Решился таки я на покупку динамовтулки. По большей части из-за любопытства, а не из острой необходимости. Сначала долго думал и выбирал. На момент покупки было три варианта:
1 - Shimano ALFINE (ну или другую, аналогичную из шимановских); цена - 65,95EUR (2638 руб); плюсы: неплохая грязезащита (если судить по взрыв-схеме), провереный брэнд, много мануалов; минусы: судя по той же взрыв-схеме с правой стороны насыпной подшипник, слева - пром, такая конструкция мне не внушает доверия; крепление тормозного диска Center Lock, а у меня уже стоят Avid под 6 болтов; судя по картинкам в разделе "Connection of the cables" этого мануала создаётся впечатление что один из полюсов динамки электрически соединён с корпусом втулки и, следовательно велосипеда, а это прямой путь к электрохимической коррозии (эти выводы я сделал исключительно по схемам из мануала и не могу точно сказать так ли это на самом деле)
2 - SRAM i-LIGHT; цена - 77,95EUR (реально меньше из-за того, что немцы возвращают 19%-ный европейский НДС, мне обошлась в 2900 руб); плюсы: крепление тормозного диска на 6 болтов; на некоторых зарубежных форумах читал что она лучше шиманы; позиционируется для спорта; минусы: мало мануалов, взрыв-схемы не найдёшь
3 - Schmidt SON 28; цена - 185EUR (7400 руб); плюсы: прочная (есть модели для тандемов); отличная защита от грязи (по заявлениям производителя); огромный ресурс, вобщем отличный выбор для туризма; минусы: только один - цена.
Я сделал свой выбор в пользу SRAM i-LIGHT. Приобрёл её в немецком интернет-магазине Bike-Components. Доставка недорогая (10EUR), возвращают VAT (НДС в Евросоюзе), оплата по банковской карте (у меня MasterCard Сбербанка РФ) за перевод денег берётся фиксированная плата в 5EUR, так что покупать дешёвые компоненты по одному не выгодно.

Итак, что же у неё внутри?


Что дальше? Предположительно из корпуса втулки вывинчивается катушка статора, как показано в шимановском мануале.

Только зажав обод коленями мне удалось свернуть эту часть втулки пасатижами, зажатыми в тисках.
Подшипники на центральной оси запресованы слабо и ось со стороны тормозного диска запросто выбивается лёгкими ударами киянки вместе с обмоткой статора.






С обоих концов катушки располагаются по 18 лепестков...

Я замерил диаметр провода, он равен 0,5 мм то есть сечение ~0,2 кв.мм. Если плотность тока брать из расчёта 2,5 А/кв.мм, то мы как раз имеем заявленые 0,5 А (6 В, 3 Вт). В пике можно взять и 10 А/кв.мм, то есть 2 А, 12 Вт при напряжении 6 В (вопрос выдаст ли она такую мощность или напряжение просядет).
И кстати, подшипник с этой стороны другого типоразмера: 6001-2RS, и его тоже можно купить так что проблем быть не должно.


Ну вот я и попробовал динамовтулку в действии. Никакого уменьшения наката и тем более сопротивления педалированию я не заметил даже под нагрузкой. Может если взять два одинаковых велосипеда, один с динамкой, второй - с обычной втулкой и катнутся сначала на одном, затем сразу на другом, то возможно и ощутишь разницу. Может позже, на больших дистанциях тоже почувствуется, но сейчас я полностью доволен накатом колеса с этой втулкой.

Выпрямитель с удвоением напряжения был особенно интересен так как выходное напряжение генератора 6В, а большинство девайсов для зарядки созданы для работы от бортовой сети автомобиля - 12В. Мостовая схема более надёжна и имеет более высоий КПД, поэтому на ней я хотел проверить нагрузочные характеристики втулки и взять их за отправную точку для сравнения со схемой с удвоением. В обоих выпрямителях я использовал диоды Шоттки для повышения КПД выпрямителя.




Зная точное значение сопротивления резисторов (у меня 27,1Ом и 26,7Ом) и измерив напряжение на них можно расчитать ток в цепи и мощность, рассеиваемую нагрузкой. Комбинации параллельного и последовательного включения резисторов дают ещё две нагрузки сопротивлением 13,45Ом и 53,8Ом соответственно.

Все данные представлены в таблицах:
Мостовая схема выпрямителя.
Скорость, км/ч | Сопротивление нагрузки, Ом | ||||||
13,45 | 27,1 | 53,8 | |||||
Напряжение, В | Мощность, Вт | Напряжение, В | Мощность, Вт | Напряжение, В | Мощность, Вт | ||
10 | 4,3 | 1,37 | 6 | 1,33 | 7,6 | 1,07 | |
15 | 5,5 | 2,25 | 7,6 | 2,13 | 10 | 1,86 | |
20 | 6,3 | 2,95 | 9 | 2,99 | 13 | 3,14 | |
25 | 6,6 | 3,24 | 10 | 3,69 | 14,2 | 3,75 |
Схема с удвоением напряжения.
Скорость, км/ч | Сопротивление нагрузки, Ом | ||||||
13,45 | 27,1 | 53,8 | |||||
Напряжение, В | Мощность, Вт | Напряжение, В | Мощность, Вт | Напряжение, В | Мощность, Вт | ||
10 | 3,56 | 0,94 | 6,3 | 1,46 | 9,2 | 1,57 | |
15 | 3,63 | 0,98 | 6,9 | 1,76 | 11,4 | 2,42 | |
20 | 3,67 | 1 | 7,1 | 1,86 | 12,5 | 2,9 | |
25 | | | 7,3 | 1,97 | 13,5 | 3,39 |
Позволю себе немного прокомментировать полученные данные.
Во-первых, заявленая мощность (3Вт) выдаётся генератором на скорости 20 км/ч и выше. И чем больше сопротивление нагрузки, тем выше КПД всей системы (меньше ток в цепи, следовательно меньше потери в проводниках и ниже падение на выпрямительных диодах). Из всего этого вытекает одно обстоятельство: средняя скорость большинства велопоходов порядка 15 км/ч, следовательно втулка будет вырабатывать в среднем не более 2Вт электроэнергии. Если считать что максимально комфортный (для меня) пробег за день 75 км, то есть 5 часов ходового времени получаем 5ч * 2Вт = 10Вт*ч энергии. Не густо, я ожидал большего (хотя чего ждать, можно было сразу посчитать). Это значит что, если сравнивать с NiMH аккумулятором типа АА который в среднем отдаёт при токе разряда 0,2С около 3,2Вт*ч энергии, то динамка равна 3-м аккумуляторам в день. Ну для GPS-приёмника и телефона хватит, фотик подзарядить то же, если часто вспышкой не пользоваться и не пересматривать отснятое по два раза на день, а вот на велосвет уже нет. Вобщем надо подумать как увеличить мощность динамки хотя бы ватт до 5-ти при 15 км/ч. Один из вариантов, что приходит в голову, перемотать катушку динамовтулки, сделать её более высоковольтной и заряжать батарею Li-ion аккумуляторов от неё низкими токами. А от этой батареи питать всё остальное: GPS, велосвет, телефонную зарядку.
Во-вторых, схема с удвоением работает хуже, чем обычный мост. Я начал тестирование с нагрузки 53,8Ом и разница между этими схемами выпрямителей была небольшой, причём с ростом скорости почему-то мост "вырабатывал" большее напряжение, чем схема с удвоением. А с ростом мощности нагрузки (уменьшения сопротивления) эта схема перестала нормально работать. При сопротивлении 13,45Ом на всех скоростях мультиметр показывал значение около 3,5В и я подумал что "пробит" один из выпрямительных диодов, поэтому прекратил дальнейшие опыты с этим выпрямителем. Дома "прозвонил" диоды, они оказались целыми, так что это скорее всего особенности данной схемы.