Современная электрическая сеть дает нам доступ к электроэнергии почти везде и в любое время суток. Трудно представить себе жизнь без электричества даже на один день.
Но в некоторых чрезвычайных ситуациях, таких как штормы, наводнения, обледенение или стихийные бедствия, могут возникнуть серьезные перебои в подаче электроэнергии.
Сбытовым компаниям может потребоваться несколько дней для восстановления электроснабжения. Но при временном отключении электропитания мы обычно зависим от инверторов.
Инверторы могут быть полезны только в течение нескольких часов. Но на дни перебоев с электроснабжением пригодятся электрические генераторы.
Малые электрические генераторы очень полезны для домашнего или небольшого промышленного использования в случае чрезвычайных ситуаций. Цель этой статьи — продемонстрировать самодельный генератор с ручным приводом, который может зажечь мощный светодиод.
Есть, конечно, светодиодные фонари с батарейным питанием, но батарея может работать только в течение нескольких часов. Благодаря очень простым компонентам и конструктивному процессу генератор своими руками можно использовать для выработки небольшого тока, который можно использовать в течение очень долгого времени.
Принципиальная электрическая схема
Требуемые компоненты:
- Двигатель постоянного тока
- Пластиковые шестерни для двигателя
- Колесо с коленчатым валом
- 1N4007
- 1Ф / 5,5 В суперконденсатор
- Светодиод высокой мощности
- Резистор 100 Ом
- Кнопка
Описание компонентов
Конденсатор 1Ф/5,5В
Это суперконденсатор, используемый в нашем мини-проекте. Суперконденсаторы — это конденсаторы с большой емкостью. Как правило, конденсаторы емкостью 1Ф и выше считаются суперконденсаторами.
Используемый здесь конденсатор 1Ф представляет собой суперконденсатор таблеточного типа, который обычно используется в качестве конденсатора для монтажа на печатной плате. Некоторыми из распространенных применений суперконденсатора 1Ф являются резервное хранение питания от батареи.
Редукторный двигатель постоянного тока
Это обычный двигатель постоянного тока с набором шестерен, прикрепленных к ротору. При нормальной работе редуктор увеличивает крутящий момент двигателя, но снижает скорость вращения.
Следовательно, когда мотор-редуктор включен, окончательные обороты прикрепленного к нему колеса будут очень малы. В генераторном режиме двигателя постоянного тока будет трудно вращать обычный двигатель на максимальной скорости.
Но когда мотор-редуктор вращается, один оборот конечной шестерни или колеса, прикрепленного к нему, будет эквивалентен нескольким оборотам двигателя на максимальной скорости.
Двигатель постоянного тока оснащен пластиковой зубчатой системой для легкого проворачивания. Этот мотор-редуктор соединен колесом с небольшим коленчатым валом. Рассмотрим две клеммы двигателя как положительную и отрицательную шины питания.
Положительная клемма двигателя подключена к аноду диода. Катод диода подключен к положительной клемме суперконденсатора 1Ф.
Расположение диода гарантирует, что заряд от конденсатора не будет течь обратно к двигателю. Минусовая клемма конденсатора соединена с минусовой клеммой двигателя.
Вращение колеса определит клеммы двигателя. Обязательно проверьте направление вращения колеса и определите клеммы двигателя.
Положительный вывод конденсатора подключен к мощному светодиоду через токоограничивающий резистор. Катод светодиода подключен к кнопке. Другой вывод кнопки подключен к отрицательному выводу конденсатора.
Работа генератора
Когда на двигатель постоянного тока подается питание, вал вращается. На катушку с током будет действовать сила постоянного магнита, в результате чего вал ротора будет вращаться.
Когда операция обратная, двигатель постоянного тока работает как генератор. Когда вал двигателя вращается, в катушках возникает ток. Поскольку двигатель постоянного тока состоит из коммутатора, выходной ток является постоянным.
В этом мини-проекте собран генератор с ручным приводом, который можно использовать для освещения мощного светодиода. Работа схемы очень проста и объясняется ниже.
Когда колесо редукторного двигателя постоянного тока проворачивается, на клеммах двигателя генерируется постоянный ток. Поскольку эти клеммы подключены к суперконденсатору 1F/5,5 В, он начинает заряжаться.
Между конденсатором и двигателем установлен диод, чтобы заряд от конденсатора не возвращался к двигателю. Выводы конденсатора подключены к высокомощному белому светодиоду через токоограничивающий резистор. Выключатель используется для включения или выключения света.
Для непрерывного высокоскоростного запуска в течение 30 секунд мы можем ожидать, что свет будет светиться в течение примерно 7 минут с очень хорошей яркостью. По истечении этого времени яркость светодиода начинает уменьшаться.
У нас получилось собрать простой ручной генератор, который можно использовать для питания светодиода высокой яркости. Использование суперконденсатора, т.е. конденсатора 1Ф/5,5 В, гарантирует накапливание большого количество заряда, который можно медленно разряжать путем включения светодиода.
С Уважением, МониторБанк