Поставив задачу применения электродвигателя на транспорте, он осуществил ее в 1838 г. Его двигатель приводил в движение против течения шлюпку с 14 пассажирами. Это было первое в мире судно с электрическим двигателем. Якоби изобрел гальванопластику и значительно усовершенствовал электрический телеграф Шиллинга, создав первую в мире конструкцию пишущего телеграфа.

В 1856 году, для питания серийных дуговых ламп Фредерика Холмса, (эти лампы использовали в прожекторах маяков), самим Фредериком Холмсом была предложена конструкция генератора, похожая на генератор Якоби, но дополненная центробежным регулятором Уатта для поддержания напряжения на лампе постоянным при разном токе нагрузки, что достигалось путем автоматического сдвига щеток.

Статор содержал 50 магнитов, а конструкция в общем весила 4 тонны, и развивала мощность чуть больше 7 кВт. Было выпущено примерно 100 таких генераторов под маркой «Альянс».

Между тем, машины с постоянными магнитами отличались одним существенным недостатком — магниты теряли со временем намагниченность и портились от вибрации, в итоге генерируемое машиной напряжение становилось со временем все ниже и ниже. При этом намагниченностью нельзя было управлять, чтобы стабилизировать напряжение.

Позже настоящую революцию в генераторах совершит немецкий инженер Вернер Сименс, который откроет подлинный динамоэлектрический принцип, и поставит производство новых генераторов постоянного тока на поток.

Принцип самовозбуждения заключается в том, чтобы использовать остаточную намагниченность сердечника ротора для пускового возбуждения, а затем, когда генератор возбудится, использовать в качестве намагничивающего тока ток нагрузки, или включить в работу специальную обмотку возбуждения, питаемую генерируемым током параллельно нагрузке. В результате, положительная обратная связь приведет к увеличению магнитного потока возбуждения генерируемым током.

В числе первых принцип самовозбуждения, или динамоэлектрический принцип, отметит инженер из Дании Сорен Хиорт. Он упомянет в своем патенте от 1854 года возможность использования остаточной намагниченности с целью реализации явления электромагнитной индукции для получения генерации, однако, опасаясь того, что остаточного магнитного потока будет недостаточно, Хиорт предложит дополнить конструкцию динамо постоянными магнитами. Этот генератор так и не будет воплощен.

Позже, в 1856 году, аналогичную идею выскажет Аньеш Йедлик — член Венгерской академии наук, но ничего так и не запатентует. Только спустя 10 лет Самюэль Варлей, ученик Фарадея, реализует на практике принцип самовозбуждающегося динамо.

Его заявка на патент (в 1866 году) содержала описание устройства очень похожего на генератор Якоби, только постоянные магниты уже были заменены обмоткой возбуждения — электромагнитами возбуждения. Перед стартом сердечники намагничивались постоянным током.

В начале 1867 года в Берлинской Академии наук с докладам выступал изобретатель Вернер Сименс. Он представил публике генератор похожий на генератор Варлея, названный «динамо-машиной». Старт машины осуществлялся в режиме двигателя, для того чтобы обмотки возбуждения намагнитились. Затем машина превращалась в генератор.

Это была настоящая революция в понимании и проектировании электрических машин. В Германии начался широкий выпуск динамо-машин Сименса — генераторов постоянного тока с самовозбуждением — первых промышленных динамо-машин.

Конструкция динамо-машин с течением времени менялась: Теофил Грамм, в том же 1867 году, предложил кольцевой якорь, а в 1872 году главный конструктор компании Сименс-Гальске, Гефнер Альтенек, предложит барабанную намотку.

Так генераторы постоянного тока примут свой окончательный облик. В 19 веке, с переходом на переменный ток, гидроэлектростанции и тепловые электростанции станут вырабатывать уже переменный ток на генераторах переменного тока. Но это уже совсем другая история.

Источник

Обзоры динамо-машин

Ручная динамо-машина предназначена для проведения зарядки смартфонов, планшетов и других мобильных устройств, представляет собой миниатюрный генератор электрического тока. Его приводят в движение за счет мускульной силы рук. Для этого требуется вращать ручку, которая размещена на корпусе приспособления. При этом генератор вырабатывает электрический ток. Он проходит через выпрямитель и стабилизатор, а затем поступает на USB-разъем. К этому разъему посредством соответствующего кабеля подсоединяют какое-либо мобильное устройство и заряжают его.

У некоторых моделей подобных устройств есть встроенная аккумуляторная батарея. Во время работы приспособления электричество поступает сначала туда и питает аккумулятор. Уже от него заряжается подключенное мобильное устройство.

Приспособление позволяет зарядить севший телефон, планшет или электронную книгу где угодно. Также его используют для обеспечения работы фонариков (в том числе кемпинговых), радиоприемниках, других электроприборах.

Не то чтобы я был параноиком. Но в машине я вожу запасное колесо и трос. А дома у меня есть огнетушитель и противогаз. Так, на всякий случай. В последнее время, если в жизни происходит такой вот «случай», то полагается немедленно запилить селфачок в инстаграм и по-быстренькому твитнуть. А с этим, в случае БП, могут возникнуть проблемы, да. Сегодня мы поговорим об источнике электричества «на случай ядерной войны». Граждане выживальщики, застегивайте поплотнее ОЗК и спускайтесь под кат.

Обновлено 8 февраля — текст про КПД преобразователя напряжения и калории, видео.

Всем доброго времени суток.

Сегодня я хочу поделиться с вами своими впечатлениями о фонарике, приобретенном на просторах eBay. Отличительной особенностью данного фонарика является то, что он не требует использования батареек/аккумуляторов, а является полностью автономным устройством. Во всяком случае именно так я думал, оформляя этот заказ…

Здравствуйте, мои дорогие любители отдыха на природе и комфорта.

Предлагаю вашему вниманию лампу на 36 диодов с кучей вариантов питания:

сеть 220В
бортовая сеть авто
ручная динамо машина
солнечная батарея
3 батареи ААА

Источник

Динамо-машина. Виды и работа. Применение и особенности

Динамо-машина – это генератор постоянного тока, который вырабатывает электрическое напряжение в результате вращения специального приводного механизма. Такое устройство широко применялось до появления генераторов переменного тока. Сейчас динамо-машины встречаются значительно реже. Их в основном используют для питания осветительного оборудования на велосипедах, а также как часть конструкции некоторых видов ручных фонариков, радиоприемников, а также портативных зарядных устройств для мобильных телефонов, MP3 плееров и планшетов.

Как работает динамо-машина

Устройство состоит из катушки индуктивности, которая при вращении в магнитном поле вырабатывает электрическую энергию. Получаемый ток может передаваться оборудованию напрямую или заряжать аккумуляторную батарею, которая уже в дальнейшем будет питать потребителей. Принцип работы машины объясняется физическим законом Фарадея. Эффективность устройства напрямую зависит от скорости вращения катушки. Чем она выше, тем большее напряжение и силу тока можно получить.

Для подключения к простейшей динамо-машине можно использовать только такое оборудование, которое нормально переносит резкие скачки параметров напряжения. В первую очередь это светодиодные лампы. Для питания более чувствительного оборудования в конструкции предусматривается специальный контроллер, который предотвращает передачу критического заряда, способного навредить. Особенно это важно, если машина предназначена для подзарядки мобильного телефона.

Динамо машины для велосипедов

Самым эффективным и функциональным решением использования генератора постоянного тока (велогенератор) является его установка на велосипед. Такая динамо-машина позволяет получать электричество во время движения, поскольку подключается к переднему или заднему колесу. В ночное время без дополнительных усилий можно освещать дорогу впереди. Это повышает комфорт и безопасность движения. Кроме переднего фонаря генератор может питать и заднюю подсветку.

У таких динамо-машин может иметься встроенная батарея, которая сначала накапливает электричество, а уже потом передает его потребителям. Это исключает пульсацию света. Если аккумулятора нет, то яркость зависит только от скорости вращения колеса. При езде под гору, когда велосипед сильно замедляется, свет становится очень тусклым и практический не позволяет просматривать дорогу впереди. Современные велосипедные генераторы в основном выдают напряжение 6В. Это обусловлено тем, что они питают светодиоды, для которых этого вполне достаточно. Старые динамо-машины, известные велосипедистам советских времен, создавали напряжение 12В. Это было вызвано тем, что они питали обыкновенные лампы накаливания, которые встречаются на мотоциклах или автомобилях.

Для велосипедов применяются различные конструкции динамо-машин. Среди самых популярных разновидностей можно отметить:

Бутылочные

Такая динамо-машина получила свое название в связи со своей схожестью по форме с обыкновенной стеклянной бутылкой. В ее конструкции предусматривается специальное колесико, которое прикладывается к боковой стороне протектора колеса велосипеда. В результате трения оно поворачивается, что приводит к выработке электричества. Такой вариант весьма распространен в связи с простотой установки и невысокой стоимостью. Эта конструкция имеет откидной механизм, благодаря которому генератор можно при необходимости прикладывать к покрышке колеса или убирать в дневное время, когда свет не нужен.

Эта конструкция не лишена и недостатков. В первую очередь она очень шумная, а кроме этого ускоряет износ шины. При долгом пользовании на покрышке остается глубокая борозда истертая колесиком генератора. Также создается сопротивление движению оборотам велосипедного колеса, что снижает накат. В сырую погоду, когда шины мокрые, колесико динамо-машины проскальзывает, и эффективность выработки электричества снижается.

Втулочные

Такая динамо-машина монтируется в колесо. Это конструкция весьма удачна, поскольку практически не создает шума. Кроме того, она не останавливает вращение колес, что сохраняет набранную скорость езды. Втулочная машина имеет недостаток в виде большой стоимости, а также сложности установки. Не во всех велосипедах возможно провести монтаж миниатюрного генератора без необходимости сложных ухищрений и переделок.

Цепные

Цепные динамо-машины имеют внутри специальную звездочку, которая при контакте с цепью начинает вращать катушку генератора. Такая конструкция весьма хлипкая и если ее плохо зажать, то может отклониться и попасть в спицы, в результате повредив колесо и вызвав аварийную ситуацию. Положительным моментом таких динамо-машин является наличие USB-порта, что позволяет подзаряжать от него мобильный телефон.

Бесконтактные

Самой совершенной является бесконтактная динамо-машина. Она довольно дорогая. В ней нет трущихся элементов, поэтому генератор вообще не создает никакого звука. Зачастую в ней имеется встроенный аккумулятор, что позволяет накапливать энергию наперед, и сохранять хорошее освещение даже при медленном движении в гору. Такое устройство обычно фиксируется на оси переднего колеса. Для обеспечения его работы на спицы устанавливается ободок из магнитов, который вращается изменяя параметры магнитного поля воздействующего на катушку. Обычно ободок имеет 28 магнитов с разными полюсами. Благодаря тому, что в такой динамо-машине применяется индукционная катушка, то энергия вырабатывается даже при низкой скорости, всего в 15 км в час.

Фонарик с динамо-машиной

Весьма распространенными являются ручные фонарики с встроенным генератором постоянного тока. Чтобы получить свет необходимо вращать специальную откидную рукоятку, которая для удобства прячется в корпус. Такие устройства бывают двух видов. В одних имеется встроенный батарея, а вторые передают заряд напрямую на светодиоды. При использовании первых можно предварительно подзарядить аккумулятор и пользоваться им на протяжении определенного времени без применения физического воздействия на генератор. Такие устройства дают ровный не пульсирующий свет, но стоят немного дороже и имеют больший вес. Самыми простыми являются фонарики без АКБ, у которых динамо-машина сразу передает заряд на диоды. Такие устройства светятся только при вращении рукояти. Если снизить интенсивность оборотов, то яркость уменьшается. Кроме этого наблюдается постоянная пульсация свечения, что вызывает усталость глаз.

Фонарики создают много шума при работе генератора, поэтому при приближении человека, который пользуется таким устройством, об этом скорее узнают по звуку, чем свечению слабенького светодиода. Для работы динамо-машины кроме вращения рукояти может предусматриваться специальный рычаг, который необходимо нажимать и отпускать, как спортивный эспандер для кисти. Это менее эффективная конструкция, но позволяет получать свет используя одну руку.

Радиоприемник с динамо-машиной

На рынке можно встретить радио, которое оснащено рукояткой для выработки энергии. Чтобы немного послушать трансляцию радиостанции необходимо предварительно поработать динамо-машиной и зарядить тем самым встроенный аккумулятор. Стоит отметить, что это малоэффективное устройство, создающее много шума. Одновременно слушать музыку и вращать рукоятку не удастся, поскольку динамик не сможет перекричать скрежет генератора. Единственным положительным моментом радио является создание нагрузки на мышцы. Он больше выступает тренажером для рук, чем полноценным FM-приемником. По этой причине многие производители предусматривают возможность подзарядки встроенного в устройство аккумулятора от электрической сети. Иногда в корпусе может предусматриваться место для установки обыкновенных пальчиковых батареек типа АА.

Зарядное устройство для мобильных телефонов с динамо-машиной

Для любителей активного отдыха или жителей удаленных местностей, где наблюдаются проблемы с электроснабжением, полезным устройством будет зарядное устройство с встроенным генератором постоянного тока. Внешне оно представляет собой небольшую коробку с откидной рукояткой, которая при вращении вырабатывает электрический ток подходящих параметров для питания мобильного телефона или другого портативного устройства. Для этого в корпусе предусматривается USB порт, с помощью которого можно подключить зарядной кабель смартфона.

Обычно такие устройства имеют встроенную аккумуляторную батарею, что позволяет сначала накапливать заряд на нее, а уже потом передавать его на телефон, как с повербанка. Обычно динамо-машина способна вырабатывать на максимальных оборотах ручки около 600 мАч в час. Это довольно скромный показатель, поэтому рассчитывать на полноценную полную зарядку смартфоном не приходится. Потребуется непрерывная работа рукояткой часами, чтобы восполнить всю емкость батареи. Несмотря на это устройство сможет выручить в сложной ситуации, ведь для совершения срочного звонка, когда телефон полностью разряжен, достаточно потрудиться над динамо-машиной 5-6 минут.

Обычно производители монтируют на корпусе таких устройств солнечную батарею. Благодаря этому выставив динамо-зарядку на открытый участок, где на нее попадает дневной свет, можно понемногу восполнять зарядку встроенного аккумулятора без необходимости вращать ручку. К сожалению, небольшая площадь солнечной батареи выдает поток электричества примерно 40 мАч, что естественно очень мало. При решении приобрести подобное устройство необходимо учитывать, что она очень шумное, поэтому будет не лучшей альтернативой восполнить зарядку смартфона для рыбаков или охотников.

Источник

Все о велосипедах

Рассказываем обо всем, что связано с велосипедами

Устройство динамо машины: особенности и характеристики

Устройство динамо машины

Динамо-машина — это энергетический концентратор, встроенный в переднее колесо велосипеда, который обычно питает фары. Динамо-машины также могут питать USB-порты и всевозможные забавные вещи, если вам интересно.

Ранние динамо-машины приводились в движение шинами, напоминая маленькие бутылки, прикрепленные к вилке велосипеда и поворачиваемые шиной или ободом, когда он проезжал мимо. Между Первой и Второй мировыми войнами английский производитель велосипедных компонентов впервые популяризировал Dynohub, переместив генератор внутри втулки переднего колеса. Это уменьшило неэффективность динамо-машины с приводом от шин, такую как преждевременный износ шин, сопротивление и неустойчивое зацепление во влажных условиях. Бутылочные динамо-машины с приводом от шин все еще производятся сегодня, хотя большинство современных моделей основаны на ступицах.

Динамо машина для велосипеда – описание

Небольшой генератор иногда устанавливается на велосипед, чтобы обеспечить электричество для освещения в ночное время. Генератор называется велосипедной динамо-машиной. Внутри динамо-машины постоянный магнит вращается в середине некоторых витков проволоки. Вращение магнита вместо катушек имеет то преимущество, что скользящие кольца не нужны. Вращающийся магнит создает изменяющееся магнитное поле, и это генерирует электричество в катушках провода.

Верхняя часть динамо-машины соприкасается с ободом шины, которая вращается при движении велосипеда.

Типы динамо машин, их плюсы и минусы

Бутылочная динамо машина и динамо втулка

В то время как никакая качественная динамо-машина не замедлит вас достаточно, чтобы изменить ситуацию, если вы не участвуете в гонке, динамо-машины втулки предлагают меньшее сопротивление при включенном свете, чем бутылочные динамо-машины. Однако, поскольку бутылочные динамо-машины полностью отсоединяются от колеса, когда свет выключен, бутылки не оказывают сопротивления, когда вы не используете свет, в то время как динамо-машины втулки все еще имеют небольшое встроенное сопротивление по сравнению с обычной хорошо поддерживаемой втулкой.

Динамо-машины втулки не могут быть выбиты из строя и будут продолжать хорошо работать, даже если ваше колесо повреждено и обод согнут. Тем не менее, бутылочные динамо-машины не нуждаются в замене, если вы повредите колесо и вам придется его заменить.

Динамо-машины втулки тяжелее, чем бутылочные динамо-машины

Бутылочные Динамо-машины могут скользить во влажном состоянии (это означает, что ваши огни могут быть ненадежными), хотя это редко случается при правильной настройке.

Динамо-машины втулки стоят дороже, потому что вы должны купить или построить колесо. Тем не менее, они не требуют установки кронштейнов на велосипед, и колеса, вероятно, стоят не так дорого, как вы думаете.

Бутылочные динамо-машины гораздо проще переоборудовать на велосипед, у которого уже есть ступичные или дисковые тормоза, или на заднее колесо с зубчатыми колесами.

В то время как динамо-машины втулки производятся для определенных размеров колес (большинство из них предназначены для 26-дюймовых или 28-дюймовых колес и будут производить большее сопротивление при использовании в колесах меньшего размера), бутылочные динамо-машины не зависят от размера колеса, поскольку они работают на боковой стенке шины и на них вообще не влияет скорость вращения колеса.

Принцип работы

Хороший свет достаточно яркий, чтобы быть видимым, освещает дорогу, не ослепляя других, и остается ярким, пока вы останавливаетесь на светофоре.

Большинство динамических осветительных приборов разработаны в соответствии с немецкими правилами дорожного движения (StVZO/TA). Эти строгие и конкретные правила действуют для обеспечения того, чтобы велосипедисты были хорошо освещены со всех сторон и чтобы огни не мешали другому движению.

Фара должна иметь горизонт, что означает, что луч света ограничен колпаком сверху и направлен так, чтобы центр луча попадал на землю в 33 футах (10 метрах) от передней части велосипеда. Концентрированный луч освещает опасные места на затемненных улицах, не ослепляя встречных автомобилистов и велосипедистов.

Фонари также должны иметь функцию подсветки, встроенный конденсатор, который продолжает питать фонари в течение четырех минут, как только вы перестанете двигаться. Эта функция гарантирует, что вы будете оставаться видимыми во время остановки на перекрестках.

В большинстве стран велосипедисты обязаны иметь белый свет спереди и красный свет сзади. Одна динамо-машина может питать как передние, так и задние фары. Столь же яркие лампы с батарейным питанием работают всего 1-3 часа, прежде чем им потребуется подзарядка.

Динамо-системы обеспечивают много света и могут быть адаптированы к различным стилям езды. При выборе системы динамического освещения вам необходимо учитывать как яркость, так и структуру луча.

Яркость обычно описывается в двух различных единицах измерения: люменах и люксах. В то время как лампы с батарейным питанием обычно оцениваются в люменах, динамо-лампы чаще всего оцениваются в люксах. В то время как люмены являются мерой общего количества видимого света, излучаемого источником, люкс является мерой интенсивности света в полезной части его диаграммы направленности. Это означает, что два источника света с одинаковыми показателями яркости могут иметь очень разные измерения люкса, в зависимости от того, как фокусируется свет.

Особенности установки

Есть несколько факторов, которые следует учитывать при использовании бутылочных динамо-машин. Если вы позаботитесь об этих небольших проблемах, то проблемы с бутылочными динамо-машинами будут редкими:

Запустите динамо-машину на шине с протектором динамо-машины и убедитесь, что динамо-машина выровнена так, чтобы она правильно проходила по этому протектору.

Гоночные шины не предназначены для использования с динамо-машиной, и боковая стенка такой шины может быть повреждена при использовании динамо-машины против нее.

Позаботьтесь о правильном давлении на боковую стенку шины

Обратите внимание, что при переключении между различными шинами разной ширины это расстояние может потребоваться настроить заново.

Чтобы отрегулировать зазор между резиновым или стальным роликом динамо-машины и шиной, вы можете согнуть припаянный кронштейн до тех пор, пока это расстояние не станет правильным. Если зазор слишком широк или слишком короток, это может привести к недостаточному давлению. Чрезмерное давление приводит к большему сопротивлению, а также иногда может привести к скольжению динамо-машины.

Ось динамо-машины должна быть выровнена так, чтобы она проходила непосредственно над центром колеса. Если этого не сделать, ролик на динамо-машине раскатается быстрее, чем обычно, и может даже повредить подшипники в динамо-машине.

Визг динамо-машины, вполне возможно, означает, что внутренние подшипники изношены. Обычно это сопровождается гораздо большим сопротивлением и может привести к прерывистому свету. Это происходит довольно быстро с некоторыми дешевыми динамо-машинами и усугубляется неправильной настройкой, когда ось динамо-машины не проходит мимо центра колеса. Если ваша динамо-машина достигла этой точки, вам, возможно, потребуется заменить ее. Более качественная динамо-машина прослужит дольше, чем дешевая.

Однако, прежде чем выбросить старую динамо-машину, попробуйте нанести на подшипники немного легкого масла, всего пару капель. Для этого вам может потребоваться снять ролик. Если динамо-машина старая, но все еще в хорошем состоянии, она, возможно, просто высохла.

Источник