Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы динамо машины

Генератор электрического тока или динамо машина

Динамо-машина, или генератор электрического тока, — это устройство, которое преобразует в электрическую энергию другие состояния энергии: тепловую, механическую, химическую. До сегодняшнего дня остаются популярными велосипедные генераторы, питающие фары и задние фонари.

Принцип работы генератора электрического тока

Динамо-машина генерирует электрическую энергию благодаря принципу электромагнитной индукции. Обычно такое устройство конвертирует именно механические воздействия прямо в электрические импульсы. В его составе — ротор (открытая проволочная обмотка) и статор, в котором расположены полюса магнита. Ротор, не прекращая движения, все время вращается в силовом магнитном поле, что неизбежно приводит к возникновению тока в обмотке.
Схему своего устройства динамо-машина представляет следующую. Вращающийся проводник, или ротор, пересекает магнитное поле и в нем генерируется ток. Концы ротора подведены к кольцу (коллектор), через них и прижимные щётки ток перемещается в электрическую сеть.

Электрический ток в динамо-машине

Образующийся ток в проводнике будет иметь наибольшее значение при условии, если ротор располагается перпендикулярно магнитным линям. Чем больше поворот проводника, тем сила тока будет меньше. И наоборот. То есть, процесс вращения проводника в магнитном поле вынуждает генерируемый электрический ток менять направление за один оборот ротора два раза. Благодаря этому свойству такой род тока стали называть переменным.
Динамо-машина для выработки постоянного тока построена на таком же принципе, как и для переменного тока. Разницу можно заметить лишь в деталях, когда концы металлического провода закрепляют не к кольцам, а подсоединяют к полукольцам. Такие полукольца обязательно изолируются между собой, что при вращении проводника делает возможным контактировать со щёткой переменно то одно полукольцо, то другое. Значит, в щётки вырабатываемый ток будет поступать исключительно в одном направлении, одним словом — ток будет постоянным.

Динамо-машина своими руками собирается быстро. Основанием для будущего генератора будет служить деревянная доска толщиной около 30 мм и площадью 150 на 200 мм. Двумя шурупами на неё крепится корпус так, чтобы электромагниты располагались по горизонтали, один против другого. Затем, сквозь прикреплённый к корпусу подшипник продевается ось якоря, который закрепляется на своём месте между электромагнитами. С внутренней стороны подшипниковой стойки продевают щётки, вставляют второй конец оси якоря. На этом конце закрепляют коллектор.
Перед прикреплением подшипниковой стойки к основанию, якорь нужно выровнять таким образом, чтобы его вращение между электромагнитами не задевало их. Щётки должны располагаться поперёк башмаков электромагнитов и закрепляться на подшипнике. На свободном конце ротора прикрепляется небольшой шкив.
Электромонтаж устройства заключается в соединении концов обмоток для электромагнитов со щётками. Также к ним соединяют отрезки гибкого провода для сообщения устройства с внешней цепью.

Генератор и велосипед

Свою мощность динамо-машина для велосипеда демонстрирует в зависимости от скорости вращения. Например, недостаточно быстрое вращение или остановка велосипеда прекращает питать фонарь или иное устройство. Но при высокой скорости лампочки способны перегореть раньше срока выработки ресурса.
Различают несколько разновидностей велосипедных электрических генераторов:
Втулочный тип встраивается во втулку колеса. Конструктивно состоит из статичного сердечника на оси и обращающегося многополюсного магнита в форме кольца. Их стоимость больше, она компенсируется бесшумной работой и эффективностью.
Бутылочный тип наиболее популярный. Схожее с формой бутылки устройство оснащено небольшим колёсиком, что приводится в движение посредством трения о боковину резиновой покрышки колеса.
Кареточный генератор устанавливается рядом с кареточным стаканом, ниже перьев рамы. Движение подпружиненного ролика осуществляется благодаря трению о протектор покрышки. Следует упомянуть, что кареточная и бутылочная динамо машина перестают работать, попадая в мокрые условия.

Динамо машина для велосипеда: типы, советы при выборе, особенности установки

Динамка для велосипеда – электрогенератор, вырабатывающий энергию во время движения транспорта. Соответственно, крепится к колесу. Устройства бывают нескольких видов, но все они являются удобным дополнением, создающим комфортное передвижение в темное время суток.

Любой велосипедист может выбрать по вкусу необходимую динамку, многие из которых можно приобрести по доступной цене и установить самостоятельно.

Динамо машина для велосипеда – описание

Техническое приспособление, вырабатывающее электрический ток, бывает бутылочного, втулочного вида и других конструкций, которые менее популярны, чем первые два.

Бутылочный тип наиболее доступен, а также прост. Его мощность небольшая из всех существующих видов. Приводной ролик крутится из-за соприкосновения к протектору. Это происходит во время езды на велосипеде.

Втулочный аппарат по конструкции – осевая динамо машина. Стоимость его высокая. Установка требует сил и времени, отдельных вложений и является намного сложнее, чем монтаж бутылочного варианта.

Устройство находится в середине втулки колеса. Процесс запускается автоматически при его вращении. Главный недостаток – невозможность выключения.

Типы динамо машин, их плюсы и минусы

Существует несколько видов электрогенераторов для велосипеда. Основные типы – бутылочный и втулка. Они чаще всего применяются байкерами для оснащения своего транспорта электричеством и имеют свои достоинства и недостатки.

Бутылочная динамо машина

Бутылочный вариант имеет не слишком много плюсов по сравнению с втулочным аналогом, а минусов достаточно. Но все же многие приобретают именно эту модель.

Достоинства:

  • Несложная установка на велосипед по сравнению с динамо втулкой.
  • Низкая стоимость.
  • Возможность отключения.

Недостатки:

  • Весит данное устройство сравнительно немало.
  • Во время движения велосипеда постоянно присутствует шум.
  • Низкая мощность лампочки и, как следствие, тусклое освещение.
  • Сопротивление движению.
  • Зависимость эффективности работы от попадания влаги.
  • Существует возможность смещения с постоянного места закрепления. Тогда динамка может попасть между спицами.
  • Вынужденная необходимость часто проверять состояние устройства.

Динамо втулка

У динамки втулочного типа масса плюсов. Поэтому если есть финансовая возможность, все же целесообразнее приобрести данную модель.

Достоинства:

  • Бесшумность во время работы.
  • Трение сведено к минимуму. Нет в наличии подвижных частей.
  • Не нужно постоянно контролировать герметизацию, а также сцепление.
  • Влага, погодные условия, попадание грязи на эффективность работы и яркость фары не повлияют.
  • Автоматическое включение.
  • Втулка не нуждается в заземлении. Устройство изолировано. Это дает возможность воспользоваться свободным «минусом» другому оборудованию.

Недостатки:

  • Во время монтажа возникает необходимость в переспицовке колеса. Иногда требуется ставить «неродные» спицы, более короткие.
  • Переменный ток, который вырабатывают втулочные динамки, нуждается в выпрямлении. В этом им помогают диоды.
  • Постоянная работа фары при движении велосипеда приводит к перегрузкам. Данный факт приводит к уменьшению срока службы осветительного прибора.
  • Невозможность самостоятельного отключения.

Динамо втулка – конструкция

Такой вид электрогенератора становится все более популярным. Динамо втулка обладаем своими принципами работы. Также в установке есть особенности, которые желательно учитывать во избежание последующих проблем.

Принцип работы

Если бутылочная динамка подает постоянный ток, то втулка вырабатывает переменное напряжение, у которого не существует полярности. Такое обстоятельство для светодиодной фары приносит проблему. Работать она будет лишь с помощью выпрямительного моста.

Присутствие данного устройства будет обязательным для всех деталей, которые рассчитаны изначально на запитку от источника постоянного тока.

Работа втулки происходит по принципу закона электромагнитной индукции. Эта деталь имеет многополюсной магнит, напоминающий кольцо. Он закреплен в корпусе динамки. Вращается вокруг катушки – так называемого якоря, неподвижность которого обеспечивает соединение с осью.

Особенности установки

Деталь устанавливают на вилку переднего колеса таким образом, чтобы контактный разъем оказался с правой стороны. Если он будет «смотреть» влево от велосипеда, устройство может неправильно выполнять свои функции при движении.

Крепить контактный разъем следует надежно. Дропауты должны обладать достаточной степенью параллельности. Иначе возникает деформация оси генератора, и появится шум благодаря излишнему трению внутри динамки.

В отличие от бутылочного варианта при монтировании втулки, колесо приходится разбирать после съема. Понадобится набор укороченных спиц. Как только колесо окажется разобранным, следует укрепить подготовленными спицами обод на динамке.

Далее нужно как можно ровнее, а также равномернее вмонтировать, последовательно натягивая спицы. После окончательного укрепления обода следует выполнить балансировку. Затем проконтролировать на дисбаланс, а также на биение.

Как выбрать динамо машину для велосипеда?

Прежде, чем выбрать динамку для велосипеда, рекомендуют обратить внимание на некоторые нюансы.

А именно:

  1. Данный вид электрогенераторов иногда приводит фары в негодность. Чтобы сберечь свой осветительный прибор, лучше сразу поменять фару на ту, которая обладает полупроводниковым регулятором.
  2. Бутылочная динамка во время низкой скорости тускло освещает путь. Любителям спокойной езды на велосипеде такой тип генератора не подойдет.
  3. Динамка в виде втулки хорошо освещает при пониженной скорости байка. Такой факт стал возможен из-за низкочастотности переменного тока. Качество освещения будет становиться лучше при увеличении скорости.
  4. Вместе с динамо втулкой целесообразно будет приобрести выпрямитель. Эта дополнительная деталь увеличит эффективность работы фар.
  5. Мощность осветительного пробора для эффективности должна соответствовать мощности динамо втулки.
  6. Желательно сверить совместимость размеров колес и типа динамки. Иначе владелец велосипеда рискует получить заклин в колесе. При такой проблеме сидящий на байке теряет равновесие.
  7. Требуется обратить внимание на общий вес велосипеда (вместе с багажом). На втулке должна быть прописана допустимая масса. При превышении веса торможение будет недостаточным. Если меньше – торможение может привести к заклину колеса.
  8. Динамка вырабатывает достаточно высокое напряжение. Поэтому нельзя прикасаться к клеммам при езде, или когда колесо в движении. Последствие обычно вызывает поражение током.

Электрогенератор для велосипеда не является предметом первой необходимости в комплектации. Но это устройство очень удобно в современном мире. С его помощью, особенно втулочных моделей, можно не только не беспокоится о передвижении в темное время суток, но и подзаряжать гаджеты и аккумуляторы.

Все-таки большинству байкерам нравится втулочный вариант динамки. И это несмотря на сложность установки и высокую стоимость по сравнению с бутылочным аналогом. Но бюджетный бутылочный генератор также привлекает многих доступной ценой и легкостью монтажа.

Читать еще:  Как и чем покрасить мебель из ламинированной ДСП

Принцип работы динамо машины

Моя динамо-машина

  • Авторы
  • Руководители
  • Файлы работы
  • Наградные документы

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Каждый день мы просыпаемся и включаем свет, готовим еду с помощью микроволновой печи или плиты, кипятим чайник или делаем кофе в кофемашине, смотрим телевизор, работаем на компьютерах, используем другие бытовые приборы – всё это возможно только благодаря электричеству. Мы привыкли, что оно доступно нам всегда и везде. Мы не можем представить, что будем делать, если оно вдруг пропадет и не появится через час, два, сутки, неделю… Продолжится ли наша жизнь, если в электрических розетках не будет тока? Сможем ли мы тогда заставить электроприборы работать? Даже мне, четверокласснику, очень сложно ответить на этот вопрос. Но я попытаюсь своей работой вселить надежду, на то, что жизнь не закончится, если перестанут работать гидроэлектростанции или Green Peace закроет все атомные станции.

Проблема: как зажечь лампочку и запустить вентилятор, когда у тебя нет электрической розетки?

Гипотеза: предположим, существуют способы получения электрического тока в домашних условиях.

Актуальность темы: для любителей активного отдыха или жителей удалённых местностей, где наблюдаются проблемы с электроснабжением, полезным прибором будет зарядное устройство с встроенным генератором постоянного тока. Я заинтересовался, можно ли такой прибор сконструировать в домашних условиях, зажечь лампочку и запустить вентилятор, когда нет электрической розетки.

Новизна работы в том, что она начинается с простого детского любопытства и через простые доступные каждому ребенку эксперименты приводит к пониманию устройства динамо-машины и построению её простейшей версии, с помощью которой можно получить электрический ток.

Цель: узнать, как получают электричество и попробовать самим создать его.

Задачи исследования:

Узнать, что такое электрический ток, его виды и промышленные способы его получения.

Найти информацию об альтернативных способах получения электрического тока.

Оценить возможность создания домашней электростанции.

Получить ток в домашних условиях.

Этапы исследования:

Найти в интернете и справочной литературе информацию об истории открытия электрического тока и способах его получения в современном мире.

Попробовать найти сведения о других возможных способах получения тока.

Узнать, какие опасности скрывает в себе электричество.

Просмотреть в интернете информацию на тему: «Динамо-машина».

Исходя из найденной информации, собрать рабочий образец из доступных материалов.

Что такое электрический ток

История открытия электрического тока и его широкое использование насчитывают всего два столетия. Однако даже древние греки замечали, что, если потереть янтарь о шерсть или волосы, он будет притягивать лёгкие тела (пылинки, пушинки), а если сухие волосы расчесать янтарным гребнем, они встают, отталкиваясь друг от друга. Слово » ήλεκτρο » на древнегреческом языке означает янтарь, в русском языке мы встречаем это слово, как Электрон . Древнегреческий философ Фалес Милетский считается одним из первых ученых, который занимался изучением электричества.

И вплоть практически до 17го века человечество не продвинулось дальше первых представлений об электричестве. Сам термин «электричество» в 1600 году ввел Уильям Гилберт.

Первую теорию электричества создал американец Бенджамин Франклин, который рассматривал электричество как «нематериальную жидкость», флюид в своей работе «Опыты и наблюдения с электричеством», 1747 год. Он также ввел понятие положительного и отрицательного заряда.

Электрический заряд — это свойство тел, проявляющееся, прежде всего, в способности создавать вокруг себя электрическое поле и посредством него

оказывать воздействие на другие заряженные тела. Функциональный источник электричества появился только в 1800 году, когда итальянский учёный Алессандро Вольта изобрел первое устройство для его получения — вольтов столб.

Он опустил в банку с кислотой две пластинки — цинковую и медную — и соединил их проволокой. После этого цинковая пластина начала растворяться, а на медной стали выделяться пузырьки газа. Вольта предположил и доказал, что по проволоке протекает электрический ток. Это была своего рода батарея, производящая электричество и требующая замены или перезарядки. С тех пор технологии ушли далеко вперед, батареи становятся все более компактными, но ясно всем, что создать такую батарею, которая бы была способна удовлетворить потребности современного мира в электричестве, невозможно. Электрическая энергия должна непрерывно генерироваться и передаваться по линиям электропередач.

Традиционные и альтернативные способы получения электроэнергии

На сегодняшний день широко используются такие промышленные способы получения электроэнергии, как:

получение электроэнергии на тепловых электростанциях,

Но человеческая мысль не стоит на месте, изыскивая возможности получения электроэнергии все более и более дешевыми способами. Таким образом, кроме традиционных способов в последние десятилетия были придуманы альтернативные источники электроэнергии. В сети интернет я нашел информацию о получении электричества из:

мелко нарезанной бумаги,

энергии тепла человека,

энергии от давления и вибрации.

И если энергии мелко нарезанной бумаги хватает лишь на питание небольших портативных гаджетов, то энергией водорослей уже сейчас отапливается и кондиционируется 15-ти квартирный дом в Гамбурге, а с гектара водной поверхности, занятой водорослями, в год можно получить столько биогаза, сколько достаточно для жизнедеятельности небольшого поселка.

Однако, электростанции, использующие силы воды, атома, водорослей, вулканов требуют определенных природных условий, масштабных финансовых вложений и человеческих ресурсов. До сих пор миллиард человек (или 13% всего населения Земли) живут без электричества. В основном это жители Черной Африки и Азии, 87 процентов из них живут в сельской местности. Об этом говорится в докладе Всемирного банка The Energy Progress Report.

Зададимся вопросом: какие виды электростанций доступны в отдаленных районах земли, или попросту, туда, куда не протянуты электрические сети. При внимательном рассмотрении традиционных и перечисленных мною альтернативных видов электростанций, становится понятно, что гидро- и теплоэлектростанции, а также атомные станции надо вычеркнуть из списка доступных всем. Однако, даже на территории нашей страны уже существуют ветровые и солнечные электростанции, способные обеспечить энергией как отдельные домовые хозяйства, так и небольшие поселения.

Из альтернативных способов хочу отметить энергию тепла человека и энергию от давления и вибрации. Пока данные виды находятся лишь в разработках, но это дело времени, т.к. это то, что производится человечеством постоянно. Сейчас от тепла тела человека можно на несколько минут продлить разговоры по телефону, а продлить работу телефона в режиме ожидания на несколько часов. Иногда это критически важно. Но когда людей становится много – и результат увеличивается. На центральном вокзале Стокгольма установлены теплообменники для преобразования тепла, которое генерирует толпа, в горячую воду. Около 250 тысяч посетителей вокзала ежедневно нагревают трубы с водой в здании своим дыханием и движением. Потом нагретая вода используется для отопления соседних помещений.

Плохое свойство электричества

Я верю, что будущее за мелкими альтернативными электростанциями. Но, чем ближе к нам электричество, тем более аккуратно с ним надо обращаться. Как и многие окружающие нас явления, электричество наряду с положительными свойствами имеет и отрицательные. Электрический ток невидим и не обладает запахом. Определить, есть ли ток или нет, возможно только специальными приборами. Первое упоминание о смерти от электрического тока зарегистрировано в 1879 году во Франции в городе Лион, погиб плотник от генератора переменного тока. Поскольку человеческое тело является проводником с большой сопротивляемостью, при прохождении тока происходит быстрое нагревание человеческих тканей, что вызывает ожоги. Сила поражения и тяжесть зависит от многих факторов: от мощности разряда, от времени воздействия, от характера тока (постоянный или переменный), от состояния человека — состояние здоровья, возраст, влажности тела, а также от места соприкосновения и пути прохождения тока по организму. Необходимо помнить всегда, что электрический ток может убить человека!

От теории и истории перейдем к практике. Я задался целью узнать, смогу ли в домашних условиях получить электричество. На просторах интернета мне попался видеоролик о динамо-машине, от вращения ручки которой загоралась лампочка. При этом устройство не требовало ни подключения к электросети, ни батареек. Я подумал, что это именно то, что мне и надо для реализации моей задачи.

Динамо-машина – это устаревшее название генератора постоянного тока, который вырабатывает электрическое напряжение в результате вращения специального приводного механизма. Динамо-машина была первым электрическим генератором, который стал применяться в промышленности. В дальнейшем её вытеснили генераторы переменного тока, так как переменный ток поддаётся трансформированию.

Устройство динамо-машины состоит из катушки с проводом, вращающейся в магнитном поле, создаваемом статором, или наоборот: вращается магнит, а катушка неподвижна. Получаемый ток может передаваться оборудованию или заряжать аккумуляторную батарею, которая в дальнейшем будет питать потребителей. Принцип работы машины объясняется физическим законом Фарадея. Эффективность зависит от скорости вращения катушки: чем выше скорость, тем большее напряжение и силу тока можно получить.

Первую динамо-машину изобрел венгерский физик Аньош Иштван Йедлик. Однако он не придал широкой огласке и не запатентовал свое изобретение, поскольку был уверен, что не первый, кто ее сделал. В 1832 году французский физик Ипполит Пикси сконструировал свое устройство генератора переменного тока. Оно представляло собой вращающийся магнит подковообразной формы, приводимый в движение вращением рычага, напротив которых были установлены две катушки индуктивности с железным сердечником. В дальнейшем к этому устройству был добавлен коммутатор для получения постоянного пульсирующего тока.

Сейчас динамо-машины применяются для питания осветительного оборудования на велосипедах, в некоторых видах ручных фонариков, радиоприемников, а также портативных зарядных устройствах для мобильных телефонов и MP -3 плееров.

Свою динамо-машину я собирал из того, что у меня было дома: электронного конструктора «Знаток» и моторчика Lego. Несмотря на то, что «Знаток» содержит 999 схем, в нем не было такого простого изобретения человечества, как динамо-машина.

Для машины мне понадобились:

моторчик иось Lego

две шайбы с одной соединительной клеммой

Читать еще:  Лучшие экономичные электрообогреватели нового поколения

два светодиода и электродвигатель

два провода с соединительными клеммами

Я собирал мою динамо-машину так: поставил две шайбы, электродвигатель и провода:

В моторчик вставил ось из Lego, подключил провода к контактам мотора, и готово:

Осталось лишь крутить ось и смотреть, как вращается пропеллер на электродвигателе:

Отмечу, что пропеллер вращается только тогда, когда я поворачиваю ось. И останавливается сразу же, как только я перестаю вращать.

Затем я меняю электродвигатель на зелёный светодиод.

Светодиод — это электронный полупроводниковый прибор, который начинает светиться при прохождении через него электрического тока. При этом здесь нужно соблюдать два основных правила:

соблюдать полярность батареи,

необходимо ограничивать ток, протекающий через светодиод.

Так как скорость вращения оси вручную не очень высокая, я не стал ставить никаких резисторов для ограничения тока. Однако, этой скорости хватило для того, чтобы светодиод зажегся!

И наконец, я заменил зелёный светодиод на красный. Я решил выяснить, важно ли соблюдать полярность батареи. Собрав схему с красным светодиодом, я начал вращать ось в обратном направлении. В результате, сколько я ни крутил ось, светодиод не зажегся.

Далее я решил выяснить, влияет ли скорость вращения оси на яркость свечения светодиода или на скорость вращения пропеллера. К оси я подключил шуруповёрт и нажал кнопку. Пропеллер с этом случае вращался значительно быстрее, а светодиоды стали светиться намного ярче и без п
еребоев.

Таким образом я на практике доказал, что от скорости вращения зависят напряжение и сила тока.

В начале моей работы была озвучена проблема: как зажечь лампочку и запустить вентилятор, когда у тебя нет электрической розетки?

Я выдвигал следующую гипотезу: существуют способы получения электрического тока в домашних условиях.

В ходе работы я поставил перед собой цель: узнать, как получают электричество и попробовать самому создать его.

Задачами исследования были: узнать, что такое электрический ток, его виды и промышленные способы его получения, найти информацию об альтернативных способах получения электрического тока, оценить возможность создания домашней электростанции и, наконец, получить ток в домашних условиях.

В ходе исследования я нашёл в интернете информацию об истории открытия электрического тока и способах его получения в современном мире, а также сведения о других способах получения тока. При этом я отметил опасность, которую скрывает в себе электричество. Далее я посмотрел в интернете ролики и статьи на тему: «Динамо-машина». Исходя из этой информации, собрал рабочий образец своего генератора тока из деталей электронного конструктора «Знаток» и Lego .

Таким образом, моя гипотеза подтвердилась: в домашних условиях вполне реально получить электрический ток. Свой генератор я использовал для зажигания небольшого светодиода и запуска вентилятора. Но, имея подходящие трансформаторы и аккумуляторы, полученный ток можно было бы использовать для освещения или зарядки мобильных устройств при отсутствии централизованного электроснабжения.

https :// tehpribory . ru / glavnaia / oborudovanie / dinamo — mashina . html

www . youtube . ru Собираем динамо машину с фонарём — Познавательное видео для детей/Developmental videos for children

Бахметьев А. А. Электронный конструктор «Знаток». Практические занятия по физике. 8, 9, 10, 11 классы. Электричество, электротехника, электроника. Книга 1.

Что такое динамо-машина. Первые генераторы постоянного тока

Динамо-машинами в позапрошлом веке стали называть генераторы постоянного тока, — первые промышленные генераторы, которые позже были вытеснены генераторами переменного тока, пригодного для преобразования посредством трансформаторов, и крайне удобного для передачи на большие расстояния с незначительными потерями.

Сегодня под словом «динамо», как правило, подразумевают маленькие велосипедные генераторы (для фар) или ручные генераторы (для туристических фонариков). Что касается промышленных генераторов, то на сегодняшний день все это — генераторы переменного тока. Давайте, однако, вспомним, как развивались и совершенствовались первые «динамо».

Первый образец генератора постоянного тока, или униполярного динамо, был предложен в далеком 1832 году Майклом Фарадеем, когда он только открыл явление электромагнитной индукции. Это был так называемый «диск Фарадея» — простейший генератор постоянного тока. Статором в нем служил подковообразный магнит, а в качестве ротора выступал вращаемый вручную медный диск, ось и край которого пребывали в контакте с токосъемными щетками.

Когда диск вращали, то в той части диска, которая пересекала магнитный поток между полюсами магнита статора, наводилась ЭДС, приводящая, в случае если цепь между щетками была замкнута на нагрузку, к появлению радиального тока в диске. Подобные униполярные генераторы по сей день используются там, где требуются большие постоянные токи без выпрямления.

Генератор переменного тока впервые построил француз Ипполит Пикси, это произошло в том же 1832 году. Статор динамо-машины содержал включенные последовательно пару катушек, ротор представлял собой подковообразный постоянный магнит, кроме того в конструкции имелся щеточный коммутатор.

Магнит вращался, пересекал магнитным потоком сердечники катушек, наводил в них гармоническую ЭДС. А автоматический коммутатор служил для выпрямления и получения в нагрузке постоянного пульсирующего тока.

Позже, в 1842 году, немецкий и русский физик-изобретатель Борис Якоби предложит разместить магниты на статоре, а обмотку — на роторе, который также вращался бы через редуктор. Это сделает генератор более компактным.

Якоби Борис Семенович (Мориц Герман) (1801 — 1874) — один из пионеров электротехники, петербургский академик. С 1837 г. по его инициативе в Петербурге при Академии наук была создана комиссия, учрежденная для приложения электромагнетизма к движению машин. Здесь Якоби провел ряд выдающихся работ.

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.

В качестве решения пришла идея электромагнитного возбуждения. Идея пришла в голову английского изобретателя Генри Уайльда, который в 1864 году запатентовал генератор с возбудителем на постоянном магните, — магнит возбуждения просто монтировался на валу генератора.

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.

Динамо-машина

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон . 1890—1907 .

  • Динамическая изомерия органических соединений
  • Динамогения

Смотреть что такое «Динамо-машина» в других словарях:

динамо-машина — (см. динамо. ) устаревшее название генератора постоянного тока. Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009. динамо машина динамо машины, ж. [от греч. dynamis – сила и слова машина] (тех.). Устаревшее название генератора постоянного тока.… … Словарь иностранных слов русского языка

ДИНАМО-МАШИНА — (устаревшее название генератора), устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую по принципу ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. В динамо машине имеется ПРОВОДНИК обычно это открытая проволочная обмотка, называемая ротором, расположенная… … Научно-технический энциклопедический словарь

Читать еще:  Проверка лампочки мультиметром: тестирование разных ламп

динамо-машина — сущ., кол во синонимов: 3 • генератор (63) • динамка (2) • динамо (4) Словарь синонимов ASIS … Словарь синонимов

динамо-машина — динамо машина, динамо машины … Орфографический словарь-справочник

динамо-машина — ДИНАМО, нескл., ср (или динамо машина), ДИНАМА, ы, ж.. 1. То же, что динамист. 2. Действие по зн. гл. динамить. Крутить динаму кому и без доп. обманывать кого л. См. динамист … Словарь русского арго

ДИНАМО-МАШИНА — ДИНАМО МАШИНА, устаревшее название электрического генератора постоянного тока … Современная энциклопедия

ДИНАМО-МАШИНА — устаревшее название электрического генератора постоянного тока … Большой Энциклопедический словарь

ДИНАМО-МАШИНА — ДИНАМО, нескл., ср. и ДИНАМО МАШИНА, ы, ж. Прежнее название генератора постоянного тока. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

ДИНАМО-МАШИНА — (Dynamo) см. Генератор. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

динамо-машина — генератор постоянного тока — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия Синонимы генератор постоянного тока EN… … Справочник технического переводчика

Динамо-машина — ДИНАМО МАШИНА, устаревшее название электрического генератора постоянного тока. … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ДИНАМОмашина для вашего телефона

Компания SOSReady анонсировала необычное устройство.

В сложной жизненной ситуации вам необходимо совершить экстренный звонок, а батарейка телефона на нуле. Что делать, у кого просить помощи — SOSCharger поможет вам!

Сегодня и каждый день мы зависим от наших мобильных телефонов. Мы забываем о том, какую роль могут сыграть эти устройства в чрезвычайной ситуации. Именно мы поэтому мы разработали устройство, позволяющее влить новые силы в ваш мобильный телефон.

Новый SOSCharger — портативное самодостаточное зарядное устройство для любого мобильного телефона.

Чем же он так хорош?

Проблема большинства современных телефонов заключается в мощной начинке, буквально выкачивающей запасы энергии из аккумуляторной батареи. Современные технологии, основанные на преобразовании энергии солнца в электрическую, не могут своевременно восполнять запасы электроэнергии с требуемой скоростью. Наша компания имеет большой опыт работы с этой технологий. Наши инженеры разработали решение, совместимое с мобильным телефоном или смартфоном любой компании, использующим стандартные УСБ источники питания.

Решение? Мы оснастили наше устройство емкой 1500 мАч литий-полимерной батареей. Что это дает? Особенностью нашего устройства является встроенный ручной генератор. Если вашему телефону нужно подзарядиться — просто покрутите ручку 3-5 минут. Выработанная в результате энергия даст вам совершить звонок продолжительностью от 5 до 12 минут.

Как это работает?

Вы можете зарядить наше устройство используя стандартное зарядное устройство. В комплект поставки включен провод микро-УСБ. Когда ваша батарея разряжена наше устройство выступает в качестве резервного источника питания для любого устройство, имеющего микро-УСБ вход. Вы просто соединяете свое телефон (гарнитуру, смартфон) с нашим устройством. Такая простота означает, что наше устройство работает со всеми современными смартфонами, включая iPhone, iPod, Blackberry и Kindle. Вы можете пользоваться SOSCharger в поезде, самолете или в любом месте не оборудованном розеткой.

Устройство оснащено длинной удобной ручкой, вращать которую легко и приятно. Так же вы можете зарядить ваш смартфон использую встроенную 1500 мАч батарею. Мы оснастили SOSCharger индикаторами, информирующими о процессе зарядки и количестве электроэнергии, поступившей в смартфон. Что может быть проще?

Мы создали SOSCharger элегантным и стильным, имеющим эргономичную форму. Благодаря его длине и удобной форме пользоваться им очень удобно. Расположение разъемов и индикаторов делает процесс зарядки удобным и легким.

Для работы просто подключите устройство к разъему питания и включите SOSCharger.

Мы потратили больше года, разрабатывая эту модель. В результате чего на свет появился продукт с оптимальным сочетанием качества, стоимости и набора свойств. Было проведено тщательное тестирование, что позволило нам дать 2-летнюю гарантию на любую неисправность (за исключением физического повреждения)

Тип батареи: Литий-полимерная

Емкость: 1500 мАч

Выходное напряжение: 5 В, 5 Вт (соответствует спецификации питания линии USB)

Входное напряжение: 5 В (сила тока до 2.1 А)

Делаем походную динамо-машинку для зарядки телефона своими руками

Привет всем! Сегодня в статье я попытаюсь вам подробнейшим способом описать изготовление полезной самоделки. А именно сегодня мы подробно рассмотрим, как сделать компактную динамо-машину для зарядки различных электронных устройств. Конечно, рассматривать данную самоделку как зарядку, которой вы будете постоянно заряжать ваш смартфон, не стоит. Но в какой-нибудь экстремальной ситуации где-нибудь в дороге или в лесу, экстренно зарядить пару процентов аккумулятора для звонка или просмотра своего местоположения по навигатору, отлично подойдет. Я считаю, что такая страховка должна валяться в рюкзаке каждого туриста. Тем более + ко всему этот девайс будет иметь функцию фонарика. Ну, что ж, думаю не стоит тянуть с длинным предисловием, погнали.

Ссылки на некоторые компоненты конструкции вы может найти в конце статьи.

Для динамо-машины понадобятся:
— Электродвигатель с металлическим редуктором
— Провода
— Micro BEC на 5 В
— Стандартное гнездо USB
— Светодиод 5 В
— Отрезок от ПВХ трубы (таким же диаметром как у редуктора двигателя)
— Тонкая фанера (лучше всего будет использовать бамбуковую фанеру) или пластик листовой
— Выключатель

После того как раздобыли электродвигатель, переходи дальше. Сейчас нужно припаять пару проводов к контактам электродвигателя. Провода можно брать самые тонюсенькие, так как большой нагрузки они испытывать не будут. Длиной провода должны быть не более чем 10 см каждый, такой длинны будет более чем достаточно. Убираем изоляцию с кончиков проводов и припаиваем.



С micro BEC-ом следует сделать следующее. А именно другие концы проводов, что ранее припаяли к электродвигателю необходимо припаять во вход micro BAC-а (обычно эти контакты обозначаются как «IN» и «GND»).





Заготовку, состоящую из светодиода и USB разъёма, припаиваем к выходу на micro BEC-е. В итоге, на данном этапе у нас все должно получаться точно также как на изображение данном ниже.

Переходим к немаловажной части самоделки, а именно к корпусу. В качестве корпуса лучше всего использовать ПВХ трубу, в ней можно будет все аккуратно и компактно разложить. Трубу следует взять с внутренним диаметром 40 мм, так как внешний диаметр редуктора равен 39 мм, что позволит просто и плотно закрепить двигатель в корпусе, намотав на него пару витков изоленты.

Для корпуса из пластиковой трубы необходимо изготовить две заглушки. Эти заглушки можно вырезать из листового пластика, но автор решил их сделать из бамбуковой фанеры. Это хороший материал, с которым очень легко работать, он сам по себе как боле плотный картон.

Прикладываем ПВХ трубу к фанере и обводим её маркером, начерчивая при этом окружность необходимого для нас размера. Таких окружностей необходимо вырезать две. Вырезать можно при помощи обыкновенного канцелярского ножа. Вырезав окружности, их следует выронить, чтобы окружности были «идеальными».



Сначала необходимо взять одну из только что вырезанных окружностей и сделать с ней следующее. А именно на ней нужно будет расположить USB разъём и светодиод. Прикладываем USB разъём к фанере, обводим его маркёром и уже по конторы вырезаем отверстие при помощи того же канцелярского ножа. Затем то же самое проделываем и со светодиодом. Компоненты на заглушке вы можете располагать как угодно, а точнее как вам удобнее.


На второй заглушке тоже необходимо вырезать отверстие, но уже для вала редуктора. Для этого маркером отмечаем расположение непосредственно самого вала и вырезаем отверстие канцелярским ножом. И у нас должно получаться как на фото ниже. Также автор для предания более опрятного вида обклеил заглушки с внешней стороны самоклеящейся пленкой под карбон.


После чего на корпусе необходимо расположить выключатель. Рекомендую использовать миниатюрный выключатель. Прикладываем выключатель к той части ПВХ трубы, где мы хотим его расположить, маркером оставляем метки и аккуратно вырезаем отверстие канцлерским ножом.



Далее необходимо все компоненты засунуть в корпус. Для этого как я уже упоминал ранее необходимо сделать шире корпус редуктора, для этого используем изоленту. Наматываем изоленту на сам корпус так, чтобы двигатель плотно зашёл в корпус и сидел в нём надёжно.

Просовываем через отверстие провод от светодиода через отверстие и прикусываем его. К концам перекусанного провода припаиваем выключатель. Выключатель в данном случае будет служить только для включения и выключения светодиода. Это нужно для того чтобы светодиод не забирал часть энергии и ток зарядки не терялся.


Устанавливаем заглушки. Приклеиваем к заглушке разъём USB и светодиод, при помощи термоклея в свои посадочные места. Саму заглушку к корпусу приклеиваем на суперклей, смазав сначала ПВХ трубу клеем и подождав пару секунд пока клей подплавит пластик. Вторую заглушку крепим к корпусу с другой стороны и делаем это точно так же как и с первой заглушкой.





После чего необходимо изготовить рукоятку для удобного вращения вала. Для этого автор использовал 3Д принтер, сделав примитивную модельку, и распечатал её. Я вам рекомендую сделать также, тем более в настоящее время цены на услуги 3Д печати упали, и такая рукоятка обойдётся в пару копеек. К этой рукоятке необходимо прикрутить винтик и закрепить его гайкой.



Надеваем ручку на вал и все готово! Остаётся лишь протестировать самоделку. Для этого возьмём телефон и попробуем его зарядить, результаты тестов вы можете наблюдать ниже.





Вот видео автора самоделки (сборка данной самоделки начинается с 3:50 и длится по 6:15) :

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector