Динамо машина для велосипеда ссср
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Советская динамка 7 В 5.3 Вт
Да, я немного погорячился с «быстрым вращением»
Расчет
Диаметр колеса 28″ или 700 мм диаметр дорожки для динамки 680 мм ролика 21 мм
Длина окружности 2.199 м длина окружности дорожки 2.136 м окружности ролика 66 мм
20 км/ч = 151 об/мин колеса или 4887 об/мин динамки для моей динамки с 2-я парами полюсов это 163 Гц
Итого: в своем эксперименте я крутил со скоростью
13 км/ч и это реальная скорость с которой ездят на динамке, ибо она создает очень сильное сопротивление движению, а свет фары слишком слаб чтоб ехать быстрее.
Крутил оказывается я совсем не быстро, при этом крутить педаль рукой было довольно тяжко, за те несколько секунд динамка успела нагреться, поэтому-то я по началу и подумал что кручу ее слишком быстро.
Дополнительно характеристики
Номинальное напряжение 7 В (заявлено)
Номинальная выходная мощность 5.3 Вт (заявлено)
Номинальный ток 0.76 А (расчет)
Внутреннее активное сопротивление (измерено) 7.6 Ом
Номинальные потери мощности на обмотке 4.4 Вт (расчет)
Электрический КПД 54% и это учет только обмотки, а если добавить потери на механике и магнитной системе. Теперь понятно почему напряжение на разомкнутой цепи так скакало при вполне нормальной скорости вращения педалей.
Как видно из видео частота вращения достигнута, но напряжение возросло незначительно, достигнув 4.5 В
При таком напряжении ток должен был достигнуть 0.95 А и выходная мощность 4.3 Вт
ЭДС обмотки при такой нагрузке 11.7 В из них до нагрузки дошло только 4.5 В, генерируемая мощность 11 Вт! из них на нагрузке 4.3 Вт
Номинальный ток 0.757 А т.е. перегрузка по току была всего 1.25 раз. Тому кто эту динамку разработал надо печенку вырвать!
29.10.17
Разбирая динамку, я не собирался собирать ее обратно, особенно когда разбирал магнитную систему 
На этом фото видны места, где были касания ротора и статора
Тогда предварительный результат о полном КПД при 20 км/ч будет 38% при съеме 8 Вт 12 В.
dave_7447
dave_7447 Обрывки жизни
После разборок в динамо-генераторе, думаю, есть необходимость и небольшой обзорчик устроить на предмет «а какие они еще бывают?». В данном обзоре будут представлены только заводские генераторы, (серийные и претендующие на серийность), никаких кустарных устройств рассматривать не планируется.
Первым номером у нас идет самая обыкновенная бутылочная динамо-машина. Простой и доступный, но не самый мощный генератор.
Данный генератор может быть установлен как на заднее колесо, так и на переднее. В последнем случае конструкция может иметь встроенный фонарь (также встречаются устройства с задним фонарем). В конструкции, как правило, предусмотрена защелка-фиксатор, для «отключения» генератора, если это необходимо.
От себя добавлю, что динамо-машина с резиновым роликом, как оказалось, шумит значительно меньше, чем с металлическим, и у нее лучше сцепление с влажной покрышкой.
Напряжение: 5V
Заявленная емкость встроенной АКБ: 1000 mAh
Тип батареи: литий-полимерный аккумулятор
BikeCharge light & USB Power Generator.
Напряжение: 5V
Мощность: 3W
Заявленная емкость встроенной АКБ: 700mAh
Тип батареи: литий-ионный аккумулятор
В данной конструкции воплощена уже озвученная выше и далеко не новая идея соединения динамо-машины и фонаря. Особенность данной конструкции в том, что она крепится на торец втулки, а рабочее колесо, с которого на генератор подается крутящий момент, фиксируется прямо на спицах. Конструкция снабжена как передним, так и задним фонарем (хотя лично с моей точки зрения задний фонарь лучше сзади располагать), и, благодаря современному USB интерфейсу, позволяет поддерживать работоспособность GPS-навигатора или смартфона. В комплекте имеется пульт-«манетка» для управления лампой (вкл\выкл).
Аналогичная предыдущей, но бесфарная конструкция на заднее колесо. В комплекте, как правило, присутствует АКБ, передний и задний фонари, и блок питания\маршрутизатор, с помощью которого можно перенаправить энергию на фонари или к порту USB.
Очевидный, но не фатальный недостаток: SunUp непригодна к использованию на колесах с дисковым тормозом.
Крайне любопытная конструкция бесконтактной динамо-машины. По сути дела роль ротора выполняет колесо, на которое крепится «обруч» из 28-ми попеременно-полюсных магнитов, а статором служит, надо полагать, обычная индукционная катушка со встроенным АКБ.
Конкретных сведений о системе обнаружить не удалось, но производители утверждают, что скорости 15 км\ч достаточно для нормальной работы лампы в 100 люмен (CREE Q4 white LED). Теоретически, это недалеко от истины.
Динамо машина на велосипед своими руками
Перед любителями велопокатушек на дальние расстояния неминуемо возникает вопрос: где зарядить фару или фонарь, обезопасив себя на ночной дороге от возможного столкновения? Да и зарядка разрядившейся батареи мобильного телефона в пути актуальна, как никогда. Если при этом есть желание сэкономить на запасных батарейках, то имеет смысл воспользоваться динамо машиной, крепящейся на велосипед. Каков принцип ее действия? Давайте разберемся.
Виды велосипедных динамо машин
Бутылочный генератор
Первая велосипедная динамо машина, которая использовалась во времена СССР, имела форму бутылки (отсюда название). Она комплектуется проводами и фарой. Ее монтаж производится на переднее колесо на перья вилки. Такой генератор переменного тока обладал следующими достоинствами.
Несмотря на существенные плюсы, «бутылочный» динамо генератор имеет и многочисленные недостатки. Помимо большого веса и ощутимого сопротивления вращению колес нельзя не упомянуть о:
Динамо втулка
Со временем на смену «бутылочному» велогенератору пришла динамо втулка. Этот механизм выполняет одновременно функции втулки для колеса и генератора электричества. Стандартную динамо втулку для байка с выходной мощностью 2 Вт и напряжением 6 В можно приобрести в любом веломагазине. Чем меньше выходная мощность велосипедной динамо втулки, тем более тусклый свет будет у фары вне зависимости от мощности последней.
В состав динамо втулки байка входит магнит в виде кольца с множеством полюсов. Он вращается около катушки, не прикасаясь к статору и ротору. Таким образом, отпадает необходимость герметизации и контроля сцепления. Помимо этого, динамо втулка имеет такие достоинства.
Динамо втулка, безусловно, обладает многими достоинствами. Но и она не идеальна. К изъянам данной конструкции относятся:
Динамо своими руками
Велосипедная фара, работающая от динамо втулки, называется динамо фара. Чтобы она не сгорела на большой скорости, на втулку устанавливают полупроводниковый регулятор напряжения. Динамо фару можно купить готовую, а можно и сделать своими руками в такой последовательности.
Выбирая между 2 типами динамо машин велосипеда, следует учитывать такие факторы, как предполагаемый бюджет и опыт. Начинающим велосипедистам имеет смысл начать с недорогих китайских динамо генераторов «бутылочного» типа. При наличии достаточного опыта стоит воспользоваться динамо втулкой. В последнем случае необходимо переспицевать колесо байка.
Видео. Фара с динамо для велосипеда своими руками
Динамо машина для велосипеда: типы, советы при выборе, особенности установки
Динамка для велосипеда – электрогенератор, вырабатывающий энергию во время движения транспорта. Соответственно, крепится к колесу. Устройства бывают нескольких видов, но все они являются удобным дополнением, создающим комфортное передвижение в темное время суток.
Любой велосипедист может выбрать по вкусу необходимую динамку, многие из которых можно приобрести по доступной цене и установить самостоятельно.
Динамо машина для велосипеда – описание
Техническое приспособление, вырабатывающее электрический ток, бывает бутылочного, втулочного вида и других конструкций, которые менее популярны, чем первые два.
Бутылочный тип наиболее доступен, а также прост. Его мощность небольшая из всех существующих видов. Приводной ролик крутится из-за соприкосновения к протектору. Это происходит во время езды на велосипеде.
Втулочный аппарат по конструкции – осевая динамо машина. Стоимость его высокая. Установка требует сил и времени, отдельных вложений и является намного сложнее, чем монтаж бутылочного варианта.
Устройство находится в середине втулки колеса. Процесс запускается автоматически при его вращении. Главный недостаток – невозможность выключения.
Типы динамо машин, их плюсы и минусы
Существует несколько видов электрогенераторов для велосипеда. Основные типы – бутылочный и втулка. Они чаще всего применяются байкерами для оснащения своего транспорта электричеством и имеют свои достоинства и недостатки.
Бутылочная динамо машина
Бутылочный вариант имеет не слишком много плюсов по сравнению с втулочным аналогом, а минусов достаточно. Но все же многие приобретают именно эту модель.
Достоинства:
Недостатки:
Динамо втулка
У динамки втулочного типа масса плюсов. Поэтому если есть финансовая возможность, все же целесообразнее приобрести данную модель.
Достоинства:
Недостатки:
Динамо втулка – конструкция
Такой вид электрогенератора становится все более популярным. Динамо втулка обладаем своими принципами работы. Также в установке есть особенности, которые желательно учитывать во избежание последующих проблем.
Принцип работы
Если бутылочная динамка подает постоянный ток, то втулка вырабатывает переменное напряжение, у которого не существует полярности. Такое обстоятельство для светодиодной фары приносит проблему. Работать она будет лишь с помощью выпрямительного моста.
Присутствие данного устройства будет обязательным для всех деталей, которые рассчитаны изначально на запитку от источника постоянного тока.
Работа втулки происходит по принципу закона электромагнитной индукции. Эта деталь имеет многополюсной магнит, напоминающий кольцо. Он закреплен в корпусе динамки. Вращается вокруг катушки – так называемого якоря, неподвижность которого обеспечивает соединение с осью.
Особенности установки
Деталь устанавливают на вилку переднего колеса таким образом, чтобы контактный разъем оказался с правой стороны. Если он будет «смотреть» влево от велосипеда, устройство может неправильно выполнять свои функции при движении.
Крепить контактный разъем следует надежно. Дропауты должны обладать достаточной степенью параллельности. Иначе возникает деформация оси генератора, и появится шум благодаря излишнему трению внутри динамки.
В отличие от бутылочного варианта при монтировании втулки, колесо приходится разбирать после съема. Понадобится набор укороченных спиц. Как только колесо окажется разобранным, следует укрепить подготовленными спицами обод на динамке.
Далее нужно как можно ровнее, а также равномернее вмонтировать, последовательно натягивая спицы. После окончательного укрепления обода следует выполнить балансировку. Затем проконтролировать на дисбаланс, а также на биение.
Как выбрать динамо машину для велосипеда?
Прежде, чем выбрать динамку для велосипеда, рекомендуют обратить внимание на некоторые нюансы.
А именно:
Электрогенератор для велосипеда не является предметом первой необходимости в комплектации. Но это устройство очень удобно в современном мире. С его помощью, особенно втулочных моделей, можно не только не беспокоится о передвижении в темное время суток, но и подзаряжать гаджеты и аккумуляторы.
Все-таки большинству байкерам нравится втулочный вариант динамки. И это несмотря на сложность установки и высокую стоимость по сравнению с бутылочным аналогом. Но бюджетный бутылочный генератор также привлекает многих доступной ценой и легкостью монтажа.
Электрические характеристики велосипедных бутылочных динамо-машин
История динамо-машин для велосипедов.
Велосипедные динамо-машины представляют из себя обычные генераторы переменного тока, оборудованные постоянными магнитами. Они могут работать при достаточно низкой частоте вращения колеса.
Бутылочные динамо-машины, работающие на боковой поверхности колеса, которые много лет были самыми популярными, сейчас вытеснены динамо-втулками. Существуют также динамо-машины другого типа: динамо-машина на спицах колеса, роликовая динамо-машина, но они не получили широкого распространения.
В статье будут рассмотрены электрические характеристики бутылочных велосипедных динамо-машин и способы получения максимальной мощности.
Мощность динамо-машин.
В Европе большинство велосипедных динамо-машин рассчитаны на 3 Вт (это 500 мА при напряжении 6 В). Мощность фары, работающей от динамо-машины, зависит от скорости. Обычно она нулевая при остановке, на средней скорости — 3 Вт, на очень большой скорости — всего немного более 3 Вт. Чтобы не сжечь лампы, некоторые производители устанвливают в динамо-машины ограничивающие опорные диоды и другие механизмы защиты от перенапряжения.
Испытательный стенд.
Протестировано три генератора (слева направо): Busch + Müller Dymotec6, AXA HR и один дешёвый китайский.
Инструменты.
Для измерения электрических характеристик велосипедных динамо-машин мы создали инструмент, который измеряет скорость велосипеда основываясь на количестве оборотов генератора за минуту:
Собрали его из фонарика Panasonic и велокомпьютера Trelock FC 404. Также необходимо дополнительная схема (смотрите ниже) ограничения переменного напряжения динамо-машины и понижения его до частоты, которую может обработать велокомпьютер.
Сначала мы пытались использовать дешёвый велокомпьютер, но вскоре обнаружили, что он сильно округляет показания на высокой скорости. Поэтому заменили его на фирменный Trelock FC 404, который показывает скорость с точностью до десятых долей км/час.
Для измерений приведённых ниже также используются мультиметр, осциллограф, лабораторный блок питания и регулируемая нагрузка, основанная на микросхеме линейного регулятора LM317T.
Измерения.
Максимальная мощность динамо-машин.
Методика: Запускаем динамо-машину на 15 км/час. Измеряем напряжение параллельно нагрузке по току 100, 130, 160, 190, 220, 250 мА. Повторяем на 40 км/час. Повторяем для каждой динамо-машины. Зная напряжение и ток подсчитываем мощность. Строим график мощности и тока.
Результаты: AXA HR выдаёт максимальную мощность при токе 200 мА (после удвоителя напряжения), B&M Dymotec6 при 180 мА, дешёвая динамо-машина при 160 мА. Вне зависимости от скорости у AXA HR самая высокая мощность, а у дешёвой динамо-машины самая низкая.
Выводы: Максимальная мощность достигается при определённом токе, она мало зависит от скорости, а преимущественно зависит от самой динамо-машины. Короче говоря: Динамо-машина — это источник тока.
Мощность и скорость Dymotec6.
Кривые для других моделей аналогичны кривой для Busch&Müller Dymotec6 с той только разницей, что мощность будет немного больше или меньше.
Установка: Dymotec6, удвоитель напряжения Гриначера с двумя 1N5818 и двумя 1000uF, нагрузка на 180 мА, спидометр.
Методика: Запускаем динамо-машину на 4, 5, 7, 9, 12, 15, 19, 24, 31, 40, 50 км/час и измеряем напряжение параллельно нагрузке. Подсчитываем для каждой скорости мощность = измеренное напряжение × 180 мА тока и строим график.
Вывод: С хорошо подобранной нагрузкой на средней скорости Dymotec6 выдаёт 2.7 Вт, на высокой скорости 5 Вт и на очень высокой скорости 6 Вт. Данные показатели достигаются без изменения динамо-машины.
Вопрос: Почему не перегорает лампочка в стандартной фаре на 3 Вт подключённой к Dymotec6 на скорости 50 км/час?
Ответ: Потому что на такой скорости нагрузка подобрана неправильно (ток тоже большой) и лампочка не потребляет максимальную мощность.
Вопрос: Где теряется энергия, если нагрузка не потребляет максимально возможную мощность?
Ответ: Она не пропадает. Просто динамо-машина вращается с меньшим усилием. Попробуйте на полной скорости замкнуть выходы динамо-машины — ток сильно упадёт.
Производительность Dymotec6 при разной температуре.
Во время работы динамо-машины возрастает её температура. Мы тестировали B+M Dymotec6 на скорости 50 км/час при температуре 23º C. Подключены схема удвоителя Гриначера (два 1N5818 и два 1000uF) и нагрузка 180 мА. Измерялась выделяемая на нагрузке мощность. Эксперимент производился на стационарной платформе, поэтому динамо-машина не охлаждалась. Приблизительно через 20 минут её мощность снижается с 100% до 80%. Через 10 минут наблюдается ещё некоторое падение мощности. Через 30 минут температура корпуса составила 89º C. Внутри наверное ещё жарче.
Далее прикрутили обычный 80 миллиметровый компьютерный кулер для имитации охлаждения, которое возникает при движении на велосипеде. Мощность начала расти и в итоге достигла 89% от начального значения. Температура остановилась приблизительно на 40º C.
Для этого эксперимента была выбрана Dymotec6, так как в ней среди всех протестированных динамо-машин наилучшая механика. С ней ничего не случилось в течении двух часов при производстве 5 Вт энергии на скорости 50 км/час. Многие динамо-машины не выдерживают такую нагрузку. Из-за высокой внутренней температуры страдают подшипники, которые быстро изнашиваются. Если при вращении магнит приходит в соприкосновение со статором, то из-за трения резко увеличивается внутренняя температура, что приводит к оплавлению корпуса и заклиниванию ротора. На нашей установке это приведёт только к отсоединению мотора от динамо-машины, тогда как на реальном велосипеде переднее колесо может внезапно развалится вследствие разрушения валом ротора покрышки, обода или спиц. Поэтому лучше никогда не покупайте дешёвые динамо-машины.