¿Cómo conecto las bombillas a un alternador en una bicicleta?

Tiene varios problemas que resolver en el camino hacia una solución viable:

1. El alternador no comienza a regular su salida hasta que la velocidad es bastante alta (1500 rpm o más). Así que tendrás que configurar tus engranajes para que gires el alternador bastante rápido. Mirando su hoja de datos, puede ver su área de operación probable en el área de 1000-1500 rpm.

Inclusoconsolo1500rpmy50%deeficiencia(lopeorquepodríaser),tieneelpotencialdegeneraraproximadamente360Wdepotenciayestardentrodeloslímitesdelesfuerzohumano.Esprobablequelacadenciadesupedalseadeaproximadamente70-80rpmenelmejordeloscasos,porloquenecesitaráunarelacióndetransmisióntotalde18-22:1paraimpulsarelalternador.

No hay un diseño completo desde aquí, pero hay algunos detalles que debe conocer:

1. Despertar

Este alternador puede necesitar un RPM sustancial hasta que comience su producción actual. Su papel promete "menos de 2500 RPM". Eso puede ser por ejemplo 2499,5 RPM. Si una rueda de bicicleta normal gira tan rápido, la velocidad es de unos 150 km / h. Es un ritmo bastante alto para los pies humanos, si el engranaje es el habitual, en realidad es imposible. Para arrancar el alternador internamente, necesita una relación de engranaje mucho más alta que la que tiene la bicicleta normal.

El motivo de la necesidad de las altas revoluciones iniciales de giro: el alternador desarrolla la magnetización de campo necesaria por la corriente continua rectificada. Al principio solo hay un débil magnetismo residual en el material de hierro. Eso necesita una velocidad de bobina sustancial para suficiente voltaje. Cuando el despertar ha ocurrido, el RPM puede ser más pequeño.

Probablemente pueda reducir las RPM iniciales necesarias conectando un imán fuerte al alternador.

2. capacidad de salida de potencia humana

Una persona sana pero sin entrenamiento puede producir sostenido (= varios minutos), tal vez 100 vatios. Eso significa que a 12V solo 8,3A de corriente. La magnetización de campo dentro del alternador fácilmente come la mitad de eso. Te quedan 50 vatios. Puede conectar varias bombillas paralelas de baja potencia o una bombilla de 50W. Todas las bombillas deben ser de 12 voltios.

Crea: realmente será difícil mantener ese brillo de 50W. Conecte al principio solo una luz indicadora para probar. Probablemente debería considerar tener LED para cualquier luz sin sentido. Dan fácilmente varias veces más lúmenes por vatio que las bombillas tradicionales.

¿Qué rango te gustaría cubrir?

Un ciclista profesional podría administrar un mejor promedio de 5-5.5w / Kg y más pico; un buen corredor competitivo o amateur puede sacar alrededor de 4w / Kg y una persona no entrenada lucharía por producir 2.5w / Kg.

Con la gravedad y el peso, y el empuje hacia arriba y hacia abajo del pedal puede hacer más con chorros de potencia.

Deberá caracterizar o realizar una prueba de laboratorio del alternador con un DC motor y enciende las diferentes luces de carga en paralelo 35W (faros). PWM se utiliza para cargas continuamente variables. Es necesario un alcance con derivaciones de corriente para calcular la entrada y salida de potencia frente a las RPM, ya que las lámparas de tungsteno aumentan en R en un 800% con la temperatura, por lo que mantienen la corriente más constante a medida que aumenta la tensión.

Las partes automotrices de excedentes o chatarra son más baratas que las minoristas.

Es barato, pero solo puede usar < 10% de la carga nominal, por lo que será un voltaje no regulado frente a la velocidad de salida clasificada por la curva dada ~ 12V / 800 RPM como una pendiente lineal (tal vez 14V / 800RPM ) por encima de la cual la V está regulada a baterías automotrices a 14.2V nominal y no a 14.7V.

Debe comprender que la conversión de energía de mecánica a eléctrica tiene un perfil Torque vs RPM que varía con la carga eléctrica y muy pocas cargas son lineales como resistencias. El par y la corriente son directamente lo que es una función de RPM. Si estos no coinciden, no se puede lograr una potencia óptima.

Los engranajes son lineales, pero las bombillas, los LED y las cargas de los ventiladores son muy no lineales.

Debe volver al tablero de dibujo y definir su proyecto en términos de Energía, Par, Potencia, RPM y luego elegir una carga que coincida con su fuente de energía humana de entrada. y NO COMENZAR CUALQUIER DISEÑO HASTA ESTO ES ESCRITO. Las pruebas de laboratorio pueden ser necesarias para medir la potencia de entrada del motor de CC, Alt, potencia de salida frente a carga frente a RPM. Mantenga las tablas, colóquelas en una hoja de cálculo y haga algunos cálculos y use un alcance si es posible.

  

Si fuera yo, trato de usar un auto rad. Ventilador como carga y luego haga coincidir las impedancias y la potencia optimizada con el control de carga PWM. De esta forma, cuanto más energía se genere, mayor será la velocidad del ventilador y, por lo tanto, la velocidad de enfriamiento más rápida para el usuario.

busque una respuesta o pregunte si algo no está claro.

Su alternador parece ser un alternador de automóvil típico que deberá rotarse bastante rápido para que funcione correctamente una lámpara de automóvil de bajo vataje (36 vatios) (por ejemplo, una lámpara de 12V 4W). ¿Qué rápido? Bueno, eso depende de la eficiencia del alternador y amp; la cantidad de energía disponible que puede proporcionar a un RPM que puede generar a través de la venta de su bicicleta, con el engranaje adecuado.

Como ejemplo, si pudieras pedalear una bicicleta de 10 velocidades con neumáticos de 27 "a una velocidad de 19 mph, solo generarías un rpm de salida de ~ 237 rpm. Tu alternador requiere más de 1000 rpm para comenzar a producir energía . Esto es más de 4.2 veces más rápido de lo que una bicicleta típica de 10 velocidades podría hacer girar el alternador. No podrías vender lo suficientemente rápido con ese engranaje para lograr una salida eléctrica que encienda tu bombilla correctamente.

Entonces, para pedalear una bicicleta y generar suficiente potencia para encender adecuadamente una bombilla de bajo vataje de 36W con su alternador, tendría que tener diferentes engranajes para hacer girar el alternador más rápido. Podría usar una bombilla LED (que requiere / usa incluso menos energía) pero aún así tendría que cambiar el engranaje de la bicicleta para generar suficientes rpm para su alternador.

Alternativamente, puedes usar una bicicleta típica con una dinamo para generar suficiente energía para encender una bombilla / s. Muchas bicicletas viejas usaron tales dinamos para generar suficiente energía para generar luz a partir de bombillas más viejas de 6V.