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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Fahrrad: mit Licht geht's leichter


Autor: Karlheinz (Gast)
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Mein Fahrrad hat einen Nabendynamo. Wenn ich das Licht einschalte - dann 
ist das Treten leichter. Kann das sein? Oder bilde ich mir das nur ein?

Autor: Ben (Gast)
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vielleicht weil dann weniger fußgänger im wege stehen an denen man 
dauernd hängenbleibt? ;)

das kannst du doch testen, das rad mit und ohne licht drehen und schauen 
wo es schneller stehenbleibt. wenn wirklich ohne licht ist irgendwas 
faul, ich würd die lampe nicht abschalten indem ich den generator 
kurzschließe...

Autor: doll (Gast)
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Es stimmt !!!

Es geht etwas leichter...
...und zwar das bremsen lach auf dem boden lieg

Autor: Karlheinz (Gast)
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Werde morgen erst einmal die Lampe auseinandernehmen. Kann es sein, daß 
im Leerlauf (Licht aus) ein Widerstand dafür "sorgt" die Spannung zu 
begrenzen?

Autor: MaWin (Gast)
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> Kann das sein?

Ja, das kann sein (muss aber nicht immer so sein).

Denn der Nabendynamo wird nicht mechanisch begekoppelt.
Sondern nur elektrisch.
Damit er aber im elektrischen Leerlauf keine Schaden nimmt (und 
eventuell das Rücklicht keinen Schaden nimmt, wenn nur die Hauptlampe 
abgefallen wäre) enthält er eine (Über-)Spannungsbegrenzung.

Eingeschaltet liefert er ca. 0.5A bei 6V also 3W.
Ausgeschaltet liefert er an die sagen wir 7V Überspannungsbegrenzung, 
nun, was denn ?
Es könnten 0.5A sein (dann sind es 3.5W) oder 3W (also 0.43A).

Du siehst, es gibt zumindest eine Möglichkeit, bei der es MEHR Leistung 
erfordert, wenn er abgeklemmt ist. Denn die 3 bzw 3.5W musst du noch mit 
dem Wirkunsggrad des Dynamos korrekturrechnen, vielleicht 50%, also 6W 
oder 7W.

Autor: Ganymed (Gast)
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Vieleicht ist der Schalter defekt
oder falsch angeschlossen?
Bei geschossenem Schalter
wird der Dynamo (die Lampe) kurzgeschlossen.
Die Lampe ist dann aus und der
Dynamo heizt sich selber auf.

Sonst hätte ich auch keine Erklärung.

Autor: Karlheinz (Gast)
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Interessante Darlegung, MaWin. Mit einem Meßgerät sollte sie zu prüfen 
sein. Auch deine Vermutung, Ganymed, ließe sich so erledigen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Mach einen Laboraufbau mit Eletromotor und miß den Antriebsstrom mit und 
ohne Licht. Wir sind gespannt.

Autor: Gast (Gast)
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Autor: faustian (Gast)
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"Der Nabendynamo von Büchel schneidet insbesondere bei den 
Leerlaufverlusten als schwergängigstes Testmuster ab. Für Schnellfahrer 
oder in kleinen Laufrädern ist er deshalb keine gute Wahl. Reduzieren 
lassen sich die Verluste, indem man den Generator bei Tageslicht nicht 
mit offenem Stromkreis sondern kurzgeschlossen betreibt. Dies ist auch 
beim HB-NX32 sinnvoll."


Was?

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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faustian schrieb:
> "Der Nabendynamo von Büchel schneidet insbesondere bei den
> Leerlaufverlusten als schwergängigstes Testmuster ab. Für Schnellfahrer
> oder in kleinen Laufrädern ist er deshalb keine gute Wahl. Reduzieren
> lassen sich die Verluste, indem man den Generator bei Tageslicht nicht
> mit offenem Stromkreis sondern kurzgeschlossen betreibt. Dies ist auch
> beim HB-NX32 sinnvoll."
>
>
> Was?

wo hast du denn das her?
das kann ich beim westen willen nicht glauben.
beim offenen stromkreis wird doch keine el. Arbeit verrichtet, im 
gegensatz zu einem krzgeschlossenen Stromkreis, wo die elektronen 
ständig im Kreis gescheucht werden.

Autor: Michael (Gast)
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Im Kurzschluss wird keine Leistung aus dem Generator entnommen. P = U * 
I. U ist nahe 0 => P ist klein.

Mfg Michael

Autor: auch Michael (Gast)
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@ Michael

Und was ist mit dem R vom Dynamo?

Autor: Maik Werner (werner01)
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vieleicht üben ja photonen einen Sogeffekt aus? ich kanns fast nicht 
glauben..

Autor: Wolfgang M. (womai)
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Michael schrieb:
> Im Kurzschluss wird keine Leistung aus dem Generator entnommen. P = U *
> I. U ist nahe 0 => P ist klein.
>
> Mfg Michael

Ja das stimmt schon so. In der Last wird keine Leistung verbraten. 
Dafuer wird aber im Generator selber umso mehr Leistung verbraten. 
Ausser Du hast Supraleiter im Generator :-)

Autor: Dennis (Gast)
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Wahrscheinlich spielt die hohe Eigenimpedanz (induktiv) eines Dynamos 
eine entscheidende Rolle.

Autor: Nachrechner (Gast)
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Der Innenimpedanz des Fahrraddynamos beträgt z.B.
6 Ohm in Reihe mit 0,1 H.

Im Kurzschlussfall fliesst etwas mehr als Nennstrom, also z.B. 0,6 A.

Das wären also 2,2 W elektrische Leistung
zuzüglich Hysterese-/Ummagnetisierungsverluste.

Ist dieser Wert wirklich niedriger als die Leistung im Leerlauffall, bei 
dem nur die etwas grösseren Hysterese-/Wirbelstromverluste anfallen ?

Weiss jemand, ob beim Nabendynamo Zustand "Licht aus" definitiv 
"Leerlauf" gegeben ist, oder doch eine Spannungsbegrenzung
( Widerstand bzw. Begrenzungsdioden ) wirksam ist ?

Dann wäre die Leistung bei "Licht aus" natürlich grösser.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Karlheinz schrieb:

> Kann das sein? Oder bilde ich mir das nur ein?

Das kannst du ganz einfach ausprobieren.  Stell das Fahrrad so ab,
dass sich das Vorderrad frei drehen kann (auf den Ständer oder einfach
auf den Kopf).  Dann solltest du mit eingeschalteter Beleuchtung beim
Anschieben des Vorderrads deutlich die Energieentnahme des Generators
merken (vor allem, wenn die Beleuchtung Glühlampen benutzt, die selbst
bei geringen Spannungen schon eine gute Last darstellen).  Bei
ausgeschaltetem Dynamo solltest du bestenfalls kurz vor dem
Stillstand die Pole des Generators spüren (das Rad ,,rastet ein'', es
kann nicht an jeder x-beliebigen Stelle anhalten).

Wenn das bei dir nicht so ist, dann hat dein Nabendynamo wirklich ein
Problem mit den Leerlaufverlusten.  Ist aber auch nicht tragisch, lass
das Licht einfach eingeschaltet, dann sieht man dich besser. ;-) Ich
mach das so, seit ich einen Nabendynamo habe, denn die paar Watt, die
die Beleuchtung damit noch braucht, merkt man in der Praxis nicht
mehr.  Jeder Luftzug, der dir entgegenkommt, bremst dich stärker.
Solange ich noch Glühobst zur Beleuchtung benutzt habe, hab' ich im
Jahr ungefähr eine Lampe verbraucht.  Jetzt habe ich eine LED-Leuchte,
ist doppelt so hell (oder noch heller).

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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In Verbindung mit einem Nabendynamo sehr zu empfehlen ist die Lumotec IQ 
cyo von B+M. Ist zwar mit etwa 60 EUR verdammt teuer, aber ist 
helligkeitstechnisch ein "Unterschied wie Tag und Nacht", auch wenn 
diese Formulierung etwas arg abgedroschen klingen mag.

Im Gegensatz zu LED-Taschenlampen wirft diese Lampe einen deutlich 
definierten asymmetrischen Lichtkegel, der auch im Nahbereich vor dem 
Fahrrad die Straße erhellt, aber nicht nach oben blendet.

Sehr interessant: http://fahrradzukunft.de/5/lichtkafkaeske/

Autor: Gast (Gast)
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Anmerkung: Nabendynamos sind Konstantstromquellen! Deshalb niemals offen 
betreiben...

Autor: hoho (Gast)
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...bitte um Erklärung !

Autor: avion23 (Gast)
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Konstantstromquellen regeln die Spannung so hoch, dass der Strom 
erreicht wird. Das heißt, wenn die Leitungen offen sind, und I_aktuell = 
0A und I_soll = 0,700A ist, wird die Spannung gegen unendlich gehen.
Der Dynamo ist (zum Glück) keine ideale Konstantstromquelle. 80V lassen 
sich trotzdem erreichen.

Autor: Nachrechner (Gast)
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1) Nochmal nachgefragt:

Weiss jemand, ob beim Nabendynamo Zustand "Licht aus" definitiv
"Leerlauf" gegeben ist, oder doch eine Spannungsbegrenzung
( Widerstand bzw. Begrenzungsdioden ) wirksam ist ?


2) "80V lassen sich trotzdem erreichen." ( im Leerlauf )

Muss man dann 100 km/h schnell fahren ?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Eine Spannungsbegrenzung ist bei Fahrradbeleuchtungen üblicherweise im 
Scheinwerfer eingebaut, nicht aber im Dynamo, auch nicht im Nabendynamo.

Ich habe mal zu Testzwecken eine 12V/5W-Halogenlampe als alleinigen 
Verbraucher an meinen Nabendynamo angeschlossen; bereits die durch 
Handbetrieb (Fahrrad steht Kopf, an Mantel anfassen, schnell drehen) 
erreichbaren Drehzahlen genügten, um diese Lampe zu erleuchten.
Das schließt sehr eindeutig das Vorhandensein einer Spannungsbegrenzung 
im Dynamo aus.


Einen recht ausführlichen Test von Nabendynamos mit etlicher Zusatzinfo 
gibts hier: http://fahrradzukunft.de/1/labortest-nabendynamos/

Dort wird auch auf Leerlaufverluste eingegangen.

Autor: Nachrechner (Gast)
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Und wie ist also die Quintessenz ?

Wann bremst nun der Nabendynamo bei "Licht aus" das Rad stärker ?

Bei Unterbrechnung ( höhere Eisenverluste ) ?
Bei Kurzschluss ( etwas niedrigere Eisenverluste + Stromwärme am 
Innenwiderstand ) ?

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Tja, das steht beispielsweise im von mir gerade eben verlinkten 
Testbereicht. Läsest Du den, wüsstest Du es.

Autor: Nachrechner (Gast)
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Hab' ich schon gelesen;

Nur ist leider der Betrieb im sog. "Leerlauf" mit z.B. 11 W Verlust bei
30 km/h für meine Begriffe nicht eben Leerlauf ( womöglich doch 
Spannungsbegrenzung durch Dioden direkt am Dynamo ? )

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Verkrnrghdkpgmpft nochmal, da ist keine Spannungsbegrenzung.

Autor: Nachrechner (Gast)
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Und wo bleiben dann die elf Watt ???

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Abwärme. Der Dynamo selbst wird warm.

Autor: Nachrechner (Gast)
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Richtiger: Wo kommen die elf Watt her ???

Autor: Nachrechner (Gast)
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Noch richtiger: Wo bzw. wie werden sie umgesetzt ????

Autor: Frank Erdrich (erdi-soft)
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Rufus t. Firefly schrieb:
> Verkrnrghdkpgmpft nochmal, da ist keine Spannungsbegrenzung.

Leider doch. Gerade Nabendynamos haben oft eine eingebaute 
Spannungsbegrenzung mit Dioden. Auf der ein oder anderen Seite der 
LED-Lichtselbstbauer wird beschrieben, wie diese entfernt werden können.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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> Leider doch. Gerade Nabendynamos haben oft eine eingebaute
> Spannungsbegrenzung mit Dioden. Auf der ein oder anderen Seite der
> LED-Lichtselbstbauer wird beschrieben, wie diese entfernt werden können.

Wie erklärst Du dann die problemlose Funktion meines für 6V-Betrieb 
vorgesehenen Standard-Shimano-Nabendynamos mit einer 12V/5W-Lampe? Wäre 
da eine Spannungsbegrenzung, würde die 12V-Lampe nur müde funzeln.

Autor: Soe (Gast)
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> Leider doch. Gerade Nabendynamos haben OFT eine eingebaute
> Spannungsbegrenzung mit Dioden.

Man beachte doch bitte jedes einzelne Wort eines Satzes ;-) Nur weil 
viele Dynamos eine Spannungsbegrenzung eingebaut haben (richtiger: 
eingebaut haben KÖNNTEN, da Quelle fehlt) heißt das ja noch lange nicht, 
dass auch dein Dynamo eine Begrenzung hat.

Oder um es anders zu formulieren:

Dynamos haben oft eine Begrenzung eingebaut != Dynamos haben immer eine 
Begrenzung eingebaut ;-)

Um zum Thema zurück zu kommen: Ich hätte nicht gedacht, dass ein so 
alltägliches Teilchen wie ein Dynamo so viele Fragen aufwirft und bin 
gespannt, ob tatsächlich jemand den Kraftaufwand mal experimentell 
bestimmt. Bin leider nicht im Besitz eines Nabendynamos :-(

Autor: Klaus (Gast)
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hm, eventuell ist die Spannungsbegrenzung weit über der Nennspannung, in 
deinem Fall über 12 V

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Grundlegende Aussagenlogik ist mir duchaus bekannt; ich habe hingegen 
noch keinen Nabendynamo mit einer Spannungsbegrenzung gesehen und auch 
noch nirgends entsprechende Hinweise gesehen.
Hingegen wird in der einschlägigen Literatur oft und deutlich auf das 
Verhalten als Konstantstromquelle eingegangen (mehr als 500 mA sind 
nicht drin).

Autor: Frank Erdrich (erdi-soft)
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OK, ich muss mich korrigieren. Nach ein paar Recherchen scheinen die 
Nabendynamos, bis auf Ausnahmen, tatsächlich keine Spannungsbegrenzung 
zu haben, die Radläufer dagegen schon. Leider finde ich auch die Seite 
nicht mehr, auf der gezeigt wurde, wie aus nem Nabendynamo die 
Begrenzung entfernt wurde.

Autor: Nachrechner (Gast)
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> "Hingegen wird in der einschlägigen Literatur oft und deutlich auf das
> Verhalten als Konstantstromquelle eingegangen (mehr als 500 mA sind
> nicht drin)."

Eher ca. 700 mA, leider.

Siehe S. 10 von:

http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Modellierung_e...

( Keine Gewähr )

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