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DIY一套自行车无摩擦发电系统,正在动工,求意见(已初步完工)

时间:2017-08-03 14:20来源:数码之家 作者:liunian198 点击:
看到网上很多自行车发电系统要么就是摩擦式的,阻力大,又磨车子; 要么就是发电鼓,很贵的。 所以一直有想法自己diy一套,思路大致就是将强磁铁固定于辐条一圈,然后感应线圈固定于前插上,行驶中磁铁切割线圈产生电流, 上网搜了一下,貌似没有这样diy的帖

看到网上很多自行车发电系统要么就是摩擦式的,阻力大,又磨车子;

要么就是发电鼓,很贵的。

所以一直有想法自己diy一套,思路大致就是将强磁铁固定于辐条一圈,然后感应线圈固定于前插上,行驶中磁铁切割线圈产生电流,

    上网搜了一下,貌似没有这样diy的帖子,但是好像已经有这个产品了,只是没有上市,优酷上有这个视频,名字好像是无阻力无摩擦发电。

反正原理大致相同,跟我的思路也差不多。

下面是理论部分:
根据公式 E=BLV,经过我计算按18km/h的速度,线圈切割磁铁的速度为1.8m/s,
参加切割磁铁的线圈长度到达15m应该没问题,这样LV=27,如果要输出电压等于5v,磁感应强度
只要达到2000Gs也就是0.2T就够了,说不定比这个还要大。
所以理论上我觉得没问题,剩下的就是实际行动了。
下面是我的方案:

淘宝上买的磁铁正在路上,快递慢的跟蜗牛似得,所以我正在加工那个圆盘。

顺便说一下成本,磁铁尺寸为30*20*5,每块4.8,总共需要12块,总共57.6元,加运费67.6,铁盘什么就随便找找点东西就行,线圈就更不用说了,变压器拆下来就好。固定的小螺丝,自己没有可以去五金店买,3块钱就可以买一大把。基本就这些。

后续会陆续上图,分项diy实际成果。

也希望大家有任何建议或意见,千万不要吝啬,多多指教。

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注:我把6楼的图整上来了。

这是按1:1比例打印出来的圆盘纸板,方便在铁板上做记号切割
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这是装好铁盘的样子,挺牢固的。后续会考虑再加固一下。
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  这是我昨天晚上刚做好的圆盘,装在了辐条,挺牢固的


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这个是准备用作切割磁铁的线圈,尺寸刚刚好。

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现在在磁铁回来前的工作就是如何解决将线圈牢固的固定在前插上的问题。


线圈固定前插方案已出!

前插固定方法:
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铁片展开面
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实物
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固定线圈的
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展开图
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实物

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下面的还没有折叠,孔也没打,等磁铁回来了会将线圈的塑料边修割一下,】
孔也打一下,调整位置。下面是摆放图
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2013年1月12日17:01:16 磁铁,前天都发货了,现在连上海都没到,中通是哪门子快递!郁闷。



2013年1月15日23:07:54 首先,有个不幸的消息告诉大家经过两天的折腾,此套方案最终仍没有实现,确实如个别朋友说的那样,效率不高,存在很多问题,但我不会放弃,有问题才能提高自己,才能将diy进行到底。目前我正在参考网上的一些发电机资料,争取尽快找出更完善的方案。

有空我会把这几天积累的一些问题写出来,供大家讨论。






2013年1月16日11:19:01

        经过我的测试,用我之前的那个线圈,在车子16km/h的时候,测得交流电压5~6v,直流1~2v,但是电流只有2ma左右,整流之后仍然是2ma左右,最后查找问题所在,原来主要问题出在线圈上,如网友提出的问题,线圈线径过细,内阻太大,我测了一下线圈的电阻,吓我一跳,竟然有500欧姆,这就是说,假如电流有2ma,光线圈就损耗了1w的功率,除此之外还有其他一些自己的问题也需要调整。

    因此,如果要提高功率,首先需要1、降低线圈内阻;2、增加线圈数量。

    考虑到在车子上装过多线圈影响美观而且安装不方便,我觉得将线圈增加到2处,线圈线径必须要增加,目前因为手头合适线径的线圈不多,正在寻找(去五金市场也没有买到),实在不行就去淘宝买。

    随后继续更新。最后,特别感谢谢谢大家的支持,希望继续多多指教。
  

2013年1月16日13:28:08


   有了最新进展,我找到了比之前线径粗一点的线圈,用游标卡尺量了一下,线径为0.2mm,之前的是0.1mm,缠成了这个样子,

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因为线不多,缠的没那么大(不小心缠的高了点):

       而且我找到一个小变压器的铁芯,把里面的铁芯加上(经过我粗略验证,有铁芯
比没有铁芯发电量起码可以提高2、3倍以上),

      准备工作。
1、线圈接上整流二极管,(如上图,右侧是我在充电器上拆下来的整流电路)。
2、圆盘上按磁铁极性,交替摆放8个磁铁。

      测试数据如下:
      用手转动前轮,在码表显示15km/h(因为不方便,不好转的太快)时的时候,直流电压显示2v左右,
电流25ma左右。

       另外说一下,这个线圈内阻为55欧姆。比之前的小了10倍,所以很明显,电流也大了近10倍。

       小结一下,测试的发电功率还是很低,顶多能带几个发光二极管吧,
       所以剩下的步骤就是:
                         1、增加磁铁数量(必要时可重叠2块磁铁)
                         2、适当增加线圈线径。
                         3、增加线圈扎数,增加线圈数量。



2013年1月17日23:47:45


         终于有了突破的进展,离我的目标不远了!

      按照16日我总结的3个需要改进的步骤,我今天去买了两咕噜0.3mm和0.4mm线径的漆包线。一公斤多,花了我80多块大洋。

     我先用0.3mm线径漆包线包住变压器拆下来的条状硅钢片,缠了多少圈没数,总之如下图左侧所示,按之前的方法测试不是很理想。
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     于是我用0.4mm的线继续缠,如下图所示,根据前面提的,铁芯的作用是相当的大,但我考虑到如果铁芯过多,那样当装车之后,磁铁经过铁芯时就会有更大的吸引力,担心对辐条不好,另外骑行过程估计也会有一顿一顿的感觉。所以我加了12片硅钢片,用2块磁铁去靠近,引力还可以接受。
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     缠的大小我基本是比磁铁稍大点吧,我每缠一段都会停下来测试一下,我用磁铁在铁芯一端迅速移动,当最大电流(经过整流之后)随着线圈的增加而几乎不变时(电压仍然在增加),我就停止了,也许理论上还可以缠,但我感觉再大就不好装了。另外早知道我买圆形磁铁了,能刚好和线圈对应。
  

     最后测得的数据是,线圈内阻20欧姆多一点。 用2块强磁铁重叠,面朝着铁芯方向,在铁芯中间加一张光盘,横向尽自己努力迅速来回移动,测得数据(经整流之后),直流电压最高3.1v,电流最高110ma。看到这个数据我基本满意了,因为加了铁芯之后引力变大很难再车子上做测试,所以只能明天将车子铁片重新加固,(实在不行,重新做一个,大点的)。

      为了加大功率,我按照刚才的线圈大小和数据,又缠了一个,内阻也是20欧姆多一点。那么两个如果同时工作,功率是不是应该加倍。

      明天动工,期待结果。

2013年1月18日21:53:23
      
        终于看到曙光了
       考虑到重新改铁盘,设计固定线圈的铁片,太麻烦,我决定先装在原有设计基础上,测试一下发电效果。
       之前缠的线圈由于很难固定,我用0.3的线,缠在了一个膨胀丝上,进行测试,发电功率跟昨天缠的0.4线径几乎一样,出乎我的意料,所以我决定先装这个线圈吧。
       装好之后的样子。感觉并不是很生硬的样子。也基本不影响车子美观。
  
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重新加固了一下

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下面是数据测试



这是单片磁铁(总共放了8块)经过整流测试的数据。
直流电压
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电流



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这是我在铁盘后面对应又加一块磁铁,(前面因为缝隙不够,不好调,就加到后面了,隔着一层铁板,效果肯定受影响,不过纯粹为了测试。

两块磁铁带来功率的提升还是很明显的。
电压

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