Gerador caseiro para bicicleta. Um gerador de bicicletas fornecerá eletricidade às residências e um cabo de grafeno fornecerá acesso a reservas inesgotáveis ​​​​de energia geotérmica, projeto Bilhões em Mudança (vídeo) - EcoTechnika. Instalando um gerador em uma bicicleta

Nem todo ciclista já ouviu falar de um dispositivo como um gerador de bicicleta. Mas mesmo quem ouviu algo dele nem sempre sabe em que princípio se baseia o seu trabalho e para que serve. No entanto, oferece muitas oportunidades de poupança de energia que valem a pena considerar.

Quando a maioria das pessoas ouve a palavra gerador, elas pensam em um dispositivo bastante grande que possui um motor grande e foi projetado para criar alta tensão. Tudo isso, é claro, não pode ser conectado de forma alguma a uma bicicleta de pequeno porte, para cujo movimento você não precisa energia elétrica. Nessas condições, seria útil prestar atenção ao gerador de bicicleta, começando pela questão de por que ele é necessário.

Para que serve?

Provavelmente não é segredo que uma bicicleta se move devido ao esforço das pernas girando os pedais, que, por sua vez, colocam as rodas em movimento. Portanto, este dispositivo não é necessário para mover o cavalo de ferro de seu lugar. O gerador, neste caso, tem uma finalidade diferente. Com sua ajuda, as lâmpadas dos faróis funcionam, iluminando a estrada.

Isto é muito conveniente porque permite fornecer energia aos faróis sem carregamento ou fonte de energia adicional. O dispositivo simplesmente permite que parte da energia gerada pelo ciclista durante a condução seja utilizada para manter os faróis acesos.

O que eles são?

Entre todas essas opções, você pode escolher vários tipos principais:

• Geradores dínamo-hub;
• Garrafa;
• Sem fio;
• Feito com suas próprias mãos.

Cada um deles tem seu próprio características distintivas, vantagens e desvantagens, por isso seria útil prestar atenção a cada uma delas separadamente.

Ao mesmo tempo, mesmo muito peso pode ser considerado simplesmente um preço a pagar pela confiabilidade. Além disso, isso não perturba de forma alguma o equilíbrio e não cria problemas adicionais.

Centro Dínamo

A primeira opção é de particular interesse; o funcionamento deste tipo de dispositivo distingue-se pela sua simplicidade e discrição. Ao contrário de outros, o cubo do dínamo não é fixo à roda, por isso não cria atrito desnecessário ou quaisquer outros problemas. A tensão é criada pelo trabalho de um ímã embutido na bucha e é transmitida por circuitos AC direto para os faróis.

Entre as vantagens desta opção estão a confiabilidade, versatilidade e invisibilidade dos cubos dínamo. Ao mesmo tempo, não se pode dizer que o uso de tal dispositivo afete a velocidade de reação da roda dianteira e o peso total da bicicleta. É verdade que o último problema pode ser resolvido usando um ímã mais leve.

"Garrafa"

Esse gerador, que fornece carga nos faróis, é chamado de gerador de garrafa não tanto pelo seu esquema de funcionamento, mas pelo seu aparência. É conveniente porque é fixado na parte externa da roda, o que significa que, se necessário, você mesmo pode ajustá-lo, e também pode removê-lo sem muito esforço se necessário, ou simplesmente movê-lo temporariamente se não funcionar. necessário agora.

Este dispositivo tem suas próprias vantagens e desvantagens às quais vale a pena prestar atenção especial. Alguns de seus pontos fortes incluem o seguinte:

• Preço acessível;
• Fácil de usar e ajustar manualmente sem o uso de ferramentas adicionais;
• Capacidade de desabilitar, remover, substituir se necessário;
• Impacto menor no peso geral da bicicleta.

No entanto, a “garrafa” também tem suas próprias desvantagens, que também são suficientes:

• Os pneus das rodas podem ficar friccionados devido ao seu funcionamento;
• O gerador fica pendurado em um lado da roda, criando assim uma vantagem;
• Em altas velocidades, é gerado ruído durante o uso;
• A eficiência é reduzida em tempo chuvoso.

Esta opção é bastante conveniente e prática; a questão é que você precisa criar um permanente; tensão elétrica em condições confortáveis ​​para percorrer distâncias curtas. No caso dos entusiastas do ciclismo que gostam de pedalar em qualquer terreno e em qualquer clima, o uso de uma “garrafa” pode acarretar algumas dificuldades. O mesmo se aplica a quem gosta de dirigir em alta velocidade.

Gerador "sem fio"

Um gerador sem fio ou sem contato é talvez a opção mais interessante de todas discutidas neste artigo. É seguro dizer que apresenta as principais vantagens das já descritas acima e ao mesmo tempo é praticamente desprovido de todas as suas desvantagens.

É claro que um dispositivo sem fio é mais complexo e tecnologicamente avançado, por isso custará significativamente mais. Mas pesa muito pouco e os faróis estão embutidos nele, o que simplifica muito seu funcionamento e economiza muita energia. Além disso, tal motor elétrico não possui fios ou cabos, além disso, não entra em contato com a roda de forma alguma, o que significa que não cria nenhum atrito ou resistência;

Como fazer você mesmo?

Nem todo mundo consegue montar um gerador manualmente. Porém, quem já trabalhou com mecânica poderá fazer isso não só sozinho, mas também com recursos próprios, que estão à mão e disponíveis a qualquer momento. Para montagem você precisará dos seguintes itens:

• Motor de passo - servirá de base;
• Motor pequeno produzindo tensão de até três watts;
• Anel de transferência que você mesmo pode fazer;
• Bloco elétrico.

Todos esses elementos devem ser combinados em um circuito elétrico comum, observando a sequência.

Por fim, existe a oportunidade de mostrar um vídeo sobre um tema que interessa a tantos internautas. Neste vídeo tutorial mostraremos como fazer um gerador elétrico bastante potente a partir de uma bicicleta que gerará corrente de 12 e 220 volts. Graças a este dispositivo, você pode carregar a bateria em 1 a 1,5 horas e, por meio de um inversor, alimentar sua TV ou outros aparelhos elétricos por várias horas. Como bônus, esse gerador se transforma em uma boa bicicleta ergométrica, agradável de “andar”, percebendo os benefícios que traz. Você pode usar um gerador de bicicleta no campo, em casa quando as luzes estão frequentemente apagadas, e em uma caminhada será uma excelente ajuda para criar um conforto quase urbano se todas as partes do design forem dobráveis ​​​​e suficientemente móveis.

Características técnicas do gerador de bicicleta. Ao “dirigir” lentamente, girar os pedais produz corrente elétrica 5 Amperes, tensão 220 Volts. A aceleração da rotação produz mais de 10 Amps; Neste modo, o autor deste dispositivo queimou um fusível.

Para trabalhar você precisará de:
– motor comutador de 12 volts;
– fixação ao eixo do motor – mandril de perfuração;
– fonte de alimentação ininterrupta ou inversor de 12 a 220;
– Diodo de 10 amperes: D214, D242, D215, D232, KD203, etc.;
– fios;
- bicicleta;
– Bateria de 12 volts (quanto maior a potência, mais tempo durará a carga).

Conjunto.
Primeiro instalamos a bicicleta de tal forma que roda traseira foi suspenso acima do solo e girado livremente. Para fixar a bicicleta na posição desejada, o autor do vídeo tutorial utilizou os materiais disponíveis e fez um suporte com tábuas. Ele prendeu um mandril de perfuração ao eixo do motor e instalou o motor de forma que, com o auxílio de uma mola, ficasse firmemente pressionado contra a roda traseira. A conexão acabou sendo confiável, sem escorregar.

Neste projeto, o motor atua como um gerador, portanto você pode usar qualquer motor escovado de 12 volts. Quanto mais potência o motor tiver, mais energia ele produzirá. O aparelho feito pelo autor utiliza um ventilador de um carro VAZ. Dele potência nominal 120 W.

Para saber quanta potência este motor é capaz de gerar eletricidade no modo gerador, conectamos nele uma lâmpada de 90 watts e vemos que o desempenho do gerador é tão alto que a lâmpada pode queimar quando a rotação do motor aumenta .

É aconselhável usar uma bateria para armazenar eletricidade. Uma bateria de carro é boa para essa finalidade. Para evitar que o motor comece a girar a partir da bateria, é necessário montar um circuito com um diodo que corte a corrente no sentido desejado e evite descargas desnecessárias. O ânodo do diodo está no positivo do motor, o cátodo está no positivo da bateria.

Agora você pode carregar uma bateria de 12 volts, cuja tensão pode ser removida para equipamentos com tensão adequada. Mas para que a tensão na saída do gerador seja de 220 volts, uma fonte de alimentação ininterrupta de um computador ajudará.

O design da fonte de alimentação ininterrupta possui uma pequena bateria de baixa potência de 12 volts. Quando a corrente da rede é desligada, o conversor, que faz parte do circuito UPS, aumenta 12 volts para 220, permitindo que o computador opere nele por algum tempo. Para garantir o trabalho muito tempo, você pode remover a bateria de baixa potência do circuito e conectar, como escrito acima, uma bateria de carro potente.

Agora, simplesmente girando os pedais, você pode obter 220 volts, quase o mesmo que em uma rede normal. Esse gerador pode alimentar muitos aparelhos elétricos da casa. Há uma coisa. Se você conectar uma carga de mais de 500 watts a uma fonte de alimentação ininterrupta, ela começará a aquecer e a bateria descarregará rapidamente. Portanto, é necessário comparar a potência do gerador da bicicleta e da bateria nele embutida e a carga esperada. Em vez de uma fonte de alimentação ininterrupta, você pode usar um inversor automotivo de 12 volts a 220 volts.

Ao carregar a bateria pedalando, a voltagem aumentará. Quando atingir 14,4 Volts, a bateria estará carregada. Você não pode continuar carregando, pois o eletrólito começará a ferver durante a sobrecarga.

Ao contrário de um gerador a gasolina, um gerador elétrico baseado em bicicleta não requer recursos que possam estar em falta.

A ideia de criar este gerador de bicicleta nasceu no momento em que a carga da bateria estava completamente descarregada. Se você quer uma luz na sua bicicleta para iluminar intensamente o seu caminho, mas não quer ter o incômodo de recarregar ou comprar baterias, esse material é para você!



Breve descrição do projeto:
- Sem baterias! A energia será acumulada em dois supercapacitores com capacidade de 100F e tensão de operação de 2,7V.
- O carregamento levará alguns minutos, mas a luz brilhará mais intensamente assim que você começar a pedalar.
- Antes que o semáforo comece a apagar, devem decorrer pelo menos 15 minutos desde o momento da parada (por exemplo, ao parar em um semáforo ou em outra situação em que o gerador não esteja funcionando). LED poderoso em 1W tem uma tensão operacional de 3,5V. Levando isso em consideração e usando os resistores corretos, você pode alterar esse período de 4 para 30 minutos. Os LEDs consomem corrente de até 350mA, o design do exemplo é alimentado por corrente de 350mA e a luz permanece brilhante o suficiente para cegar os motoristas.
- O gerador fornece iluminação e ao mesmo tempo armazena carga nos capacitores. No exemplo, foi utilizado um motor de passo de uma impressora matricial. Usando um multímetro, foi determinado que ele pode produzir uma corrente de até 500mA.
- Outra vantagem é que os capacitores são autorreguláveis. Isso significa que eles não ficarão sobrecarregados durante o carregamento.

Em primeiro lugar, para montar um gerador de bicicleta é necessário encontrar um motor de passo adequado aos nossos propósitos. Você quer um motor com resistência muito baixa nas bobinas. O exemplo utiliza um motor cuja etiqueta indica 2,88V e 2,4A, com resistência de bobina de 1,2Ohm. Durante o teste, este motor produziu uma corrente de 500 mA a 400 rpm. Ao andar de bicicleta a uma velocidade de 15 km/h, o gerador fará de 160 a 200 rotações por minuto. Isto significa que o motor precisa ser montado próximo ao cubo da roda traseira para reduzir o esforço necessário para girá-lo, ao contrário do antigo dínamo de 1000 rpm.
Em segundo lugar, você precisará adquirir um par de supercapacitores discutidos acima.
Em terceiro lugar, você também precisará de:
- Diodos importados 1N4004 (8 peças) - convertem a corrente alternada gerada pelo motor em corrente contínua.
- Estabilizador de tensão LM317T (1 peça).
- Capacitor cerâmico 0,1 µF (1 peça).
- Resistores 240Ohm e 820Ohm 0,25W para o estabilizador de tensão, o que nos dará a corrente de 5,5V necessária para os capacitores. Este valor não deve ser excedido!
- LED 1W (1 peça).
- Um resistor para um LED de 11Ohm 0,25W (1 peça), dará uma corrente de cerca de 160mA.

Aqui está uma lista do que você também precisará:
- Carcaça do farol para inserir o LED.
- Caixa pequena para proteger os capacitores contra danos.
- Fios.
- Um pedaço de tubo de plástico com diâmetro de 10 cm e largura de cerca de 2,5 cm. Ele será fixado com resina epóxi nos raios da roda.
- Polia ou roda de borracha para motor com diâmetro de 5 cm.
- Várias ferramentas, incluindo um ferro de soldar.

Vamos começar a montar nosso gerador de bicicleta.


Em primeiro lugar, não me preocupei em criar placa de circuito impresso, mas simplesmente soldei todos os componentes do circuito e depois preenchi tudo com cola epóxi para proteção.
O motor do exemplo possui seis fios, sendo que dois deles não serão utilizados (Com), e os outros quatro, provenientes dos enrolamentos, são os que precisaremos.

Soldando os diodos desta forma, conforme mostrado no diagrama, obtemos um circuito paralelo de duas pontes de diodos, que converte corrente alternada em corrente contínua. Solde um capacitor entre o positivo e o negativo, isso estabilizará o regulador de tensão. Depois disso, solde o LM317 e os resistores no lugar. Instale o LED e o resistor limitador de corrente na carcaça do farol. Conecte os fios ao farol com os capacitores, conectando uma chave no circuito entre eles e depois ao estabilizador de tensão.

Sequência de conexão:
Motor de passo - Estabilizador de tensão - Capacitores - Interruptor - Farol

Agora vamos começar a instalar o motor na moto. Para fixar o motor, use braçadeiras para tubos que possam ser fixadas nos orifícios dos freios a disco. A roda do motor de borracha deve passar sobre a superfície de um trecho de tubo plástico com diâmetro de 10 cm. Esta seção deve ser fixada com cola epóxi e fita adesiva, mas pode precisar de grampos roscados para fixá-la com mais segurança - isso evitará que a roda de borracha do gerador da bicicleta escorregue em sua superfície.

Um gerador de bicicleta é um dispositivo que permite obter eletricidade girando os pedais e transferindo-a para luminárias bicicleta ou aparelhos elétricos de terceiros. Por design, os geradores de bicicletas são divididos em vários tipos: bucha, garrafa, carro e sem contato.

A saída de corrente e tensão estão inextricavelmente ligadas à frequência de pedalada - a velocidade do movimento. O padrão é válido para todos os tipos de geradores. O gerador de bicicleta produz corrente alternada, que é estabilizada em corrente contínua por meio de uma ponte retificadora. Seu papel pode ser desempenhado por lâmpadas de diodo soldadas ou dispositivos especiais, por exemplo, um retificador de onda completa.

Dínamo de cubo como motor elétrico

Um dínamo de cubo, ou gerador de bucha, é normal com um mecanismo magnético integrado. Durante a rotação, correntes parasitas são formadas na saída da bucha, a energia mecânica é convertida em uma corrente com determinada força, tensão e potência. Nos dínamos de bicicleta, a tensão chega a 6 V e a potência é de 1,8-2 W.

A invenção foi patenteada pela empresa inglesa Sturmey Archer. Hoje em dia, a produção é apoiada ativamente por outras empresas fabricantes - Shimano e Schmidt.

Características do projeto da bucha do gerador:

• armadura fixa (enrolamento) no eixo;
• um anel magnético fixo e girando junto com a bucha;
• terminais e fios duplos;
• massa elevada.

Shimano dinâmico AlfineDH-S701

A fonte de energia elétrica da bucha não utiliza o quadro da bicicleta como aterramento e, juntamente com as lâmpadas, é isolada deste. Em um retificador de onda completa, o circuito CA (saída) e CC(para o farol) estão completamente separados um do outro.

Os dínamos de cubo são pesados, embora ímãs de terras raras mais leves e uma carcaça de alumínio tenham permitido reduzir ligeiramente seu peso. Em operação, o dispositivo apresenta baixa resistência ao desenrolamento e, à medida que a velocidade angular aumenta, a frequência da corrente aumenta. Este efeito suaviza o ganho de tensão e permite que o gerador opere em uma ampla faixa de velocidade.

Os faróis com os quais o gerador de bucha está equipado possuem um estabilizador de corrente embutido. Ao conectar outro farol, um retificador separado é instalado no circuito para não queimar o aparelho elétrico. O brilho do farol depende de seus requisitos para a fonte de energia e, de fato, da tensão de saída da bucha. Quanto maior a discrepância para baixo (o farol é mais potente), mais fraca será a luz. Na situação oposta, a fonte de luz não funcionará.

Gerador de bicicleta de garrafa: características, prós e contras

Vamos conhecer outra fonte de energia - uma garrafa ou conversor de “ônibus”.

Um gerador elétrico de garrafa é uma carcaça fechada com um rolo giratório de borracha na parte externa, preso ao garfo dianteiro. A caixa contém o dispositivo de conversão direta – enrolamento e ímãs. Movimento campo magnético conseguido através do envolvimento do rolo com o pneu e transmissão direta para ele energia mecânica da roda. Quanto maior a velocidade, mais forte será a polaridade dentro do gerador e maior será a tensão de saída.

“Garrafa” tem medo de quedas de bicicleta

Vantagens das "garrafas":

• a capacidade de desativá-lo como desnecessário - basta mover o rolo para o lado;
• fácil de instalar em qualquer tipo de bicicleta;
• barato em comparação com geradores de manga.

PARA fraquezas incluem:

• desequilíbrio de peso: peso em torno de 250 g, a “garrafa” fica presa de um lado;
• baixa eficiência em tempo chuvoso - o rolo desliza sobre o pneu;
• ruído, alto atrito em velocidades;
• desgaste da lateral do pneu;
• Demora muito tempo para ajustar a inclinação e a posição.

Separadamente, vale mencionar o gerador de bicicletas de transporte. Seu corpo é fixado na área do conjunto do pedal - o carro, sob os apoios inferiores. A rotação do dispositivo magnético é regulada por um rolo, que está engatado na roda traseira da bicicleta. O rolo é preso ao pneu por uma mola de fixação.

Gerador de bicicleta sem contato

Os geradores de garrafas e carrinhos produzem eletricidade quando entram em contato com a roda em movimento. O dínamo do cubo é um elemento integrado da roda. O gerador sem contato não toca a roda de forma alguma e não cria forças de atrito ou resistência à rotação. As correntes parasitas são formadas devido à proximidade do plano de rotação da borda magnetizada e de um ímã forte.

Os faróis são embutidos diretamente no dispositivo, a eletricidade é transmitida diretamente através da ponte retificadora. As vantagens inegáveis ​​deste gerador incluem:

• sem cabos;
• não há força de atrito ou resistência do dispositivo;
• peso leve da estrutura – não mais que 60 g.

Fontes de energia sem contato podem ser usadas com segurança em bicicletas de estrada para longas viagens

Os dispositivos são fixados aos pares: no garfo - o farol, na pena - o refletor traseiro. Na verdade, são lanternas independentes, só que não funcionam com baterias, mas sim através da rotação de rodas em um campo magnético. A luminosidade das lâmpadas está no mesmo nível ou excede a dos dispositivos de iluminação alimentados por bateria.

À medida que a roda desacelera, a intensidade das correntes parasitas diminui, as luzes devem diminuir e, quando a roda parar, elas devem apagar completamente. Para garantir uma iluminação uniforme e a possibilidade de utilização da luz mesmo quando estacionada, o projeto inclui um capacitor (“bateria” para geração de energia elétrica), que é abastecido quando a bicicleta se move.

Como fazer um gerador com suas próprias mãos

Agora vamos tentar fazer nós mesmos um gerador para uma bicicleta. Usaremos um motor de passo como base. Para alimentar os dispositivos de iluminação será necessário um motor com as seguintes características:

• corrente nominal – 2,4 A;
• resistência – 1,2 Ohm;
• a tensão de saída é 2,88 V.

O dínamo deve ser instalado próximo ao cubo da roda traseira. Para transferir a rotação da roda para o volante (roda emborrachada) do motor, é necessário um anel de transferência. Para criá-lo você precisará de fita plástica flexível. Fabricação:

1. Torça as fitas em um anel, soldando as pontas.
2. Corte ranhuras de montagem nas laterais para cada raio da roda. A profundidade das ranhuras é ¼ da espessura do anel.
3. Coloque o anel nas agulhas de tricô, preencha as ranhuras do interior de cada agulha de tricô com cola selante.

Quando o anel está pronto, um motor de passo é aparafusado nos assentos livres das penas e um volante é instalado no topo do anel. Se não houver espaço livre para o motor, será necessário soldar uma placa adicional com furos na estrutura.

Esquema geral criando um gerador com as próprias mãos: gerador - montagem de um circuito elétrico (pontes, resistores, capacitores) - conexão - instalação de faróis.

Para montagem unidade elétrica Para os faróis você vai precisar de:

• LEDs 1N4004 – 8 unidades (conversor ponte);
• estabilizador LM317T;
• capacitor cerâmico com capacidade de 1 μF;
• resistores de 240 Ohm e 820 Ohm para o estabilizador;
• um diodo de 1W e um resistor de 110 Ohm (0,25 W);
• fios;
• uma caixa de plástico onde tudo ficará.

Montamos os componentes levando em consideração o seguinte diagrama:

Outra versão deste esquema:

Circuito elétrico faça você mesmo

Sequência de montagem:

1. Solde diodos 1N4004 em pontes paralelas.
2. Solde um capacitor entre as extremidades “positiva” e “negativa” do circuito.
3. Instale resistores e estabilizador de tensão.
4. Solde o LED (1W) e o resistor ao circuito do farol.
5. Conecte o farol aos capacitores através dos fios e depois o circuito elétrico ao gerador na roda traseira.
6. Para desligar a lâmpada mesmo andando de bicicleta, instale uma chave no espaço entre os capacitores que fechará e abrirá o circuito.

Gerador elétrico caseiro para roda traseira de bicicleta

A caixa com o circuito elétrico é fixada no quadro da bicicleta, os fios são fixados com braçadeiras.

Sobre última etapa o funcionamento do sistema é verificado: a roda deve mover-se livremente ao longo da roda e mover-se em sincronia com ela. Quando montado corretamente diagrama elétrico feito de capacitores, resistores e ponte retificadora, o farol acenderá. É verdade que em baixas velocidades das rodas sua luz piscará.

Conclusão

Um gerador elétrico permitirá que você obtenha benefícios adicionais ao pedalar - recebendo energia absolutamente “gratuita” para iluminar seu veículo de duas rodas ao dirigir em uma estrada escura ou terreno acidentado. Pequeno e útil, este dispositivo praticamente não requer manutenção e pode ser facilmente montado por você mesmo.