Cálculo de la potencia máxima de la dínamo de bicicleta

Los dínamos son inherentemente limitados en corriente.

El límite de corriente se debe a que el imán permanente tiene una fuerza magnética fija, lo que pone un límite a la corriente que puede inducir en los devanados de la dínamo.

No hay límite de voltaje, cuanto más rápido conduzca, más voltaje de circuito abierto proporcionará la dinamo.

Para obtener más potencia, use una resistencia más alta (y conduzca más rápido), la salida máxima será igualando la resistencia de la dínamo y conduciendo a una velocidad extrema, la salida práctica máxima probablemente será algo menor.

para acercarse a la salida de 3 W, pruebe con 8 ohmios.

Regulación de tensión inductiva

El voltaje de salida de la dínamo de bicicleta tradicional (ver nota) variará aproximadamente en proporción a la velocidad. Si no se soluciona este problema, las lámparas, su carga prevista, serán muy pobres a bajas velocidades y las bombillas se quemarán a alta velocidad. La solución es diseñar el sistema (dínamo y luces) como un paquete completo con suficiente inductancia en serie integrada en la dínamo para regular el voltaje terminal.

Nota: técnicamente, el generador de bicicletas es un alternador, ya que emite CA. Salida de dinamos CC.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Figura 1. Disposición de dínamo estándar que muestra la resistencia e inductancia en serie interna.

La impedancia de un inductor está dada por$Z = 2 \omega L = 2 \pi f L$. Esto demuestra que la impedancia es proporcional a la frecuencia que, por supuesto, está directamente relacionada con la velocidad de la bicicleta. Si se diseñan correctamente, las lámparas se encenderán con un brillo razonable a una velocidad bastante baja y serán notablemente más brillantes a alta velocidad pero sin quemar las lámparas; la razón es que los inductores y las lámparas forman un divisor de voltaje LR.

Configuración: dos cables están soldados a la dínamo en un extremo, en el otro extremo están soldados a una resistencia de 5 ohmios. El multímetro RMS verdadero está midiendo el voltaje de CA a través de la resistencia.

Dado que la especificación es de 3 W a 6 V, podemos calcular a partir de$P = \frac {V^2}{R}$que la carga óptima está dada por$R = \frac {V^2}{P} = \frac {6^2}{3} = 12 \; \Omega$.

Si eso funciona, es posible que desee trazar la potencia en función de la velocidad. Debe ser bastante constante.

Hay varios artículos en la web de personas que han tratado de averiguar las características de varios alternadores.

Figura 2. Comparación de varias marcas y modelos en función de la velocidad. Tenga en cuenta que la carga no está especificada. Se puede suponer que es la misma configuración de bombilla delantera y trasera de 2,4 + 0,6 W. Fuente: Myra-Simon .