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| Mini-Kraftwerk zum Laden von Powerpacks |
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In diesem, ausschliesslich für private Nutzung vorgeseher
Beschreibung, erkläre ich, wie man aus alten Computer-Komponenten ein kleines Mini-Wasserkraftwerk zum Laden von Powerpacks baut. Hinweis: Ich übernheme keine Garantie für irgendwelche Schäden am Powerpack. Benötigte Komponenten: 1. Schrittmotor: Für den ersten Versuch habe ich einen alten Laserdrucker (Apple Laserwriter 600/16) zerlegt um an den Schrittmotoer zu gelangen. Das vorhandene, aufgepresste Zahnrädchen habe ich darauf belassen.  2. Einen Ventilator: Dieser stammt aus einem alten Netzteil (120 mm Durchmesser). An diesem befindet sich hinter einem Aufkleber und einer darunter verborgenen kleinen Plastikabdekung der Arretierungsmechanismus für den Propeller. Wenn man diese vorsichtig löst, kann man den Propeller abnehmen und den nicht mehr benötigten Anker entfernen.  3. Ein DC-DC Wandler: Ich habe von einem bekannten Versandhaus das abgebildete Teil erworben. Dieses ist in der Lage aus einer Spannung zwischen 6-24V eine konstante 5V Spannung zu liefern.  4. Eine Flexible Welle: Diese habe ich aus einem Dremel-Set entwendet und ist ca. 100cm lang und hat einen Durchmesser von 3mm. Mann kann aber auch eine Tachowelle nehmen - diese haben i.d.R. einen Durchmesser von 4mm, was hier allerdings kein Problem darstellt.  5. Zwei Gleichrichter (Graetzgleichrichter): Verwendet werden in diesem Projekt zwei W06G Gleichrichter, die aus der Wechselspannung des Schrittmotors eine "Gleichspannung" machen.  6. Kondensatoren: Damit die Pseudo-Gleichspannung des Wechselrichters einigermassen "gerade" wird, sollten ein paar Elkos mit einer Kapazität von ca. 4000 uF und 25V Spannung verwendet werden. Ich habe hierfür 4 x 1000 uF/25V Kondensatoren parallel geschaltet.  7. Eine Zweifach-Luesterklemme: Benötigt werden zwei dieser Luesterklemmen. Diese haben einen Innendurchmesser von 4mm. Sobald man die Schrauben gelöst und die Innenhülsen entnommen hat, dienen diese später zur Befestigung der flexiblen Welle. Genaue Beschreibung siehe "Umsetzung".  8. Einen Strömungskegel: Dieser ist zur Lastminimierung des sich später im Wasser befindlichen Ventilators hilfreich. In einem 1 € Shop habe ich hierzu ein Kinderspiel-Set, bestehend aus vier "Eisbechnern" und einem "Eisportionierer", gekauft.  9. Eine Grundplatte für den kegelförmigen Gegenstand: In meiner Werkstatt hatte ich noch eine Plastiklatte (BxLxH: 30x400x8mm), die weich genug war, um mit einem 44mm Rundbohrer einen kreisrundes Element herauszuschneiden. Wie auf dem Bild erkennbar, ist der ausgeschnittene Kreis etwas größer als 30mm, was aber ebenfalls keine Problem darstellt.  10. Einen "Turbineneinlass": Hierzu verwende ich einen alten 1kg Joughurtbecher, der auf die richtige Größe abgeschnitten wurde und mittels Heißkleber am Ventilatorrahmen befestigt wurde.  11. Eine Box: Diese wird dazu verwendet, dass die Elektronik, sowie das Powerpack später vor Spritzwasser geschützt sind. Ich verwende eine Box, die ich bei einem chinesischen Versandhandel bestellt habe und ein paar elektronische Komponenten beinhaltete. Die Größe ist ca. 185x89x45mm Außenmaß, und 182x85x42 Innenmaß.  12. Befestigung an Schrittmotor: Damit eine schraubbare Aufnahme am Schrittmotor entsteht, habe ich eine kleine LED Lampe auseinander geschraubt und die Kappe hiervon verwendet.  Vorgehen: "Turbine" Nachdem dem Ventilator das elektrische "Innenleben" entnommen wurde, muss die Grundplatte befestigt werden.Da der Kegel eine schräge aufweist, muss die Grundplatte noch angeschrägt werden. Hierzu haben ich durch das vom Kreisbohrer vorhandene Loch eine Schraube gesteckt, diese mit einer Mutter befestigt und in eine Standbohrmaschinen eingespannt. Mit einem scharfen Stechbeitel habe ich den zuvor gemessenen Winkel auf die Plastikscheibe übertragen. Nach dieser Vorarbeit sollte die Plastikscheibe mittig auf der ebenen Fläche des Lüfterrads plaziert und von unten mit zwei kleinen Holzschrauben fixiert werden. Der "Eiskegel" wird abgeschnitten, sodass der Außendurchmesser dem der ebenen Fläche des Lüfters entspricht. Damit die flexible Welle später halt findet, habe ich mittig ein Loch in die Spitze des Kegels gebohrt und den einen Teil der Luesterklemme mittels Heißkleber von innen befestigt. Die innenliegende kleine Schraube der Luesterklemme habe ich ganz hereingedreht, sodass der Heißkleber mehr Angriffsfläche hat. Nachdem der Kegel präpariert wurde, kann er nun mittels zwei kleinen, seitlich angebrachten Holzschrauben an der Grundplatte befestigt werden.  "Generator" Zunächst muss die Verbindung zu dem kleinen Zahnrädchens des Schrittmotors hergestellt werden. Ich habe hierfür eine kleine Plastikschale aus einem Mini-LED-Licht verwendet, da diese einen ähnlichen Außendurchmesser wie das Zahnrad hat. Die hintere Seite, an dem sich eine kleine Öse befindet, habe ich abgesägt und eben geschliffen. Mittels Heißkleber wird die zweite Luesterklemme darin mittig befestigt. Ein etwas längeres Stück Schumpfschlauf befestigt dann das Zahnrad des Schrittmoteros mit der Plastikkappe. Wichtig hierbei ist, den Schrumpfschlauch etwas länger abzuschneiden, sodass dieser sich beim Erhitzen hinten um das Zahnrad und vorne um die Plastikkappe schmiegt um somit den später vorhandenen Zug des Ventilators auszuhalten. Sobald die Befestigung erfolgt ist, kommt nun der "elektrische" Teil. Hierzu muss zunächst geprüft werden, welche der vier Kabel des Schrittmotrs zusammen gehören. Am einfachsten ist es, die beiden Kabel zu finden, die mittels Ohmmeter einen Widerstand haben von 8-12 Ohm haben (der Innenwiderstand steht i.d.R. auf dem Schrittmotor). Die zusammengehörigen Kabel werden jeweils an den Wechselspannungspins der Wechselrichter angeschlossen .Die Gleichspannungspins des Wechselrichters werden parallel geschaltet und auf die Kondensatoren gegeben (Polung beachten!!!).Die nun verfügbaren Plus- und Minus-Pole werden an den DC-DC Wandler angeschlossen. Damit der Schrittmoter stabil in der Box befestigt werden kann, habe ich ein Stück Holz passend zugesägt und mittig ein 12mm Loch gebohrt. Ein etwas größeres Loch ist seitlich an der Box ebenfalls gebohrt worden. Mittels der vorhandenen Löcher am Schrittmotor habe ich diesen mit der Achse durch das 12mm Loch des Holzes gesteckt und mittels kleinen Holzschrauben befestigt. Die Holzplatte mit angebrachtem Schrittmotor ist dann soweit in der Box an die Seite des vorgeborten 14mm Lochs beschoben worde, sodass der Befestigungsteil mit der Luesterklemme heraus ragt und mittels kleinen Holzschrauben befestigt werden kann.  Inbetriebnahme: Die flexible Welle wird mittels den beiden Luesterklemmen und der Schraube befestigt. Damit diese Befestigung eine bessere Zuglast ertragen kann, habe ich noch ein kurzes Stück Schrumpfschlauf über die Enden der Welle gesteckt. Zum Testen bin ich an einen hier vor Ort liegenden Fluss gelaufen und habe die "Turbine" zu einer Stromschnelle geführt. Die Fließgeschwindigkeit war mittelmäßig, aber der Propeller drehte sich und lud das Powerpack auf (siehe Youtube-Video).  Das gesamte Mini-Kraftwerk ohne Powerpack (Box mit Elektronik, Welle und "Turbine") wiegt ca. 450g. Je nach Fließgeschwindigkeit des Flusses wird vermutich eine Netto-Leistung von 0,5 - 1,0 Watt erzielt. Neben den ohnehin vorhandenen Bauteilen, belief sich der Warenwert bei mir auf ca. 5€. - 1,00€ DC-DC Wandler - 1,00€ Kinderspielzeugkegel - 0,50€ Gleichrichter - 1,00€ Kondensatoren - 1,50€ Steckkabel und Befestigungspfosten Link zum Video auf Youtube: https://youtu.be/iMW0wa4bR0Q Ich wünsche viel Spass beim Basteln. |