Quando si usano le normali "dinamo" per una bicicletta, sorge sempre la questione della loro durata. Infatti, in un tale dispositivo, il rotore ruota, a seguito del quale si verifica l'attrito nei cuscinetti (o boccole), che successivamente distrugge il generatore. Inoltre, l'eccesso di attrito porta a una perdita di energia, ad es. la bici il tiro non è così lontano e sono necessari ulteriori sforzi per disperderlo.
La via d'uscita da questa situazione potrebbe essere l'uso di un generatore senza contatto. In un tale dispositivo non ci sono parti rotanti e può funzionare quasi per sempre. Di norma, il ruolo del rotore è svolto dalla ruota della bicicletta stessa, ma lo statore è attaccato al telaio o alla forcella. Il costo di tali generatori è piuttosto elevato, quindi ha senso provare a crearlo da soli.
Di seguito considereremo il modo più semplice per creare un generatore senza contatto per una bicicletta. Ma è solo il modello, un principio che può essere preso per creare simili fai da te.
Materiali e strumenti per la casa:
- un potente magnete (l'autore utilizza un neodimio dal disco rigido);
- tre bobine (puoi farlo da solo);
- fanale posteriore con tre LED;
- condensatore 4700 nF;
- faro (con cinque LED bianchi);
- doppio interruttore da un alimentatore per computer;
- due viti con dadi e rondelle (per fissare il magnete alla ruota);
- cacciaviti e chiavi inglesi, saldatore, nastro isolante;
- fili, interruttori e altre piccole cose.
Processo di produzione del generatore:
Primo passo. Installazione di elementi del generatore su una bicicletta
Tutto funziona secondo uno schema molto semplice. Un potente magnete al neodimio è attaccato alla ruota della bicicletta con due viti e dadi dal disco rigido del computer (l'autore usa tre magneti, questo ti consente di rimuovere le vibrazioni. Puoi usarne di più). Di fronte ad essa, una bobina viene posizionata a una distanza minima dalla forcella della bicicletta; quando un magnete passa vicino ad essa, sorge una corrente al suo interno. L'autore della bobina ha tre, uno è necessario per il fanale posteriore e due per la parte anteriore. Poiché la corrente è pulsata, le luci lampeggeranno durante la guida. Più il magnete si avvicina alla bobina, più può generare energia.
Le bobine possono essere caricate da soli o puoi trovarne una già pronta, per questi scopi faranno i vecchi relè. Idealmente, la resistenza della bobina dovrebbe essere di 100-200 ohm, ma l'autore usa due bobine da 600 ohm ciascuna e dice che tutto funziona bene.Maggiore è la resistenza della bobina, più genererà energia, ma allo stesso tempo l'efficienza diminuirà a causa delle perdite nella bobina. Si consiglia di escogitare una sorta di alloggiamento per le bobine, oppure proteggerle da acqua e sporco.
Se tutto viene eseguito correttamente, quando le ruote ruotano, le bobine genereranno già una tensione di impulso.
Secondo passo Collegare la luce posteriore
Le luci anteriori e posteriori nel sistema sono completamente indipendenti. Il fanale posteriore è alimentato da una sola bobina. Per stabilizzare un po 'la tensione, nel circuito è previsto un condensatore da 4700 nF. La tensione iniziale qui è di 2,2 Volt. Come esattamente la tensione viene generata dalle bobine può essere visualizzato su un oscilloscopio.
Con un giro completo della ruota, dovrebbero esserci tre impulsi, poiché tre magneti sono installati nel sistema.
Per collegare la torcia, è necessario smontarla. È necessario rimuovere le batterie da esso, perché non sono più necessarie qui. Invece di batterie, è necessario installare un condensatore nella torcia. Dopo che la torcia è stata montata, può essere montata su una bicicletta e quindi collegata a una delle bobine utilizzando un cavo a due fili. Quando la ruota gira, il fanale posteriore dovrebbe iniziare a lampeggiare.
Terzo passo Connessione luce anteriore
Il faro è alimentato da due bobine, qui l'autore ha installato cinque LED bianchi. Il layout è progettato in modo tale che quando si guida il faro lampeggerà anche. Qui non viene utilizzato un condensatore, ma può essere installato in parallelo con il LED "3", perché non viene mai applicata una tensione negativa. Pertanto, durante la guida, un LED si accenderà costantemente e tre lampeggeranno. Le bobine non generano energia allo stesso tempo, se sono collegate in serie, quindi una bobina assorbirà parte dell'energia di un'altra, in questo circuito tutto funziona in modo diverso.
Bene, allora tutto è collegato come nel caso del collegamento di un fanale posteriore. Dopo il montaggio, puoi provare a testare il sistema. È importante capire che più velocemente la bicicletta si sposta, più il generatore genererà energia e questo può portare al burnout dei LED. Quindi, per il futuro, è importante creare un circuito che limiti l'alimentazione di corrente ai LED.
Inutile dire che il circuito può essere ulteriormente sviluppato, ad esempio, installare una piccola batteria e creare un circuito per caricarlo. Ma l'obiettivo principale è quello di costruire un generatore senza contatto per una bicicletta, qui è stato raggiunto con successo. L'unico inconveniente è che vari oggetti metallici possono essere attratti dai magneti durante la guida, quindi è meglio posizionare i magneti il più vicino possibile al centro della ruota.