Проста зарядка для акумуляторів мобільних телефонів та GPS-приймачів
Мобільна зарядка із крокового двигуна.
Вирішити проблему з електроживленням можна за рахунок невеликого генератора, що дозволяє заряджати акумулятори мобільного телефону, рації, GPS-приймача. У готовому вигляді подібні міні-електрогенератори не продаються, на жаль. Але можна виготовити їх самостійно та без особливих витрат.
Під час розборів свого залізного барахла (якого у кожного самороба неміряно), мені на очі попався невеликий двигун від старого принтера, свого часу розібраного. Це т.зв. кроковий двигун. Він являє собою ротор з багатополюсного сильного магніту і статора з декількох котушок. У звичайному режимі такий двигун працює як би кроками, повертаючи свій вал на кілька градусів (для управління ним потрібна спеціальна мікросхема). Однак саме завдяки наявності в ньому сильних магнітів такий двигун чудово працює і як генератор!
Я вирішив перевірити свій двигун, підключивши в його обмотках вольтметр та амперметр. При обертанні зі швидкістю всього 1-2 обороти на секунду двигун видав 60 вольт напруги та 60 мА струму короткого замикання. Тобто. працював як генератор потужністю приблизно 3,5 Ватта! І з нього може вийти чудовий генератор для заряджання акумуляторів мобільника або радіостанцій.
На щастя, кроковий двигун у режимі генератора виробляє змінний струм, який легко перетворити за допомогою простого трансформатора невеликих розмірів. Можна застосувати і т.зв. широтно-імпульсний перетворювач (майже такий самий, як і в блоці живлення комп'ютера). Найбільш прийнятний спосіб визначається, знову ж таки, кроковим двигуном, який ви використовуватимете. Найчастіше взагалі не потрібно ніяких перетворювачів,досить просто поставити 1-2 діодні мости і пару конденсаторів. Тобто. зробити класичний випрямляч.
Де взяти кроковий двигун? Ось лише кілька способів добути кроковий мотор малої потужності: Старі принтери, сканери, плотери; дисководи 5,25 дюймів, що зовсім вийшли з вживання, старі жорсткі диски. Зрештою, його можна купити на розвалах старі на радіоринках або новий. Тобто. стати власником крокового двигуна – зовсім не проблема.
Двигун необхідно перевірити. Його вал при обертанні руками повинен прокручуватися невеликими поштовхами (це ефект залипання, властивий генераторам із постійними магнітами). Якщо закоротити всі висновки двигуна між собою, прокрутити вал значно складніше. Отже двигун хороший, генерує. Точніше його характеристики зніміть за допомогою вольтметра та амперметра.
Найпростіше буде все розглянути на прикладі.
Якщо ваш кроковий двигун видає таку потужність, все гаразд, можна зробити похідний зарядний пристрій. Якщо потужність двигуна менша (незначно), то просто зарядка триватиме довше. Якщо потужність більша, то варто її використовувати не всю, щоб не закип'ятити акумулятор.
Тепер лишилося придумати, як нам розкрутити наш генератор.
У найпростішому випадку це доведеться робити нам самим. Для цього на вісь генератора - крокового двигуна надягаємо невеликий дебаланс. Підбір успішного дебалансу - процес творчий. Зазвичай це просто якийсь диск у якого зрізаний невеликий сегмент. Або отвір для кріплення просвердлено не по центру диска. Якщо почати похитувати такий генератор з дебалансом з боку на бік, то дебаланс почне обертатися і крутити вал генератора. У такий спосіб зручно заряджати акумулятори під час руху.
напривалі можна спробувати задіяти вітряк. Для отримання від вітряка потужності 2-3 Ватта цілком буде достатньо пропелера з діаметром 50 см при вітрі 3-4 м/секунду.
Однак переважна більшість мандрівників вважають за краще влаштовувати привал у тихих, а не вітряних місцях. Наприклад у лісі. Не лізти ж на маківку ялинки за вітром. Тут можна змусити попрацювати на вас силу тяжкості.
Відомо, що потенційна енергія тіла, піднятого над землею, становить величину, що дорівнює добутку mgh=P. Де m – маса тіла (кг), g = 9,8 М/с2, h – висота М. Насправді, людство не знаючи цих формул давним давно «приорало» силу тяжіння. Будь-який баштовий годинник і кухонні ходики працюють саме на ній, на силі тяжіння. Гиря поступово опускається вниз і крутити шестерні годинника. Приблизно такий спосіб можна задіяти і в даному випадку.
Наш акумулятор вимагає для своєї зарядки енергії в 3,7 В х 1 А = 3,7 Ватт*години. Оскільки процес зарядки триває години 3, то наш генератор повинен видавати приблизно 1,2 Ватт протягом 3 годин (10.000 секунд). Щоб він видавав цю потужність, сила тяжіння має здійснити роботу в 1,2 х 10,000 = 12.000 Джоулів. З урахуванням ККД візьме 15.000 Дж, із запасом. Звідки ми візьмемо цю енергію?
Візьмемо великий обрубок колоди (камінь, мішок із землею, каністра з водою та ін), вагою приблизно 50 кг. І піднімемо його на висоту 2 метри (можна за допомогою блоку чи простого поліспасту). Цей вантаж матиме енергію в 50 х 9,8 х 2 = 980 Дж. Малувато… Доведеться піднімати його разів 15…
Якщо цей вантаж звалиться на землю за 1 секунду, то він видасть потужність 980 Ватт. Нам її не треба, не освоїти. Вантаж повинен спукатися хвилин 10 (600 сек.). Тоді його потужність буде 1,6 Ватта. Те, що нам треба. Потрібно, звичайно зробитиякийсь редуктор, що уповільнює падіння вантажу вниз, за типом вартового. Натомість черговий по нічному багаттю за свою зміну підніме цю «гирю» разів 15-20 – і акумулятор заряджений під зав'язку. Заодно і не засне на посту. А як зігріється!
| Рейтинг статті |
| Статті на тему: Зроби сам |
| Пов'язані теми Раджу Вам перенести обговорення наФорум. Там дадуть відповідь швидше. |
Найпростіше поставити діоди на виході обмоток двигуна, щоб отримати постійний струм і пустити цей струм на зарядку акумуляторів, мабуть, найкраще "пальчиків" АА. А з них уже можна робити далі що завгодно.