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わすら雑記
趣味の工作、DIY等の雑記
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たらもと

Author:たらもと
「わすら」とは関東地方の一部で使われる方言で、標準語でいうところの「いじくる」の意味なのですが、このブログでは日曜大工をベースに趣味の範囲でいじくれそうな物を色々とわすらしてゆきます。



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地獄の発電エクササイズ:4


長くなりましたが自転車発電機の製作は今回をもって完了。主に塗装や組み立てといった仕上げ作業となります。まぁこれで計画停電の時や、何かの拍子に放射能が濃くなった時に室内でのトレーニングとエネルギー確保が両立できてオトク!…となるのだろうか。。

w_bgen4_2.jpg

そういやすっかり忘れてましたが、前輪がグラグラしないように固定する枕が必要だったなぁ。と気がついてサクっと作りました。ここに脚を付けて高さをアジャストできるようにしたいと思ったのですが、そんなのそこらに転がってる雑誌でも敷きゃ足りるだろ、と急に面倒くさくなったのでこのまま塗装して終了。それにホムセンで買うと結構高いんだよねアジャスタ脚。しかもネジ山がミリじゃないからタップ切れないし。。

w_bgen4_3.jpg

さてメイン作業の色塗りなのですが、最初は無難にシルバーにしようかと思ったものの塗料の在庫がカラだった。。そんなわけで、色々と悩んだ末にキンキンのオレンジにしました。実は白とか黒のほうが下地の隠蔽度が高くて塗るのがラクなのですが、こういう機器っていっそ派手な方がいいのかな?とか思って。

w_bgen4_4.jpg

一通り組み付けが終わったのですが、アルミパネルが寂しいのでデカールを貼って少しグラフィック処理をしてみました。それっぽくなったでしょうか?さて、これにてようやく完成。長かったですね~。

w_bgen4_5.jpg

ではここらで肝心の性能評価を。まず発電機構についてですが、発電機側のギア比は4.17(50T×12T)で自転車側のギア比が仮に50T×14Tだと3.57。これだとケイデンス90rpmで1340rpmになり、一応事前にオルタネータについて調べてみたけど、だいたい1200回転で12Vの発電が始まり、2000rpmあたりで14Vぐらいを発生し2400rpm以降は減圧回路が効いてそれ以上回転を上げても発電しない仕様になっているようで(もちろん個体差はある)、一応それらをふまえた範囲に入るようギア比をもってきたつもりです。自分の場合は重いギアをゆっくり漕ぐよりも軽めのギアをケイデンス110rpmぐらいでシャカシャカ回す方が調子がいいので50T×16Tぐらいがいいかもしれない。あと、これは失敗だったと認めざるを得ないのですが、チェーンドライブの騒音が結構凄いです(汗)オルタネータもウォン!ウォン!うなりを上げてやかましさ倍増。これは一軒家じゃないともう絶望的にムリだと思う(汗)

そして、これがはたしてトレーニングになるのか?というと結構キツイ目な感じ(笑)。というのも、オルタネータの構造に詳しい人ならわかると思いますが、外側コイルがバッテリーから電力を使い電磁力を起こしている時はモノスゴク重いのに、ある程度ケイデンスが上がって回路全体の電力に余裕が出ると今度は外側コイルの要求電力が減り電磁力が弱まって拍子抜けするほど軽くなる(笑)その違いがかなりピーキーで笑えます。いや笑ってる場合じゃないんですが、ちょっと踏み込みに余計な力が加わるとギュン!と回転が上がってしまいトッチラカッテ失速。ペダルの踏み込みが弱かったりしても失速。ですからつねに一定のトルクをかけ続けないと途切れてしまう感じ。これはトルク変動が大きくバラつきのある人間の動作だと案外難しくホント機械は正直だなという感じです。ただし言い換えればこれは丁度良いケイデンスとギア比を選んでいかに均一な力をかけてペダルを回せるかという要求であり「実はものすごくペダリングの練習になるんじゃないか!?」と思ったりもします。ちなみにいくらまわしてもスカスカになったらそれはバッテリーが満タンの状態です。

残るは非常用電源としての性能についてですが、バッテリーは自動車用の12V28A(5Ah)という物です。この記号みたいなのが何を表しているのかというと、12Vは電圧で28Aは容量。そしてかっこ内はバッテリーの活動限界である10ボルトまで低下する5時間の間に1/5アンペアを使い続けられる、という意味です。なんで活動限界が10Vなの?もっと使えないの?という感じですがそれ以下に電圧が下がるとバッテリー自体が著しく劣化してしまうので10V以下にならないよう電圧計をチェックする必要があります。あと1/5アンペアについてですが、これが具体的にどれくらいのパワーなのかというとインバータ(12Vを100Vに変換する機器)の変換効率にもよりますが28Aの1/5Aだから5.6を10倍したおおよそ56ワットぐらいのようです。非常にメンドクサイ説明になっちゃいましたが、満タン状態なら別に漕がなくても56ワットの家電を5時間まで使えるという意味です。もちろん使ったらその分は地獄のエクササイズで補充しなくてはなりませんが(笑)

w_bgen4_6.gif

ついでに50ワット以下の家電って何があるんだ?という表を作ってみましたのでご参考までに。約4時間の計画停電の間に何をして過ごすかは人それぞれですが、卓上ランプぐらいなら余裕でOK。読書をして過ごしたり、あるいはポータブルDVDで映画を見て過ごすのもいいかもしれません。また漕ぎながら使えば時間も延長できるはずです。ただし、ニーズの高そうな冷蔵庫や炊飯器は300W級の電力を消費するのでこの規模の発電システムではどうやっても無理ですが。ちなみに、人間がペダルを漕いで出し続けられるエネルギーについては、一般人が100ワットぐらいで、トレーニングを積んだアマチュアサイクリストで200ワット。ツールドフランスの上位選手が400ワット!だそうです。ついでにロードバイク歴1年のオレは170ワットが1時間でギブ。

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