Решился таки я на покупку динамовтулки. По большей части из-за любопытства, а не из острой необходимости. Сначала долго думал и выбирал. На момент покупки было три варианта:
1 - Shimano ALFINE (ну или другую, аналогичную из шимановских); цена - 65,95EUR (2638 руб); плюсы: неплохая грязезащита (если судить по взрыв-схеме), провереный брэнд, много мануалов; минусы: судя по той же взрыв-схеме с правой стороны насыпной подшипник, слева - пром, такая конструкция мне не внушает доверия; крепление тормозного диска Center Lock, а у меня уже стоят Avid под 6 болтов; судя по картинкам в разделе "Connection of the cables" этого мануала создаётся впечатление что один из полюсов динамки электрически соединён с корпусом втулки и, следовательно велосипеда, а это прямой путь к электрохимической коррозии (эти выводы я сделал исключительно по схемам из мануала и не могу точно сказать так ли это на самом деле)
2 - SRAM i-LIGHT; цена - 77,95EUR (реально меньше из-за того, что немцы возвращают 19%-ный европейский НДС, мне обошлась в 2900 руб); плюсы: крепление тормозного диска на 6 болтов; на некоторых зарубежных форумах читал что она лучше шиманы; позиционируется для спорта; минусы: мало мануалов, взрыв-схемы не найдёшь
3 - Schmidt SON 28; цена - 185EUR (7400 руб); плюсы: прочная (есть модели для тандемов); отличная защита от грязи (по заявлениям производителя); огромный ресурс, вобщем отличный выбор для туризма; минусы: только один - цена.
Я сделал свой выбор в пользу SRAM i-LIGHT. Приобрёл её в немецком интернет-магазине Bike-Components. Доставка недорогая (10EUR), возвращают VAT (НДС в Евросоюзе), оплата по банковской карте (у меня MasterCard Сбербанка РФ) за перевод денег берётся фиксированная плата в 5EUR, так что покупать дешёвые компоненты по одному не выгодно.
Когда пришли втулки (2шт), после вскрытия посылки был сильно разочарован: одна из них была повреждена видимо сильным ударом. То ли её уронили на что-то твёрдое, то ли на неё что-то упало. Повреждения не критичные, на работу не повлияли, но вот к работникам почты теперь у меня камень за пазухой. Ведь они знали, я то думаю: чего это они так на меня с подозрением смотрят, дали самому вскрыть запечатанный мешок, а затем пихнули какую-то пустую бумажку и попросили расписаться и число поставить. Я - лох доверчивый конечно нацарапал на ней свою фамилию и ещё недоумевал, что это за новые процедуры при получении, при заказе из Китая такого нет. Ну теперь умнее буду. Это я потом, уже дома увидел на коробке приклеенную бумажку со штампом что содержимое не соответствует описи, не хватает кое чего. Посмотрел, и действительно не хватает - эксцентрика для одной из втулок. Решил на эту тему написать немцам, мол так и так, зла на вас не держу, в следующий раз прошу упаковывать мои вещи более тщательно. И, о чудо, приходит ответ: благодарность за понимание и неконфликтность и какой-то "ваучер" на 20EUR. Я думаю что это скидка на следующую покупку, а спрашивать как-то неловко, подумают что я деньги клянчу. Втулку без эксцентрика согласился взять Дмитрий (DMP), а мне досталась с треснутым пластиком, всё равно я собирался её разбирать.
Итак, что же у неё внутри? При снятии пыльника со стороны тормозного диска перед нашим взором предстаёт промподшипник типоразмера 6000-2RS (российский аналог 180100). Немного порылся в инете и ... ву а ля, в БайкМастере по 100 рублей за штуку. Значит если что случиться, то всегда можно купить новый и заменить, а не покупать новую втулку.
Препарируем дальше. Сняв пластмассовую крышечку с контактного блока видим печатную плату с двумя дорожками и двумя пайками. Значит ни один из полюсов на корпус не замыкается - это хорошо.
Что дальше? Предположительно из корпуса втулки вывинчивается катушка статора, как показано в шимановском мануале.
Под чёрной наклейкой я отыскал пазы под ключ. Ключа, естественно, у меня нет и я попробовал использовать вместо ключа пассатижи с узкими концами (перед этим я свинтил все гайки на центральной оси). Но открутить не получилось - затянуто туго. Я решил заспицевать эту втулку в обод, это даст нужный рычаг чтобы свернуть выкручивающуюся часть. Спицевал в магазине Велозапас (что на Сквере Мира), красиво получилось: чёрный обод, чёрные спицы и серебряная втулка.
Только зажав обод коленями мне удалось свернуть эту часть втулки пассатижами, зажатыми в тисках. Подшипники на центральной оси запрессованы слабо и ось со стороны тормозного диска запросто выбивается лёгкими ударами киянки вместе с обмоткой статора.
Если быть точным, это не только обмотка статора, но и ротор, который вкручивается в корпус втулки и образует с ним единое, вращающееся вокруг обмотки статора, тело.
Внутри тела втулки ничего нет, только следы качественной токарной обработки.
Чтобы отделить статор от ротора и добраться до второго подшипника надо отпаять провода статора от печатной платы, снять её, убрать пластиковый корпус в котором она располагается и небольшим усилием снять ротор вместе с подшипником с оси.
Катушка статора неподвижно закреплена на центральной оси втулки, а ротор с магнитами вращается вокруг катушки вместе с корпусом втулки. Так и происходит выработка электроэнергии в этой динамке, как впрочем и на всех электростанциях мира (солнечные не в счёт).
Сердечник статора имеет хитрую конструкцию. С обоих концов катушки сердечник загибается под 90 град. над катушкой, причём форма у него треугольная.
Сам же сердечник состоит всего из двух относительно толстых пластин, что очень плохо. Как известно, трансформаторы и сердечники электродвигателей набирают из множества изолированных тонких пластин это уменьшает потери в магнитопроводе и повышает КПД устройства. А тут всего две пластины, видимо поэтому и вращать втулку достаточно трудно, даже на холостом ходу, без нагрузки.
С обоих концов катушки располагаются по 18 лепестков...
...а в барабане ротора закреплены 36 магнитов. Отсюда делаем вывод: соседние магниты скорее всего имеют противоположную намагниченность, то есть первый севером вовнутрь, следующий - югом вовнутрь, следующий снова севером вовнутрь и так далее. Ротор занимает такое положение, чтобы каждый из магнитов находился напротив треугольного лепестка сердечника статора. При этом над лепестками одной стороны сердечника располагаются все южные полюса, а над лепестками другой стороны - северные полюса. Магнитный поток замкнут через сердечник катушки и стальной барабан ротора. Стоит провернуть ротор на один шаг, при этом над теми лепестками, где были южные полюса теперь будут располагаться северные, а над теми, где были северные, будут южные. Магнитный поток через сердечник катушки поменяет направление и в катушке индуцируется ЭДС. Чем быстрее едешь, тем быстрее меняется направление магнитного потока в сердечнике, и тем выше ЭДС.
Я замерил диаметр провода, он равен 0,5 мм то есть сечение ~0,2 кв.мм. Если плотность тока брать из расчёта 2,5 А/кв.мм, то мы как раз имеем заявленные 0,5 А (6 В, 3 Вт). В пике можно взять и 10 А/кв.мм, то есть 2 А, 12 Вт при напряжении 6 В (вопрос выдаст ли она такую мощность или напряжение просядет).
И кстати, подшипник с этой стороны другого типоразмера: 6001-2RS, и его тоже можно купить так что проблем быть не должно.
Я промыл подшипники от смазки и заложил свою любимую Liqui Moly LM47. Собственно говоря я и полез внутрь только чтобы заменить смазку в подвижных соединениях. Как показывает практика, та смазка что заложена на заводе изготовителе плохо ходит и быстро изнашивается. В большинстве случаев это технический вазелин.
После удовлетворения своего любопытства и замены смазки я собрал втулку и решил немного поэкспериментировать. И тут открылся ещё один нюанс конструкции. Я подключил ко втулке два провода чтоб посмотреть осциллограммы вырабатываемого напряжения. Подключил я их, как указано в мануале, с помощью зажима хитрой конструкции. И как только я защёлкнул этот коннектор на контакты втулки, снять я их больше никакими способами не мог. Как я не корячился и не кряхтел, эта маленькая штукенция никак не хотела сниматься с втулки. Мне пришлось снова разобрать этот модуль: открутить гайку, отпаять плату, снять пластиковый корпус, в котором находиться плата, с втулки. И только после этого мне удалось отделить этот корпус от коннектора и то с помощью мощных физических потуг. А дело оказалось в небольшом замке, расположенном на корпусе (на фотографии указан стрелкой). Этот замок так крепко входит в паз в пристёгивающегося коннектора, что оторвать этот самый коннектор уже не представляется возможным. Я срезал скальпелем этот замок на половину его высоты и попробовал защёлкнуть коннектор. Он опять защёлкнулся, но теперь его хотя бы можно снять, правда тоже с приложением определённых физических нагрузок. Я хочу сказать, что даже будучи срезанным наполовину высоты этот замок очень прочно удерживает коннектор с проводами. Может на других втулках иначе, но я решил описать этот небольшой косяк с "быстроразъёмным" соединением. А вообще, на будущее я планирую подыскать какой-либо герметичный разъём, подпаять его напрямую к выводам катушки, убрать плату и пластиковые детали.
