目次へ

タミヤ ギヤードモーターを使った発電機

Apr. 17, 2011

前回の手動発電機に続き、今回はモーターを使ってより 大きな電力が取り出せる発電機を作成いたしました。 手元にあった田宮のギヤードモーターを活用して、 10 W程度の出力を出すことが目標です。 直流12 Vと5 Vの出力を用意することで様々な機器の電源として使用いたします。

必要な機器

今回使用した機器は以下の通りです。 最終的には100 V仕様のLED電球を点灯させることが目標です。

手に入れやすい以下の製品を選択いたしました。 DC/ACインバーターは秋月電子で売っていたものを使いました。 現在は品切れですね。アマゾンでは購入できるようです。

モーターは380K300ですが、これは減速比が1/300と高いため、 回すのにはかなりのトルクが必要となります。 手の感覚では60 mm*10 kg程度ですので、トルクは0.6 kgm程度でしょうか。 手回し用のハンドルを自作しようと思ったのですが、 これも規格品で販売されているものが見つかりました。 鍋屋バイテック(NBK)という岐阜の会社から購入可能です。 個人でも何の問題もなく取引してくれます。 NBKのウェブカタログは非常に充実しており、 多種のハンドルやレバーが揃えてあります。メールでの対応も 迅速で非常に丁寧です。クレジットカードで即日決済して、2日後には届きました。 念のため二種類の長さのクランクハンドルと握りを用意しました、 両方で2500円程度でした。

回路と配線

KID-1205Aに記載されている通りに回路を組みます。 回路図として示すには単純すぎますね。 5 Vと12 Vの2つの出力がありますので、 それぞれに平滑用のコンデンサを付けます。 もちろん、モーターからの電圧も不安定ですから 大きめのコンデンサをつけました。DCモーターは逆回転させると 逆方向の電圧が発生しますので 事故防止用に余裕のあるダイオードを追加しました。


マウント

上で計算したトルクをかけてもモーターがしっかりと 固定されなくてはいけません。 田宮模型のウェブサイトから350円で専用のモーターマウントを購入して プラスチックケースに固定しました。後で気づきますが、 やはりプラスチックケースの剛性が不足しております。 自作される方は厚めの金属でできたケースか 大きめの木の板にしっかりと固定されることをお勧めいたします。


タミヤのモーター用マウント。送料を含めて500円程度。

プラスチックケースに穴あけして固定します。

完成品

完成した発電機を下に示します。ケースにゴム足をつけました。 プラスチックケースの中にDCDCコンバーターが入っています。 12 Vの出力は自動車用のシガーソケット、5 Vは φ2.1mmのメスDCアダプタといたしました。


発電機本体


発電機とDC/ACインバータ、100 V用クリップ式ライトスタンド

動作状況

長さ60 mmのハンドルで回転は余裕です。 子供や力の弱い人には100 mm程度を選択すると良いかと思います。 もしくは、ギヤ比率を1/75くらいに落として、低トルク、 高速回転の方が発電には向いているかもしれませんね。 YouTubeの動画から分かりますように、プラスチックケースの剛性が足りず、少しぐらぐらしてしまいます。 DC12VからAC100Vに昇圧して7.5 WのLED電球を点灯させています。 常時点灯はできませんでした。 手で回して得られる電力ではこれぐらいが限界かもしれませんね。 エネループ2本の充電器は正常に動作いたしました。 もちろん、DC12 V→AC100V→DC3 V ですのでロスは大きいです。この場合にはUSB接続の単三電池充電器が良いですね。


エネループ2本の充電は余裕です。

YouTubeにアップロードした動画です。

広告

戸田よろず研究所トップページへ

ここで公開するアイデア/装置は安全性を保障しておりません。 用途に応じた設計を行い、十分な安全検査を行ってからご利用ください。 本サイトの情報の営利目的での利用はご遠慮ください。 本サイトの内容の無断転載を禁じます。© 2011,2013 TYK