Driva en LED med en DC-motor som generator

[Greeneducation]

Hejsan!
Vi är en nystartad projektgrupp och vårt mål är att influera ungdomar om förnybar energi. Detta ska vi göra genom att framställa en liten "modell" som ska efterlikna något slag av vattenkraft och låta högstadieelever arbeta med det. Problemet är att vi endast har en teknikkunskap på gymnasienivå och vi vet inte riktigt vilka värden vi behöver på varvtalet beroende på generator.
Lysdioden vi använder just nu är:
http://www.kjell.com/sortiment/el/elekt ... nformation

Vi har även tre olika DC-motorer mellan 1,5V-3V, 2,4V-6V & 6V-14V.

Frågorna som behöver besvaras är:
- Vilken motor är mest lämplig?
- Vad ska vi fästa på motoraxeln för att få önskat varvtal (fallande vatten som kinetisk energi) för att kunna generera tillräcklig stor effekt till lysdioden så den lyser?
- Vilka komponenter saknar vi?

Tänk på att modellen ska vara väldigt simpel och inte alldeles för avancerat för högstadieelver.

[adent]

Koppla LED:en direkt till motorn och prova att snurra på motorn så märker ni ungefär hur fort den måste snurra för att LED:en ska lysa. För en effektivare lösning skaffa en borstlös motor med lågt KV-värde (varv/min per volt) Vilket borde ge bra spänning vid låga varv. Likrikta med 6(?) shottkydioder (låg förlust?) och en kondensator (valfri elektrolyt).

Jag kan gissa att ni kan hitta *mycket* liknande saker på t.ex. Youtube.

Välkomna till forumet!

MVH: Mikael

[MicaelKarlsson]

Jag har varit inblandad i att bygga utställningsföremål för just vattenkraft och vi använde en generator av samma typ som sitter (satt) på vanliga cyklar samt en liten turbin. Om du är intresserad finns bild och information här: http://exzine.myshopify.com/products/peltonturbinen Om ni vill ha hjälp med byggande, konstruerande eller liknande går det säkerligen att ordna.

[Greeneducation]

Tack för svaren!
Undrar även en sak till!
Om varvtalet på en DC-motor är 11500 rpm vid drivspänning 6-14V och strömmen 180mA, genererar man isåfall teoretiskt lika stor effekt (samma spänning och ström) om man lyckas fixa ett varvtal på 11500 rpm?

[YD1150]

Små elmotorer (typ på någon/några watt ) brukar ofta ha en 3-polig rotor eller en rotor med något annat udda poltal för
att slippa "dödpunkter", lägen då motorn inte startar. De brukar inte alltid fungera så
jättebra som generator men lite ström genererar de i alla fall. För att driva en lysdiod så tänds den tidigare
(vid ett lägre varvtal) med en 24Volts motor än med en motor som är gjord för t.ex. 3Volt.
Högvarviga elmotorer har i regel få varv koppartråd i lindningarna vilket medför att de kräver högt varvtal.
Lågvarviga motorer = tyngre och de behöver många varv i lindningarna (mycket koppar = dyrt)

En stegmotor ( från t.ex. en skrotad skrivare, scanner, fax m.m ) går fint att driva lysdioder med,
de brukar inte behöva så högt varvtal.

[Greeneducation]

Hittade den här stegmotorn på conrad:
http://www.conrad.se/BLDC-STEGMOTOR-24- ... 1=tablink2

Skulle den funka som generator för att driva en liten LED med hjälp av ett vattenhjul som kommer att rotera axeln?
För att få rätt spänning och ström så har vi tillgång till en multimeter för att mäta de värden vi får fram av det varvtal vi kommer ta fram men även en transformator för att modifiera spänning och ström.

Finns det även billigare alternativ?

[MicaelKarlsson]

Kommer inte ihåg vem som levererade turbinhjul och generator till oss men då fick vi med allt inklusive en plexihållare. Har för mig att det inte kostade lika mycket som stegmotorn på conrad.
Jag kan ju höra efter om du vill kika på den, om inte annat för att få fler alternativ.

[Greeneducation]

Ja vi tar gärna en titt på den!

[MicaelKarlsson]

Kolla in https://keboundervisning.se på sidan 313 kan du se en peltonturbinen vi använde. Om ni vill ha något byggt går det säkert att ordna något så att alla blir nöjda och glada.

[netrunner]

Jag vet inte vad som mest fel eller skrämmande i hela frågan.

Dels att "Greeneducation" ska undervisa om förnybar energi men saknar grundläggande kunskaper i naturvetenskap / analytisk förmåga.
Förnybar energi (turbinteknik) är inte enkel på något sätt, något som dom nu upptäcker, ska man då lära ut det till barn? Ljuger man inte för barnen då?

Vattenkraft är skadligt för ekosystemet och det bör inte byggas mer av det än vad vi har.
Vattenkraft har stora CO2 utsläpp från den mark som ibland är sjö och ibland är "strand".
Vattenkraft kan dödad många människor 100'000+ när den går sönder. Något som Kina och Japan har fått erfara.

Nu förstår jag att det finns pengar knutna till att sprida denna typ av PK-propaganda och att det inte är gruppens fel.

Ska man i verkligheten som finns på riktigt prata om energi så finns det ett par saker att nämna.

- Höga energipriser är extremt farligt för vår välfärd och direkt dödligt för dom svaga i samhället. Det är därför jag skriver detta inlägg.
- Thorium nuclear power och även Breeder reactor är en bra och praktiskt fungerande lösning på energiproblemen för framtiden.
http://en.wikipedia.org/wiki/Breeder_reactor
http://en.wikipedia.org/wiki/Thorium-ba ... lear_power

- I mindre skala för landsbyggd (och även för bilar i kombination med batterier) är stirling-motorn en mycket bra lösning, som totalt har förbisetts. Det är alltså en motor som kan köras på väldigt många olika bränslen, tex pellets, flis, trä-skräp, sopor.

Eller i detta exempel, värme från en kaffekopp och värme från ett T-röd (etanol) lampa:
www.ebay.co.uk/itm/121111293385
www.ebay.co.uk/itm/231067371590

[GFEF]

>Hittade den här stegmotorn på conrad:

http://www.conrad.se/BLDC-STEGMOTOR-24- ... 1=tablink2

Inget bra förslag.........

>BLDC-motor (borstlös likströmsmotor) med inbyggda Hall-sensorer för 3 fasdrift.

http://sv.wikipedia.org/wiki/Stegmotor


Sök på "köpa stegmotorer"

Och stegmotor cykelgenerator har ingen inbyggd växel - likriktare som en likströmsmotor har.

Den växelström som bildas i lindningar vid rotation måste därför likriktas med en yttre enhet.

http://sv.wikipedia.org/wiki/Likriktning

http://sv.wikipedia.org/wiki/Likströmsmotor

[arvidb]

Bra att försöka lära ungdomar detta med energi! (Jag tror få ens förstår att när man slår på sin lampa, vattenkokare eller vad det nu är, så påverkar det faktiskt trögheten hos en generator någonstans.)

Som sagt, välj en lågvarvig motor med hög driftspänning. Den ska vara permanentmagnetiserad (ingen induktionsmotor). DC/AC spelar ingen roll, men väljer ni en AC-motor måste spänningen likriktas, vilket kräver en likriktare (eller 4-6 dioder) och en kondensator.

Sen är det väl lämpligt med en regulator, typ en 7805, för att inte riskera att döda lysdioden med för hög ström.

Exempel: en 12 V motor märkt 3000 RPM kommer att ge (knappt) 12 V om ni driver den i 3000 RPM. För att en 7805 ska fungera och alltså ge 5 V ut så behöver den 5+3=8 V in. 8 V / 12 V * 3000 RPM = 2000 RPM = det varvtal som behövs för att det hela ska fungera. Om ni driver motorn "lagom hårt" så kommer den att anta detta varvtal automatiskt, eftersom den kommer att gå olastad på lägre varvtal, och börja gå trögare när lasten börjar dra ström. (Men det kanske behövs en last som drar mer ström en bara en liten LED för att detta ska märkas - använd gärna en större LED som drar lite mer ström - men glöm då inte kylfläns på regulatorn.)