東員自転車工房の作業日誌

自転車のパーツ取付、オーバーホールなど作業を募集してます。詳しくは東員自転車工房HP→http://toincyclefactory.web.fc2.com/index.html


テーマ:
自転車乗りに試練を与えるとどうなるか、誰もががっかりするくらい残念なことをして思い知らせてやろうということでやっぱり実行してしまいました。
安定期のうちに渡したい件があるんだけど最近このことで頭がいっぱいになっていて、ある程度形にしておかないと気になって仕方がないので申し訳ないけど先にやらせて頂きます。

まずは電工初心者なのでお勉強からだ。
ネット情報だといまいち分かりにくいので何か参考書はないかな、と探してみる。
自家発電というとまず風力、そして太陽光や水力というのが多い。
回すのは同じなので風力発電の本を買ってみよう。
ふむふむ・・・風力も面白そうだなあ・・・
風力は微風でも回るようにエアギャップ発電機がよく使われるようで、コレを自作するところが特にアツかった。DCモーターだとコギングがあって引っかかってしまうからだ。
うーん、でもネオジム磁石とか高そうだ。風力発電用のDCモーターが6900円であるし、モーターはこれにしよう。
あとは充電制御回路とか緊急ブレーキ回路とかブレードとか、自転車にはあまり関係ない。
もっと基礎的なことが知りたいんだけどなあ。
モーターをバッテリーにどう繋ぐのか、モーターの回転方向はどっちなんだとか、そういったことから分からないのだ。

まあでもこのDCモーター風力発電にも使えるって書いてあるし、使えないことはないだろうと思って買ってみた。もうこうなったら全部、と正弦波インバーター、バッテリー、電圧計、セットカラー(シャフトにローターを固定するためのもの)をポチッとやった。これで後には戻れない。


産業機械、農業機械医療機械、電動機の自作などに最適DCモーター:KM77-0712

正弦波インバーター 定格600W 瞬間最大1200W 入力:DC12V 出力:AC100V 6.../作者不明

Panasonic [ パナソニック ] 国産車バッテリー [ Blue Battery カオ.../パナソニック(Panasonic)

【elfin203】小型デジタル電圧計 黄 2.5V~30V (2線式=別電源不要/埋込型)/elfin203
セットカラー 2穴付タイプ シャフト径φ8mm


本にも書いてあったが、電気を使うときはバッテリーからDCACインバーターを介して家電製品を使うのだが疑似波だとテレビなんかには使えないらしく、値は張るが正弦波インバーターにした。あとインバーター自体が電気を食うのでなるべく小さい容量のもの、ということで定格600Wのものにした。つーか600Wも出力できたらプロ以上やん笑。素人でせいぜい100~150Wくらいというからあまり期待はできんな。1万円くらい。

バッテリーは6千円弱だったので普通のと思いきや、ホームセンターで見たら13000円くらいで売っていた。超高級品のようだ。引き取り前提だから高いのか?

電圧計はバッテリーの容量をモニターするものだ。自動車のバッテリーは常時満タンに近い状態で使うようになっているので、これが下がっていかないように発電をするイメージだ。新品のバッテリーを測ってみると12.6Vと表示された。13Vが満タン、11.5Vが空ということらしい。

セットカラーがセットカラーという名前だと知ったのは本からだ。一応役に立つ情報は載っている。シャフトホルダというものもある。

さて、モーターが届いたわけだが、車用バッテリーの前に携帯を単三電池で充電するものを使って充電実験をしてみよう。
モーターの図面によると、12V70W30minで反時計回りに2500rpmで回るらしい。
シャフトに電動ドリルを取り付け、赤をプラス、黒をマイナスに繋げて反時計回りにシャフトを回してみる。
充電器の赤いランプが点灯し、携帯は充電状態になった。
同様に、モーターの赤をプラス、黒をマイナスに繋げ・・・たらバッテリーの電力でモーター回るじゃん。え?じゃあどうやったらモーター回して充電できるわけ?
津川製作所(モーターの)に質問してみた。やはり、赤をプラス、黒をマイナスに繋げるらしい。そして、バッテリーに直結する場合はモーターへの放電に注意してくださいということらしい。

おおう、僕のレベルではすでになぞなぞだ。
僕なりにこのなぞなぞを解いてみようではないか。
モーターが定格12Vで2500rpm、ということは、2500rpmを上回れば12Vを上回り、モーターへの放電を上回り、バッテリーに電気が流れ充電できるということではないか。
さっき携帯を充電した時は充電器を介していた。アレは多分、供給先の電源電圧が供給元の電池の電圧を上回るように電流を調節しているのではないかな。だから低回転でも充電できた。

そしたらこれでどうだろう。モーター - バッテリーの回路をスイッチで切っておいて、2500rpmを超えたところでスイッチオン、モーター側にも電圧計を付けておいて、常にバッテリー電圧を上回る回転数を保てばいいのではなかろうか。
放電状態で2500rpmだからそこが負荷ゼロ、余剰分が負荷になるだけだから何か出来そうな気がする。電圧計がもうひとついるな。

じゃあ2500rpmってどんなもんか、と計算してみる。
ケイデンス80rpmで52-17くらいのギヤを回すと、ホイールの回転数は
80*52/17=245
ホイール周長680π[mm]/ローター周長75π[mm]=9.07
245*9.07=2222
ちょっと足りない。カセットの歯数をxとして逆算すると
x=80*52*9.07/2500
 =15.1
トップ2~3枚目くらいでケイデンス80か、けっこうモーター周り激しいことになるな。

次は治具というかローラー台だな。ホームセンターに行ってみよう。
ベース車両は三連勝を使用する。旧東海道で自転車と出合い頭に相手の後輪にぶつかり、僕は前転して顎数針のケガ、相手は転倒なしの無傷であった。これがトドメとなって自転車通勤が禁止されたということもあり、まさにうってつけの機材と言えよう。ヘッドチューブやフォークあたりは怪しいがローラー台専用機なら関係ない。
木の板にアングル立たせて、とイメージしていたが、イレクターパイプの前に来たら新しいイメージが湧いた。
こんな感じ。


何かどっかで見たことある形だな笑。
普通の固定ローラー台はコの字に剛性があってクイックを挟んで固定するが、これはU字ボルトで板を付けてそこにクイックを通して固定している。横剛性があまり無いが半分三本ローラーみたいな気分でやればいいかな。縦はぐっと体重をかけてもびくともしない。
モーターもエンド付近と同じように固定したら、角度を自由に調節できてなかなかいい感じだ。
あっモーター逆だ。クルッと、ほらね。


ちなみに前輪は限界リムの7801SLにチューブラーが履かせてあって、後輪は126mmエンドに130mmハブを無理矢理入れてある。もう路上を走らないので何でもアリだ。
夜になって家の中に入れると、やっぱりけっこうでかい。自転車乗り目線で見ても明らかに邪魔だ。ワンピースの絵でも貼ってオブジェ的にリビングに鎮座させよう。そうしよう。


モーターのスイッチはハンドルに付ける。ここに電圧計も付けて今日はアベレージ13Vだぜヒュウとかやる予定だ。


セットカラーがまだ届いてないのでローターが付けられないが、ローターの材料として塩ビキャップを使った。


接触面にはコンチネンタル4000tuを切り開いて(4000tuはシームレス構造なので縫ってない)タイラップで固定した。グリップ、転がり抵抗、耐久性ともにこれ以上の素材は無いだろう。


これ中心軸に載せるのが難しそうだ。2500rpm超だからなあ。
あとはイレクターパイプの固定だけではダメそうなのでバネでも付けようか。
バッテリー充電時間長っ


AC100Vには敵いそうもないからこれ以上時間かかりそうだなあ。3日やって1回DVD録画できるくらいだろうか。バッテリーってどれくらい使えるものなんだろう。バッテリーが減っていかないように供給し続けるようなイメージだけどそんなことは夢物語だろうね。
まあいいか発電が目的じゃないし。
さて充電できるでしょうか。今日はここまで。


東員自転車工房http://toincyclefactory.web.fc2.com/index.html

AD
いいね!した人  |  コメント(4)  |  リブログ(0)

タロウ銀輪さんの読者になろう

ブログの更新情報が受け取れて、アクセスが簡単になります

最近の画像つき記事  もっと見る >>

AD

Ameba人気のブログ

Amebaトピックス

      ランキング

      • 総合
      • 新登場
      • 急上昇
      • トレンド

      ブログをはじめる

      たくさんの芸能人・有名人が
      書いているAmebaブログを
      無料で簡単にはじめることができます。

      公式トップブロガーへ応募

      多くの方にご紹介したいブログを
      執筆する方を「公式トップブロガー」
      として認定しております。

      芸能人・有名人ブログを開設

      Amebaブログでは、芸能人・有名人ブログを
      ご希望される著名人の方/事務所様を
      随時募集しております。