如何用自行车发电机制造风车

如何用自行车发电机制造风车
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发电机是一种交流发电机,通常与自行车联系在一起,用来发电,用于点亮一个小的头灯。该装置消除了电池的需要,并提供了一个简单的替代照明灯,无论何时自行车在运动。

发电机是一种非常有趣的小发电机,它的轮子一转动,就开始产生纯电力。基本上,它的工作原理是电磁学的基本原理,即在旋转磁通量的影响下,电流在铜线线圈中产生,这是由磁体的南北两极交替移动产生的。

在我们转向实际的项目之前,感兴趣的爱好者可以尝试在下面部分提供的解释的帮助下建造一个自制发电机。

图像信用https://www.seeedstudio.com/depot/bicycle-dynamo-with-bracket-6v-3w-p-798.html

如何自制发电机

您将需要以下材料:

  • 一根扁铁棒=六英寸长,半毫米厚,
  • 超级漆包线= 28至30 SWG,约25米,
  • 小磁棒=形状为方形,1.5平方英寸,厚度为半毫米。
  • 合适的主轴,夹具,车轮机构设置,在文本和图表中讨论。
  • 手电筒灯泡= 3伏

过程:

简单的自制发电机设置,图像

将铁棒弯曲成“U”形,尺寸如图所示。

用比较厚的纸盖住“U”的水平部分,或者用某种PVC胶带把它绝缘。

通过均匀的重叠步骤,将铜线整齐地缠绕在“U”通道的上述穿戴部分上,直到至少有6英寸的线头可供外部连接。

把磁铁(用胶水或其他合适的方法)固定在一个中心金属棒上,并按照图中的指示安排机械装置。

连接线圈端到一个小3伏手电筒灯泡。

现在它只是一个问题,旋转中心杆/磁铁组件,以最快的机制允许。

如果绕组和机制规格是完美优化,它将立即产生一个漂亮的辉光超过灯丝的灯泡。

你自制的DIY发电机已经准备好了。

然而,就效率而言,上述制造甚至不能接近一个现成的发电机,所以对于我们的下一个主要项目,我们想采购一个良好的现成自行车发电机。

建设的线索

风力发电机使用自行车发电机,设置图

在我之前的一篇文章中,我们讨论了使用普通电机的风车发电机的构造。在这篇文章中,我推荐在设计螺旋桨时使用风速计原理。这背后的原因是为了避免包含笨重的舵和复杂的枢轴机构。与风速计相关联的螺旋桨不依赖于风向,在大多数风况下都能产生一致的、单向的高速旋转。

尽管使用步进电机有直接驱动负载(充电电池)的优势,而不需要外部电路,但该设备成本昂贵,并需要较高的风速来达到最佳饱和水平。此外,新的电子发烧友在购买它们的时候经常会混淆它们的规格。

在这里,使用自行车发电机使程序非常简单,然而,由于单位产生的电力在相对较低的水平,它可能需要一个外部电压升压电路驱动负载一致。在目前的应用中,我们可以使用产生的电压为许多镍镉电池(每个1.2 V)串联充电。

图中所示的机械装置是不言自明的,而且构造起来相当简单。根据转动惯量定律,更长的传动轴将有助于产生更大的扭矩,从而从发电机产生更高的电流。

实际上,你会发现,只有在最佳速度下,发电机产生的电压超过4伏。因此,为了得到这个电压,这是理想的适用于应用,即使在沉闷的风速,我们将需要一个电压升压电路或什么是众所周知的“电荷泵”电路。

电荷泵电路

提升发电机电压的电荷泵电路图,图像

这里显示的简单电荷泵电路本身就很简单。通过连接6个NOT门或CMOS逆变器,如图所示,可以将任意输入端的电压提高到输出端的两倍以上。

现在要做的就是按顺序调整各个阶段,并获得所需的结果。

部分要求

您将需要以下部件来制作这个风力发电机电路:

  • 所有电容均为22 μ F / 25 V,
  • 所有二极管都是1N4007,
  • 6个非门来自IC 4049,
  • 发电机是6 V, 3瓦,标准自行车发电机。
  • 杯和主轴机构如图所示。

参考文献

  • 作者自己的亲身经历。
  • 图像-由作者绘制