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.
Выдаваемые сила тока и напряжение неразрывно связаны с частотой педалирования – скоростью передвижения. Закономерность справедлива для всех типов генераторов. Велосипедный генератор выдает переменный ток, который стабилизируется в постоянный с помощью моста-выпрямителя. Его роль могут играть спаянные диодные лампы или специальные устройства, например, двухполупериодовой выпрямитель.
«Беспроводной» генератор
Беспроводной или бесконтактный генератор – это, пожалуй, самый интересный вариант из всех, рассматриваемых в этой статье. Можно с уверенностью сказать, что он обладает главными преимуществами тех, которые уже были описаны выше, и при этом практически лишен всех их недостатков.
Разумеется, беспроводное устройство сложнее и технологичнее, поэтому и стоить оно будет заметно дороже. Зато весит оно очень немного, и фары встроены прямо в него, что существенно упрощает его работу и экономит немало энергии. Помимо того, такой электрический мотор не имеет никаких проводов и кабелей, он, к тому же, никак не соприкасается с колесом, а значит, не создает никакого трения и сопротивления.
Снова история свершилась…
…в 1992, когда мистер Вельц изобрел новый материал, аккумулирующий оргон, которому автором было дано название оргонит.
Оргонит гораздо эффективнее традиционных материалов, таких как слои тонкой спрессованной стальной стружки и прессуемой стеклоармированной массы или целотекс (материалы тонковолокнистой структуры), а также он позволяет производить оргонные аккумуляторы и генераторы маленьких размеров.
Этот новый материал, оргонит, позволяет производить очень маленькие по размеру ци-генераторы, такие как Chi generator® серии JU. Первый оргонный генератор EPG 2000 с оргонитом появился на рынке в начале 1993 года. Тысячи этих приборов по всему миру были раскуплены людьми, которые решили достичь пределов в своих устремлениях.
Создание оргонита привело к дальнейшему развитию: к разработке мощных усилителей и трансферных дисков.
EPG 2000, 1993, уже со слоем оргонита, покрывающим витки внутри прибора.
Слева: PB 2000, один из первых мощных усилителей, еще с латунной трубкой. Справа: одна из первых трансферных пар.
Один из первых Точных Низкоимпульсных Оргонных Генераторов (Precision Low Pulse Orgone Generators) LPOG 2400, (1997), с серебряной трубкой.
МОЖНО ЛИ ПОЛУЧАТЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ ДЛЯ СВОЕГО ДОМА ВЕЛОСИПЕДНЫМ ГЕНЕРАТОРОМ?
Даже в самом зеленом районе с возобновляемой энергией все еще существует значительное количество выбросов парниковых газов (парниковых газов) из-за потребления, поскольку даже гидроэлектрические установки наносят ущерб окружающей среде и выделяют метан.
Вы могли бы буквально свести себя с ума, если бы вы чрезмерно анализировали каждый ваш шаг с точки зрения защиты окружающей среды и уменьшения вашего воздействия на климат, поэтому, когда мы натолкнулись на крутой технологический гаджет, это простой способ быть экологичным и выглядеть как весело тогда мы любим передавать его. Отсюда и этот пост о велосипедном генераторе — вместо того, чтобы ездить в спортзал, чтобы заняться спортом, как насчет того, чтобы зарядить телефон с помощью педали дома?
С помощью велосипеда можно производить электричество в домашних условиях, просто выполняя ежедневные тренировки — звучит как идеальный способ внести свой вклад в изменение климата!
Применение электрогенератора
А где можно применить велосипедный электрогенератор в нашей обычной жизни? Можно, например, заряжать телефон занимаясь спортом по утрам. Ну и правда, почему бы не тренироваться и экономить электроэнергию в то же время? Замерьте, сколько времени потребуется, чтобы зарядить свой сотовый. Попробуйте запомнить время и пытаться побить его в будущем. Можно совместить, так сказать приятное с полезным — посмотрите, сможете ли вы генерировать столько энергии, сколько потребляет блендер. Тогда вы сможете приготовить себе спортивный коктейль.
Если у вас есть технически смелый ребёнок, то почему бы ему не заняться воплощением этой идеи в жизнь просто ради опыта. Включите свою фантазию и может вам придут в голову ещё какие-то забавные идеи.
Не исключено, что вы захотите воплотить свои задумки в жизнь. Что для этого понадобиться?
- Велосипед. Для этих целей отлично подойдёт старый, давно не используемый или валяющийся без дела.
- Двигатель на 12V постоянного тока.
- Клиновой ремень, для соединения заднего колеса с двигателем.
- Брус для подставки 100*50 мм.
- Диод.
- Аккумулятор 12V.
- Инвертор, преобразующий постоянный ток 12V в переменный 220V.
Как работает генератор на велосипеде?
Когда вы нажимаете педаль на велосипеде, это действие приводит в движение маховик, который вращает генератор и заряжает аккумулятор. Высокоэффективный дом (например, со светодиодами) может удовлетворить основные потребности в освещении и питании. Конечно, для эффективного нагрева воды, приготовления пищи и обогрева потребуются и другие решения.
Велосипед можно также использовать для сокращения затрат на электроэнергию и одновременного устранения проблемы лишнего веса.
Велосипед также является чистым способом выработки энергии.
Итак, если цена была правильной, вы бы использовали велосипедный генератор?
Если смотреть детально, реальность такова, что велосипед предназначен для очень небольших домов и фактическое использование ограничено несколькими лампочками с очень малой мощностью, возможно, случайным использованием небольшого вентилятора и зарядкой портативных устройств как телефоны.
Делаем математику: час на велосипеде вырабатывает около 0,11 кВт-ч (больше или меньше, в зависимости от того, насколько быстро вы ездите на велосипеде, но, вероятно, не намного), а средний дом использует 30 кВт-ч в день. Таким образом, час на велосипеде обеспечивает только 0,37% энергии, необходимой для 24 часов, или примерно достаточно для пяти минут.
Лучшие статьи : Как правильно пристегивать велосипед
Итак, давайте посмотрим на положительные стороны, когда мы смотрим, как обратить вспять изменение климата, мы все знаем, что нам нужно больше тренироваться, но часто бывает трудно оторваться от наших устройств, чтобы сделать это.
И если вы знакомы с новейшими техническими гаджетами для выработки микроэнергии, автономного энергоснабжения или энергоэффективности, попробуйте некоторые из них — стиральную машину с педальным приводом , портативную ветряную турбину, крошечный домик с педальным приводом или зарядное устройство для телефона подстаканника, которое использует тепло или холод от вашего кофе или пива для зарядки вашего устройства … Насколько это круто?
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.
Бутылочный электрогенератор подойдет для недолгих поездок по городу в хорошую погоду.
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.
Лучшие статьи : Что делать, если не крутится заднее колесо на велосипеде
Виды конструкций для велосипедистов
Выделяют следующие типы велогенераторов:
- бутылочная динамо-машина;
- динамо-втулка;
- бесконтактный генератор.
Каждая из конструкций обладает рядом преимуществ и недостатков, поэтому велосипедисту следует заранее определить приоритеты: играет ли решающую роль стоимость, удобство обслуживания, уровень воспроизводимого шума или другие характеристики.
Бутылочная динамо-машина
Приспособление по форме напоминает бутылку. По сути, это небольшой электрический генератор, который крепится на боковую стенку велосипедной шины. Принцип работы: когда велосипедист движется, покрышка прокручивает ролик динамо-генератора.
В таблице рассмотрены преимущества и недостатки такого типа конструкций:
| Плюсы | Минусы |
| Если выключить бутылочный генератор для велосипеда или заряжаемые устройства, фары, то прибор не будет создавать дополнительное сопротивление во время езды. | Устройство плохо переносит влажную погоду и начинает вырабатывать меньше энергии. |
| Приспособление устанавливается практически на любую шину. | Создание шума во время езды. |
| В среднем бутылочные приборы дешевле, чем конструкции других типов, но есть и исключения. | Во включенном режиме бутылочные динамо-машины сильнее затрудняют передвижение велосипедиста, чем динамо-втулки и бесконтактные велогенераторы. |
| Динамо-машину сложно правильно установить неспециалисту: важную роль играет, под каким углом, на какой высоте идет соприкосновение с боковой стенкой шины. | |
| Приспособление необходимо перемещать и включать вручную. Автоматический режим не предусмотрен. |
Важно: если велогенератор такого типа неправильно отрегулирован, то во время поездки он может зацепиться за спицы. Но в некоторых моделях предусмотрены дополнительные петли для предотвращения подобных ситуаций.
Велосипедисту следует знать: падение на землю способно существенно повредить велогенератор. Перед каждой поездкой рекомендуется проверять, не ослаблены ли крепежные винты.
Динамо-втулка
Динамо-втулки — это подвид динамо-машин, которые размещаются не на покрышке, а в ступице велосипедного колеса. Генератор создала английская производственная компания Sturmey-Archer, затем подобные приспособления стали выпускать производители Shimano и Schmidt.
В основе работы лежит многополюсный магнит, который располагается в ступице велошины и вращается вокруг неподвижной катушки, закрепленной на оси. Мощность для разных моделей разнится от 1,8 до 3 Вт.
Перед покупкой лучше ознакомиться с главными преимуществами и недостатками динамо-втулок:
| Плюсы | Минусы |
| Полная бесшумность, достигаемая за счет отсутствия движущихся и, как следствие, соприкасающихся деталей. | Большой вес, но проблема решается благодаря использованию оболочек из алюминия и редкоземельных магнитов. |
| Минимальное сопротивление при езде. | Высокая стоимость. |
| Низкие требования к обслуживанию. | Иногда требуется сборка отдельного динамо-колеса. |
| Эффективная работа при любых климатических условиях. | |
| Не изнашивает покрышку велосипеда. | |
| Автоматическое включение. |
В комплекте со многими туристическими велосипедами идут именно динамо-втулки. Стоит отметить, что такой велогенератор своими руками в домашних условиях смастерить возможно.
«Бутылка»
Бутылочным этот генератор, обеспечивающий заряд в фарах, назван не столько из-за схемы работы, сколько из-за своего внешнего вида. Он удобен тем, что закрепляется снаружи на колесо, а это значит, что при необходимости можно своими руками осуществлять его регулировку, также его можно без особых усилий снять при необходимости или же просто временно отодвинуть, если его работа сейчас не требуется.
У этого устройства есть свои определенные преимущества и недостатки, на которые стоит обратить особое внимание. Среди сильных его стороны можно выделить следующие несколько пунктов:
- Доступная цена;
- Легкость в использовании и настройке руками без использования дополнительных инструментов;
- Возможность отключить, снять, заменить при необходимости;
- Незначительное влияние на общий вес велосипеда.
Однако есть у «бутылки» и свои определенные недостатки, которых также достаточно:
- Покрышки колес могут затираться от его работы;
- Генератор висит с одной стороны колеса, таким образом, создается перевес;
- На высоких скоростях при использовании создается шум;
- Эффективность снижается в дождливую погоду.
Этот вариант достаточно удобен и практичен, речь идет о том, что нужно создать постоянное электрическое напряжение в комфортных для езды на небольшие дистанции условиях. В случае же с теми велолюбителями, которым нравится кататься по любой местности и при любой погоде, использование «бутылки» может повлечь за собой определенные трудности. То же самое касается и тех, кто любит гонять на больших скоростях.
Схема заднего фонаря с динамо-машиной.
- Старое реле
- Контакты катушки
- Крепёжный винт
Чтобы не тратить время на сборку катушки своими руками, лучше попробуйте найти какое-нибудь старое реле. Панель на рисунке выше я достал из старой миниАТС. На второй картинке показана катушка из разобранного реле.
Сопротивление катушки должно находится в границах между 100 и 200 ом. Сопротивление изображённой на рисунке катушки составляет 200 ом. Чем больше сопротиление катушки, тем больше генерируется энергии, но вместе с тем и падает эффективность из-за возрастания потерь в катушке.
- Нержавеющая сталь
Далее нужно будет достать неодимовые магниты из жесткого диска. В моей динамо-машине на заднем колесе используется три таких магнита, но вы можете использовать гораздо больше, если вы способны их надёжно закрепить.
Первый вариант представляет собой особенный интерес, работа этого типа устройств отличается своей простотой и незаметностью. В отличие от других, динамо втулка не закрепляется на колесо, поэтому не создает ни ненужного трения, ни каких-либо других проблем. Напряжение создает работа встроенного во втулку магнита и передается цепями переменного тока прямо к фарам.
Среди преимуществ этого варианта можно выделить надежность, универсальность и незаметность динамо втулок. Вместе с тем, нельзя не сказать о том, что использование такого устройства оказывает влияние на скорость реакции переднего колеса и на общий вес велосипеда. Правда, последнюю проблему можно решить с помощью использования магнита полегче.
Что такое велогенераторы и зачем нужны
Электрогенератор, устанавливаемый на велосипед, — это удобное портативное устройство, которое дает возможность самостоятельно вырабатывать электрический ток для поддержания работы фар или других электроприборов. Например, с его помощью получится на ходу бесплатно заряжать телефон или GPS-навигатор.
Принцип работы заключается в генерации переменного тока, который преобразуется в постоянный за счет диодного моста. Факты о велогенераторах:
- в зависимости от навыков и скорости езды велосипедист производит 0,15-0,25 КВт в час;
- рекордный показатель, достигнутый за 24 часа, составил 12 КВт;
- чем выше частота вращения педалей, тем больше генерируется электроэнергии. Подобная закономерность характерна как для покупных, так и самодельных генераторов электричества на велосипед;
- педальные генераторы бывают стационарными: приспособление получится изготовить самостоятельно, используя старый и ненужный велосипед.
В промышленных масштабах использование педальных генераторов теряет смысл, так как на выработку 1 КВт энергии уходит около 10 часов, но для личного использования такой прибор — хороший выбор. Ведь главные преимущества: возможность бесплатно добывать ток и днем, и ночью, дешевизна оборудования и простота обслуживания. Еще больше снизить стоимость получится, если сделать велогенератор своими руками.
Стационарный педальный генератор также выступает альтернативой солнечной черепице или батареям, которые не всегда получается использовать из-за климатических условий. Приспособление никак не зависит от солнца, ветра и легко размещается в доме или квартире.
Инвертор
Ток, который выходит из розетки – переменного тока (AC). Инвертор преобразует низкое постоянное напряжение аккумулятора в повышенное 220 В переменного тока, поэтому вы можете подключать обычные электроприборы. При выборе инвертора убедитесь, что он способен дать выходной ток и напряжение на нужную мощность. Инвертор, рекомендуемые в этом проекте, имеет мощность 500 Вт.
Таким образом становится возможным без малейших дополнительных расходов получить достаточно мощный, экологически чистый источник электроэнергии хоть 12, хоть 220 вольт, который поможет в случае аварий на линиях электропередач во время бури или других стихийных бедствий. А по совместительству генератор работает как обычный велотренажёр!
Полезные советы
| СЧЕТЧИК ГЕЙГЕРА – СХЕМА И ПЛАТА |
Для чего он нужен?
Пожалуй, ни для кого не секрет, что велосипед движется за счет усилий ног, вращающих педали, которые, в свою очередь, приводят в движение колеса. Следовательно, это устройство нужно не для того, чтобы сдвинуть железного коня с места. У генератора в этом случае есть другое назначение. С его помощью работают лампы на фарах, освещающих дорогу.
Лучшие статьи : Как увеличить скорость велосипеда
Это очень удобно, поскольку позволяет обеспечивать энергией фары без зарядного и дополнительного источника энергии. Устройство просто позволяет использовать часть энергии, вырабатываемой велосипедистом во время движения, для того, чтобы поддерживать горение лампы в фарах.
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.
Установить такую конструкцию можно у втулки на заднем колесе.
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.
