Ручной электрогенератор

Андрей Бутов

Ярославская область, с. Курба E-mail: andrey-rad@yandex.ru

Если вдруг, как всегда неожи­данно и в самый неподходящий мо­мент в вашем доме, на вашей ули­це или во всем вашем городе по­гасли "Лампочки Ильича", и в уют­ных домах наступила первоздан­ная тишина, то все вдруг начинают ощущать, что чего-то не хватает - электричества. Хотя полная элект­рификация нашей, когда-то огром­ной страны закончилась еще в ше­стидесятые годы прошлого столе­тия, сейчас кое-где идет обратный процесс - провода срезают добыт­чики цветных металлов, горят элек­троподстанции, отказ в обслужива­нии электросетей... Так без благ со­временной цивилизации остаются целые населенные пункты, иногда даже не на пару-тройку суток, а на вечность - населенный пункт по­степенно перестает существовать.

Когда в вашем доме или в уда­ленной хозяйственной постройке не оказалось электричества, акку­муляторы разряжены, батарейки "сели", а за окном темная мороз­ная ночь, то для получения элект­роэнергии можно использовать ручной электрогенератор с теоре­тической мощностью в одну чело­веческую силу. В этой статье будет рассмотрен электромеханический генератор напряжения постоянно­го тока, построенный на базе ша­гового электродвигателя от старо­го матричного принтера.

Принципиальная схема устрой­ства показана на рис. 1. В качестве генератора электричества исполь­зуется шаговый электродвигатель типа 103G755-4441, производства Sanyo Denki CO., LTD, Japan выпус­ка первой половины 90-х годов XX века. Рабочее напряжение элект­родвигателя 3,5 В, ток потребления 0,95 А. Электродвигатель содержит две обмотки с отводами от середи­ны. Для получения постоянного ста­билизированного напряжения ис­пользуются выпрямитель на дио­дах Шоттки VD1, VD2 и стабилиза­тор напряжения на интегральноймикросхеме DA1. Микросхема MIC2937A выпускается в двух ти­пах корпуса на несколько рабочих напряжений - 3,3 В, 5,0 В и 12 В, допускает ток нагрузки до 0,75 А. Ее отличительной особенностью является малое падение напряже­ния между входом и выходом. Пульсации выпрямленного напря­жения фильтруют конденсаторы СЗ, С4. LC фильтр на дросселях L1, L2 снижает помехи радиоприему у подключенного к выходу источни­ка питания радиоприемнику. Дио­ды Шоттки зашунтированы керами­ческими конденсаторами С1, С2, что необходимо как для предотвра­щения повреждения этих диодов всплесками напряжения, так и для снижения помех.

Фото устройства показано на рис. 2.

 Поскольку использованный от матричного принтера электро­двигатель - штука достаточно крупная, задача общей миниатюри­зации устройства не ставилась. Если закрепленную на вале элект­родвигателя ручку вращать отно­сительно не спеша, то генератор способен обеспечить выходной ток до 0,25 А при выходном напряже­нии 3,3 В. Этого вполне достаточ­но для питания портативного ра­диоприемника, МР-3 плеера, осве­тительных приборов. Если есть возможность вращать вал электро­двигателя через повышающий ре­дуктор, то можно вместо микросхе­мы MIC2937A-3,3v установить мик­росхему MIC2937A-5,0v с выход­ным стабилизированным напряже­нием 5 В. Тогда появится возмож­ность для питания нагрузки с ра­бочим напряжением 5 В при токе нагрузки до 0,2 А. В этом случае можно будет от этого электрогене­ратора заряжать аккумуляторные батареи мультимедийных мобильных аппаратов или питать устройства с рабочим напряжением 5 В - flash плеера карманные игровые консо­ли и т.п.

Чем больше ток нагрузки, тем труднее крутить ручку генератора. Для человека более удобным и ме­нее утомительным будет медленно крутить большую ручку повышаю­щего редуктора, например, от руч­ного точильного станка, швейной машинки, чем быстрое кручение маленькой ручки без редуктора.

Диоды Шоттки должны быть на ра­бочее напряжение не менее 40 В, на­пример, MBRS140T3, MBRS1100ТЗ, MBRS360T3, MBR160, MBR170...1, N5822, SR360. Оксидные конден­саторы должны быть с достаточно малым током утечки, например, К50-24, К50-29, импортные анало­ги К50-35. Неполярные конденсато­ры - керамические К10-17, К10-50 Дроссели L1, L2 - малогабаритные промышленного изготовления или самодельные индуктивностью Al.. Л ООО мкГн с сопротивлением об­моток не более 0,02 Ом. В качестве электрогенератора можно попробо­вать использовать шаговые элект­родвигатели не только от офисной техники, но и, например, более мощные от старых станков с ЧПУ

Как по мановению провидения, во время работы над этой статьей в последнюю неделю уходящей осени за окном поднялся неболь­шой ураган местного масштаба, в воздухе засверкали обломки ши­фера, досок и один НЛО в виде чей-то оторванной спутниковой антенны, через минуту напряжение сети снизилось до 60 В, а еще че­рез 10 секунд местные жители были отброшены на 2000 лет назад - как в древнем Риме, без элект­ричества, но с водопроводом и мыслями о вечном.

ш