Динамо машина для велосипеда

У каждого велосипедиста порой возникает потребность в повышении уровня комфорта вождения своего транспортного средства. Для этого используется большое количество разнообразных приспособлений и приборов, которых в большом количестве в настоящее время присутствуют на рынке. Одним из наиболее популярных из них считается динамо машина. Если раньше спрос на нее не был значительным, то сейчас многие любители велосипедов устанавливают данное устройство ввиду того, что оно имеет хорошую функциональность и надежность использования.

Что такое динамомашина, зачем она нужна и как работает

Динамомашина представляет собой особый тип генератора, который способен вырабатывать электрическую энергию из механической работы транспортного средства. Таким образом, вследствие этого, данный прибор используется преимущественно только лишь для питания некоторых устройств велосипеда, таких как:

• задание фонари;
• передние фонари;
• звонок и т.д.

Принцип работы динамомашины заключаются в следующем:

1. Генераторный ролик соприкасается со стенкой боковой покрышки велосипедного колеса во время движения. Вследствие этого происходит образование магнитных полей, для появление которых требует сила трения. Это в свою очередь приводит к продуцированию электроэнергии с обмоток устройства.
2. Электричество, которое вырабатывает динамомашина, посредством проводки распространяется ко всем важных приборам велосипеда. Прежде всего это касается передних и задних фонарей.
3. Для регуляции включения и выключения генератора используется защепка-фиксатор, которая размещается непосредственно на самой динамомашине. К тому же степень трения велосипедист может регулировать в ручном режиме.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что чем быстрее человек крутит педали, тем боле интенсивно будет крутиться колеса, что в свою очередь влияет на количество выработанной электроэнергии динамомашиной.

Типы динамо машин

Существует несколько разнообразных типов динамо машин заводского изготовления. Они отличаются друг от друга принципом своей работы, эффективностью, надежностью использования, стоимостью и некоторыми другими факторами. Прежде чем приобрести то или иное устройство, обязательно необходимо оценить все их преимущества и недостатки. В таком случае можно купить именно тот прибор, который лучше всего будет соответствовать, как потребностям велосипедиста, так и его возможностям.

Бутылочная

Динамо машина бутылочного типа, как правило, устанавливается на боковой части передней шины велосипеда. Вместе с тем, ее можно монтировать и на заднем колесе, если в этом есть потребность. Она выполняется в виде небольшого по своим габаритным размерам генератора, который используется для энергоснабжения фонарей транспортного средства и зарядки мобильных устройств.

Для того чтобы отключить бутылочную, достаточно всего лишь воспользоваться откидным механизмом, который позволит ограничить трение между роликом генератора и поверхностью колеса.

Бутылочная динамо машина получило свое названием вследствие того, что она по своему внешнему виду похожа на бутылку. Ее ролик может быть выполнен, как с резины, так и с металла.

Основные преимущества бутылочной динамо машины заключаются в следующем:

1. Отключенный привод генератора не влияет на сопротивление движению велосипеда. Если он включенный, велосипедисту приходится прикладывать немного больше силы. Это касается даже тех случаев, когда электроприборы подключены.
2. Простота и легкость установки. Бутылочную динамо машину можно прикрепить к любому велосипеду, независимо от его конструкции и модели.
3. Небольшая цена. Большинство бутылочных динамо машин имеют незначительную стоимость. Вместе с тем из данного правила все же есть определенные исключения.

Как и любое другое устройство, динамо машина для велосипеда имеет определенные недостатки, такие как:

1. Сложность настройки. Это обусловлено тем, что очень важно корректно отрегулировать степень трения ролика в колесо. Если велосипед упадет или же его винты ослабнут, генератор может получить те или иные повреждения. Если неправильно осуществить настройку динамо машины, можно спровоцировать слишком большой шум, чрезмерно сильное сопротивление и т.д.
2. Необходимо применять значительную силу для переключения устройства. Для того чтобы генератор начал работать, необходимо передвинуть его, чтобы он соприкасался с колесом.
3. Наличие шума. Эксплуатация бутылочной динамо машины для велосипеда всегда сопровождается жужжанием, которое возникает вследствие трения с шиной.
4. Изнашивание шин. Это происходит вследствие трения валика генератора о нее, что приводит к незначительному, но постоянному повреждению внешнего слоя.
5. Возникновение сопротивления движению. Его можно уменьшить, если установить ролик генератора правильным образом.
6. Периодическое проскальзывание. Чаще всего оно возникает в дождливую погоду, когда колесо велосипеда становится влажным.

Таким образом, несмотря на все недостатки, бутылочная динамо машина пользуется в настоящее время существенным спросом.

Динамо втулка

Динамо втулка представляет собой генератор электричества, который устанавливается в свою очередь не на край колоса, а непосредственно в его центре. Таким образом, данный прибор совмещает в себе две функции.

Основные преимущества динамо втулок заключаются в следующем:

1. Отсутствие шума. Прибор работает практически без какого-либо постороннего звука, отвлекающего во время движения.
2. Простая конструкция без подвижных частей. Вследствие этого не возникает трения. Это обусловлено тем, что магнит с большим количеством полюсом устанавливается вокруг катушки без соприкосновения ротора и статора.
3. Отсутствие необходимости в осуществлении контроля за сцеплением или же герметизацией. Погода при этом никак не влияет на выработку электроэнергии.
4. Низкий уровень износа покрышки и автоматическое включения из-за наличия постоянного привода.

Недостатки динамо втулок, на которые стоит обратить внимание перед покупкой, следующие:

1. Немного больший вес вследствие наличия магнитов.
2. Постоянное подключение прибора к фаре приводит к включениям и выключениям света, что некоторые велосипедисты считаются все же преимуществом.
3. Меньшая нагрузка на оптические приборы, что увеличивает срок их эксплуатации.
4. При установке обязательно необходимо менять спицы в колесе, снимая его. Поэтому такая работа для некоторых людей становится слишком сложной и продолжительной.
5. Устройство генерирует переменный ток, который можно преобразовать с использование специальных диодов.

Динамо-втулки тоже пользуются значительной популярностью. Именно поэтому они имеют такой же спрос на рынке, что и бутылочные устройства.

Сравнительная резюмирующая таблица

Ниже в таблице можно наглядно оценить основные отличительные особенности бутылочной динамо-машины и динамо-втулки.

Динамо-машина своими руками для велосипеда, для зарядки телефона: устройство

Генератор, позволяющий получить электрическую энергию благодаря вращению (механической энергии), именуется динамо-машиной. Постоянный ток, ею вырабатываемый, в связи со своими качествами применяется в быту не так часто, как переменный. Все электростанции оснащены гигантскими генераторами переменного тока (альтернаторами). Несмотря на это, динамо-машина остается актуальным приспособлением, которое хорошо служит в некоторых электротехнических областях, например, при зарядке аккумуляторов. Поэтому небольшой генератор, собранный своими руками, всегда найдет себе применение.

Кто изобрел динамо-машину и как она устроена?

В 1831 году английский физик Фарадей обнаружил необычное электромагнитное явление. В медном проводе во время вращения между магнитными полюсами возникало электромагнитное поле. Именно оно возбудило движение электронов по проводнику. На основе исследований физик сформулировал закон электро­магнитной индукции. Проводником служила медная проволока, накрученная на стержень из металла, обладающий магнитным свойством. Когда магнитные частицы в стержне располагались в соответствии с полюсами, он превращался в магнит и притяги­вал к себе металлические предметы. Чтобы намагнитить стержень, можно использовать катушку или постоянный магнит. Эффект возникнет при силь­ном вращении одного электромагнита вокруг другого.

В том же году появился прибор для преобразования электрической энергии в механическую. Первые электродвигатели напоминали паровые машины: только вместо цилиндров устанавливали электромагниты, вместо поршней – металлические якоря.

В 1834 году русский академик Борис Якоби создал первый электродвигатель с вращающимся якорем. Через 4 года академик применил усовершенствованный электромотор на первой в мире моторной лодке. Первый в мире генератор переменного тока был построен Павлом Яблочковым. А поистине революционным стало изобретение другого русского ученого М. Доливо-Довольского – генератор трехфазного тока.

Динамо-машина своими руками, ее элементы

Для того чтобы построить динамо-машину, потребуются такие основные элементы, как корпус, вращающийся якорь, коллектор, щеткодержатель, щетки, медная проволока с изоляцией.

Рассмотрим подготовку каждого элемента в отдельности.

Существуют разные варианты изготовления корпуса. Для него подойдет консервная банка, отрезок трубы (диаметр 100 мм). Во-первых, надо вырезать дно банки и утяжелить корпус. Для этого с внутренней или наружной стороны банки очень плотно в несколько рядов навернем полоску из железа такой же ширины. Затем приклепываем или припаиваем полоску к корпусу.

Во-вторых, из жести или железа изготавливаем сердечники для электромагнитов и башмаки для них. Берем полоски жести по ширине корпуса, изгибаем, накладываем друг на друга, скрепляем железной проволокой и припаиваем их по бортам. К отверстиям в корпусе, расположенным напротив друг друга, крепим сердечники.

С помощью шурупов приворачиваем корпус к колодке (деревянной или металлической). В корпусе делаем две подшипниковых полоски (латунь или толстая жесть, размер 110х20 мм) и стойку (80х20 мм) для закрепления якоря. Полоски спаиваем крестом, в центре делаем отверстие по диаметру оси. Такое же отверстие в стойке в 10 мм от конца. В отверстия подшипников можно впаять медные трубочки (10-15 мм с диаметром 8 мм). К корпусу первый подшипник припаиваем концами полос, после система выгнется наружу.

Изготавливать якорь надо тщательно, так как от него во многом зависит, как будет работать динамо-машина. Можно собрать якорь из жестяных пластин. Толщина всех пластин должна быть равна толщине корпуса (50 мм), при их изготовлении требуется особая точность. Из железа придется вырезать примерно 120 кругов (по 46 мм в диаметре). Каждый круг делим на восемь секторов с помощью циркуля, делаем разметку через центр круга, в центре кругов проводим по две окружности диаметром 8 и 38 мм. На пересечении большой окружности с линиями секторов проводим еще круги по 8 мм. На всех круглых пластинах, там, где расчертили окружности, с точностью просверливаем восемь отверстий по 8 мм.

Плотно скрепляем пластины гайками и надеваем на ось, должен получиться якорь с круглыми продольными пазами. Острые углы в пазах закругляем напильником.

Изготовление коллектора и щеткодержателя

При сборке динамо-машины, в частности коллектора и щеткодержателей, требуется внимание и аккуратность.