Генератор для велосипеда из шагового двигателя

Автору данной самоделки пришла в голову простая, очевидная, но гениальная мысль. Ведь если учесть, что шаговый двигатель является не только моторчиком, который обеспечивает механическую работу абсолютно разных устройств (начиная от принтеров сканеров и другой офисной аппаратуры, заканчивая различными агрегатами, применяемыми в более серьезных устройствах). Шаговый двигатель так же может послужить отличным генератором электричества!

А его самый главный плюс во всем, это то, что ему вовсе не требуются большие обороты, он вполне может исправно работать и при малых нагрузках. То есть даже при минимальном действии силы направленной на него, шаговый двигатель отлично вырабатывает энергию. Самое главное, что этой энергии вполне хватит на различные нужды, вроде освещения дороги велосипедисту с помощью подключенного к шаговому двигателю фонаря.

К сожалению с обычным генератором стандартному велосипеду будут все же необходимы начальные обороты, до того как фонарик начнет испускать лучи достаточно яркого света для четкого освещения пути. Но при использовании шагового двигателя этот недостаток удаляется сам собой, то есть освещение будет подаваться сразу как только начнется вращение колеса.

Но правда у этой чудо конструкции все же будет ряд недочетов. Например наиболее явный из них, это большое магнитное залипание. Но на самом деле это не так страшно для велосипедиста.

Что приступая к работе нам будет необходимо найти некоторые детали:
1) Собственно сам шаговый двигатель.
2) парочка конденсаторов большой емкости.
3) светодиодные фонари
4) стабилизатор напряжения 5-6 вольт.

Найти шаговый двигатель довольно просто в силу того, что он весьма распространен во всех офисных приборах. Единственное что нужно понимать, это то, что чем больше шаговый двигатель — тем соответственно лучше для нас.

Тут будет описано и представлено несколько моделей шаговых двигателей и различные варианты их крепления к железному коню.
Для начала возьмем самый большой двигатель, что удалось раздобыть автору. Он демонтировал его из обычного офисного плоттера для печати( по сути это принтер, только в несколько раз большего размера).

Внешне двигатель довольно велик.

Если взгляните на рисунок, то поймете, что генератор расположен ближе к оси колеса и вращение передается от дополнительного круга.

И все же так как модель велосипеда у каждого своя и кто-то не захочет повреждать раму саморезами, вам будет нужно самому разработать крепление а так же круг вращения, вариантов тут действительно много.

Если же вы не представляете себе как прикрутить большой шаговый двигатель к конструкции, есть вариант поменьше:

Вам остается только выбрать вариант генератора, подходящего под размеры вашего транспортного средства.

Чтож когда с шаговыми двигателями разобрались, можно приступить и к фонарям и цепям питания.

Фонари необходимо взять светодиодные. схема выпрямления будет выглядеть так: блок выпрямительных диодов, несколько конденсаторов большой ёмкости и естественно стабилизатор напряжения. В принципе это стандартная схема питания.

Шаговый двигатель стандартно имеет на выходе четыре проводка, которые соответствуют двум катушкам. именно по этой причине на изображении выпрямительных блока тоже два. Этот самодельный генератор электричества вполне может выдавать аж до 50 вольт напряжения на больших оборотах, так что, конденсаторы лучше взять соответственные( напряжение выше 50). Ну а стабилизатор на напряжение 5-6 вольт.

И так в чем же суть самоделки, и почему она понадобилась?

Все дело в его преимуществе, даже только тронувшись с места- вам путь будет уже ярко освещен фонарем, запитанным от нашего шагового двигателя- он же генератор.

Так же хотелось бы отметить, что в процессе движения фонарь не будет мигать или тухнуть- освещение будет плавным и ровным.

Новый микро-двигатель для принтера Epson DC 12V-24, генератор ручного ветрового потока с большим крутящим моментом, бесплатная доставка

Товар больше не продаётся, посмотрите похожие

Цена снизилась на 205 ₽

Продавец надежный – 89%

Выше среднего, можно покупать, DOWONSOL INTERNATIONAL TRADING LTD

На площадке более 10 лет
Высокий общий рейтинг (7240)
Покупатели довольны общением
Товары соответствуют описанию
Быстро отправляет товары
3.7% покупателей остались недовольны за последние 3 месяца

Читать еще: Что такое gtc двигатель

Цены у других продавцов от 289.6 ₽

Найдено 98 похожих товаров

Оригинальный 7,2 в 390 diy микро двигатель постоянного тока 22000 об/мин высокоскоростные аксессуары для радиоуправляемых моделей, бесплатная доставка

4 шт., детский мотор с пропеллером, 716, 7 х16 мм

Высокоскоростной двигатель с датчиком постоянного тока 12 в 4300 об/мин/24 в 8600 об/мин микро двигатель 5 в 1000 об/мин

Мотор-редуктор диаметром 37 мм, 6 в, 12 в, 24 в, микро мотор постоянного тока с большим крутящим моментом, металлические шестерни, роботизированный мотор

Микро ветрогенератор для самостоятельной сборки модели генератора постоянного тока, 0,1-12 в постоянного тока, 3000 об/мин

Новый мощный мотор коробки передач с высоким крутящим моментом, 16ga, 12 в, 30 об/мин, 15 ма, 0,15 а

Мабучи двигателя 455 двигатель постоянного тока эффективные генераторы приводной двигатель ветрогенератор

Bringsmart 24 вольт постоянного тока, микро-металлическая передача двигателя, коробка передач, двигатель с высоким крутящим моментом 30 кг. см, круглый вал, низкоскоростная, с низким крутящим моментом

12 в-24 в micro бесщеточный постоянного тока планетарный шестерни box dc шестерни двигатель с внешним ротором безщеточный мини генератор с зал сенсор

Планетарный редуктор micro 370 с большим крутящим моментом, цельнометаллический редуктор, редуктор скорости, d-вал, 3-12 в, 6 в, 156 об/мин, роботизированный автомобиль «сделай сам»

Бесплатная доставка, мощный мотор с редуктором постоянного тока с высоким крутящим моментом, 16ga, 12 в, 200 об/мин, 45 ма, а

13ga 60rpm новый 13mm12v dc мотор-редуктор с высоким крутящим моментом 12в мотор dc бесщеточный dc мотор-вентилятор мотор-редуктор лодка мотор-регулятор скорости

Оптовая продажа, rs775 двигатель постоянного тока, передний шарикоподшипник, большой крутящий момент, 24 в, 8300 об/мин, с охлаждающим вентилятором, малошумный двигатель

2 шт., профессиональный бескорпусный двигатель постоянного тока для вертолета dc3.7v 720 7*20 мм, 75 мм, пропеллер, большой вращающий момент, бесплатная доставка

Bringsmart gm15by мини электрический шаговый двигатель 5 вольт dc мотор-редуктор с большим крутящим моментом dc редуктор cw ccw для дверного замка

20 шт./лот, 610 бескорпусный двигатель 1,5 v 3v вибрирующий двигатель 6*10mm микро dc мотор

Бесплатная доставка, двигатель постоянного тока 6 в 70 об/мин, металлический двигатель с высоким крутящим моментом, коробка передач, двигатель с микро-приводом, двигатель постоянного тока 12 мм с чпу, крутящий момент 0,5 кг * см

100 об/мин бесплатная доставка dc 6v двигатель металлический двигатель с высоким крутящим моментом коробка передач мотор микро-редукторы dc 12 мм cnc крутящий момент двигателя 0,4 кг * см

Двигатель постоянного тока 6 в, 60 об/мин, новые редукторы, мощный двигатель с высоким крутящим моментом, коробка передач, мини-двигатель с чпу, бесплатная доставка

Металлический двигатель с высоким крутящим моментом, 6 в пост. тока, 60 об./мин, мотор-редуктор с микро-приводом, 12 мм, с чпу, крутящий момент 0,61 кг * см

12v dc vending machine motor

10pcs n30 motor dc6v-7.2v 17000 rpm high torque micro dc motor

46 об/мин, низкая скорость, 1,5 г. см, 12 в постоянного тока, двигатель с высоким крутящим моментом, турбовинк 370, редукторный двигатель

895 двигатель постоянного тока с высоким крутящим моментом, генератор высокой мощности, шарикоподшипник постоянного тока 12-24 в, низкоскоростной двигатель 775 для обновления

Бесплатная доставка! совершенно новый стабилизатор напряжения 38zy25 38*35 мм 12 в двигатель постоянного тока 9 зубьев для ремонта

Новый dc 12v 0.35a двигатель 100rpm мощный высокий крутящий момент dc коробка передач мотор 16 мм 12v 100rpm dc мотор-редуктор

Мотор-редуктор с высоким крутящим моментом 12 в 300 об/мин, новый двигатель постоянного тока 13 мм 12 в, бесщеточный двигатель постоянного тока, вентилятор, мотор-редуктор, мотор-лодочка, мотор управления скоростью

13ga 120 об/мин новый 13mm12v мотор-редуктор постоянного тока с высоким крутящим моментом 12в двигатель постоянного тока бесщеточный двигатель постоянного тока с вентилятором мотор-редуктор лодочный мотор с управлением скоростью двигателя

Читать еще: Accent лучшее масло двигатель

1 шт., высококачественный металлический микро-двигатель, 12 в-24 в, 385, мини-мощный магнитный двигатель постоянного тока, высокоскоростной двигатель, мощный крутящий момент, воздуходувка diy

Двигатель постоянного тока 12v 6rpm dc 40ma мощный высокий крутящий момент коробка передач мотор новый dc 12v 6rpm мотор

Мотор-редуктор с высоким крутящим моментом 12 в 200 об/мин, новый двигатель постоянного тока 13mm12v, бесщеточный двигатель постоянного тока

Редукторный электродвигатель zgb37rg с высоким крутящим моментом, 20-1500 об/мин, 24 в постоянного тока, 12 в постоянного тока, 1000 об/мин, редуктор с эксцентриковым выходным валом 120rmp

Самодельный ветрогенератор на основе шагового двигателя

В качестве генератора на ветряк подойдет шаговый двигатель (ШД) для принтера. Даже при небольшой скорости вращения он вырабатывает мощность около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, что дает возможность заряжать небольшой аккумулятор.

Принципы использования
Электрическая часть
Как сделать ветрогенератор
Заключение

Принципы использования

Характерная для российского климата турбулентность ветра в приземных слоях приводит к постоянным изменениям его направления и интенсивности. Ветрогенераторы больших размеров, мощность которых превышает 1 Квт будут инерционными. В результате они не успеют полностью раскрутиться при смене направления ветра. Этому также мешает момент инерции в плоскости вращения. Когда боковой ветер действует на работающий ветряк, он испытывает огромные нагрузки, которые могут привести к его быстрому выходу из строя.

Целесообразно применять ветрогенератор малой мощности, изготовленный своими руками, имеющий незначительную инерционность. С их помощью можно заряжать маломощные аккумуляторы мобильных телефонов или использовать для освещения дачи светодиодами.

В дальнейшем лучше ориентироваться на потребителей, нетребующих преобразования вырабатываемой энергии, например, для подогрева воды. Нескольких десятков ватт энергии вполне может хватить для поддерживания температуры горячей воды или для дополнительного подогрева системы отопления, чтобы она не перемерзала зимой.

Электрическая часть

Генератором в ветряк можно устанавливать шаговый двигатель (ШД) для принтера.

Даже при небольшой скорости вращения он вырабатывает мощность около 3 Вт. Напряжение может подниматься выше 12 В, что дает возможность заряжать небольшой аккумулятор. Остальные генераторы эффективно работают при скорости вращения более 1000 об./мин, но они не подойдут, поскольку ветряк вращается со скоростью 200-300 об./мин. Здесь необходим редуктор, но он создает дополнительное сопротивление и к тому же имеет высокую стоимость.

В генераторном режиме у шагового двигателя вырабатывается переменный ток, который легко преобразовать в постоянный, используя пару диодных мостов и конденсаторы. Схему легко собрать своими руками.

Установив за мостами стабилизатор, получим постоянное выходное напряжение. Для визуального контроля можно еще подключить светодиод. Чтобы уменьшить потери напряжения для его выпрямления применяются диоды Шоттки.

В дальнейшем можно будет создать ветряк с более мощным ШД. Такой ветрогенератор будет обладать большим моментом трогания. Проблему можно устранить, отключая нагрузку во время пуска и при малых оборотах.

Как сделать ветрогенератор

Лопасти можно изготовить своими руками из трубы ПВХ. Нужная кривизна подбирается, если взять ее с определенным диаметром. Заготовку лопасти рисуют на трубе, а затем вырезают отрезным диском. Размах винта составляет около 50 см, а ширина лопастей — 10 см. После следует выточить втулку с фланцем под размер вала ШД.

Она насаживается на вал двигателя и крепится дополнительно винтами, а к фланцам крепятся пластиковые лопасти. На фото изображено две лопасти, но можно сделать четыре, прикрутив еще две аналогичные под углом 90º. Для большей жесткости под головки винтов следует установить общую пластину. Она плотней прижмет лопасти к фланцу.

Изделия из пластика долго не служат. Продолжительный ветер со скоростью более 20 м/с такие лопасти не выдержат.

Далее нужно произвести балансировку. Это делается своими руками: от концов лопастей отрезаются кусочки пластика. Угол их наклона можно изменить посредством нагрева и изгиба.

Генератор вставляется в кусок трубы, к которому он крепится болтами.

Читать еще: Nissan note датчик температуры двигателя

К трубе с торца крепится флюгер, представляющий собой ажурную и легкую конструкцию из дюралюминия. Ветрогенератор держится на приваренной вертикальной оси, которая вставляется в трубу мачты с возможностью вращения. Под фланец можно установить упорный подшипник или полимерные шайбы, снижающие трение.

У большей части конструкций ветряк содержит выпрямитель, который крепится к подвижной части. Это делать нецелесообразно из-за увеличения инерционности. Электрическую плату вполне можно разместить внизу, а к ней вывести вниз провода от генератора. Обычно с шагового двигателя выходит до 6 проводов, соответствующих двум катушкам. Для них нужны токосъемные кольца для передачи электроэнергии от подвижной части. На них довольно сложно установить щетки. Механизм токосъема может оказаться сложней, чем сам ветрогенератор. Еще было бы лучше разместить ветряк так, чтобы вал генератора располагался вертикально. Тогда провода не будут заплетаться вокруг мачты. Такие ветрогенераторы сложней, но зато уменьшается инерционность. Коническая передача здесь будет в самый раз. При этом можно увеличить обороты вала генератора, подобрав необходимые шестерни своими руками.

Закрепив ветряк на высоте 5-8 м, можно начинать проводить испытания и собирать данные о его возможностях, чтобы в дальнейшем установить более совершенную конструкцию.

В настоящее время становятся популярными вертикально-осевые ветрогенераторы.

Некоторые конструкции хорошо выдерживают даже ураганы. Хорошо себя зарекомендовали комбинированные конструкции, работающие при любом ветре.

Заключение

Маломощный ветрогенератор надежно работает из-за малой инерционности. Его легко изготавливают в домашних условиях и используют преимущественно для подзарядки небольших аккумуляторов. Он может пригодиться в загородном доме, на даче, в походе, когда возникают проблемы с электричеством.

Генератор импульсов ШИМ MKS OSC V1.0

Описание

Генератор импульсов ШИМ MKS OSC V1.0 для шаговых двигателей.

Регулятор для управления драйвером шагового мотора. Если вам нужно запустить шаговик, но у вас нет платы от 3Д принтера или не хотите делать программу для Ардуино, тогда можно использовать генератор импульсов ШИМ MKS OSC V1.0.

Модуль MKS OSC V1.0 является генератором управляющих сигналов для драйвера шагового двигателя.
Контроллер MKS OSC V1.0 в связке с драйвером шагового двигателя, самим шаговым двигателем и блоком питания — это уже полностью готовая управляющая платформа.
Наибольшая нагрузка, которую может поддерживать модуль – 4 А.
Имеется три диапазона управляющей частоты: высокая — 5.4кГц-160кГц, средняя — 540Гц-16.6кГц и низкая — 80Гц-2.4кГц. Переключение режимов производится с помощью джампера.
2 режима генерации сигналов: импульсных сигналов или ШИМ сигналов.

Характеристики:
Напряжение питания: 8-24 Вольт DC
Диапазоны управляющей частоты: 5.4кГц-160кГц, 540Гц-16.6кГц, 80Гц-2.4кГц
Размер: 58 x 38.6 мм

Модули для управления драйверами шаговых двигателей используются для увеличения их мощности и управления двумя двигателями одновременно и по отдельности. MKS OSC подходит для воздействия на шаговые двигатели с мощностью от 5 до 35 Вольт. Такая система работы агрегатов подходит при создании мобильной робототехники и других устройств с использованием модулей.

Основной плюсы микросхемы состоит в компактности модели и в минимальном риске сбоя в работе. Помимо этого можно отметить следующие преимущества:

возможность регулировать скорость вращения шагового двигателя;
постепенное изменение вектора вращения;
простое управление модулем;
возможность не использовать компьютер в процессе управления;
экономичное потребление энергии.

Модуль воспринимает электронагрузку, не позволяя драйверу шагового двигателя перегружаться, защищает его от перегрева.

Подключение генератора импульсов ШИМ MKS OSC V1.0

Подключение драйвера шагового двигателя, другой знак порта, но та же функция

EN = ENA = FREE Включить
PUL = PULS = CLK Импульс
DIR = CW = CWW Направление

Общее анодное соединение (соединение с B)

EN + PUL + DIR + все подключается к общему анодному порту
EN — подключается к EN
PUL — подключается к CLK
DIR- подключается к DIR

Общее катодное соединение (соединение с B)

EN- PUL- DIR- все подключается к общему катодному порту
EN + подключается к EN
PUL + подключается к CLK
DIR + подключается к DIR