупериодов. Купить генератор на велосипед можно в специальных магазинах, а также на авторынках.

Генератор бутылочный для велосипеда

Данный тип генератора называют шинным. По типу он является генератором второстепенного значения. Состоит бутылочный генератор велосипедный из корпуса, который полностью изолированный. Снаружи на нем есть специальный ролик, который предназначен для вращения. Он плотно прикреплен к корпусу, то есть на вилку. Также начинка данного генератора состоит из обычной медной обмотки и магнита. Движение поля магнитного происхождения возникает вследствие контакта ролика с покрышкой колеса велосипеда. Исходя из этого, идет передача энергии от колеса к механике.

Чем быстрее вращается колесо, тем быстрее прокручивается валик на генераторе. Достигается максимальная полярность в самом генераторе, воспроизводится напряжение.

Положительной стороной данного вида генератора является:

  • Небольшая цена относительно других видов.
  • Легкость в установке на велосипед.
  • Аппарат можно без труда отключить или включить, путем отдвижки от велосипеда.

Что касается недостатков, то они не так уж и весомы:

  • Покрышка со временем начинает изнашиваться.
  • Занимает время установка уровня наклона.
  • Появление звука из-за трения об покрышку, особенно при высоких скоростях.
  • Незначительный перекос колеса из-за веса генератора, который колеблется от 200-250 грамм. Это связанно за счет его крепежа на одну сторону.
  • Если дождливая погода, то генератор не работает на полную мощность. Трение по колесу неполноценно из-за скольжения.

Но учитывая данные недостатки и преимущества, то в целом, данный вид генератора вполне эффективен.

Генератор бесконтактный для велосипеда

Производится выдача электроэнергии путем работоспособности бутылочного генератора. Кареточный также выдает ток. По-другому данный вид велогенератора называют динамо-втулка. Название происходит из-за того, что никакого соприкосновения генератора к колесу не наблюдается. Ток появляется в результате тесного контакта обода к генератору. Из-за чего формируется намагниченное поле ободка колеса.

Диод освещения непосредственно установлен в аппарат. Напряжение идет напрямую, без каких-либо дополнительных устройств стабилизации. Положительными сторонами данного аппарата является:

  • Отсутствие факторов трения об колесо.
  • Компактность и маленький вес, до 70 грамм.
  • Кабелей соединения нет.

Фара, которая находится спереди, устанавливается на вилку. Задняя фара – сзади. Исходя из этого, данные фонарики сами по себе самостоятельны. Они горят не за счет аккумуляторов, а за счет прокручивания колеса в поле магнетизма. Качество выдачи освещения на достаточном уровне. При замедленном движении на велосипеде лампочки по идее должны гаснуть, но это не так. Это не происходит из-за того что установлен специальный конденсатор. По сути его можно назвать аккумулятором, который набирает энергию при езде на велосипеде.

Вывод

Использование генератора для велосипеда является выгодным. Во-первых, абсолютно бесплатная выработка электроэнергии. Во-вторых, удобное и комфортное освещение дороги в темное время суток. Велогенератор 12 вольт постоянный ток является удобным в использовании и в легкости установки. Также его практически быстро можно собрать. При транспортировке не занимает много места. Генератор для велосипеда не приносит никакого вреда.

Изобретаем генератор на велосипед. | Велосипед для всех!

Всё что продаётся для питания простейшего электрооборудования велосипеда в магазинах — это генераторы и аккумуляторы. С аккумуляторами всё понятно, зарядил дома и светишься ночью пока не разрядятся. Вот если бы совместить зарядку аккумулятора постоянно.

Генератор для велосипеда покупной

Солнечные батареи не решают проблему, да и площадь для элементов солнечных батарей должна быть достаточно велика. Можно конечно встраивать элементы солнечные в обтекатели велосипеда, но за это не всякий возьмётся. Вот генератор для велосипеда — в самый раз. Он не зависит от погодных условий и использует физическую силу велосипедиста. Накатанный ролик бежит по внешней стороне покрышки и вот она энергия.

Но не тут то было. Сопротивление генератора сильно влияет на ход велосипеда, при длительной поездке это уже не удовольствие а разочарование. Крепление покупного генератора мне тоже не нравится и не на всякую вилку поставишь. Если вилка с амортизацией и большим амортизационным ходом, то отыгрывание прижимающей пружины генератора к колесу ещё больше ухудшит ситуацию со свободным ходом колеса.

Я предлагаю коллективно, всеми читателями моего блога решить эту проблему прямо в комментариях к этой статье, а  темой обсуждения послужит моя предварительная наработка по генератору энергии к велосипеду, который  не имеет механического сопротивления лёгкому движению велосипеда.

Немного теории из физических явлений.

Все прекрасно знают, что проводник в переменном магнитном поле становится источником электроэнергии. Не будем вдаваться в  тонкости этого явления, нам важно организовать это явление постоянно и без заметного сопротивления движению, чтобы исключить трущиеся части и подшипники в генераторе. Сопротивление всё равно будет в устройстве, которое я предлагаю на суд и рассмотрение, но по моему, минимальное. Во всяком случае трущегося в этом устройстве ничего нет.

Моё предложение для изготовления и проведения опытов.

Устройство состоит из намотанной плоской рамки медным проводом небольшого сечения, которая заливается эпоксидной смолой. Сразу же в эпоксидный слой закладываются крепления на вилку велосипеда в районе покрышки и ограничивающая схемка от перенапряжения в составе которой стабилитрон, рассчитанный на применяемый светодиод и ёмкость электролитическая для сглаживания пульсаций импульсов от генератора

В покрышку колеса, со стороны крепления рамки вклеиваем 12 мощных ниобиевых магнитика распределённо по внутренней поверхности покрышки . Их можно заказать и купить в интернете любой интересующей вас формы или использовать мощные магнитики из винчестеров компьютеров. Магнитики можно закладывать в покрышку связанных через определённое рассчитанное заранее  расстояние лавсановым прочным шпагатом.

На выходе генератора будут пальчиковые аккумуляторы и мощные по светоотдаче, но не требовательные к питанию современные светодиоды.

Работа генератора.

Магниты в покрышке при езде на велосипеде будут поочерёдно пересекать пространство намотанной рамки. ЭДС (электродвижущая сила) будет сниматься рамкой, а ограничивающий стабилитрон будет обрезать более высокий потенциал ЭДС до приемлемого для светодиода. Электролитическая емкость сгладит паузы между промежутками  магнитиков. Пальчиковые аккумуляторы будут постоянно подзаряжаться при включении их в общую цепь и отдавать энергию на светодиоды через тумблер или фиксирующую кнопку включения, которую можно выдернуть из современного светодиодного фонарика. Можно использовать фонарик целиком вместе с аккумуляторами и выключателем.

Выгоды применяемой конструкции:

  • Нет трущихся частей
  • Собирается на коленке
  • Недорогие комплектующие. Магнитики можно попробовать самые разные, хоть от дверных защёлок или ленточные для поделок наклеек на холодильник.

Недостатки:

  • Уменьшается зазор между вилкой и покрышкой, хотя при мощных магнитах этого можно избежать. Надо только помнить, что сила ЭДС уменьшается с квадратом расстояния между проводником и магнитом.
  • Не опробованный мной вариант, поэтому нет чертежей изготовления и схемы .
  • Не испытаны и не проверены варианты, когда магнит помещён в покрышку. Как это сработает для камеры??? и будет ли изнашиваться покрышка сильнее???

Прошу смело обсуждать в комментариях, делать модели генераторов для велосипеда, испытывать и присылать свои варианты моделей и описания генераторов для велосипеда.

Генератор колесо для велосипеда

Далеко не каждому велосипедисту приходилось слышать о таком устройстве как генератор для велосипеда. Но даже те, кто он нем что-то слышал, не всегда знают, на каком принципе построенная его работа и для чего он нужен. Вместе с тем, он предоставляет массу возможностей для экономии энергии, на которые стоит обратить внимание. Все это, разумеется, никак не связать с небольшим по размеру велосипедом, для движения которого вовсе не нужна электрическая энергия.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ✅Генератор своими руками на 220 вольт. DIY Bike Generator

Простой и мощный генератор на велосипед


Так вот: сегодня построен достойный аналог — CadenceX. Дело рук инженеров компании PedalCell. Они утверждают, CadenceX может заменить батарею, необходимую для питания всей велосипедной электроники!

Генератор устанавливается на вилку, имеет обрезиненный приводной ролик. Последний крутится, слегка прижимаясь к ободу переднего колеса велосипеда. При вращении ротора генерируется электричество, которое передается по проводке на смонтированный на руле Smart Power Hub. Smart Power Hub — это концентратор, который в свою очередь распределяет ток между устройствами, подавая его стабильно и постоянно, независимо от скорости, с которой едет велосипед.

Smart Power Hub, распределяющий ток между устройствами. CadenceX генерирует мощность максимум 20 ватт , так что двигатель ему не прокормить, и велосипед в электробайк не превратить. Не мечтайте. А вот чтобы питать фонари, электронные системы переключения, зарядные устройства для телефонов, бортовой компьютер или экшн-камеры — на это генератора будет предостаточно.

CadenceX выдает мощность 20 ватт. Для электромотора маловато. Читай также: Приятное трение: 3 главных типа велосипедных тормозов. Трение приводного ролика об обод колеса, конечно, создает некоторое сопротивление. Но встроенные датчики определяют ускорение, скорость и наклон байка. CadenceX сам уменьшает трение, когда скорость велосипеда снижается. Читай также: Контакты и карбон: 5 технологий, навсегда изменивших велоспорт.

Согласно PedalCell , их устройство отличается от других существующих бутылочных динамо-машин тем, что обеспечивает равномерную подачу энергии. Также компания утверждает, что ее система генерирует гораздо больше энергии, чем динамо-втулки.

Все потому, что обод вращает ротор гораздо быстрее, чем ступица. Кроме того, в отличие от динамо-втулки, генератор CadenceX можно отсоединить, чтобы он не тормозил колесо велосипеда, когда энергия не нужна. Главная фишка CadenceX — обеспечивает равномерную подачу энергии. Планируется, что CadenceX либо будет встраиваться во время производства в велосипеды сторонних производителей с использованием уже имеющейся в байках внутренней проводки , либо устанавливаться дополнительно на готовые велосипеды.

CadenceX либо будет встраиваться в готовые байки, либо устанавливаться дополнительно. Читай также: Fumpa: электрический велосипедный насос на usb-кабеле. Встраиваемая версия весит около граммов , а как дополнительный компонент системы — около граммов. CadenceX начнут устанавливать на электровелосипеды партнеров летом CadenceX в розницу продаваться не будет.

Желаете получать наши статьи в социальных сетях? Подписывайтесь на наши каналы в Twitter , Telegram и Facebook! Поделись статьей с друзьями:. А вы не забыли подписаться на наш канал Telegram?

Принцип работы CadenceX Генератор устанавливается на вилку, имеет обрезиненный приводной ролик. Smart Power Hub, распределяющий ток между устройствами Источник: pinterest. Для электромотора маловато Источник: pinterest. CadenceX сам уменьшает трение, когда скорость велосипеда снижается Источник: pinterest.

Отличия от конкурентов Читай также: Контакты и карбон: 5 технологий, навсегда изменивших велоспорт Согласно PedalCell , их устройство отличается от других существующих бутылочных динамо-машин тем, что обеспечивает равномерную подачу энергии.

Главная фишка CadenceX — обеспечивает равномерную подачу энергии Источник: pinterest. CadenceX либо будет встраиваться в готовые байки, либо устанавливаться дополнительно Источник: pinterest. CadenceX в розницу продаваться не будет Источник: pinterest. Популярное на сайте. Какое спиртное не вредно для сердца, сосудов, скелетов и мозгов.

Велосипедистка дня: фанатка тату и mtb с ником Tattooed Cyclist. Онкологи одобряют: названа новая причина пить кофе с молоком. Не видно, но он есть: мультитул Stash, который прячется в руле. Мы в социальных сетях. Tweets by BikeandMeua. Новичкам 23 марта Adaptrac: технология, позволяющая на ходу менять давление в шинах.

Досуг 11 января Стильные и продвинутые: 7 самых технологичных электробайков. Досуг 3 сентября 7 технологий, с которыми жизнь велосипедиста станет легче и красивее.


Динамо генератор для велосипеда An Lun bicycle Dynamo

Так вот: сегодня построен достойный аналог — CadenceX. Дело рук инженеров компании PedalCell. Они утверждают, CadenceX может заменить батарею, необходимую для питания всей велосипедной электроники! Генератор устанавливается на вилку, имеет обрезиненный приводной ролик. Последний крутится, слегка прижимаясь к ободу переднего колеса велосипеда.

Просто прикрепив такой генератор за специальную проушину на вилку переднего или заднего колеса так, чтобы в рабочем положении.

Велосипедный педальный генератор большой мощности для подзарядки аккумуляторов

На сегодняшний день помимо самых различных велофонарей и фар, теми или иными производителями выпускается преогромное множество различных полезных и не очень гаджетов для применения на велопрогулках: MP3-магнитолы, навигаторы, различная иллюминация и так далее. Самым полезным, пожалуй, является GPS-навигатор, который, будучи автомобильным, как известно, имеет внутри довольно слабый аккумулятор и потому разряжается достаточно быстро. Впрочем, даже специализированные велосипедные и туристические навигаторы , хоть и живут подольше, но все равно имеют определенный предел заряда, а значит нуждаются в источнике питания для его пополнения. Где же его можно взять в путешествии, когда до ближайшей розетки могут быть десятки или даже сотни километров? Да у вас под седлом! Сегодня, когда буквально во всех мобильных приборах и устройствах энергия берется от аккумуляторов и батареек, рядовые обыватели стали просто забывать об альтернативных источниках получения энергии. Стыдно сказать — велосипедные фары теперь питаются от батарей, хотя в дальних путешествиях такой источник питания может оказаться крайне непрактичным. Решением может стать активный генератор электроэнергии, работающий прямо в процессе езды на велосипеде. Сегодня существует два основных типа велосипедных генераторов. Они знакомы отечественным велолюбителям уже не один десяток лет и отличаются высокой надежностью и простотой эксплуатации.

Динамо-машина (Велогенератор). Виды и особенности. Работа

Хороший генератор, спокойно вытягивает переднюю фару и два задних фонаря. К покрышке прижимается хорошо, на мокрых колесах не проскальзывает. Крепление подходит для тонких вилок — на толстую не встало. Поэтому установлен на тонкие перья задней. Из недостатков — сильный шум из-за трения ребристой части вала о покрышку.

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.

Как выбрать генератор для велосипеда?

Корзина Товаров 0 бесплатно 0 Ваша корзина пуста! Белорусские рубли. Оформление заказа Авторизация. Главная Динамо генераторы, освещение Динамо генераторы, освещение Сортировка:. Сравнение товаров 0. Габарит задний для велосипеда 2К под динамку.

Генератор для велосипеда

Существует специальное устройство, которое может вырабатывать энергию питания. Таким аппаратом является велогенератор. Получаемая электроэнергия абсолютно бесплатная. Процесс выработки происходит путем прокрутки педалей. По разновидностям генераторов велосипедного происхождения существует 4 типа:. Довольно тесно и практически неразрывно связано учащенность педалирования с выдачей силы тока, а также напряжения. Данное воспроизведение присуще для всех разновидностей генераторов. Выдается ток велосипедным генератором только переменный.

Генератор велосипедный+фары (комплект, г). 1 ₽. Россия Генератор света на велосипед all-audio.pro и зад Колесо генератор. 1 ₽.

Специальная схема преобразует улавливаемое электромагнитное излучение в электроэнергию. Для накопления энергии используются суперконденсаторы. Управляется электровелосипед контроллером с микропроцессорным управлением.

Логин или эл. Проект НеПропаду предлагает объединиться всем желающим выжить, пробиться через заграждение из людской глупости и беспечности, и совместно, поддерживая друг-друга, быть готовыми к любым испытаниям, которые уготованы нам Судьбой. Топ блогов Топ Авторизация Логин или эл. Мастерская: Домашняя электростанция на основе велосипеда с мотор-колесом. Автор: soliaris Опубликовано: 13 марта ,

Здравствуйте, Гость Войти в личный кабинет.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Простой и мощный генератор на велосипед. Доставка новых самоделок на почту Получайте на почту подборку новых самоделок.

Обод: двойной усиленный 26″ дюймов Тип механизма: бесщёточный Посадочное место: задний привод Ширина посадочного места: мм Тип тормоза: V-brake Напряжение: 48V Мощность: W. Размер колесного диска: 12 дюймов Тип механизма: безсщеточный переменного тока Посадочное место: задний привод Вольтаж: 60 V Мощность: W Вес: 9 кг. Характеристики мотор-колеса: Обод: двойной усиленный 26″ дюймов Тип механизма: бесщёточный Посадочное место: передний привод Установка: кабель подключения слева Ширина посадочного места: мм Длина провода: мм.


Как собрать практичный домашний велосипедный генератор

Изображение: Велогенератор в гостиной.

СОДЕРЖАНИЕ


ИЗДЕЛИЕ

РУЧНАЯ

ВВЕДЕНИЕ

Многие люди построили педальные электрогенераторы и опубликовали руководства в Интернете и в книгах. Однако, когда мы решили сами сделать педальный электрогенератор, мы обнаружили, что эти руководства неполны, когда речь идет о практическом использовании велосипедного генератора.Основное внимание уделяется созданию самого источника энергии, при этом уделяя сравнительно мало внимания тому, что происходит с выходящей из него мощностью.

Чтобы попытаться сделать человеческую энергию более полезной, мы построили не только педальный генератор энергии, но и панель управления в виде «приборной панели», прикрепленную к рулю. Приборная панель позволяет питать или заряжать самые разные устройства — независимо от того, от какого напряжения они работают. Кроме того, несколько устройств могут питаться одновременно, что позволяет велосипедисту регулировать сопротивление педалей для оптимальной тренировки.

Также мы постарались улучшить сам велогенератор. Несмотря на то, что доступны хорошие руководства, мы хотели источник питания, который легко собрать (не требуется сварка или сложные инструменты), удобный для педалирования, максимально компактный и не мозолящий глаза. Велогенератор установлен в небольшой гостиной и регулярно используется. Мы нашли решение в старинном велотренажере с маховиком, такого подхода мы еще не видели.

Метод проб и ошибок

Велогенератор и приборная панель были разработаны и изготовлены в сотрудничестве с Мари Вердей в рамках ее стажировки в журнале Low-tech Magazine.Нам не удалось найти необходимую техническую информацию, поэтому мы использовали метод проб и ошибок. Это отнимало много времени и средств, но мы получили понимание и извлекли уроки. Мы сделали много ошибок, которых вы можете избежать.

Мы не инженеры и приветствуем технические отзывы, касающиеся дальнейших улучшений. На основе этих отзывов и других экспериментов с велосипедным генератором, который сейчас используется в течение одного месяца, мы обновим и расширим руководство. Наш дизайн может быть скорректирован и адаптирован к вашим потребностям.Мы признательны за пожертвование, если вы найдете нашу работу интересной. Ваша поддержка позволяет финансировать дальнейшие эксперименты и строительные проекты, которые мы имеем в виду. Мари Вердейл продолжит работать с журналом Low-tech, когда в конце этого года закончит учебу в Эйндховенской академии дизайна.

Новичкам на этом веб-сайте, возможно, будет интересно прочитать некоторые более ранние статьи, на которых основывается этот проект генератора велосипедов: Краткая история машин с педальным приводом (2011 г.), Фермы и фабрики с педальным приводом: забытое будущее велотренажера (2011 г.), Велогенераторы не экологичны (2011 г.), Как отключиться от сети в своей квартире (2016 г.), Медленное электричество: возвращение постоянного тока? (2016), Можем ли мы управлять современным обществом только за счет человеческой силы? (2017) и Сколько энергии нам нужно? (2018).

ВЕЛОСИПЕДНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Существует множество способов сборки велосипедного генератора, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Мы создали нашу педальную электростанцию ​​на основе старинного велотренажера 1950-х годов. Наш велосипед был произведен испанским брендом BH, но подобные винтажные модели можно найти в любом промышленно развитом мире.

Изображение: велотренажер 1950-х годов. Спереди у него тяжелый маховик.

Маховик

Наш подход имеет несколько преимуществ.Первое и самое главное — у старых велотренажеров впереди большой маховик. Велогенераторы без маховиков, которых в наши дни большинство, скорее всего, в конечном итоге будут пылиться в гараже, потому что они утомительны и неудобно крутить педали.

Маховик необходим, поскольку вращение педалей на велотренажере отличается от езды на велосипеде по дороге. Мощность, которую наши ноги передают на педали, достигает максимума каждые 180 градусов поворота кривошипа. На дороге это мало сказывается из-за инертности велосипедиста.

Напротив, на велотренажере эта неравномерная выходная мощность приводит к рывкам и дополнительной нагрузке на детали. Маховик решает эту проблему за счет большой массы и скорости вращения. Это выравнивает разницу между пиками мощности и обеспечивает комфортное вращение педалей. Всадник устает менее быстро и может генерировать больше энергии. Маховик также производит более стабильное напряжение.

Наш подход также позволяет построить педальный электрогенератор с помощью простых инструментов и базовых навыков.Нет необходимости резать или сваривать металл — велосипед остается таким, какой он есть. [1] Также нет необходимости строить опорную конструкцию – велосипед уже имеет ее. Осталось добавить так называемый фрикционный привод — небольшой ролик, закрепленный на валу генератора и прижимающийся к маховику.

Изображение: Фрикционная передача – небольшой ролик, прикрепленный к валу генератора и прижатый к маховику.

Наш метод также позволяет получить очень компактный велосипедный генератор. Его длина чуть больше 1 метра.Наконец, хотя это дело личного вкуса, в результате получился велосипедный генератор, на который приятно смотреть. Велосипед был куплен у кого-то из соседней деревни, у которого он стоял в гостиной как украшение.

В качестве недостатка можно отметить, что фрикционная передача менее энергоэффективна, чем зубчатая или ременная. Однако это компенсируется более высоким КПД маховика. Только комбинация маховика и зубчатой ​​передачи или ременного привода была бы лучше, но ее было бы сложнее построить.Еще один минус в том, что у нашей машины нет переключаемых передач — об этом позже.

Максимальная выработка энергии

Выходная мощность (Вт) велосипедного генератора соответствует напряжению (В), умноженному на силу тока (А). Мы получили примерно 100 Вт (12 В, 8-9 А) мощности во время короткой и тяжелой тренировки. При умеренных усилиях, которые мы можем выдерживать в течение более длительного времени, вырабатываемая мощность составляет от 45 до 75 Вт. Выходная мощность зависит не только от велосипеда, но и от человека, который им управляет.Спортсмены могли производить больше энергии, в то время как домоседы (изначально!) генерировали меньше. [2][3]

Мы измерили выходную мощность сразу после генератора. Тем не менее, вам нужно приложить больше усилий к педалям, чтобы получить такую ​​выходную мощность. Начнем с того, что ни один генератор не эффективен на 100%. Наш генератор достигает максимального КПД (75-78%) при выходной мощности более 6А (72Вт). Эффективность снижается, когда вы производите меньше энергии: она падает до 60% при 3А и менее 45% при 2А. Во-вторых, в трансмиссии между педалями и генератором происходят потери энергии.Мы не можем их измерить, но по найденным нами данным фрикционная передача вносит в среднем 15% дополнительных потерь энергии.

Принимая во внимание потери КПД как в генераторе, так и в фрикционной передаче, для получения выходной мощности 100 Вт на педали необходимо подать не менее 150 Вт. В трансмиссии велосипеда возникают дополнительные потери энергии. Теоретически велосипедные передачи имеют низкие потери энергии, максимум несколько процентов. На практике, однако, эти потери энергии могут быть высокими. Мы доказали это непреднамеренно.Производство энергии удвоилось по сравнению с после того, как мы тщательно почистили и смазали велосипедный поезд. Мы сделали ошибку, почистив велосипед только в самом конце. Это потребовало настройки панели управления для управления более высокими токами, которые внезапно прошли через нее.

ИСКУССТВО ПЕДАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ: ЧТО ТАКОЕ ПРОБЛЕМЫ?


Как велосипедист, вы должны сопоставить напряжение (В) и ток (А) устройства, которое вы заряжаете или заряжаете. Однако это легче сказать, чем сделать.Электрические устройства работают при разном напряжении и требуют разной мощности. Напряжение относится к тому, как быстро вы крутите педали, а ток к тому, как сильно вы крутите педали.

1. Согласование напряжения

Велосипедный генератор вырабатывает энергию постоянного тока низкого напряжения, аналогичную солнечной фотоэлектрической системе (12/24 В). Выходное напряжение зависит от того, как быстро вращается велосипедный генератор. Частота вращения педалей и передаточное отношение определяют скорость генератора. В руководстве подробно объясняется, как настроить правильное передаточное число.Короче говоря, вам нужно измерить внешний диаметр трех частей (звездочка педали, звездочка маховика, маховик) и использовать эти данные для расчета правильного размера шпинделя для предполагаемого выходного напряжения.

После того как вы установили передаточное отношение, вы можете получить более низкое или более высокое напряжение, крутя педали медленнее или быстрее соответственно. Это позволяет питать устройства разным напряжением. Однако, если предположить, что ваш генератор выдает 12 В при средней скорости вращения педалей, вам придется крутить педали в крайне медленном темпе, чтобы получить 5 В, и вам будет сложно держать ноги на педалях, чтобы обеспечить 24 В.Шестерни упростили бы изменение выходного напряжения, но у нашего велосипеда их нет.

Запуск устройства напрямую от генератора может быть практичным решением, если ему требуется примерно 12 В. Маховик помогает поддерживать относительно стабильное выходное напряжение. Однако электронные устройства и аккумуляторы требуют точного напряжения. В противном случае они могут не работать или выйти из строя. Кроме того, работа прибора напрямую от генератора не позволяет одновременно питать или заряжать несколько устройств с разным напряжением, что является решением следующей проблемы.

2. Соответствует текущему

Электрические и электронные устройства могут иметь очень разную потребляемую мощность, даже если они работают при одном и том же напряжении. К сожалению, отрегулировать ток намного сложнее, чем напряжение. То, насколько сильно вам придется крутить педали, полностью зависит от устройства, которое вы включаете. В некоторых случаях это приводит к оптимальному сопротивлению. Чаще сопротивление на педалях либо слишком низкое, либо слишком высокое.

С одной стороны, сопротивление на педалях практически равно нулю при зарядке смартфона или относительно небольшого свинцово-кислотного аккумулятора.С другой стороны, сопротивление на педалях слишком велико при включении чайника или холодильника. Некоторые устройства имеют различные требования к току. Например, принтер требует от 25 до 70 Вт мощности, в зависимости от того, что именно он делает. Имеются пики энергопотребления после запуска и между страницами, а печать изображений требует больше усилий, чем печать текста.

3. Зарядка аккумуляторов

Автономные солнечные фотоэлектрические системы часто заряжают свинцово-кислотные батареи.Человеческая сила не зависит от погоды и времени суток, но может быть практично хранить человеческую энергию в батарее для будущего использования.

Основываясь на вырабатываемой мощности в 100 Вт, легко сделать чрезмерно оптимистичные расчеты времени, необходимого для зарядки аккумулятора. Например, если для зарядки аккумулятора требуется 100 ватт-часов, вы можете сделать это за один час. Верно? Неправильный. Даже если вы можете поддерживать выходную мощность 100 Вт в течение часа, батарея ограничивает мощность, которую вы можете вложить в нее.Невозможно сделать короткую тренировку, чтобы зарядить аккумулятор быстрее, чем это позволяет вам.

Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются от 10 до 25% от их максимальной емкости, и мы получили 10% для всех протестированных аккумуляторов. Зарядка одного свинцово-кислотного автомобильного аккумулятора (примерно 60-80 Ач) требует от генератора 85-115 Вт, а это тяжелая работа. Полная зарядка (от 12 В до 13 В) займет пять часов, не считая потерь при зарядке и разрядке.

Однако для свинцово-кислотных аккумуляторов меньшего размера проблематична низкая потребляемая мощность.Сопротивление на педали практически отсутствует (поэтому нет настоящей тренировки), оно очень неэффективно (у генератора большие потери энергии), и тем не менее на это уходит столько же времени, сколько на зарядку гораздо большей батареи. Например, для зарядки аккумулятора на 12 В с емкостью 14 А·ч (аналогичного аккумулятору, питающему веб-сайт, работающий от солнечных батарей ) требуется всего 1,4 А. Это не так уж сложно (20 Вт).

Та же проблема возникает с USB-устройствами. Чаще всего педальный генератор используется для зарядки смартфона.Однако для подзарядки смартфона требуется очень небольшая мощность (5-10 Вт) по сравнению с тем, что может выдать велосипед. (Некоторые новые модели позволяют более быструю зарядку). Вы можете подумать, что зарядка аккумулятора телефона емкостью 10 Втч займет всего 6 минут при максимальной выходной мощности 100 Вт, но на это уходит столько же времени, сколько при подключении его к сетевой розетке. Зарядного устройства с ручным приводом гораздо меньшего размера было бы достаточно для зарядки смартфона, но тогда ваши руки не будут свободны.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ: КАК РЕШИТЬ ЭТИ ПРОБЛЕМЫ


Чтобы преодолеть все эти проблемы, мы построили панель управления, которая распределяет мощность от велогенератора на переключаемые цепи с разным напряжением для работы различных устройств.Вы можете использовать эти схемы по отдельности или в комбинации, что позволяет точно регулировать сопротивление педалей для оптимальной тренировки. Вы также можете напрямую управлять некоторыми устройствами, снижая их энергопотребление.

Согласование напряжения: повышающие и понижающие преобразователи

Нет необходимости крутить педали быстрее или медленнее, чтобы соответствовать напряжению различных устройств. Вместо этого вы можете использовать понижающие преобразователи и повышающие преобразователи — электронные модули, которые преобразуют колеблющееся входное напряжение в стабильное выходное напряжение.Понижающие преобразователи имеют более высокое входное напряжение, чем выходное напряжение (они понижают напряжение), в то время как повышающие преобразователи имеют более высокое выходное напряжение, чем входное напряжение (они повышают напряжение). В руководстве содержится дополнительная информация о понижающих и повышающих преобразователях.

Согласование тока: переключаемые цепи и диммеры

Вы можете построить одну электрическую цепь, используя только один понижающий или повышающий преобразователь. Затем вы можете отрегулировать напряжение, поворачивая крошечный винт каждый раз, когда вы включаете устройство, которое требует другого напряжения.Однако создание нескольких переключаемых цепей с разными напряжениями дает преимущества. Вы можете не только легко переключаться между различными типами приборов без использования отвертки, но и регулировать сопротивление на педалях, одновременно запуская несколько цепей. В состав панели управления входят:

  • Две цепи для питания или зарядки USB-устройств (5 В)
  • Три цепи для питания приборов на 12 В
  • Одна цепь для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов (14.4В)
  • Одна цепь для питания электроприборов (220 В здесь, в ЕС)
  • Одна нерегулируемая цепь, в которой выходное напряжение соответствует входному напряжению

Изображение: передняя часть панели управления

Изображение: задняя панель панели управления

Если потребляемой мощности недостаточно, вы можете увеличить сопротивление педалей, включив больше цепей. Это также повысит КПД генератора.Чтобы удовлетворить низкое энергопотребление аккумуляторов, вы можете держать цепи 5 В и 14,4 В всегда разомкнутыми. Таким образом, базовая электрическая нагрузка составляет примерно 20 Вт (от двух до пяти USB-устройств и свинцово-кислотный аккумулятор емкостью 14 Ач). Для более тяжелой тренировки увеличьте нагрузку, разомкнув другие цепи и включив больше устройств. Такой подход не сокращает время, необходимое для зарядки аккумуляторов. Тем не менее, это делает ваши усилия более полезными.

Еще один вариант — приборная панель, в которой нет ничего, кроме USB-цепей 5 В. Более того, вы используете панель управления таким образом без небольших изменений.Вы можете подключить несколько устройств к одному выходу USB с максимальной потребляемой мощностью 10 Вт (5 В / 2 А). Наша приборная панель имеет две цепи на 5 В — одна служит в основном для освещения приборной панели, но к ней можно добавить разветвитель USB для еще 10 Вт устройств.

Вы можете добавить шесть дополнительных выходов питания USB, подключив разъемы USB к трем выходам 12 В, по крайней мере, при добавлении трех гнездовых разъемов 12 В. Таким образом, общая потребляемая мощность достигает 80 Вт — этого достаточно для одновременной зарядки от 10 до 15 смартфонов.В наши дни нет недостатка в USB-устройствах: телефоны, планшеты, электронные книги, блоки питания, велосипедные фонари, камеры, беспроводные наушники, зарядные устройства для батареек типа АА и так далее.

Диммер

Если потребляемая мощность слишком велика, вы можете отключить одну или несколько цепей. Для некоторых более мощных 12-вольтовых устройств приборная панель также позволяет снизить ток и, следовательно, сопротивление на педалях напрямую с помощью переменного резистора или потенциометра (более известного как диммер). Когда вы «затемняете» такие приборы, как электрический чайник или холодильник Пельтье, они работают так же хорошо, только медленнее.Без потенциометра питать эти устройства (100-120Вт) могли только спортсмены. Затемнение работает не на всех устройствах. Ноутбук, например, выключится, если не получит необходимое питание.

Путем переключения и комбинирования различных цепей, а также точной настройки тока в цепи 12 В можно регулировать сопротивление на педалях так же точно, как и на велотренажере. Это оптимизирует выносливость, но также и производство энергии.

КАК ПОЛЬЗОВАТЬСЯ ВЕЛОСИПЕДОМ: ЭКСПЕРИМЕНТЫ


Велосипедный генератор лучше всего подходит для прямого питания электрических устройств без предварительного накопления энергии в аккумуляторе.Это позволяет избежать потерь заряда и разряда (до 30% в свинцово-кислотных батареях) и снижает сложность и затраты на создание практичной электростанции для человека. Для этого наш пульт управления имеет несколько цепей 12В и цепь 220В.

Изображение: Некоторые приборы, которые мы тестировали: воздушный компрессор, освещение, холодильник Пельтье, матричный принтер, электрический чайник, паяльник.

Среди 12-вольтовых устройств, которые мы запитывали напрямую, были экспериментальный холодильник Пельтье, чайник, ноутбуки — с питанием от 12-вольтового адаптера, а без аккумулятора или с полностью заряженным аккумулятором — фонари, паяльник, дрель и дрель. шлифовальная машинка.Существует гораздо больше 12-вольтовых устройств, в основном предназначенных для водителей грузовиков и легковых автомобилей, моряков, жителей караванов (и низкотехнологичных мастеров, которые подключают свою квартиру, как если бы это была парусная лодка).

Это все устройства, которые мы запитали или зарядили до сих пор:

  • Все типы USB-устройств (5 В)
  • Свинцово-кислотные аккумуляторы разных размеров (14,4 В)
  • Холодильник Пельтье (12 В)
  • Электрический чайник (12 В)
  • Паяльник (12 В)
  • Сетевая дрель (12 В)
  • Сетевой шлифовальный станок (12 В)
  • Воздушный компрессор (12 В)
  • Модель железной дороги (12 В)
  • Швейная машина (220 В)
  • Матричный принтер (220 В)
  • Стереоусилитель + проигрыватель компакт-дисков (220 В)
  • Ноутбуки (12 В, 220 В)
  • Освещение (5В, 12В, 220В)
  • Вентиляторы (5В, 12В, 220В)

Питание фонарей часто более практично с помощью аккумулятора, поскольку это позволяет вам наслаждаться освещением без необходимости одновременно крутить педали.Тем не менее, читать книгу на велосипеде вполне реально, включив свет в режиме реального времени, особенно зимой — это не требует особых усилий, это полезнее, чем сидеть на месте, и согревает. Другими приборами, которые хорошо подходят для производства энергии человека с «прямым приводом», являются электроинструменты, а также нагревательные и охлаждающие устройства.

1. Сетевые электроинструменты

Хотя электроинструменты на 12 В широко используются, они почти всегда питаются от литий-ионных аккумуляторов. Вы можете перезарядить эти батареи силой человека.Однако это займет много времени, не потребует больших усилий и приведет к значительным потерям энергии. Поэтому имеет смысл преобразовать эти устройства в сетевые электроинструменты. Таким образом, вам нужно производить энергию только тогда, когда она вам нужна, с гораздо более высокой эффективностью. Кроме того, больше не нужно ждать, пока зарядятся аккумуляторы — инструмент всегда готов к работе.

Преобразование инструмента с питанием от аккумулятора в инструмент с питанием от сети может быть довольно простым делом. После извлечения батареи найдите положительный и отрицательный контакты и припаяйте к ним два провода.Обратите внимание, что у вас есть только один шанс решить, какой из них положительный или отрицательный. Для электродрели это было очень легко выяснить. Что касается шлифовального станка, мы попросили совета, потому что проводка более сложная. Электроинструменты на 12 В с отсутствующими или разряженными батареями продаются дешево на вторичном рынке.

Сетевая дрель, пожалуй, самый универсальный инструмент. Вы можете использовать его с венчиком (для взбивания яиц), жесткой щеткой (для удаления краски или очистки предметов), шлифовальным кругом (для заточки ножей) или полировальным кругом (для придания блеска хрому или другим металлам и материалам).Прецизионные инструменты для изготовления ювелирных изделий или моделей также хорошо сочетаются с прямым приводом от педали. Мы все еще находимся на ранней стадии тестирования для преобразования и использования электроинструментов с питанием от сети 12 В.

Ручные и ножные инструменты

По сравнению с механическими ручными инструментами, приводимыми в действие человеком, электрическое оборудование, приводимое в действие человеком, менее энергоэффективно. Переход на электричество приводит к дополнительным потерям энергии — в генераторе, понижающем преобразователе, проводах и трансмиссии. Однако это с лихвой компенсируется более энергоэффективным использованием человеческого источника энергии.Наши ноги примерно в четыре раза сильнее наших рук.

Работа на электричестве также более эргономична, поскольку щадит суставы рук и мышцы. Закручивание десятков шурупов вручную может быть более устойчивым, чем использование электродрели, но это может испортить ваше запястье. Таким образом, велосипедный генератор позволяет вам работать быстрее и более эргономично, не полагаясь на внешний источник энергии. Механические ручные инструменты сохраняют некоторые преимущества: они бесшумны, более портативны и менее энергоемки в производстве. Эти преимущества сочетает в себе третий вариант: механическое оборудование с педальным приводом.Тем не менее, сложно построить компактный велотренажер, который может работать с множеством различных инструментов. Мы разработали велогенератор максимально компактным и многофункциональным.

Электроинструменты могут потреблять большую мощность, но это не должно вас останавливать. Шлифовальной машине требуется не более 30 Вт, но наша дрель может потреблять до 20 А тока, что слишком много для велосипедного генератора и панели управления (12 В * 20 А = 240 Вт). Тем не менее, машине редко требуется такая мощность, если только вы не используете ее для сверления твердых материалов.Потребляемая мощность электроинструмента будет увеличиваться всякий раз, когда увеличивается крутящий момент, поэтому вы чувствуете, когда сверло прошло через материал или когда винт был закреплен или ослаблен. Вы можете обращаться с инструментом так же точно ногами, как и руками.

2. Электрический чайник

Электрический нагрев и охлаждение являются энергоемкими. Альтернативы, такие как прямое солнечное тепло и огонь, более устойчивы. Тем не менее, нагревание и охлаждение можно легко включить в программу упражнений и получить результаты.Мы применяем этот принцип с электрическим чайником и экспериментальным холодильником Пельтье. Оба прибора очень хорошо изолированы. Следовательно, преобразование человеческой силы в тепло или холод становится еще одной формой хранения энергии — без всех недостатков батарей.

Электрические чайники, работающие от сети, часто бывают очень мощными и кипятят воду за считанные минуты или даже секунды. Кипячение воды с помощью велосипедного генератора займет намного больше времени, но это вполне возможно. Мы приобрели коммерческий электрочайник на 12 В с вакуумной изоляцией емкостью один литр.Во время теста на кипячение одной чашки чая ушло чуть больше часа при средней мощности производства 60 Вт.

Электрический чайник также может готовить грелки для теплового комфорта. Для этого требуется больше воды, чем чашка чая, но при более низкой температуре около 60 градусов по Цельсию. Во время теста нагрев одного литра воды для (маленькой) грелки занял 1 час 30 минут при средней вырабатываемой мощности 60 Вт. После этих усилий последнее, что вам нужно, это грелка.Более того, во время этих усилий вы являетесь обогревателем мощностью в несколько сотен ватт и можете повысить температуру воздуха в небольшой комнате. Однако чайник с вакуумной изоляцией можно поместить в плиту без огня и использовать до 24 часов, когда вы неактивны и нуждаетесь в тепле.

3. Холодильник Пельтье

Коммерческие холодильники на 12 В стоят дорого. После исследования термоэлектрических генераторов (ТЭГ) родилась идея холодильника Пельтье.Холодильник Пельтье, по сути, представляет собой хорошо изолированную плиту без огня с ТЭГ, установленным сверху. При подаче питания модуль нагревается с одной стороны и охлаждается с другой, охлаждая внутреннюю часть коробки. Охлаждение ТЭГ не особенно эффективно. Однако он бесшумный, работает без проблемных охлаждающих газов и является самым простым способом сделать холодильник самостоятельно.

Холодильник ТЭГ является ранним прототипом, который нуждается в дальнейшем тестировании и доработке. Для питания одного ТЭГ на полной мощности требуется примерно 60 Вт (12 В * 5 А), измеренное сразу после генератора.Это хорошая тренировка, а диммер позволяет точно снизить сопротивление на педалях. Однако быстро стало очевидно, что одного ТЭГ недостаточно для размера холодильного пространства. Мы добавим второй для более тяжелой тренировки (60-100 Вт).

Сетевые приборы (220 В)

Наша приборная панель также включает цепь 220В. Это делает его совместимым с устройствами, питающимися от сети (110 В в США, 240 В в Великобритании). Для цепи 220В требуется инвертор. Инвертор слишком велик, чтобы его можно было встроить в приборную панель, поэтому мы поместили его в коробку на багажной полке, которую мы построили впереди.Розетка 220В не нужна. У многих приборов на 220 В есть альтернативы на 12 В (или 24 В), которые являются более энергоэффективными для децентрализованного производства электроэнергии. Тем не менее, мы включили цепь 220 В для питания устройств, которые (еще) не были заменены или не преобразованы в низковольтные альтернативы: матричный принтер, швейная машина, стереосистема и маршрутизатор.

Матричный принтер и швейная машина сложны в эксплуатации из-за быстро меняющегося энергопотребления.Например, чтобы избежать падения напряжения ниже 12 В при высоких пиках мощности во время печати, вам нужно крутить педали очень быстро (около 20 В), чтобы обеспечить достаточную инерцию маховика. Суперконденсатор может решить эту проблему — это то, что мы попробуем в ближайшие месяцы. Механическая швейная машина и принтер с ножным приводом были бы гораздо более энергоэффективными, но гораздо менее компактными.

ВЕЛОСИПЕД-ГЕНЕРАТОР С РАБОЧИМ СТОЛОМ


Панель управления предназначена для питания самых разных устройств, но вы можете использовать аналогичный подход с разными результатами.Например, если вы хотите заряжать только свинцово-кислотные аккумуляторы, достаточно одной цепи 14,4 В. Вы можете использовать понижающий и повышающий преобразователь для создания любого необходимого вам напряжения, например, для построения цепи 3 В, 6 В, 9 В или 24 В.

Однако, если вы в основном хотите использовать приборы на 24 В, лучше отрегулировать передаточное число. То же самое, если вы хотите заряжать только свинцово-кислотные аккумуляторы на 14,4 В в системе на 12 В: отрегулируйте передаточное отношение, чтобы генерировать 16-17 В (чтобы компенсировать потери энергии в понижающем преобразователе). Как это сделать, описано в инструкции.

Изображения: багажная полка с инвертором, контроллером заряда ветром, свинцово-кислотной батареей и розетками.

Наш выбор большой приборной панели на руле имеет свои преимущества и недостатки. Наличие панели управления на самом велосипеде упрощает чтение и управление. Это также делает велосипедный генератор портативным. Если соседу понадобится аварийное питание, вы берете велосипед и приезжаете через минуту.С другой стороны, наличие приборной панели на велосипеде добавляет вибраций, которые увеличивают шум и потери энергии. Это также приводит к необходимости время от времени регулировать выходное напряжение понижающего и повышающего преобразователей.

Самое главное, наличие такой большой панели управления на велосипеде не позволяет вам вместо этого поставить большой стол поверх руля. Это может быть полезно для работы с электроинструментами или ноутбуком, одновременно обеспечивая питание. Наша нынешняя установка не идеальна для использования электроинструментов.Требуется два человека — один для езды на велосипеде и один для работы с электроинструментом. Точно так же вы можете включить ноутбук другого человека, но не можете включить свой, когда используете его.

Мы планируем построить велосипедный генератор с приборной панелью меньшего размера — одной цепью 12 В и двумя портами USB — и большим рабочим пространством на руле. Такой велосипедный генератор восходит к аналогичным (механическим) велосипедным машинам начала двадцатого века. Другой вариант — прикрутить панель управления к стене или поставить ее на полку, а рядом поставить велосипедный генератор.Инвертор, свинцово-кислотный аккумулятор и контроллер ветрового заряда — теперь на «багажнике» — тоже можно отодвинуть от байка.

ГИБРИДНАЯ СИСТЕМА ЧЕЛОВЕК/СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ


Некоторые из вас могут подумать, что наш велосипедный генератор — это скорее уловка, чем практичный источник энергии для дома. Отчасти это правда. Наша человеческая электростанция — идеальный тренажер — производство энергии мотивирует. Он также удобен в чрезвычайных ситуациях, особенно при наличии достаточного количества людей — он может производить до 2.4 кВтч в сутки. Тем не менее, он не будет обеспечивать достаточно энергии ежедневно — даже для низкотехнологичного домашнего хозяйства. На практике желающих кататься на велосипеде не хватает.

С другой стороны, велосипедный генератор является отличным дополнением к автономной солнечной фотоэлектрической системе, по крайней мере, в доме с низким энергопотреблением. Выходная мощность велосипедного генератора не зависит от погоды, времени года или времени суток. Человеческая сила может обеспечить дополнительную энергию в плохую погоду, что снижает потребность в дорогих и неустойчивых батареях.Это особенно полезно зимой, когда солнечная фотоэлектрическая система производит гораздо меньше энергии, а усилия, необходимые для управления велосипедом, также согревают вас. Солнечной энергии достаточно летом — когда часто слишком жарко, чтобы использовать велотренажер.

Изображение: Велогенератор стоит рядом с солнечными фотоэлектрическими системами. Окончательный план состоит в том, чтобы интегрировать обе энергосистемы.

При мощности 50-100 Вт велосипедный генератор более мощный, чем две солнечные панели, стоящие на балконе рядом с ним: солнечная панель мощностью 50 Вт, которая питает свет в гостиной, и солнечная панель мощностью 30 Вт. панель, которая запускает веб-сайт на солнечной энергии.Солнечные панели редко — если вообще когда-либо — достигают максимальной выработки энергии, а в плохую погоду они производят гораздо меньше энергии, чем велосипедный генератор. С темными облаками над головой производство энергии падает почти до нуля, и если это продлится два дня, свет и веб-сайт отключатся. Один или два часа в день на велосипедном генераторе могли бы исправить это. В качестве альтернативы, мощность педали может работать с электроинструментами или другими устройствами, не истощая запас энергии солнечной фотоэлектрической системы.

Также можно использовать приборную панель с солнечной батареей вместо велосипедного генератора.Достаточно заменить ветровой контроллер заряда на солнечный контроллер. Затем вы можете использовать солнечную энергию для питания устройств напрямую — без обязательного использования солнечного контроллера заряда и батареи. Замените ветровой зарядный контроллер на гибридный солнечный/ветровой зарядный контроллер, и вы сможете использовать оба источника энергии для зарядки аккумуляторов и устройств напрямую. Солнечная и человеческая энергия также могут быть объединены, увеличивая выходную мощность.

Объединение солнечной энергии и энергии человека должно позволить предпринять дальнейшие шаги по созданию автономного городского домохозяйства.План состоит в том, чтобы добавить еще одну солнечную панель мощностью 50 Вт, отключить от сети больше устройств (в первую очередь холодильник) и оставить аккумулятор без изменений.

РУКОВОДСТВО: ВЕЛОГЕНЕРАТОР


Изображение: фрикционная передача.

Какой тип генератора вам нужен?

Для преобразования механической энергии маховика в электричество необходим генератор постоянного тока с постоянными магнитами 12/24 В с максимальной выходной мощностью около 150–250 Вт.Не любой генератор подойдет. Вам нужен тот, который работает на относительно низкой скорости (<5000 об/мин без нагрузки), чтобы получить 12 или 24 В с практичным передаточным числом (см. далее). Многие генераторы должны работать на более высоких скоростях, чтобы генерировать 12 В или 24 В, и вы не сможете выдать больше нескольких вольт при средней скорости вращения педалей.

Обязательно приобретите коллекторный двигатель постоянного тока. Бесщеточные двигатели постоянного тока не будут работать, потому что им нужна очень высокая скорость вращения. Обратите внимание, что генератор — это двигатель, работающий в обратном направлении. При поиске в Интернете «двигатель постоянного тока» даст вам больше результатов, чем «генератор постоянного тока».Автомобильные генераторы также работают, и многие педальные электростанции используют их, потому что они дешевы и их легко достать. Однако они очень неэффективны и требуют для запуска 9-вольтовой батареи.

Вы можете собрать генераторы постоянного тока из выброшенных электрических скутеров или велосипедов, но мы купили совершенно новый: мотор-блинчик Ampflow P40-250. Он имеет обороты без нагрузки 1700 при 12 В и максимальную выходную мощность 250 Вт. Вы можете надежно закрепить его на металлической или деревянной поверхности, что избавит вас от многих проблем.

Как рассчитать передаточное отношение и размер шпинделя?

Напряжение, создаваемое генератором, прямо пропорционально скорости вращения генератора (об/мин или «количество оборотов в минуту»).Однако скорость вращения генератора не задана. Это зависит от того, как быстро вы крутите педали (об/мин педалей). Это также зависит от передаточного числа между педалями и генератором. Средняя скорость вращения педалей на велотренажере — комфортная скорость вращения педалей, которую вы можете поддерживать в течение длительного времени — составляет примерно 60 об/мин. Его можно рассчитать точно по тахометру или с помощью низкотехнологичных ухищрений. [4]

В нашем велогенераторе используется фрикционный привод. Он состоит из небольшого колеса (шпинделя), прикрепленного к валу генератора, которое будет вращаться при контакте с маховиком.Расчет передаточного отношения включает измерение внешнего диаметра четырех частей: звездочки педали, звездочки маховика, маховика и шпинделя. Первые три известны, а с последним нам предстоит разобраться. Размер шпинделя, который вам нужен, зависит от технических характеристик вашего генератора и точного напряжения, которое вы хотите производить. Выяснение этого может быть ошеломляющим, если кто-то не предоставит вам правильную формулу (спасибо, Габриэль Вердейл!).

Во-первых, вам нужно найти «холостой ход» вашего генератора.Эту информацию должен предоставить производитель. Наш генератор имеет обороты без нагрузки 3400 при 24В. Это соотношение пропорционально — вы можете рассчитать необходимое число оборотов холостого хода для любого желаемого напряжения. Например, при 12В это 1700 об/мин (3400/24*12), а при 16В 2267 об/мин (3400/24*16). Затем измерьте внешний диаметр звездочки педали, звездочки маховика и самого маховика. Используете ли вы миллиметры, сантиметры или любую другую единицу измерения, не имеет значения, но будьте последовательны. Теперь у вас есть все данные, необходимые для расчета размера шпинделя.Ниже приведена формула, за которой следует расчет для нашего конкретного случая (при 60 об/мин на педалях):

Диаметр шпинделя = (PS*W*RPM педали)/(WS*RPM генератор)

  • PS = диаметр звездочки педали
  • Вт = диаметр маховика
  • об/мин педали = как быстро вы крутите педали
  • WS = диаметр звездочки маховика
  • об/мин генератора = обороты генератора без нагрузки

Диаметр шпинделя для нашей конфигурации (в мм) для получения различных напряжений:

  • 12В = (190*525*60)/(60*1700) = 58.Диаметр шпинделя 68 мм.
  • 13 В = (190*525*60)/(60*1842) = диаметр шпинделя 54,15 мм.
  • 14 В = (190*525*60)/(60*1983) = диаметр шпинделя 50,30 мм.
  • 15В = (190*525*60)/(60*2125) = диаметр шпинделя 46,94 мм.
  • 16В = (190*525*60)/(60*2267) = диаметр шпинделя 44,00 мм.
  • 17В = (190*525*60)/(60*2408) = диаметр шпинделя 41,42 мм.
  • 24В = (190*525*60)/(60*3400) = диаметр шпинделя 29,34 мм.

Точное необходимое напряжение и, следовательно, точный размер шпинделя зависит от того, что именно вы хотите делать с велосипедом.Мы подробно рассматриваем это в руководстве для панели управления. Представьте, что вы хотите зарядить свинцово-кислотные аккумуляторы (для которых требуется 14,4 В). Вы используете понижающий преобразователь (который понижает входное напряжение), поэтому вам нужно будет выдавать около 17 В, чтобы компенсировать потери при преобразовании напряжения. Это приводит к диаметру шпинделя 41,42 мм. Эта конфигурация показана на рисунке ниже.

Формулу можно использовать по-разному. Вы можете использовать его для расчета минимальной скорости вращения педалей для данного шпинделя; рассчитать обороты генератора на основе заданных оборотов на педалях и размере шпинделя; и рассчитать напряжение, которое будет производиться данной конфигурацией.Найдите приведенные ниже формулы, а затем пример, основанный на приведенной выше конфигурации:

.

Рассчитать минимальную скорость вращения педалей для данного размера шпинделя (S):

  • Генератор оборотов/[(PS*W)/(FS*S]
  • 2260/[(190*525)/(60*41)] = 55,81 об/мин на педалях.

Расчет частоты вращения генератора для данного размера шпинделя и частоты вращения педалей:

  • (PS/FS)*(W/S)*об/мин на педалях
  • (190/60)*(525/41)*55 = 40,61 (передаточное число)*56 = 2274 об/мин

Расчет напряжения генератора при заданных оборотах:

  • Число оборотов генератора*Коэффициент числа оборотов без нагрузки
  • 2274*(3400/24) = 16.1В

Какой тип шпинделя вам нужен?

Определение размера шпинделя — это только половина дела. Может быть непросто найти шпиндель нужного диаметра, изготовленный из необходимых материалов и совместимый с валом генератора. Мы перепробовали дюжину шпинделей, пока не нашли правильный. Маховик имеет твердую поверхность и требует мягкого шпинделя из резины или полиуретана. Мы обнаружили, что твердый металлический и резиновый буфер обеспечивают оптимальное трение с нашим маховиком.Мы отнесли его в слесарную мастерскую, где в изделии просверлили отверстие диаметром 10 мм.

Изображение: Образец наших тестовых шпинделей.

Другие варианты: небольшие прочные полиуретановые колеса и резиновые подвески. Колеса скейта имеют больший внутренний диаметр, что не идеально для вала диаметром 8-10 мм. Будьте осторожны при выборе материала, который может выдерживать трение: некоторые виды пластика имеют свойство нагреваться и плавиться. Имейте в виду: это процесс проб и ошибок. У вас это не получится с первого раза.Другой путь, который вы можете выбрать, — это разработать собственную токарную деталь, как описано в руководстве magnificientrevolution.org. Универсальная монтажная втулка может помочь прикрепить колеса с отверстиями для болтов, например колеса робота.

Покупка генератора постоянного тока с предустановленным шпинделем кажется самым простым решением. Например, Pedal Power Generator предлагает генератор мощностью 360 Вт с размером шпинделя 37,5 мм. Однако выбрать шпиндель другого диаметра нельзя. Это означает, что вы не можете контролировать выходное напряжение, если не замените звездочки в трансмиссии велосипеда.В нашем случае шпиндель диаметром 37,5 мм будет выдавать 18 В, что слишком много.

Как закрепить шпиндель к генератору?

Генератор поставляется со встроенной звездочкой или шкивом. Его нужно снять, чтобы прикрепить шпиндель. Нейлоновая стопорная гайка с обратным ходом удерживает звездочку или ведущий шкив. Нужно открутить вправо. Вам, вероятно, понадобится зажим, чтобы справиться с этим. Наш генератор имеет вал диаметром 8 мм, а наш шпиндель подходит для вала диаметром 10 мм. Поэтому мы используем двухкомпонентный шпиндель с «оправкой вала» и колесом.Чтобы правильно прикрепить шпиндель, вы можете воспользоваться D-образным вырезом на валу («круглый вал с приводной лыской»). Нашей первой попыткой была фиксация резьбой, но она не сработала. Из-за обратной резьбы он ослабнет, когда генератор начнет вращаться.

Изображение: генератор с резьбовым валом.

Изображение: Генератор со шпинделем 41 мм.

Мы обнаружили, что резьбовая оправка вала с установочными винтами является наиболее универсальным решением для испытания различных колес.Мы закрепили оправку вала установочными винтами, расположенными на плоской части вала. Это шпилька с резьбой М10. Вы можете закрепить на нем колесо с помощью пары шайб и гайки. Жесткая муфта с отверстием также может служить небольшим шпинделем. Вы также можете использовать его, чтобы прикрепить вал генератора к другой оси с колесом. Однако мы обнаружили, что это не идеально для нашей установки, потому что установочные винты торчат из муфты, повреждая маховик.

Как закрепить фрикционный привод на велосипеде?

Мы прикрутили генератор к деревянной доске, а затем прижали его к маховику с помощью деревянной опорной конструкции.Доска крепится к велосипеду прочной дверной петлей. Это позволяет адаптировать угол, под которым шпиндель соприкасается с маховиком. Подставка опирается на пробковый клин, амортизирующий вибрации. Посмотрите наш первый прототип другого метода.

Изображение: фрикционная передача.

РУКОВОДСТВО: ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ


Понижающие и повышающие преобразователи, диммеры

Понижающие и повышающие преобразователи

представляют собой электронные модули, которые преобразуют входное колеблющееся напряжение в стабильное выходное напряжение.Понижающие преобразователи имеют более высокое входное напряжение, чем выходное напряжение (они понижают напряжение), в то время как повышающие преобразователи имеют более высокое выходное напряжение, чем входное напряжение (они повышают напряжение).

Вы можете регулировать выходное напряжение, поворачивая крошечный винт на модуле. Некоторые понижающие и повышающие преобразователи поставляются с небольшим цифровым экраном, на котором отображается выходное напряжение. Если это не так, вы можете использовать мультиметр для регулировки выходного напряжения.

Обратите внимание, что вам нужен понижающий или повышающий преобразователь.НЕ используйте понижающий/повышающий преобразователь. Это своего рода настольный источник питания, который требует регулировки выходного напряжения каждый раз при включении системы. Это непрактично и может привести к повреждению ваших приборов. Напротив, понижающий или повышающий преобразователь запоминает выходное напряжение всякий раз, когда вы его запускаете.

Также НЕ покупайте регулятор напряжения. Это устройство позволяет регулировать выходное напряжение, но только по отношению к входному напряжению. Если входное напряжение изменится, то изменится и выходное напряжение.Вам нужен понижающий или повышающий преобразователь, в котором входное напряжение может колебаться, но выходное напряжение стабильно.

Наконец, перед покупкой понижающего или повышающего преобразователя следует проверить максимальный номинальный ток. Некоторые берут только 2А, что недостаточно для велосипедного генератора. Вам нужен по крайней мере один, который может потреблять 5 А, и предпочтительно тот, который может потреблять 10 А или 15 А, в зависимости от вашей выходной мощности.

Понижающий или повышающий преобразователь?

Выберете ли вы понижающий или повышающий преобразователь, зависит от напряжения, вырабатываемого генератором, и от напряжения устройств, которые вы хотите питать или заряжать.Если велосипедный генератор выдает 12 В, а вы хотите заряжать USB-устройства на 5 В, вам нужно уменьшить громкость и, таким образом, использовать понижающий преобразователь. Эти небольшие модули с разъемом USB преобразуют переменное входное напряжение в стабильное выходное напряжение 5 В. [5]

Если вы хотите питать устройства на 12 В или заряжать свинцово-кислотные аккумуляторы (14,4 В), подойдет как понижающий, так и повышающий преобразователь. Если вы выберете понижающий преобразователь, велосипедный генератор должен иметь выходное напряжение чуть выше 12 В или 14 В.4В (13-14В и 16-17В соответственно). Это более высокое входное напряжение необходимо для компенсации потерь энергии при преобразовании энергии. Если вы используете повышающий преобразователь, выходное напряжение генератора должно оставаться ниже 12 В или 14,4 В.

Понижающий преобразователь никогда не превысит выбранное выходное напряжение, независимо от того, сколько вольт выдает генератор. Напротив, повышающий преобразователь гарантирует минимальное выходное напряжение, но не устанавливает максимальное выходное напряжение. Если вы крутите педали слишком быстро, выходное напряжение может превысить установленное выходное напряжение и повредить устройство или аккумулятор, который вы заряжаете или заряжаете.

Для нашего первого прототипа приборной панели мы использовали только понижающие преобразователи. Для следующей версии мы использовали повышающий преобразователь для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов. Генератор должен выдавать 16-17 В, чтобы получить выходное напряжение 14,4 В с понижающим преобразователем. Это нормально, если вы хотите заряжать только свинцово-кислотные аккумуляторы, потому что вы можете отрегулировать передаточное число, чтобы получить 16-17 В при удобной скорости вращения педалей. Однако, если вы оптимизируете передаточное отношение для более низких напряжений, вам придется крутить педали очень быстро всякий раз, когда вы включаете зарядку аккумуляторов в свою тренировку.

Контроллер заряда от ветра

Велосипедный генератор должен обеспечивать напряжение 14,4 В для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов — максимальное напряжение, необходимое для свинцово-кислотных аккумуляторов. В принципе, все, что вам нужно, это понижающий или повышающий преобразователь, но есть один нюанс: вы можете перезарядить аккумулятор, что может привести к взрыву. Вы можете избежать этого риска нетехнологичным способом – следя за показаниями амперметра. Как только ток упадет до 3% от номинальной емкости батареи (в Ач), батарея будет полностью заряжена, и вам следует прекратить крутить педали.Поскольку вы являетесь источником питания и, следовательно, определенно присутствуете и бодрствуете, этот подход менее рискован, чем зарядка свинцово-кислотного аккумулятора от источника постоянного тока или солнечной панели без контроллера заряда.

Тем не менее, было бы неплохо добавить больше безопасности. Контроллер солнечного заряда обеспечивает эту безопасность в солнечной фотоэлектрической системе. Он отключает входную мощность всякий раз, когда напряжение поднимается выше 14,4 В. Однако контроллер солнечного заряда не работает при подключении к велосипедному генератору. Вместо этого вам нужен контроллер заряда ветра, который работает наоборот.Вместо того, чтобы обрезать нагрузку до нуля, ветровой зарядный контроллер резко увеличивает ее и «тормозит». Если вы используете понижающий преобразователь, контроллер заряда ветра редко активирует прерывание, потому что понижающий преобразователь ограничивает выходное напряжение до 14,4 В. Он будет тормозить только тогда, когда вы угрожаете перезарядить аккумулятор. Если вы используете повышающий преобразователь, ветровой зарядный контроллер будет тормозить всякий раз, когда вы случайно превысите выходное напряжение 14,4 В.

Контроллеры заряда от ветра имеют три зеленых провода для подключения к источнику питания.Можно взять любые два из этих трех проводов и соединить их с плюсом и минусом ввода питания — неважно, какой куда идет. Большинство имеющихся в продаже контроллеров заряда от ветра слишком мощные для педального генератора, поэтому приобретите самый маленький из возможных. Мы отправили производителю два контроллера заряда. Один ветровой контроллер заряда с экраном пришел без инструкции, и никто не мог понять, как он работает. Единственный гибридный ветро-солнечный контроллер, который мы пробовали на данный момент, был опасен.Солнечная панель перезарядила аккумулятор. Он также поддерживал электрический тормоз в течение получаса всякий раз, когда мы пересекали порог, тем самым блокируя выработку человеческой энергии.

Провода, разъемы, диоды, предохранители, кнопки включения/выключения

Для подключения нужны провода, разъемы, диоды, предохранители и кнопки включения-выключения. Все эти части могут сбить вас с толку, поэтому вот что вам нужно знать.

Провода. Панель управления включает примерно десять метров электрического кабеля.Однако главное, о чем следует беспокоиться, это не длина, а толщина кабеля. Выбирайте слишком тонкие провода, и ваша приборная панель может загореться во время тяжелой тренировки. Сделать правильный выбор может быть сложно, потому что существует несколько стандартов. Мы подключили приборную панель кабелем 20AWG 0,52 мм2, который потребляет 11 А. Лучшим вариантом был бы кабель 18AWG 0,82 мм2, потребляющий 16 А. Будьте осторожны при зачистке проводов: если вы обрежете слишком глубоко, кабель может потреблять меньший ток.

Соединители. Провода можно соединять самыми разными способами. Выбираем рычажные соединители — громоздкие и дорогие, но удобные. Они помогают надежно соединить провода без пайки или винтов. Эти разъемы имеют от двух до десяти контактов. Проводка приборной панели может выйти из строя. Убедитесь, что вы не обрезаете кабели слишком коротко.

Предохранители. Можно собрать велосипедный генератор и контроллер без предохранителей, но это не лучшая идея. Предохранитель разорвет электрическую цепь при превышении порогового значения тока, предотвращая возгорание и повреждение компонентов.Мы разместили предохранитель на 12А у входа в приборную панель (наша максимальная мощность 8-9А). Мы также добавили предохранители к большинству устройств, которые мы питаем.

Выключатели двухпозиционные.  Для переключаемых цепей требуются кнопки включения-выключения. На нашей приборной панели их девять. Мы хотели, чтобы переключатели загорались при активации, потому что это быстро показывает, какие электрические цепи работают при запуске педального генератора. Однако освещение усложняет проводку выключателей.

Мы купили выключатели с уже подключенными проводами, потому что предпочли не паять соединения.Однако нам все равно пришлось их припаять, потому что толстые провода занимали слишком много места. Кнопки включения-выключения без подсветки и с префиксом более тонких проводов упрощают эту часть.

Изображение: как подключить выключатели.

Диод Шоттки. Диод Шоттки гарантирует, что ток может течь по кабелю только в одном направлении. Эта крошечная часть необходима, когда к вашей системе подключены батареи. Без диода батарея могла бы питать генератор (и крутить педали), а не наоборот.Мы поставили диод Шоттки сразу после генератора, чтобы предотвратить это. Он должен быть рассчитан на правильную силу тока: выше ожидаемой выработки мощности. Максимальная мощность у нас 8-9А, диод Шоттки 10А.

Приборы приборной панели

Панель управления включает в себя несколько дисплеев, отображающих напряжение и силу тока в различных электрических цепях. Аналоговый вольтметр и амперметр сверху — самый важный. Он показывает, сколько энергии производит генератор (V*A=W).Вольтметр показывает, как быстро вы крутите педали, амперметр — как сильно вы крутите педали.

Аналоговые измерители напряжения и амплитуды наиболее точны в середине своего диапазона, поэтому мы выбираем вольтметр, рассчитанный на 30 В, и амперметр, рассчитанный на 15 А. Цифровой измеритель V&A более компактен, но аналоговые измерители лучше отображают изменения. Над измерителем имеется USB-разъем для подключения небольшого светодиодного индикатора. Это позволяет вам следить за счетчиком V&A в темное время суток. Также удобно быстро проверить, работает ли система.

Изображение: как подключить аналоговый вольтметр и амперметр.

Под измерителем V&A находятся по три вольтметра на каждый понижающий и повышающий преобразователь. Они показывают выходное напряжение для каждой из цепей. Выходное напряжение должно составлять 12,0 В для электрических цепей 12 В и 220 В и 14,4 В для цепи 14,4 В. Первые два могут упасть ниже этого значения, если вы крутите педали недостаточно быстро, в то время как последнее может превысить это значение, если вы крутите педали слишком быстро — контроллер заряда ветра также сообщит вам об этом).Также имеется измеритель напряжения и тока на цепи 5В. Это помогает максимизировать выработку энергии за счет добавления как можно большего количества USB-устройств (до 2 А).

На самой приборной панели нет еще двух приборов: вольтметра свинцово-кислотного аккумулятора и измерители температуры электрочайника и холодильника Пельтье. Ни один из них не является существенным. Однако они могут мотивировать силового велосипедиста. В дороге ваши усилия приводят к пройденному расстоянию. Стационарная езда на велосипеде может быть скучной — вы никуда не денетесь.Инструменты помогают ставить цели. Например: давайте понизим температуру в холодильнике на 2 градуса перед тем, как принять душ.

Приборная панель и крепления

Мы прикрепили панель управления к рулю и добавили переднюю багажную полку, в которую помещаются дополнительные детали, такие как инвертор, контроллер ветровой зарядки и свинцово-кислотный аккумулятор. В верхней части коробки находятся выходы питания для каждой цепи и распределительный концентратор USB. Коробка имеет открытую крышку и отверстия для проводов приборной панели (сначала они проходят внутрь руля).

Для изготовления панели мы использовали лазерный резак в мастерской (MADE Barcelona). Все компоненты установлены или зажаты между двумя слоями МДФ толщиной 4 мм. Вы можете легко снять переднюю панель, если что-то нужно изменить или отремонтировать. Прозрачная акриловая пластина защищает понижающий и повышающий преобразователи. Вы можете снять его, чтобы отрегулировать выходное напряжение. Мы прикрепили приборную панель к ручке велосипеда с помощью резиновых хомутов, колпачковых гаек M8 и болтов.

 

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ ПРИБОРНУЮ ПАНЕЛЬ?


ПОЛНАЯ ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ

1: диод Шоттки.2: Предохранитель. 3: Кабели. 4: Аналоговый амперметр и вольтметр. 5: Переключатели включения/выключения. 6: разъемы проводов. 7: светодиодный индикатор USB.

ЦЕПЬ 5В

8: Преобразователь USB Buck. 9: USB-вольтметр и амперметр. 10: Мультиштекер USB и кабель.

ЦЕПЬ 12 В

11: Понижающий преобразователь. 12: Диммер.

ЦЕПЬ 14,4 В

13: Повышающий преобразователь. 14: Контроллер заряда ветряной турбины. 15: Свинцово-кислотный аккумулятор.16: Электронный вольтметр батареи.

ЦЕПЬ 220В

17: Понижающий преобразователь. 18: Инвертор.

ПЕРЕЧЕНЬ КОМПОНЕНТОВ


Генератор

Приборная панель

  1. Диод Шоттки (x1). BOJACK Диод Шоттки 10SQ045 (10A 45V)
  2. Предохранитель (x1).
  3. Аналоговый амперметр (x1). Аналоговый амперметр DH-670 0–5 А, класс 2.0 и аналоговый вольтметр (x1) — Аналоговый вольтметр DH-670, 0–30 В постоянного тока, класс 2.0
  4. Светодиодный переключатель вкл/выкл (8 шт.) — Кулисный переключатель ВКЛ/ВЫКЛ серии KR1-5 12 В, 20 А, 3 контакта, со светодиодом
  5. Соединитель проводов (≈16 различных форматов)
  6. Светодиодная USB-подсветка 5 В. Подойдет любая светодиодная лампа USB с гибким кронштейном.
  7. Понижающий преобразователь 5 В (x2). Понижающий преобразователь MH KC24 DC-DC 24–12 В для зарядки Понижение до 5 В USB с протоколом быстрой зарядки.
  8. USB-вольтметр и амперметр 5 В.
  9. 5 В USB-разъем с несколькими разъемами.
  10. Понижающий преобразователь 12 В, 5 А (x1).Понижающий преобразователь DC-DC регулируемый 12-24-36В 5A
  11. Диммер.
  12. Розетка постоянного тока 12 В (1 шт.). RUIZHI DC 12V водонепроницаемый женский автомобильный прикуриватель
  13. Повышающий преобразователь (x1).
  14. Контроллер заряда ветровой турбины (x1) — водонепроницаемый контроллер заряда ветровой турбины Asixx 24–12 В, 300/600 Вт
  15. Аккумулятор Электронный вольтметр.
  16. 12V 15A Buck Converter (x2, один для нашей тестовой схемы) — Buck Converter 200W 15A DC 3-60V to 1-36V понижающий модуль синхронного выпрямителя с регулируемым регулятором напряжения.
  17. Инвертор (x1) — 300 Вт или менее Инвертор 12 В постоянного тока в 220–240 В переменного тока (подойдет любой с этими характеристиками)

Оборудование

  • Болты M3. Они подходят к электронным компонентам, чтобы прикрепить их к приборной панели.
  • Болты M6. Прикрепить двигатель к деревянной доске.
  • Болты М8. Скрепить две части приборной панели.
  • Большая дверная петля. Для крепления двигателя под углом.
  • Металлические монтажные скобы (всех размеров и форм).Для укрепления конструкции.
  • Резиновые металлические хомуты. Для крепления приборной панели к ручке велосипеда.
  • Клей для дерева, шурупы (всех размеров), болты, шайбы и гайки (обычные, стопорные, закругленные, барашковые),
  • деревянные планки и доски, черная акриловая краска и т. д.

ЗАТРАТЫ


Мы включаем только те компоненты, которые эффективно использовали:

Генератор

  • Старинный велотренажер (бывший в употреблении): 60 евро
  • Генератор: 60 евро
  • Ось вала: 10 евро
  • Шпиндель: 3 евро
  • Итого: 133 евро

Приборная панель (все цепи)

  • Провода: 17 евро
  • Разъемы
  • : 25 евро
  • Аналоговый вольтметр: 9 евро
  • Аналоговый амперметр: 9 евро
  • Кнопки включения-выключения: 20 евро
  • Диод: 1 евро
  • Предохранитель: 1 евро
  • Итого: 82 евро

Цепь 5 В

  • Понижающий преобразователь USB 5 В (2 шт.): 8 евро
  • 5V USB V&A измеритель: 8.50 евро
  • USB-концентратор: 30 евро
  • Итого: 46,5 евро

Цепь 12 В

  • Понижающий преобразователь 12 В 5 А (2 шт.): 24 евро
  • Повышающий преобразователь 12 В 5 А: 8 евро
  • Понижающий преобразователь 12 В 15 А: 25 евро (дополнительная схема добавлена ​​позже)
  • Диммер: 7,50 евро
  • Итого: 64,5 евро

Цепь 14,4 В

  • Инвертор: 50 евро
  • Аккумулятор
  • (14 Ач): 31 евро
  • Контроллер заряда от ветра: 34 евро
  • Итого: 115 евро

Оборудование

  • Для ремонта приборной панели и генератора: +/-30 евро

Общая стоимость

МАКС. ТОК

Все используемые компоненты должны выдерживать проходящую через них мощность.Напряжение обычно не является проблемой, но вы должны следить за силой тока. Мощность была ограничена 60 Вт (12 В, 5 А) — но это было до того, как мы тщательно почистили и смазали трансмиссию велосипеда. После очистки мы обнаружили, что мотоцикл может производить почти вдвое больше энергии (12 В, 8-9 А). Это потребовало от нас внесения некоторых обновлений.

Компоненты становятся дороже по мере увеличения их максимальной номинальной силы тока. Для 12 В, 220 В и 14,4 В мы придерживались предела 5 А. Хотя велосипедный генератор может производить больше энергии, мы обычно комбинируем несколько цепей, каждая из которых ограничена 5А.Мы добавили дополнительную цепь 12 В с понижающим преобразователем на 15 А и более толстыми проводами для подключения более мощного устройства. Эта схема полностью обходит приборную панель. Мы планируем перенести это на нерегулируемую электрическую цепь на приборной панели (и модернизировать проводку).

  • Кабели: 11А, 18А для дополнительной цепи
  • Понижающие преобразователи USB
  • : 2A
  • 2 понижающих преобразователя: 5A
  • 1x понижающий преобразователь: 15A
  • Повышающий преобразователь: 5A
  • Двухпозиционные выключатели: 20A
  • Диод: 10 А
  • Предохранитель: 12A
  • Разъемы
  • : 20A

НЕОБХОДИМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ
  • Кусачки
  • Крошечная отвертка (для регулировки выходного напряжения на понижающих и повышающих преобразователях)
  • Калькулятор, мультиметр, тахометр
  • Паяльник.Мы припаяли переключатели включения/выключения и два понижающих преобразователя USB. Однако этого можно избежать. Переключатели можно купить уже смонтированными, а для преобразователей USB есть альтернативные варианты.
  • Ножовка по дереву: изготовление полки для багажа
  • Ножовка по металлу: для резки нестандартных резьбовых стержней
  • Дрель: для крепления багажника и приборной панели
  • Набор торцевых головок: очень удобно при работе с велосипедом.

ПЕРВЫЙ ПРОТОТИП


Панель управления может принимать различные формы и использовать другие инструменты и материалы.Сначала мы построили пробную версию из обрезков дерева и Meccano, а затем привязали ее к рулю железной проволокой и несколькими деревянными блоками.

Изначально мы прикрутили генератор к большой деревянной доске, а сверху поставили велосипед. Мы проделали отверстия в доске для четырех ножек, чтобы велосипед всегда был там, где должен быть. Эта установка работала и была удобна, чтобы опробовать шпиндели разных размеров, но она занимает гораздо больше места, чем наша окончательная конфигурация.

Мы приветствуем технические отзывы о дальнейших улучшениях.

Крис Де Декер, Мари Вердей.

Особая благодарность Адриане Парра, Эрис Белил, Габриэлю Вердейлу и Манвелу Арзуманяну.

ПРИМЕЧАНИЯ


  1. Но есть одно исключение. Пришлось снять фрикционный ролик и винт, регулирующий сопротивление на педалях велотренажера. Вырезаем эту часть небольшой пилой по металлу.

  2. Важно, чтобы ваше седло было на правильной высоте, чтобы максимизировать выработку мощности.Седло на нашем велосипеде слишком низкое. Нам нужно найти более длинный подседельный штырь.

  3. Сопротивление педалей зависит от устройства, которое вы включаете. Если вы заряжаете смартфон, то вы сможете выдать всего несколько ватт — столько, сколько нужно смартфону. Поэтому, чтобы узнать максимальную выходную мощность велосипедного генератора, вам понадобится прибор или мультиметр, который мощнее вас самих. Мы провели тест с электрическим воздушным компрессором.

  4. Для расчета числа оборотов в минуту при цикле вращения педалей в течение 15 секунд и подсчета количества полных оборотов педали (левая или правая педаль совершает полный оборот).Умножьте это число на четыре.

  5. Существует много других типов разъемов USB, но для них требуется постоянное входное напряжение 12 В.

Бесплатные чертежи велосипедного генератора своими руками — педальный генератор энергии

БЕСПЛАТНЫЕ ВИДЕО СХЕМЫ СДЕЛАЙ САМ / ИНСТРУКЦИИ ДЛЯ СДЕЛКИ САМ

Система аварийного резервного питания велосипедного генератора 12 В

Шаг 1: Установка генератора и пластины

Шаг 2. Подключение к воздуходувке и освещению

Шаг 3. Установка контроллера заряда

Шаг 4a: Установка блокировочного диода

Шаг 4b: Установка блокировочного диода

Шаг 5. Проверка работоспособности

ЧАСТИ
(Номера на изображении соответствуют номерам, указанным ниже.)

НЕОБХОДИМЫЕ ПРЕДМЕТЫ
Эта подставка для педального генератора может использоваться маленькими детьми на маленьких велосипедах или взрослыми на полноразмерных велосипедах. См. информацию о результатах тестирования ниже для получения информации о сравнительном тестировании. Эти данные были записаны с помощью монитора мощности WattsVIEW во время зарядки 12-вольтовой батареи глубокого цикла Duracell Powerpack в течение одного часа зарядки. Для получения дополнительной информации см. ВЕБ-СТРАНИЦУ часто задаваемых вопросов. Если вы хотите купить стенд для генератора, который вам не нужно собирать, посмотрите ЗДЕСЬ.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ/РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ

Вольт/Ампер

Вт

Калории/Ватт-часы/Ампер-часы

Технические характеристики

об/мин
Динамо Модель АСЕ-300-ДК
Диапазон выходного напряжения от 0 до 40 В постоянного тока
Номинальный ток 15 А
Номинальный пиковый ток 20 А
Пиковая выходная мощность (зарядка аккумулятора 12 В) 300 Вт (15 В x 20 А)
Тип привода Шкив диаметром 2″
Пиковая рабочая температура 100℃
Метод охлаждения С воздушным охлаждением
Тип подшипника вала Шарикоподшипник
Размер монтажного болта 6 мм
Длина провода ~12″
Размер провода Размер 12 AWG
Приблизительный вес ~8 фунтов
Количество полюсов (щеток) 4
Тип генератора Это двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, используемый в качестве генератора.
Размах напряжения Варьируется в зависимости от скорости вращения (см. этот выходной сигнал)
Выходное напряжение против. График кривой напряжения
Номинальная рабочая скорость 2800 об/мин
Внутреннее сопротивление ~ 0,35 Ом
Внутреннее сопротивление динамо-машины

Типовое значение ампер-часов в течение 1 часа работы от 5 до 10 при 12 В Типовая мощность в течение 1 часа использования 100 Вт-часов (0.1 кВтч)

Комплект проводки велосипедного генератора своими руками для контроллера заряда

Если вы хотите зарядить аккумуляторы на 12 В или блок питания на 12 В, вам может понадобиться этот комплект проводки, который включает провод, клеммные колодки, плавкие предохранители и монтажные винты, как показано на видео. Чтобы использовать этот комплект проводов, вам потребуется набор инструментов для зачистки проводов и щипцов для проводов. Позвоните, чтобы узнать о наличии.

Щелкните изображение, чтобы просмотреть его полностью.

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ


Самодельный велосипедный генератор со свалки Запчасти

Использовали ли вы в последнее время велотренажер, эллиптический или гребной тренажер? Если да, то вы наверняка замечали, что электроника машины включается только после того, как вы начинаете двигаться.Это потому, что тренажер преобразует ваши физические движения в электричество и использует это электричество для питания различных экранов и показаний на устройстве.

В современном велотренажере используется динамо-машина, которая превращает вращение педалей в электрический ток.

Теперь, как выживальщик, вы можете задаться вопросом, можно ли использовать это электричество для зарядки аккумуляторов или питания вашей электроники от сети. Ответ — да, и сделать это с помощью велотренажера на удивление просто и недорого.Этого можно добиться даже с использованием деталей со свалки или распродажи, а также нескольких предметов из магазина автозапчастей.

Это может выглядеть некрасиво, но это поможет вам поддерживать физическую форму и не выключать свет ночью.

Вот краткое изложение предметов, которые вам понадобятся для самодельного велосипедного генератора:

  • Велосипед в приличном рабочем состоянии
  • Подставка для велосипеда (или немного дерева, гаек, болтов и винтов, чтобы сделать ее)
  • Двигатель постоянного тока , например, от старой беговой дорожки или электрического скутера
  • Цепь, ремень или другой способ соединения педального привода велосипеда с двигателем
  • Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, подключенное к двигателю для регулирования тока зарядки к зарядному устройству
  • Дополнительно: инвертор переменного тока для подключения электроники к автомобильному аккумулятору
  • Дополнительно: стабилитроны для предотвращения обратного тока или случайной перегрузки зарядного устройства

Подпишитесь сегодня и сэкономьте!

Это может показаться сложным, но на самом деле все не так уж и плохо.Вот видео от The DIY World, которое показывает, как это работает:

Вот альтернативное пошаговое руководство от Instructables о том, как построить велосипедный генератор.

Во всем этом есть одна оговорка, а именно тот факт, что эта установка не очень эффективна. Другими словами, вы не будете производить огромное количество электроэнергии. В зависимости от вашего двигателя и скорости вращения педалей полная зарядка смартфона может занять до 40 минут, а зарядка автомобильного аккумулятора — до 9 часов.Если вы можете крутить педали быстрее и выдавать больше ампер электрического тока, это время может уменьшиться.

Несмотря на это, сборка велосипедного генератора своими руками поможет вам оставаться в форме (что необходимо для выживания), а также вырабатывает некоторое количество полезного электричества для подзарядки электроники от сети. Вот что мы называем убить двух зайцев одним выстрелом.


Подготовьтесь сейчас:

Военный противогаз 249,95 $ mirasafety.com Ножи EDC от 7,99 $ smkw.com
Раскрытие информации: Эти ссылки являются партнерскими ссылками.Caribou Media Group получает комиссию от соответствующих покупок. Благодарю вас!

ОСТАВАЙТЕСЬ В БЕЗОПАСНОСТИ: загрузите бесплатную копию

выпуска OFFGRID Outbreak Issue В выпуске 12 Offgrid Magazine подробно рассмотрено, о чем следует помнить в случае вирусной вспышки. Теперь мы предлагаем бесплатную цифровую копию выпуска OffGrid Outbreak при подписке на информационный бюллетень OffGrid по электронной почте. Зарегистрируйтесь и получите бесплатную цифровую копию Нажмите, чтобы загрузить!
Автор: Патрик Маккарти

Генератор с приводом от велосипеда

Генератор с приводом от велосипеда

Обзор

Школа Кэрролл Хилл в Трое Нью-Йорк.есть утренняя программа, где дети узнают о различных темах день. Месяц апрель посвящен окружающей среде. Мы подумали, что было бы интересно обсудить энерго- и ресурсосбережение. Активная демонстрация поможет изучить проблемы.

Большая часть энергии в Соединенных Штатах производится из ископаемого топлива. Согласно Министерство энергетики США было подсчитано, что 37% энергии страны приходится на нефть, 22% на уголь и 24% на природный газ. Атомная энергия обеспечивала 8%, а возобновляемая энергия — 7%, в основном за счет плотин гидроэлектростанций, хотя включены и другие возобновляемые источники энергии, такие как энергия ветра, геотермальная и солнечная энергия.

Есть много простых вещей Вы можете сделать, чтобы уменьшить потребление энергии вашей семьей:

  • Поверните термостат водонагревателя до 120F
  • Купите энергосберегающие компактные люминесцентные лампы для наиболее часто используемых источников света.
  • Используйте программируемые термостаты, чтобы снизить температуру до 55F ночью.
  • Используйте меньше горячей воды, установив насадки для душа с низким расходом воды.
  • По возможности ходите пешком, ездите на велосипеде, пользуйтесь автопарком или общественным транспортом.
Мы решили построить педальный электрогенератор, который дети могли бы использовать для сравнения стандартных ламп накаливания и более энергоэффективные компактные люминесцентные лампы (КЛЛ).Это обеспечит активные упражнения и практические занятия. опыт с тем, сколько усилий требуется, чтобы произвести электричество.

В соответствии с Energystar.gov Если бы каждый американский дом заменил только один светильник на светильник ENERGY STAR, мы бы сэкономили достаточно энергии, чтобы освещать более 3 миллионов домов в год, что составило бы около 700 миллионов долларов ежегодных затрат на энергию и предотвратило бы выбросы парниковых газов в размере 9 миллиардов фунтов в год. эквивалентен выбросам около 800 000 автомобилей.

Компактная люминесцентная лампа, соответствующая требованиям ENERGY STAR, сэкономит около 30 долларов США за срок службы и окупится примерно за 6 месяцев.Она потребляет на 75 процентов меньше энергии и служит примерно в 10 раз дольше, чем лампа накаливания.

Различные типы лампочек

  • накаливания (напр. 100 Вт, 1560 люмен, 1500 часов, 0,50 доллара США. )
    плюсы: диммируемый, недорогой минусы: высокая мощность, короткий срок службы
  • компактные люминесцентные (напр. 23 Вт, 1600 люмен, 10 000 часов, 2 доллара )
    плюсы: меньшая мощность, хорошая жизнь минусы: может содержать низкий уровень ртути
  • светодиод (напр.13 Вт, 900 люмен, 50 000 часов, 60 долларов )
    плюсы: ударопрочность/вибрация, малое энергопотребление, долгий срок службы минусы: высокая цена

Как сравнить лампочки

Есть несколько способов сравнить лампы:
  • Начальная цена ($)
  • Яркость для человеческого глаза ( люмен)
  • Используемая энергия ( Вт)
  • продолжительность жизни ( часов наработки на отказ)
Лампа накаливания (Вт) Флуоресцентный (ватт) Светодиод (Вт) Яркость (люмен)
15 * 4 90-160
25 4 6.8 210-281
40 9 6,8 300-550
60 13 13 765-900
75 19 * 1200
100 23 * 1600
125 30 * 2100
300 68 * 4200

* Нет в наличии

Остерегайтесь этикеток «эквивалент 100 Вт» на светодиодных лампах.Посмотрите на количество люменов!

Демонстрация

Фильм световой доски Плавающий мяч фильм

Как это работает

При вращении велосипеда двигатель постоянного тока вращается со скоростью около 2000 об/мин. Мотор работает как генератор. Этот конкретный двигатель выдает 5-16 В постоянного тока в зависимости от того, насколько быстро он вращается. Напряжение постоянного тока подключено к инвертору. Это устройство преобразует постоянное напряжение от 10,5 до 14,5 В постоянного тока в 110 В переменного тока. Он «свистит», когда вы ниже 12 В постоянного тока и отключается, когда вы превышаете 14,5 В постоянного тока. 110 В переменного тока подключены к восьми розеткам с вытяжной цепью.Чем больше включено света, тем труднее крутить педали.

С этой системой у нас есть две 40-ваттные лампы накаливания и шесть 9-ваттных лампочек CFL. Обычно вы должны начать с одного источника света и постепенно включать остальные. Человеку слишком тяжело крутить педали последовательно, чтобы включить их все сразу.

Сборка велосипедного генератора

Необходимые детали

Изготовление световой панели

Необходимые детали

Создание дисплея с плавающим шаром постоянного тока

Необходимые детали

Планы генераторов с педальным приводом «сделай сам» без сварки — инновации в области возобновляемых источников энергии

Вот полные чертежи педального генератора своими руками, включая подставку для велосипеда.Это сделано так, чтобы не было сварки (поскольку у меня нет сварочного оборудования). Я построил два таких стенда, и они оказались достаточно надежными и крепкими.

Брошюра с этими планами в формате pdf доступна здесь.

Инструкция по этому поводу доступна здесь.

Компания

Renewable Energy Innovation создала ряд педальных генераторов как для взрослых, так и для детей. Мощность педалей помогает интересно продемонстрировать концепции мощности и энергии, а также способствует популяризации езды на велосипеде и всего, что связано с педалями.Доступен ряд моделей генераторов с педальным приводом:

В этом руководстве «Сделай сам» объясняется конструкция одного педального генератора, основанная на конструкции Magnificent Revolution и использующая генератор с постоянными магнитами. Основная идея заключалась в том, чтобы найти относительно дешевую конструкцию, которая не требует сварки и может быть построена с использованием общедоступных деталей и инструментов. В основном он изготовлен из относительно толстого алюминия углового сечения, который скреплен болтами. Это руководство разделено на две части: подставка для велосипеда, генератор и электрика.Подставку для велосипеда можно использовать для других конструкций, например, для приготовления смузи с педальным приводом…. Подставка может не подходить ко всем велосипедным рамам, но она работала на всех типичных горных и гоночных велосипедах, которые я использовал до сих пор.

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Эти инструкции даны в качестве руководства для компетентных энтузиастов педалей. Авторы не несут никакой ответственности за поврежденные инструменты или любые травмы, которые могут возникнуть. Соблюдайте осторожность при использовании электроинструментов и не экспериментируйте с электричеством, если вы не уверены, что знаете, что делаете.Проконсультируйтесь с квалифицированным специалистом, если вы не уверены на каком-либо этапе .

Вам понадобится:

  • 30 мм x 30 мм x 3 мм (толстый) L-образный уголок из алюминия (1¼” x 1¼” x 1/8”) – Используйте толстый сплав (3 мм или лучше). Сталь также можно использовать (и, как правило, ее легче найти бесплатно), но у нас был доступен алюминий, и он легкий для переноски на мероприятия. (Попробуйте www.aluminiumwarehouse.co.uk).
  • Коробчатый профиль 25 мм x 25 мм (1 дюйм x 1 дюйм) из стали – обычно используется в качестве каркаса стола старой школы.Требуется только небольшая длина (50 мм).
  • Гайки и болты на 6, 8 и 10 мм и пружинные шайбы – С их помощью скрепляется основная конструкция. Гайки и болты из нержавеющей стали, а также контргайки, которые должны гарантировать, что они не подвержены коррозии, а болты остаются затянутыми даже при длительной вибрации.
  • 34 болта 6 мм длиной 20 мм с контргайками
  • 4 болта 8 мм длиной 25 мм с пружинными шайбами ​​и гайками
  • 1 болт 10 мм длиной 80 мм с 3 гайками и пружинной шайбой
  • 1 болт 6 мм длиной 100 мм с барашковой гайкой
  • Велосипедные тормозные тросы . Это должен быть толстый тормозной трос (или использовать несколько зубчатых тросов для распределения нагрузки), так как он будет подвергаться довольно большому натяжению.Они не обязательно должны быть полной длины, поэтому можно использовать старые сломанные, если у них есть около 1 метра полезного кабеля.
  • Фанера – Приблизительно 150 мм x 150 мм и толщиной около 10 мм.
  • Петля – Подойдет старая дверная петля
  • Ролик – Может быть изготовлен из алюминия – или из разных материалов, например, резины. колесо от роликового конька.
  • Толстая резинка – Подойдет банджи-шнур или резинка для обручей палатки
  • Генератор с постоянными магнитами — тип MY1016 можно приобрести на eBay.Это двигатель на 24 В, предназначенный для использования в электрическом скутере. Мы будем вращать его, чтобы он работал как генератор. Они доступны на eBay по цене около 30-40 фунтов стерлингов с доставкой.
  • Диод — должен быть рассчитан на ток более 20 А и напряжение 50 В постоянного тока или выше.
  • Электрический кабель – Могут протекать довольно большие токи, поэтому в качестве основного силового кабеля используйте приличный, толстый (минимум 2,5 мм2) многожильный (гибкий) медный кабель.
  • Соединители-лепестки или Термоусадка и пайка – для подключения к диоду
  • Теплоотводящий компаунд – для соединения диода с металлическим каркасом

И наконец:

  • Велосипед — подойдет любой.Лучше всего, если у него гладкие шины, так как выступы добавляют шума и тепла. Я использую горный велосипед с низкой поперечной перекладиной (женский) с дорожной скользкой шиной. Это позволяет людям легко входить и выходить из генератора.

Общая стоимость

Многие необходимые детали можно найти или найти в большинстве гаражей и сараев. Моя примерная стоимость запчастей, если они были куплены новыми:

Товар                               Сумма          Стоимость

Уголок алюминиевый                3.5 м £ 15
Орехи, болты и шайбы около 50шт. £ 5
Тормозные кабели 2 £ 4
Древесина Небольшой кусок £ 0.50
Эластичные 2 Эластичные палатки Обруча — £ 1,00
Генератор 1 £ 35
Шарнир 1 £ 1,00
Диод 1 £ 4,00
Провод 5 м             5 фунтов стерлингов.00
ОБЩАЯ СТОИМОСТЬ:                                     70,50 фунтов стерлингов

Необходимые инструменты:

  • Ножовка с мелкими зубьями
  • Сверла и сверла
  • Металлический напильник
  • Гаечные ключи – для гаек и болтов (10мм, 13мм, 15мм, 17мм и др.)
  • Шестигранный ключ
  • Доступ к токарному станку по металлу (поспрашивайте и найдите друга) – для изготовления ролика.
  • Инструмент для зачистки проводов
  • Кабелерезы
  • Паяльник и припой

Затраченное время:

Когда у вас есть все детали и инструменты, сборка этого генератора займет около 1 дня. Но это не гонка.
Давайте строить…

Подставка для велосипеда:

Первая деталь, которую нужно построить, — это подставка, на которой стоит велосипед. Это должно удерживать заднее колесо от земли и быть прочным и прочным.Помните, что люди садятся и слезают с генератора, поэтому он должен быть достаточно широким, чтобы велосипед не опрокинулся, и он должен выдерживать жестокое обращение многих людей, пытающихся переиграть друг друга. Я относительно доволен алюминиевой конструкцией, но думаю, что стальная версия будет более долговечной.

Основная концепция представляет собой А-образную раму, в которой используются алюминиевые уголки на двух основных стойках (при сжатии) и трос, предотвращающий раздвигание рамы (при растяжении)

Затем используются две такие рамы «А» (по одной на каждую сторону велосипеда).Они соединены у основания, чтобы расширить подставку и обеспечить устойчивость.

Сначала измерьте и отрежьте алюминиевые (или другие металлические) уголки.
Детали для резки:

Имя Количество длины (мм)
Главная «А» Сторушка Сторона A 1 600
Главная «А» Сторутка B 1 500
‘A’ STRUT 2 450
База Strut 2 650
Усиление стойки * 4 300
Стенд 1              30
Фиксатор рамы                   1              50

* Примечание. Усиливающая стойка также может быть изготовлена ​​из L-образного профиля меньшего размера для снижения стоимости и веса.Я использовал 20 х 20 мм. Также усиливающие стойки должны быть обрезаны под углом 45 градусов с каждого конца, так как они будут вставляться под углом 45 градусов.

Отрежьте стороны с одного конца двух 450-миллиметровых А-образных стоек. Они крепятся болтами к основным стойкам «А» (одна к стороне А и одна к стороне В). Отрезанный участок должен быть той же ширины, что и размер используемого алюминиевого уголка (в данном случае 30 мм). Это позволяет двум частям рамы «А» стыковаться друг с другом под углом около 90 градусов.
Отрежьте секции с противоположных сторон каждой части А-образной стойки.

В конце 500-миллиметровой «основной стойки A» со стороны B просверлите 10-миллиметровое отверстие в середине стойки, примерно на 30 мм ниже одного конца.
Отрежьте верхнюю часть стойки вниз до края отверстия с каждой стороны, используя ножовку, чтобы сделать прорезь, а затем подпилите все острые края. Это для того, чтобы задняя ось велосипеда сидела. Гайка на задней оси будет ослаблена в этот момент, чтобы войти в паз, а затем затянута, чтобы закрепиться в этом пазу.

Также просверлите 10-миллиметровое отверстие в том же месте на 650-миллиметровой «основной стойке A» со стороны A.Он будет использоваться для удержания держателя гайки коробчатого сечения с другой стороны задней оси велосипеда.
Обрежьте конец 500-мм стойки под углом около 30 градусов. Это связано с тем, что рама велосипеда (если она прикреплена) будет врезаться в этот кусок металла, если ее не снять.

Отрежьте небольшой кусок стали коробчатого сечения (50 мм). Это сделает держатель для велосипедной гайки на противоположном конце задней оси велосипеда. В середине срежьте две стороны коробчатой ​​секции, чтобы сделать отверстие шириной около 20 мм.Следуйте схеме, чтобы увидеть точные размеры отверстия. Это можно сделать, разрезав ножовкой под углом.

Коробка крепится к подставке для велосипеда с помощью 10-мм болта. Это должно быть около 40 мм в длину. Просверлите отверстие диаметром 10 мм в задней части коробчатого сечения (см. фото). Как видно, две гайки используются для разнесения коробчатой ​​секции, чтобы можно было разместить шестерни и рычаг переключения передач на заднем колесе.
Теперь можно построить две рамы «А». Возьмите 600-мм главную стойку «А» со стороны А и одну из 450-мм стоек «А».Правильно ли они сочетаются? Две угловые секции складываются вместе, так что одна секция входит в другую. Если нет, то возьмите другую 450-мм А-образную стойку, которая должна подойти (вы отрезали противоположные стороны на двух 450-мм А-образных стойках).

Соедините две секции вместе, убедившись, что основания находятся на одном уровне. Зажим, чтобы удерживать их. Просверлите отверстие диаметром 8 мм в верхней части стойки 450 мм через обе части. Это должно быть около 20 мм от вершины и середины угловой секции.Повторите это для другого кадра «А» (сторона В). Убедитесь, что 8-миллиметровые отверстия находятся в том же положении, что и другая рама «А» (иначе она не будет открываться и закрываться очень легко).

Соедините 600-мм главную стойку «А» со стороны А с соответствующей 450-мм стойкой «А» с помощью 8-мм болта. Используйте пружинные шайбы, чтобы они не ослабли. Сделайте то же самое с 500-мм основной стойкой «А» со стороны В с соответствующей 450-мм стойкой «А».

Две А-образные рамы затем прикручиваются к основаниям.Ширина будет зависеть от используемого велосипеда. Я измерил несколько велосипедов, и ширина задней рамы обычно составляет от 120 до 140 мм. Я использовал 140 мм в качестве ширины велосипеда. Зажим для велосипедной рамы позволяет компенсировать изменения ширины велосипедной рамы.

Расстояние от коробчатой ​​секции одной рамы до прорези на другой раме должно быть 140 мм. Измерьте это плюс ширину двух гаек на болте, удерживающем коробчатую секцию. Это будет ширина у основания двух рамок «А».В моей конструкции это 185мм.
Убедитесь, что рамы прямые и зажаты. Просверлите два отверстия диаметром 6 мм и закрепите их контргайками, чтобы они не ослабли при вибрации.
Сделайте это с обеих сторон обеих A-образных рамок.

Примечание. Базовая стойка не обязательно должна быть алюминиевой — она может быть из дерева для конструкции с меньшим энергопотреблением или из стали для более дешевой конструкции. Попробуйте и убедитесь…

Теперь добавьте усиливающие стойки. Они устанавливаются между базовой стойкой и А-образными стойками рамы с внешней стороны.Установите усиливающую стойку под углом 45 градусов. Зажмите его и просверлите отверстие диаметром 6 мм. Используйте болты 6 мм, опять же с контргайками.

Два тормозных троса используются для того, чтобы А-образная рама не разрушилась при загрузке велосипедом и водителем. Они проходят через отверстия в опорных стойках. Кабели проходят через базовые распорки и зажимаются для удержания кабеля.
Я использовал 4-миллиметровое отверстие в каждой базовой стойке, примерно в 50 мм от каждого конца базовой стойки. Больше тросов, вероятно, было бы лучше (возможно, при использовании более тонких зубчатых тросов).

Для зажима кабелей я использовал самодельные кабельные зажимы. Используйте болт 8 мм (должен быть только 15 мм или около того). Просверлите отверстие в основании стержня болта (я использовал отверстие 3,5 мм, но начните с меньшего отверстия и расширьте его). Болт 8 мм трудно запустить, так как это круглая поверхность, и сверло соскальзывает.Чтобы остановить это, вы можете подпилить одну сторону болта, используя металлический напильник, чтобы получить плоскую поверхность, а затем просверлить.Вы также можете использовать пробойник, чтобы сделать углубление, в котором останется сверло.Поместите шайбу на болт. Затем кабель пропускается через это отверстие, через опорную стойку и обратно через отверстие. На болт надевается шайба, затем пружинная шайба, затем гайка. Затяните гайку, чтобы зажать кабель. Будьте немного осторожны с этим, так как я сломал кабель, зажимая его.

Дополнительный зажим стойки также используется для обеспечения жесткости рамы. Это, вероятно, необязательно, но при добавлении рама кажется более надежной.
Зажим стойки представляет собой небольшую угловую секцию (длиной 30 мм), которая крепится болтами к 600-мм основной стойке рамы «А» со стороны А.Это удерживает эту стойку на другой стойке рамы «А», когда подставка раскладывается. Его необходимо расстегнуть, чтобы сложить подставку.

Почти готово…
Теперь о зажиме рамы: это алюминиевый уголок, который надевается на раму велосипеда и крепится болтами к стойке велосипеда, чтобы удерживать раму на стойке и гарантировать, что гайка задней оси велосипеда не соскочит из держателя гайки.
Может потребоваться некоторая корректировка в зависимости от используемых велосипедов.

Длинный (100 мм) кровельный болт диаметром 6 мм используется для крепления зажима рамы к стойке.Следовательно, необходимо просверлить 6-миллиметровое отверстие в зажиме рамы и в верхней части 600-миллиметровой основной стойки А-рамы со стороны А. Кровельный болт удерживает их вместе. Используется барашковая гайка, чтобы ее можно было затянуть «в полевых условиях».

Подставка для велосипедов готова. Выпейте чашку чая и, возможно, печенье из бурбона…

Установка велосипеда на подставку:

Чтобы установить велосипед на подставку, вам понадобится гаечный ключ на 15 мм и два гаечных ключа на 10 мм. Сначала откройте подставку для велосипеда (1).Вставьте 6-миллиметровый болт и гайку, которые удерживают зажим стойки (2). Затяните это, чтобы сделать подставку жесткой.

Ослабьте 15-миллиметровую гайку задней оси велосипеда со стороны без шестерни (3). Опустите велосипед на подставку так, чтобы гайка со стороны шестерни вошла в секцию коробки держателя гайки (4). Лучше всего это делать под небольшим углом, а затем крутить велосипед, но найдите свою собственную технику. Другая сторона задней оси должна войти в прорезь, которую вы сделали.

Гайка должна находиться снаружи этого паза (5).Когда велосипед установлен на подставку, выровняйте его и затяните гайку (6). При первом использовании подставки вам, возможно, придется подпилить паз, чтобы велосипед стоял ровно и ощущался ровно.

Убедитесь, что гайка полностью затянута, чтобы велосипед ощущался прочным и прочным.

Затем установите зажим рамы (7) на заднюю раму велосипеда. Затяните барашковую гайку, чтобы удерживать велосипед в раме. Убедитесь, что гайка не выпадет из держателя гайки.
Убедитесь, что велосипед кажется прочным, поставив на него груз.

ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ: При снятии велосипеда с подставки всегда не забывайте снова затягивать гайку задней оси — вы не хотите, чтобы заднее колесо отвалилось, когда вы едете домой после соревнования с педальным приводом.

Генератор и электрооборудование:

Теперь у нас есть прочная подставка, на которой можно удерживать велосипед и позволять велосипедному колесу вращаться. Далее мы хотим получить немного энергии от прялки.

Основная идея состоит в том, чтобы заднее колесо вращало каток, подключенный к генератору.Мы пытаемся добиться относительно высокой скорости вращения (чтобы обеспечить достаточно высокое напряжение (от 12 до 24 В постоянного тока), поэтому у нас есть большое колесо, вращающее маленький ролик.

Сборка ролика: это, наверное, самая сложная часть без специального оборудования. Лучше всего иметь доступ к токарному станку по металлу и тому, кто умеет им пользоваться. Спросите друзей и семью. Свяжитесь с нами, если вам нужно сделать ролик, и, возможно, я смогу сделать его.

Превратите кусок алюминия в ролик диаметром 25 мм и длиной 70 мм.
Просверлите отверстие в конце ролика (диаметром 8,2 мм и глубиной 20 мм).
Просверлите и нарежьте отверстие диаметром 5 мм, чтобы закрепить ролик на генераторе.

Также ознакомьтесь с чертежами Magnificent Revolution, так как у них есть технические чертежи конструкции ролика.

Отрежьте кусок фанеры до нужного размера, чтобы он мог поместиться в зазор в раме. В случае это было около 150 мм х 150 мм. Просверлите отверстия для шарнира и для генератора. Генератор имеет резьбовые отверстия для болтов на 6 мм.Для шарнира также использовались болты на 6 мм.

Ролик необходимо надеть на заднее колесо велосипеда с достаточным усилием, чтобы обеспечить вращение генератора. Для этого используется некоторая форма резинки, которая удерживает генератор на колесе. В этом случае использовалась резинка для обруча для палатки, но также можно было использовать эластичные шнуры, которые могли бы быть более прочными.
Резинка должна зацепиться за что-нибудь. В этой конструкции добавляются дополнительные болты, на которые крепится резинка. Для этого потребовались два болта на подставке и два болта на куске дерева.Сделайте это с обеих сторон генератора.

Теперь посмотрим на электрику:

Диод останавливает работу генератора в качестве двигателя, если он подключен к аккумулятору. Диод должен быть рассчитан на максимальный ток и напряжение от генератора. Это примерно 20 А при максимальном напряжении 40 В постоянного тока. Мы пытаемся генерировать 12В. 20 А при 12 В соответствует примерно 240 Вт, типичный разумный велосипедист может поддерживать скорость от 50 до 100 Вт, поэтому это должно охватывать большинство ситуаций.

Многие диоды будут работать.Проверьте лист технических данных, чтобы убедиться, что он рассчитан на постоянный ток 20 А или более. Я использовал мостовой выпрямитель на 25 А, так как он был у меня в наличии. В этом случае подключите выход +ve генератора к соединению переменного тока на выпрямителе, а выходной провод +ve к соединению +ve на мостовом выпрямителе.
Некоторые диоды, которые подходят и их RS Заказать Номер:

Номер детали Текущий рейтинг RS код

GBPC2510A 25A 395-4297
BYSV32E 20A 485-4312

Диод будет иметь небольшое падение напряжения, поэтому при протекании тока в этом компоненте будет происходить некоторая потеря мощности (мощность = вольт x ампер).Его необходимо удалить, иначе диод перегреется. Требуется некоторая форма радиатора. Поскольку рама металлическая, я использовал раму в качестве большого радиатора с диодом, прикрученным к раме вместе с некоторым теплопроводным компаундом. Это должно предотвратить перегрев диода даже при протекании больших токов в течение длительного времени.

Предохранитель также может быть включен в выходной провод, особенно если используется батарея. Плавкий предохранитель на 20 А (автомобильный) подойдет.

Либо используйте лепестковые разъемы для подключения кабелей к диоду (если это форма соединения), либо припаяйте кабели к ножкам диода и используйте термоусадку поверх соединения (как это было сделано на велосипедном генераторе, показанном здесь).Ножки диода очень хрупкие, поэтому позаботьтесь о том, чтобы они были хорошо защищены.

Выходная мощность на этом этапе не регулируется и будет варьироваться в зависимости от скорости вращения генератора (т. е. зависит от вращения педалей гонщиком, передачи велосипеда и размера ролика). Требуется некоторая форма схемы регулирования, чтобы гарантировать, что напряжение не станет настолько высоким, что это может повредить любое подключенное оборудование.

Схемы регулирования напряжения будут рассмотрены в другом руководстве.Следите за обновлениями на сайте www.re-innovation.co.uk.

Развлекайтесь и думайте о новых и лучших способах ведения дел. Пожалуйста, свяжитесь с любыми идеями и проектами, чтобы это руководство могло быть обновлено.

Продолжайте крутить педали……

Генераторы, построенные по этим чертежам

Вот некоторые изображения и идеи от других людей, которые использовали эти планы (или части и идеи из планов) для создания своих собственных. Поступают отличные идеи по улучшению.

Этот дизайн разработан Робином Лавлейсом.В этой подставке используется древесина (2″ x 2″?) для основных стоек (более низкая воплощенная энергия), а затем угловой алюминий для основания. У него интересная регулируемая ручка для гайкодержателя, сделанная, кажется, из изогнутого стержня с резьбой.

Велосипедный педальный генератор Часто задаваемые вопросы Часто задаваемые вопросы

Если вы заинтересованы в покупке велосипеда генератор уже построен, то нажмите здесь

Допустим, я хочу включить Натриевая лампа высокого давления мощностью 400 Вт и оставлять ее включенной на 18 часов в день, как долго я должен был бы цикл для того, как я мог бы даже установить 400 Вт л.с. лампочку к этому и запасать энергию???

Первый шаг к найти ответ на свой вопрос стоит сделать некоторые предположения:

1- Предположим, вы хотите для питания вашей лампы для выращивания от 12 вольт батарея глубокого разряда.(Есть другие напряжения, которые вы можете выбрать, кроме 12 вольт).

2- Предположим, что вы собираюсь использовать инвертор переменного тока для преобразования 12 вольт напряжение аккумулятора к рабочему напряжению вашего Лампа для выращивания, которая, скорее всего, 110 В переменного тока.

 

Далее рассмотрим, как много ампер будет потребляться от 12-вольтовой батареи, когда лампа для выращивания работает через инвертор. Разделите 400 Вт на 12 вольт, и вы получите около 34. Ампер. Взрослый верхом на велосипедный генератор, который находится в хорошей форме, может выдать около 8 ампер постоянного тока. ток заряда.Взгляните на некоторые данные, которые я собрал здесь. Итак, исходя из этой информации, вам понадобится около 4 или 5 велосипедов. генераторы только для того, чтобы лампа для выращивания работала без батареек. Тот то есть 4 человека садятся на четыре велосипедных генератора, подключенных к сумматору. коробка, которая должна подавать в 12-вольтовый регулятор и в инвертор переменного тока. (см. ниже)

Проблема с этим Настройка заключается в том, что лампа зажжется только в том случае, если люди будут крутить педали. Итак, здесь мы вводим в решение батарею глубокого цикла 12 В. Основываясь на подсчетах, мы знаем, что для езды на велосипеде требуется около 4 взрослых. генераторы для питания лампы. Итак, у нас соотношение 4:1. Тот означает, что если человек выдает 100 Вт в течение одного часа при зарядке аккумулятор, то заряда аккумулятора хватит только на 15 минут. (Это при условии, что процесс зарядки эффективен на 100%, что не является случае, это действительно только около 70% эффективности).

Итак, если бы у человека было 5 Солнечные панели мощностью 100 Вт, которые он / она может подключить к комбайнерной коробке, затем обеспечит дополнительные 40 ампер зарядного тока примерно на 6 часов в день. Если человек едет на велосипеде-генераторе 2 часа и у него пять солнечных батарей подключены, то лампы для выращивания хватило бы примерно на (5x8x6 + 2×8)/34 = ~7,5 часов. но диаграмма, показанная выше, изменится, вместо регулятора у него был бы контроллер заряда. Дайте мне знать, если у вас есть какие-либо вопросы по этому поводу:  [email protected]

Для взрослого что будет оптимальные характеристики двигателя с постоянными магнитами, используемого в качестве генератора?

Первый шаг предположить, что взрослый, который тренируется 3 или более раз в неделю, может выложить около максимум 200 Вт энергии.Если вы хотите эксплуатировать генератор в диапазон выходного напряжения 12 В пост. тока, как в случае зарядки аккумуляторов 12 В пост. тока, затем ваш ток рассчитывается по формуле:

АМП = 200 Вт / 12 В (Ответ: 16А)

Итак, вам понадобится двигатель с постоянными магнитами, рассчитанный на напряжение от 12 до 24 В, 3 000 об/мин, и ~16А. Если вы хотите узнать о выборе этих параметр, затем нажмите здесь

 

Как включить питание телевизора или прибора с помощью педали?

Есть четыре различные конфигурации, которые могут это сделать.(1) Велогенератор с аккумулятором 12 В с внешний инвертор переменного тока, (2) велосипедный генератор с преобразователем или регулятором напряжения постоянного тока (3) Велосипедный генератор с Блок питания 12 В постоянного тока производства Duracell, Xantrex или Black & Decker, и это лишь некоторые из них. (4) Велосипедный генератор с однопроводным генератором GM и инвертором переменного тока.

 

Следующее Компоненты — это то, что вам нужно при использовании подхода Battery.

 

Следующее Компоненты составляют систему, в которой используется НЕ 12-вольтовая батарея, а DCDC. преобразователь или регулятор вместо этого.

  • Предохранитель 20 А с размер 12 AWG Многожильный провод  (ПОДОБНО ЭТОМУ)

  • Любой велосипед генератор с выходным напряжением от 0 до 60 В   (ПОДОБНО ЭТОМУ)

  • Преобразователь постоянного тока в постоянный или регулятор — выдает 14,4 В постоянного тока

  • Конденсатор жесткости звука 12 Вольт (ПОДОБНО ЭТОМУ)

  • Инвертор переменного тока 110 В (КАК ЭТОТ)

 

 

Следующее Компоненты составляют систему, в которой используется блок питания 12 В.

(ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ МЕТОД, САМЫЙ ПРОСТОЙ В РЕАЛИЗАЦИИ!)

 

 

Следующее Компоненты составляют систему, в которой используется автомобильный генератор на 14,8 В

.

(ТОЛЬКО НА 50 ПРИБОРЫ WATT — ЭФФЕКТИВНОСТЬ НЕ ВЫШЕ 50 ВАТТ!)

 

Где я могу получить бесплатные планы DIY для педального генератора для велосипеда?

Вы можете получить бесплатно планы по созданию собственного велосипедного генератора с педальным приводом по адресу:

.

http://pedalpowergenerator.ком

 

Какие самые популярные школьные занятия с педальными генераторами?

 

ОБУЧЕНИЕ ДЕТЕЙ, КАК ДЛЯ РАСЧЕТА МОЩНОСТИ С БАТАРЕЯМИ ГЛУБОКОГО ЦИКЛА И СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛЬЮ:

Дети школьного возраста получить реальный жизненный опыт, выполняя шаги этого бесплатного лабораторного эксперимента при расчете количества энергии, необходимой для просмотра фильма продолжительностью от 1 до 2 часов, и в выяснить, как долго продержится их батарея глубокого цикла во время этого фильма.Когда студенты понимают, что их «энергетического бюджета» недостаточно для покрытия фильма, они подсчитают, сколько дополнительной энергии нужно вложить в инвертор блок питания свинцово-кислотного аккумулятора, чтобы он работал достаточно долго, чтобы можно было смотреть весь фильм.

  • Нажмите ЗДЕСЬ для шагов о том, как сделать это весело время автономной работы экспериментальная лаборатория №1.

  • Нажмите ЗДЕСЬ , чтобы увидеть экспериментальную лабораторию № 2 в классе батареи / солнечной панели.

 

В мой опыт самое популярное мероприятие по созданию велосипедов для всех возрастов школьники или массовые мероприятия — это игра с плавающим мячом для пинг-понга, показанная здесь: http://www.youtube.com/watch?v=QM8W76nGc0o


Вторая по популярности гонка между двумя велогонщиками показана здесь: http://www.youtube.com/watch?v=kCFseR72SRw (требуется проектор и программное обеспечение для мощность монитора)


Третий лучший вариант — дать детям попробовать поиграть в видеоигру во время работы. Sony playstation 2 (PS2).(Видео доступно на запрос)


Следующей лучшей вещью является велосипед-блендер, на котором от 2 до 4 детей крутят педали в течение 2 минут, чтобы генерировать мощность, достаточную для работы блендера на 20 секунд. Дети могут съесть часть мороженое / фруктовый коктейль, который они делают. (Не легко подключить и настройка)

 

Далее: ГОНКА ПО ЛОПАНИЮ ШАРОВ. Каждый из двух велосипедов подключен к небольшому портативный воздушный компрессор. Баллон надевается на каждый воздушный компрессор, каждый человек соревнуются за то, чтобы их воздушный шар лопнул первым — вы можете участвовать в эстафете из 4 учеников (4 учащихся каждой команды).Все время гонки, вы можете показать силу «Ватт» на большом экране телевизора, или проекторе, или большом ваттметре

СЛЕДУЮЩАЯ ИДЕЯ: Смотреть видеодемонстрацию Здесь . Упражнение по сравнению лампочек. Посмотрите на картинку ниже. Этот интерактивный энергетический показ является образовательным, потому что люди ладят и физически понять разницу между мощностью 4 ламп накаливания использование ламп по сравнению с мощностью, потребляемой компактными люминесцентными и светодиодными лампами. Если вы заинтересованы в том, чтобы сделать этот дисплей самостоятельно или прочитать операционную ручной щелчок ЗДЕСЬ .

 

Это забавный дисплей работает от педали Power. Подростки и взрослые ЛЮБЯТ ЭТО. Это отличный обучающий инструмент. Коробка преобразует 12-вольтовую мощность педали в 110-вольтовую. переменного тока. Чтобы узнать больше и посмотреть демо-видео, нажмите ЗДЕСЬ .

 

 

 

ИДЕЯ ДЛЯ СЛЕДУЮЩЕЙ ШКОЛЫ: ВЕЛОСИПЕДА К СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ К ВЕТРОЭНЕРГИИ:

Если вы хотите узнать об этом увлекательном интерактивном школьном мероприятии, нажмите ЗДЕСЬ>

 

 

 

 

Каким методом лучше водить мой генератор? Ремень или ролик?

 

ВС.

В большинстве случаев эффективнее и тише.

 

ШУМ

В мой опыт использования ремня кажется намного тише, чем шинный каток комбинация. Тишина особенно важна, когда вы учите детей. в классе или пытаясь насладиться просмотром фильма при генерации педали питание вашего телевизора.

 

ЭФФЕКТИВНОСТЬ

БЫСТРЫЙ ОТВЕТ: способ ремня/шкива более эффективен, чем роликовый при более высоких мощность.Вскоре на этой странице будут опубликованы данные, показывающие Кривая эффективности для каждого типа генератора.

 

ДЛИННЫЙ ОТВЕТ:

Для теперь посчитайте, какое усилие требуется, чтобы протолкнуть палец в надутый шина около 3/8 дюйма. Этот размер называется шиной . «отклонение».  Прямо сейчас отправляйтесь в свой гараж и попробуйте свой велосипед. Вы заметите, что это трудно сделать. Когда вы катаетесь на роликовом генераторе и хотите выдать более 100 Ватт, тогда вам придется затянуть ролик, чтобы он прогибался примерно на 3/8 дюйма.

 

ДИСКУССИЯ ПО ФИЗИКЕ

Если ваша шина накачана до 50 фунтов на квадратный дюйм (PSI), и вы нажимаете на нее большим пальцем в шину 3/8″, тогда ямочка на резине, которую вы сделаете, будет иметь поверхность площадь около 1 квадратного дюйма. Формула для Работа = Сила X Расстояние . Таким образом, в этом случае каждый раз, когда вы нажимаете на него пальцем, он потребляет около 1/4 Вт электроэнергии. власть. Это складывается.

 

Если вы хотите выдать мощность более 100 Вт, тогда ваш ролик запустится проскальзывание, если прогиб шины составляет всего 1/8 дюйма.В В этот момент вы бы сказали себе: «Я чувствую, как велосипедное колесо проскальзывает, когда я ездить, мне нужно подтянуть ролик». Затем вы дотянетесь до ролик и используйте ручку, чтобы прижать ролик к колесу, пока ваша шина не показывает отклонение примерно на 3/8 дюйма. Каждый раз, когда заднее колесо велосипеда поворачивается, один оборот, ролик протолкнет резиновую часть шины только на 3/8 дюйма. как ваш палец сделал и многое другое!

 

ролик касается большой площади поперечного сечения вашей шины, так что это значительно площадь поверхности больше, чем упирается в нее большим пальцем.- ваш ролик толкает резина по всему сечению шины! Итак, вся эта работа пропадет! Это равносильно тому, что вы втыкаете палец в резина шины и выход из шины более 100 раз в секунду!! По мере того, как вы ускоряетесь, чтобы увеличить мощность, вы расходуете еще больше энергии каждую секунду, просто толкая шину внутрь и наружу на ролике.

 

БЕЗОПАСНОСТЬ

Один последнее соображение заключается в том, что метод ременного шкива или цепной передачи более опасно для малышей, чтобы получить их пальцы.Ролик самый безопасный. Хотя на велосипеде уже есть комбинация цепи и шестерни, что очень опасно для малышей. Так что вопрос, наверное, спорный.

 

Как мне определиться с номиналами напряжения/тока/мощности? для двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, который будет работать как педальный генератор?

При просмотре дробной мощности постоянного магнита постоянного тока (PM) двигателей, можно заметить, что их много. Номинальные напряжения варьируются от 12 В до 180 В постоянного тока. Текущие рейтинги также совсем немного различаются. Вот несколько ключевых моментов, которые следует учитывать при попытке выберите наилучшие значения напряжения/тока/мощности для используемого постоянного тока. на вашем самодельном педальном генераторе для велосипеда.

РАБОЧЕЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Вы должны решить, какое желаемое выходное напряжение от вашего велосипеда генератор должен быть. Предположим, вы собираетесь запустить его в области 12 вольт постоянного тока.Вы можете спросить, почему велогенератор рассчитан на 12 Вольт? ОКРУГ КОЛУМБИЯ? Поскольку 12 вольт постоянного тока распространены в Соединенных Штатах для питания Телевизор, Компьютер, Ноутбук, LCD, через инвертор. 12 В постоянного тока также в диапазоне, где вы сможете заряжать свинцово-кислотный цикл AGM Deep аккумулятор для системы резервного питания от альтернативной энергии для вашего дома.

МАКСИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ, НОМИНАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТИ

Следующим параметром, который необходимо определить, является желаемый максимально устойчивый выходная мощность вашего педального генератора.Обычно взрослый в отличной форме может достигать пиковой мощности от 300 до 400 Вт в коротких «спринтах» или рывках скорости. Также для долгой 60-минутной поездки на велосипеде человек в отличном форма может в среднем 100-150 Вт мощности. Так что в этом случае макс. мощность составит 400 Вт, а номинальная рабочая мощность составит 150 Вт. (Всегда исходите из наихудшего случая или более высокой оценки, чтобы снизить риск для человека или свойство).

РАСЧЕТ МАКС. И НОМИНАЛЬНОГО НОМИНАЛЬНОГО ТОКА

После того, как вы определились с напряжением и мощностью нашей системы велосипедного генератора, теперь вы можете рассчитать текущие требования вашего двигателя / генератора постоянного тока с постоянными магнитами. Рассмотрим формулу для Ватта:

Вольт X Ампер = Ватт Принимая это во внимание, вы можете решить для Ампер:    

Вт / Вольт = Ампер

Таким образом, используя предположения, сделанные выше,

Максимальный ток : 400 Вт / 12 В = 33,3 А

Номинальный рабочий ток составляет 150 Вт / 12 В = 12,2 А

Теперь, когда вы рассчитали текущие рейтинги, у вас есть определил наиболее важный параметр при выборе двигателя постоянного тока с постоянными магнитами для использовать в качестве генератора.Опасность выбора двигателя постоянного тока с постоянными магнитами, для меньшего тока, чем вы будете протекать через него, это приведет к перегреву как описано в этом разделе часто задаваемых вопросов — нажмите ЗДЕСЬ.

НОМИНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Предположим, вы выбираете между двумя двигателями постоянного тока с постоянными магнитами. eBay, который вы определили, будет выдерживать достаточный ток якоря, чтобы дать вам 150 Вт мощности педали со следующими параметрами:

  Напряжение Ампер

Мощность в л.с.

Стоимость

Сопротивление якоря
Двигатель А 180 DC 4.5 1/5 $90 40 Ом
Мотор В 12 DC 14 1/5 $90 0,85 Ом

Распространенным заблуждением является то, что вы должны купить ПМ двигатель, рассчитанный на то же напряжение, при котором вы хотите работать. Это ЛОЖЬ. Так какой из них лучший? Ответ заключается в зная три вещи:

  1. Рабочее напряжение вашей генераторной системы

  2. Средняя мощность, которую вы будете выдавать из своего велосипеда генератор

  3. И сколько оборотов в минуту (об/мин) можно раскрутить ПМ мотор-генератор на.

  4. Сопротивление якоря внутри двигателя.

На приведенной ниже диаграмме показаны теоретические данные, основанные на велосипеде. генератор вращается с фиксированной скоростью 2000 об/мин. Это не реальные данные от реальных двигателей только теоретические данные из программы под названием LabVIEW. Реальные данные будут опубликованы после получения результатов теста сделать в ближайшие пару месяцев.

Эти данные показывают вам теоретическую линию нагрузки или напряжение. падает, когда вы увеличиваете выходную мощность или «нагрузку» для вашего велосипеда DI генератор.Предположим, вы проводите эксперимент с двумя типами двигателей с постоянными магнитами. Эксперимент состоит в вращении педалей генератора с постоянной скоростью 2000 об/мин при подключении к пятнадцати 10-ваттным автомобильным фарам через индивидуальные переключатели.

Приведенные ниже данные показывают теоретическое выходное напряжение постоянного тока. Двигатель с постоянными магнитами, рассчитанный на 180 В (белая линия), и генератор постоянного тока с постоянными магнитами, рассчитанный на для 12 Вольт (красная линия), так как каждая из 15 теоретических фар автомобиля включенный. Когда фары не включены, двигатель с постоянными магнитами на 180 В постоянного тока выходное напряжение 36 В, что намного больше, чем 14 В магнитного двигателя с постоянными магнитами на 12 В постоянного тока. Однако примерно через 10 минут включается головной свет и мощность нагрузки достигает около 100 Вт, вы можете видеть, что двигатель постоянного тока на 12 В выдает больше напряжение, чем 180-вольтовый двигатель-генератор с постоянными магнитами. Некоторые люди называют этот тип графика нагрузки, потому что он показывает, как производительность изменяется в зависимости от «нагрузки». становится все тяжелее и тяжелее.

Таким образом, используя двигатель с постоянными магнитами, рассчитанный на 180 вольт при более легкие нагрузки мощности потребуют от вас меньшей скорости, чем другие мотор, но в то же время будет несколько сложнее крутить педали. обратное верно для более высоких мощностей, где двигатель постоянного тока 12 В с постоянными магнитами это лучший выбор для нагрузки более 100 Вт, потому что вы будете крутить педали на более низкой скорость, затем 180-вольтовый двигатель с постоянными магнитами.

Возможно, лучший способ взглянуть на это — посмотреть на сравнение график того, как быстро вам придется крутить педали для каждого двигателя с постоянными магнитами, чтобы поддерживать постоянное выходное напряжение 12 В при изменении мощности нагрузки от 0 до 150. На приведенном ниже графике показаны эти смоделированные данные.

Глядя на этот график, вы можете видеть, что практически нет Мощность нагрузки, вам придется крутить педали намного быстрее на 12-вольтовом двигателе с постоянными магнитами. чем на 180-вольтовом двигателе с постоянными магнитами.Но при ~ 30 Вт столы меняются. и оба двигателя велосипедных генераторов с постоянными магнитами будут иметь примерно одинаковую мощность при 1700 об/мин. Обратите внимание, что при нагрузке выше 30 Вт вам нужно будет крутить педали. быстрее с 180-вольтовым двигателем с постоянными магнитами.

Итак, еще раз вывод: двигатель с постоянными магнитами рассчитан на 180 вольт. Постоянный ток лучше подходит для небольших нагрузок, таких как 5-дюймовый телевизор, которым могут питаться дети. велосипед меньшего размера с использованием регулятора напряжения / контроллера заряда. Но для мощностных нагрузок в более высоком диапазоне рекомендуется двигатель с постоянными магнитами, рассчитанный на 12 Вольт. лучше.

 

 

Сколько денег я могу заработать на педальной мощности кВт-часов?

Предположим, что ваша энергетическая компания взимает с вас плату в размере 0,10 доллара США за кВт-час. Это означает, что запуск проектора мощностью 1000 Вт обойдется вам в 10 центов. в течение одного часа во время просмотра фильма в вашей гостиной.

Теперь предположим, что вы хотите запустить тот же кинопроектор с помощью педали велосипеда. генератор энергии. Вам понадобится 10 взрослых в хорошей форме.Каждый в среднем около 100 Вт. Итак, 10 человек одновременно крутят педали для час принесет в общей сложности 0,10 доллара (каждый из десяти байкеров может разделить деньги и уйти с копейки). Таким образом, в этом примере суть Вы можете зарабатывать около 0,01 доллара США в час, используя педальный генератор.

Теперь другой сценарий, если вы находитесь в стране третьего мира где нет инфраструктуры для подачи электроэнергии в ваш город. Предположим, это будет стоить более миллиона долларов, чтобы заплатить за линии электропередач и опоры для быть установлен вдоль пути, чтобы принести силу вашего города.Что бы кВт-час будет стоить тогда? Гораздо больше, чем 0,10 доллара за кВт-час !! Установка 1000 велосипедных генераторов обойдется в 50 000 долларов, что намного дешевле. чем заплатить более 1 миллиона долларов, чтобы провести линии электропередач.

Продолжая сценарий с маленькой деревней, вам нужно будет платить жителям деревни за то, чтобы они работали посменно, крутя педали на 1000 велосипедов. при подключении к батареям глубокого цикла). Это обеспечило бы людям много работы в деревне!

FYI- Солнечные панели будут стоить в 40 раз больше, чем велосипедные генераторы. реализовать.Частью этого рассуждения является то, что солнечные батареи не работают ночью. время, поэтому вам придется установить вдвое большую мощность, чем вам нужно настройка при использовании велосипедных генераторов.

Что произойдет, если я превышу номинальный ток двигателя постоянного тока с постоянными магнитами — генератора?

Если вы используете двигатель постоянного тока с постоянными магнитами в качестве генератора, то вам нужно быть осторожным, чтобы не превысить текущий рейтинг производителя для вашего двигатель, ЕСЛИ вы не поставите на него вентилятор.Это потому, что ток или «Ампер» Номинальная мощность двигателя с постоянными магнитами была рассчитана таким образом, чтобы вы могли эксплуатировать его при этом текущий уровень без поджаривания арматуры. Якорь имеет медную проволоку обмотки на нем, которые создают магнитное поле, которое давит на неподвижный магниты внутри корпуса двигателя с постоянными магнитами и заставляют вал двигателя вращаться. Неудачным побочным продуктом магнитного поля является значительное рассеивание тепла.

Глядя на изображение ниже, вы можете увидеть, как арматура Двигатель/генератор постоянного тока с постоянными магнитами нагревается при использовании.Ты можно увидеть, что медные провода вокруг якоря выглядят ярко желтый. (Для тех из вас, кто не смотрел фильм «Хищник», изображение выглядит таким образом, потому что тепловая температура инфракрасного ИК-изображения камера показывает вам горячее и холодное объекта, рисуя разные температуры как цвета). Чем ярче цвет, тем выше температура.

Имейте в виду, что большинство якорей двигателей могут работать при температуре до 100 градусов по Цельсию.Но имейте в виду, что если вы работаете в этом температуры или выше, вы почувствуете странный запах горящего электрического запах в комнате, как когда блендер становится слишком горячим.

В этом эксперименте на этот якорь было подано только 3 Вольта. который потреблял около 4 ампер. Используя формулу для мощности: Вольт X Ампер = Ватт можно сказать, что якорь рассеивал 12 Ватт мощности. После Через 10 минут он поднялся до температуры, показанной Маркером 1 выше, 73,3°C. Обратите внимание, что этот якорь не был установлен в корпусе двигателя, поэтому во время в этом тесте он не вращался в своем обычном магнитном поле, где он мог бы потреблял меньше тока и оставался холоднее без нагрузки.

ЭКСПЕРИМЕНТ 2:

Ниже вы можете увидеть информацию о тепловой температуре для теста, в котором двигатель с постоянными магнитами используется в качестве генератора, производящего 25 Ампер тока в течение 10 минут при вращении со скоростью 2100 об/мин. Обратите внимание, что в В этом случае к двигателю прикреплен вентилятор, поэтому Маркер 2 намного холоднее, чем маркер 3, потому что тепло отводится к задней части двигателя, когда холодный воздух поступает спереди.Обратите также внимание на маркер 1, который показывает вам температура арматуры составляет 84,3 градуса по Цельсию, что обожжет вам руку, если вы в состоянии связаться с ним.

Как измерить мощность, вырабатываемую велосипедом генератор?

 

Формула для мощность: МОЩНОСТЬ = НАПРЯЖЕНИЕ X АМП. Есть много видов власти метров там для измерения мощности. Ниже приведен график, показывающий мощность от Велогенератор с педальным приводом PPG-R75W-CC.Этот датчик и программное обеспечение доступен на http://watsview.com

Чтобы получить измерения мощности, вы должны научиться использовать один из трех основных методы измерения силы тока объясняются по адресу:

http://scienceshareware.com/how-to-measure-DC-current-with-a-dmm.htm

http://scienceshareware.com/how-to-measure-AC-DC-current-with-a-hall-effect-clamp-.htm

 

 

Могу ли я заряжать свинцово-кислотный / автомобильный аккумулятор глубокого цикла или AGM с помощью велосипеда? генератор?

 

Да, двигатель постоянного тока с постоянными магнитами, используемый в качестве педального генератора для велосипеда, может заряжать свинцово-кислотный аккумулятор глубокого цикла / автомобильный аккумулятор.

Данные, полученные с помощью программного обеспечения от http://wattsview.com  На этом графике показано аккумулятор заряжается в ампер-часах от 40-летнего случайного райдер, который тренируется 2-3 раза в неделю. зеленая линия тренда показывает, что после 20 минут тренировки, общее количество ампер-часов достигнуто 1.8   Для этого потребовался Duracell Блок питания от SOC (состояние заряда) от 10 % до 30 %, пока он был включен портативный компьютер регистратора данных, который потребляет 20 Вт.На этом ноутбуке работала WattsVIEW программное обеспечение, которое записало эти данные. Чтобы полностью зарядить Duracell Powerpack когда он мертв, вам нужно будет вставить где-то от 6 до 10 ампер-часов. В зависимости от того, как быстро вы едете.

Дополнительная информация о зарядке свинцово-кислотных аккумуляторов здесь.

А заряд Контроллер рекомендуется для зарядки свинцово-кислотных аккумуляторов, как показано на диаграмме ниже.

 

Один из более дешевых решений, которые вы можете попробовать, — это контроллер заряда NC25A.

 Если хотите к Узнайте больше об этом контроллере заряда, затем нажмите здесь.

 

 

Вот как можно рассчитать длину 110 Вольт переменного тока — 100-ваттная лампочка будет последний разряд одной полностью заряженной батареи емкостью 55 ампер-часов:

Если предположить, что КПД инвертора составляет 80 %, то общая мощность от батареи будет 120 Вт, что соответствует примерно 10 амперам. ток, идущий от аккумулятора.Ниже приведен разряд график характеристик для батареи Power Sonic 55 Amp Hour, которая сопоставима к батарее Power Star.

Глядя на график характеристик разряда ниже вы можете видеть, что нагрузка 9,5 ампер длится около 5 часов. Иметь ввиду что вы никогда не хотели бы, чтобы ваша батарея разряжалась ниже половины своей емкости потому что это сократит срок службы вашей батареи. Итак, финал Ответьте на вопрос, как долго проработает 100-ваттная лампочка на батарее емкостью 55 ампер-часов. будет около 2.5 часов (что оставило бы вашу батарею наполовину заряженной после прошло 2,5 часа).

Если вы покупаете 4 батареи глубокого цикла емкостью 55 ампер-часов, то батарея жизнь должна быть немного лучше, чем 4x, поэтому 100-ваттная лампочка может работать ~25 часов до полной разрядки всех 4 батарей. Если бы вы защищали ваши батареи с LVD (отключение низкого напряжения) при уровне заряда 50%, тогда 100-ваттная лампочка проработает примерно вдвое меньше времени, чем было бы около ~12 часов.

 

 

 

 

Вы можете увидеть гораздо больше информации о звуке сопоставимой мощности. Аккумулятор на 55 ампер-часов по этому URL:

http://www.power-sonic.com/site/doc/prod/116.pdf

 

 

Насколько эффективно человеческое тело вырабатывает энергию на велосипедный генератор?

Обычно средний человек может работать с эффективностью около 25%.Это означает, что для на каждый ватт, произведенный велосипедным генератором, человек, крутящий педали, выдает 4 Вт. Поэтому, если вы крутите педали, чтобы обеспечить портативный компьютер на 80 Вт, ваше тело на самом деле работает на 240 Вт.

 

Что означает обозначение батареи в AH или «Ампер-час»?

номинал батареи в ампер-часах (также известный как «AH») – ​​это показатель того, сколько ампер аккумулятор может обеспечить в течение определенного периода времени.Он рассчитывается с использованием формула Ампер X часов. Например, в идеальном мире это Рейтинг будет означать, что если у вас есть 12-вольтовая батарея емкостью 33 Ач, вы сможете подавать из него 33 ампера (~ 412 Вт) в течение 1 часа или 16,5 ампер (~ 206 Вт) в течение 2 часа или 8,25 ампер (~100 Вт) в течение 4 часов и т. д.  

 

К сожалению, мы живем не в идеальном мире, поэтому приведенные выше значения не на месте. Выяснилось, что у вашей батареи больше емкость в ампер-часах. когда вы используете его на более низких уровнях мощности и силы тока.Таким образом, значения выше только очень грубые рекомендации. Каждый производитель может по-разному рассчитывают ампер-часы, то есть они могут манипулировать тестом, чтобы получить очень высокий рейтинг в ампер-часах, который может ввести в заблуждение таких людей, как вы и меня. Один общий рейтинг ампер-часов основан на использовании 20-часового времени. период, когда в начале теста батарея заряжена на 100%, имея напряжением 12,8 В и в конце теста он будет заряжен на 0% с напряжение ок.10.5. Цель этого теста состоит в том, чтобы найти максимальное количество тока, которое аккумулятор может отдать равномерно в течение всего периода тест.

 

 Если батарея успешно обеспечила 1 ампер тока (что составляет около 12 Вт мощность) в течение всего 20-часового периода, затем номинальное значение ампер-часа для батареи. будет 1Amp X 20 часов = 20AH.

 

Сейчас если бы вы взяли ту же батарею, что и выше, и провели тест Amp Hour в течение 10 часов результаты не будут такими, какие мы с вами хотели бы сначала предположим, что мы бы просто удвоили ток, так как мы сократили время теста AH в половина получает значение 2 Ампер.Это так не работает. Помните, что рейтинг AH становится все меньше и меньше по мере того, как вы подключите аккумулятор к вещам, которые требуют все больше и больше энергии. Таким образом, нахождение максимального тока для зарядка аккумулятора со 100 % до 0 % за 10 часов может быть 1,7 Ампер. Это дало бы нам другой рейтинг ампер-часа, чем первый. один выше:

1,7 Ампер x 10 часов = номинальная мощность 17 Ач. Он изменился на 3 ампер-часа!

 

А Хороший производитель аккумуляторов предоставит вам кривую ампер-часа, как показано ниже. Power Sonic, который описывает производительность батареи глубокого цикла емкостью 33 ампер-часа. Он показывает, как скорость разряда изменяется в зависимости от количества ампер батареи. гаснет до полной разрядки. Пауэрстар имеет поддельную версию этой же батареи с аналогичными характеристиками примерно за 60 долларов.

 

Это диаграмма показывает, что если вы питаете что-то от батареи, которая потребляет 750 Вт или около 66 ампер (750 Вт / 12 В = 66 ампер), тогда эта батарея будет мертва примерно через 12 минут. Наоборот, это также показывает вам, что если вы питать то, что требует всего 20 Вт мощности или 1.65 ампер, ваш батарея разрядится после 20 часов работы. Это разница более 19 часы!!

 

Проблема в том, что многие производители аккумуляторов не принимают пора опубликовать такую ​​фантастическую кривую данных. Они просто дают вам ОДИН НАВЕДИТЕ на эту кривую и ожидайте, что вы выведете остальную информацию! Ну и шутка!

 

Что такое СОК? (Статус зарядки)

СОК обозначает состояние заряда и показывает, какой процент заряда вашей батареи заряжен.Например, если у вас есть полностью заряженный аккумулятор емкостью 33 ампер-часа, то его состояние заряда равно 100%. Если вы хотите использовать аккумулятор в течение 1 час питания 100-ваттной лампочки через инвертор переменного тока, то это займет уровень заряда до 74%. (для лампочки мощностью 100 Вт потребуется около 9 ампер от вашей батареи, поэтому вы должны вычесть 33 Ач — 9 Ач = 24 Ач, оставшихся в аккумуляторе. батарея. 24/33 = ~74%)

 

Как преобразовать ватты в сожженные калории?

Сначала имейте в виду что ватты и калории — это две разные единицы измерения, которые не могут быть непосредственно конвертируется туда и обратно.Однако если вы используете ватт-часы вместо просто «Ватт» у вас есть способ конвертировать в калории. Здесь шаги:

  1. Перевести единицы: Ватт-часы в Ватт-Секунды (Джоули)

  2. Затем переведите джоули в Калорий

  3. Затем отрегулируйте Калории с КПД человеческого организма

Итак, для этого примера давайте предположим, что вы обеспечиваете мощность педали для телевизора мощностью 100 Вт в течение одного часа. Поскольку один джоуль равен одной ватте X секунд, вы выполняете размерный анализ. и получите:

 

100Вт-часов Х (3600 секунд / 1 час) = 360 000 Дж

 

Теперь используйте коэффициент пересчета: 1 кал = 4,184 Дж для преобразования Джоулей в Калории

 

360 000 Дж / 4,184 = 86 042

калорий

 

Когда вы смотрите на этикетка печенья Oreo или других продуктов питания в магазине, термин «калории» реально (кили-калории).Таким образом, вы делите на 1000, чтобы получить 86 калорий.

 

Предполагая, что ваш body эффективен примерно на 25% при езде на велосипеде, который вы делите на 0,25:

 

сожженных калорий запуск телевизора мощностью 100 Вт в течение 1 часа =  86 / 0,25 = 91 187 344 , что составляет примерно эквивалентно одному куску ПИЦЦЫ!

 

Вот график преобразования, показывающий ватт-часы в калории:

 

Зачем использовать постоянный магнитный двигатель постоянного тока в качестве генератора?

Причина номер один – стоимость.Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами легко доступны на веб-сайтах излишков, в комиссионных магазинах, на гаражных распродажах и в старых магазинах. легковые автомобили. Интересная вещь об использовании этих двигателей заключается в том, что большинство из них создать напряжение постоянного тока, которое можно легко подать в инвертор переменного тока, чтобы вы могли включить питание ваш телевизор или компьютер с ним. Посмотрите это видео, чтобы узнать больше по этой теме:

 

Сколько ватт может обычный человек выводить из себя?

Этот график показывает вам сколько энергии вырабатывал 40 летний казуал райдер, который тренируется 2-3 раза в неделю.я знаю его хорошо. Ты увидите, что пиковая мощность составляет около 160 Вт. выходной мощности. Вы также заметите, что многие раз тренд ватт достигает нулевого уровня. Это связано с тем, что встроенный контроллер заряда имеет включил и защитил блок питания Duracell от получение слишком большого тока, который является гарантией для небольшой аккумулятор на 28 ампер-часов. Эти данные были получены с помощью датчик и программное обеспечение от http://wattsview.com

Вот выходная мощность стол для разной силы человека генераторы, которые вы можете посмотреть на основе некоторые приближения.

Сколько вольт & Ампер может поставить обычный человек?

Ваш диапазон выходного напряжения зависит от того, что тип генератора, который вы используете. Например, если вы выберете постоянное напряжение 24 Вольта. магнитный двигатель для привода заднего колеса велосипеда. Вы могли бы получить диапазон напряжения от 0 до 50 вольт постоянного тока.

 

Данные, полученные с помощью программного обеспечения от http://ваттсвью.com  На этом графике показано напряжение и ток на протяжении 20-минутного велосипеда период тренировки генератора с использованием PPG-R75W система генератора велосипеда с педальным питанием продана здесь. Белый линия тренда показывает напряжение батареи блок питания Duracell. Когда генератор не работает, вы увидите что батарея Duracell около 12,2 Вольт постоянного тока. Вы также можете видеть, что встроенный контроллер заряда батареи держит максимальное напряжение на аккумуляторе около 14,5 Диапазон вольт постоянного тока.Это здоровый уровень напряжения / тока до лучшего зарядите блок питания свинцово-кислотного аккумулятора AGM. Красная линия тренда показывает, сколько тока протекало от велосипедного генератора до блока питания Duracell. Нажмите на график Ампер-час, чтобы увидеть общее количество ампер-часов.

 

 

Зачем запускать свою силу инвертор переменного тока?

Инверторы переменного тока имеют встроенный вход напряжения защита, обеспечивающая безопасную работу устройства с питанием от сети переменного тока. Допустим, вы пытаетесь запустить 12-вольтовый телевизор, который поставляется с адаптером переменного тока. У вас было бы два способа питания этого телевизора с помощью велосипеда с педалями постоянного тока. генератор.

Первый Вы можете подключить свой велосипедный генератор с педальным питанием напрямую к 12 В. Телевидение ТВ. Проблема в том, что ваш телевизор может взорваться дымом, если вы подайте на него 10 вольт или 14 вольт. Так что было бы очень трудно дать 12VDC TV Именно то, что нужно.

Это Было бы намного безопаснее для вас подавать питание от велосипедного генератора на телевизор через инвертор переменного тока, как показано здесь потому что, как только ваш велосипедный генератор не обеспечивает 12 В, инвертор переменного тока подаст сигнал тревоги, и вы будете знать, что вам нужно крутить педали быстрее или медленнее, потому что вы крутите педали слишком быстро.

Как я могу хранить энергию что я произвожу?

Если вы хотите сохранить энергию, которую вы произвести самый простой и эффективный способ — использовать автомобильный аккумулятор или даже более дешевый автомобильный аккумулятор, который стоит 17 долларов в местном магазине Walmart. Этот аккумулятор будет хранить невероятно большое количество энергии. Если вы настроите Светодиодное освещение для вашего дома — вы можете работать от батареи 12В. Или если вы хотите питать свой компьютер от автомобильного аккумулятора 12 В, вы можете подключить его к Инвертор переменного тока, который преобразует 12 вольт постоянного тока в 110 вольт переменного тока.

Как Я выбираю размер моих предохранителей и провода для электрической системы моего генератора?

Позвольте мне сначала сказать стандартный материал об отказе от ответственности, который вы ответственность за соблюдение электрических правил, установленных в вашей части Мир. В США вы должны соблюдать национальные электротехнические правила. (НЭК). Следует обратить внимание на статьи 310, 392, 400-5 (гибкие шнуры) и 501-4 Опасные зоны класса I, II и III, разделов 1 и 2. Не забудьте использовать «Поправочные коэффициенты силы тока», когда температура окружающей среды отличается от указанных в таблицах. Кроме того, снижение номинальных характеристик требуется, когда использование более трех проводников в кабелепроводе или кабеле. Вам нужно иметь сертифицированный электрик или автомеханик осмотрит вашу проводку, чтобы убедиться ты не сделал ничего опасного.

При этом типичный человек, производящий мощность на 12 вольт даст максимальный ток около 10 ампер.Это рассчитано, исходя из случая, когда здоровый взрослый человек может потреблять в среднем 120 Вт. в течение 10 минут. Используя формулу Ватты = Вольты X Ампер, вы можно решить для Ампер = Вт / Вольт = 10 Ампер. Теперь вдвое это значение, чтобы убедиться, что вы выбрали безопасный предел тока. Когда Вы ищете требования к размеру провода для 20 ампер на открытом воздухе при 60 градусах C вы заметите, что провод размером 12 AWG хорошо подходит для этого номинала. Не рискуйте, заплатите еще 5 долларов проводом и получите то, что не нагревается. когда вы подаете ток через него от вашего велосипедного генератора.

Ваш предохранитель должен иметь тот же рейтинг, что и ваш провод. Вы можете купить онлайн держатели предохранителей в местном магазине автомобильных запчастей. Они дешевые! Вот еще несколько очень консервативных текущих рейтингов, которые используются для очень конфиденциальные места, например, когда ваш провод находится внутри металлической трубы и нет свободного воздуха для охлаждения проволоки. Лучше всего планировать на неожиданно и выберите размер провода на один или два размера больше, чем вам действительно нужно, и выберите размер предохранителя как можно меньшего размера, чтобы вы не перегорели.Это вопрос жизни и смерти — может начаться пожар и сжечь ваш дом.

ПРИМЕЧАНИЕ. Калибр американского калибра проводов система нелогична! Вы можете подумать, что больший размер лучше для проведения большего тока, но вы ошибаетесь! Это наоборот.

Манометр

 Ампер
6  65
8 40
10 30
12 20
14  15

Генераторы для велосипедного освещения

Генераторы для велосипедного освещения

Сообщения о закрытии этого веб-сайта сильно преувеличены! Мы в ШелдонБрауне.com благодарим Harris Cyclery за многолетнюю поддержку. Harris Cyclery закрылась, но мы продолжаем работать. Продолжайте посещать сайт для получения новых и обновленных статей, а также новостей о возможных новых связях.



Если вы заинтересованы в размещении рекламы на этом сайте, перейдите на сайт SheldonBrown Ads.

Генераторы для велосипедного освещения

Почему Генератор?

Приятно иметь фары на вашем велосипеде, которые постоянно прикреплены и готовы к работе по щелчку выключателя, как и фары на вашем автомобиле.Добро пожаловать в мир велосипедных генераторов (иногда называемых «динамо»).

Бэби-бумеры могут помнить генератор как неуклюжее, скулящее устройство, катящееся по покрышке. Свет мерцал и был тусклым на низких скоростях, лампочка перегорала, если вы ехали слишком быстро, и это вызывало заметное сопротивление при каждом включении. Потом в один прекрасный день вообще перестал работать.

Но современные генераторы механически и электрически превосходят старые генераторы. Они производят одинаковое количество энергии, но электронная регулировка мощности наряду с огромными достижениями в области светодиодных технологий и оптики фар обеспечивают гораздо лучший свет на всех скоростях, даже при остановке.Даже соревнующиеся велосипедисты на выносливость используют современные генераторы и светодиодные фары, преодолевая многосоткилометровые гонки днем ​​и ночью.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

Не требует обслуживания и всегда готов к работе . Хотите продлить вечернюю поездку? Путешествуете и не можете зарядить фонари? Или просто не хотите возиться с зарядкой аккумулятора, заменой аккумулятора или забыванием взять с собой налобный фонарь? Без проблем.

Защита от кражи.  Генераторы и их фары крепятся болтами к велосипеду, но любой проходящий мимо вор может отсоединить аккумуляторные фонари. При необходимости застежки с защитой от кражи могут повысить безопасность. Нет необходимости снимать фары и брать их с собой, когда вы паркуете велосипед.

Экологически чистый.   Никаких отходов аккумуляторов, никаких опасных материалов.

Больше электрической надежности.   Электрические соединения генератора обычно постоянные.Аккумуляторные фонари, как правило, страдают от проблем с плохим соединением, особенно с внутренними контактами батареи или внешними шнурами, которые часто подключаются и отключаются.

Повышенная механическая надежность. Многие аккумуляторные фонари сравнительно непрочные, часто удерживаются вместе пластиковыми защелками и крепятся к рулю, поэтому их легко сбить рукой или коленом. Нередки случаи, когда детали смещаются при ударе о кочку. Генераторные фонари обычно более прочные.

Повышенная надежность системы.   Наиболее распространенной причиной отказа аккумуляторных фонарей является недостаточная емкость батареи: либо разряжены одноразовые элементы, либо незаряженные аккумуляторы. Кроме того, аккумуляторные батареи с годами дают меньше номинальной емкости, что иногда удивляет владельцев во время длительных поездок. Генераторы просто продолжают работать.

Недостатки:

Труднее найти.   В настоящее время генераторы и их фары менее распространены, чем аккумуляторные фонари в американских веломагазинах.Часто приходится покупать их онлайн. Тем не менее, Harris Cyclery предлагает широкий выбор:

.

Системы освещения в продаже в Harris Cyclery

Более сложная установка.   Бутылочные и роликовые генераторы (см. ниже) должны быть правильно выровнены с шиной, чтобы свести к минимуму сопротивление. Генератор ступиц требует, чтобы кто-то встроил его в колесо. Фары должны быть закреплены болтами. Проводка должна быть правильно установлена. Многие агрегаты могут столкнуться с трудностями при использовании вилок из углеродного волокна.В общем, необходимы некоторые механические навыки и немного навыков в электрике, хотя после правильной установки системы возникает мало проблем.

Перетащите.   Эта проблема незначительна и часто преувеличивается. Крис Джуден, технический редактор Британского туристического клуба велосипедистов, отметил, что современные генераторы создают сопротивление, эквивалентное подъему менее 20 футов на милю, а лучшие — менее шести футов на милю. Тем не менее, некоторым может показаться, что это важно.(Один непреднамеренный тест — генератор, который случайно наткнулся во время тура — доказал мне, что сопротивление едва снизило мою скорость на плоской поверхности с 20 миль в час до 19 миль в час.)

Уменьшить максимальную мощность.   Типичные генераторы рассчитаны на три ватта, хотя для некоторых возможна мощность в шесть ватт. Аккумуляторные фонари могут потреблять до 20 Вт. Тем не менее, современные светодиоды и тщательная оптическая конструкция сделали три ватта пригодными для любой разумной дорожной езды. Горные байкеры, вероятно, всегда будут использовать аккумуляторные фонари.

Шум.   Генераторы бутылок могут издавать слышимый визг в месте контакта с шиной. Другие типы молчат или почти молчат.

Скольжение. Генераторы каретки могут проскальзывать, если грязь покрывает протектор шины. Бутылочные генераторы могут буксовать в сильный дождь или снег, если не используются специальные ведущие колеса. Генераторы-концентраторы невосприимчивы к этой проблеме.

Трудно пересаживаться с велосипеда на велосипед: Как правило, вам понадобится одна генераторная установка для каждого велосипеда, на котором вы планируете ездить ночью, или, по крайней мере, для каждого переднего колеса.

Перегорели лампы, не горят при остановке.   Это проблемы из (буквально) туманного прошлого. Современные лампы имеют лучшую электрическую регулировку, их светодиоды работают почти вечно, а встроенный накопитель энергии конденсатора поддерживает свет, когда велосипед останавливается. Если вы не готовы покупать новый генератор, вы можете избежать этих проблем с новой лампой. Многие новые лампы будут нормально работать даже с низкой выходной мощностью старого Dynohub от Sturmey-Archer.

Стоимость .Современная генераторная система обычно стоит в два раза дороже, чем аккумуляторная система с сопоставимой мощностью.

Генератор или батарея? Резюме:

Генераторы, скорее всего, пригодятся велосипедистам, которые не могут точно сказать, как долго они будут ехать после наступления темноты, тем, кто путешествует на велосипеде, или тем, кто путешествует другим способом с велосипедом, например, путешествуя поездом, а затем передвигаясь на велосипеде. внутри городов. Спортивные велосипедисты могут добиться большего успеха с фонарями на батарейках, хотя один опрос участников на 750 миль Париж-Брест-Париж показал, что те, кто использовал фонари от генератора, были гораздо более удовлетворены, чем пользователи фонарей на батарейках.Горные байкеры почти всегда предпочитают аккумуляторные фонари.

Как они работают?

Велосипедный генератор имеет катушку стационарного провода, которая соединяется с фарой, а иногда и с задним фонарем. Постоянные магниты вращаются либо с помощью ролика, контактирующего с велосипедной шиной, либо потому, что магниты прикреплены к вращающимся частям ступицы велосипеда. Когда магнитное поле движется в присутствии электрического проводника ( например, катушка провода), в проводе создается напряжение (электрический эквивалент давления в трубе).Если провод подключен к правильно выбранной электрической нагрузке (например, к лампочке или светодиоду), генерируется ток (эквивалент потока в трубе) и излучается свет.

Чем быстрее вращение, тем больше мощности выдает генератор. Раньше это было проблемой для обычных лампочек, которые иногда перегорали на высокой скорости. Но улучшения в электронном регулировании мощности решили проблему.

Типы генераторов

Существует три распространенных конструкции для создания магнитного вращения для выработки электроэнергии.Каждая конструкция генератора имеет определенные преимущества и недостатки.

Генераторы бутылок:

Они были наиболее распространенным типом на протяжении многих лет. Корпус генератора имеет форму бутылки, а ведущее колесо образует крышку бутылки. Ведущее колесо опирается на боковину шины (иногда на специальную «гусеницу привода генератора») и раскручивает главный вал генератора. Внутри корпуса вал вращает магниты. Изображение современного генератора Busch & Müller с приводом от шин.

Преимущества: Это наименее дорогая конструкция. Б/у можно найти бесплатно. Они маленькие и мало весят. Их можно установить как на переднее, так и на заднее колесо. Чтобы выключить генератор, вы поворачиваете его, чтобы он не касался шины, поэтому сопротивление генератора, когда он не используется, равно нулю.

Недостатки: Обычно они имеют большее сопротивление, чем другие конструкции. Они склонны скользить в сильный дождь или снег. Обычно есть шум. Износ боковины шины может быть проблемой для легких шин.Генератор и его крепление должны быть тщательно выровнены с велосипедным колесом, чтобы свести к минимуму сопротивление и износ. Если колесо сильно отклоняется от истинного положения, в этот момент генератор может пробуксовывать. Кронштейны обычно крепятся к вилке или раме, и это может быть нецелесообразно с углеродным волокном. Генератор и монтажные хомуты хорошо видны, и некоторые возражают против внешнего вида.

Роликовые (или нижний кронштейн) генераторы :

Эти необычные узлы обычно устанавливаются между шатунами и задним колесом под велосипедом.Ролик касается центра протектора, а не боковины шины. Их больше не производят, но вы можете найти их как новые из старых запасов или немного бывшие в употреблении.

Преимущества: Маленькие и почти незаметные на велосипеде. Более защищенное положение, что может быть особенно ценно для некоторых складных велосипедов. Нулевое сопротивление в выключенном состоянии. Контакт с протектором шины предотвращает проблемы износа шины. Ролики большего размера создают несколько меньшее сопротивление, чем бутылочные генераторы. Тише, чем бутылочные генераторы. Недостатки: Гораздо больше склонность к скольжению в грязи или снегу. Если на катке скапливается липкая дорожная смола (и т. п.), это может вызвать вибрацию. Износ роликов и подшипников ускоряется дорожной грязью. Трудно включить или выключить без демонтажа. Установка может быть затруднена на рамах с тесным пространством возле каретки. Не совместим с подставкой на нижнем кронштейне.

Втулочные генераторы:

Заменяют обычную переднюю (или редко заднюю) ступицу.Они устанавливаются при сборке или восстановлении колеса, если только оно не куплено как часть колеса. Большинство из них не имеют посторонних движущихся частей, хотя очень немногие имеют муфты включения-выключения, чтобы еще больше снизить сопротивление. Втулочные блоки обычно считаются лучшими генераторами для велосипедов и быстро завоевывают долю рынка, особенно в качестве оригинального оборудования для европейских универсальных велосипедов, поскольку это позволяет избежать затрат на (восстановление) колеса.

Первоначальным ступичным генератором был Sturmey-Archer Dynohub, выпускавшийся с 1936 по 1984 год.Sturmey-Archer (сейчас Тайвань) представила новые модели Dynohub с 2010 года. Наша статья о Dynohub также содержит информацию, полезную для других генераторов втулок.

Самые модные и дорогие втулочные генераторы производятся компанией Wilfried Schmidt Maschinenbau в Германии и продаются как втулочные динамо-машины Schmidt или SON. Они имеют специальную функцию, которая защищает их от конденсации влаги внутри. Модели изготавливаются для разных расстояний дропаутов и размеров колес.

Преимущества: Это самые эффективные и самые надежные велосипедные генераторы с наименьшим сопротивлением при включении.Нет возможности поскользнуться. Очень незаметен на велосипеде, поэтому защищен от кражи. Самый простой генератор для переноса с велосипеда на велосипед: просто поменяйте колеса, при условии, что размеры колес одинаковы.

Недостатки: Самый дорогой тип генератора, особенно для вторичного рынка. Они требуют изготовления колеса, которое большинство велосипедистов доверит только веломагазину. Есть некоторое сопротивление даже в выключенном состоянии, хотя у лучших моделей оно незначительно. В отличие от других генераторов, для велосипедов с маленькими колесами может потребоваться ступица другой модели, поскольку скорость вращения колеса отличается.(Скорость протектора шины не зависит от размера колеса, так что это не проблема для бутылочных или роликовых блоков.) Некоторые ступичные блоки производят очень небольшую вибрацию руля на определенных скоростях. Некоторое мерцание фар может быть заметно на сверхмалой скорости (пешком), но на самом деле это преимущество, потому что производится больше света, чем если бы выходная мощность была постоянной.

Установка и электромонтаж генераторов

Как отмечалось выше, установка любого генератора и его фары требует большего механического мастерства, чем установка накладного аккумуляторного фонаря.Немного знаний в области электрики тоже не помешает. Вот несколько советов и соображений.

Крепления должны быть очень прочными для бутылок и роликов. Хорошей идеей будет Loctite или другие фиксаторы резьбы. Блоки бутылок должны устанавливаться перед, а не позади лезвия вилки или нижнего перья, чтобы избежать заклинивания спиц.

Блоки для бутылей бывают право- и левосторонними.  Правильный выбор обеспечивает правильное качание устройства в контакте с шиной и/или отсутствие чрезмерного сопротивления. Генератор должен находиться впереди вилки или перья сиденья, чтобы при ослаблении он не заклинил колесо.

Двойной провод для всех генераторов.   Электричество всегда требует проводящего пути (провода) к свету и обратного пути к генератору для замыкания цепи. Многие старые генераторы бутылок использовали металл велосипедной рамы в качестве обратного пути, а заостренный винт вонзался в краску, чтобы врезаться в металлическую раму велосипеда. Это было частым источником неприятностей. гораздо лучше проложить два провода, один из которых будет «горячим», а другой — «землей». (Генераторы-концентраторы поставляются с двойными проводами.) Двухжильный почтовый шнур отлично подходит для проводов генератора. Вилка или рама из углеродного волокна не проводят электричество, поэтому двойная проводка абсолютно необходима.

Не перепутайте два провода!   Некоторые люди используют двойной провод, как указано выше, но соединяют «горячий» провод с землей. Все будет хорошо, но света не будет! Обратите особое внимание на два разных цвета ваших проводов и на то, где каждый из них подключен.

Контролируй свои провода.  Перед установкой выпрямите их (без перегибов и изгибов) и проложите их по аккуратной линии, возможно, вдоль задней кромки вилки или по тросам тормоза или переключения передач. Используйте стяжки, чтобы прикрепить их к раме или привязать к корпусам кабелей. Оставьте достаточный зазор в нужном месте, чтобы вилы могли поворачиваться. На приведенном ниже рисунке показано подключение генератора Shimano.


Генераторам-концентраторам нужен переключатель.   Поскольку магниты всегда вращаются вместе со ступицей, фары с ступичным генератором обычно имеют выключатель. Если вы хотите использовать невыключаемую фару, вы можете либо добавить переключатель в цепь, либо всегда ездить с включенным светом — дневные ходовые огни. Бутылки и ролики не нуждаются в переключателе.

Бутылки и ролики требуют тщательного выравнивания. Роликовые генераторы должны быть точно параллельны колесу велосипеда, но это часто гарантируется рамой велосипеда и креплением генератора.Ось вращения бутылочного генератора должна пересекаться с осью вращения велосипедного колеса. Это требует тщательного выравнивания.

Кроме того, каток не должен скользить по той части боковины шины, которая имеет выступы, например, вдавленные буквы. Некоторые шины имеют «следы генератора [или динамо]» на боковинах, гладкие следы, за исключением мелкого протектора. Некоторые генераторы бутылок имеют резиновые ролики, которые могут перемещаться по тормозной поверхности обода. Они очень тихие и менее подвержены скольжению.

Дополнительные соединения. Генератор также можно использовать для зарядки лампы для ночного использования во время велосипедного похода, мобильного телефона или устройства GPS — подробнее об этом читайте в нашей статье Езда с RidewthGPS.

Как насчет углеродного волокна?   Популярность пластиковых велосипедов особенно усложнила установку бутылочных генераторов. Крепление к вилке или перьям из углеродного волокна рекомендуется редко. Могут потребоваться специальные кронштейны, если проект действительно возможен. Генераторы-концентраторы избегают этой проблемы; и, как правило, если вы можете позволить себе раму из углеродного волокна, вы можете позволить себе ступичный генератор!

Подумайте о положении фары.   Фары на руле довольно популярны, но есть варианты и получше. Установка фары на высоте от 25 до 30 дюймов над землей — на вершине вилки или на передней стойке — позволяет лучу скользить по дороге так же, как луч автомобильной фары. Выбоины лучше видны темными пятнами, камни и неровности видны ярко, а блики в глазах меньше, когда идет дождь или снег. Также меньше проводов, за которые можно случайно зацепиться, меньше помех сумкам на руле или накидке от дождя, а на руле больше места для циклометра, GPS, компаса и звонка Микки Мауса! Некоторые фары имеют лучшую диаграмму направленности, чем другие, поэтому ознакомьтесь также с нашей статьей о выборе фар.

Свет и оптика

Велосипедное освещение прошло долгий путь благодаря усовершенствованию конструкции ламп. В 1970-х годах в велосипедных фарах — будь то генератор или батарея — использовались простые лампы накаливания, которые никогда не были очень яркими и со временем становились тусклее. Эти огни были в лучшем случае маргинальными, возможно, действительно подходящими только как «видимые» огни для использования на хорошо освещенных городских улицах.

Галогенные лампы

появились в конце 1970-х годов. Они были намного ярче конкурирующих ламп накаливания и не тускнели со временем.Параллельно появилась возможность покупать велосипедные фары с оптикой, правильно направляющей свет на дорогу, аналогично автомобильным фарам. Поскольку свет не падал на деревья над головой, можно было заметить выбоины и дорожный мусор. Велосипедисты также были более заметны для автомобилистов.

В 1980-х появились первые светодиодные задние фонари. Эти красные «мигалки» были гораздо более энергоэффективными, чем даже галогенные лампочки, позволяя небольшим батареям работать целый сезон. Их быстрое моргание вскоре стало обычным сигналом того, что впереди по дороге идет велосипед.А вот яркие светодиоды были доступны только красного цвета.

В 2000-х годах разработка, получившая Нобелевскую премию, позволила получить мощные белые светодиоды. С тех пор эффективность белых светодиодов растет год от года, производя все больше света при заданном количестве электроэнергии. Теперь велосипедная фара с батарейным питанием может светить так же ярко, как фара дальнего света автомобиля. Теперь даже свет генератора может буквально ослеплять.

В США велосипедные фары почти полностью не регулируются, только с расплывчатым минимальным стандартом («видим на расстоянии 500 футов»).Технически законно владеть светом настолько ярким, что он ослепляет встречных автомобилистов, и еще хуже для встречных велосипедистов на многопользовательских дорожках. Однако Германия уже давно признала преимущества правильного оптического дизайна. Напротив, немецкий стандарт StVZO определяет минимальные уровни освещенности в различных положениях в пределах пучка фар и максимальную яркость выше «отсечки», чтобы предотвратить ослепление окружающих. Лучшие в мире фары для шоссейных велосипедов — это те, которые соответствуют стандарту StVZO, независимо от того, работают ли они от генератора или от аккумулятора.

Преимущества, пожалуй, самые большие для генераторных ламп. Эффективность современных белых светодиодов и диаграмма направленности StVZO обеспечивают роскошное освещение дорог при питании от современного генератора. И по мере дальнейшего совершенствования светодиодных технологий эта ситуация станет еще лучше!

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ СВЕТИЛЬНИКИ!

И последний совет: некоторые самоуверенные велосипедисты выезжают ночью с фарами размером с блоху или вообще без них. С другой стороны, некоторые велосипедисты боятся ночной езды и компенсируют это огромным количеством ослепляющих огней и отвлекающих стробоскопов.Как сказать, что действительно разумно?

Пожалуй, лучший способ — заручиться поддержкой друзей! Возьмите свой велосипед в привычную среду для ночной езды, будь то город, пригород или сельская местность. Попросите друга покататься на велосипеде, пока вы наблюдаете, сначала в качестве пешехода, а затем проехав мимо на машине. Обязательно проверяйте с разных ракурсов и направлений. Это скажет вам, достаточно ли хорошо вас видно из-за ваших источников света (и не забудьте про отражатели!).

Тогда обменяйся услугой со своим другом.Вы будете рады, что сделали!

Ссылки

Спасибо Питеру Уайту за фото генератора каретки.

Статьи Шелдона Брауна и других

Сообщения о закрытии этого веб-сайта сильно преувеличены! Мы на sheldonbrown.com благодарим Harris Cyclery за многолетнюю поддержку. Harris Cyclery закрылась, но мы продолжаем работать. Продолжайте посещать сайт для получения новых и обновленных статей, а также новостей о возможных новых связях.

Copyright © 2017 Фрэнк Крыговски и Джон Аллен

Если вы хотите сделать ссылку или закладку на эту страницу, URL:
http://sheldonbrown.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.