Динамо-втулка для велосипеда
Динамо-втулка — это электрический генератор для велосипеда, встроенный в особую втулку. Динамо-втулки создала компания Sturmey-Archer в Англии. В 2010 году в Тайване ими была представлена новая версия динамо-втулки в комбинации с барабанным тормозом.
На данный момент динамо-втулки кроме этого производятся компаниями Schmidt и Shimano, каковые строго говоря не являются «динамо-втулками», по причине того, что «динамо-втулка» это торговая марка Sturmey-Archer. Приобрести динамо-втулку Shimano возможно и за 50 американских долларов, но к примеру цена динамо-втулок Supernova может доходить и до 300 долларов.
Мощность хороших динамо-втулок образовывает 1.8 Вт при напряжении 6 В, в то время как другие велосипедные динамо-машины включая новые динамо-втулки создают 2.4 Вт либо 3 Вт. Фары, продававшиеся с хорошей динамо-втулкой, были совершенно верно вычислены на действенное применение низкой мощности. Фара на 2.4 Вт от вторых динамо-машин в комбинации с задним фонарём на 0.6 Вт, установленная на велосипед с хорошей динамо-втулкой, будет светить тускло.
Благодаря усовершенствованию разработки магнитов динамо-втулки стали меньше, легче, замечательнее. Кроме этого намного более действенными стали источники света — галогеновые лампы либо светодиоды, так что сейчас современные динамо-машины смогут создавать многократно больше света, чем хорошие динамо-втулки.
Динамо-втулки достаточно тяжёлые (новые в меньшей степени из-за применения редкоземельных алюминиевых оболочек и магнитов), совсем бесшумные, У них отсуствуют движущиеся части, вследствии чего нет механического трения. Они трудятся за счёт кольцевидного многополюсного магнита, расположенного в корпуса втулки поднятого размера, вращающегося около прикреплённого к оси неподвижного якоря (катушки). Динамо-втулка имеет низкое сопротивление вращению.
Питание фар от динамо-втулок.
Динамо-втулки являются генераторами переменного тока. Как и другие велосипедные генераторы, на высоких скоростях они смогут сжечь лампы — за исключением ламп современных фар, в которых установлен полупроводниковый регулятор напряжения. В сравнении с бутылочными динамо-автомобилями динамо-втулки создают больше света на низких скоростях за счёт того, что у них частота переменного тока ниже. У лампы больше времени на разогрев на каждой амплитуде импульса тока.
На низких скоростях фара с едой от динамо-втулки заметно пульсирует, а фара питаемая бутылочной динамо-машиной лишь тускло светит.
С возрастанием скорости велосипедного генератора возрастает и частота тока. Это весьма полезная закономерность, поскольку с ростом частоты индуктивность обмотки якоря генератора пропускает переменный ток менее действенно, что в значительной мере противодействует возрастанию напряжения с ростом скорости. Данный эффект индуктивности разрешает применять генератор в более широком спектре скоростей.
Однако гонщики должны позаботится о питания ламп либо же применять современную совокупность освещения с регулятором напряжения.
На сайте Шелдона Брауна возможно отыскать схему несложного регулятор напряжения. Если ты желаешь её собрать, то обрати внимание, что с целью предотвращения чрезмерной зарядки при токе ниже 0.3 А нужен установленный в «дневную» позицию никель-кадмиевый либо никель-металл-гидридный аккумулятор ёмкостью от 10 ампер-часов (к примеру обычный набор из пяти высокоёмких никель-металл-гидридных D элементов).
Никель-кадмиевый либо никель-металгидридный аккумулятор кроме этого может чрезмерно разрядится либо взять необратимое повреждениев том случае, если более сильные элементы будут прогонять мощность в обратном направлении через более не сильный элементы («изменение полярности»). «Интеллектуальная» совокупность в этом случае отключает зарядку и останавливает разрядку на надёжном уровне. Современные динамо-машины, трудящиеся на протяжении остановки («стояночный свет»), комплектуются светодиодной фарой, а для накопления энергии конденсатором. На случай выхода из строя генератора как запасной вариант возможно установить на велосипед передние и боковые дорожные отражатели, фактически ненужные на ходу, но действенные при остановке.
В то время, когда раньше у меня на тандеме стояла динамо-втулка, лампочка потребляла через чур много энергии. Я решил эту проблему (и другие) посредством двухполупериодного мостового выпрямителя, подав выпрямленный постоянный ток параллельно к 6 вольтному (5 элементов по 1.2 В) никель-кадмиевому аккумулятору. Эта схема не только даёт свет на протяжении остановок, и разрешает динамо-машине подзарядить никель-кадмиевый аккумулятор и на высоких скоростях, в то время, когда напряжение на клемах превышает 6 В, никель-кадмиевый аккумулятор благодаря низкому внутреннему сопротивлению отсасывает избыток энергии, что даёт маленькой дополнительный заряд и обергает лампу от перегорания.
Динамо-втулка, нахоядщаяся по под постоянным напряжением, неизменно подсоединена к фаре и на ходу невохможно отключить свет. Само собой разумеется возможно было для данной цели схему тумблером, но в этом нет никакой необходимости.
Имеется три режима работы данной схемы питания аккумуляторной фар и батареи. В «ночном» положении никель-кадмиевые аккумуляторная батареи подключены параллельно с выпрямленным током динамо-втулки, как было обрисовано выше. В «дневном» положении никель-кадмиевые аккумуляторная батареи подключены к фарам и динамо-машине через диод (выпрямитель).
Это разрешает динамо-втулке заряжать батарею, в то время, когда она крутится достаточно скоро, но не подавать электричество в обратном направлении, дабы аккумулятор не разряжался от фары.
В позиции «парковка» аккумулятор всецело отключён по причине того, что диоды не совершенны и они создают маленькую утечку тока, разряжающую никель-кадмиевые аккумуляторная батареи.
Динамо-втулки в отличие от большинства велосипедных динамо-машин не применяют велосипедную раму как почву и смогут быть использованы с приведённой выше схемой. В двухполупериодном выпрямителе цепь переменного тока должна быть отделена от цепи постоянного тока. Исходя из этого дабы применять двух-полупериодное выпрямление, динамо-машина либо лампы необходимо изолировать от рамы.
Динамо-втулки неизменно изолированы от рамы, исходя из этого у них две клеммы и двойной провод.
Выпрямитель для динамо-втулок.
«Выпрямитель» — это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. Самым несложным видом выпрямителя яляется «диод», воображающий собой однонаправленный клапан в электричестве. Диод, подключенный последовательно с источником переменного тока, пропускает ток лишь половину времени, в то время, когда переменный ток течёт в совместимом направлении.
При применении одного диода не употребляется добрая половина электричества, что ведет к пульсирующему постоянному току.
Существует несложная схема выпрямителя с применением четырёх диодов, которая именуется «мостовой выпрямитель». Она действенно переключает полярность на протяжении каждого цикла и преобразует переменный ток в постоянный с малыми утратами. Возможно спаять четыре диода совместно в верной конфигурации, но на данный момент несложнее приобрести «двухполупериодный мостовой выпрямитель».
Учитывая, что динамо-втулка трудится на низких напряжениях, при применении кремниевых диодов появляются большие утраты — 1.4 В. При применении германиевых диодов они составляют лишь 0.4 В. Отечественная более продвинутая схема питания от динамо разрешает существенно уменьшить утраты, но она достаточно сложна и под силу лишь электронным хакерам.
