रोवन के पोर्टेबल पेडल पावर जनरेटर से
संभावना है कि आप पैडल पावर से कम से कम इसके सबसे पारंपरिक रूप से परिचित होंगे: साइकिल चलाना! CCAT में पैडल चलाने से ऊर्जा बनाने का विचार जिसे काम में बदला जा सकता है, पारंपरिक रूप से परे विस्तारित किया गया है। साइकिल चलाने से कोई व्यक्ति टेलीविज़न, लैपटॉप, वॉशिंग मशीन, ड्रिल प्रेस चला सकता है... विकल्प केवल आपकी कल्पना तक ही सीमित हैं।
इस पृष्ठ का उद्देश्य साइकिल चालित जनरेटर बनाने के लिए "कैसे करें" गाइड प्रदान करना है । पहले दो चरण उन लोगों के लिए भी उपयोगी होंगे जो एक यांत्रिक पेडल संचालित उपकरण बनाना चाहते हैं , क्योंकि घटक मूल रूप से कुछ मामूली अंतरों के साथ समान हैं जिन्हें प्रत्येक मामले में निर्दिष्ट किया जाएगा।
बेशक, सहायता के लिए निवासी पेडल पावर विशेषज्ञ बार्ट ऑरलैंडो से पूछना कोई नुकसान नहीं है । आपके प्रोजेक्ट के लिए संदर्भ के रूप में, CCAT उन उपकरणों की एक सूची रखता है जिन पर छात्रों ने काम किया है।
अंतर्वस्तु
अवयव
विद्युत DIY पेडल-संचालित उपकरण बनाने के लिए आवश्यक घटक इस प्रकार हैं:
चरण 1: साइकिल
साइकिल पेडल पावर डिवाइस में पहला तत्व है। लगभग कोई भी साइकिल इस्तेमाल करने योग्य है, जिसमें मल्टी-स्पीड साइकिल, माउंटेन बाइक, यहां तक कि एक व्यायाम बाइक (जैसे कि CCAT पेडल इलेक्ट्रिक ब्लेंडर में इस्तेमाल की जाने वाली ) शामिल है! यहाँ स्पष्ट रूप से महत्वपूर्ण विशेषताएँ हैं कि किसी के हाथ या पैर एक क्रैंक को घुमाते हैं जो एक गियर से जुड़ा होता है जिससे पहिया घूमता है।
अचल
रोवन के पोर्टेबल पेडल पावर जनरेटर जैसी मानक साइकिल के साथ पेडल-संचालित डिवाइस को डिज़ाइन करने के अपने फायदे हैं। इसके लिए व्यायाम बाइक का उपयोग करने की तुलना में अधिक काम की आवश्यकता होती है, क्योंकि व्यायाम साइकिल को स्थिर रहने के लिए डिज़ाइन किया गया है। साइकिलें बहुत सस्ती हो सकती हैं (अर्काटा, सीए में एक बेहतरीन स्थानीय संसाधन द बाइक लाइब्रेरी है , जहाँ व्यावहारिक रूप से बिना किसी शुल्क के बाइक किराए पर ली जा सकती हैं!) डिवाइस को चलाने के लिए बाइक का उपयोग करने से आपके ऊर्जा बिल में बचत होती है और आपकी बाइक को दूसरा उद्देश्य मिलता है।
पैडल से चलने वाले उपकरण को डिजाइन करते समय सबसे बड़ी चुनौती साइकिल की स्थिरता है। आगे के टायर को हिलने से रोकना चाहिए। या तो इसे हटा दें और फ्रेम को सिंडर ब्लॉक के बीच रखकर स्थिर करें, या फिर एक उपयुक्त टायर ब्रेस का उपयोग करें। पिछला टायर ऊंचा होना चाहिए ताकि यह स्वतंत्र रूप से घूम सके। इसके लिए सबसे अच्छा समाधान वाटरपॉड टूर डी वोल्ट्स में इस्तेमाल किए गए साइकिल ट्रेनर स्टैंड जैसा लगता है। इसके लिए टायरों को हटाने और बाइक में कोई स्थायी बदलाव करने की आवश्यकता नहीं होगी, जिससे बाइक उपयोग करने योग्य बनी रहेगी। एक और अधिक श्रम-गहन विकल्प 2x4 बीम और प्लाईवुड का उपयोग करके टायर को लटकाने के लिए एक ऊंचा मंच बनाना है। सावधान रहें कि बाइक ठोस और स्थिर हो।
एक बार साइकिल को स्थिर करने के लिए ठीक से सेटअप हो जाने के बाद, पैडल की गति को फ्लाईव्हील से नियंत्रित किया जाना चाहिए। मूल रूप से, फ्लाईव्हील एक भारी घूर्णन डिस्क है जिसका उपयोग गति को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। फ्लाईव्हील गति में परिवर्तन का प्रतिरोध करता है जो जनरेटर शाफ्ट के रोटेशन को स्थिर करने में मदद करता है क्योंकि असमान टॉर्क साइकिल से आता है। फ्लाईव्हील के बारे में अधिक गहन व्याख्या के लिए, जिसमें डिज़ाइन विशेषता भी शामिल है, यहाँ क्लिक करें । यदि आप बाइक को अस्थायी रूप से अनुपयोगी बनाने के बारे में परवाह नहीं करते हैं, तो आप पिछले पहिये के चारों ओर टायर और ट्यूब को हटा सकते हैं और जनरेटर से जुड़ी पुली तक एक बेल्ट चला सकते हैं (एक सामान्य 10-स्पीड बाइक पर एक आकार बी वी-बेल्ट को 2.5î पुली के साथ काम करना चाहिए)।
व्यायाम
पेडल पावर MEOW में इस्तेमाल की गई एक्सरसाइज साइकिल एक बेहतरीन विकल्प है। इसे स्थिर रहने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इसलिए यह पहले से ही स्थिर होनी चाहिए। साथ ही, साइकिल में कई आवश्यक अतिरिक्त चीजों की ज़रूरत नहीं होती है। कई मामलों में, बाइक के घूमने वाले पहिये के चारों ओर पहले से ही एक फ्लाईव्हील होता है। अधिमानतः एक चैनल के साथ सामने की ओर लगे फ्लाईव्हील का उपयोग एक फैन बेल्ट को समायोजित करने के लिए किया जाता है। बाइक गियरिंग जो प्रभावी साबित हुई है, वह व्यायाम बाइक पर 52-दांतों वाली चेन रिंग के साथ है जो चेन द्वारा फ्लाईव्हील से जुड़ी हुई है, जिसमें 16 दांतों वाला फ्रीव्हील है। फ्लाईव्हील का व्यास जो प्रभावी साबित हुआ है, वह एक ठोस धातु फ्लाईव्हील के साथ है जिसका व्यास 15.5" है।
चरण 2: बेल्ट और पुली
साइकिल के घूमने वाले पहिये (या फ्लाईव्हील) को पुली के माध्यम से जनरेटर से जोड़ने के लिए बेल्ट की आवश्यकता होती है। आपके विन्यास के आधार पर, बेल्ट को ठीक से फिट करने के लिए कुछ मशीन का काम आवश्यक हो सकता है। एक बार पहिया तैयार हो जाने के बाद, बेल्ट को पहिये के खांचे के साथ चलाएं और इसे जनरेटर से जुड़ी पुली से कनेक्ट करें (बेल्ट में कोई ढीलापन न होने दें)। बेल्ट और पुली के उपयोग का एक उदाहरण समोआ हॉस्टल पेन इन द एक्सल पर पाया जा सकता है ।
पुली बाइक के पहिये की तरह काम करती है। बेल्ट इसे जनरेटर से जोड़ती है। इससे बाइक पर किए गए काम को जनरेटर में बदला जा सकता है। बेल्ट और पुली छह सरल मशीनों में से एक हैं, जिनका इस्तेमाल आमतौर पर सभी तरह की यांत्रिक परियोजनाओं के लिए किया जाता है।
पेडल पावर डिवाइस पर आवश्यक पुली के प्रकार को इस आधार पर विभाजित किया जाता है कि पेडल-पावर डिवाइस मोटर डिवाइस की जगह लेती है (जैसा कि CCAT पेडल वॉशिंग मशीन के मामले में है), या पेडल पावर डिवाइस बिजली उत्पन्न करती है (जैसा कि CCAT पेडल संचालित टीवी में होता है)। मोटर-रिप्लेस करने वाले डिवाइस आमतौर पर शाफ्ट-माउंटेड ड्राइव पुली का उपयोग करते हैं। जनरेटर पुली को 3-4" व्यास में अनुशंसित किया जाता है। पुली को घुमाने के लिए आवश्यक प्रयास को आसान बनाने के लिए पुली के व्यास को बदला जा सकता है, इसके लिए पुली का व्यास बड़ा करके लगाया जा सकता है। हालाँकि बिजली पैदा करने वाले उपकरणों के लिए पुली एक फैन बेल्ट का उपयोग करती है।
फ़ैन बेल्ट
फैन बेल्ट, जैसे कि CCAT पेडल टीवी और वीसीआर में इस्तेमाल किया जाता है, फ्लाईव्हील, जनरेटर व्हील और प्रत्येक व्हील के बीच की दूरी को कवर करने के लिए पर्याप्त बड़ा होना चाहिए। वी-बेल्ट आपके पेडलिंग प्रयास का ~20% घर्षण के कारण बर्बाद कर देते हैं। टूथ बेल्ट ~95% कुशल हैं।
लीवर आर्म्स और अण्डाकार स्प्रोकेट पहिए
पेनी-फार्थिंग साइकिलों से प्रेरित क्रैंकसेट्स पर उपयोग के लिए 2 लीवर आर्म सिस्टमक्रैंकसेट पर लीवर आर्म्स, जैसे कि फ्लॉक हाउस हैंडकार जेनरेटर पर इस्तेमाल किया जाता है , बिजली उत्पादन को 50% से अधिक बढ़ा सकता है। ऐसी ही एक प्रणाली मौरिस होउब्रैकन द्वारा डिजाइन की गई है ।
चेन ड्राइव पर स्प्रोकेट व्हील लगाकर एक समान उद्देश्य प्राप्त किया जा सकता है जो गोल के बजाय अण्डाकार होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि साइकिल के पैडल से जुड़ा स्प्रोकेट अण्डाकार है, जिसका प्रमुख अक्ष पैडल क्रैंक की धुरी के लंबवत है, और पैडल की धुरी दीर्घवृत्त के केंद्र से होकर गुजरती है, तो प्रभावी रूप से ड्राइव का गियर अनुपात पैडल के घूमने के साथ बदलता रहता है। जब सवार का पैर नीचे की ओर चल रहा होता है, तो उच्चतम गति प्राप्त करने के लिए गियर अनुपात सबसे अधिक होता है। जब सवार के पैर थोड़े बल के साथ क्षैतिज रूप से आगे बढ़ रहे होते हैं, तो गियर अनुपात सबसे कम होता है, जिससे सबसे अच्छा यांत्रिक लाभ मिलता है, और पैर इस संरेखण से जितनी जल्दी हो सके आगे निकल जाते हैं।
चरण 3: जनरेटर
इनमें से प्रत्येक विन्यास में डिज़ाइन पैरामीटर का एक अलग सेट है, लेकिन उनका उद्देश्य एक समान है: एक जनरेटर को घूर्णन बेल्ट के रूप में यांत्रिक ऊर्जा प्रदान करना, जो फिर विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करेगा।
कोई कह सकता है कि जनरेटर ही वह जगह है जहाँ जादू होता है। जनरेटर चुम्बकों को घुमाने के लिए एक घूमने वाली गति (हमारे मामले में, साइकिल चलाने से उत्पन्न) का उपयोग करता है, जिससे विद्युत चुम्बकीय धारा उत्पन्न होती है। इस धारा का उपयोग कई तरीकों से किया जा सकता है, लेकिन धारा का बेतरतीब ढंग से उपयोग करने से आपके विद्युत या इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के काम न करने या नष्ट होने की संभावना सबसे अधिक होगी। आप यहाँ जनरेटर के बारे में जान सकते हैं ।
इस गाइड के मामले में, आपको बस सही जनरेटर चुनने की परवाह है। आम तौर पर, इस काम के लिए सबसे अच्छा जनरेटर एक स्थायी चुंबक डीसी मोटर है जो 600 आरपीएम पर 24 वोल्ट का उत्पादन करता है (मोटर एक जनरेटर के रूप में काम करता है जब तक डायोड और फ्यूज को श्रृंखला में रखा जाता है, जिसका अर्थ है कि विद्युत इंजीनियरिंग शब्दों में जनरेटर और बैटरी के बीच एक पंक्ति में)।
इसके अलावा 24 वोल्ट डीसी जनरेटर जो प्रभावी साबित हुए हैं वे स्थायी चुंबक जनरेटर हैं जो 1800 रोटेशन प्रति मिनट (आरपीएम) पर रेट किए गए हैं, और आउटपुट के 1/3 हॉर्स पावर की क्षमता है। वोल्टेज आउटपुट आरपीएम के सीधे आनुपातिक है और इस प्रणाली की क्षमता जनरेटर को 900 आरपीएम पर घुमाने की है। इससे 12 वोल्ट का आउटपुट मिलेगा।
कार अल्टरनेटर का इस्तेमाल न करें। उन्हें बहुत तेज़ घूमना पड़ता है (3000-10,000 आरपीएम) और आपके पैडलिंग प्रयास का 1/3 हिस्सा इलेक्ट्रोमैग्नेट को पावर देने के लिए इस्तेमाल होता है, बजाय स्थायी चुंबकों का इस्तेमाल करने के जो बिना बिजली के चलते हैं।
आप लगभग वहाँ पहुँच चुके हैं! अब सारा काम बिजली का होगा। अब बैटरी को जनरेटर से जोड़ने का समय है (बीच में कुछ चीज़ें जोड़कर)।
तारों
10 गेज तांबे के तार। ठोस तांबे के तार का उपयोग न करें। तांबे के तार की सतह के साथ बिजली प्रवाहित होती है। जितना अधिक सतह क्षेत्र, उतना कम प्रतिरोध (बिजली के ताप में रूपांतरण के कारण ऊर्जा हानि)। जितने अधिक तांबे के तार होंगे, उतना बेहतर होगा।
चरण 4: डायोड
क्या आप कभी ऐसी लाइन से गुज़रे हैं जहाँ लोगों को सिर्फ़ एक दिशा में जाने के लिए टर्नस्टाइल का इस्तेमाल किया जाता था, जैसे सबवे स्टेशन या मनोरंजन पार्क में? डायोड करंट के लिए मूलतः उसी तरह काम करता है। एक तरफ़ा बिजली का वाल्व जो या तो सकारात्मक या नकारात्मक वायरिंग पर लगाया जाता है। 25 एम्पियर और कम से कम 35 वोल्ट पर रेट किया जाना चाहिए। चूँकि मोटर एक दो-तरफ़ा डिवाइस है, इसलिए करंट को वापस उसी तरह जाने से रोकने के लिए कुछ होना चाहिए, जिससे मोटर एक मोटर की तरह काम करे न कि एक जनरेटर की तरह (एक मोटर एक जनरेटर के विपरीत काम करता है क्योंकि यह करंट लेता है और इसे यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है)।
आप रेडियोशैक से लगभग एक डॉलर में डायोड खरीद सकते हैं। डायोड जनरेटर और बैटरी के बीच जाएगा, और इसके और बैटरी के बीच केवल फ्यूज होगा। हालाँकि, डायोड में पॉजिटिव और नेगेटिव दोनों टर्मिनल होते हैं। सुनिश्चित करें कि आप पॉजिटिव को पॉजिटिव से और नेगेटिव को नेगेटिव से कनेक्ट करें अन्यथा डिवाइस काम नहीं करेगा। अपने डायोड की पैकेजिंग को देखें कि कौन सा टर्मिनल कौन सा है, और यदि आपको अभी भी परेशानी हो रही है, तो अपने अनुकूल रेडियोशैक, या अन्य इलेक्ट्रॉनिक स्टोर, ग्राहक सेवा प्रतिनिधि से पूछें।
चरण 5: फ़्यूज़
फ़्यूज़ की अवधारणा आम तौर पर अच्छी तरह से समझी जाती है। यदि विद्युत प्रणाली में उछाल आता है जिससे फ़्यूज़ से बहुत अधिक करंट गुज़रता है, तो यह फट जाता है, जिससे सर्किट में एक गैप बन जाता है (जिसे ओपन सर्किट के रूप में जाना जाता है) यह गैप करंट को अपने पथ पर आगे बढ़ने से रोकता है। हाँ, यह डिवाइस को काम करने से रोकता है। यह डिवाइस को बहुत अधिक करंट से नष्ट होने से भी बचाता है। फ़्यूज़ की कीमत पर, आपका डिवाइस फिर से ज़िंदा हो सकता है!
फ्यूज 25 एम्पियर का होना चाहिए, और इसे बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल और डायोड के पॉजिटिव टर्मिनल के बीच जोड़ा जाना चाहिए।
फ़्यूज़ का उपयोग करने वाले साइकिल जनरेटर के उदाहरण के लिए वॉटरपॉड साइकिल ऊर्जा जनरेटर पर जाएँ
विद्युत् दाब नियामक
जब बैटरी पूरी तरह चार्ज हो जाती है तो वोल्टेज रेगुलेटर बैटरी को होने वाले नुकसान से बचाने के लिए करंट के प्रवाह की मात्रा को सीमित कर देता है।
एम्पीयर, वोल्टेज और आरपीएम मीटर
व्यायाम बाइक से जुड़ा हुआ.
चरण 6: लीड-एसिड बैटरी
बैटरी आपके द्वारा बनाई गई ऊर्जा को संग्रहीत करती है, और इसे स्थिर तरीके से छोड़ती है, चाहे आपने बैटरी जिस भी वोल्टेज और करंट के लिए खरीदी हो। इसका मतलब है कि आपको अपनी बैटरी को अपने डिवाइस की ज़रूरतों के हिसाब से चुनना होगा। सही मिलान पाने के लिए आप समानांतर में कई बैटरियों का इस्तेमाल कर सकते हैं (ये सभी एक ही डिवाइस से अगल-बगल जुड़ी हुई हैं, हमारे मामले में एक जनरेटर)। फिर से, मैं आपको अपने विशिष्ट सेटअप के बारे में सलाह के लिए किसी इलेक्ट्रॉनिक्स विक्रेता से पूछने की सलाह देता हूँ। एक बार जब आप अपनी बैटरी के मापदंडों को समझ लेते हैं, तो आपको बस जनरेटर-डायोड-फ़्यूज़ से पॉजिटिव टर्मिनल को बैटरी के पॉजिटिव टर्मिनल से और नेगेटिव टर्मिनल को नेगेटिव टर्मिनल से जोड़ना होता है।
12 वोल्ट की डीप साइकिल बैटरी को पैडल पावर से अतिरिक्त चार्ज मिल सकता है, लेकिन बैटरी या इन्वर्टर द्वारा संचालित विद्युत उपकरण के लोड से मेल खाने के लिए पैडल पावर का उपयोग करना बेहतर है। छोटी फ्लैश लाइट या सेल फोन की बैटरी चार्ज करना अभी भी बेहतर है। बैटरी का उपयोग बिल्कुल न करना सबसे अच्छा है, जैसा कि पैडल संचालित इलेक्ट्रिक ब्लेंडर के फूलदान में होता है।
एक कदम और बाकी है...
चरण 7: इन्वर्टर
इन्वर्टर आपके डायरेक्ट करंट (जो जनरेटर से निकलता है) को अल्टरनेटिंग करंट (जो आपके वॉल सॉकेट से निकलता है) में बदल देता है। यह 12 वोल्ट डीसी को 110 एसी में बदल देता है। आपके अल्टरनेटर में आपके डिवाइस से आसानी से जुड़ने के लिए 3-प्रोंग प्लग होना चाहिए। बस डिवाइस के प्लग को अल्टरनेटर सॉकेट से कनेक्ट करें और अल्टरनेटर बैटरी के पॉजिटिव और नेगेटिव टर्मिनल से जुड़ जाता है। हमेशा की तरह, पॉजिटिव को पॉजिटिव से और नेगेटिव को नेगेटिव से जोड़ना सुनिश्चित करें।
इन्वर्टर को संभावित पीक इलेक्ट्रिकल लोड को संभालने में सक्षम होना चाहिए। लोड निर्धारित करने के लिए, उपकरणों के पीछे वाट की आवश्यकता को देखें। इस गणना का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाना चाहिए कि इन्वर्टर इलेक्ट्रिकल लोड को संभाल सकता है। अधिकांश इन्वर्टर इलेक्ट्रिकल लोड के तहत अपनी दक्षता में भिन्न होते हैं, जिससे मूल 12 वोल्ट डीसी करंट का 60% -90% 110 वोल्ट एसी में स्थानांतरित किया जा सकता है।
बस! अब आप बढ़िया कसरत करते हुए बिजली पैदा करने के लिए तैयार हैं! रनिंग लैंप जैसे गैर-इलेक्ट्रॉनिक विद्युत उपकरणों के लिए बिजली पैदा करते समय इन्वर्टर की ज़रूरत नहीं होती। एक लंबी और कठिन प्रक्रिया के बाद, अब आखिरकार इसका परीक्षण करने का समय आ गया है।
चरण 8: एक सरल मशीन
यह हिस्सा आपके प्रोजेक्ट के आधार पर अलग-अलग होगा, लेकिन विचार यह है कि तंत्र को चालू करने के लिए एक या अधिक बेल्ट और पुली का उपयोग किया जाए जो अन्यथा विद्युत शक्ति से चालू होता है। मैथ्यू रोड्स द्वारा आरेख में , एक बेल्ट सीधे मोटर से जुड़ी होती है जो वॉशिंग मशीन को घुमाती है। यह सबसे सरल विन्यास है। सरल मशीनों के बारे में जानने के लिए यहाँ क्लिक करें ।
उदाहरण
भागों के लिए लिंक
- साइकिल संसाधन:
- आर्काटा, CA में बाइक लाइब्रेरी में आप $20 में 6 महीने के लिए बाइक किराए पर ले सकते हैं। और 6 महीने के भीतर अपनी बाइक वापस करने पर आपको अपने पैसे वापस मिल जाएँगे!
- साइंसशेयरवेयर के पास एक स्थिर बाइक से निर्मित डीसी वोल्टेज का एक उदाहरण है।
- बाइक स्टैण्ड / ट्रेनर:
- कन्वर्जेंस टेक विशेष रूप से पेडल पावर करंट उत्पन्न करने के उद्देश्य से एक उत्कृष्ट स्टैंड बनाता है। कंपनी निर्देश बेचती है और आसान खरीद के लिए भागों की सूची प्रदान करती है। अधिकांश कठिन काम आपके लिए किया जाता है!
- जनरेटर:
- इस जावा एप्लेट को देखें जो दिखाता है कि विद्युत जनरेटर कैसे काम करते हैं!
- थॉमस रजिस्टर डायरेक्टरी में जनरेटर विक्रेताओं की सूची है।
- डायोड:
- डायोड क्या करता है इसके बारे में यहाँ अधिक जानें
- बैटरी, फ़्यूज़, इनवर्टर, जनरेटर और अन्य विद्युत उपकरण माउसर इलेक्ट्रॉनिक्स से खरीदे जा सकते हैं ।
अन्य लिंक
- CCAT आधिकारिक साइट
- पेडल पावर पर CCAT द्वारा पोस्ट किए गए वर्तमान शोध को देखें ।
- अपने घर में विद्युत प्रवाह के बारे में यहां जानें।
- कुछ पेडल पावर डिज़ाइन में अल्टरनेटर उपयोगी हो सकता है। उनके बारे में यहाँ जानें ।
सेंडोग6913 17:30, 2 मार्च 2008 (PST)कैल पॉली हम्बोल्ट - CCAT
