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Bicicleta gerando eletricidade

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A idéia inicial era de aproveitar uma bicicleta que eu tinha fora de uso para fazer exercício físico dentro da minha casa ou mais precisamente no meu terraço. Bem, desenhei e encomendei  o suporte que um amigo serralheiro fez com facilidade. Comecei a pedalar, mas ficou leve demais e o esforço físico era praticamente nulo. Como eu poderia adicionar peso e pedalar como se estivesse com minha bike na rua? Surgiram diversas alternativas, porém, como gostamos de eletro-eletrônica, optei pela opção de instalar um alternador altomotivo funcionando como freio motor.
Em meu protótipo usei um alternador Delco Remy do tipo usado no “Chevette” comprado por  R$70,00 no “ferro velho” mais próximo.

Basicamente o alternador tem dois enrolamentos, um chamado de campo (Rotor – enrolamento dentro do nucleo girante) e outro chamado de armadura(Estator - enrolamento fixo na carcaça). Quando você aplica uma tensão no enrolamento do campo ele gera um campo magnético muito forte e tende a travar, frenando o movimento do conjunto. Este efeito de frenagem é importante pra mim, pois preciso gerar esforço para o meu exercício na Bike. Mantendo esta tensão no enrolamento do campo e girando o alternador a uma determinada velocidade (acima de 500 RPM) ele gera uma tensão nos enrolamentos de armadura proporcional a essa velocidade. Eu usei uma bateria de 6 V x 2 A para dar a partida no alternador (Com um resistor de 22R em série) e quando o conjunto começa a girar a própria tensão gerada na armadura continua alimentando o campo e recarrega a bateria de 6V.
Confira na foto abaixo como ficou a montagem mecânica. Você pode utilizar a sua criatividade e fazer algo mais digno dos olhares críticos, mas a minha parafernália está funcionando muito bem.


Depois de montar tudo eu pensei, poxa já que estou movimentando o alternador porque não aproveitar a energia gerada ao invés de usá-lo apenas como freio motor?
Montei o circuito eletrônico de retificação e filtragem abaixo e estou usando a energia gerada para carregar a bateria que alimenta o meu sistema de alarme e a iluminação de emergência da minha casa.

Pode ser usado o  circuito regulador de voltagem original (interno) e os retificadores do alternador, neste caso basta conectar a bateria não sendo necessário montar todo este circuito eletrônico que eu montei. Caso você não seja conhecedor de auto-elétrica eu recomendo que se oriente ou peça ajuda a um profissional da área antes de partir para esta montagem.
No meu aparelho, eu retirei o regulador interno do alternador e liguei dois cabos diretamente nas escovas do campo do alternador e aproveitei os retificadores internos para retificar a tensão de  alimentação do campo.
Como eu já disse acima,  a bateria de 6 Volts por 2000mA é usada para a excitação inicial do “Campo” do alternador, quando o mesmo começa a girar e gerar energia elétrica o circuito  desliga esta bateria do campo do alternador e ela é recarregada também pelo circuito. Tudo automaticamente.
Conectei também três cabos nas bobinas do estator do alternador (nestas bobinas que é gerada a eletricidade) e usei um retificador com dobrador de tensão para ter uma tensão bem maior que 12Vcc (no meu circuito esta tensão dobrada chega a 38Vcc) e eu utilizo um regulador de tensão externo “Made in China” que trava esta tensão em 13,5Vcc para a carga da minha bateria. Eu tive de fazer esta modificação devido ao fato de ter usado um aro pequeno(14”) no lugar do original(26”). Com o aro pequeno a rotação do alternador ficou deficiente e a tensão gerada (sem o circuito dobrador)não alcançava os 13,5Vcc em alguns momentos exigindo pedaladas muito rápidas. Se for usado o aro original da bicicleta (26”) acredito que a rotação do alternador será suficiente para gerar os 13,5Vcc sem a necessidade dos circuitos adicionais que eu montei, você terá bons resultados apenas usando os retificadores e o regulador internos do alternador.

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Seguem abaixo as características do modulo que usei no regulador de tensão, lembrando que o mesmo de ser montado em um bom dissipador de calor para operar com corrente acima de 1A ( ele drena até 3 amperes). Eu comprei diretamente do mercado Chinês pelo Ebay, mas você encontra também no Site do mercado livre.

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LM2596 DC-DC Step Down Adjustable
Power Supply Module

Description:

This is high performance DC to DC Step Down Adjustable Power Supply Module
Based on well kwon LM2596 Switching Regulator.
Input voltage: 4.5-35V
Output Voltage: 1.25-30V (adjustable)
Output current: rated current 2A, maximum 3A (need to add heat sink),
if the output power greater than 15W, the proposed combined heat sink
Conversion efficiency: Up to 92% (output voltage higher, the higher the efficiency)
Switching Frequency: 150KHz
Rectifier: Non-Synchronous Rectification
Module Properties: Non-isolated step-down module (buck)
Short circuit protection: current limiting, since the recovery
Operating temperature: Industrial grade (-40 ℃ to +85 ℃) (output power 10W or less)
Full load temperature rise: 40 ℃
Load regulation: ± 0.5%
Voltage regulation: ± 0.5%
Dynamic response speed: 5% 200uS
Size: 49 (L) * 23.5 (W) * 12.5 (H) mm (with potentiometer)
Output ripple:
Input 12V Output 5V 3A 60mV (MAX)
Input 24V Output 12V 3A 120mV (MAX)

 

 

 

 

 

 

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