Электродвигатель в режиме генератора, как выбрать? Опции

[motoprogger]

Проектирую энергосистему бесперебойного питания для велосипеда с литиевым аккумулятором в качестве накопителя энергии. Для неё мне нужен генератор выходной электрической мощностью около 15 Вт, работающий при частоте вращения ротора от 1000 до 8000 об/мин, с напряжением, управляемым в пределах от 3 до 5 Вольт. По всей видимости, для этого придётся приспособить коллекторный электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (переделать на независимое). А какой мощности должен быть двигатель? И какой двигатель можно взять?

[motoprogger]

Если взять частоту вращения педалей 60 об/мин, длину рычага педали 17 см, получим: линейная скорость педали 1,07 м/с, мощность 100 Вт (механическая) на педали требует усилия в 93,5 Н, что при передаточном отношении 7:3 и радиусе колеса 36 см даст усилие в пятне контакта усилие в 19 Н (при отсутствии потерь в велосипеде). При массе 75 кг (я с велосипедом) это соответствует подъёму на уклон с тангенсом угла 0,026 (угол 1,5 градуса). В такой уклон я могу подниматься долгое время, не снижая скорости (19 км/ч) и думаю, кто угодно сможет.

Из древнесоветского "Справочника по физике и технике".
Мощность, развиваемая взрослым человеком, Вт:
При обычной ходьбе по ровной дороге при слабом ветре - 50-65
При быстрой ходьбе (7 км/ч) по ровной дороге при слабом ветре - 200
При езде на велосипеде со скоростью 10 км/ч в безветренную погоду - 40
При езде на велосипеде со скоростью 20 км/ч в безветренную погоду - 320
В Омске ветер хоть слабый, но есть постоянно, мы-то привыкли, а приезжие все замечают. И 20 км/ч я могу ехать... 3 часа без вопросов.

На уклоны в 15 градусов, высотой метров 5, я въезжаю с усилием в пятне контакта в 200 Н. При скорости 5 м/с (18 км/ч) это соответствует мощности в 1 кВт. Постоянно так ехать я, конечно, не смог бы.

[Tanya]

Если взять частоту вращения педалей 60 об/мин, длину рычага педали 17 см, получим: линейная скорость педали 1,07 м/с, мощность 100 Вт (механическая) на педали требует усилия в 93,5 Н, что при передаточном отношении 7:3 и радиусе колеса 36 см даст усилие в пятне контакта усилие в 19 Н (при отсутствии потерь в велосипеде). При массе 75 кг (я с велосипедом) это соответствует подъёму на уклон с тангенсом угла 0,026 (угол 1,5 градуса). В такой уклон я могу подниматься долгое время, не снижая скорости (19 км/ч) и думаю, кто угодно сможет.

Из древнесоветского "Справочника по физике и технике".
Мощность, развиваемая взрослым человеком, Вт:
При обычной ходьбе по ровной дороге при слабом ветре - 50-65
При быстрой ходьбе (7 км/ч) по ровной дороге при слабом ветре - 200
При езде на велосипеде со скоростью 10 км/ч в безветренную погоду - 40
При езде на велосипеде со скоростью 20 км/ч в безветренную погоду - 320
В Омске ветер хоть слабый, но есть постоянно, мы-то привыкли, а приезжие все замечают. И 20 км/ч я могу ехать... 3 часа без вопросов.

Думается, что это полная мощность (в старом справочнике), а не полезная...
А по Вашим данным движение вверх с уклоном 26 метров на километр - мой расчет другое дает.
Мощность = Сила (т.наз. скатывающая) 75кг*10(g) *0.026 на скорость = 5 м/сек= 100 ватт (примерно).
Чтобы двигаться с такой скоростью по ровной дороге (смотрим Ваши данные) - 320 ватт - это, видимо, кпд низкий - процентов 30, возьмем еще 100 (чистую), суммируем, умножаем на 1/КПД человека... (пусть велосипед без трения) Получим 600 ватт (грубо)...
Это почти лошадиная сила - 750 ватт...
Ваш вес, учитывая, что с велосипедом Вы весите 75 кг, - 60 кг.
Не верю, но восхищаюсь...
Может, поменять название темы на "Человек в режиме генератора"?