Linterna recargable util

[jabo]

Carlos decia en otro post:

Siento decirte,Carlos ,que esas linternas son un timo.Llevan dos pilas corrientes de litio ,no recargables.Cuando las compras,las pilas son nuevas y la linterna alumbra aceptablemente la agites o no.Cuando las pilas se agotan ,si la agitas,recargarse se recarga,pero no como dice en las instrucciones (30 segundos de agitacion dan para 5 minutos de luz);sino el doble de meneo para menos de la mitad de luz muy tenue (nada que ver con cuando las pilas son nuevas).
Hay otra version que lleva un pequeño alternador movido por una palanca que se acciona abriendo y cerrando la mano.Tienen un conmutador que alimenta los LED a partir de las pilas (en las instrucciones no dice que lleva) o desde el generador (dice que se recarga, lo que es falso,porque el alternador y las pilas nunca estan interconectados).Si le das a la palanca con brio,produce una luz aceptable para encontrar las llaves o poco mas.
Pero si eres capaz de tenerla encendida de esta manera mas de cinco minutos puedes retar sin miedo a un pulso a Rambo.
La energia,aunque sea tan poca como para alimentar unos LED ,es dificil de obtener.

El problema de loa artilugios chinos, es la pésima calidad de materiales que usan para sacarlos al mercado a un precio tirado. Funcionan mal y se rompen enseguida.

Hace unos meses, hice unos experimentos con dos imanes de neodimio cilíndricos grandes, clase N48 , 3 diodos de muy alta luminosidad, un solenoide a medida un puente rectificador y dos ultra condensadores de 50 Faradios de aerogel de carbono, para almacenar la energía.
Con tres minutos de agitación obtenía luz para caminar por el campo a oscuras o una cueva, entre 40 min. y una hora. Lógicamente la luz iba disminuyendo pero viable para moverse completamente a oscuras por mal terreno.
Creo que es totalmente viable como linterna de emergencia o incluso de uso normal para espeleología y montañismo.

Tengo pensadas varias mejoras de autonomía. Mejorar el puente de diodos para que produzca menos caída de voltaje, doble solenoide para aprovechar mejor la inducción en el tubo de Faraday y mejor sistema de rebote de los imanes

Si a alguien le interesa, puedo desempolvar el experimento guardado. No llegue ha hacer una realización comercial, carcasa estanca etc. Pero no es muy difícil.
No saldría barata ni es muy ligera, sobre 80 €, bastante menos en producción. Pero os aseguro que es viable.

Un saludo
jabo.

Un saludo.

[cacho]

Por supuesto que con mejores materiales,todo funciona mejor.Aunque me parece bastante optimista conseguir 40 minutos de luz con 3 de agitacion.
Si tienes el montaje a mano danos mas datos.Dimensiones y peso,tension de carga de los condensadores,corriente consumida por los diodos...
Por cierto ¿de donde has sacado esos condensadores?¿cuanto te costaron?¿para que se utilizan?

[jabo]

Hola Cacho,
Las dimensiones del generador sin la lampara, 20 cm de largo X 4 cm diametro unos 500 gr. Tamaño linterna de pila gorda mas o menos.

Los condensadores son de 2,5 V 50 Faradios, conectados en serie para cargarlos a 4,5 v (tension tope de los diodos) mas o menos, con resistencias de 4,7 Kohmios en paralelo para equilibrarlos.


El ultimo generador que hice creo que daba 250 mA a 6 v. al agitarlo. Tres minutos cansa bastante. El voltaje e intensidad claro, son funcion del numero de espiras e inversos entre si.

Los diodos no tengo la marca los compre en Electrotec. A 5 o 5,5 v azuleaban y cascaban.
Usando un solo diodo que son los 40 minutos que te decia,
las medidas de descarga sobre un diodo,con los condensadores cargados a 4 v. daban un consumo de 89 mA o sea 0,35 w. Luz muy intensa
a los 15 minutos en descarga daba 2,87 v y 5,2 mA 0,015 w. Todavia da luz como para ver unos dos metros a tu alrededor.
A ese ritmo de descarga tan bajo, la carga de los condensadores se mantiene mucho y el voltaje y la intensidad disminuyen muy lentamente.
A la hora u hora y media todavia se ve algo puedes leer pero no andar( savo a gatas). A las cuatro horas todavia luce un pilotito.


El nucleo es un cilindro de neodimio grado N48 (muy muy potente, la mayoria son grado N35) de 5 cm por 2,5 diam. Formado por dos imanes. Creo recordar que cuatro costaron unos 40 o 50 € tambien en USA por correo.

Los tubos y piezas de fontaneria en PVC.
Canicas de silicona o goma para que reboten los imanes.

La primera vez con los condensadores totalmente descargados, si son unos tres minutos para alcanzar los 4 , 4,5 v. Pero luego es menos, porque con la mitad de carga 2, 2,5 voltios apenas dan luz y los condensadores estan a media capacidad. Si cada 10 o 15 minutos le das un achuchon se ve muy bien.


Los condensadores eran un kit de muestra de 2 de 50F 2 de 33f y dos de 22 F. El precio del kit creo que 70 u 80 €. El distribuidor no lo recuerdo pero lo puedo buscar. El el link del fabricante puedes ver las hoja de caracteristicas.

Se usan para backups de alimentacion de memorias y sistemas informaticos.
Soportan descargas de muchos amperios y tambien los usan en equipos de musica para soportar picos de sonidos graves sin perder volumen.


http://www.cooperet.com/products/produc ... capacitors



Un saludo

[cacho]

Interesante...
Seria aun mejor tratar de mejorar las que llevan un pequeño alternador movido por una manivela.

[jabo]

Seguramente que los dos diseños son compatibles segun para que utilidad.

El de bobina recta Faraday tiene perdidas de energia mecanica importantes en los rebotes. A cambio tiene un minimo de piezas y se puede hacer totalmente estanco con facilidad y muy robusto ante golpes.

El del alternador o dinamo, seguramente producira mejor rendimiento en la transformacion, a cambio de algo mas de complejidad mecanica escobillas o sensores, juntas estancas en manibela o palanca, y algun engranaje. Menor peso porque puedes darla mas velocidad al rotor.

Para espeleo, nautica, montañismo, etc. creo que seria mejor el primero.
Para casa, coche, o en una ventana de "rompase en caso de incendio", mejor el segundo.

¿ Que opinas tu ?

Un saludo
jabo.

[cacho]

Pues que tienes razon,aunque un alternador con imanes no necesita ni escobillas ni sensores.

[heli]

Jabo muy chula tu linterna. Quizás para mejorar el rendimiento podrías cambiar el puente rectificador (es un B250C1000 o similar?) que tiene mucha caída y desperdicia mucha energía por 4 diodos schottcky montados en puente. Puedes usar unos 1n5817 o similar. Tienen la mitad de caída de tensión que los diodos convencionales.
¿Has probado a poner bobinas en los extremos del tubo, junto a las bolas que usas de amortiguador? En esos puntos el imán subre cambios bruscos de sentido y vibraciones por culpa del choque y esos producirá variaciones de flujo magnético importantes que podrían ser aprovechadas muy eficientemente por las bobinas. Sería cuestión de medirlo...

[jabo]

Jabo muy chula tu linterna. Quizás para mejorar el rendimiento podrías cambiar el puente rectificador (es un B250C1000 o similar?) que tiene mucha caída y desperdicia mucha energía por 4 diodos schottcky montados en puente. Puedes usar unos 1n5817 o similar. Tienen la mitad de caída de tensión que los diodos convencionales.
¿Has probado a poner bobinas en los extremos del tubo, junto a las bolas que usas de amortiguador? En esos puntos el imán subre cambios bruscos de sentido y vibraciones por culpa del choque y esos producirá variaciones de flujo magnético importantes que podrían ser aprovechadas muy eficientemente por las bobinas. Sería cuestión de medirlo...

Heli, lo de los diodos schottky era justo una de las cosas que me han dicho y quiero probar. Si me ahorro, a lo mejor, medio voltio de tensión de activación, puedo meter mas espiras y dar mas intensidad manteniendo voltaje.

He probado bobinas en todo el recorrido del imán. El mejor resultado que he obtenido, ha sido con la bobina centrada, de la misma longitud del imán y el mismo espacio libre a ambos lados. En un osciloscopio, nos daba algo parecido a un seno. Lo rebotes daban picos y deforman, si.

El voltaje sube al entrar en la bobina el imán hasta la mitad (digamos el polo +). Empieza a bajar hasta que esta completamente dentro y cruza el cero.
Creo que es porque empieza a entrar la parte (-) en induce al revés y va restando.
Al salir hace la otra mitad del seno (seudoseno).
Si haces la bobina mas larga que el imán sales perdiendo energia.

Tengo la siguiente hipótesis, (para que me la destrocéis).
Si hago el recorrido total, igual a una vez y media la longitud del imán.
La bobina también una vez y media, pero con media longitud sin espiras en el centro y con las espiras en un sentido hasta a un lado y el contrario la otra mitad.
Al moverse el imán, el norte empieza a entrar en medio bobinado e induce por variación de flujo. El sur empieza a salir del otro medio bobinado y también induce. Las inducciones serian opuestas pero como las bobinas están invertidas (o conectadas al revés) la inducción debería ser doble. En vez de un seno, una onda mas cuadrada o algo asi.
¿ Esto puede ser ? . No he tenido tiempo para probarlo.
No se si esto es lo que tu dices Heli.

Cacho, no se como van los alternadores modernos. Solo se que se usan en aerogeneradores de alto rendimiento, pero creía que llevaban algún tipo de sensor de posición para evitar las escobillas ( ¿o esto son los motores de CC. Sin escobillas?).

En cuando tenga tiempo, seguire probando cosas, pero ahora voy de culo.

Un saludo

Jabo.

[heli]

Bueno, lo de las bobinas en los extremos era una idea, si ya has probado con el osciloscopio sabrás cual es la mejor situación.
Lo de poner dos bobinas me parece una buena idea, pero no conectadas al revés, sino en serie. Sería como cojer la bobina y separar una parte dejando un hueco en medio. Con esto conseguirías una onda seno de el doble de frecuencia, es decir, para cada golpe dos senos. Lo que habría que mirar es si compensa el aumento de volumen y peso con el rendimiento. Quizás baste con poner una única bobina en el centro con el doble de espiras.
Los alternadores modernos (de coche) llevan un imán giratorio y un estátor con un bobinado trifásico, luego un puente rectificador de 6 diodos.
Son los motores brushless (CC sin escobillas) los que llevan detectores para la conmutación de las bobinas.

[cacho]

Los alternadores modernos (de coche) llevan un imán giratorio y un estátor con un bobinado trifásico, luego un puente rectificador de 6 diodos

Noo. Los alternadores de coche llevan un electroiman en el rotor,alimentado a traves de escobillas,por una corriente modulada por un regulador,para que mantenga una tension constante de 14,4 V.
Los alternadores sencillos,como los de las linternas estas de los chinos,los de las bicis,o los de los aerogeneradores pequeños llevan un rotor de imanes,por lo tanto van "a piñon fijo",no se pueden regular y dan mas tension y mas corriente cuanto mas rapido giren.