Электрификация байка

Всвязи с обрастанием всяческими гаджетами пришла в голову мысль электрифицироать вел.
А именно: поставить динамо-втулку, буферную батарею на паре 18650, развести сеть и тд.
плюсы
- не надо думать о свете: 3-5Вт динамо + буферный аккумулятор дадут света на много часов (даже в 10Вт-м
аксимуме).
- решится вопрос "подзарядки в походе"
- Наконец автонавигатор можно прикрепить на руль и не думать о его энергопотреблении.

минусы-вопросы
- а насколько динамовтулка подтормаживает вел?
- ее механическая надежность (все таки ее ставят на сити-байки)?
- электрическая надежность (устойчивость к КЗ, перегрузам и заливанию дождем)?
- на сколько удобно опутывать вел проводами?

В общем - покритикуйте плз!

Щас в тему тролли набегут, все расскажут как надо. Для старта:
- Буферный аккумулятор надо чем-то заряжать, в смысле контроля заряда. Вампирчик - оптимальное решение. Остальное либо дорого, либо некорректно работает.
- Динамовтулка подтормаживает вел на величину своей полной мощности. Перетянутые конуса тормозят куда сильнее. Говорят, динамовтулки шимано крутятся легче, когда нагружены лампой.
- Втулка низкого сорта (2N30) легко используется мной на тандеме с жесткой вилкой. Триалить не надо, но есть же и DH-3N80 в природе.
- Дождей много (Финляндия). Пару раз случайно замыкал цепь, один раз специально.
- Фонари можно удобно разместить на ногах вилки, преобразователи - в подрамную сумку, в колпачок рулевой - врезать USB коннектор, как это сделано у The Plug.
___
В догонку:
Развивая мысль, быстро приходим к идее холодильника на багажнике. Сумка-термос, в крышку вшиваем элементы Пельтье (12709, по 5 баксов за штуку на е-бэе, фришиппинг), ставим сверху алю-радиаторы от компов, возим прохладительные напитки. Аналогично и зимой - сменив полярность подключения термоэлектрических модулей, развозим горячие чебуреки.
А еще можно газифицировать вел, варить похлебку в движении на прицепе.
___
Динамовтулка - это "источник" тока, а не напряжения, правильно?

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

SNiЖ0k
А можно и мне с вопросом влезть?
Поскольку Вы, похоже, владеете вопросом - не ответите ли на пару вопросов:
1. Втулка выдает переменку, как я понимаю? Слышал также, что переменка эта весьма замысловатой (пилообразной?) формы?
2. Можно ли при установке динамовтулки избежать соединения одного из ее проводов с "массой" велосипеда (с металлом вилки)?
3. Если втулка работает действительно как ГСТ - может ли она выдать мощность, бОльшую, чем заявлено, при использовании нагрузки с сопротивлением бОльшим номинального?

mocrosoft, вопросы эти и меня интересуют. Посему жду, пока с ДХ приедет карманный осциллограф. Переменный ток - это правда. Использую обычный выпрямитель, скоро выпаяю мощный выпрямитель на диодах Шоттки из компа (обеспечивают питание процессора), а в перспективе желаю собрать синхронный выпрямитель на 4х полевиках.
Пока в качестве эксперимента подключил к выпрямителю диод "Cree R2" , напрямую без драйвераи резистора. 2 недели живет, по 20 минут утром и вечером (а драйвер вот не выжил). Один из проводов в моей втулке соединен с осью, т.е с "массой" велосипеда, ничего не поделаешь. Поэтому корпус фонарика развязан с массой. Ради интереса сажал "-" фонарика на массу, сильно мигало (каждый второй импульс втулки накоротко зымыкался через корпус фонарика и грел воздух возле выпрямителя). Еще покатался со включенным выпрямителем, но снятой нагрузкой (драйвер сдох) - взорвались все 4 электролитических конденсатора на выходе выпрямителя.
Так что подключить нагрузку с меньшим сопротивлением - можно, а насчет большего - проверю позже.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

- Я хочу просто защищенные аккумуляторы поставить: зарядились - отрубились, без всяких изысков.
- Именно на 2N30 и посматриваю... Вроде бы 14Е стоит....
- Мостить синхронный преобразователь это конечно хорошо, когда много свободного времени. Иначе - хватит и мостовой схемы.
- фонари буду ставить на руль, дабы а) не выделяться. б) увеличить дальность собственного обнаружения.
- Во всем остальном - согласен!

ЗЫ: Если рванули конденсаторы, то а) или напряжение со втулки было больше их номинала или б) форма генерируемого напряжения близка к меандру, вот и разогрелись ВЧ составляющей. Я больше верю в случай а) . Если прикинуть на пальцах, 6В - 0.5А, 10-12В - 0.2А, сколько втулка отдает на ХХ - ты узнаешь первый
Думаю что именно в момент ХХ у тебя и улетели конденсаторы и драйвер...

ЗЗЫ: А померь, плз, сопротивление неподвижной динамовтулки? на постоянном токе в 2-3 положениях (на всякий случай).

Вот схема для зарядки 5В приборов, пока что оптимальна. Мосфеты легко ищутся в куче ненужных материнских плат, остальн - по по вкусу.
Защита на аккумуляторах - это не зарядное устройство, и нельзя ею его заменять. В крайнем случае, надо брать LiFePO4 с рассчитаной под него защитой.
А конденсаторы взорвались, т.к нагрузка не потребляла ток. Генератор продолжал его выдавать, в том то и дело, что он (в идеале, т.е в конструкционных пределах) выдает 3В-0.5А, 6В-0.5А, 12В-0.5А т.д, а конденсаторы - на 16В, б/у. Вот они зарядились до 60-80В, и пробились.
2N30 - на ней написано 2.4Вт, на остальных в основном 3Вт. Меня это смущает. Я уверен, что втулка выдаст и большую мощность, чем 2.4Вт, и именно если повысить сопротивление нагрузки. Но раз производители что-то знают и не говорят - надо мерять. Конкретно интересно, чем ограничивается ток - катушкой или магнитами. Катушку перематывать - толку мало, а вот магниты я мог бы и заменить на более мощные. Мерять надо на больших оборотах, руками не разогнать.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Сопротивление 2N30 намерял 2 Ома (+- 0.3 где-то). Также в наличии есть 3D30 под диск, у нее тоже 2 Ома. Могу еще раздобыть C050, может померяю тоже.
Вот придут снега, поставлю на велосипед другую втулку, первую разберу и попытаюсь усилить.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Начнем разбор по частям.
1. С учетом небольшого отдаваемого тока (до 0.5А) и небольшого выходного напряжения, защиты на аккумуляторе должно хватать. От перезаряда она спасет, а большой зарядный ток не отдаст динамка. Но это, понятно, мое скромное мнение.
2. Про конденсаторы.... как бы сказать по-мягче..... не нравится мне объяснение, без физики оно . Аргументирую:
динамо-машина источник ЭДС, т.е. напряжения. Подтверждением тому является твой замер внутреннего сопротивления втулки (2Ом-а). Отличительной особенностью генератора напряжения есть (бесконечно)малое внутреннее сопротивление, генератора тока - бесконечно большое. Сделать из механического генератора источник тока можно или электронным стабилизатором или довольно сложной механикой. Вот в этой
http://www.baldurdash.org/OtherStuff/ww ... detail.htm
статейке упоминается грейферный механизм, который стабилизирует ток, но как он работает в генераторе я понять не могу. Электронный - проще, но есть ли он там??? Думаю что стабилизация тока на больших скоростях выполняется вводом в насыщение магнитопровода динамки, т.е. при токе 500мА магнитопровод насыщается, КПД падает и процесс выработки энергии замедляется. Но на холостом ходу или под малой нагрузкой генератор может выдать и больше номинала 6В. Вот этим "больше" конденсатор и пробился.

Кстати, если верить этой
http://pilom.com/BicycleElectronics/HubDynamo.htm
статейке, то стабилизации напряжения в динамках вообще нет. Человек раскрутил на стенде колесо до 130км/ч
и получил 55В*0.5А. (Это, ответ mocrosoft-у о перспективах "умощнения" динамки)

ЗЫ: написал опусти задумался: а выдержит ли защита 18650х аккумов напряжение генратора на ХХ?

Хм. Аккум с защитой при заряде током динамки поднимет свое напряжение до 4.2, и все - защита отключит его. Заряд остановится на 70-75% емкости. Литий вообще надо заряжать CCCV, а так от динамовтулки можно, только если не жалко аккумулятор. Да, напряжение ХХ таки надо гасить, например в комплекте с DH-3D30 идет отдельный стабилитрон.
Динамомашина генерирует ЭДС, да, величина ее вообще зависит от частоты вращения. И сопротивление у нее низкое. Но динамовтулка ведет себя очень странно, действительно прекращая выработку электроэнергии, как Вы указали. Так что втулку нельзя рассматривать однозначно в качестве источника тока или источника ЭДС в том режиме, в котором она работает на велосипеде.
Вообще мне лично больше хотелось бы изобрести повысить ток самой динамовтулки, чем городить схему умножителя для отбора большей мощности. Все-таки велосипед - это не троллейбус.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Как мне казалось, зарядки с ДХ работают на аналогичном принципе: выдают на банку 4.2В (реально при старте на разряженую банку 3.7-3.8, т.к. источник питания у них слабый) а при полном заряде или срабатывает защита банки или аккум меделенно, в соотв с парадоксом Зенона, движется к полному заряду. Али я не прав?

Как я понимаю, до достижения выходного тока 500мА динамо-втулка работает как классический генератор: больше обороты - больше выходное напряжение. А при увеличении нагрузки до 500мА срабатывает некий "ограничитель". Если ограничитель "плавный" то, наверное работает насыщение магнитопровода и втулку "модернизировать" не получится. Если "резкий" - то есть надежда на электронику, которую можно скипнуть
Но это нужно строить ВАХ динамки....

Никогда, ни за что не пользуйтесь такими зарядками для лития! Лучше потратиться на Turnigy Accucel-6 или подобные клоны. Я все подряд "простые" зарядки не разбирал, но когда было - видел и нормальные схемы CCCV, и нечто странное.
Если уж разбирать втулку, почему бы и не заменить магнитопровод?

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Да вроде бы как классическая народная зарядка
http://www.dealextreme.com/p/digital-li ... arger-6105
работает именно по описанному мной принципу.... И (пока) все живы. Что конечно не означает что срок службы аккумов при этом не сокращается.

На что? Судя по фоткам на
http://www.gotwind.org/forum/viewtopic.php?f=33&t=1807
форма у магнитопровода=якоря презвезданутейшая........

Значит Народ использует эту зарядку от технической безграмотности..
Да, форма магнитопровода мне известна по этой фотке ниже. Почему-то кажется, что катушка занимает не всю ширину втулки, и ее можно увеличить в размерах. А "сердечник" - ну что-нить придумать из феррита или найти где-либо трансформаторную сталь.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Вы, как дети, народная зарядка работает по правильному принципу. стаб тока, потом напряжения - никакая защита в аккуме не срабатывает!
Вот почешут кнопками неосведомленные люди и рождаются глупые легенды...

_________________
"Крутизна" на траекторию полёта пули не влияет.

А-хре-нен-но.
670 гривень за зарядку, с дуба упасть.
На 670 гривень таки лучше будет купить новый комплект аккумов, буде китайский свисток их угробит чуть раньше срока А за то время, пока таких угробленных акков наберется аж на 700 гришек - та зарядка тоже определенно выкинется.

Та можно и дороже, за 670грн уже не круто. Простые смертные покупают эту зарядку на хобби-кинге, за 23 доллара, оплатив еще около 9.99 за доставку (в сумме 265грн). Я вообще-то осуждаю только неправильные зарядки.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Вот то что там нет стабилизации тока - заявляю ответственно.
1. Ток в начале заряда больше тока в конце
2. 2 аккума одновременно он заряжает меньшим током чем один.
Мерял лично.

Ну нет там контроллера, просто источник напряжения....

А ты можешь подцепить втулку к регулируемому БП и снять ее ВАХ?
типа 1В - ххх мА, 2В -хху мА и тд? Меня просто не оставляет надежда что они туда какую-нибудь электронную деталюшку вставили
на основании http://velobig.ru/FrontHub.shtml
"Каждая динамо-втулка имеет электронный стабилизатор, который при большой скорости ограничивает ток и сопротивление качению. "

Судя по фото - разве что в разрыв самой катушки
Выводы торчат непосредственно из оной, причем - без хитростев: одна из наружного слоя, вторая - из внутреннего.

Приведу некоторые мои соображения по поводу зарядок литий-йонных аккумуляторов и самих динамовтулок. Может это поможет построить хорошую систему электропитания байка.

Насчет литий-йонных аккумуляторов: Литий-йонный аккумулятор боится напряжений ниже 2,7V и выше 4,2V. Тогда и только тогда происходит деградация аккумулятора, когда мы вываливаемся из этого диапазона. Если быть точнее есть еще один фактор дерградации - температура аккума при заряде не должна быть выше 40 град (это надо не переборщить с током заряда, обычно эта температура достигается при поке 1,1С). Поэтому все это мифы по поводу деградации элементов если зарядка народная. Здесь главное не превысить напряжение 4,1B и не превысить ток заряда. Некоторые фирмы специально идут на сужение рабочего диапазона напряжений с 3B до 4,1B (контроллерное управление) дабы повысить долговечность своих аккумуляторов, хотя при этом они и теряют около 10% емкости. Поэтому считаю что можно преспокойно зарядить аккумулятор от динамовтулки без всякой деградации аккума. Например, диодный мост с конденсатором на выходе, стабилизатор напряжения на 4,1В и последовательно к аккуму токоограничивающий резистор с диодом. Даже такая малоэффективная зарядка не будет убивать аккум, хотя и не позволит зарядить аккум до максимальной емкости (а оно нам надо в полевых условиях?) как это делают фирменные зарядки на микроконтроллере варьируя ток заряда в зависимости от заряженности аккумулятора. Кстати если заряжать аккум до 50% от номинальной емкости то он дольше всего проживет.

По поводу динамовтулок:
Здесь говорилось, что динамовтулка имеет малое сопротивление - и близка к источнику напряжения. Это не так. Она настолько же близка к источнику напряжения как и к источнику тока. Считаем что колесо колесо крутится с такой скоростью, что при 6В она отдает в нагрузку ток 0,5А (это кстати и написано на втулке). Тогда: 6В / 0,5А = 12 Ом (но не 2 Ом! которые смерили на постоянном токе). Виной тому индуктивное сопротивление. А как мы знаем источник напряжения это такой источник, в котором внутреннее сопротивление намного меньше сопротивления нагрузки. А тут не только не меньше но и практически равен (это кстати условие передачи в нагрузку максимальной мощности, электронщики могут тут меня затюкать, говоря что они должны быть комплексно-сопряженными, но я упрощу). А дальше и эффект "ограничителя" тока - чем быстрее крутить колесо, тем больше ЭДС, но и индуктивное сопротивление растет линейно с частотой вращения. Поэтому чем быстрее крутим втулку, тем активное сопротивление становится намного меньше реактивного (в данном случае индуктивного). Мы видим, что растет ЭДС и растет индуктивное сопротивление (которое преобладает над активным) - вот тут и зарыт "ограничитель" тока.
А насыщение магнитопровода я лично не наблюдал, хотя крутил колесо со всей дури (дурь доходила до 30 км/ч ).

По поводу синхронного выпрямителя: не так все там прекрасно, казалось бы если сравнивать эту схему с обычным мостом на диодах Шоттки то выигрыш в потерях синхронного выпрямителя должен быть в 2 раза (в синхронном выпрямителе падение на одном диоде Шоттки а в обычном мосте на двух). Но все неприятности вылазят вблизи нуля, где напряжение на затворах МОСФЕТов уже слишком мало и каналы транзисторов становятся более высокоомными и значит растут потери. Для данной схемы необходима схема управления затворами, которой там нету (она должна работать в триггерном режиме и перебрасывать полярность на затворах строго при переходе через ноль). Считаю оптимальным выбором это обычный мост на диодах Шоттки, но с подбором по падению напряжения на них (выбрать с самым низким падением напряжения, даже ценой габаритов и веса, все равно они будут меньше и легче чем в синхронном выпрямителе). Если применять схему умножителя напряжения (например удвоителя), то получим прирост отдачи мощности на высоких скоростях и и потерю на низких. Поэтому схема запитки фары должна быть комбинированная: для низких скоростей и для высоких, причем переключение должно переключение должно происходить автоматически в зависимости от скорости. Можно, например, пойти по другому пути. Сделать электронику подобно тому как в фаре Sigma Sport Vario, там при снижении скорости меньше чем 5км/ч фара автоматически переходит с питания от динамовтулки на питание от аккума.

Да, в теории, изложенной HappyAndrew ток втулки "выходит на насыщение" при превышении некоторой частоты, из-за одинакового поведения "индуктивного сопротивления" и ЭДС индукции. (можно промоделировать опираясь на весьма базовые знания.) Если именно это явление ограничивает ток, то мощность всей втулки можно было бы поднять заменой магнитов на более мощные и крупные. Другое дело, что есть конструктивные ограничения, да магниты там уже стоят вполне нормальные.
Покрутил руками втулку DH-3D30, без нагрузки, снял осциллограмму:

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Значит неправильно подобрали напряжение конденсаторов. Всегда нужно ставить с запасом.

Мысль про индуктивное сопротивление - трезвая, ее надо покурить.
А вот про сопротивление втулки 12 Ом - я имею возражения!!! В 12 ом входят сопротивления и втулки, и лампочки. Корректно было бы замерить истинное сопротивление втулки измеряя ток КЗ.

Покурил.
1. Я против высказывания "входит в насыщение при превышении некоторой частоты" - т.к. зависимость индуктивного сопротивления от частоты - линейна.
2. Теория HappyAndrew будет рабочей только если индуктивное сопротивление генератора будет в разы превышать сопротивление лампочки (10 -12Ом). Иначе рост сопротивления с частотой будет приводить только к некоторой (незначительной) стабилизации напряжения.

Пример на пальцах.
Исходные данные:
1. Пусть на скорости 10км*ч втулка начинает выдавать исходную мощность.
2. Пусть в Шимано сидят грамотные электрики, которые знают что максимальный КПД будет только в случае, когда сопротивление генератора и нагрузки - равны. Иначе: нужно 2 замера ВАХ генератора на разных скоростях/частотах.
3. Пусть активное сопротивление герератора 2Ом (замерено экспериментально)
4. Сопротивление лампочки берем http://www.reflectalite.com/kryptonpage.html 6В/0.5А = 12Ом

10км*ч
ЭДС генератора 12В,
6В садятся на вн. сопротивлении генератора 10Ом реактивное +2 Ом активное.
6В - на лампочке (12 Ом)
ток == 12В /(12+ 2+10)=0.5А

20км*ч
ЭДС генератора 24В
реактивное сопротивление генератора (линейно зависит от частоты, как и ЭДС) 20Ом + 2Ом активное
лампочка - 12Ом
ток == 24В/ (12 + 20+2)= 0.7А напряжение 8.4

30км*ч
ЭДС генератора 36В
реактивное сопротивление генератора 30Ом + 2Ом активное
лампочка - 12Ом
ток == 36В/ (12 + 30+2)= 0.81А напряжение 9.72

Нет, не входит туда сопротивление галогенки. Смотрим, есть втулка через которую течет ток равный 0,5А и напряжение, ей же вырабатываемое равное 6В (под нагрузкой). Поэтому чтобы померять внутреннее сопротивление достаточно поделить напряжение на ток. В данном случае не требуется делить напряжение холостого хода на ток короткого замыкания чтобы определить внутреннее сопротивление втулки. Это если бы мы знали только эдс в холостом ходу, тогда бы пришлось мерять ток к.з. А так у нас есть возможность померять напряжение на втулке под нагрузкой.


Да, святая правда, на больших скоростях динамка стремится с генератору тока (т.е ток будет ограничиваться, что мы и наблюдаем). В ходе движения велосипеда, внутреннее сопротивление динамки изменяется в разы (примерно в 5 раз). И тут задача согласования с нагрузкой встает остро, иначе КПД будет плохим. Фактически динамовтулка - это, для нас, генератор с переменным внутренним сопротивлением.


Да, тут есть возможности - это самарий-кобальтовые магниты (сильнейшие магниты), но это и дороже и в основном не по назначению, так как их используют где температура эксплуатации достаточно высока.
Из собственного опыта хочу отметить следующее: вот у меня колесо если крутануть в холостом ходе, то оно делает оборотов 20 до останова, под нагрузкой около 10. Вроде бы все отлично, На холостом ходе втулку не чувствую, но под нагрузкой "упираюсь в стену" уже где то через 40 километров и не могу держать среднюю 25км/ч, которую держу на холостом ходу, она падает где-то до 17км/ч. Я это к тому все говорю, что динамовтулка эта все-таки для медленной езды и если бы я увеличил ее мощность, то она бы меня уже напрягала и на небольших скоростях.

Paganelle, люди, "сопротивление" вычисляется как корень квадратный из суммы квадратов модулей активного(r+R) и реактивных (iLw) сопротивлений. Это должен быть модуль комплексного импеданса, а не просто сумма. Постройте график функции x/Sqrt(1+x^2) - вот так себя и ведет ток.
с Вашими числами правильно так:
10км/ч 12В /Sqrt(196+100)=0.69А
20км/ч 24В /Sqrt(196+400)=0.98А
30км/ч 36В /Sqrt(196+900)=1.08А
...
60км/ч 72В /Sqrt(196+3600)=1.16А
80км/ч 96В /Sqrt(196+6400)=1.18А
Таким образом, ток не будет сильно увеличиваться и не превысит 1.2А при езде на байке даже со скоростью звука. Значит, параметры втулки на самом деле не такие.
В числителе выражения (по-хорошему) должна присутствовать величина амплитуды магнитного потока через обмотку. Она зависит от индукции постоянных магнитов во втулке, их размеров и конфигурации магнитопровода. Индукция Sm-Co обычно делается немного ниже, чем у NdFeB (которые и так во втулке стоят), все равно выше ~1.2Тл не прыгнуть.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

тогда как динамовтулка может запитать лампочку 6В*0.5А (см. мою ссылку)???

Внутренее сопротивление генератора и сопротивление лампочки соединены последовательно, поэтому ток в лампочке 0,5А

Блин-н-н. Позор на мою голову. Действительно индуктивное сопротивление - компексное.

По поводу моих "расчетов" - я же брал отфонарные числа. При желании можно индуктивность обмоток замерить и считать уже точно.

ЗЫ: если все таки придерживаться теории "инуктивного сопротивления", то что нам мешает создать колебательный контур на частоте соотв. 20км/ч (допустим)? на этой частоте емкостное сопротивление будет компенсировать индуктивное и мы получим почти вечный двигатель, точнее генератор с чисто активным сопротивлением!!! Про емкость конденсатора пока не вспоминаем... мы же фантазируем.

ЗЗЫ: с остальными утверждениями, касающимися магнитных полей - согласен!

тогда ток через лампу должен быть
6В/(12Ом=генератора+12Ом=лампы) = 0.25А

Сейчас постараюсь объяснить, 6В - это напряжение под нагрузкой (не путать с ЭДС в режиме ХХ), поэтому нельзя так считать, если бы 6В было бы ЭДС на холостом ходу, то такое деление было бы справедливо. А так на самом деле ЭДС равна 12В, но мы ее и не замеряли, она нам не нужна чтобы посчитать внутреннее сопротивление генератора

SNiЖ0k

Если во всех втулках стоят неодимовые магниты (у меня нету такой инфы), то там улучшать нечего, потому как они примерно одинаковые с самарий-кобальтом. А вообще это адская штука, 1кг Sm-Co поднимает жигули.

Правильно, под *штатной* нагрузкой из электролампочки.
А кто вам сказал что ЭДС 12В? она 12В только если полное сопротивление генератора 12Ом (на какой-то определеннойчастоте/скорости). В реальности оно может быть любым и при 12Ом-ах оно не обеспечит хорошей стабилизации тока (см. мои пальцевые расчеты.... мммм можете на лету их подправить в соотв. с замечанием ). Вот если оно будет в 3-4 раза большим, тогда стабилизация тока - будет.

Я не говорил о том, что именно индуктивное сопротивление равно 12 Ом, естественно я имел в виду модуль комплексного сопротивления, просто это обычно подразумевается.
Если делать радиотехнический расчет (нормальный), то там все сложнее: Напряжение - комплексное, ток - тоже комплексный, сопротивление - тут вообще ужас, не только комплексное, но и меняющее свою реактивную часть (индуктивность катушки не постоянна при перемещении ротора относительно одного магнитика к другому) хотя скорость вращения втулки постоянна.
Но нам это не нужно все это рассматривать, задача состоит в правильном согласовании с нагрузкой, т.е надо менять или нагрузку в зависимости от скорости (подключение разного количества лампочек, светодиодов итд), или делать преобразователь, который сможет работать в широком диапазоне питающих напряжений и при этом выполнять роль ГСТ.

Да понятно, что сделать нормальный расчет будет практически невозможно. Но посчитать с точностью +-30% думаю что реально. Для этого надо всего лишь знать среднюю индуктивность обмотки. А все остальное - упростим Ток - до синусоидального, нагрузку - до постоянной и тд.

Это 100% !
Это мы можем: 12 = sqrt((2*Pi*f*L)^2 + R^2), где R - это наше активное сопротивление втулки, равное 2 Ом, а число 12 - это модуль внутреннего сопротивления втулки (6В/0,5А).

Так и я могу. Только вы исходите из моего же предположения, что сопротивления генератора и нагрузки равны, а это может быть не так.
Кстати, на а какой частоте вращения колеса/импульсов генератора выполняется ваше-наше условие?

В этой формуле ни слова об сопротивлении нагрузки, поэтому все расчеты будут верны на любой частоте. Только в этой формуле будет меняться модуль внутреннего сопротивления динамки, на средней частоте он равен 12 Ом, на другой частоте он будет естественно другим, но мы можем всегда померять действующие значения напряжения и тока на данной частоте, разделить их и получим наш модуль внутреннего сопротивления динамовтулки. Конечно этот модуль растет с ростом частоты. А сопротивление нагрузки здесь ни при чем.

У меня к сожалению не шимановская втулка, черт дернул купить килограммовый Новатек. Так у него эта частота в районе 25Гц

Сопротивление нагрузки может быть любым, все равно формула справедлива. Просто динамовтулка представляет собой генератор у которого внутреннее сопротивление растет с частотой. Поэтому конечно же нужно рассчитать среднее значение этого сопротивления и соответственно ему подобрать нагрузку, причем постараться скомпенсировать индуктивный характер втулки емкостной нагрузкой.

Меня конечно можно упрекнуть что это не совсем так, что напряжение и токи тоже комплексные, но мы всегда можем создать условия, когда модуль комплексного напряжения и тока близок к их активным составляющим (действующим значениям).
Поэтому я тут немного накосячил, говоря что на любой частоте это верно. Это верно на тех частотах, на которых сумма активных сопротивлений нагрузки и динамки значительно больше индуктивного сопротивления равного 2*Pi*f*L. Поэтому грузим динамку на заведомо большое сопротивление нагрузки (хоть десятки кОм) и получаем минимальную погрешность в измерении внутреннего сопротивления (делением действующего значения напряжения на ток, измеряемых тестером) динамовтулки.

Если кто-то сможет смерить индуктивность прибором на крутящемся колесе, то это будет отлично, это будет конечно же точней.

Все-таки накосячил я сильно ! Предыдущие посты - полный бред , прошу меня простить, надо вычислять так:

Rген - активное сопротивление катушки динамовтулки
E - это напряжение ХХ (наша ЭДС генератора)
I - ток идущий через сопротивление нагрузки Rн
f - частота

Тогда E^2 = Ur^2 + Ul^2, где Ur =Uген+Uн
Ul -напряжение на индуктивности опережающее на 90град напряжение Ur)

или расписывая подробно E^2=(I* (Rген+Rн))^2 + (I*(2*Pi*f*L))^2

В этой формуле нами измерено Rген, Rн, I, f, E поэтому находим L.
Дальше нахождим модуль внутреннего сопротивления динамовтулки:

Z = sqrt(Rген^2 +(2*Pi*f*L)^2)

Вот это уже точные формулы, в определении параметров динамовтулки, здесь уже нет тех безумных упрощений, которые бы серьезно исказили результат. Теперь эти формулы можно применять на любых скоростях и на любых сопротивлениях нагрузки.
Если что не так - аргументируйте, истина уже где-то рядом

Неее! Индуктивность зависит только от конструкции катушки! Хотя, в очень больших полях магнитная проницаемость все же меняется (ну там, в нейтронных звездах, при ядерном взрыве, в мрт, ...)
Есть у меня доступ к прибору для измерения индуктивности, но его сломали недавно, жаль.
А идея с резонансным контуром - полезная. Идею уже применяют давно, далее - картинка из источника. С2 обеспечивает последовательный резонанс на некоторой скорости, подбирается опытным путем.
(Надо еще вспомнить о резонансных трансформаторах Тесла, поставить на байк согласователи ВЧ мощности, сверхпроводящие накопители магнитной энергии, ...)

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

А ведь если к ктатушке поднести железяку, то индуктивность ее изменится, я тут имел ввиду проносящиеся мимо катушки магниты, они же тоже находятся не на одинаковом расстоянии от катушки во время движения

Да, если б смерить нормально индуктивность, то можно было бы и резонансный контур посчитать, причем его резонанс должен быть на низких скоростях.

Намеряная индуктивность динамовтулки DH-3D30 в стабильных положениях ротора составляет 15 мГн +-2мГн. Строим резонансный контур? Кстати, схемы с того сайта используют резистор в контуре - это что, для уширения резонанного пика?

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

SNiЖ0k, спасибо что замеряли индуктивность, будем исходить из 15мГн, думаю что у меня на новатековской втулке что-то подобное. В тех схемах резистор стоит не для снижения добротности контура, просто человек пытался сделать из двух электролитов один неполярный конденсатор а этим резистором уравнять падения напряжения на конденсаторах. Там и так добротность будет низкая.
Год назад я пытался сделать эту схему, точнее даже я ее сделал, но эффект не получил, хотя варьировал эту емкость последовательного контура в широких пределах. Сейчас постараюсь исходя из померянной индуктивности, известного сопротивления катушки рассчитать цепь, может это прольет свет почему эффекта не получил. Важно подобрать эту емкость для низких скоростей, т.е постараться чтобы светодиод начинал гореть уже на скоростях, где на обычном диодном мосте он еще не горит.
Помню что намного важнее было подобрать емкость, которая стоит параллельно светодиодам, она с одной стороны устраняла флики светодиодов на малых скоростях, а с другой проводила согласование с динамовтулкой.

Чтобы не создавать отдельную тему для одного вопроса, задам здесь.
Где в Харькове можно купить галогеновые лампочки 6V 2.4W? Это в велофонарь под динамовтулку. Не думал, что это такая проблема

_________________
Продам новую супертеплую женскую худи Burton Monarch

Вот здесь есть http://www.velostyle.com.ua/index.php?cat=887

HappyAndrew
Philips HPR60, то что нужно. Спасибо большое.

_________________
Продам новую супертеплую женскую худи Burton Monarch

vegas
Не за что, эти лампочки там есть все время.

....все необходимые функции и возможность корректной зарядки от динамо-втулки и солнечной батареи!
как собственных встроенных аккумуляторов так и внешних(АА, ААА, Li-Pol,Li-ion, свинцово-кислотных ....)
http://vampirchik-sun.nm.ru/vlg5.htm

Ой вэй, за морем телушка - полушка, да...
Не шлют парни девайс на нэнькины просторы.

_________________
Да здравствует ветер, который в лицо!
Как живётся в Гондурасе знают только гваделупцы.

...гдето здесь объява моя уже год болтается ...
следующая поставка в начале 2012
если будет с пяток штук заказик можно и до нового года управиться
главное чтобы у Николая в наличии были, как никак зима на дворе
- остались в наличии в Киеве только V.4
V.5 малеха больше функций, а смысл тот-же!

Есть существенно более дешевые кЕтайские клоны этого зарядника, но они глючные

UPD. Что-то сглючило, отвечал на вот это:

_________________
Лазерный прицел для дробовика - красная лампа с надетым на неё дуршлагом
Перед тем как постить глупость на форуме - воспользуйтесь поиском. Возможно, эту глупость постил кто-нибудь до вас.

Спасибо УМКА за предоставленный контакт украинского представителя.
Пообщался с людьми и теперь немного поправлюсь. Девайс купить реально, но разница между РОЗНИЧНОЙ ценой на сайте производителя и ценой в Украине, с учетом всех скидок и несезонья, подкатывает к 20%. Применительно ко мне, цена уже переваливает через грань целесообразности. Никоим образом не сомневаюсь в функциональности и качестве устройства, просто для меня он "ушел" в категорию недоступных.
ЗЫ. Будем надеяться на отечественного производителя, экономить энергию и таскать резервные липольки.

_________________
Да здравствует ветер, который в лицо!
Как живётся в Гондурасе знают только гваделупцы.

650 грн это дороговато и даже "не доступно" для кого как!?
как по мне то не дорого, 20% свыше ?- в розницу в Москве стоит 2300 рублей учитывая что существуют накладные расходы по доставке итд

так и ездить с одной постоянной скоростью..ибо ниже или выше резочастоты сопротив.возрастает.. и какую емкость должен иметь кондер если остаточная индуктивность генератора мизерна?- полагаю ахренительную. лучше запитать тогда от втулки отдельную портативную теслу а от нее какуюнить лампу

_________________
велик = удлинитель для тела

какая-то маленькая..подозрительно паршивая индуктивность.

_________________
велик = удлинитель для тела

"Я вам ничего отвечать не буду, я вам нарисую... (с) Шарик"
UPD. Предлагаю остальные вопросы, связанные с прибором, обсуждать в его родной теме.

_________________
Да здравствует ветер, который в лицо!
Как живётся в Гондурасе знают только гваделупцы.

А что намеряли Лично Вы ? Вы себе вообще обмотку генератора с индуктивностью в 1Гн представляете?

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

собсно я никогда не мерял это я не к измерителю а к индуктивности придираюсь
какраз генератор такого типа мог бы иметь и побольше индуктивность.

_________________
велик = удлинитель для тела

А вот и я
Если честно, измеренная индуктивность мне то же кажется маловатой....
Аргумент: на осциллограмме со второй страницы видно, что частота следования импульсов - около 10Гц.
Тогда индуктивное сопротивление катушки 15Е-3*2*пи*10=1Ом - слишком мало, что бы определять ток в цепи с 10 Ом-ной нагрузкой..... Надо хотя бы на порядок большее!

ИМХО мерять в статике индуктивность надо так: втулка напоминает шаговый двигатель при прокрутки вала, поэтому замерить индуктивность когда вал отпущен и он установится под действием магнитов, потом смерять индуктивность когда вал находится между шагами (приложить усилие и держать между шагами), потом взять среднее между этими двумя измерениями. Так думаю будет точнее, хотя большой разницы не должно быть.

скажите пжлста как называется этот тип генератора в русской электротехнике..
когтистый генератор? полагаю что измерить его индуктивность можно только с извлеченным колоколом с магнитами..т.е только катушку отдельно ибо магниты замыкаются через статор-релаксация и считай что статор намагничен а поскольку магнитов там много то без разборки никак...вероятно поэтому такая маленькая индуктивность.

в принципе да но на практике таким образом точное измерение не получится... считай там слишком много полюсов и катушка все время будет ловить статическое маг.поле

_________________
велик = удлинитель для тела

Проще измерить комплексное сопротивление генератора на двух-трех скоростях (но не в насыщении) а потом с учетом измереного выше активного сопротивления вычислить индуктивное...

По крайней мере в этом случае мы сразу измеряем нужную нам величину

Если опираться на то, что индуктивность будет около 15мГн, то все плохо . Емкость C2, та что последовательно с динамкой, должна быть около 10 000мк, причем она должна быть неполярной! Т.е это два электролита по 22 000мк а это уже больше чем размер аккума 18650, который мог бы наверно эффективней помогать на маленьких скоростях.
Но похоже Paganelle прав, лучше рассчитать L косвенно, через модуль импеданса втулки, потому как есть подозрение что когда колесо крутится, то индуктивность будет не та что в статике. Формулы я там после долгих мучений повыводил ( на 2-й странице), они правильны.

Не знаю как в русской, но на харьков-туристе это генератор неприятностей с повышенной когтистостью .Если говорить серьезно, то если когтями обзывать треугольную хрень (треугольная форма это наверно попытка получить синусоидальное напряжение) такого магнитопровода , то так называемые "когти" выполняют роль формирователя направления результирующего магнитного поля сквозь катушку, шагнул на один шаг - поле сквозь катушку S-N, шагнул еще раз - уже N-S . Это происходит из-за того, что половина магнитиков намагничена в одну сторону, а другая половина в другую, то отсюда и переменный ток на выходе. Причем так как магнитное поле переменное, то намагничивание статора не должно иметь место, можно вынуть эксцентрик из втулки и посмотреть - он не намагничен.

а кондер для последоват. контура надо брать еще и вольт так на 350...
350 V / 22 000 mkF/ x 2=

_________________
велик = удлинитель для тела

Тогда уже оптимально было бы совместить три темы - "Ищу желающих сделать одноколёсный велоприцеп", "Каким должен быть правильный cross-country электробайк" и "Электрификация байка" в одну, возить аккумы и солнечную батарею на прицепе, в колеса которого вмонтированы мотор-втулки и применяется рекуперативное торможение.
А по теме:
Выпаял вот из mobo 4 детальки SRS2020p от фирмы TSC (это диод Шоттки, до 20А). Если собрать из них мост, при работе втулки общее падение на нем будет около 0.5В, т.е в воздух отправятся только 0.25Вт вместо ~0.75Вт на обычном базарном выпрямителе.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

http://www.yarst.org/eBike.htm

_________________
велик = удлинитель для тела

какой минимальный бюджет нужен для того, чтобы байк подсел на электрическую тягу?

Вопрос конечно не в тему, но отвечу
баксов 250-300 за самый простой комплект

я не всю тему читал поэтому навсяк замечу что просто катушка обладает индуктивностью но если она превращается в генератор то место имеет только остаточная ее инд-ть т.е эквивалентная последовательная инд-ть как у вторички сетевого транса например и исходить из номинальной ее индук-ти не получится

_________________
велик = удлинитель для тела

Подскажите а бывает динамо втулка на заднее колесо?

Теоретически - ДА (на велосипедах с передним приводом).

Именно поэтому я и спросил, имеется ввиду вел с передним мотор-колесом .=)

Дабы не плодить тем, спрошу здесь: Есть ли у кого информация, где можно достать динамо втулки Shimano, проживая в Харькове? Буду благодарен за любой ответ.

Откопаю тему похожим вопросом. Кто-нибудь видел динамовтулки для складных велосипедов? У них бывает спереди OLD 88мм, а не 100.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Таких динамовтулок не существует...

на DAHONах ставят кажется. какойто нонэйм

_________________
велик = удлинитель для тела

Да, уже нашел SON, SP и Supernova, но у них OLD заявлен 74мм, неясно как проставки делать, ведь там эксцентрик. Мощность у них снижена, но и вес тоже.

_________________
Крокодил "Чемпион-шоссе" 82г.
RAPID тандем титановый.
RAPID ситибайк на колесах диаметром 36 дюймов

Может поставить бутылочную динамо?

_________________
В Real Life "SAVE" и "LOAD" не работают и нет кнопки "RESET".