Содержание
При вращении педалей вырабатывается энергия, которую можно преобразовать в ток и запустить этим фары. Такой прибор позволяет не тратиться на фары с батарейками или другим самостоятельным блоком энергии.
У бюджетных генераторов есть эффект воздействия на компоненты велосипеда, из-за чего они быстрее затираются. Поэтому многих людей интересует, как сделать электрогенератор своими руками.
Что такое велосипедный генератор и для чего он нужен?
Велосипед – это конструкция, которая передвигается за счет работы ног для вращения педалей. Вращательные действия можно использовать для выработки энергии. За эту выработку отвечает велосипедный электрогенератор.
Он нужен для функционирования световой фары, как у автомобиля. Электрогенератор перерабатывает часть энергии от вращений педалей для освещения дороги. Это удобно при езде в темное время суток как на специально отведенных дорожках, так и на проезжей части.
Виды велосипедных генераторов, их особенности, плюсы и минусы
Динамо-втулка
Динамо-втулка – это улучшенная магнитом обычная втулка. Ее механика заключается в образовании вихревых токов. На выходе энергия становится током, соответствующим велосипеду по силе, напряжению и мощности. Для сравнения в автомобиле энергия мощностью 6 Ватт, а для велосипеда – не больше 2.
- Динамо-втулка популярна из-за простоты и небольшого размера.
- Она закрепляется на втулку, а не колесо и не создает лишнее трения. Ток передается прямо к фаре.
- Из недостатков этого типа выделяют замедленную скорость переднего колеса и тяжесть велосипеда. Вес исправляется легким магнитом.
При вращении педалей ток поступает волнообразно, с ускорением или замедлением. Поэтому в фарах при втулочном генераторе установлен стабилизатор.
Если фара другая, то будет необходим выпрямитель для стабилизации. Яркость освещения зависит от мощности выхода втулки. Чем мощнее фара и менее мощный выход, тем более тусклый свет.
Конструкция состоит из компонентов:
- Якорь, который обматывает ось,
- Кольцевой магнит, закрепленный на втулку,
- Двойные проводы с клеммами.
Бутылочный велогенератор
Бутылочный электрогенератор имеет такое название из-за внешнего сходства с бутылкой. Он прикрепляется на колесо, регулируется в сторону увеличения или уменьшения мощности. При его смещении он легко выключается.
- Цена на генераторы такого типа недорогие.
- Почти не влияют на вес байка.
- Но от него затираются покрышки колеса.
- На сильной скорости работу сопровождает характерный шум.
- А в дождливое время энергия вырабатывается плохо.
Бесконтактный велосипедный генератор
Бесконтактный генератор – это самая дорогая конструкция из всех аналогов. Это оправдывается почти полным отсутствием недостатков. Принцип работы заключается в накоплении энергии от вращений колеса через магнитное поле.
Электрогенератор располагается близко к колесу, в которое встроена динамо-втулка. Таким образом нет трения или сопротивления движению, как в других конструкциях. Электрогенератор крепится парой спереди и сзади.
Весь принцип похожий на работу фонариков. У электрогенератора прямой мост передачи тока от выхода втулки к фаре. Получается, что фара работает, как самостоятельный механизм. У такого прибора нет стабилизатора, поэтому при низкой езде свет должен был бы тускнеть.
Но этот недостаток возместили накоплением энергии во время поездки. Таким образом, фара может гореть даже в условиях полной остановки велосипеда.
Плюсы прибора:
- Отсутствие трения, затирания, контакта с компонентами велосипеда,
- Низкий вес,
- Система сохранения энергии для работы фар во время остановок.
- Из минусов характерна высокая стоимость.
Как сделать генератор для велосипеда самостоятельно?
Электрогенератор можно сделать самостоятельно в домашних условиях. Для этого за основу берется шаговый мотор.
Характеристики у мотора для осветительного прибора должны быть:
- Напряжении – 2.88 Ватт,
- Сопротивление – 1.2 Ом,
- Номинальный ток – 2.4 А.
Необходимые материалы и инструменты
Для создания оптимального электрогенератора понадобятся материалы:
- Пластиковая лента (гибкого материала) для маховичка.
- Светодиоды выпрямительного 4 типа, компании 1N400 –4 пары.
- Регулятор линейного напряжения (стабилизирующий) компании LinearRegulatorStandardRegulatorPos.
- Резистор одноваттныйCF-100.
- Резистор 1206 на 820 Ом.
- Резистор для диода до 0.25 Ватт.
- Одноваттный диод.
- Проводки.
- Конденсатор на 1 мкФ.
- Емкость для помещения генератора (пластиковая коробка).
- Пластина для дополнительного пространства при креплении (по необходимости).
Инструменты:
- Клеевой пистолет (клей-герметик),
- Сварочный аппарат,
- Плоскогубцы,
- Острый нож.
Порядок действий
Для создания электрогенератора своими руками нужно придерживаться порядка действий:
- Создание передаточного кольца. Ток должен поступать от вращений колеса к маховичку (или колесику) мотора через соединение – передаточное кольцо. Для этого следует пластиковую ленту скрутить в кольцо и заварить концы.
По бокам вырезаются прорези для посадки под спицы. Глубина не должна превышать четверть толщины скрученной ленты. Далее следует установка кольца на спицы. Закреплять лучше внутри клеем-герметиком, чтобы конструкция крепче держалась.
После этого можно приступить к созданию самого генератора:
- Диоды 1N4004 нужно спаять до параллельного состояния.
- Конденсатор прикрепляется посередине концов схемы + и -.
- К конструкции прикрепляются резисторы и стабилизатор скачков напряжения.
- После этого одноваттный светодиод с резистором крепятся к фарной цепи.
- При помощи проводов фара соединяется с конденсаторами.
- Требуется соединить электрогенератор и электрическую цепь.
- Для удобства можно установить выключатель между конденсаторами. Его принцип действия будет в замыкании или размыкании цепи. Это позволит велосипедисту выключать фары даже при езде.
- Далее закрепляется электрическая схема на раму велосипеда, а оставшиеся провода фиксируются хомутиками.
- После этого к перьям можно прикрутить мотор и установить маховик поверх пластиковой конструкции. При отсутствии места рекомендуется приварить пластину с отверстиями к раме.
- Обязательная проверка в конце: маховичок передвигается синхронно с колесом велосипеда. При вращении фара включится. Стоит обратить внимание, что на низкой скорости свет имеет мерцательный эффект.
Электрогенераторы делятся на три основных типа:
- Динамо-втулка (у бюджетных вариантов низкая мощность, тусклое освещение, но не воздействует на колесо),
- Бутылочный электрогенератор (трение о колесо, перевес на одну сторону),
- Бесконтактный электрогенератор (высокая стоимость).
Можно сделать электрогенератор своими руками при наличии инструментов и компонентов для сборки. Проще всего сделать динамо-втулку из подручных средств. Создание своими руками бесконтактного электрогенератора требует большей подготовки и материалов.
При вращении педалей вырабатывается энергия, которую можно преобразовать в ток и запустить этим фары. Такой прибор позволяет не тратиться на фары с батарейками или другим самостоятельным блоком энергии.
У бюджетных генераторов есть эффект воздействия на компоненты велосипеда, из-за чего они быстрее затираются. Поэтому многих людей интересует, как сделать электрогенератор своими руками.
Что такое велосипедный генератор и для чего он нужен?
Велосипед – это конструкция, которая передвигается за счет работы ног для вращения педалей. Вращательные действия можно использовать для выработки энергии. За эту выработку отвечает велосипедный электрогенератор.
Он нужен для функционирования световой фары, как у автомобиля. Электрогенератор перерабатывает часть энергии от вращений педалей для освещения дороги. Это удобно при езде в темное время суток как на специально отведенных дорожках, так и на проезжей части.
Виды велосипедных генераторов, их особенности, плюсы и минусы
Динамо-втулка
Динамо-втулка – это улучшенная магнитом обычная втулка. Ее механика заключается в образовании вихревых токов. На выходе энергия становится током, соответствующим велосипеду по силе, напряжению и мощности. Для сравнения в автомобиле энергия мощностью 6 Ватт, а для велосипеда – не больше 2.
- Динамо-втулка популярна из-за простоты и небольшого размера.
- Она закрепляется на втулку, а не колесо и не создает лишнее трения. Ток передается прямо к фаре.
- Из недостатков этого типа выделяют замедленную скорость переднего колеса и тяжесть велосипеда. Вес исправляется легким магнитом.
При вращении педалей ток поступает волнообразно, с ускорением или замедлением. Поэтому в фарах при втулочном генераторе установлен стабилизатор.
Если фара другая, то будет необходим выпрямитель для стабилизации. Яркость освещения зависит от мощности выхода втулки. Чем мощнее фара и менее мощный выход, тем более тусклый свет.
Конструкция состоит из компонентов:
- Якорь, который обматывает ось,
- Кольцевой магнит, закрепленный на втулку,
- Двойные проводы с клеммами.
Бутылочный велогенератор
Бутылочный электрогенератор имеет такое название из-за внешнего сходства с бутылкой. Он прикрепляется на колесо, регулируется в сторону увеличения или уменьшения мощности. При его смещении он легко выключается.
- Цена на генераторы такого типа недорогие.
- Почти не влияют на вес байка.
- Но от него затираются покрышки колеса.
- На сильной скорости работу сопровождает характерный шум.
- А в дождливое время энергия вырабатывается плохо.
Бесконтактный велосипедный генератор
Бесконтактный генератор – это самая дорогая конструкция из всех аналогов. Это оправдывается почти полным отсутствием недостатков. Принцип работы заключается в накоплении энергии от вращений колеса через магнитное поле.
Электрогенератор располагается близко к колесу, в которое встроена динамо-втулка. Таким образом нет трения или сопротивления движению, как в других конструкциях. Электрогенератор крепится парой спереди и сзади.
Весь принцип похожий на работу фонариков. У электрогенератора прямой мост передачи тока от выхода втулки к фаре. Получается, что фара работает, как самостоятельный механизм. У такого прибора нет стабилизатора, поэтому при низкой езде свет должен был бы тускнеть.
Но этот недостаток возместили накоплением энергии во время поездки. Таким образом, фара может гореть даже в условиях полной остановки велосипеда.
Плюсы прибора:
- Отсутствие трения, затирания, контакта с компонентами велосипеда,
- Низкий вес,
- Система сохранения энергии для работы фар во время остановок.
- Из минусов характерна высокая стоимость.
Как сделать генератор для велосипеда самостоятельно?
Электрогенератор можно сделать самостоятельно в домашних условиях. Для этого за основу берется шаговый мотор.
Характеристики у мотора для осветительного прибора должны быть:
- Напряжении – 2.88 Ватт,
- Сопротивление – 1.2 Ом,
- Номинальный ток – 2.4 А.
Необходимые материалы и инструменты
Для создания оптимального электрогенератора понадобятся материалы:
- Пластиковая лента (гибкого материала) для маховичка.
- Светодиоды выпрямительного 4 типа, компании 1N400 –4 пары.
- Регулятор линейного напряжения (стабилизирующий) компании LinearRegulatorStandardRegulatorPos.
- Резистор одноваттныйCF-100.
- Резистор 1206 на 820 Ом.
- Резистор для диода до 0.25 Ватт.
- Одноваттный диод.
- Проводки.
- Конденсатор на 1 мкФ.
- Емкость для помещения генератора (пластиковая коробка).
- Пластина для дополнительного пространства при креплении (по необходимости).
Инструменты:
- Клеевой пистолет (клей-герметик),
- Сварочный аппарат,
- Плоскогубцы,
- Острый нож.
Порядок действий
Для создания электрогенератора своими руками нужно придерживаться порядка действий:
- Создание передаточного кольца. Ток должен поступать от вращений колеса к маховичку (или колесику) мотора через соединение – передаточное кольцо. Для этого следует пластиковую ленту скрутить в кольцо и заварить концы.
По бокам вырезаются прорези для посадки под спицы. Глубина не должна превышать четверть толщины скрученной ленты. Далее следует установка кольца на спицы. Закреплять лучше внутри клеем-герметиком, чтобы конструкция крепче держалась.
После этого можно приступить к созданию самого генератора:
- Диоды 1N4004 нужно спаять до параллельного состояния.
- Конденсатор прикрепляется посередине концов схемы + и -.
- К конструкции прикрепляются резисторы и стабилизатор скачков напряжения.
- После этого одноваттный светодиод с резистором крепятся к фарной цепи.
- При помощи проводов фара соединяется с конденсаторами.
- Требуется соединить электрогенератор и электрическую цепь.
- Для удобства можно установить выключатель между конденсаторами. Его принцип действия будет в замыкании или размыкании цепи. Это позволит велосипедисту выключать фары даже при езде.
- Далее закрепляется электрическая схема на раму велосипеда, а оставшиеся провода фиксируются хомутиками.
- После этого к перьям можно прикрутить мотор и установить маховик поверх пластиковой конструкции. При отсутствии места рекомендуется приварить пластину с отверстиями к раме.
- Обязательная проверка в конце: маховичок передвигается синхронно с колесом велосипеда. При вращении фара включится. Стоит обратить внимание, что на низкой скорости свет имеет мерцательный эффект.
Электрогенераторы делятся на три основных типа:
- Динамо-втулка (у бюджетных вариантов низкая мощность, тусклое освещение, но не воздействует на колесо),
- Бутылочный электрогенератор (трение о колесо, перевес на одну сторону),
- Бесконтактный электрогенератор (высокая стоимость).
Можно сделать электрогенератор своими руками при наличии инструментов и компонентов для сборки. Проще всего сделать динамо-втулку из подручных средств. Создание своими руками бесконтактного электрогенератора требует большей подготовки и материалов.
При использовании обычных «динамок» для велосипеда всегда возникает вопрос их долговечности. Ведь в таком устройстве вращается ротор, вследствие чего в подшипниках (или втулках) возникает трение, которое впоследствии разрушает генератор. Также лишняя сила трения приводит к потере энергии, то есть велосипед катиться уже не так далеко и нужно прикладывать больше усилий, чтобы его разогнать.
Выходом из этой ситуации может стать использование бесконтактного генератора. В таком устройстве нет вращающихся деталей, и оно может работать практически вечно. Как правило, роль ротора выполняет само колесо велосипеда, ну а статор крепится к раме или вилке. Стоимость таких генераторов довольно велика, поэтому есть смысл попробовать создать его самому.
Ниже будет рассмотрен простейший способ создания бесконтактного генератора для велосипеда. Но это лишь модель, принцип, который можно брать для создания подобных самоделок.
Материалы и инструменты для самоделки:
– мощный магнит (автор использует неодимовый от жесткого диска);
– три катушки (можно сделать самому);
– задний фонарь тремя светодиодами;
– конденсатор на 4700 нФ;
– передняя фара (с пятью белыми светодиодами);
– двойной переключатель от компьютерного блока питания;
– два винта с гайками и шайбами (для крепления магнита к колесу);
– отвертки и гаечные ключи, паяльник, изолента;
– провода, переключатели и другие мелочи.
Процесс изготовления генератора:
Шаг первый. Установка элементов генератора на велосипед
Все работает по очень простой схеме. К колесу велосипеда с помощью двух винтов и гаек крепится мощный неодимовый магнит от жесткого диска компьютера (Автор использует три магнита, это позволяет убрать вибрации. Можно использовать и больше). Напротив него к вилке велосипеда на минимальном расстоянии размещается катушка, при прохождении возле нее магнита в ней возникает ток. У автора катушки три, одна нужна для работы заднего фонаря, а две для работы переднего. Так как ток получается импульсным, то при езде фонари будут мигать. Чем ближе магнит будет проходить возле катушки, тем больше она сможет выработать энергии.