Remontage automatique et alternateurs

[invite5b7bd0c7]

Bonjour tout le monde.

Notre sujet de TPE (matieres: science de l'ingenieur et mathematiques) est: "peut on adapter le mecanisme d'une montre a remontage automatique a d'autres systemes". Une montre a remontage automatique se recharge par le biais d'une masse oscillante, qui tourne avec les mouvement de notre bras et entraine un engrange qui va recharger un ressort. Celui ci va ensuite liberer de l'energie au fur et a mesure permettant a la montre de fonctionner pendant plusieurs dizaine heures sans aucun mouvement. Bref.
Pour adapter ce mecanisme nous pensions ajouter un alternateur au bout de l'engrenages pour disposer d'energie electrique. Nous nous sommes rendues compte (a l'aide d'une experience) que l'alternateur tournera rarement assez vite (dans ce cadre) pour génerer une énergie électrique utilisable.
Le probleme est que maintenant nous devons pouvoir prouver cela a l'aide de calculs et je ne trouve pas comment calculer le rendement d'un alternateur (par exemple a combien de tour par minutes celui ci devrait tourner pour pouvoir alimenter une ampoule 3.5v ). Je précise que cette alternateurs est similaire a celui que l'on peut trouver dans les lampes a remontage manuel. voila merci d'avance
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[Zozo_MP]

Bonjour

Il y en rélaité deux éléments distincts dans votre post.

1er la réutilisation d'un mouvement oscillant en mouvement rotatif continu.
2ème le calcul de l'alternateur

Une montre a remontage automatique se recharge par le biais d'une masse oscillante, qui tourne avec les mouvement de notre bras et entraine un engrange qui va recharger un ressort.

Donc
- un éclair à l'aller
- pendnat l'avant et après point mort, la continuïté est assuré par le ressort pendant la phase de changement de sens. Le ressort se retend à chaque demi vague indépendamment du clignotant.
- un éclair au retour
Un petit peu d'électronique avec et vous pouvez avoir un clignotement quasiment continu tant qu'il y a des vagues.

1°) Contrairement à ce que vous dites il est tout à fait possible de récupérer pas mal d'énergie. Evidemment il vaut mieux utiliser les engrenages d'une pendule avec de gros ressorts.
Je vous invite à regarder l'automobile de Léonard de Vinci.

Vous pourriez tout à fait provoquer le mouvement oscillant par l'effet des vagues (un flotteur sur une bouée) et quand le ressort se détend en plusieurs étapes vous avez ainsi une bouée clignotante.

Cela n'a pas d'intérêt mais cela instruit beaucoup pour résoudre l'ensemble des PB que cela pose. Pas perdu si vous êtes élèves ingénieurs.

2°) Utilisez plutôt des diodes que des lampes à incandescence, si on les utilise de plus en plus les diodes ce n'est pas par hasard. Vous devriez avoir un meilleur rendement.

comment calculer le rendement d'un alternateur (par exemple a combien de tour par minutes celui ci devrait tourner

Je laisse mes petits camarades répondre mais ce sujet a été abordé de nombreuses fois sur ce forum (un petit coup de "rechercher dans ce forum").


Sachez qu'il exite des petits générateurs linéaires qui marchent avec des mouvement alternatifs, évidemment la diode alimentée avec ce système clignote en fonction de l'aller et du retour.

Donc
- un éclair à l'aller
- pendant l'avant et après point mort, la continuïté est assuré par le ressort pendant la phase de changement de sens. Le ressort se retend à chaque demi vague indépendamment du clignotant.
- un éclair au retour
Un petit peu d'électronique dont un condensateur pour stocker l'énergie et servir de régulateur avec et vous pouvez avoir une lumière quasi continu (en le hachant un peu) et à coup sûr un clignotement régulier tant qu'il y a des vagues.

Cordialement

[invite0324077b]

comment calculer le rendement d'un alternateur (par exemple a combien de tour par minutes celui ci devrait tourner pour pouvoir alimenter une ampoule 3.5v )

grosse confusion : le rendement c'est le rapport entre energie mecanique et electricité produite : il varie suivant les condition de fonctionnement mais qu'il soit de 20% ou 90% cela n'empeche pas d'obtenir un truc qui marche

3.5v on s'en fiche : ce qui compte c'est la puissance que l'on veut fournir : si on veut 1watt que ce soit 0.28A x 3.5v ou 0.1A x 10V : quand la bonne puissance est obtenue quelquesoit la tension il n'y a plus qu'a changer le nombre de tour du bobinage pour adapter a ce que l'on veut exactement

1ere qelque puissance faut il ?

2eme question comment se fait secouer le truc ?

il est evident que si on doit secouer le truc a la main comme certaine lampe de poche le rendement sera toujours largement moins bon que de tourner une manivelle : gadjet sans interet pour alimenter une lampe de 1 ou 2 w , mais avec les led qui consomment beaucoup moins de puissance pour un eclairage suffisament utile une lampe a secouer peut devenir interressante

autre question pourquoi pas aussi un chargeur de telephone a secouer : le telephone dans la poche se fait charger par les mouvement quand on marche : pas trop d'espoir j'ai peur qui faudrait une masse mobile assez lourde pour faire une puissance utile : mais ca meriterait de chercher un peu

comment choisir l'alternateur ?

faut il le faire tourner directement par le balancier ou mettre des engrenages ?

la puissance c'est couple x vitesse : la vitesse naturelle du balancier etant faible un petit alternateur n'aura assez de couple pour faire une puissance utile : multiplier par des engrenage

ce que je trouve dommage , le balancier et l'alternateur sont 2 poids qui s'aditionnent : ca serait mieux de faire un alternateur special dont le rotor soit volontairement disymetrique pour servir de balancier ...

et il y a mieux : ne pas monter l'alternateur fixe mais monter l'alternateur mobile au bout d'un bras : c'est la masse de l'alternateur qui sert aussi de balancier et tourne autour d'un engrenage fixe

si on veu charger une batterie on a interet a mettre aussi la batterie dans le balancier

pour faire des experience l'alternateur n'est pas la seule solution : les petits moteur electrique a courant continu de jouet font bien dynamo , et il y en a de toutes les dimension a recuperer pour pas cher