4.Преобразование энергии ветра в электричество.


    4.7.1. Фонарики с ручным генератором и радиоприемники. Устройство (стр. 1, 2, 3, 4).


  Посвящено поиску простого источника тока, который можно было бы использовать для ветрогенератора. А также, устройству фонариков и радиоприемников с ручными генераторами, фотографии которых ниже.
 

  Однажды, по случаю, мне в руки попался фонарик с приемником, который заряжался от ручного генератора. Конечно, он немного не работал. Поэтому появилась прекрасная возможность заглянуть во внутрь.

Светодиодный фонарик с генератором и радиоприемником.

  Открутив несколько винтов, фонарик распался на блок генератора и блок электроники с аккумулятором и светодиодами.

  Никаких сюрпризов. Генератор на базе электродвигателя, диодный мост и аккумулятор. В дополнение микросхема Sony в качестве радиоприемника. Вот только аккумулятор необычно маленький.

  «Останавливаться на достигнутом» было бы глупо, тем более, что радиоприемник не работал, а аккумулятор держал заряд только несколько секунд.

  Разборка и ремонт подобных устройств достаточно интересное и поучительное занятие. Во первых можно посмотреть как все устроено. Во вторых, можно найти то, что вышло из строя и разобраться почему так получилось. По возможности, конечно, можно и отремонтировать. Но это уже как хобби.

Фонарик со снятой крышкой.

  Оставим в покое генератор с редуктором, посмотрим, что из себя представляет электроника.

Болок генератора и радиоприемника в светодиодном фонарике.

  На самом деле меня больше интересует генератор и схема заряда литиевого аккумулятора. Снимаем схему и вот что получилось.

 Генератор (G), в данном случае двигатель постоянного тока, включен в диагональ диодного моста. Действительно, тяжело предположить в какую сторону будут крутить ручку генератора, а от этого зависит полярность на выходе генератора. Диодный мост решает эту проблему. Далее – стабилизатор напряжения на транзисторе и стабилитроне. Он ограничивает напряжение заряда литиевого аккумулятора на уровне 3,8 Вольт.

Принципиальная схема узла зарядки литиевого аккумулятора.

  Проверяем потребление тока. Радиоприемник потребляет 30 мА. Три светодиода, включенные через токоограничивающие резисторы 10 Ом, потребляют около 100 ма.

Проверка потребления тока разными узлами светодиодного фонарика.

*** Теперь становится понятно почему вышел из строя литиевый аккумулятор. Первое - напряжение 3,8 Вольт недостаточно для полного заряда литиевого аккумулятора. Второе - разрядный ток, 100/140 мА, слишком большой для этого аккумулятора.***

  Теперь самое время посмотреть как устроен редуктрор.

Ручной генератор зарядки светодиодного фонарика.

  Пять шестерен образуют четырех ступенчатый редуктор. Передаточное соотношение каждой пары, около, 1:3. Суммарное передаточное отношение 3*3*3*3 = 81. То есть, на один оборот ручки вал генератора делает около 80 оборотов.

  Что бы получить электрические параметры генератора пришлось все собрать вместе и активно покрутить ручку. Получилось следующее:

    Параметры генератора.


  Напряжение* без нагрузки  –  до 22 Вольт.
* при скорости вращения ручки – 3-4 об/сек.

  Ток* (на нагрузке 2 Ом) – более 0,3 Ампер.
* при скорости вращения ручки – 2 об/сек.

  Внутреннее сопротивление  ген. -  23 Ом.

  Пердаточное отношение редуктрора – 1:80.

  Кр. момент (стартовый)    -   0,055 - 0,075 Нм.

Место для дополнительного разъема в светодиодном фонарике.

        Результат.

  При использовании данного генератора для ветровой электростанции можно ожидать, что скорость вращения ветроколеса будет около 4 об/сек. Допустим, что скорость вращения входного вала будет такая же. При этом, генератор будет вырабатывать около 25 Вольт.

  Ток нагрузки будет ограничен внутренним сопротивлением генератора и мощностью, которую он может рассеять. На вид, такой электродвигатель сможет рассеять около 2 Ватт тепловой мощности. Таким образом, выходной ток не должен превышать 0,1 Ампера. Что бы «выжать» больше тока, придется позаботится об охлаждении генератора. До бесконечности поднимать выходной ток не получится, так как ограничен ток через токосъемные щетки электродвигателя. Последнее лучше уточнить по паспортным данным на подобный электродвигатель.

  В любом случае, в руках у нас генератор, который может вырабатывать около 2 Ватт мощности.

Мощность, которую можно

      Дальше.

  Это был самый простой генератор. На следующей странице Вы сможете познакомится с остальными моделями.



18.1.2011  SKootS

_

 
 
Make a Free Website with Yola.