- Як правильно вибрати велогенераторів.
- Установка генератора на велосипед.
- Електрична схема підзарядки акумуляторів за допомогою педального генератора.
- Взаємозв'язок напруги акумулятора, напруги генератора, розмірів передньої і задньої зірочок.
Як виробляти електрику крутячи педалі? Один кіловат-година коштує 5 центів. Для отримання такої кількості енергії необхідно обертати педалі 10 годин. Немає ніякого сенсу говорити про промислові масштаби виробництва електроенергії за допомогою поділених генераторів. Проте такий спосіб отримання електричного струму потрібно досить часто, тому що за допомогою м'язової сили ми можемо виробляти електрику де завгодно без споживання палива, вдень і вночі. Устаткування дешеве і практично не вимагає технічного обслуговування.
В основному вони потрібні в двох випадках:
- для підзарядки батарей для мобільних пристроїв під час подорожей на велосипеді.
- Для вироблення якомога більшої кількості електроенергії на стаціонарних поділених генераторах.
Педальні велогенераторів призначені для отримання електрики у віддалених районах, де незручно використовувати сонячні батареї незручні. Генератор для велосипеда може виробляти до 300 Вт електроенергії (в середньому 40-150 Вт в залежності від велосипедиста).
В інтернеті дано багато рекомендацій, як своїми руками зробити велосипедний генератор , Що працює за рахунок обертання педалей. саморобні генератори не найкращий вибір, так як вони містять багато рідкісних непотрібних деталей або вимагають багато роботи з адаптації генератора до велосипеда, страждають від проблем з тертям, проскальзиваніем ременя і швидкого зносу.
З ростом популярності електричних велосипедів купити педальний втулковий електрогенератор стало простіше. Зараз хороший вибір вело-мотор-генераторів китайського виробництва, які вже можна купити менш ніж за 100 євро. У них магніти перенесені на ротор, а мідна обмотка нерухома. досить непогані динамо-машини .
Як правильно вибрати велогенераторів.
- Мотор встановлюється на нерухомий велосипед - це задній втулковий мотор (переднє колесо нерухомого велосипеда не обертається).
- Для гарної продуктивності в моторі повинні використовуватися сучасні рідкоземельні постійні магніти, велогенераторів повинен бути бесщеточний конструкції.
- Для отримання хорошого ефекту інерції, він повинен бути важким і являти собою електричне велосипедне колесо.
- Для зменшення механічних втрат мотор повинен бути прямоприводной / не використовувати передач на шестерінки.
- Щоб людина могла впорається з педалюванням протягом тривалого часу, мотор повинен давати потужність не менше 200 Вт. Чим більше - тим краще (знижуються втрати, зростає маса).
- Напруга мотора повинна перевищувати заданий вихідна напруга, щоб воно не падало нижче критичної позначки, навіть під час педалювання не на повну потужність.
На малюнку вгорі показано внутрішній устрій мотор-колеса, виконаного у вигляді втулкового генератора на 24 В, 500Вт виробництва Golden Motor / Jiangsu, що заряджає акумулятор 12 В.
Установка генератора на велосипед.
- Знайдіть велосипед - будь-яку мотлох, але з працюючими передньою віссю, педалями, ланцюгом, сідлом і бажано заднім перемикачем.
- Замініть заднє колесо на втулковий мотор.
- Встановіть велосипед на опору так, щоб заднє колесо могло вільно обертатися. Також можна підвісити зад велосипеда, щоб він зовсім не торкався землі, взяти підставку з металевих кронштейнів, установлених на дерев'яну основу.
Повернути велосипед в його початковий стан можна дуже швидко - потрібно лише зняти з опори і поставити колесо назад.
Електрична схема підзарядки акумуляторів за допомогою педального генератора.
Мотор-генератор розташований зліва схеми, що виходить напрузі (+/- 12 В) - справа. До виходу можна під'єднати будь-яке навантаження: лампочки, люмінесцентні лампи, світлодіодне освітлювальне обладнання, радіо, портативний зарядний пристрій для мобільного телефону , Телевізор, супутниковий ресивер, інвертор. Всі підключені пристрої повинні бути розраховані на 12 В.
Розберемо схему більш детально. Велосипедний генератор виробляє 3-трифазний змінний струм, який перед використанням необхідно перетворити в постійний. Трифазний випрямляч можна зробити з шести діодів або придбати в готовому вигляді (використовується в вітроенергетиці). Він виглядає як звичайний мостовий випрямляч, тільки забезпечений п'ятьма клемами замість чотирьох. Випрямляч повинен бути розрахований не менше ніж на 100 В і 35 А. Кожен з діодів повинен витримувати таке ж напруга, але тільки половину струму (20 А). Для випрямляча потрібно деяке охолодження - тому прикріпіть його до великої металевої деталі.
Вихідна потужність випрямляча не може безпосередньо подаватися на лампочку або телевізор, так як при педалюванні не виробляється стабільну напругу. Воно буде коливатися між нулем і максимумом і може пошкодити обладнання. Дана проблема вирішується підключенням акумулятора паралельно до виходу випрямляча, який буде поглинати зайву потужність виробляється генератором і заповнювати проміжки часу, коли генератор не виробляє достатньо потужності або навіть зупиняється на короткий час. Акумулятор не обов'язково повинен бути більшим чи якимось особливим - підходить будь-який свинцево-кислотний акумулятор. Якщо він має велику ємність це теж непогано. Можна використовувати старий акумулятор комп'ютерного ІБЖ на 12 В 16 А · год. Для домашнього застосування рекомендуються герметичні акумулятори, що не виділяють газів.
На схемі є і інші компоненти. Один з них це запобіжник, який потрібен на випадок короткого замикання. Акумулятор виробляє настільки сильний струм, що навіть може запалиться кабель. Рекомендується кабель 2.5 мм 2 і запобіжник на 30 А. Також на схемі є два вимірювальних приладу (немає на фотографії). Один вольтметр (зі своїм плавким запобіжником) і один амперметр. Незважаючи на те що педальний генератор працює і без них, вольтметр вкрай рекомендується заради справності акумулятора. Краще брати цифровий вольтметр. Як тільки на ньому висвітиться 14 В (для систем на 12 В) потрібно припинити обертати педалі . Ніколи не перевищуйте 15 В. Напруга також не повинно падати нижче 10.5 В. Аналоговий амперметр (з нульовою відміткою в середині шкали) не дуже важливий, але він показує чи йде закачування енергії в акумулятор (в результаті веде до повної зарядки акумулятора) або споживання ( що веде до розряду акумулятора). У схемі не може використовуватися цифровий амперметр, так як струм змінюється занадто часто, що не дозволяє стабільно прочитувати свідчення. Діапазон амперметра залежить від відведеного навантаженням струму. Найкраще купити з діапазоном +/- 20 А.
Взаємозв'язок напруги акумулятора, напруги генератора, розмірів передньої і задньої зірочок.
Напруги акумулятора і генератора, розмір передньої і задньої зірочок впливають на що витрачаються людиною зусилля і його каденс. При правильному підборі даних параметрів на обраної потужності система видає необхідну вихідну напругу при адекватному каденс (50 - 60 об / хв).
Зростання напруги акумулятора (без зміни інших параметрів) -> Збільшення каденса і зменшення витрачених зусиль для досягнення такої ж вихідної потужності Зростання напруги генератора (без зміни інших параметрів) -> Зменшення каденса і збільшення витрачених зусиль для досягнення такої ж вихідної потужності Зростання розміру передньої зірочки (без зміни інших параметрів) -> Зменшення каденса і збільшення витрачених зусиль для досягнення такої ж вихідної потужності Зростання розміру задньої звёдоч ки (без зміни інших параметрів) -> Збільшення каденса і зменшення витрачених зусиль для досягнення такої ж вихідної потужності
Щоб перевірити цю залежність на практиці необхідно встановити напругу генератора вище, ніж напруга акумулятора, а також спробувати використовувати різні передачі (буде потрібно велосипед з справним перемикачем).
У міру зарядки акумулятора каденс зростає і тільки своєчасна зміна зірочок перемикачем дозволяє підтримувати стабільний каденс. Наявність передач також необхідно для індивідуальної настройки педального генератора під кожного окремо взятої людини.
Технічні характеристики системи на базі Golden Motor / Jiangsu: генератор на 24 В, акумулятор на 12 В, передня зірка на 42 зуба, задня зірка на 14 зубів (18 зубів, якщо напруга акумулятора нижче 11 В).
Як виробляти електрику крутячи педалі?