世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
原创 【你还不知道吗】第九期·技术经验分享原创大赛开始啦!

可视化手动发电机

[复制链接]
查看: 1114 |回复: 25
1
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-4-23 10:51:35
知道了这个活动,盛情难却,来参与一下。
所用原理:将水流,气流,或人力产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成, 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,产生电流,经过处理实现机械能转换为电能。

图片1.png


YTDFWANGWEI
  • 积分:97177
  • |
  • 主题:138
  • |
  • 帖子:43324
积分:97177
版主
  • 2018-4-23 21:33:19
 
做个小时候自行车上的发电机,前面装个灯,晚上一遍骑车一遍发电照明,锻炼身体的时候还可以给电池充电
世纪电源网-小王
  • 积分:6598
  • |
  • 主题:126
  • |
  • 帖子:1316
积分:6598
管理员
  • 2018-4-24 08:53:13
 
我也见过 ,但原来那个时摩擦充电的吧
QQ图片20180424085538.png QQ图片20180424085535.png
YTDFWANGWEI
  • 积分:97177
  • |
  • 主题:138
  • |
  • 帖子:43324
积分:97177
版主
  • 2018-4-25 20:36:49
 
对,我现在也想给自己的自行车上装一个
st.you
  • 积分:10208
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:2986
积分:10208
LV10
总工程师
  • 2018-5-29 09:55:02
 
除非你想没事就整天换外胎,要不然别装
liaozhaocheng
  • 积分:5630
  • |
  • 主题:50
  • |
  • 帖子:1302
积分:5630
版主
  • 2018-5-1 09:42:37
 
有一个车载工具的、刚好可以手摇发电,原理可以参考。
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-4-24 09:35:06
 
方法:
1.发电部分(直流发电)
电机选择
    生活中常用发电机有直流和交流两种,直流发电机与电动机类似,转子于定子安装方式不同,可互用;交流发电机产生电能需经过整流处理。
   经多次试验结果如下
(1) 交流发电机选用三相交流发电机
(2) 图1.png 图片1.png
该电机空转电压高达40V,但是脉动系数大,经整流电压波动在3V多,不能达到应用效果。
直流电机改装
   
(3) 图片2.png
此电机空转电压5-6v,内部带有一级加速齿轮,但是电压低,外部架设一级加速,相对不稳定,电压在11-13V,带载电压降到2v,同样不能达到实际应用。
(4)直流减速电机改装
图片3.png 图片4.png 图片5.png 图片6.png
此电机为直流减速电机,有四级齿轮减速,空载电压达到20V,带载测试,电压达到9V,经处理后,能做一般电源使用,为移动电源,手机等充电,最终选择这个电机作为发电机。

feiyangziwo
  • 积分:1294
  • |
  • 主题:10
  • |
  • 帖子:150
积分:1294
LV6
高级工程师
  • 2018-4-30 23:32:45
 
电机在不控制的时候反转就是一个放电机,比如一个电机在下坡的时候不进行控制就会产生电流,那就是发电机咯。。。
cyx7610
  • 积分:9826
  • |
  • 主题:78
  • |
  • 帖子:1971
积分:9826
LV8
副总工程师
  • 2018-5-1 18:25:28
 
不错。
文章大人
  • 积分:4083
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:563
积分:4083
LV8
副总工程师
  • 2018-5-2 07:36:34
 
顶一个吧!
FHXWT
  • FHXWT
  • 在线
  • LV8
  • 副总工程师
  • 积分:4320
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:629
积分:4320
LV8
副总工程师
  • 2018-5-2 15:15:16
 
看到这个 想起来小时候啊    那时候觉得很先进啊
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-5-2 15:58:57
 
组装
1)将发电机固定在板上。
2)取6,5厘米米长铝条一段,两端打孔。
(3测量电机转轴直径,车一个与其直径相同的轴承。
4取一废旧木手把,将其打通。
5将轴承与手把固定在铝条上
6)将组装好的摇杆装在电机上,并将其固定
7)将小灯泡连接在电机两个接线点上。
8)摇动摇柄电机发电,点亮指示灯
图片1.png

clover333
  • 积分:254
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:78
积分:254
LV3
助理工程师
  • 2018-6-7 06:56:37
  • 倒数10
 
你这是不是有点大啊
rise_sight
  • 积分:845
  • |
  • 主题:77
  • |
  • 帖子:208
积分:845
LV6
高级工程师
  • 2018-7-19 08:39:13
  • 倒数4
 
我也感觉有点大啊……
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-5-29 09:10:22
 
滤波部分(π型滤波)
电感具有储能作用,同时滤去电路中的高频杂波,采用经典的π型滤波电路,与大容量电容器组成,使发电机的不稳定电压更稳定,脉动系数减小,为下一级电源管理提供较为平稳的电压。
QQ图片20180529090957.png

GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-5-29 09:16:40
 
稳压部分(LM2596电路图如图所示:

QQ图片20180529091606.png
     采用LM2596开关电压调节芯片,其特点是输入电压范围广,可适应发电机因转速不稳定产生的电压波动,达到良好的稳压效果。另外LM2596为开关电源稳压芯片,输出线性好,负载能力强,效率高,输出电流可达3A,输出电压1.25V-37.5V可调,可适应不同的输出电压需求。
   其中CIN--470uf/50V  COUT--330uf/50V  D1--IN5819  L1--68uH  R1--1K,1%
R2--10K电位器 CFF--0.33uF.
QQ图片20180529091638.png

st.you
  • 积分:10208
  • |
  • 主题:8
  • |
  • 帖子:2986
积分:10208
LV10
总工程师
  • 2018-5-29 09:56:53
 
直接整流滤波,因为功率因数问题,整流效率不高的,不妨考虑输入串一个电感,提高PF值。
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-6-1 16:01:18
 
恒流源电路
     原理
流源电路就是要能够提供一个稳定的电流以保证其它电路稳定工作的基础。即要求恒流源电路输出恒定电流,因此作为输出级的器件应该是具有饱和输出电流的伏安特性。这可以采用工作于输出电流饱和状态的BJT或者MOSFET来实现。
为了保证输出晶体管的电流稳定,就必须要满足两个条件:
a)其输入电压要稳定——输入级需要是恒压源;
b)输出晶体管的输出电阻尽量大(最好是无穷大)——输出级需要是恒流源。
设计了两种恒流电路
1.LM317线性恒流源
QQ图片20180601160237.png
LM317 恒流电路:IN脚接输入电压正,OUT脚接一个电阻后为恒流输出,ADJ脚直接接到恒流输出,就是OUT脚的电阻的另一端,负载正接在这里,因为LM317里面有基准的1.25电压,这个电压在317里面有稳压措施,所以会一直保持不变,这个电压就在电阻的两端OUT脚与ADJ脚)电阻值是定的,电压也是定的,流过电阻的电流就是恒定不变的。恒流值=1.25V/电阻(欧姆)
但是实验测定,LM317电路中效率只有25%,对于本机械能装置转化能量损耗太高。
2.基于34063的开关恒流源
图片1.png
采用以mc34063为主控芯片的开关恒流源电路,该电路输出电流相对LM317电路大,而且效率在80%以上,很好的利用有限的能量,实验数据见数据与分析。
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-7-4 10:14:03
  • 倒数9
 
充电装置
锂电池充电

机械能转换为电能应用与电池充电上,实现对锂电池,铅蓄电池,手机的充电。主控芯片采用CN3065,单节锂电池充电管理芯片。该器件内部包括功率晶体管,应用时不需要外部的电流检测电阻和阻流二极管。内部数字转换电路,能够根据输入电压源的电流输出能力自动调整充电电流,用户不需要考虑最坏情况,可最大限度地利用输入电压源的电流输出能力,非常适合利用太阳能板等电流输出能力有限的电压源供电的锂电池充电应用。
CN3065只需要极少的外围元器件,并且符合USB总线技术规范,非常适合于便携式应用的领域。热调制电路可以在器件的功耗比较大或者环境温度比较高的时候将芯片温度控制在安全范围内。内部固定的恒压充电电压为4.2V,也可以通过一个外部的电阻调节。充电电流通过一个外部电阻设置,电路显示采用12864液晶屏,微控制器采集信号实现动态监控与调解。
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-7-5 17:13:24
  • 倒数8
 
无限输电装置
    采用了磁耦合谐振的方法实现无线电能传输,发射部分由自制高频信号源,IR2104MOS驱动器,MOS功率开关等组成 。可调高频信号源由TLV3501构成,产生频率可调的高频信号控制MOS的导通截止。 15V为MOS漏极提供电压。实现功率的放大。使得接收端的能量的提高。该设计结构简单,可靠性强,成本低,效率较高,功率较大,适合应用于较远距离的无线能量传输。
     谐振耦合式电能无线传输的基本原理与电磁感应式基本相同,都是利用电磁感应定律,不同之处在于谐振耦合无线能量传输系统的两个线圈在高频下发生谐振,产生以线圈为中心的以空气为媒介的时变磁场,两谐振线圈之间不断的进行能量交换,实现无线能量传输
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-7-18 12:32:48
  • 倒数5
 
高频信号源电路设计
高频信号源由TI提供的TLV3501芯片,其为4.5ns高速比较器,通过调节电位器的值,改变信号的频率,因为输入的反向端接入RC可简单的看成RC振荡电路。信号源频率主要靠调节其电位器。其公式为T=1.38RC。同向端输入电压决定反向端输入的幅值,并且此电路中有同向放大电路。调节电位器的值改变输出电位。高频信号原理图如下图所示。
图片3.png
                             高频信号源原理图
2)功率放大设计
                        
半桥驱动功率放大电路,由IR2104驱动芯片和两个3205MOS组成。其中HO,LO输出高低电平驱动MOS打开关闭。电容串联线圈做为发射端。其功率放大器原理图如下图所示。
图片1.png QQ图片20180718123041.png
3)接收端的设计
接收端采用并联电容的连接方式,通过四个肖特基二极管进行整流,相对于半桥整流电路提高了电流值。大电容进行储能为led提供能量。

SkyCode
  • 积分:1019
  • |
  • 主题:90
  • |
  • 帖子:232
积分:1019
LV6
高级工程师
  • 2018-7-6 15:14:17
  • 倒数7
 
不错,没更完吧……催更
binganzhu
  • 积分:909
  • |
  • 主题:32
  • |
  • 帖子:225
积分:909
LV6
高级工程师
  • 2018-7-7 13:15:42
  • 倒数6
 
电机输入串个肖特基向内,防止电容的电流逆流烧坏电机
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
  • 2018-7-20 09:04:10
  • 倒数3
 
电机测速与电压电流采集
(1) 微控制器模块。16MC9S12XS128单片机作为该系统的主控芯片,它由 16 位中央处理单元(CPU12X)、128KB 程序 Flash(P-lash)8KB RAM8KB 数据 Flash(D-lash)组成片内存储器,拥有非常高的处理速度及惊人的数据精度,被选为全国大学生飞思卡尔智能车竞赛推荐中央处理器,完全满足本系统的要求
2显示模块。采用带中文字库的12864液晶显示屏。它具有4/8位并行、2线或者3线串行多种接口方式,分辨率为128X64,内置819216X16点汉字,和12816X8ASCLL字符集。该模块接口方式灵活,操作指令简单、方便可以显示8X416X16点阵汉字,也可完成图像显示,构成全中文人机交互图形界面。低电压、低功耗是它的又一显著特点。
QQ图片20180720090404.png
飞思卡尔XS128最小系统
3电机测速
    采用MC9S12XS128单片机的PITTIMPLL模块与码盘对摇杆进行速度检测,再根据电机加速箱内的齿轮比进行计算得出电机转速。并用LCD12864屏幕进行实时显示,以监控摇杆转速,使发电机输出电压尽可能地相对稳定。
4电压电流采集
     采用MC9S12XS128单片机的12位精度的多路AD模块对电压,电流进行采集并发送到LCD12864屏进行显示。同时与发电机转速进行对比观测,用于验证电磁感应原理及发电机转速(即线圈切割磁感线速度)与发电机输出电压之间的关系用于实验教学领域相关数据采集的可视化检测。用于探求与输出电压之间的关系

舒行科
  • 积分:3274
  • |
  • 主题:16
  • |
  • 帖子:528
积分:3274
LV8
副总工程师
  • 2018-8-3 08:46:49
  • 倒数2
 
这个发电机可以发电量是多大呢?
GW15841681869
  • 积分:497
  • |
  • 主题:23
  • |
  • 帖子:117
积分:497
LV6
高级工程师
最新回复
  • 2018-8-6 13:45:14
  • 倒数1
 
给手机充电没问题
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦16层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)28285637 /(13823562357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

中国电源学会

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦5层

电 话:(022)27680796

传 真:(022)27687886

E-mail:cpss#cpss.org.cn(#换成@)

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报

Copyright 2008-2018 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348