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mercoledì 5 settembre 2012

Dinamo portatile


Fa parte della dotazione standard del cicloturista o più generalmente dell'escursionista. Una luce, sempre pronta per le emergenze notturne. Una torcia elettrica, tascabile, alimentata da una mini pila ricaricabile con la rotazione di una manovella che che assicura luce quanto basta per le riparazioni in emergenza, quando alla sera tardi, al rientro, la catena cade e l'illuminazione pubblica o non c'è o non è sufficiente. Questo modello è nuovo, in vendita da D*cathlon per 9.90 (un furto) ma rivelatosi difettoso. Si scarica molto in fretta assicurando luce solo per un paio di minuti. Ne ho prese tre in tutto e le altre due, identiche ma di marca diversa, assicurano una durata ben maggiore. 
Tre viti e una copertura grigia da sfilare e l'apertura è assicurata.  All'interno un ingranaggio moltiplicatore che fa girare un motorino minuscolo. Al motorino è collegata una batteria NiMh 20mA/h da 3.6 Volts che alimenta due led bianchi in serie ad alta luminosità tramite un pulsantino. E' talmente semplice che ci si diverte poco a smontarla. Ora parte la ricerca di una batteria uguale ma funzionante (quella verde che si vede in foto è sicuramente difettosa). Sarà dura trovare il ricambio ma credo che si possa ovviare con qualche super condensatore da CS, ne ho visto uno alloggiato nella mother board di una stampante fax che forse fa al caso mio. Appena mi torna fra le mani ci provo.  Alla peggio recupero il motorino ed i led. alla prossima. 

P.S. la nutria non nutre. ripeto: la nutria non nutre. 

mercoledì 9 marzo 2011

Energia elettrica di emergenza

Il fornitore monopolista di energia elettrica del vostro paese delle banane, informa la popolazione che lunedì dalle 12:30 alle 16:30 l'erogazione verrà sospesa per lavori di manutenzione. La cosa buffa è che per avvisare "tutti", usa un sistema tecnologicamente all'avanguardia che gli altri paesi d'europa invidiano. Un foglietto di carta gialla, formato A4 attaccato sui pali della segnaletica stradale con del nastro adesivo, ovviamente a pochi passi dalla bacheca comunale ove vengono usualmente affissi gli annunci cartacei di un amministrazione che ignora totalmente l'esistenza di internet. Immaginatevi l'effetto che può fare un foglio piano attaccato con lo scotch su un palo rotondo. Se poi ci si mette pure la pioggia... 
Puntuali come una cambiale, l'energia viene staccata ed occorre prendersi una pausa di lavoro. Quattro ore sono un pò tantine per i gruppi di continuità predisposti con un autonomia giusto necessaria per lo spegnimento controllato dei server. 
Ma, per le emergenze, mi sono procurato da tempo di un aggeggio che torna utile in queste occasioni. E' un accumulatore caricato da una dinamo a pedali, made in cina ed importato da una nota azienda che vende gadget per corrispondenza a prezzi stratosferici. E' dotato di presa 220 volts (convertiti da una batteria interna tramite inverter incorporato), una presa USB, un uscita con vari livelli di tensione selezionabili ed una torcia a led che per le emergenze più buie è utile. Un cavo adattatore per l'accendisigari permette di collegarla alla presa a 12 volts dell'auto e ricaricare la batteria interna, mentre una piccola presa 15 Volts DC input è da collegare ad una base dove trovano posto i pedali collegati meccanicamente alla dinamo tramite ingranaggi moltiplicatori. Una barra a 5 led indica lo stato di carica della batteria interna quando si genera corrente con la dinamo. E' un aggeggio un pò fragile, che sente la mancanza di qualità dei prodotti che arrivano dall'oriente ma è utile quando si ha la necessità di qualcosa che permetta di erogare energia e nello stesso tempo possa ricaricarsi tenendo allenati i muscoli. Ho provato a ricaricare completamente la batteria interna a mano, solo con l'attività fisica. Dopo 3 ore di pedalate a velocità moderata, sono riuscito ad accendere un solo led su 4 (il primo, il rosso, low battery, non lo contiamo). In pratica, per caricare completamente l'accumulatore, credo occorra pedalare almeno, minimo, per mezza giornata con sicuro beneficio per il fisico, sempre che la stanchezza non intervenga prima.
Alla prossima.

P.S. Chi ha la bici deve pedalare. Ripeto: Chi ha la bici deve pedalare. 

domenica 7 novembre 2010

DIY dinamo - rotore (parte 5)

Piove, governo ladro. Ne approfitto per documentare il progetto di costruzione di una dinamo per la mia mitica bicicletta da escursione. Collaudo terminato per la parte meccanica. Dopo vari ripensamenti, idee, schizzi di progetto dubbi e prove, mi sono deciso. Il dubbio era sul come e dove piazzare i magneti sui raggi della ruota (davanti o dietro?). Ho deciso di fare così, che mi sembra la decisione più razionale. Con una fresa manuale ho tagliato da un foglio di plexyglass trasparente da due millimetri, una corona circolare. Il diametro interno ed esterno dipende fortemente dal numero di magneti che si ha a disposizione. Più magneti, più grande il diametro, stando attenti a non finire troppo a ridosso della valvola di gonfiaggio della ruota, altrimenti poi diventa difficoltoso inserirci la cannuccia. Si passa poi a fissare i magneti degli hard disk. E' importante disporli in modo  equidistante, aiutandosi con i raggi che fanno da riferimento. Io li ho incollati con della colla epossidica bicomponente. Se ne mette un pò sulla plastica e ci si adagia sopra il magnete...24 ore di attesa per cementare il tutto.
Per fissare la corona di plastica ai raggi della ruota, dopo averla centrata e segnato i punti distribuendoli uniformemente sulla circonferenza, si praticano dei fori di diametro adeguato a farci passare delle fascette di plastica. L'esperienza insegna che occorre dare alla corona plastica una forma a "cono", che segua l'inclinazione dei raggi, altrimenti si corre il rischio di spezzarla dopo l'uso su strada (è successo a me dopo un paio di mesi). Si prende allora una pistola ad aria calda e si cerca di ammorbidire la plastica per lasciare che "si adagi" sui raggi senza deformarsi. Attenzione a non scaldare i magneti al neodimio, altrimenti perdono il magnetismo e sono così da buttare. Scaldarla prima di fissare i magneti e solo dopo aver effettuato la foratura.
Da qualche mese sto viaggiando con i magneti installati. Funziona...la corona plastica resiste ed i magneti stanno al loro posto. Ora tocca allo statore...gli esperimenti sono in corso. Lo statore andrà fissato nei due punti del telaio che si vedono in foto. Purtroppo non sono due tubi diritti ma piegati con una doppia curva. Dovrò inventarmi qualcosa per un fissaggio stabile e non definitivo (voglio infatti poter smontare lo statore in caso di necessità o sostituzione). Dovrò inoltre cercare di far passare i magneti il più possibile vicino agli avvolgimenti, per recuperare un pò di potenza. C'è posto per due o tre avvolgimenti, così da aumentare la corrente erogata. Da prove sommarie ho misurato una tensione continua di picco da 7 volts (1 solo piccolo avvolgimento), anche se credo di poter raggiungere tranquillamente i 12 volts da stabilizzare poi a 5V. A vuoto la ruota gira senza difficoltà. Con un carico alimentato invece, si sentono dei colpetti in corrispondenza dell passaggio avvolgimento-magnete, più accentuato se si usano magneti diversi tra loro. E' importante per attenuare le vibrazioni usare magneti identici. Occorre dire inoltre che la magnetizzazione di questi magneti è Nord Sud su una sola faccia (mi si passi il termine), per cui la tensione sull'avvolgimento subirà l'effetto della conservazione di energia tipica delle bobine sottoposte ad induzione alternata del campo magnetico. Servirà un buon circuito di stabilizzazione se si vuole alimentare palmari, ricevitori GPS o altri apparecchi digitali. La sperimentazione prosegue. Alla prossima. 

P.S. L'anchilosauro è un vecchio reumatico. Ripeto: L'anchilosauro è un vecchio reumatico.

sabato 17 aprile 2010

DIY dinamo - demo rotor (parte 3)

Un orrore del genere non merita nemmeno di essere mostrato, ma in pieno spirito di ricerca e sviluppo, consapevole che anche gli insuccessi vanno documentati per onorare gli sforzi compiuti ed apprendere come raggiungere gli obiettivi, credo che meriti un posticino nel web anche l'accrocchio mostrato in figura. Lo scopo originario (comunque non abbandonato) era quello di creare uno strumento di misura per ottimizzare i collegamenti degli avvolgimenti e verificare le variazioni di rendimento della dinamo auto-costruita al variare della disposizione dei magneti, delle bobine, della distanza magnete-bobina, ecc... in modo da crearmi delle tabelle su cui basare i futuri sviluppi di generatori auto-costruiti.
Mi sono scontrato da subito con la mancanza di attrezzature e macchinari adatti a lavori di "precisione", magari per i metalli. Optando per il legname, preso davvero da scarti e pezzi in multistrato e compensato, ho dovuto pensare a come fissare i cuscinetti (recuperati da floppy 5 1/4), gli ingranaggi di plastica ed i perni (recuperati da una stampante laser), le viti, i dadi ecc... Il "lavoro" non è finito, è puramente in via sperimentale e non escludo modifiche alla struttura portante...ci sto pensando per cui lo sviluppo ha subito una battuta di arresto. Sto pensando a dove recuperare un ingranaggio demoltiplicato già fatto, su cui fissare la base per i magneti. Per lo statore ho già delle mini bobine, provenienti dal lettore 5 1/4 fatto a pezzi ma finchè il rotore non è a posto, inutile procedere. Stavo anche pensando di fissare il rotore su un trapano, semplificandomi la vita, ma mi sono intestardito a produrre un generatore manuale portatile a manovella e difficilmente cambierò idea (non so perchè ma è così e non demordo). Quindi, in attesa che il genio creativo che dorme da anni dentro di me si risvegli (per la prima volta...speriamo), godiamoci gli occhi con le immagini pubblicate per farci venire in mente qualcosa di utile. Ciao ed alla prossima. 

P.S. Una piccola palla di creta non è cretina. Ripeto: Una piccola palla di creta non è cretina.

sabato 12 dicembre 2009

DIY dinamo - magneti ed hard disk (parte 2)


Nei ritagli di tempo, procedo con la raccolta del materiale per l'auto costruzione di una dinamo. Recentemente sono entrato in possesso di alcuni hard disk avuti in dono da un collega che ha deciso di disfarsene. Tempo neanche mezz'ora e mi sono messo di buona lena a disassemblarli per recuperare i magneti al neodimio dal loro interno. Fortunatamente, ne ho recuperati 4 coppie di uguali, 8 in tutto. I magneti degli hard disk si prestano bene per la costruzione di un generatore a magneti permanenti, dato che sono caratterizzati da un campo magnetico molto forte (attenzione a non pizzicarsi le dita, possono essere pericolosi se maneggiati senza cautele). Sono composti da una specie di terra compressa rivestiti da un sottile strato metallico. Per non rovinarli, è meglio non farli cozzare fra loro, altrimenti si possono frantumare o scheggiare. Per separarli dai loro supporti basta prima separare le due metà, tenute a distanza da due distanziatori metallici, facendo leva con le dita (occorre applicare una certa forza e stare attenti). I magneti, a volte, sono solo incollati alla piastra metallica con un blando adesivo, la forza magnetica fa il resto. Se si è fortunati, si riesce a farli slittare e toglierli. Se non si riesce a farli slittare di lato, si può procedere con il metodo meccanico. Si fissa la piastra metallica ad una morsa da banco e con una tenaglia dai manici lunghi (per far meglio leva) si piega la base in modo che i magneti, restando piatti, si sollevino quel tanto che basta per infilare una leva e farli saltare via. Se il produttore ha applicato un abbondante strato di adesivo, è facile spezzarli. Quelli che ho recuperato io provengono da dei vecchi maxtor IDE, abbastanza diffusi e di facile reperibilità. Ora devo trovare una base su cui fissarli stabilmente. Pensavo di affogarli nella resina, magari mescolata con della limatura di ferro per migliorare la diffusione del campo magnetico. La loro forma a "banana" ben si presta per disporli in cerchio. Occorre poi trovare dei cuscinetti ed un perno per far ruotare i magneti sullo statore alla minima distanza possibile, senza vibrazioni, avendo cura di bilanciare il tutto.... non so ancora come farò ma sicuramente mi verrà in mente qualcosa. I cuscinetti possono essere recuperati da dei vecchi lettori floppy, meglio se da 5 1/4 che sono più grandi.
Devo ancora documentarmi sul tipo di collegamento delle bobine...trifase a stella o triangolo oppure un unico avvolgimento composto da bobine in serie? Credo che ci sia differenza fra corrente e tensione erogata fra le varie configurazioni possibili, il che impone di scegliere la sezione del filo usato per gli avvolgimenti.
Per i diodi di raddrizzamento, nessun problema, si possono usare quelli di potenza (ultra fast) recuperati dagli alimentatori switching dei PC. Si trovano nello stadio finale verso il gruppo di fili rossi,gialli e neri dell'uscita e sono riconoscibili dal simbolo stampigliato sul loro contenitore (in genere due diodi col catodo in comune). Bene, metto da parte anche questi in attesa mi venga l'ispirazione per la parte meccanica e procedere con gli esperimenti. Lo scopo è produrre una dinamo da bicicletta per alimentare il navigatore GPS, la fanaleria, il cellulare, la fotocamera e per caricare un paio di batterie. Sarà necessario progettare dei regolatori ad hoc. Ho a disposizione 4 regolatori della ST Microelectronics L200C da 2Ampère che proprio oggi ho scovato dentro alcuni caricabatteria conservati in attesa di analisi. Alla prossima

P.S. Fido ha fame. ripeto: Fido ha fame.

domenica 20 settembre 2009

DIY dinamo - materiali statore (parte 1)


Come promesso, un lavoretto con il trapano a colonna ed anche il motore di trascinamento del floppy da 5" 1/4 è messo a nudo. Si possono vedere 8 avvolgimenti in filo smaltato verde disposti a corona. Fanno parte dello statore del motorino su cui gira un magnete fatto a disco (piatto) e progettato in modo da presentare i poli nord sud alternativamente. La disposizione degli avvolgimenti non ci fa venire in mente nulla?? Una bellissima dinamo auto costruita con magneti al neodimio (od un micro eolico). Dato che non credo si possa spremere molta corrente, (osservando la sezione del filo), si può pensare di disporre gli avvolgimenti sul mozzo di una ruota da bicicletta e fissare in qualche modo i magneti sui raggi. Per alimentare fanaleria, navigatore e telecamera dovrebbero essere sufficienti. Praticabile l'idea di ricavare un sistema trifase da raddrizzare con il classico ponte di diodi. Basta aggiungere un avvolgimento e ri-disporli a corona su una superficie più ampia. Il guaio è che ho due lettori e resterei con 7 avvolgimenti. Si può pensare allora di disporli a coppie (per aumentare la corrente erogabile) con un sistema monofase in doppia serie per far sì che i magneti passando in sincronia opportunamente predisposta, lavorino in modo da ottenere in uscita un onda di tensione da livellare con i classici condensatori. Quale sia la soluzione più vantaggiosa non lo so, devo ancora documentarmi, ma la strada è percorribile. Si sfruttano gli avvolgimenti già predisposti, così non occorre impazzire ad auto-costruirseli. Una piccola nota per i magneti al neodimio. Se ne trovano (in coppia) negli hard disk, dentro la meccanica della testina. I magneti al neodimio, detti anche alle "terre rare", hanno un forte campo magnetico. Sono anche fragilissimi. Apparentemente sembrano di metallo, ma quello che si vede è solo un sottilissimo strato "cromato". La vera consistenza è "terrosa", si sbriciola e si spezza facilmente, come una ceramica molto porosa. Attenzione a maneggiarli!! Se si prova a farli "scontrare" è facile che vadano in briciole.. Occhio, perché se vi resta un dito o un lembo di pelle fra due magneti, mega pizzico assicurato...fa un male cane!. Alla prossima.

P.S. L'orbita di Plutone non è l'occhio di un grande cane. Ripeto: L'orbita di Plutone non è l'occhio di un grande cane.