DC- Generator ist bei Kurzschluss schwergängig

Hallo,

beim Herumexperimentieren mit einem (DC-) Gleichstromgenerator ist mir aufgefallen, dass der Generator bei einem Kurzschluss oder direkt angeklemmten Ampermeter erheblich schwergängiger wird.

Woher Rührt dieser Effekt und sollte man bei einer Leistungsmessung besser eine Schottkydiode dazwischen klemmen?
(Sobald man eine Schottkydiode dazwischen klemmt, ist der Generator erheblich leichtgängiger.)

MfG,
Stefan

Hallo Stefan,

beim Herumexperimentieren mit einem (DC-) Gleichstromgenerator
ist mir aufgefallen, dass der Generator bei einem Kurzschluss
oder direkt angeklemmten Ampermeter erheblich schwergängiger
wird.

Gartulation !
Du hast gerade herausgefunden wie ein Dynamo funktioniert.
Er wandelt mechanische Energie in elektrische um.

MfG Peter(TOO)

Hallo Stefan,

beim Herumexperimentieren mit einem (DC-) Gleichstromgenerator
ist mir aufgefallen, dass der Generator bei einem Kurzschluss
oder direkt angeklemmten Ampermeter erheblich schwergängiger
wird.

Gartulation !
Du hast gerade herausgefunden wie ein Dynamo funktioniert.
Er wandelt mechanische Energie in elektrische um.

Hi Peter(TOO)

er sollte mal ins Deutsche Museum (München) fahren. Dort kann man sich auf ein Fahrrad setzten und eine Glühlampe zum leuchten bringen. Bei Magnetisierung gehts dann schwerer :smile:
Das gibts auch mit einer Spielzeug Eisenbahn… da sieht man ein wenig mehr das was passiert.

Gruß
Holger

Und wieso ist der Generator, bei dazwischen geschalteter Schottkydiode, erheblich leichtgängiger???

Und wieso ist der Generator, bei dazwischen geschalteter
Schottkydiode, erheblich leichtgängiger???

Weil sie in Sperrrichtung eingebaut ist?
http://de.wikipedia.org/wiki/Diode
http://de.wikipedia.org/wiki/Schottky-Diode

Gruß
Holger

Hallo,

es lag wohl ehr daran, dass die Diode einen zu großen Wiederstand hat. Daher floss durch Sie kaum Stom und somit war der Generator sehr leichtgängig.

MfG,
Stefan

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Und wieso ist der Generator, bei dazwischen geschalteter
Schottkydiode, erheblich leichtgängiger???

Weil sie in Sperrrichtung eingebaut ist?
http://de.wikipedia.org/wiki/Diode
http://de.wikipedia.org/wiki/Schottky-Diode

Gruß
Holger

Hallo,

es lag wohl ehr daran, dass die Diode einen zu großen
Wiederstand hat. Daher floss durch Sie kaum Stom und somit war
der Generator sehr leichtgängig.

Fahrraddynamo?

Was für ein Generator (Techn. Daten) ist das denn?

Gruß
Holger

Hallo Stefan,

ein DC-Elektromotor bzw. DC-Generator (ist das selbe) hat im Idealfall zwei sehr simple Eigenschaften:

  1. Die Drehzahl und die Spannung sind exakt proportional zueinander und
  2. Das Drehmoment und der Strom sind exakt proportional zueinander.
    Die mechanische Eingangsleistung ist genau so groß wie die elektrische Ausgangsleistung, und umgekehrt (wie bei einem Trafo, bei dem Eingangs- und Ausgangsspannung und Eingangs- und Ausgangsstrom ebenfalls exakt proportional zueinander sind, zumindest im Idealfall).

„Im Idealfall“ heißt: Motor bzw. Generator arbeiten ohne Verluste, das ist aber in der Praxis niemals der Fall. Andernfalls würdest du im Falle des Kurzschlusses die Welle gar nicht mehr drehen können (Kurzschluss: Spannung = 0, also auch Drehzahl = 0, dafür können Strom bzw. Drehmoment sehr hoch werden).

Der wesentlich Unterschied zwischen dem Idealfall und der Realität ergibt sich durch den ohmschen Wicklungswiderstand im Motor. Der Kurzschluss ist nicht mehr ideal, der Motor/Generator wird über diesen Widerstand kurzgeschlossen. Dadurch braucht man jetzt ein erhebliches Drehmoment (= Strom durch den Widerstand), aber dieser Strom baut eine Spannung über den Wicklungswiderstand auf, die wieder der Drehzahl entspricht. Leider ist diese Spannung von außen nicht erreichbar (sonst wäre der Generator auch wieder ideal).

Bei der Diode ergibt sich ein weitgehend konstanter Spannungsabfall über der Diode (Schottky ca. 0,4 V, normal ca. 0,8 V). Bis zu der Drehzahl, ab der die Diode leitet, fließt kein Strom (= kein Drehmoment), darüber hinaus beginnen Strom bzw. Drehmoment zu steigen. Also hast du bei gleichem Drehmoment (= Strom) eine höhere Drehzahl (= Spannung) als im direkten Kurzschluss. Höhere Drehzahl, gleiches Moment = höhere Leistung: Das Mehr an Leistung, das du jetzt in den Generator steckst, wird in der Diode in Wärme verwandelt.

Außer dem Wicklungswiderstand ist u. A. noch die Lager- bzw. Kollektorreibung ein Verlustfaktor für den Motor. Sie bewirkt, dass auch im Leerlauf ein gewisses Drehmoment (beim Generator) bzw. Strom (beim Motor) aufgewendet werden muss, damit sich der Anker überhaupt dreht.

Grüße

Uwe

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Hallo Uwe,

thx - Das nenne ich mal eine ausführliche Erklärung!

MfG,
Stefan

Fahrraddynamo?

Was für ein Generator (Techn. Daten) ist das denn?

Gruß
Holger

Hallo Holger,

es handelt sich um einen Faulhabermotor (2232U006SR):
Wirkungsgrad: 87 %
Nennspannung: 6 V
Betriebsspannung: 0,2 - 9,0 V
Leerlaufdrehzahl: 7100 Upm
Dauerdrehmoment: 10 mNm
Abgabeleistung: 11 W

Durch die niedrige Drehzahl und Verwendung als Stromquelle, lag die Abgabeleistung unter 0,5 Volt. Somit war er sehr leichtgängig. ( Man sollte auch auf das richtige Messgerät schauen. :smile: )

MfG,
Stefan