Un generatore per bicicletta è un dispositivo che genera energia elettrica pedalando e la utilizza per far funzionare le luci o altri accessori della bicicletta. I generatori di biciclette si dividono in quattro tipi a seconda delle loro caratteristiche di progettazione. Il progetto più rudimentale è la dinamo a mozzo. Un’unità più seria è l’alternatore per bicicletta senza contatto. Parleremo in seguito di ciascuna varietà.
Non è necessaria una conoscenza della meccanica per capire che la quantità di corrente erogata, e quindi la tensione, è direttamente correlata alla velocità di rotazione dei pedali. Questa regola si applica a tutti i tipi di alternatori per biciclette. L’unità genera una corrente alternata che scorre in una forma d’onda che può essere stabilizzata inserendo un ponte raddrizzatore. Quest’ultimo può essere costituito da una lampada a diodi saldata insieme o da componenti speciali (ad esempio un raddrizzatore a 2 periodi).
Cos’è un alternatore per biciclette
Potersi collegare almeno a una piccola quantità di elettricità è un grande vantaggio per i ciclisti. Soprattutto per chi preferisce percorrere lunghe distanze in bicicletta. Accendere le luci, caricare il telefono o il navigatore satellitare: tutto questo non può avvenire senza elettricità. Naturalmente è possibile imballare batterie e accumulatori di energia, ma questo non è sempre pratico o conveniente. La soluzione potrebbe essere un generatore per bicicletta, un dispositivo compatto che produce corrente alternata mentre si pedala.
Cosa fa
Immaginate: potete andare in bicicletta di notte e il faro della vostra bici illumina a sufficienza la strada. Non consuma la batteria o l’energia di accumulo autonoma: l’emissione della luce dipende da come si pedala. Comodo, vero?
Un generatore per biciclette è una soluzione pratica per chi esce spesso di notte. Per tenere accese le luci della bicicletta, un generatore di corrente è indispensabile. Ricarica anche il telefono, il navigatore satellitare, l’altoparlante e altri gadget in movimento.
Diversi tipi di generatori di biciclette
Come abbiamo già detto, i generatori di biciclette si dividono in 4 categorie:
- Generatori a spina. Si tratta essenzialmente di un normale mozzo di bicicletta modificato magneticamente. Il suo meccanismo d’azione si riduce alla formazione di correnti parassite. L’energia in uscita è adatta al funzionamento di vari dispositivi e accessori per biciclette. L’aspetto positivo della dinamo da mozzo è che la corrente risultante viene trasmessa direttamente al faro della bicicletta. Si tratta di un piccolo dispositivo che si attacca direttamente al mozzo e non alla ruota, eliminando così la possibilità di generare ulteriore attrito. Il lato negativo è che un VeloGenerator di questo tipo ha un effetto trascurabile sulla velocità della bicicletta e la rende leggermente più pesante. Quando i pedali ruotano, la corrente scorre in modo ondulatorio, accelerando e decelerando, quindi è necessario uno stabilizzatore sull’alternatore del mozzo. È costituito da diversi componenti: un’armatura che si avvolge intorno all’asse, un magnete ad anello che si attacca al mozzo e due fili con terminali.
- Bottiglia. I dispositivi prendono questo nome a causa di alcune proprietà di una bottiglia. Il dispositivo è montato su una ruota. I generatori di bottiglie sono poco costosi e non incidono sul peso della bicicletta.Allo stesso tempo, questi dispositivi non funzionano bene in caso di pioggia e il loro funzionamento è accompagnato da un rumore specifico. Gli alternatori a bottiglia sono adatti a brevi tragitti con tempo sereno.
- Senza contatto. I dispositivi di questo tipo sono i più costosi. Il prezzo elevato è dovuto alla quasi totale assenza di difetti. Il principio di funzionamento dei generatori di cicli senza contatto consiste nell’immagazzinare energia dalla rotazione delle ruote attraverso un campo magnetico. Il dispositivo viene posizionato in prossimità della ruota su cui è montata la dinamo al mozzo: in questo modo si eliminano praticamente attrito e resistenza. Questi dispositivi sono caratterizzati da un peso ridotto e dalla capacità di immagazzinare energia per far funzionare i fari a veicolo fermo. Per quanto riguarda gli svantaggi, il prezzo elevato è probabilmente l’unico svantaggio possibile.
Date le caratteristiche di ogni dispositivo di generazione di energia, è possibile scegliere quello più adatto in base alle specifiche di guida e alle preferenze personali. È possibile acquistare un generatore per la bicicletta in un negozio, oppure, se si dispone dei componenti e degli strumenti necessari, si può provare a costruirne uno da soli.
Come realizzare un generatore di biciclette a casa
motore passo-passo
La base dovrebbe essere un motore passo-passo. Deve avere le seguenti caratteristiche per poter fornire energia sufficiente al sistema di illuminazione della bicicletta:
- corrente nominale – 2,4 A;
- resistenza – 1,2 Ohm;
- Tensione di uscita: 2,88 V.
L’unità deve essere montata immediatamente accanto alla ruota posteriore. Per garantire la trasmissione della rotazione dalla ruota al volano (ruota gommata), è necessario un anello di trasferimento. È meglio avere tutti i materiali e gli strumenti necessari pronti in anticipo, in modo da poter procedere alla costruzione di un dispositivo utile per il ciclismo.
Materiali e strumenti
Per costruire un generatore di biciclette, sono necessari
- una striscia di plastica flessibile (utilizzata per costruire il volano);
- Raddrizzatore tipo 4 LED (ad es. 1N400) – 4 coppie
- regolatore di tensione di linea (stabilizzatore CA);
- resistenza da un watt (Cf-100)
- Resistenza 1206 per 802 ohm;
- Resistenza a diodo da 0,25 watt
- diodo da un solo watt;
- cablaggio;
- Condensatore da 1 uF;
- Capacità del generatore (va bene una normale scatola di plastica).
Potrebbe essere necessario anche un piatto per creare un po’ di spazio in più per il fissaggio (non obbligatorio).
Per quanto riguarda gli strumenti, un semplice kit è costituito dai seguenti articoli:
- una pistola per colla con sigillante adesivo;
- pinze;
- saldatrice con i materiali di consumo necessari;
- un coltello multiuso affilato.
Ora che tutto l’occorrente è stato assemblato, potete mettervi al lavoro.
Istruzioni
Per non ripetere più volte lo stesso lavoro, è necessario utilizzare un algoritmo di azioni già preparato che eviti gli errori più comuni.
Si dovrebbe iniziare con la realizzazione dell’anello di trasmissione. La corrente generata deve passare dalla ruota al volantino del motore attraverso uno speciale giunto, di cui fa parte l’anello di trasmissione. Per realizzarlo, si attorciglia una striscia di plastica in un anello, si saldano le estremità e si fanno dei piccoli fori sui lati per inserirli sotto i raggi. Preferibilmente, la profondità non deve superare ¼ dello spessore del nastro ritorto. Posizionare l’anello di trasferimento sui raggi, quindi fissarlo con l’adesivo sigillante.
L’ulteriore procedura consiste nella realizzazione del generatore stesso. La sequenza:
- Saldare i diodi tipo 1N4004 tra loro fino a metterli in parallelo.
- Il condensatore si trova al centro delle estremità “+” e “-” del circuito.
- Collegare il resistore e lo stabilizzatore alla struttura risultante.
- Collegare un LED da un watt con una resistenza al circuito dei fari.
- Collegare il proiettore ai condensatori con i fili.
- Collegare l’alternatore al circuito elettrico.
Per maggiore comodità, è possibile installare un interruttore aggiuntivo tra i condensatori. Si tratta di aprire e chiudere il circuito, che consente al ciclista di spegnere la lampada frontale durante la pedalata.
Non resta che fissare il circuito alla bicicletta e fissare i cavi con fascette in modo che non interferiscano con la pedalata. La fase finale consiste nella verifica dell’operazione. Il volantino deve muoversi in sincronia con la ruota posteriore. Se tutto è stato eseguito correttamente, il proiettore si accende quando si girano i pedali. Lo sfarfallio del proiettore a bassa velocità è normale.
Conclusione
È possibile realizzare da soli un generatore di biciclette, se si hanno a disposizione i componenti e gli strumenti necessari. Realizzare una dinamo è molto più semplice che costruire un generatore senza contatto, ma richiede più componenti e molto più tempo. Un alternatore sulla bicicletta permette di guidare senza problemi al buio.
