Kuidas leiutada kodu jaoks dünamovoolu. DIY kontaktivaba dünamo. Dünamo masinad jalgratastele

Kanal Igor Kruch tutvustas teie tähelepanu uuele omatehtud tootele, mille video autor tegi juba ammu, kuid kogu aeg ei saanud ta seda filmida ja YouTube'i postitada. Lõpuks ometi isetehtud suur dünamo. Umbes kuu aega tööd nõudnud looming oli rahulik, läbimõeldud, kõik tehtud kvaliteetselt, kohusetundlikult.

Tutvuge selles Hiina poes käsigeneraatorite ja neodüümmagnetite valikuga.
See tehti sellest, mis oli saadaval: mootor, rihm ja tindiprinteri pinguti. Lisaks: lüliti, liitium-ioonaku 18650. Lisatud on jäikusrib. Rihmaratas on valmistatud ketastest. Tühikäigul toodab see pinget kuni 11 volti ja voolu 1,5 amprit. Toidet jätkub LED-tuledele, vähese võimsusega võimendile ja nutitelefonile. Sülearvuti jaoks sellest isetehtud dünamost ei piisa.
Niisiis, ülevaade. Sein ja põhi on laminaadist, ülejäänu jääb peale renoveerimist. Rihmaratas on valmistatud optilistest ketastest, mis on mittevajalikud, kuna näete, et need on puuritud ja väänatud. Rihm on suur, pikk, kollane, vanast printerist, täpselt nagu vana printeri pinguti, oli suurem. Ebavajaliku osa saagisin ära.
Generaator jäi samaks, käepide oli ka kumer, see on vajalik, et see ei klammerduks rihma ja pinguti külge. See oli kõver ja selle käepideme asend muutus, see oli mugavam. Sel juhul saavutatakse optimaalne ülekandearv. Uus on ka jäigastav ribi, kuna laminaatseinad osutusid liiga kõrgeks ja see hakkas kõvasti õõtsuma, tänu sellele on kõik turvaline ja miski ei kõigu.

Omatehtud käsitsi generaatori elektroonika

Tasub öelda järgmist. Generaator, diood ja kondensaatorid jäid täpselt samaks, mis eelmisel dünamos. Lisati ka üks lüliti ja akupakk. Lisasin pistikud vastavalt, et sinna saaks koormuse ühendada, mugavalt läbi pistikute. Vasakul on tükk maha saetud sülearvuti emaplaati, vigane emaplaat. Toite ühendamiseks on meil 3 USB-porti. Veidi paremal on isetehtud sall, 5 tihvtiga leivalaud. Vastavalt sellele saab ühendada 5 energiatarbijat ja 3 USB-porti ühendada 3 energiatarbijat.
Selle tulemusel saab sellest dünamost paralleelselt toita korraga 8 tarbijat, kuid praegu töötab ainult 2 tarbijat, neist räägin teile peagi. Lülituslüliti asub ees ja selline näeb dünamo välja altpoolt. Midagi erilist vaadata pole: 4 kummist jalga on kleebitud kahepoolsele teibile ja 2 kruvi jäigast.

Märge. Kruvid, millega kettaid keeratakse, on süvistatud peaga; Rihmarattal on põiki sälgud (muidu rihm libiseb) ja “rauatükk”, millel rihmaratas pöörleb, on südamik vanast kõlarist. Patareid kinnitatakse metallplaatidele neodüümmagnetitega, mis tänu nikkelkattele juhivad suurepäraselt voolu. Metallplaadid ise on pärit trafo südamikust. Rihmaratta ja riistvara vahel, samuti rihmaratta ja laminaadi vahel on paks määrdeaine.

Elektrienergia generaator on seade, mis muundab keemilise, mehaanilise või soojusenergia elektrivooluks. Selline generaator, mida kasutatakse jalgratastel tagatulede ja esitulede toiteks, on Dünamo masin .

Sordid

Vaatleme olemasolevaid tehases valmistatud jalgrattadünamo tüüpe.

Pudelipood

Seda tüüpi jalgrattageneraator on kõige soodsam ja lihtsam. Selle võimsus pole aga kõigist tüüpidest suurim. Generaatori veorull pöörleb sõidu ajal rehvi turvist puudutades.

Bushi dünamo

Rummu dünamo on oma disainilt aksiaalne dünamo. Selliste mudelite teostused võivad olla erinevat tüüpi. Läbiviigu generaatori maksumus on üsna kõrge. Paigaldamine on pudeli versiooniga võrreldes keerulisem.

Ostmisel tuleb kontrollida kodarate arvu ja paigaldusratta kinnitusviisi. Läbiviigugeneraatori eelisteks on selle kaitse niiskuse eest, erinevalt pudeligeneraatorist, mille veorull libiseb märja ilmaga üle jalgratta rehvi. Seade on suletud rattarummu sisse ja töö tuleb selle pöörlemisest.

Sellise seadme puudused hõlmavad asjaolu, et läbiviigu generaatori tööd ei ole võimalik välja lülitada.

Kett

Jalgrattageneraatori kettversioon on üsna haruldane. Siiski on seda tüüpi mitu erinevat versiooni. Seadme saab varustada USB-pordiga mobiilsete vidinate laadimiseks.

Selle konstruktsiooni puuduseks on lühike kasutusiga, kuna metallist jalgrattakett mõjutab töötamise ajal generaatori plastelemente.

Kontaktivaba

See on originaalne kontaktivaba tööpõhimõttega dünamo. Jalgratta ratas täidab rootori rolli. Ratta külge on kinnitatud spetsiaalne rõngas 28 magnetiga. Need on paigutatud vaheldumisi, erinevate postidega.

Staator on induktsioonmähis, milles genereeritakse elektrivool. See süsteem sisaldab akut energia salvestamiseks. Tootja sõnul piisab normaalse valgusvoo tagamiseks liikumisest kiirusega 15 km tunnis.

Selle disaini eelised on järgmised:

• Ei mingeid hõõrduvaid elemente.
• Vaikne töö.
• Piiramatu kasutusiga (v.a akud).

Kontaktivaba mudeli puuduseks on madal aku mahutavus. See kestab vaid paar minutit. Kuid paljud käsitöölised parandavad seda puudust hõlpsalt mitmel viisil, sealhulgas asendades aku võimsamaga.

Muud kujundused

Praegu on väga populaarsed erinevad huvitavad seadmed, mis on valmistatud Hiinas. Mõnikord näete seadmeid, mida pole kunagi varem kusagil toodetud. Isegi nende tööpõhimõte pole alati selge, kuid nad töötavad.

Seda Hiina seadet võib kergesti nimetada tuleviku jalgrattageneraatoriks. Taevast pärit dünamo näeb välja sarnane ulmefilmidega. Välimuse järgi otsustades ei vaja see toimimiseks kokkupuudet rattatala või ketiga. Samuti puuduvad magnetid.

Selle tööpõhimõte pole täiesti selge. Võib-olla on see tootja tehnoloogiline saladus.

Disaini omadused ja toimimine

Jalgrataste populaarseim dünamo disain on pudeli disain, millele järgneb rummu dünamo. Teisi liike kasutatakse palju harvemini. Seetõttu kaalume kõige levinumaid mudeleid.

Dünamo pudel

Pudeli tüüpi dünamo jookseb jalgratta esirehvi küljel. See on valmistatud väikese elektrienergia generaatori kujul ning seda kasutatakse jalgratta tagumise tule ja esitule juhtimiseks ning elektrooniliste mobiilseadmete laadimiseks.

Sellist minigeneraatorit saab paigaldada nii esi- kui ka tagaratastele. Esimesel juhul saab seadet kombineerida sisseehitatud taskulambiga. Generaatori väljalülitamiseks on ette nähtud spetsiaalne voltimismehhanism, mis fikseerib generaatori korpuse asendisse, kus puudub kontakt jalgratta ratta rehviga.

Selle seadme nimi tuleneb kuju välisest sarnasusest pudeliga. Pudeligeneraatoril on ka teine ​​nimi – külgdünamo. Veokummist või metallist rull pannakse pöörlema ​​ratta rehvi küljel. Kui jalgratas liigub, annab rehv pöörleva liikumise jalgratta generaatori rullikule, mis tekitab elektrivoolu.

Eelised

• Lahti ühendatud generaatori ajam ei paku takistust jalgratta liikumine. Kui generaator on sisse lülitatud, peab jalgrattur liikumiseks rohkem jõudu rakendama. Rummu dünamo, erinevalt pudeliratta generaatorist, peab alati ratta pöörlemise vastu, kuigi selle takistuse väärtus on ebaoluline. Kui pudeligeneraator on sisse lülitatud, aga tuled ja esituli pole vooluvõrku ühendatud, on jalgratta liikumise takistus väiksem.
• Lihtne ja lihtne paigaldus . Sellist seadet on lihtne paigaldada igale jalgrattale, erinevalt rummu generaatorist, mille paigaldamiseks on vaja kokku panna kogu dünamoratas koos kodaratega.
• Odav . Need mudelid maksavad tavaliselt vähem kui muud tüüpi jalgrattageneraatorid, kuigi sellest reeglist on ka erandeid.

Puudused

• Keeruline seadistus . Vajalik on hoolikas reguleerimine ja ratta kontakti rehviga teatud nurga all, rehvirõhu ja kõrguse reguleerimine. Kui jalgratas kukub maha või kinnituskruvid lõdvenevad, võib generaator kahjustuda. Valesti reguleeritud generaator tekitab palju müra, tekitab liigset takistust ja libiseb rattale. Kui kinnituskruvid on liiga lõdvad, võib mehhanism paigast nihkuda ja ratta kodaratesse kinni jääda, mis toob kaasa kodarate purunemise ja jalgratta ratta rikke. Mõned jalgrattageneraatorid on varustatud spetsiaalsete aasadega, mis takistavad nende sattumist kodaratesse.
• Vahetumiseks on vaja füüsilist pingutust . Generaatori aktiveerimiseks on vaja selle korpust liigutada, kuni see puutub kokku rattaga. Läbiviigugeneraatoreid saab sisse lülitada automaatselt või elektrooniliselt. Te ei pea selle nimel pingutama.
• Suurenenud müra . Töö ajal kostub sumisev müra, samas kui rummudünamo müra ei tekita.
• Rattarehvide kulumine . Generaatori töötamiseks on vajalik kokkupuude rehviga, mille tagajärjeks on hõõrdumine ja rehvide kulumine. Kui võrrelda seda dünamo rummuga, siis rehviga hõõrdumist pole.
• Liikumistakistus . Pudelidünamo pakub ratta liikumisele oluliselt suuremat vastupanu kui rummumudel. Õige seadistamise korral on takistus aga tühine ja väljalülitatuna takistust pole.
• Libisemine. Märja vihmase ilmaga libiseb pudeligeneraatori veorull rehvi rehvil, mis vähendab elektrivoolu teket ning esi- ja tagatulede heledust. Rummugeneraatorid ei vaja töötamiseks head rehvide haardumist ning neid ei mõjuta ilm ega muud ebasoodsad tingimused.

Dünamo keskus

Jalgrattageneraatori rummu disain töötati välja Inglismaal ja seda valmistasid mitmed ettevõtted paljudes riikides. Selle konstruktsiooni võimsus võib 6-voldise pinge korral ulatuda 3 vatti. Nende tootmistehnoloogiaid täiustatakse pidevalt, konstruktsiooni mõõtmed muutuvad väiksemaks ja võimsamaks. Kaasaegsed jalgratta esituled hakkavad kiirgama tõhusamat valgust, kui neid kasutatakse.

Rummudünamo ei tekita töö ajal müra, kuid nende mass on suurem kui teistel mudelitel. Seadme varruka versioonis pole hõõrduvaid osi. Need töötavad tänu magnetile, millel on palju pooluseid ja mis on valmistatud rõnga kujul. See asub puksi korpuses ja pöörleb ümber statsionaarse armatuuri, mille teljele on kinnitatud mähis. Selle konstruktsiooni pöörlemistakistus on väga madal.

Rummu dünamo toodavad vahelduvvoolu. Madalatel kiirustel toodetakse voolu madala sageduse tõttu rohkem elektrit võrreldes pudelimudeliga. Dünamo jaoks on alaldi ahelad. Nende valmistamiseks kasutatakse nelja dioodi lihtsat sillaahelat.

Rummu dünamo toodab madalat pinget, seega on ränidioodide kasutamisel kaod märkimisväärsed - 1,4 volti. Germaaniumdioodidega kaod vähenevad ja ulatuvad vaid 0,4 voltini.

Dünamo tööpõhimõte

Dünamo toodab elektrivoolu, kasutades elektromagnetilist induktsiooni. Rootor pöörleb magnetväljas, mille tulemusena tekib mähises elektrivool. Rootori mähise otsad on ühendatud rõngaste kujul valmistatud kollektoriga. Nende kaudu siseneb surveharjade abil võrku elektrivool.

Mähise voolul on maksimaalne väärtus, kui rootor on magnetjoontega risti. Mida suurem on mähise pöördenurk, seda väiksem on vool. Mähise pöörlemine magnetväljas muudab voolu suunda kaks korda ühe pöörde jooksul. Seetõttu nimetatakse voolu vahelduvaks.

Samal põhimõttel valmistatakse sarnane generaator alalisvoolu jaoks. Erinevus on mõnes detailis. Mähise otsad on ühendatud mitte rõngastega, vaid poolrõngastega, mis on üksteisest isoleeritud. Kui mähis pöörleb, puutub hari kordamööda kokku iga poolrõngaga. Seetõttu on harjadesse voolav vool ainult ühes suunas ja konstantne.

Töö tekst postitatakse ilma piltide ja valemiteta.
Töö täisversioon on PDF-vormingus saadaval vahekaardil "Tööfailid".

IN dirigeerimine

Väga sageli on vajadus tavapärase AA-patarei asemel leida alternatiivne toiteallikas. Akud on üsna kallid ja saavad väga kiiresti tühjaks. Ja mis kõige tähtsam, väga sageli on neid vaja, kui neid pole võimalik kohe osta.

Meie katse sai alguse lihtsast vajadusest vannitoakaalu toita. Fakt on see, et akud, mis varem kaalusid toitasid, said väga kiiresti tühjaks ja suurema mugavuse huvides oli vaja teistsugust toiteallikat. Üks variantidest oli USB, aga siis tuli mõte: miks mitte proovida kaalu dünamoga toita. Seda tüüpi elektrienergia allikad on praegu teenimatult unustatud.

Ja siis tekkis palju küsimusi: kuidas dünamo töötab? Millel selle tööpõhimõte põhineb? Kas dünamo on üldse võimalik kodus kokku panna? Mida selleks vaja on? Kas see toitumisvõimalus on tõhus?

See ülesanne ärgitas aktiivselt meie huvi omandada uusi teadmisi meid ümbritseva maailma, füüsikaliste nähtuste ja eelkõige elektrivoolu kohta. Nii et probleem leibkonna tasandil tähistas tõsise eksperimendi algust.

Töö teostamisel kasutati erialakirjandust, fotomaterjale ja Interneti spetsialiseeritud saitidelt saadud viiteteavet. Projekti tulemusena koguti teavet dünamo konstruktsiooniliste omaduste, tööpõhimõtte ja eri tüüpi seadmete eripärade kohta. Eksperimendi põhjal tehti järeldused dünamo kokkupanemise ja koduse kasutamise võimalikkuse kohta.

Kogemus oli huvitav ja hariv, aitas kaasa diagrammidega töötamise oskuste kujunemisele, soovile õppida tundma meid ümbritsevat maailma koos selle füüsikaliste seaduste ja nähtustega, koolinoorte huvi tekkimisele teadustegevuse vastu ja füüsika süvendatud õppimisele. probleeme.

Selle töö eesmärk - tõestada dünamo valmistamise ja kasutamise võimalust kodus ning võrrelda seadme tööd dünamost ja tavalisest jõuallikast.

Uurimistöö eesmärgid

Pane kodus kokku dünamo, mille elektripotentsiaal on 3,5 volti.

Loodud voolugeneraatorist pärit seadmete töö võrdlus nende sama tööga, kuid alternatiivsest toiteallikast.

Probleemi lahendamine

Erialase kirjanduse uurimine ja dünamo valmistamiseks vajalike komponentide kogumine.

Dünamo ja arvuti vaheldumisi ühendamine elektroonilise kaaluga ning skaala näitude täpsuse võrdlemine teadaoleva massiga kehade kaalumise teel.

Töö etapid:

Alalisvoolugeneraatorite (dünamo) kirjanduse valik ja uurimine. Vastuste leidmine järgmistele küsimustele: mis on dünamo, selle loomise ajalugu ja kasutusvaldkonnad.

Valik huvitavaid ringe ja vajalikku varustust dünamo valmistamiseks.

Valmistatud dünamo mudelite valmistamine ja testimine.

Kodumasinate (põrandakaalude) töö võrdlus tavapärasest jõuallikast ja dünamost.

Peatükk 1. Dünamo: määratlus, seade, loomise ajalugu, rakendusala.

Dünamo ehk elektrivoolugeneraator on seade, mis muudab elektrienergiaks muud energiaseisundid: termiline, mehaaniline, keemiline.

Dünamo koosneb traadi (rootori) mähist, mis pöörleb staatori tekitatud magnetväljas või vastupidi: magnet pöörleb, kuid mähis on paigal. Pöörlemisenergia muundatakse Faraday seaduse järgi vahelduvvooluks, kuid kuna 19. sajandil ei osatud vahelduvvoolu praktiliselt kasutada, kasutati muutuva polaarsuse inverteerimiseks harjakollektorit (saada alalisvoolu väljund). Tulemuseks oli pideva polaarsusega pulseeriv vool.

1827. aastal leiutas Anjos Jedlik esimese dünamo. Ta sõnastas dünamo kontseptsiooni kuus aastat varem, kui Siemens selle välja kuulutas, kuid ei patenteerinud seda.

Tänapäeval kasutatakse terminit dünamo peamiselt selleks, et tähistada väikest jalgrattageneraatorit, mis toidab jalgratta esilaternat, aga ka elektriliste taskulampide sisse ehitatud väikest generaatorit - nn. elektrodünaamilised või iselaadivad taskulambid, mis võivad töötada autonoomselt ilma patareide või akudeta ning ei vaja laadimist statsionaarsest 220 V toiteallikast ega patareide vahetamist ning võivad põllul töötada piiramatult.

Tänapäeval kasutatakse dünamo ka teatud tüüpi neoon-taustvalgustusega seeria trenažöörides ja ka güroskoopilistes käetrenažöörides.

Peatükk 2. Disain

Dünamo esimene prototüüp otsustati konstrueerida kõige kättesaadavamatest materjalidest ja tööriistadest:

Alalisvoolu elektrimootor (laste mänguasjast)

Korpuse killud

mööbli nurgad

rihmaratas läbimõõduga 80 mm (valmis puidust ja getinaksist)

metallplaadist käepide, millel on kinnitused

kummist veorihm

Struktuuri üldvaadet leiate jooniselt 1.

1. pilt

Vastavalt skeemile 1 kanti veovõlli pöördemoment, millele oli kinnitatud suure läbimõõduga rihmaratas ja selle pöörlemiseks käepide, veorihma kaudu väikese läbimõõduga rihmarattale, mis oli paigaldatud otse mootori võllile.

Dünamo käivitamine ja genereeritud voolu mõõtmine võimaldas meil teha järgmised järeldused:

Jah, alalisvoolumootorit saab kasutada voolugeneraatorina.

Esimesed käivitamised andsid pettumust valmistavaid tulemusi – ülisuure füüsilise pingutuse korral ei ületanud seadme väljund 0,6 volti. Ilmselgelt sellest ei piisa tänapäevaste kodumasinate toiteks.

Sellise skeemi tõhususe suurendamine eeldas ajami rihmaratta asendamist teise, palju suurema läbimõõduga või keeruka kordistiga käigukastiga varustamist. Seega lõppes esimene katse luua seadmest töötav näidis ebaõnnestumisega.

Kuna esimese proovi täiustamiseks polnud sobivaid materjale, otsustati uue prototüübi aluseks võtta vigase arvuti CD-seadme mehaaniline osa, millel oli ka alalisvoolumootor ja käigukast pöördemomendi ülekandmiseks sellelt. rest plaadisalvel.

Dünamo teise proovi loomiseks kasutati järgmist:

CD-salve mehhanismi kokkupanek

Dioodsild mikroseeme

500 oomi takisti

Valgusdiood

Kondensaator võimsusega 10 000 mikroF

Elektrikaabel USB-pistikupesaga A-tüüpi pistikupesaga.

Dünamo teise versiooni üldvaade on näidatud joonisel 2.

Selles uues montaažiskeemis toimis salv vastupidi käepidemena, mis annab meie generaatorile pöörlemise. See valik osutus palju edukamaks - tester mõõtis mootori klemmidel üle 5 volti.

Joonis 2

Järgmisena joodeti vastavalt skeemile 2 elektrimootori klemmidele dioodsild. Fakt on see, et salve edasi-tagasi liikumised meie seadmes toovad kaasa vahelduvvoolu. Dioodsild on elektrooniline seade, mille eesmärk on selle sirgendamine. Järgmisena paigaldasime suure kondensaatori pingetõusude tasandamiseks ja LED-i, et visualiseerida pinge olemasolu tarbija pistiku kontaktidel.

Dünamo teise proovi käivitamine näitas suurepäraseid tulemusi. Salve ühtlase liikumise korral vastas genereeritud voolu väärtus majapidamises kasutatavate põrandakaalude toiteks vajalikule tasemele (vt joonis 3), mis võimaldas jätkata katse teise osaga - testimisega.

Joonis 3

3. peatükk Testid

Dünamo tööd testiti majapidamispõrandakaaludel. Vajasime hantleid (m=12,5 kg) ja inimest (teadmata massiga).

Suurema täpsuse huvides kaaluti iga keha 5 korda ja järgnevateks võrdlusteks kasutati keskmisi näitu (vt tabel 1).

Kaalumise algoritm:

Esiteks ühendame kaalud USB-pistiku kaudu võrku (arvutiporti) ja kaalume esimese korpuse - hantlid,

Seejärel lülitame kaalud dünamo peale, paneme jõu peale ja võtame mõõtmised.

Kordame kaalumistoiminguid inimesega.

Tabel 1

Teadaoleva massiga 12,5 kg hantlite esimesed kaalumised andsid väikese veaga näidud mõlemas kaalumisvariandis, sõltumata toitumisviisist. Tulemused: kaal 12,6 kg (vt joon. 4 ja 5)

Joonis 4

Joonis 5

Inimese kaalumise tulemused (tema täpne mass on meile eelnevalt teadmata) näitasid: kehakaal = 54,0 kg mõlemal kaalumisel. (vt joonis 6 ja 7)

Joonis 6

Joonis 7

Läbi viidi kolmas kaalumiste katseseeria – mees, hantlid käes. Tulemused on mõlemas kaalumisvalikus samad.

Eksperimendi teise osa tulemuste põhjal võime järeldada, et seade (kaalud) töötab korrektselt voolugeneraatorist ja on võimeline andma täpseid näitu, samuti võrdlustoiteallikast töötades, mille jaoks võtsime arvuti 5 volti.

tabel 2

Tabel 3

järeldused

Dünamo võib olla kodumasinate alternatiivseks, keskkonnasõbralikuks ja vastupidavaks jõuallikaks.

Mobiilseid kaalusid on võimalik luua kaasaskantava toiteallika abil.

See kogemus stimuleerib koolinoorte huvi tekkimist teadustegevuse vastu ja uute keskkonnasõbralike seadmete väljatöötamist.

Bibliograafia

http://cxem.net/house/1-267.php video “DIY Dynamo masin”

http://tehnojuk.ru/tehno/elektro/dinamo

A.V. Perõškin, N.A. Rodina, “Füüsika.8.klass”, Moskva “Valgustus”, 1989. a

Generaatorit, mis toodab pöörlemise teel elektrienergiat (mehaanilist energiat), nimetatakse dünamoks. Tema poolt tekitatud alalisvoolu ei kasutata oma omaduste tõttu igapäevaelus nii sageli kui vahelduvvoolu. Kõik elektrijaamad on varustatud hiiglaslike vahelduvvoolugeneraatoritega (generaatoritega). Vaatamata sellele on dünamo endiselt asjakohane seade, mis töötab hästi mõnes elektriväljas, näiteks akude laadimisel. Seetõttu leiab oma kätega kokkupandud väike generaator alati kasutust.

Kes leiutas dünamo ja kuidas see töötab?

1831. aastal avastas inglise füüsik Faraday ebatavalise elektromagnetilise nähtuse. Magnetpooluste vahelise pöörlemise käigus tekkis vasktraadis elektromagnetväli. Just see ergutas elektronide liikumist piki juhti. Uurimistööle tuginedes sõnastas füüsik elektromagnetilise induktsiooni seaduse. Juht oli magnetilise omadusega metallvardale keeratud vasktraat. Kui varras olevad magnetosakesed olid poolustega joondatud, muutus see magnetiks ja tõmbas enda poole metallesemeid. Varda magnetiseerimiseks võite kasutada mähist või püsimagnetit. Mõju tekib siis, kui üks elektromagnet pöörleb tugevalt ümber teise.

Samal aastal ilmus seade elektrienergia muundamiseks mehaaniliseks energiaks. Esimesed elektrimootorid meenutasid aurumasinaid: silindrite asemel paigaldati ainult elektromagnetid, kolbide asemel metallist armatuurid.

1834. aastal lõi vene akadeemik Boris Jacobi esimese pöörleva armatuuriga elektrimootori. Neli aastat hiljem kasutas akadeemik maailma esimesel mootorpaadil täiustatud elektrimootorit. Maailma esimese vahelduvvoolugeneraatori ehitas Pavel Yablochkov. Ja teise vene teadlase M. Dolivo-Dovolsky leiutis - kolmefaasiline voolugeneraator - oli tõeliselt revolutsiooniline.

DIY dünamo, selle elemendid

Dünamo ehitamiseks vajate selliseid põhielemente nagu korpus, pöörlev armatuur, kommutaator, harjahoidja, harjad ja isoleeritud vasktraat.

Vaatleme iga elemendi ettevalmistamist eraldi.

Kommutaatori ja harjahoidja valmistamine

Dünamo, eelkõige kommutaatori ja harjahoidjate kokkupanemisel on vajalik tähelepanu ja täpsus.

Kerimine

Mähiseks kasutame paberisolatsiooniga vasktraati ristlõikega 0,5-0,8 mm. Peate ostma pool kilogrammi traati, mille paksus mõjutab pinget ja voolu. Näiteks 0,5 mm juhtmega mähimisel tekib 1 amprise voolu juures 25 volti, kui võtta 0,8–8 voldine traat voolutugevusel 3 amprit. Enne töö alustamist jagage traat kaheks osaks. Elektromagneti kerimiseks vajate 450 g 0,5 traati ja 60 g armatuuri mähiseks. Kui ostsite 0,8 traadi, eraldame elektromagneti jaoks 430 g ja armatuuri jaoks 70 g.

Dünamo kokkupanek

Dünamo monteeritakse oma kätega mitmes etapis:

1. Aluse jaoks valmistame 150x200 mm paksuse tahvli paksusega 30 mm. Puurime elektromagnetrõnga servadest kaks auku.
2. Kinnitame korpuse aluse külge kahe kruviga nii, et elektromagnetid asetseksid samal horisontaalsel joonel üksteise vastas.
3. Asetame korpuse külgedele puitklotsid nii, et see istuks kindlalt ja kruvime need alusele.
4. Seejärel juhime armatuuri telje vaba otsa läbi korpuse laagri. Sisestame selle elektromagnetite vahele.
5. Laagriraami laagrile paneme seestpoolt harjahoidja koos harjadega ja sisestame armatuuri telje otsa kommutaatoriga. Kõigepealt tuleb kollektorile asetada paks metallist seib või traatrõngas.
6. Paigaldame armatuuri nii, et kui see elektromagnetide vahel pöörleb, siis see neid ei puuduta ja on neist samal kaugusel. Statiiv kinnitatakse aluse külge kahe kruviga.

Dünamo reguleerimine

• Fikseerime harjad nii, et need puudutaksid kergelt kommutaatorit ega aeglustaks oluliselt selle pöörlemist.
• Kontrollime, kas ühendused on õiged ja et pole katkestusi ega lühiseid. Me ühendame mehhanismiga 15-20-voldise aku. Kui mootor töötab ja armatuur pöörleb kiiresti, tähendab see, et dünamo on oma kätega õigesti kokku pandud.
• Pärast kontrollimist ühendame dünamo ajamiga, näiteks jalaga töötavast õmblusmasinast. Elektromagnetite magnetiseerimiseks ühendame harjadega 10-voldise akupinge. Minuti pärast peaks aku välja lülituma, seejärel hakkame ajami abil armatuuri kiiresti pöörama. Harjade juhtmetega ühendame voltmeetri või 12-voldise lambi. Kui kõik on õigesti kokku pandud, näitab voltmeeter pinget ja lambipirn põleb.
• Armatuuri ühtlast pöörlemist kasutades tuleb harjahoidjat veidi armatuuri pöörlemissuunas keerata, siis hakkavad harjad vähem sädemeid ja leevendavad pingeid paremini. Reguleerime katseliselt pintslite paigaldust.

Jalgratta dünamo

Rehvi külgseinale on paigaldatud väike generaator jalgratta jaoks. See võimaldab laadida mobiiltelefonide, vastuvõtjate ja muude seadmete akusid ning süütab esituled. Pudelidünamo nimetatakse ka külgdünamoks. Sõidu ajal ajab rehv dünamorulli, mis paneb pöörlema ​​elektrigeneraatori.

Jalgratta generaatori jaoks võite võtta dünamo rummu või dünamo vankri. Töötab ka kontaktivaba dünamo. Ta saab telefoni üsna edukalt laadida.

• Pudeligeneraator tekitab joostes vastupanu ja nõuab pööramiseks rohkem pingutust kui rummudünamo. Õige reguleerimine aitab vähendada takistust.
• Pudelrattadünamo kulutab erinevalt rummudünamost rehvi.
• Märjana võib dünamopudeli rull üle rehvi libiseda, mis vähendab oluliselt tekkivat energiat.
• Rummu dünamo ei vaja head haardumist ja tihendamist. Nad ei tee müra nagu dünamo.

Jalgrattadünamo juhtimine

Dünamo hoolikas paigaldamine on väga oluline, võttes arvesse nurka, kõrgust ja survet. Alustuseks liigutatakse ja ühendatakse pudeli stiilis jalgrattadünamo ning rummudünamo lülitatakse sisse lihtsalt käsitsi või automaatselt.

Dünamo peab töötama rangelt vastavalt juhistele.

1. Enne pedaalimist kontrollige voltmeetrit. See peaks näitama pinget (12-13).
2. Valime väikese energiatarbega režiimi, lülitame generaatori sisse, märgutuli peaks süttima.
3. Pedaalime, suurendades järk-järgult kiirust, kuni generaator lülitub sisse. Tuli kustus, voltmeeter näitas 13-14. Pedaalid tuleb kiiresti pedaalida, et vooluring suudaks säilitada.
4. Jalgrattadünamo töötab tõhusamalt, kui võimsus on suur. Suurte koormuste korral on parem käivitada generaator väikese võimsusega ja pärast koormuse lahtiühendamist lülitada suurele võimsusele.

Dünamo laadija

Välitingimustes tuleb alati kasuks lihtne “keerd” ehk dünamo telefoni laadimiseks. Populaarsed on sisseehitatud akuga laadijad. On mehaanilisi laadijaid, mis samuti ei võta palju ruumi. Paljud kaasaegsed "spinnerid" on varustatud taskulampidega.

Need seadmed laadivad mobiiltelefone üsna edukalt. Näiteks, kui keerate nuppu 2-3 pööret sekundis, saate koefitsiendi väärtuseks 0,65 kuni 2,5. Keerake seda paar minutit ja saate telefoniga rääkida 2–5 minutit. Kõik sõltub mudelist ja vastuvõtutingimustest. Käeshoitav dünamo ei suuda suure ekraaniga võimsat nutitelefoni toita. Mehaaniline laadimine annab tulemusi koos lihtsa telefoni ja käed-vabad peakomplektiga.

Dünamo laadimine töötab tõhusalt, kui aku on täielikult tühjenenud, kuid telefoni laadimist saate tõsta ainult käepidet kuni 50% keerates. Kui aku on vaid poolenisti tühi, muutub vurr kasutuks mänguasjaks. Kui juhised näitavad maksimaalset laadimisvoolu 400 mA võimsusega 2 W, siis ei ole võimalik lisaenergiat välja pigistada isegi siis, kui käepidet kiiresti pöörata.

Võimas DIY generaator

Võimsa elektrigeneraatori saab kokku panna vana jalgratta abil, mille tagarattal pole kaheksaid. Sobivad 28-tolline ratas ja 52-hambaline esiketiratas, kuid võimalikud on ka muud variandid, näiteks 26-tolline ja 46-tolline hammasratas. Kõigepealt eemaldame mittevajalikud osad: esiratas, rehvid, käiguvahetus, pidurid. Asetage jalgratas alusele.

Generaator peab olema iseseisev kahe suure ja ühe väikese terminaliga. Ühendame kaks suurt klemmi kokku, et moodustada pluss, ja väikese märgutulega. Ühendame maandusklemmi korpusega (miinus). Puhastame generaatori ja eemaldame sellest jahutusventilaatori. Kinnitame generaatori istme taga olevale kronsteinile, spindel peaks olema veljest 10-12 cm kaugusel. Valime rihma, eelistatavalt hammasrihma, mille ümbermõõt on umbes 82 tolli. 26" ratastele sobivad A78 rihmad ja 27" ratastele - A80.

Generaatori pinge reguleerimiseks kasutame vedrutüüpi pingut. Rihma pole vaja liiga palju pingutada, kuna pöördemoment on üsna madal. Rooli külge kinnitame voltmeetri, lüliti ja lambipirni. Kui majas on lapsi, on vigastuste võimaluse välistamiseks vaja kaitsta mehhanismi liikuvaid osi.

Dünamo on alalisvoolugeneraator, mis toodab elektrilist pinget spetsiaalse ajamimehhanismi pöörlemise tulemusena. Seda seadet kasutati laialdaselt enne vahelduvvoolugeneraatorite tulekut. Tänapäeval on dünamo palju vähem levinud. Neid kasutatakse peamiselt valgustusseadmete toiteks, samuti osana teatud tüüpi käeshoitavate raadiote, aga ka mobiiltelefonide, MP3-mängijate ja tahvelarvutite kaasaskantavate raadioseadmete disainist.

Kuidas dünamo töötab?

Seade koosneb induktiivpoolist, mis magnetväljas pööramisel toodab elektrienergiat. Saadud voolu saab otse seadmesse üle kanda või laadida, mis hakkab hiljem tarbijatele elektrit kasutama. Masina tööpõhimõtet selgitab Faraday füüsikaseadus. Seadme efektiivsus sõltub otseselt mähise pöörlemiskiirusest. Mida kõrgem see on, seda suurema pinge ja voolu saate.

Lihtsa dünamoga ühendamiseks võite kasutada ainult seadmeid, mis tavaliselt taluvad pingeparameetrite järske hüppeid. Esiteks on need LED-lambid. Tundlikumate seadmete toiteks on disainis spetsiaalne kontroller, mis takistab kahju tekitada võiva kriitilise laengu ülekandumist. See on eriti oluline, kui masin on mõeldud mobiiltelefoni laadimiseks.

Dünamo masinad jalgratastele

Kõige tõhusam ja funktsionaalsem lahendus alalisvoolugeneraatori (jalgrattageneraatori) kasutamiseks on selle paigaldamine jalgrattale. Seda tüüpi dünamo võimaldab toota elektrit sõidu ajal, kuna see on ühendatud esi- või tagarattaga. Öösel saate valgustada eesolevat teed ilma täiendava pingutuseta. See suurendab sõidumugavust ja -ohutust. Lisaks esitulele saab generaator toita ka tagumist tuld.

Sellistel dünamodel võib olla sisseehitatud aku, mis esmalt salvestab elektrienergiat ja alles seejärel edastab selle tarbijatele. See välistab valguse pulsatsiooni. Kui akut pole, sõltub heledus ainult ratta pöörlemiskiirusest. Allamäge sõites, kui ratas aeglustab palju, muutub valgus väga hämaraks ja muudab tee vaatamise praktiliselt võimatuks. Kaasaegsed jalgrattageneraatorid annavad üldjuhul 6 V. Selle põhjuseks on asjaolu, et need toidavad LED-e, mille jaoks sellest täiesti piisab. Nõukogudeaegsetele jalgratturitele tuntud vanad dünamo andsid 12V. See oli tingitud asjaolust, et nad toitasid tavalisi hõõglampe, mida leidub mootorratastel või autodel.

Jalgrataste jaoks kasutatakse erineva kujundusega dünamoid. Kõige populaarsemate sortide hulgas on:

• Pudelipood.
• Puks.
• Kett.
• Kontaktivaba.

Pudel

See dünamo sai oma nime tänu oma kuju sarnasusele tavalise klaaspudeliga. Selle disain sisaldab spetsiaalset ratast, mis kinnitatakse jalgratta ratta turvise küljele. Hõõrdumise tagajärjel see pöördub, mis viib elektrienergia tekkeni. See valik on paigaldamise lihtsuse ja madala hinna tõttu väga levinud. Sellel konstruktsioonil on voltimismehhanism, tänu millele saab generaatorit vajadusel velje rehvile kanda või päeva jooksul, kui valgust pole vaja, eemaldada.

Sellel disainil pole puudusi. Esiteks on see väga mürarikas ja lisaks kiirendab see rehvide kulumist. Pikaajalisel kasutamisel jääb rehvile sügav soon, mis on kulunud generaatoriratta poolt. Samuti tekitab see takistuse jalgratta ratta pöörlemisele, mis vähendab üleskerimist. Märja ilmaga, kui rehvid on märjad, libiseb dünamoratas ja elektri tootmise efektiivsus väheneb.

Puks

Selline dünamo on monteeritud ratta sisse. See disain on väga edukas, kuna see praktiliselt ei tekita müra. Lisaks ei peata see rataste pöörlemist, mis hoiab valitud sõidukiirust. Puksimismasina puuduseks on kõrge hind ja paigaldamise keerukus. Kõigile jalgratastele pole võimalik paigaldada minigeneraatorit, ilma et oleks vaja keerulisi trikke ja modifikatsioone.

Kett

Keti dünamo sees on spetsiaalne ketiratas, mis ketiga kokku puutudes hakkab generaatori mähist pöörlema. See konstruktsioon on väga õhuke ja kui see pole korralikult kinnitatud, võib see kõrvale kalduda ja kodaratesse sattuda, mille tulemuseks on ratta kahjustamine ja hädaolukord. Selliste dünamode positiivne külg on USB-pordi olemasolu, mis võimaldab teil mobiiltelefoni sellest laadida.

Kontaktivaba

Kõige arenenum on kontaktivaba dünamo. See on üsna kallis. Selles pole hõõrduvaid elemente, seega ei tekita generaator üldse heli. Sellel on sageli sisseehitatud aku, mis võimaldab energiat eelnevalt salvestada ja säilitada hea valgustuse isegi aeglaselt ülesmäge liikudes. Tavaliselt kinnitatakse selline seade esiratta teljele. Selle töö tagamiseks paigaldatakse kodaratele magneti velg, mis pöörleb, muutes poolile mõjuva magnetvälja parameetreid. Tavaliselt on raamil 28 erinevate poolustega magnetit. Tänu sellele, et selline dünamo kasutab induktsioonmähist, tekib energiat ka väikesel kiirusel, vaid 15 km/h.

Dünamoga taskulamp

Väga levinud on sisseehitatud alalisvoolu generaatoriga käeshoitavad taskulambid. Valguse saamiseks peate pöörama spetsiaalset kokkupandavat käepidet, mis on mugavuse huvides korpusesse peidetud. Selliseid seadmeid on kahte tüüpi. Mõnel on sisseehitatud aku, teised edastavad laadimise otse LED-idele. Esimest kasutades saab akut eellaadida ja teatud aja kasutada ilma generaatorile füüsilist jõudu kasutamata. Sellised seadmed annavad sujuva, mittepulseeriva valguse, kuid on veidi kallimad ja raskemad. Lihtsamad on ilma patareideta taskulambid, milles dünamo kannab laengu koheselt dioodidele. Sellised seadmed helendavad ainult käepideme pööramisel. Kui vähendate kiirust, väheneb heledus. Lisaks on pidev sära pulseerimine, mis põhjustab silmade väsimust.

Taskulambid tekitavad generaatori töötamise ajal palju müra, nii et kui sellist seadet kasutav inimene läheneb, tunneb ta selle ära pigem heli kui nõrga LED-i helkimise järgi. Dünamo juhtimiseks võib lisaks käepideme pööramisele olla ka spetsiaalne hoob, mida tuleb vajutada ja vabastada, nagu käe spordilaiendit. See on vähem tõhus disain, kuid võimaldab teil ühe käega valgust vastu võtta.

Dünamoga raadiovastuvõtja

Turult leiate raadio, mis on varustatud vändaga, et toota energiat. Raadiojaama mõneks ajaks ülekannet kuulamiseks peate esmalt kasutama dünamo ja laadima seeläbi sisseehitatud akut. Väärib märkimist, et see on ebaefektiivne seade, mis tekitab palju müra. Muusikat pole võimalik kuulata ja vänta samal ajal pöörata, kuna kõlar ei saa generaatori lihvimise kohal karjuda. Raadio ainus hea asi on see, et see tekitab lihastele pinget. See toimib rohkem käsitrenažöörina kui täisväärtusliku FM-vastuvõtjana. Sel põhjusel pakuvad paljud tootjad võimalust laadida seadmesse sisseehitatud akut elektrivõrgust. Mõnikord võib korpuses olla ruumi tavaliste AA patareide paigaldamiseks.

Dünamoga mobiiltelefoni laadija

Välisõpradele või kaugemate piirkondade elanikele, kus on probleeme toiteallikaga, on sisseehitatud alalisvoolugeneraatoriga laadija kasulik seade. Väliselt on tegemist väikese kokkupandava käepidemega karbiga, mille pööramisel tekib mobiiltelefoni või muu kaasaskantava seadme toiteks sobivate parameetritega elektrivool. Selleks on ümbrises USB pesa, millega saab ühendada nutitelefoni laadimiskaabli.

Tavaliselt on sellistel seadmetel sisseehitatud taaslaetav aku, mis võimaldab esmalt sellele laengu koguda ja alles siis telefoni üle kanda, nagu akupangast. Tavaliselt suudab dünamo maksimaalsel vändakiirusel toota umbes 600 mAh tunnis. See on üsna tagasihoidlik näitaja, nii et te ei saa loota oma nutitelefoni täislaadimisele. Aku täisvõimsuse taastamiseks kulub käepideme pidevat kasutamist tunde. Sellele vaatamata suudab seade keerulises olukorras abiks olla, sest kiireks helistamiseks, kui telefon on täiesti tühi, piisab 5-6 minutist dünamo kallal töötamisest.

Tavaliselt paigaldavad tootjad selliste seadmete korpusele päikesepaneeli. Tänu sellele, asetades dünamolaadija avatud alale, kus sellele langeb päevavalgus, saate sisseehitatud aku laetust järk-järgult täiendada, ilma et peaksite käepidet pöörama. Kahjuks toodab päikesepatarei väike pindala umbes 40 mAh elektrivoolu, mis on loomulikult väga väike. Sellise seadme ostmist otsustades tuleb arvestada sellega, et see on väga mürarikas, mistõttu poleks kalameeste või jahimeeste jaoks parim alternatiiv nutitelefoni laengut täiendada.