Generator bremst ohne Last, wieso?

[Bert L. (sol_exoritur)]

Hallihallo liebe Elektronikgenossen!

Ich habe mal wieder ein kleines Elektroproblem und würde gerne euch 
Profis um Rat fragen.

Also folgendes: ich bin gerade dabei, einen Fahrradrollentrainer so 
umzubauen, dass man beim Strampeln einfach nutzbaren 
230V-Steckdosen-Strom erzeugen kann. Ich habe einen 
24V-Gleichstromgenerator gekauft und über Kette mit der Rolle verbunden 
(auf welcher der Reifen des Fahrrads dreht). Dann habe ich noch einen 
sehr günstigen 24V 300W Wechselrichter (kein echter Sinus) angeschafft 
und diesen an den Generator angeschlossen.

Jetzt zum Problem: im Leerlauf (also ohne angeschlossenen WR) dreht der 
Generator super und alles scheint zu funktionieren. sobald ich aber den 
WR anschliesse (ohne dass dieser eingeschaltet ist!), dreht der 
Generator extrem schwer, was dazu führt, dass der Reifen auf der Rolle 
durchrutscht. Was führt dazu, dass der Generator so blockiert? Erstens 
ist ja gar keine Last am WR und zweitens ist dieser nicht einmal 
eingeschaltet!

Komisch ist das Ganze auch deshalb, weil ich noch einen anderen solchen 
Energie-Rollentrainer habe (den ich zu duplizieren versuche), der mit 
Ausnahme des WR (ein anderes Modell aber auch 24V und 300W) exakt 
identisch ist. Bei diesem Rollentrainer funktioniert jedoch alles 
tadellos. Man kann (trotz Last am WR) einfach lospedalen, bis die 
Umdrehungszahl und somit auch die Spannung genügend hoch ist, dass der 
WR anfängt, Leistung abzugeben.
Da man (bei geringer Last) schnell einmal zu schnell und die Spannung zu 
hoch wird, schaltet der WR häufig aus. Um das zu vermeiden habe ich noch 
einen DC DC step down converter von ebay dazwischengeschaltet. Dieser 
soll jegliche Spannung über 24V konvertieren, sodass der WR konstant 
seine Nennspannung von 24V bekommt.

Leider habe ich nun bei diesem Rollentrainer genau das gleiche Problem 
wie beim erstgenannten, nämlich, dass der Generator von Drehzahl 0 an 
extrem schwer zu drehen ist.

Da ich mich bei Gleichstromgeneratoren und Wechselrichtern nicht so 
wahnsinnig auskenne, frage ich nun euch um Rat. Was könnte diese 
Bremsung bewirken und lässt sich das Problem vielleicht mit einem 
Kondensator oder einer Spule irgendwo lösen?

Vielen Dank für jeden Tipp!

Lieber Gruss

Bert

[Michael B. (laberkopp)]

Bert L. schrieb:
> Bei diesem Rollentrainer funktioniert jedoch alles
> tadellos. Man kann (trotz Last am WR) einfach lospedalen, bis die
> Umdrehungszahl und somit auch die Spannung genügend hoch ist, dass der
> WR anfängt, Leistung abzugeben.

Schalte doch mal den WR von diesem Fahrrad an den Generator vom anderen 
Fahrrad, und du wirst erkennen, daß es an dem WR liegt.

Das müssen nämlich Modelle sein, die für Generatoren geeignet sind. Auch 
der step down ist ungeeignet und verdirbt dir das Ergebnis.

Insgesamt ist die Aufrüstung eines Fahrrads um einen 230V~ Erzeuger aber 
grobe Selbstüberschätzung. Selbst 100W zu treten, ist mühsam, und damit 
man auch nur 1kWh erzeugt, muss man die 10 Stunden lang bringen.

So 50 EUR für den Generator, 25 für den WR und KLeinteile macht 100 EUR, 
du müsstest also 400 solche Tage je 10 Stunden strampeln um  die Kosten 
wieder raus zu haben.

[KeK (Gast)]

Michael B. schrieb:
> Insgesamt ist die Aufrüstung eines Fahrrads um einen 230V~ Erzeuger aber
> grobe Selbstüberschätzung. Selbst 100W zu treten, ist mühsam, und damit
> man auch nur 1kWh erzeugt, muss man die 10 Stunden lang bringen.

Das Fahrrad einfach mit einem Motor antreiben ¯\_(ツ)_/¯

[Dieter W. (dds5)]

Das hört sich für mich so an, als ob am zwischen Generator und WR + und 
- vertauscht sind.
Vermutlich ist eine Verpolschutzdiode parallel zu den Klemmen 
angeschlossen und verursacht einen hohen Strom.

[Tommi (Gast)]

Das Verhalten des WR und des DC-DC-Wandlers sind unterhalb der 
Nennspannung unbestimmt. Der eine wird vermutlich niederohmig, was zu 
deinem beschriebenen Bremsmoment fuehrt. Du koenntest einen Linearregler 
mit Transistor aufbauen und vorschalten, welcher die Ueberspannung 
wegnimmt und auch bei Unterspannung sperrt.

[Cyborg (Gast)]

Um sich da eine Meinung zu dem Projekt bilden zu können, bedarf  es
einer aussagekräftigen Dokumentation. Die ist auf den Bildern oder
aus der Beschreibung, die ziemlich oberflächlich erscheint, nicht
erkennbar bzw. nachvollziehbar.
Da wir die Fähigkeiten des TO, dass Beschriebene auch fachgerecht um
zu setzen nicht kennen, dürfte der Fehler darin auch zu suchen sein.
Das der WR nicht eingeschaltet ist, sagt für sich allein noch nichts
aus, wenn die interne Funktion nicht dokumentiert wurde.
Da schon erwähnt wurde und das sogar ausführlich, wie unökonomisch
so eine Vorrichtung ist, ist das Projekt wohl nur eine Trollerei und
sollte deshalb hier auch so behandelt werden.

[Der Andere (Gast)]

Die Kondensatoren im WR bilden im Einschaltmoment erst mal einen 
Kurzschluss. Da es keinerlei Strombegrenzung gibt und dein Generator 
scheinbar viel zu groß gewählt wurde blockiert die Welle, also kriegst 
du die Kondensatoren auch nicht aufgeladen. Wären die Kondensatoren erst 
mal geladen könnte es je nach Eigenverbrauch des Wechselrichters sogar 
mehr oder weniger funktionieren.

Die Frage ist was willst du jetzt mit dem Wechselrichter betreiben? Denn 
ins Netz kann der ja nicht zurückspeisen.

Ergo: Wahrscheinlich Bastelei für die Katz.

[Der Andere (Gast)]

Der Andere schrieb:
> Die Kondensatoren im WR

Und die im Step down ebenso.

[TestX (Gast)]

Der DC/DC Wandler ist hier ABSOLUT fehl am Platz..

[Bert L. (sol_exoritur)]

Michael B. schrieb:
> Insgesamt ist die Aufrüstung eines Fahrrads um einen 230V~ Erzeuger aber
> grobe Selbstüberschätzung. Selbst 100W zu treten, ist mühsam, und damit
> man auch nur 1kWh erzeugt, muss man die 10 Stunden lang bringen.

Na klar, rein finanziell bringt das gar nichts, ist mir schon klar. Aber 
diese Fahrradgeneratoren sollen für Kinder als Anschauungsmaterial 
dienen, um ihnen einen Eindruck von Grössenordnungen elektrischer 
Leistung zu geben :)

Dieter W. schrieb:
> Das hört sich für mich so an, als ob am zwischen Generator und WR + und
> - vertauscht sind.

Oje ich Hornochse, du hast tatsächlich recht!! Es lag wirklich an einer 
Verpolung :D
Ich habe nicht daran gedacht, dass die Farbe der Kabel, die vom 
Generator kommen, überhaupt keine Rolle spielen, da man den Rotor ja in 
beide Richtungen drehen kann. Jetzt läuft alles wunderbar geschmeidig!

Danke vielmals euch für eure Antworten! Das ist echt das beste Forum, 
das ich je erlebt habe! :)

Lieber Gruss

Bert

[Bert L. (sol_exoritur)]

Cyborg schrieb:
> Da schon erwähnt wurde und das sogar ausführlich, wie unökonomisch
> so eine Vorrichtung ist, ist das Projekt wohl nur eine Trollerei und
> sollte deshalb hier auch so behandelt werden.

Ich hoffe doch sehr, dass in diesem Forum auch Fragen zu Projekten, 
deren Wirtschaftlichkeit überhaupt keine Rolle spielt, da der Nutzen 
anderweitig zu finden ist, nämlich bei der Lernerfahrung der 
partizipierenden Kinder, erlaubt sind!

Der Andere schrieb:
> Die Kondensatoren im WR bilden im Einschaltmoment erst mal einen
> Kurzschluss. Da es keinerlei Strombegrenzung gibt und dein Generator
> scheinbar viel zu groß gewählt wurde blockiert die Welle, also kriegst
> du die Kondensatoren auch nicht aufgeladen. Wären die Kondensatoren erst
> mal geladen könnte es je nach Eigenverbrauch des Wechselrichters sogar
> mehr oder weniger funktionieren.

Der Generator ist richtig dimensioniert, der leistet 280W. Wie gesagt, 
es funktioniert nun alles geschmeidig. Danke vielmals für die Antwort!

TestX schrieb:
> Der DC/DC Wandler ist hier ABSOLUT fehl am Platz..

Wieso ist der fehl am Platz? Bevor ich den dazwischengeschaltet habe, 
stieg der WR ab einer gewissen Drehzahl aus und der Lastabwurf führte 
logischerweise zu einer noch höheren Drehzahl. Das Ergebnis war dann ein 
sinusförmiger Drehzahlverlauf und ein periodisches Ein- und Ausschalten 
des WR. Nun kann man einfach Vollgas geben und der WR bleibt an, ist 
doch super!

[Niemand (Gast)]

> Na klar, rein finanziell bringt das gar nichts, ist mir schon klar.
> Aber diese Fahrradgeneratoren sollen für Kinder als Anschauungsmaterial
> dienen, um ihnen einen Eindruck von Grössenordnungen elektrischer
> Leistung zu geben :)

Du solltest, bevor du Anderen was beibringen oder vermitteln willst, mal 
selber an dir und deinen geringen Fähigkeiten arbeiten?

Ein Lehrer ist ein Wissender aber kein Schausteller fremder Künste, so 
wie das hier von dir zu lesen wäre!

Eigene Fähigkeiten vermitteln sich sinnvollerweise wie von alleine, da 
braucht man keine Nachhilfe für evntuelle Anwendundgsfälle.

[bastel_ (Gast)]

Wow, da ist jemand, der etwas baut und Kindern wohl mal zeigen will, wie 
sehr sie strampeln müssen, um eine 60 Watt Birne zum leuchten zu bringen 
und der wird hier als Troll angegangen und dann auch noch abgekanzelt, 
weil er den Kindern nicht exakt vermitteln kann, wie denn genau die 
Muskelkraft in seinem Fall in 230 Volt umgewandelt wird. Obwohl das wohl 
überhaupt nicht Thema der Installation sein wird und den Kindern wohl 
schon die Aussage, das da ein spezieller Dynamo (damit können Kinder 
meist was anfangen) werkelt, reichen wird. Das ist so mikrocontroller 
Forum....

[Kabel (Gast)]

Lass dich von den notorischen Nörgeln nicht runter reden. Genauso ist es 
richtig, Kinder müssen begreifen und sind dankbar über Menschen wie dem 
TO.

[Johannes B. (qrp-wanderer)]

Servus Bert,

gratuliere zu dem Projekt. Ich find es didaktisch sehr sinnvoll. 
Vielleicht hast du schon einen Link zu einer in die Details gehenden 
Doku von der Sache. Mich würde das schon interessieren.

Selbst in wirtschaftlicher Hinsicht ist so ein Tretgenerator sinnvoll, 
wenn man spezielle Einsatzszenarien ansieht, wo der Strom nicht aus der 
Steckdose kommt. kWh ist nicht gleich kWh. Und es gibt Situationen, wo 
die ersten Wh unbezahlbar wertvoll sind. Beispiele sind: Notfunk, der 
nach Jahrzehnten ohne Akkuwartung bei Netzausfall in Sekunden 
Betriebsbereit ist. Schwarzstart (für was auch immer) ohne Akkus.

Grüsse, John