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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Überspannungsschutz bei Nabendynamo wie machen?


Autor: Aabbyy (Gast)
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Ich habe bei mir ins Fahrrad einen Rad mit Nabendynamo reingetan. Es 
funktioniert aber es sind kurzerhand innerhalb von 2 Wochen beide Lampen 
durchgebrannt.

Jetzt habe ich was von einem Überspannungsschutz gehört, den man da 
reintuen kann. Weiß jemand wie der aufgebaut ist? Reicht auch ein 2 Ohm 
Widerstand oder sowas in Reihe zu den Lampen? oder was muß ich da 
machen.

Ich glaube, wenn man den Überspannungsschutz aus Teilen aus der 
Krimskrams kiste aufbau, kann ich ein paar Euros sparen.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Ein einfacher Widerstand wird mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht 
reichen. Wahrscheinlich brauchst Du schon so etwa 3 - 7 Teile.

Welche Spannung ist für Deine Glühbirnen angegeben?
Hast Du ein Messgerät, um die Spannung aus dem Dynamo zu messen?
Wie heißt das Modell und der Hersteller von dem Rad/Dynamo?

Autor: Uwe ... (uwegw)
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Ich hab mal in einem Scheinwerfer eine Überspannungsschutzdiode (ich 
meine, das war so eine hier: http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=41876;) 
gefunden. Die war leider ziemlich verkohlt, nachdem die Glühlampe durch 
ein abgefallenes Kabel außer Betrieb gegangen war... Sie war wohl nicht 
stark genug ausgelegt, um auch ohne die Glühlampe den Kurzschlusstrom 
des Dynamos auszuhalten...

Autor: (nonGAst) (Gast)
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Ich habe einen Nabendynamo von SON und dabei ist ein Kabel mit 
integrierter Supressordiode. Vor ein paar Wochen hatte ich mal den 
Schrumpfschlauch abgemacht und das Teil fotografiert und hier auch 
gefragt, worum es sich dabei handelt

http://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode

Ich finde nur grade meinen damaligen Beitrag nicht mehr. Die Diode wird 
einfach parallel zum Verbraucher geschaltet - am besten noch mit in dem 
Anschlusskabel.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Mit einem Shunt-Regler, also einem Bauteil, das überflüssige Energie in 
Wärme umwandelt, würde ich bei einem mit Muskelkraft betriebenem Gerät 
nicht arbeiten. Ich dachte eher an einen Low-Dropout Regler mit 
vorgeschaltetem Gleichrichter. (Doch 7 Teile, habe gerade "Nabendynamo 
Gleichspannung" gegoogelt.)

Autor: Magnus M. (magnetus) Benutzerseite
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(nonGAst) schrieb:
> Ich finde nur grade meinen damaligen Beitrag nicht mehr.

Beitrag "Bauteilfrage"

Büddeschööön...

Gruß,
Magnetus

Autor: Nachleuchter (Gast)
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> ...das überflüssige Energie in Wärme umwandelt,

Was soll da überflüssig sein, das angeschlossene Glühobst ist 
suboptimal.
Sei froh darüber, dass es endlich solche Dynamos mit Überkapazität gibt.
Eine passende Lampe rein, also keine für nur 6V, oder gescheite 
LED-Lampen, selbst da muss aufgepasst werden, ob die dafür auch taugen.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Nachleuchter schrieb:
> Was soll da überflüssig sein, das angeschlossene Glühobst ist
> suboptimal.

Dass der Verbraucher nicht soo den tollen Wirkungsgrad hat, steht ja auf 
einem anderen Blatt. Was ich meine ist, dass es konzeptionell falsch 
sein muss, dass der Tretwiderstand künstlich erhöht wird, wenn die 
Drehzahl steigt. Der Shunt-Regler sorgt ja dafür, dass mehr Strom 
verbraucht wird, sobald er in Aktion tritt, und zwar zunehmend mit 
zunehmender Drehzahl. Das wiederum erhöht die Kraft, die nötig ist, den 
Dynamo auf Drehzahl zu halten. Und zwar ausgerechnet dann, wenn man eh' 
schon mit dem Luftwiderstand kämpft und jeder weitere erkämpfte Km/h mit 
quadratisch steigender Energieinvestition verbunden ist.
Die einfachste Möglichkeit, das zu umgehen, ohne die Beleuchtungsstärke 
bei geringeren Drehzahlen zu sehr zu beeinflussen, sehe ich in einem 
Low-Dropout-Regler mit einem vorgeschalteten Brückengleichrichter aus 
Schottky-Dioden.
Vielleicht könnte man anstelle des Low-Dropout Reglers eine einfache, 
nicht temperaturkompensierte Konstantstromquelle nehmen, vielleicht 
sogar zwei davon gegenläufig geschaltet, um den Brückengleichrichter zu 
sparen.
(Ich drücke mich mal vorsichtig aus, habe schon länger keinen mehr auf 
den Deckel bekommen. :-D)

Autor: Klaus (Gast)
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> Das wiederum erhöht die Kraft, die nötig ist, den
> Dynamo auf Drehzahl zu halten. Und zwar ausgerechnet dann, wenn man eh'
> schon mit dem Luftwiderstand kämpft und jeder weitere erkämpfte Km/h mit
> quadratisch steigender Energieinvestition verbunden ist.
> Die einfachste Möglichkeit, das zu umgehen, ohne die Beleuchtungsstärke
> bei geringeren Drehzahlen zu sehr zu beeinflussen, sehe ich in einem
> Low-Dropout-Regler mit einem vorgeschalteten Brückengleichrichter aus
> Schottky-Dioden.
>
Das ruft nach einem Schaltregler, und zwar so laut, daß ich schon 
Schmerzen in den Ohren hab.

MfG Klaus

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Philipp Klostermann schrieb:
> Der Shunt-Regler sorgt ja dafür, dass mehr Strom
> verbraucht wird, sobald er in Aktion tritt, und zwar zunehmend mit
> zunehmender Drehzahl. Das wiederum erhöht die Kraft, die nötig ist, den
> Dynamo auf Drehzahl zu halten. Und zwar ausgerechnet dann, wenn man eh'
> schon mit dem Luftwiderstand kämpft und jeder weitere erkämpfte Km/h mit
> quadratisch steigender Energieinvestition verbunden ist.

Ja und, ist doch perfekt. Andere zahlen Geld dafür um beim Spinning zu 
schwitzen. Das erhöht doch nur den Trainingseffekt.
Deswegen verstehe ich auch nicht wie man für ein 200g leichteres Rennrad 
1000Euro mehr ausgeben kann. Je größer das Gewicht desto höher der 
Trainingseffekt :-)

Autor: hacker-tobi (Gast)
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Der Überspannungsschutz bei einem dynamo funktioniert denkbar einfach 
mit einer Zenerdiode oder Suppressordiode. Da bei einem Dynamo die 
größten Verluste mechanisch bedingt sind, spürt man die etwa 3 Watt 
mehrbelastung nicht.

Ohne Last kann die Spannung von Nabendynamos übrigens auf über 100V 
ansteigen.

Man kann die erzeugte Energie aber auch für andere Dinge nutzen, z.B. 
für das Laden von Akkus. Ich habe selbst eine Schaltung entwickelt, die 
mit einem Dynamo einen NiMh-Akku lädt, und dann eine stabilisierte 
Ausgangsspannung von 6 Volt (licht) und 5 Volt (USB-Lader) zur Verfügung 
stellt. Siehe hier:

http://www.bikebox-standlicht.de

gruß

tobi

Autor: Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)
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Jede bessere Fahrradhalogenfunzel hat eine Supressor-Diode für ~6,8V 
eingebaut.

Autor: bitte löschen (Gast)
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Klaus schrieb:
> Das ruft nach einem Schaltregler,
Das war auch mein erster Gedanke, nur stellt sich dann auch die Frage 
nach einem Low-Dropout Step-Down Regler, der unterhalb seiner 
Nenn-Eingangsspannung die Spannung unvermindert durchreicht, und das 
würde etwas komplizierter als 7 Bauteile.
Vielleicht hat ja jemand eine gute Idee. (Meine Versuche der letzten 
Tage, mit dem MC34063 eine stabile symmetrische 8 V Spannungsversorgung 
aus 3,5 - 5,5 V zu basteln, wären auf diese Anforderungen bezogen 
weniger erfolgversprechend.)

U.R. Schmitt schrieb:
> Je größer das Gewicht desto höher der
> Trainingseffekt :-)
Nicht jeder, der nachts mit dem Fahrrad fährt, macht das ausschließlich 
zum Trainieren. Manche kommen abends mit dem Fahrrad fertig von der 
Arbeit nach Hause, und wollen bestimmt keine zusätzliche Energie 
aufwenden, um vorwärts zu kommen.

Autor: Claus H. (hottab) Benutzerseite
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Aabbyy schrieb:
> Ich habe bei mir ins Fahrrad einen Rad mit Nabendynamo reingetan. Es
> funktioniert aber es sind kurzerhand innerhalb von 2 Wochen beide Lampen
> durchgebrannt.

Hatte das gleiche Problem. Bei öfter 30++ km/h raucht dann auch der 
originale Überspannungsschutz und das Rücklicht ab :-(
Schnellste Lösung, 6V 3W Lampe googeln und vorn einsetzen oder 25 Ohm / 
3W in das Diodenrücklicht klemmen/löten.
Seit dem ist Ruhe, auch bei 40+ km/h. Für langsame Fahrten (< 15 km/h, 
z.B. im Wald) ohne zusätzliches Batterielicht ist der Vorschlag nicht 
geeignet!

siehe auch: 
http://fahrradzukunft.de/1/wirkungsweise-fahrradli...

Autor: Falk Brunner (falk)
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Eine leistungsfähige Z-Diode mit 6V im TO220 Gehäuse an ein Metallteil 
schrauben und parallel an den Dynamo klemmen. Wenn man keine passende 
Z-Diode hat nimmt man einen NPN-Transistor und packt die Z-Diode an die 
Basis, Kollektor und Z-Diode verbinden, fertig ist die Leistungs 
Z-Diode.

MFG
Falk

P S Warum baut man sowas nicht gleich in den Dynamo? Brauchen die 
Lampenhersteller Umsatz?

Autor: MicroSD (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
> Eine leistungsfähige Z-Diode mit 6V im TO220 Gehäuse an ein Metallteil
> schrauben und parallel an den Dynamo klemmen. Wenn man keine passende
> Z-Diode hat nimmt man einen NPN-Transistor und packt die Z-Diode an die
> Basis, Kollektor und Z-Diode verbinden, fertig ist die Leistungs
> Z-Diode.

Der Dynamo liefert Wechselspannung, ganz so einfach gehts leider nicht.

das "ans Metall schrauben" ist jedoch wirklich wichtig:
Hatte sowas mal gebaut, Brückengleichrichter, BD139 + Z-Diode, ist 
durchgebrannt.

Falk Brunner schrieb:
> P S Warum baut man sowas nicht gleich in den Dynamo?

Wäre nach StVZO eigentlich vorgeschrieben, wird üblicherweise im 
Frontscheinwerfer verbaut, damit der Rollwiderstand bei ausgeschaltetem 
Licht nicht unnötig steigt.

Autor: U. B. (pasewalker)
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Oder eine Induktivität ( möglichst dicker Draht ! ) in Reihe schalten, 
etwas weniger Verluste ...

Autor: Dave Anadyr (wilhem)
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(nonGAst) schrieb:
> Ich habe einen Nabendynamo von SON und dabei ist ein Kabel mit
> integrierter Supressordiode. Vor ein paar Wochen hatte ich mal den
> Schrumpfschlauch abgemacht und das Teil fotografiert und hier auch
> gefragt, worum es sich dabei handelt
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Suppressordiode
>
> Ich finde nur grade meinen damaligen Beitrag nicht mehr. Die Diode wird
> einfach parallel zum Verbraucher geschaltet - am besten noch mit in dem
> Anschlusskabel.

Hallo!
Da ich eine Überspannungschutz selber machen wollte, habt ihr einen 
irgendwelchen Schlatplan?

Das Ganze sollte einfach vermeiden, dass ich alle 3-4 Wochen meine 
Halogenlampe auswechsel muss.

Danke!!!

Autor: Krangel (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Nachti,

was ist das alles für ein Quatsch den man des Nachtens lesen muss. Lass 
dir nichts einreden von wegen Längs-,Quer- Schalt- oder Was-auch-immer 
Regler.
Zwei Zenerdioden a 5,6V und 1,3W anti in Reihe, mit einem Klecks 
Wärmeleitkleber in die Innernseite des Scheinwerfergehäuses geklebt.

http://www.reichelt.de/Z-Dioden-1-3W/ZD-5-6/3/inde...

Quatsch ist auch, dass ein Fahrraddynamo schwerer geht wenn er belastet 
wird, das Gegenteil ist der Fall. Ab 15km/h läuft er im Kurzschluss am 
leichtesten.

GN8

Autor: Dave Anadyr (wilhem)
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Danke!

Denkst du, braucht man keinen Widerstand?
(Um den Strom in der Beschaltung zu verringen)

Gruß

Autor: Steffen (Gast)
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suppressordiode und fertig ist der lack ;)

Autor: Steffen (Gast)
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oh... also so wies krangel geschrieben hat...

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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bitte löschen schrieb:

> Ich dachte eher an einen Low-Dropout Regler mit
> vorgeschaltetem Gleichrichter.

Ein solches Konzept wäre angebracht, wenn Dynamos Spannungsquellen
sind. Sie verhalten sich aber eher wie Stromquellen. Will man
die Standard-Halogenlampen behalten, so ist die schon beschriebene
Leistungs-Z-Diode o.ä. parallel zur Lampe, die einfachste und
zuverlässigste Lösung. Alternativ eine zweite Lampe, die man bei
höheren Geschwindigkeiten per Hand in Reihe zur Originallampe
schaltet. Will man umbauen auf LED, so sollte man eine der vielen
getesteten Lösungen aus dem INet oder auch hier aus dem Forum
verwenden. Alle Lösungen, die die Stromquellencharakteristik des
Fahrraddynamos nicht berücksichtigen, sind m.E. Murks. Das gilt
auch für einige Schaltreglerlösungen, da auch diese von sich aus
besser mit Spannungs- als mit Stromquellen funktionieren.
Gruss
Harald

: Bearbeitet durch User
Autor: Krangel (Gast)
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Moin,

Dave Anadyr schrieb:
> Denkst du, braucht man keinen Widerstand?

Nein, Fahrraddynamos verhalten sich nicht wie Spannungsquellen, sondern 
eher wie Stromquellen. Ein Serien-Widerstand bei einer Stromquelle ist 
völlig wirkungslos, Parallel-Widerstand unter 6V ist die Lampe und über 
6V kommt noch der Widerstand der Zenerdioden dazu.

Mahlzeit

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Krangel schrieb:
> Quatsch ist auch, dass ein Fahrraddynamo schwerer geht wenn er belastet
> wird, das Gegenteil ist der Fall. Ab 15km/h läuft er im Kurzschluss am
> leichtesten.

Kurzschluß != belastet

mit den Z-Dioden (oder einer Suppressordiode) für 6V wird der Dynamo 
permanent ca. 3W liefern - entweder in die Lampe(n) oder den 
Überspannungsschutz - und dafür 5-6W mechanische Leistung vom Fahrer 
abziehen.

Sowohl im Leerlauf als auch im Kurzschluß wird er leichter drehen. Aber 
eben auch keine Leistung liefern weil entweder Strom 0 oder Spannung 0.


XL

Autor: Krangel (Gast)
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Hi,

Axel Schwenke schrieb:
> Kurzschluß != belastet

Kein Plan was dieser Satz uns sagen will.

Das Problem mit Fahrraddynamos ist der große Drehzahlbereich, in dem er 
betrieben werden muss.
Von Anfahrwackel-Geschwindigkeit bist zur 
Geschwindwiederwind-Geschwindigkeit soll er konstant 3Watt liefern.
Deshalb werden die Dynamobleche 1. auf hohe Leistung bei geringen 
Drehzahlen und 2. auf hohe magnetische Verluste bei höher werdenden 
Frequenzen ausgelegt. Dadurch gehen bei hoher Drehzahl weniger 
Feldlinien durch die Dynamobleche und der Dynamo kuppelt praktisch aus. 
Diesen Effekt wird durch die magnetische Sättigung beim Kurzschließen 
weiter unterstützt.

Axel Schwenke schrieb:
> Sowohl im Leerlauf als auch im Kurzschluß wird er leichter drehen. Aber
> eben auch keine Leistung liefern weil entweder Strom 0 oder Spannung 0.

So funktioniert das nicht. Ein Dynamo, der nicht in der oben 
beschriebenen Auslegung arbeitet, erzeugt beim Kurzschließen eine Gegen 
EMK, funktioniert also als Bremse, mit stärker werdender Bremskraft bei 
steigender Drehzahl.

Dynamische Grüße

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Krangel schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:

>> Kurzschluß != belastet
>
> Kein Plan was dieser Satz uns sagen will.

Ganz einfach. Kurzschluß der Klemmen ist kein Lastfall für einen 
Fahrraddynamo. Und deswegen ergibt deine Aussage:

Krangel schrieb:
> Quatsch ist auch, dass ein Fahrraddynamo schwerer geht wenn er belastet
> wird, das Gegenteil ist der Fall. Ab 15km/h läuft er im Kurzschluss am
> leichtesten.

keinen Sinn. Du sagst hier zwei Dinge, die gar nichts miteinander zu tun 
haben. Und der erste Satz ist schlicht falsch. Ein Fahrradynamo läuft 
sehr wohl schwerer, wenn er belastet wird.

Kurzgeschlossene Klemmen sind aber genauso wie offene Klemmen kein 
Lastfall, sondern nur zwei Varianten des Leerlaufs. Belastet wird der 
Generator genau dann, wenn er Leistung abgibt. Der Strom alleine sagt 
gar nichts aus.


XL

Autor: ArnoR (Gast)
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Hab gerade mal an meinem Bürofahrrad einen Test gemacht.

Dynamo ohne Last:       2 Umdrehungen
Dynamo mit Lampen (3W): 1 Umdrehung
Dynamo im Kurzschluss:  1,5 Umdrehungen (starkes Rappeln)

Die Umdrehungen sind die Raddrehungen nach kurzem möglichst 
gleichmäßigem Anwerfen.

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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ArnoR schrieb:
> Hab gerade mal an meinem Bürofahrrad einen Test gemacht.
>
> Dynamo ohne Last:       2 Umdrehungen
> Dynamo mit Lampen (3W): 1 Umdrehung
> Dynamo im Kurzschluss:  1,5 Umdrehungen (starkes Rappeln)

Das ist genauso zu erwarten. Ausführlichere Tests findet man hier:

http://fahrradzukunft.de/1/labortest-nabendynamos/

Demnach gibt es auch Nabendynamos, die im Leerlauf mehr mechanische 
Leistung aufnehmen als kurzgeschlossen. Allerdings ist nicht klar, woran 
genau das liegt. Zumindest ist es nur bei sehr hohen Geschwindigkeiten 
relevant. Ein eingebauter Überspannungsschutz würde sich allerdings so 
ähnlich bemerkbar machen.

Das Referenzgerät unter den Nabendynamos (SON) verhält sich ziemlich 
ideal. Die mechanische Leistungsaufnahme ist im Leerlauf ca. 5W und 
kurzgeschlossen ca. 6W. Wohlgemerkt bei 50km/h. Im MPP könnte der Dynamo 
bei 50km/h auch ca. 12W elektrische Leistung liefern 
(http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node60.html)


XL

Autor: Krangel (Gast)
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Hi,

ich rede überhaupt nicht vom Lastfall, weiß auch nicht wie du ihn hier 
definierst.
Es geht hier um den Kraftaufwand, den der Dynamo fordert, das schreibst 
du auch selber:

Axel Schwenke schrieb:
> Sowohl im Leerlauf als auch im Kurzschluß wird er leichter drehen.

 nicht um die abgegebene elektrische Leistung.

Allerdings muss ich mein "Quatsch" etwas entquatschen, unter 15km/h 
dreht ein Nabendynamo tatsächlich im Leerlauf leichter als unter 
Belastung.


Axel Schwenke schrieb:
> Kurzgeschlossene Klemmen sind aber genauso wie offene Klemmen kein
> Lastfall, sondern nur zwei Varianten des Leerlaufs. Belastet wird der
> Generator genau dann, wenn er Leistung abgibt. Der Strom alleine sagt
> gar nichts aus.

Ein kurzgeschlossener Generator für mich ein Lastfall, nämlich der 
Spezialfall der Leistungsanpassung bei der Quelle und Verbraucher 
dasselbe sind. Hier wird die gesamte induzierte Energie wieder in 
Gegen-Bewegungsenergie gewandelt.

Um es mit anderen Worten zu sagen: die Kurzschlussklemme ist nicht der 
Verbraucher, sie leitet nur die EMK zum Generator zurück.

Grüße

Autor: Claus H. (hottab) Benutzerseite
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Hi,

unverständliche Theorie :-(((

Bekantlich ist die Leistung für U oder I = 0 auch NULL KOMMA NIX,
also muss man nur die Verluste am sehr geringen Zi = j*2*pi*f*L (< 0,1 
jOhm) mit mechanischer Leistung überwinden.

Die Leistungsanpassung ergibt sich aus P = f(Ra) und hat berechnet über 
P' ein Maximum bei Ra = Ri.

Moin
C. H.

: Bearbeitet durch User
Autor: Krangel (Gast)
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Hi,
erkläre mal bitte was du hier erklärst.
Warum ein Fahrraddynamo bei 5 km/h 3 Watt erzeugt und bei 50 km/h 
ebenfalls 3 Watt und keine 30?
Oder dass die geringen Leitungsverluste etwas Grundsätzlichen ändern?
Oder was sonst, ich jedenfalls verstehe es nicht.

Grüße

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Krangel schrieb:

> Warum ein Fahrraddynamo bei 5 km/h 3 Watt erzeugt und bei 50 km/h
> ebenfalls 3 Watt

So hätte man es wohl gern. Leider ist das technisch nicht möglich.
Gruss
Harald

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Krangel schrieb:

> ich rede überhaupt nicht vom Lastfall

Nicht? Was meinst du dann in diesem Satz

Krangel schrieb:
> Quatsch ist auch, dass ein Fahrraddynamo schwerer geht wenn er belastet
> wird,

mit "belastet"? Ist für dich "belastet" = "keine Leistung abfordern"? 
Oder wie sonst kommst du auf den Zusammenhang zu deinem nächsten Satz:

Krangel schrieb:
> das Gegenteil ist der Fall. Ab 15km/h läuft er im Kurzschluss am
> leichtesten.

Was übrigens, wenn man dem von mir oben verlinkten Artikel glaubt (und 
ich glaube dem zumindest mehr als dir) auch nicht stimmt.
Es mag einige Dynamos geben bei denen das stimmt. Der Normalfall ist 
es aber wohl nicht.

> Ein kurzgeschlossener Generator für mich ein Lastfall, nämlich der
> Spezialfall der Leistungsanpassung bei der Quelle und Verbraucher
> dasselbe sind.

So. Leistungsanpassung hast du also auch nicht verstanden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung

erster Satz. Angepaßt = Leistungsmaximum. Kurzschluß ist Minimum (eines 
der beiden)

Du solltest aufhören mit Fachbegriffen um dich zu werfen die du nicht 
verstanden hast.


XL

Autor: Krangel (Gast)
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Hi Meister Axel Schwenke,

dann erkläre mir bitte noch ein Fachbegriff den ich wohl nicht 
verstanden habe: "Gegen EMK"

GN8

Autor: Klaus (Gast)
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Axel Schwenke schrieb:
> So. Leistungsanpassung hast du also auch nicht verstanden.
>
> http://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
>
> erster Satz. Angepaßt = Leistungsmaximum. Kurzschluß ist Minimum (eines
> der beiden)

Nur die Hälfte zitiert. Angepaßt = Leistungsmaximum im Verbraucher
das heißt nicht, daß im Gesamtsystem bei anderen Zuständen nicht mehr 
Leistung umgesetzt wird, als bei Leistungsanpassung.

MfG Klaus

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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Klaus schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>> So. Leistungsanpassung hast du also auch nicht verstanden.
>>
>> http://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
>>
>> erster Satz. Angepaßt = Leistungsmaximum. Kurzschluß ist Minimum (eines
>> der beiden)
>
> Nur die Hälfte zitiert. Angepaßt = Leistungsmaximum im *Verbraucher*

Und wo ist da jetzt der Widerspruch? Wenn der Verbraucher ein Kurzschluß 
ist, dann ist die in ihm umgesetzte Leistung exakt Null. Deswegen ist es 
auch Blödsinn wenn Krangel für den Kurzschlußfall irgendwas von 
Anpassung faselt.

Und bevor das jetzt vollends entgleitet (bzw. absichtlich auf Neben-
kriegsschauplätze umgeleitet wird) - ich habe ganz konkret eine Aussage 
bemängelt:

Krangel schrieb:
> Quatsch ist auch, dass ein Fahrraddynamo schwerer geht wenn er belastet
> wird, das Gegenteil ist der Fall. Ab 15km/h läuft er im Kurzschluss am
> leichtesten.

Weil die Äpfel mit Birnen vergleicht. Vielleicht wird es deutlicher, 
wenn ich das auf einen anderen Sachverhalt übertrage:

"Quatsch ist auch, dass es im Zimmer kälter wird, wenn man ein Fenster 
öffnet, das Gegenteil ist der Fall. Wenn man im Hochsommer ein Fenster 
öffnet, dann wird es wärmer."

Von der Beobachtung, daß es Fahraddynamos gibt die im Kurzschluß 
leichter laufen als ohne Last, kann man eben nicht ableiten daß ein 
Fahrradynamo unter Last leicht läuft. Weil der Kurzschluß elektrisch 
kein Lastfall ist, sondern nur die zweite Leerlaufvariante. In beiden 
Fällen wird keine Leistung an einen Verbraucher geliefert und alles was 
der Dynamo an mechanischer Leistung aufnimmt, sind Verluste.

In allen anderen Lastfällen wird Leistung an einen Verbraucher 
geliefert. Was bedeutet, daß der Dynamo mechanisch mindestens diese 
Leistung aufnehmen muß. Zusätzlich zu den Verlusten, die er auch in 
diesem Betriebsfall natürlich noch hat.

Wenn man die mechanische Leistungsaufnahme in Abhängigkeit vom 
Lastwiderstand messen würde, dann würde man auch hier ein Maximum 
irgendwo "in der Mitte" der Kurve finden. Ähnlich wie für die abgegebene 
Leistung in Abhängigkeit vom Lastwiderstand. Auch wenn die beiden Maxima 
vermutlich nicht übereinstimmen.

[Einschub: für die abgegebene Leistung am Klauenpolgenerator 
funktioniert die Näherung "ideale Spannungsquelle + Innenwiderstand Ri" 
nicht. Details kann man hier nachlesen: 
http://www.enhydralutris.de/Fahrrad/Beleuchtung/node6.html
Kurz gefaßt gibt es ein RL (abhängig von der Geschwindigkeit) bei dem 
die abgegebene Leistung maximal ist. Die abgegebene Leistung ist auf 
jeden Fall minimal (nämlich 0) bei RL=0 und RL->inf]

Man könnte annehmen, daß auch die aufgenommene Leistung bei RL=0 und 
RL->inf jeweils ein Minimum hat. Was Messungen (sogar ganz grobe wie von 
ArnoR weiter oben) scheinbar belegen. Detailliertere Untersuchungen an 
mehreren Dynamotypen (von mir weiter oben verlinkt) zeigen aber, daß es 
auch Dynamos gibt bei denen die Leistungsaufnahme für RL->inf nicht so 
weit wie erwartet abfällt und zumindest signifikant höher ist als im 
Kurzschluß.

Aber auch daraus läßt sich nicht ableiten, daß die Leistungsaufnahme für 
RL->inf ein Maximum hat. Und erst das wäre das Äquivalent zu Krangels 
"Quatsch ist .. dass ein Fahrraddynamo schwerer geht wenn er belastet 
wird".

Wenn es einen solchen Fahrraddynamo tatsächlich geben sollte, dann 
wäre es angebracht eine Warnung auszusprechen, ihn nicht zu kaufen.

[]

XL

Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Axel Schwenke schrieb:

> Und wo ist da jetzt der Widerspruch? Wenn der Verbraucher ein Kurzschluß
> ist, dann ist die in ihm umgesetzte Leistung exakt Null.

Ich denke, die Erklärungsprobleme in diesem Thread hängen damit
zusammen, das auch viele fortgeschrittene Elektroniker (Du natür-
lich nicht. :-) Probleme mit dem Verständnis von echten Strom-
quellen haben. Während bei einer Spannungsquelle offene Klemmen
der Normalfall sind, ist es bei Stromquellen der Kurzschluss.
Wobei ein Fahrraddynamo natürlich keine ideale Stromquelle ist.
Er ähnelt dieser aber wesentlich mehr, als einer Spannungsquelle
mit Innenwiderstand.
Gruss
Harald

: Bearbeitet durch User
Autor: Krangel (Gast)
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Hi,
bevor der Quatsch noch quätcher wird, mal back to the roots:
Mein erster Quatsch bezog sich auf die Vorschläge, alle möglichen Regler 
in die Fahrradlampe einzubauen. Das halte ich immer noch für Quatsch.
Das zweite Quatsch bezog sich auf die Meinungen, dass die mechanischen 
Leistung die der Dynamo braucht, mit einem Shunt größer wird. Diese war 
vielleicht missverständlich formuliert, ich habe ja auch versucht zu 
entquatsch.
Richtig ist: bei niedrigen Drehzahlen dreht er schwerer je mehr 
elektrische Leistung man entnimmt.
Bei höher werden Drehzahlen ist der Zusammenhang aber nicht mehr 
gegeben. Ich habe auch versucht zu erklären, wie das zustande kommt.
Das, was Meister Schwenke hier falsche versteht: es geht nicht um die 
elektrische Leistung an einer Kurzschlussbrücke. Es geht darum, welche 
mechanische Kraft man an einem Nabendynamo aufwenden muss, um diese 
Kurzschlussbrück zu "bestromen".
Dazu gab es zwei Fragen an Meister Schwenke: wie er den Lastfall 
definiert, mechanische Kraft-->elektrisch Kraft mit dem dazwischen 
liegenden Generagtor vom Typ Nabendynamo?
Was für Facksen macht denn die Gegen EMK bei einem Generator vom Typ 
Nabendynamo, speziell im Fall Kurzschluss?

Grüße

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Krangel schrieb:
> Hi,
> bevor der Quatsch noch quätcher wird, mal back to the roots:
> Mein erster Quatsch bezog sich auf die Vorschläge, alle möglichen Regler
> in die Fahrradlampe einzubauen. Das halte ich immer noch für Quatsch.
Die Suppressordioden, die du vorschlugst sind auch eine Art 
Spannungsregelung, nämlich ein Shunt Regler, der so viel Strom an der 
Last vorbeischleust, bis die Spannung wieder stimmt.
Für die Regelung selbst wird hier die Kennlinie der Suppressordiode 
benutzt. Also ganz so pauschal, wie du das darstellen willst, es nicht.
Dass herkömmliche (TM) Längsregler und Schaltnetzteile in der Regel dort 
keinen Sinn ergeben ist meiner Meinung nach hier schon geklärt gewesen.

> Das zweite Quatsch bezog sich auf die Meinungen, dass die mechanischen
> Leistung die der Dynamo braucht, mit einem Shunt größer wird. Diese war
> vielleicht missverständlich formuliert, ich habe ja auch versucht zu
> entquatsch.
Wenn der Dynamo belastet wird, ist natürlich die nötige mechanische 
Leistung ebenfalls größer. Ist doch logisch?
Und bei Kurzschluss oder Leerlauf ist die elektrisch umgesetzte Leistung 
eben (praktisch) 0. Da ist es völlig klar, dass man dann auch die 
geringste mechanische Leistung hineinstecken muss.
Dass sich die beiden Fälle noch etwas unterscheiden bei einem Dynamo ist 
ein Sonderfall, aber darum ging es im Wesentlichen auch nicht.

Die Sache mit der Leistungsanpassung war aber ein totaler Schuss in den 
Ofen, oben. Bei Kurzschluss oder Leerlauf gibt es keine Last, die man 
anpassen kann.

Die Ganze Angelegenheit ist übrigens sehr schön in dem oben erwähnten 
Link dargestellt. In Zahlen und sogar grafisch!

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Autor: Harald Wilhelms (wilhelms)
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Simon K. schrieb:

> Die Suppressordioden, die du vorschlugst sind auch eine Art
> Spannungsregelung, nämlich ein Shunt Regler, der so viel Strom an der
> Last vorbeischleust, bis die Spannung wieder stimmt.

Ja, und ein solcher Regler passt hier besonders gut, weil man wegen
der Stromquellencharakteristik des Dynamos keinen Vorwiderstand braucht.
Gruss
Harald

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Krangel schrieb:
> Es geht darum, welche
> mechanische Kraft man an einem Nabendynamo aufwenden muss, um diese
> Kurzschlussbrück zu "bestromen".

Die Suppressordioden sind eben keine Kurzschlussbrücke. Sie begrenzen 
die Spannung und es fliesst Strom durch sie hindurch -> Leistung.
Das Licht geht ja auch nicht aus dabei ...


Krangel schrieb:
> Was für Facksen macht denn die Gegen EMK bei einem Generator vom Typ
> Nabendynamo, speziell im Fall Kurzschluss?

Wumpe. Es ist eine Stromquelle. Im Kurzschlussfall ohne Leistungsabgabe.

Oder: Was passiert mit dem Strom in einer (idealen) Spule, wenn man sie 
kurz schliesst? Wie viel Energie musst Du hinzufügen, damit der Zustand 
erhalten bleibt?


Gruß

Jobst

Autor: Krangel (Gast)
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Hi,

Simon K. schrieb:
> Die Suppressordioden, die du vorschlugst sind auch eine Art
> Spannungsregelung, nämlich ein Shunt Regler, der so viel Strom

eine Zenerdiode ist nur Spannungsabhängigen Widerstand, ein Regler ist 
das nicht. Im Anhang die erste Grafik die das Allwissende Orakel unter 
"Regler" ausspuckt.


Simon K. schrieb:
> Und bei Kurzschluss oder Leerlauf ist die elektrisch umgesetzte Leistung
> eben (praktisch) 0. Da ist es völlig klar, dass man dann auch die
> geringste mechanische Leistung hineinstecken muss.

Bezogen auf den Kurzschluss ist das falsch. Die mehrfach erwähnte Gegen 
EMK versucht den Dynamo entgegen der Antriebsrichtung zu drehen. Bei 
einem idealen Dynamo, also keine Leitungsverluste, keine magnetischen 
Verluste, ideale Anordnung der Dynamobleche kann man den Läufer eines 
kurz geschossenen Dynamos nicht mehr drehen.


imon K. schrieb:
> Dass sich die beiden Fälle noch etwas unterscheiden bei einem Dynamo ist
> ein Sonderfall, aber darum ging es im Wesentlichen auch nicht.

Sonderfälle immer interessant sind, erkläre bitte diesen.


Simon K. schrieb:
> Die Sache mit der Leistungsanpassung war aber ein totaler Schuss in den
> Ofen, oben. Bei Kurzschluss oder Leerlauf gibt es keine Last, die man
> anpassen kann.

Das ist mehrmals erklärt. Wenn man die Kurzschlussbrücke als Verbraucher 
betrachtet, hat man natürlich eine Stromanpassung.
Wenn man einen Dynamo kurzschließt, dann ist er durch die Gegen EMK 
Quelle und Verbraucher in einem. Das heißt Quelle und Verbraucher haben 
gleiche Impedanzen, also Leistunngsanpassung.


Jobst M. schrieb:
> Wumpe. Es ist eine Stromquelle. Im Kurzschlussfall ohne Leistungsabgabe.
>
> Oder: Was passiert mit dem Strom in einer (idealen) Spule, wenn man sie
> kurz schliesst? Wie viel Energie musst Du hinzufügen, damit der Zustand
> erhalten bleibt?

Leute, ohne Kenntnisse der Induktionsgesetze werdet ihr nie verstehen, 
wie ein so scheinbar simpler Fahrraddynamo funktioniert.

Habe fertig mit dynamischen Gefasel
GN8

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Krangel schrieb:
> Leute, ohne Kenntnisse der Induktionsgesetze werdet ihr nie verstehen,
> wie ein so scheinbar simpler Fahrraddynamo funktioniert.

Ja, wäre ja auch schön, wenn Du einfach mal verstehen würdest, was ich 
geschrieben habe ...

**kopfschüttel*


Gruß

Jobst

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Krangel schrieb:
> Das heißt Quelle und Verbraucher haben
> gleiche Impedanzen, also Leistunngsanpassung.

Wenn man die Reihenschaltung aus Last und Quelle immer als Widerstand 
für die Quelle einsetzt, gibt es gar keine Leistungsanpassung. Wenn man 
das auch noch bei der Last so macht, hat man immer Leistungsanpassung.

Kleiner Troll Du. ;-)


Gruß

Jobst

Autor: Claus H. (hottab) Benutzerseite
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Hi,

Krangel schrieb:
> Das ist mehrmals erklärt. Wenn man die Kurzschlussbrücke als Verbraucher
> betrachtet, hat man natürlich eine Stromanpassung.
> Wenn man einen Dynamo kurzschließt, dann ist er durch die Gegen EMK
> Quelle und Verbraucher in einem. Das heißt
>***Quelle und Verbraucher haben gleiche Impedanzen***,
> also Leistunngsanpassung

Wer diesen Unsinn schreibt, hat nicht mal die einfachsten 
Ersatzschaltungen, Stromkreise mit 3 oder dann, ohne Ra, 2 Schaltzeichen 
(idealer Dyn. und komplexer Ri = Zi incl. "Gegen-EMK"), für den 
Nabendynamo verstanden.

Der irreführende Begriff EMK wird schon längst nicht mehr verwendet 
und ist wenig hilfreich das Funktionsprinzip eines realen Dynamos zu 
verstehen. Die Wirkungsweise einer Induktivität kann man sicher besser 
an dem jeden bekannten Beispiel einer Zündspule erklären. Danach kann 
man darüber nachdenken, warum die Leerlaufspannung des D. sehr hoch 
geht. Wesentlich leichter ist deshalb die Stromquellen-Ersatzschaltung 
zu verstehen.

Um auf das eher praktische Thema zurückzukommen, schlag ich vor darüber 
zu diskutieren, ob es sinnvoll ist, einen Heißleiter 60 Ohm / 5 Watt in 
das (Dioden-)Rücklicht einzubauen. Das Hauptproblem dabei ist, dass der 
NaDyn bei schneller Fahrt 8 bis 10 Watt abgeben kann. Selbst die 
Z-Diodenschaltung (s. o.) kommt bald an ihre Grenzen mit Pmax = 3 W + 
2*1,3 W.

Moin
C. H.

: Bearbeitet durch User
Autor: W.S. (Gast)
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Normale "Überspannungs"-Schutzteile haben entweder ne Suppressordiode 
gegen Masse drin oder zwei anti-in Reihe Z-Dioden.

UND: Sie sind nicht für Kampfradler geeignet, sondern eher für 
gemütliche Radfahrer.

Wer da was besseres haben will, muß sich was bauen, am ehesten nen Grätz 
mit anschließendem Bleiakku (ok, ein fetter Elko ginge auch) und dann 
als Beleuchtung ne Leistungs-LED per Schaltwandler.

W.S.

Autor: Krangel (Gast)
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Hi,

Jobst M. schrieb:
> Ja, wäre ja auch schön, wenn Du einfach mal verstehen würdest, was ich
> geschrieben habe ...

Wie gelangt denn die mechanische Kraft in deine Spule? In deinem 
Beispiel findet überhaupt keine Induktion statt.
Du hast nichts erklärt, was man verstehen oder eben nicht verstehen 
könnte.

Jobst M. schrieb:
> Wenn man die Reihenschaltung aus Last und Quelle immer als Widerstand
> für die Quelle einsetzt, gibt es gar keine Leistungsanpassung. Wenn man
> das auch noch bei der Last so macht, hat man immer Leistungsanpassung.
>
> Kleiner Troll Du. ;-)

Sorry, aber für mich ist das wirres Geschwafel, dient wohl nur um eine 
Beleidigung anzufügen. Wenn das ernst gemeint sein sollte, dann bitte 
ich dich, ein Schaltbild zu zeichnen, damit auch ich verstehe, was du 
meinst.


Claus H. schrieb:
> Wer diesen Unsinn schreibt, hat nicht mal die einfachsten
> Ersatzschaltungen, Stromkreise mit 3 oder dann, ohne Ra, 2 Schaltzeichen
> (idealer Dyn. und komplexer Ri = Zi incl. "Gegen-EMK"), für den
> Nabendynamo verstanden.

Ebenfalls die Bitte an dich, zeichne ein Schaltbild, damit ich das 
verstehe.

Claus H. schrieb:
> Der irreführende Begriff EMK wird schon längst nicht mehr verwendet
> und ist wenig hilfreich das Funktionsprinzip eines realen Dynamos zu
> verstehen. Die Wirkungsweise einer Induktivität kann man sicher besser
> an dem jeden bekannten Beispiel einer Zündspule erklären.

EMK ist die Abkürzung für E lektro M otorische K raft. Wo ist der 
Motor in deiner Zündspüle? Nur in amerikanischen Küchenspülen gib es 
Motoren, die die Essenreste zerkleinern.

Ich versuch es noch mal mit der Lenzschenregel zu erklären.
Diese Regel besagt, dass die Induktion seiner Ursache entgegengesetzt 
ist. Die durch das sich ändernde Magnetfeld induzierte Spannung, treibt 
durch Kurzschlussbrücke und Generatorwicklung einen Strom, der eine 
gleich hohe Elektrisch Motorische Kraft entstehen lässt, durch die sie 
erzeugt wurde. Die hineingesteckte mechanische Leistung und die erzeugte 
EMK sind vom Betrag gleich, also ein typischer Fall von 
Leistungsanpassung.

Wer also behauptet, ein kurzgeschlossener Generator lässt sich genauso 
leicht drehen wie einer im Leerlauf, widerlegt die Lenzsche Regel.
Wenn ihr das mathematisch und oder experimentell beweisen könnt, dann 
Glückwunsch, ihr seit Kandidaten für den Physik Nobelpreis.

Grüße

Autor: Axel Schwenke (a-za-z0-9)
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W.S. schrieb:
> Normale "Überspannungs"-Schutzteile haben entweder ne Suppressordiode
> gegen Masse drin oder zwei anti-in Reihe Z-Dioden.
>
> UND: Sie sind nicht für Kampfradler geeignet, sondern eher für
> gemütliche Radfahrer.

Jep. Insbesondere sind sie nicht dafür konzipiert, die ganze Leistung zu 
verknuspern die der Dynamo liefert. Eher sollen sie bei einem Lastabwurf 
die Folgeschäden verringern.

Der Klassiker geht so: Glühlämpchen im Scheinwerfer fällt während der 
Fahrt aus (Lastabwurf). In der Folge steigt die Spannung so weit an, daß 
es die Glühlampe im Rücklicht in Sekundenschnelle gleich mit himmelt.


XL

Autor: Jobst M. (jobstens-de)
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Krangel schrieb:
> Wie gelangt denn die mechanische Kraft in deine Spule? In deinem
> Beispiel findet überhaupt keine Induktion statt.

Na, ist kurz davor 'klick' zu machen ...!?

> Du hast nichts erklärt, was man verstehen oder eben nicht verstehen
> könnte.

... macht doch nicht 'klick' ...
Mach Dir nochmal Gedanken hier drüber:

Jobst M. schrieb:
> Was passiert mit dem Strom in einer (idealen) Spule, wenn man sie
> kurz schliesst? Wie viel Energie musst Du hinzufügen, damit der Zustand
> erhalten bleibt?



> Sorry, aber für mich ist das wirres Geschwafel,

Scheint so.

> dient wohl nur um eine Beleidigung anzufügen.

Mit Smiley. Aber Deine Provokationen sind offensichtlich.

> Wenn das ernst gemeint sein sollte, dann bitte
> ich dich, ein Schaltbild zu zeichnen, damit auch ich verstehe, was du
> meinst.

Ich möchte Dich darum bitten, erst mal eine Zeichnung von Deiner 
Schaltung mit Leistungsanpassung bei Kurzschluss zu zeichnen ...
Ich möchte Dich auch darum bitten, die beiden Spannungen die an 
Generatorinnenwiderstand und Last abfallen einzuzeichnen und welche dann 
zusammen die Leerlaufspannung ergeben.

Meine Schaltung war nur konsequentes Weitergespinne von Deinem Krempel.


Gruß

Jobst

Autor: Claus H. (hottab) Benutzerseite
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Lenz’sche Regel: Der induzierte Strom wirkt einer Änderung des 
magnetischen Flusses entgegen.
Also wird bei der Zündspule der abgeschaltete Strom in die gleiche 
Richtung weitergetrieben und baut damit den Zünd- oder Induktionsfunken 
auf.

Krangel schrieb:
> Die durch das sich ändernde Magnetfeld induzierte Spannung, treibt
> durch Kurzschlussbrücke und Generatorwicklung einen Strom,

Ui = induzierte Spannung
Rk = Kurzschlußbrücke = 0 (Null) Ohm
Ig = Gen.-Strom

I = U / R --> Ig = Ui / Rk

Bitte mal ein Beispiel vorrechnen!

Moin
C. H.

Autor: Krangel (Gast)
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Hi,

erkläre erst mal was du hier erklären willst.
Deine Zündspule hat herzlich wenig mit einem Generator zu tun, in ihr 
gibt es nur Selbstinduktion, im Generator nur Fremdinduktion.

 Division durch Null ergibt ein unendlichen Induktionsstrom und somit 
eine unendliche hohe Gegen EMK.
Hatte der kleine, Unsinn schreibende Krangel bereits erwähnt.

Krangel schrieb:
> Bezogen auf den Kurzschluss ist das falsch. Die mehrfach erwähnte Gegen
> EMK versucht den Dynamo entgegen der Antriebsrichtung zu drehen. Bei
> einem idealen Dynamo, also keine Leitungsverluste, keine magnetischen
> Verluste, ideale Anordnung der Dynamobleche kann man den Läufer eines
> kurz geschossenen Dynamos nicht mehr drehen.

Für alle die in der Schule den Physikunterricht geschwänzt haben und 
meine hölzernen Erklärungen nicht verstehen:
http://www.helpster.de/lenzsche-regel-einfach-erkl...
Ab Punkt 4 wird der Kurzschlussfall erklärt.

Bis Morgen Murmeltiere

Autor: Claus H. (hottab) Benutzerseite
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Krangel schrieb:
> Hi,
>
> erkläre erst mal was du hier erklären willst.
> Deine Zündspule hat herzlich wenig mit einem Generator zu tun, in ihr
> gibt es nur Selbstinduktion, im Generator nur Fremdinduktion.
>
>  Division durch Null ergibt ein unendlichen Induktionsstrom und somit
> eine unendliche hohe Gegen EMK.
> Hatte der kleine, Unsinn schreibende Krangel bereits erwähnt.
>


Du meinst wirklich, Lenz macht einen Unterschied zwischen 
Magnetflussänderung (ZüSp.) und Magnetflussänderung, ach so, ist ja bei 
Deinem wahrscheinlich spulenlosen Gen. die himmlische Gegen-EMK :-)

Und für Mathe gibt es die Note 1++! :-)))

Gute Nacht
C. H.

Autor: pfmo (Gast)
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Hi,

gibt es jetzt die optimale Lösung?
Ich wollte jetzt um meine Halogenbirnchen am Fahrrad zu schützen einfach 
eine P6KE6.8CA parallel zum Dynamo schalten. Dann wären 2 Glühbirnen, 
die Z-Diode parallel zum Nabendynamo, das sollte doch gut funktionieren, 
oder?

Grüße
Pfmo

PS: Dachte z.B. an dieses Teil: 
http://www.conrad.de/ce/de/product/140826/Ueberspa...

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