Как сделать свет на мотовелосипеде от генератора

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 04.10.2024

Зачем все это было надо?

Сначала о том, откуда возникла сама идея самостоятельного изготовления осветительной системы на велосипед вместо банальной покупки в магазине фары, габаритов и установки их на байк.

Теория — к чему стремиться?

Перед тем, как взяться за напильник и обжимку для клемм, неплохо бы иметь представление о том, что хотим получить в итоге. Потому упомяну некоторые моменты, о которых стоит помнить при покупке деталей и сборке системы (нетерпеливые могут сразу перейти к практической части).

При минимуме затрат денег, времени и труда получить осветительную систему, которая была бы универсальна (не ориентироваться на конструкцию конкретного байка!), портативна и легка (без использования танковых аккумуляторов и прожекторов со стройки!), дешева в эксплуатации, обслуживании и ремонте, надежна, экономична и способна обеспечить мощное и/или долговременное освещение в пути.

Принципы построения системы

Можно, наверное, еще несколько принципов упомянуть, но эти — основные, и общая концепция из них достаточно понятна. Переходим к практике.

Выбираем и закупаем оборудование

Используем либо автомобильные-мотоциклетные (передняя фара от советских легких мотоциклов, мелкие круглые тюнинговые галогеновые противотуманки для ВАЗ-2110 и т.п.), либо велосипедные под автолампы, либо что-то сами изготавливаем.

В дополнение были куплены 2 светодиода в автомобильных цоколях: белый (50 рублей) и красный (20 рублей). Если ориентироваться на мощность, а не на тусклый свет в течение нескольких дней — их покупать не надо. Разные варианты ламп и диодов, которые можно использовать, представлены на фото.

Вот тут — самое интересное. Если остановиться на напряжении 12 вольт (а иначе и нельзя — прощай широкий выбор, дешевизна и доступность автомобильных ламп и диодов), то выбор в принципе таков: генератор-динамка, мотоциклетная свинцовая батарея, герметичная свинцовая батарея от блока бесперебойного питания, блок никель-кадмиевых (никель -металгидридных) батарей (10 штук Х 1,2 вольта = 12 вольт).

Вариант с 10 никелевыми батареями отпадает сразу — цена получается запредельная. Для примера, NH-аккумулятор форм-фактора АА (брать ААА и меньше — смысла нет) на 2,8 ампер-часа стоит около 100 рублей. 10 штук — 1000 руб. Плюс — рублей 500-800 на хорошую зарядку (а плохая — быстро угробит аккумуляторы, они весьма чувствительны к режиму заряда). Выходит слишком дорого, да еще и неудобно — батареи придется заряжать в 2-3 захода.

Единственный вариант, при котором применение генератора оправдано — автономный велопоход в глушь недели на две. В этом случае есть смысл создавать на байке мощную электросистему, сравнимую с мотоциклетной — динамка включена непрерывно и заряжает бортовой аккумулятор через диодную сборку (выпрямляем ток), лампу (ограничиваем силу тока) и регулятор напряжения (ограничиваем напряжение), а уже с аккумулятора энергия расходуется потребителями. Система сложная, тяжелая и в обычных условиях эксплуатации — совершенно не нужная. Так что про динамку забываем.

Провода и изоляция

Провода покупаем обычные, медные, сечением 0,5-0,75 мм, гибкие, в черной (или — под цвет вашей рамы) изоляции. Достаточно 2-3 метров, стоить это будет рублей 10-20. Купить можно в автомагазине или на Птичьем рынке.

Я провода не покупал — году этак в 1999 сдернул я с заброшенной полевой телефонной линии в Сокском карьероуправлении метров 20 черного провода — отличная штука оказалась (6 медных жил, а по центру — стальная, порвать в принципе невозможно, вот только жестковаты они). Их и использовал.

Надо еще за 25 рублей прикупить катушку черной (или — под цвет вашей рамы) импортной изоленты — проводку изолировать и провода к раме прикручивать. Отечественную не берите — она чаще отклеивается и слишком толстая.

Соединительные элементы электрики

Потом, аккумулятор периодически заряжать надо. Хорошо тем, у кого есть компактный зарядник для автомобильного аккумулятора — можно использовать его, ограничив резистором зарядный ток и четко соблюдая время заряда. Я байк дома на балконе держу, а зарядник весом в 30 кг. у меня в гараже на стене висит — пришлось искать альтернативу.

Я все же рекомендовал бы купить самый дешевый автомобильный зарядник — это проще, чем делать самому, да и не у всех дома валяются диоды, резисторы и старые блоки питания. Рублей 500 это будет стоить, наверное. Я не потратил ни копейки, но это мне просто повезло — у меня нашлось все необходимое оборудование.

Сборка, монтаж и подключение

Приступая к сборке системы, надо бы иметь некоторые инструменты. Я перечислю то, чем пользовался сам. Если без каких-то можно обойтись — это будет указано. Если их можно чем-то заменить — будет указано чем (и чем это грозит).

Конструкция не очень удачная — стало невозможно перевернуть и поставить байк на руль и седло, фара потеряла электрический контакт с корпусом (пришлось протянуть дополнительный провод), от вибрации фара периодически наклонялась вперед.

Когда это безобразие мне надоело, я взял полосу нержавейки толщиной 1 мм., согнул из нее хомут на верхнюю трубу рулевой колонки, просверлил отверстия для болтов и подвесил фару к получившемуся кронштейну (см .фото).

Минусовая клемма аккумулятора — Выключатель массы — Рама велосипеда
Плюсовая клемма аккумулятора — Гнездо предохранителя — Распределительная клемма
Распределительная клемма — Задний габаритный фонарь
Распределительная клемма — Передняя фара

В принципе, эта схема — необходимый минимум, и она может быть безболезненно изменена для подключения дополнительных потребителей. Главное — не подключать ничего в обход выключателя массы и предохранителя.

Определившись со схемой, прикидываем размещение фары, габарита и аккумулятора на раме, и отрезаем соответствующей длины провода. Отрезав нужные куски проводов, заводим контакты в фару и габарит — в зависимости от их конструкции, понадобиться зачистить концы и либо поместить их под пружинный зажим, либо зажать винтом, либо обжать соответствующую клемму и одеть ее на ответную часть в фаре/габарите.

Затем с помощью автомобильных клемм и обжимки формируем остальные ветки проводки.

Последний этап — аккуратно протягиваем провода из подседельной сумки по раме к фаре и габариту так, чтобы они не мешались и были незаметны, и прихватываем их изолентой в два-три оборота. Соединяем все контактные пары (не перепутайте полярность — диоды угробить при обратном включении можно запросто), где нужно — изолируем.

Затем проверяем работу: включаем-выключаем свет, переключаем режимы. Проверяем также надежность крепления всех элементов и проводов. Можно просто руками подергать, но лучше — съездить в тестовую покатушку (днем , разумеется), при этом желательно фару и габарит не выключать всю дорогу, а маршрут выбирать по самым ухабистым грунтовкам. По возвращении замеченные недостатки нужно будет устранить.

Опыт эксплуатации, возникшие проблемы и перспективы модернизации

Система эксплуатировалась весь сезон 2006 года — с апреля по сентябрь. При движении по трассе фара и габарит были включены независимо от времени суток (кроме дней с ярким солнцем) — с целью стать заметным для автомобилистов и не быть сбитым машиной. Полноценная ночная покатушка была одна. В темноте свет фары достаточно яркий, желтоватого оттенка (поскольку лампы обычные — не криптонки/галогенки), равномерное овальное пятно, вытянутое вперед.

Затем я перешел на штатные лампы в обоих цоколях. Прирост яркости при использовании в цоколе дальнего света лампы и одновременном включении ближнего и дальнего весьма значителен, на фото это видно.

Задний габарит эксплуатировался в вариантах с диодом и лампой. Яркость лампы — отличная, диода — так себе (в темноте, впрочем, вполне сойдет). По фото можно оценить яркость с лампой — снято дождливым днем.

Лампы ни в фаре, ни в габарите не перегорали — видимо, это заслуга стабильного напряжения, выдаваемого аккумулятором.

Основные сложности были связаны с невысоким качеством изготовления фары. Подпружиненные контакты ламп иногда ослаблялись (и лампы гасли). Из-за слабой защелки, удерживающей стекло фары, оно пару раз открывалось на ходу. Переключатель режимов изначально работал нечетко.

Проблемы решались периодической переборкой фары. Контакты поджимались пассатижами, защелка была заменена на пластину с болтами и гайками, в переключателе режимов была заменена изолирующая прокладка. После этого фара стала работать более-менее надежно.

Были также пара случаев обрыва проводов в местах обжатия клемм (из -за резких рывков при ударе по сумке) — устранялось тут же засовыванием оборванного конца под зажим клеммы.

Короткое замыкание было одно — сам виноват, замкнул отверткой плюсовой контакт фары на корпус, когда крепеж подтягивал. Предохранитель защитил провода, но сам, разумеется, сгорел — пришлось поменять, благо это быстро и недорого.

При вращении педалей вырабатывается энергия, которую можно преобразовать в ток и запустить этим фары. Такой прибор позволяет не тратиться на фары с батарейками или другим самостоятельным блоком энергии.

У бюджетных генераторов есть эффект воздействия на компоненты велосипеда, из-за чего они быстрее затираются. Поэтому многих людей интересует, как сделать электрогенератор своими руками.

Что такое велосипедный генератор и для чего он нужен?

Велосипед – это конструкция, которая передвигается за счет работы ног для вращения педалей. Вращательные действия можно использовать для выработки энергии. За эту выработку отвечает велосипедный электрогенератор.

Он нужен для функционирования световой фары, как у автомобиля. Электрогенератор перерабатывает часть энергии от вращений педалей для освещения дороги. Это удобно при езде в темное время суток как на специально отведенных дорожках, так и на проезжей части.

Виды велосипедных генераторов, их особенности, плюсы и минусы

Динамо-втулка

Динамо-втулка – это улучшенная магнитом обычная втулка. Ее механика заключается в образовании вихревых токов. На выходе энергия становится током, соответствующим велосипеду по силе, напряжению и мощности. Для сравнения в автомобиле энергия мощностью 6 Ватт, а для велосипеда – не больше 2.

Динамо-втулка популярна из-за простоты и небольшого размера.
Она закрепляется на втулку, а не колесо и не создает лишнее трения. Ток передается прямо к фаре.
Из недостатков этого типа выделяют замедленную скорость переднего колеса и тяжесть велосипеда. Вес исправляется легким магнитом.

При вращении педалей ток поступает волнообразно, с ускорением или замедлением. Поэтому в фарах при втулочном генераторе установлен стабилизатор.

Если фара другая, то будет необходим выпрямитель для стабилизации. Яркость освещения зависит от мощности выхода втулки. Чем мощнее фара и менее мощный выход, тем более тусклый свет.

Конструкция состоит из компонентов:

Якорь, который обматывает ось,
Кольцевой магнит, закрепленный на втулку,
Двойные проводы с клеммами.

Бутылочный велогенератор

Бутылочный электрогенератор имеет такое название из-за внешнего сходства с бутылкой. Он прикрепляется на колесо, регулируется в сторону увеличения или уменьшения мощности. При его смещении он легко выключается.

Цена на генераторы такого типа недорогие.
Почти не влияют на вес байка.
Но от него затираются покрышки колеса.
На сильной скорости работу сопровождает характерный шум.
А в дождливое время энергия вырабатывается плохо.

Бесконтактный велосипедный генератор

Бесконтактный генератор – это самая дорогая конструкция из всех аналогов. Это оправдывается почти полным отсутствием недостатков. Принцип работы заключается в накоплении энергии от вращений колеса через магнитное поле.

Электрогенератор располагается близко к колесу, в которое встроена динамо-втулка. Таким образом нет трения или сопротивления движению, как в других конструкциях. Электрогенератор крепится парой спереди и сзади.

Весь принцип похожий на работу фонариков. У электрогенератора прямой мост передачи тока от выхода втулки к фаре. Получается, что фара работает, как самостоятельный механизм. У такого прибора нет стабилизатора, поэтому при низкой езде свет должен был бы тускнеть.

Но этот недостаток возместили накоплением энергии во время поездки. Таким образом, фара может гореть даже в условиях полной остановки велосипеда.

Плюсы прибора:

Отсутствие трения, затирания, контакта с компонентами велосипеда,
Низкий вес,
Система сохранения энергии для работы фар во время остановок.
Из минусов характерна высокая стоимость.

Как сделать генератор для велосипеда самостоятельно?

Электрогенератор можно сделать самостоятельно в домашних условиях. Для этого за основу берется шаговый мотор.

Характеристики у мотора для осветительного прибора должны быть:

Напряжении – 2.88 Ватт,
Сопротивление – 1.2 Ом,
Номинальный ток – 2.4 А.

Необходимые материалы и инструменты

Для создания оптимального электрогенератора понадобятся материалы:

Пластиковая лента (гибкого материала) для маховичка.
Светодиоды выпрямительного 4 типа, компании 1N400 –4 пары.
Регулятор линейного напряжения (стабилизирующий) компании LinearRegulatorStandardRegulatorPos.
Резистор одноваттныйCF-100.
Резистор 1206 на 820 Ом.
Резистор для диода до 0.25 Ватт.
Одноваттный диод.
Проводки.
Конденсатор на 1 мкФ.
Емкость для помещения генератора (пластиковая коробка).
Пластина для дополнительного пространства при креплении (по необходимости).

Инструменты:

Клеевой пистолет (клей-герметик),
Сварочный аппарат,
Плоскогубцы,
Острый нож.

Порядок действий

Для создания электрогенератора своими руками нужно придерживаться порядка действий:

Создание передаточного кольца. Ток должен поступать от вращений колеса к маховичку (или колесику) мотора через соединение – передаточное кольцо. Для этого следует пластиковую ленту скрутить в кольцо и заварить концы.

По бокам вырезаются прорези для посадки под спицы. Глубина не должна превышать четверть толщины скрученной ленты. Далее следует установка кольца на спицы. Закреплять лучше внутри клеем-герметиком, чтобы конструкция крепче держалась.

После этого можно приступить к созданию самого генератора:

Диоды 1N4004 нужно спаять до параллельного состояния.
Конденсатор прикрепляется посередине концов схемы + и -.
К конструкции прикрепляются резисторы и стабилизатор скачков напряжения.
После этого одноваттный светодиод с резистором крепятся к фарной цепи.
При помощи проводов фара соединяется с конденсаторами.
Требуется соединить электрогенератор и электрическую цепь.
Для удобства можно установить выключатель между конденсаторами. Его принцип действия будет в замыкании или размыкании цепи. Это позволит велосипедисту выключать фары даже при езде.
Далее закрепляется электрическая схема на раму велосипеда, а оставшиеся провода фиксируются хомутиками.
После этого к перьям можно прикрутить мотор и установить маховик поверх пластиковой конструкции. При отсутствии места рекомендуется приварить пластину с отверстиями к раме.
Обязательная проверка в конце: маховичок передвигается синхронно с колесом велосипеда. При вращении фара включится. Стоит обратить внимание, что на низкой скорости свет имеет мерцательный эффект.

Электрогенераторы делятся на три основных типа:

Динамо-втулка (у бюджетных вариантов низкая мощность, тусклое освещение, но не воздействует на колесо),
Бутылочный электрогенератор (трение о колесо, перевес на одну сторону),
Бесконтактный электрогенератор (высокая стоимость).

Можно сделать электрогенератор своими руками при наличии инструментов и компонентов для сборки. Проще всего сделать динамо-втулку из подручных средств. Создание своими руками бесконтактного электрогенератора требует большей подготовки и материалов.

Электрогенератор перенаправляет ток в фару для ее работы. Это удобно при поездках в ночное время суток вдоль шоссе, на отведенных местах, по городу. Хорошее освещение обеспечивают мощные электрогенераторы или стабильное быстрое вращение колеса.

Продолжаем велотему.
Есть велосипед с генераторной втулкой в переднем колесе и с стандартным фонарем с лампой-галогеном.
Нужно сделать на него удобный широкий заливной светодиодный свет, при этом генераторная втулка выдает около 3w.
Задумка была реализована на 100%, описание и фото далее.

Велосипед был куплен с стандартным фонарем на 6-вольтовой галогенке, при этом на фонаре не было кнопки выключения, снимать и одевать клеммы напрягало.

Фонарь на светодиоде как минимум в 8 раз эффективнее.

Электрическая часть самодельного фонаря состоит из:
-кнопки
-драйвера светодиода
-светодиода
-конденсатора

Начитавшись самоделок в интернете, было решено изготовить корпус из квадратного алюминиевого профиля.

Корпус — квадрат 25*25мм, толщина стенки 1,5мм.
Отрезал 60мм профиля, просверлил отверстие D18мм.
В отверстие встает TIR линза в полоску, обзор ее уже делал на муське.
На оптике есть бортик, им она центрируется и удерживается в отверстии внутри корпуса.
Изнутри стоит светодиод, он подперт парой пластин алюминия с термопастой. Они держат светодиод и линзу и обеспечивают теплоотвод.

На фото подсобранный корпус, вид в торец — линза, светодиод в термопасте, прокладки алюминия.

Отверстие в квадратном профиле сверлил ступенчатым сверлом, кончик сверла просверлил его насквозь. Для того, чтоб закрыть ненужное отверстие, и для крепления фонаря, отрезал два куска уголка по 20мм, они крепятся к фонарю на винты М3, за них же фонарь крепится на велосипеде.
Верхний торец фонаря закрыт заглушкой их вспененного пвх, края проклеены термопистолетом и, для надежности, заглушка зафиксирована шурупами.
Нижний торец фонаря закрыт такой же заглушкой с кнопкой, приклеил на суперклей.

Генератор света для велосипеда — это полезный инструмент для любого велосипедиста, который не только хочет быть в безопасности, но и хочет продвинуть экологическую идею еще дальше. Понимание того, как установить свет, поможет вам решить, может ли это быть полезным дополнением к вашему велосипеду.

Шаг 1 — Рассмотрите раму велосипеда

Так как фонарь генератора велосипеда будет одной из основных функций безопасности на велосипеде, важно правильно расположить его, чтобы сила луча переднего фонаря принесла наибольшую пользу велосипедисту. Задний фонарь одинаково важен и его положение также следует учитывать, если он будет управляться генератором.

Шаг 2 — Ознакомьтесь с комплектом

Генераторы велосипедов можно приобрести в предварительно упакованном комплекте, который включает в себя все необходимое для его установки на велосипед без каких-либо специальных инструментов. Убедитесь, что у вас есть все необходимые компоненты, прежде чем начинать какую-либо работу и определите, потребуется ли вам какое-либо дополнительное монтажное оборудование для установки генератора на велосипед.

Шаг 3 — Подогнать генератор

Сам генератор велосипедного света обычно крепится к раме с помощью зажима, который должен быть прикреплен вертикально, чтобы ролик вступал в контакт с верхней средней частью колеса. Чтобы свет работал, важно убедиться, что генератор заземлен. Это достигается за счет того, что соответствующий винт соединен с металлической секцией велосипеда. Попробуйте педали, чтобы убедиться, что генератор не будет препятствовать их использованию.

Шаг 4 – Настройка освещения

Подсоедините сами фонари в соответствии с предоставленными инструкциями, убедившись, что передние и задние фонари установлены в месте, позволяющем велосипедисту видеть и быть видимым. Для некоторых комплектов потребуется отверстие в передней вилке для размещения дополнительного винта.

Шаг 5 — Подключение

Как только генератор света и велосипед будут установлены, вы сможете соединить провода вместе, чтобы завершить цепь, которая позволяет передавать ток из одной точки в другую. Должны быть заземляющий провод и рабочий провод и первый должен быть в прямом контакте с велосипедом, как описано в предыдущем шаге. Закрепите кабель питания, который идет от коробки генератора к рабочему проводу. В зависимости от длины проводов обмотайте их вокруг рамы, чтобы снизить риск их зацепления за движущиеся части. В качестве альтернативы, используйте пластиковые зажимы, чтобы закрепить их.

Шаг 6 — Тест

После выполнения задачи проверьте генератор света, проехав на велосипеде. Попросите помощи у друга, чтобы убедиться, что задний фонарь работает так, как должно быть. Кроме того, убедитесь, что движущиеся части велосипеда не мешают генератору или проводам. Если лампы не работают, проверьте все соединения и затяните крепления, прежде чем пытаться снова.

Фонарь очень полезная вещь, которая выручает в темное время суток. Он пригодится в любой поездке – поход, рыбалка. Многие любители рыбалки ездят на свое место на велосипедах прихватив снасти из Баджер Ру. Возвращаясь, с уловом, домой вечером с фонарем ехать будет намного комфортнее.

Читайте также: