Sturmey Archer Trommelbrems-Nabendynamo

Servus,

ich kenns halt von unsymetrisch laufenden Synchrongeneratoren. DIe fangen dann fies das brummen/vibrieren an, da das Gegendrehmonent im Generator unregelmäßig erzeugt wird.
Dürfte aber bei so nem Klauenpolgenerator nicht so stark der Fall sein, die starke Polfühligkeit ist ja immer da.
 
Gestern kam die Diskussion auf, ob man - z.B. für hohe Drehzahl/Geschwindigkeit - die Leistung nicht reduzieren könnte.

zur Leistungsreduktion würde ich empfehlen den Dynamo zu zerlegen und den magnetischen Fluss durch das Entfernen von ein paar der Klauen zu reduzieren. Und wenn das Teil eh offen ist gleich noch die verbleibenden Klauen zur Verringerung der Wirbelströme längs schlitzen.

Wenn man da was schaltbar haben möchte, dann sollte man eine der Halbwellen nicht über eine Diode sperren, sondern kurzschließen, dann hat der Strom weniger Oberwellen.

Gruß,

Norbert
 
Wenn man da was schaltbar haben möchte, dann sollte man eine der Halbwellen nicht über eine Diode sperren, sondern kurzschließen, dann hat der Strom weniger Oberwellen.
Könnte das so funktionieren:

Halbe LED-Leistung.png

Der Wipp-Schalter ist mit Mittelstellung - nach Rechts volle Leistung, nach Links halbe Leistung

Edit: Nee - Quatsch, da kommt ja in der linken Stellung gar kein Stromdurchfluss durch die LED zu Stande :oops: Ich denk noch mal nach.
 
Zuletzt bearbeitet:
Könnte das so funktionieren:
Eine Diode mit einem öffnenden Schalter in Reihe und das dann parallel zum Dynamo. Schalter zu = halbe Leistung, Schalter auf = volle Leistung.
Wenn Du dahinter einen LED-Scheinwerfer mit Vollwellengleichrichter hast, kannst Du den Schalter vielleicht auch direkt zwischen einen der Eingänge und einen der Ausgänge des Gleichrichters hängen und brauchst keine zusätzliche Diode. So auf den ersten Blick sieht das für mich OK aus, aber es wäre nicht schlecht, wenn nochmal jemand anders dazu den Kopf schief hält.


Viele Grüße,
Stefan
 
Eine Diode mit einem öffnenden Schalter in Reihe und das dann parallel zum Dynamo.
An der Diode fällt dann aber in Flussrichtung fast ein Volt ab und mit ungefähr 1A Strom vom Dynamo ist es dann ca. 1/2W-Verlustleistung (weil nur bei einer Halbwelle) - die wird also ganz schön heiß. Mit Transistor in der Schaltung wird hingegen wirklich ein Kurzschluss hergestellt.
 
Zuletzt bearbeitet:
An der Diode fällt dann aber in Flussrichtung fast ein Volt ab
Naja, es gibt auch Schottky. Aber das Problem hab ich verstanden, vielleicht fällt mir noch was ein.
Ein Problem bei solchen Transistorschaltungen ist ja, den Kurzschluss am Ende der Halbwelle wieder aufzulösen, weil man so schlecht im Konjunktiv messen kann (wie hoch wäre die Spannung, wenn ich aufmachen würde?) Vielleicht gibt's unter dem Stichwort "aktiver Gleichrichter" was Brauchbares.


Viele Grüße,
Stefan
 
Ein Problem bei solchen Transistorschaltungen ist ja, den Kurzschluss am Ende der Halbwelle wieder aufzulösen
Wieso, wenn sich auf Grund der Wechselspannung die Polarität ändert, dann sperrt doch die Basis-Emitter-Diode und damit der Transistor und der komplette Strom fließt durch die Led-Lampe.
 
Wieso, wenn sich auf Grund der Wechselspannung die Polarität ändert, dann sperrt doch die Basis-Emitter-Diode und damit der Transistor und der komplette Strom fließt durch die Led-Lampe.
Zwischen +0,6V und -0,6V passiert relativ wenig, weil die BE- und die BC-Dioden sperren. Die Basis für die negative Halbwelle an den Kollektor zu hängen funktioniert nur begrenzt, weil die BE-Diode in Sperrrichtung meist keine hohen Spannungen aushält (5-10V?). Wenn Du diese Spannung begrenzt, fängt aber die BC-Diode an zu leiten. @Hoamfahrer hatte mal eine Schaltung vorgestellt, die ein Zwitter zwischen aktivem Gleichrichter und Spannungsregler war, die dort verwendeten Germaniumtransistoren könnten interessant sein.
Viel niedrigere Durchlassspannungen als eine normale pn-Diode aus dem gleichen Material dürfte deine Schaltung übrigens nicht erreichen. Die BE-Diode fängt ja erst an zu leiten, wenn ihre Flussspannung überschritten ist, also bei Silizium etwa 0,6V (bei Germanium weniger). Darüber wird je nach Basiswiderstand mehr oder weniger schnell die CE-Strecke aufgemacht, so dass Du bei höheren Strömen besser bist als eine pn-Diode, aber darunter ist alles zu. Im Vergleich dazu liegt eine überdimensionierte Schottky-Diode mit 0,2-0,3V ganz gut.
CE-Sättigungsspannungen von npn-Transistoren liegen darunter, aber um die zu erreichen, musst Du die auch überdimensionieren und außerdem irgendwie eine ausreichende BE-Spannung generieren. Das und die begrenzte BE-Sperrspannungsfestigkeit sind die Knackpunkte, zu denen mir im Moment nichts einfällt.


Viele Grüße,
Stefan
 
Die BE-Diode fängt ja erst an zu leiten, wenn ihre Flussspannung überschritten ist, also bei Silizium etwa 0,6V (bei Germanium weniger). Darüber wird je nach Basiswiderstand mehr oder weniger schnell die CE-Strecke aufgemacht, so dass Du bei höheren Strömen besser bist als eine pn-Diode, aber darunter ist alles zu.
Ist doch sogar gut: Die Schaltung ist ja dazu da, wenn zugeschaltet die LED-Lampe mit weniger Leistung zu versorgen - z.B. weil bei höherer Geschwindigkeit ohnehin mehr Energie zur Verfügung steht. Deshalb verstehe ich auch nicht, warum die Basis an den Kollektor soll - wenn das mit der höheren negativen Spannung ein Problem sein sollte, dann halt eine Z-Diode davor.
 
theoretisiert ruhig weiter, aber nach meinen Erfahrungen läuft der SA-ND umso schwerer, je weniger Last dranhängt. Ich habe allerdings auch nur 3W, 6W, Leerlauf und Kurzschluß gestestet. Die Vibrationen sind unter Last allerdings etwas ausgeprägter.
 
Ist doch sogar gut: Die Schaltung ist ja dazu da, wenn zugeschaltet die LED-Lampe mit weniger Leistung zu versorgen - z.B. weil bei höherer Geschwindigkeit ohnehin mehr Energie zur Verfügung steht.
Das Argument versteh ich nicht. Warum sind beim Kurzschließen einer Halbwelle 0,6V gut, 0,3V aber nicht? Oder meinst Du was anderes?
Deshalb verstehe ich auch nicht, warum die Basis an den Kollektor soll - wenn das mit der höheren negativen Spannung ein Problem sein sollte, dann halt eine Z-Diode davor.
Die Basis ist doch schon am Kollektor - zwar über einen Widerstand, aber der hat auf die Spannungsverhältnisse keinen Einfluss, solange die BE-Diode nicht leitet. Ein Bipolartransistor kann nicht mehr sperren als die Summe aus Durchbruchsspannung der einen Diode und Flussspannung der anderen Diode. Darüber steuert sich der Transistor mit den "durchgebrochenen" Ladungsträgern quasi intern selber auf, wenn Du das nicht vorher schon mit einer Maßnahme wie der parallelen Z-Diode von außen tust.
Vielleicht gibt's Transistoren mit einer ausreichend hohen BE-Durchbruchsspannung; die brauchen dann wahrscheinlich mehr Basisstrom, aber das ist hier ja nicht schlimm.

theoretisiert ruhig weiter, aber nach meinen Erfahrungen läuft der SA-ND umso schwerer, je weniger Last dranhängt. Ich habe allerdings auch nur 3W, 6W, Leerlauf und Kurzschluß gestestet. Die Vibrationen sind unter Last allerdings etwas ausgeprägter.
Wie, der läuft auch kurzgeschlossen schwerer als mit 3W?!


Viele Grüße,
Stefan
 
Moin!
In meinem vorletzten Beitrag hatte ich geschrieben, dass der Nady zügig lädt. Leider muss ich das zurück nehmen. Mein erster "Eindruck" war falsch. Nach ein paar Tests musste ich feststellen, das ich ca. 4 Stunden für eine 33% Ladung an meinem 2,150 A Forumslader Akku benötige. 0,7A mal 12V durch 4 macht nur 2,1Watt. Während der Fahrt verbrauche ich noch ca. 2 Watt Tagfahrlicht. Macht zusammen 4.2 Watt? Rechne ich falsch? Laut Datenblatt soll er doch bei 30km/h rund 10 Watt liefern? Gibt es eigentlich ein detailliertes Datenblatt zum Nady? Das könnte man mal den Jens During zukommen lassen.
 
Gestern kam die Diskussion auf, ob man - z.B. für hohe Drehzahl/Geschwindigkeit - die Leistung nicht reduzieren könnte.
Ist das überhaupt von Bedeutung bei einem LED-Scheinwerfer?
Kann man da wirklich von einer konstanten Last von 3W bzw. 6W ausgehen? Wer kennt das Zusammenspiel von Dynamo und LED-Scheinwerfer wirklich.
In einem (schon länger zurückliegenden) Aufsatz von Andreas Öhler steht:
Die Inolight 10+ sind aufgrund Ihres eingebauten Schalt-Reglers nicht für eine Reihenschaltungs-Kombination geeignet. Bei schneller Fahrt nehmen sie immer weniger Strom auf – dafür steigt die Eingangsspannung.
Wenn also die Leistung der heutigen LED-Lampen sauber geregelt wären, würde gar keine höhere Last und damit Belastung für den Fahrer auftreten.
 
@Hoamfahrer hatte mal eine Schaltung vorgestellt, die ein Zwitter zwischen aktivem Gleichrichter und Spannungsregler war, die dort verwendeten Germaniumtransistoren könnten interessant sein.
Habe diesen Thread erst jetzt bemerkt. Die Schaltung https://www.velomobilforum.de/forum/index.php?threads/ladeschaltung-mit-transistorgleichrichter-zur-spannungsregelung.34392/#post-484971 läuft übrigens immer noch problemfrei im Up. Für die nächste Zeit habe ich noch eine neue Version dieser Schaltung geplant, die ohne Starttaste auskommen soll und weitere Features aufweist. @labella-baron Die Leistungsreduktion sollte damit möglich sein. Es werden nur so viele Halbwellen durchgelassen damit die Soll-Ausgangsspannung erreicht wird.
 
@Hoamfahrer: coole Schaltung. Ich hatte so was ähnliches geplant, nur mir Kurzschluss statt abschalten der Halbwellen (speziell für den SA-Nabendynamo, der bei höheren Geschwindigkeiten kurzgeschlossen weniger bremst als offen). Ich hätte da auf Triacs gesetzt, die sind schön niederohmig und schalten bei Stromumkehr automatisch wieder durch... Freut mich, dass Du das Konzept so ähnlich schon vor über einem Jahr erfolgreich umgesetzt hast :)

Gruß,

Norbert
 
@labella-baron Die Leistungsreduktion sollte damit möglich sein.
Ja, aber ist dies mit den neuen LED-Lampen noch notwendig:
Wenn also die Leistung der heutigen LED-Lampen sauber geregelt wären, würde gar keine höhere Last und damit Belastung für den Fahrer auftreten.
Zumindest die Phillips BikeLight Pedelec ist mit Spannungen von 6-48V betreibbar und die Stromaufnahme geht um so mehr zurück je höher die Spannung wird. Geht das nicht auch bei Wechselspannung?
 
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