Hoe werkt nu een dynamo?

https://www.youtube.com/watch?v=FAwFNo4lVbU

Laatste link was niet correct!

https://www.motorcycleriders.net/topic/2089-so-you-wanna-use-a-fancy-l…

@Redguuz, uit de tekst van JCK:

Van de regelaar zelf zijn alléén de dioden te meten.

Als het nog over schema RV3 gaat dan valt er (extern) wel wat meer aan te meten.
- Sperweerstanden van de dioden.
- Sperweerstanden van de thyristors.
- Doorlaatweerstanden van de thyristors.
Waarbij een fout in een component eventueel wel de andere metingen kan verzieken.

Bedankt Aobp 11 !

Klopt: Het Moto Guzzi Daytona Service manual is daarin ook specifiek:

@Redguuz: Ik had eerder voor mezelf bedacht hoe de thyristors getest zouden kunnen worden. Maar nu begin ik toch weer te twijfelen en denk ik zelfs dat schema RV3 niet kan kloppen.
Waar zit de redeneerfout?

Als T3 spert dan moeten de thyristors gesperd blijven en het laden stoppen. Stel dat we een floating DC-spanning aanleggen tussen J4 (+ kant) en J5 (-kant) en verder niets. Dan krijgt T5 gatestroom via R13. Bij 6 V of zo al voldoende stroom om T5 in geleiding te brengen mocht J5 (kathode T5) ietsje negatief worden t.o.v. J6 (GND, anode T5). Anderzijds komt een diode in geleiding als J4 ietsje positief zou worden t.o.v. J3 (accu +). Als nu ook een accu aangesloten wordt en de DC spanning ietsje boven de accuspanning komt dan moet minstens een van de twee paden, diode of thyristor, gaan geleiden en daarmee wordt ook het andere pad in geleiding gedwongen. Conclusie: de accu wordt geladen zodra de dynamospanning een paar volt boven de accuspanning komt.

Ho Aobp 11,

De schema's komen uit officiële ROTAX certificeringsdocumenten voor de luchtvaart.
(De Ducati Energia Rectifier Regelaars worden nl icm met een ROTAX vliegtuigmotor toegepast).

Fig. 1 X1 het oorspronkelijke ontwerp Mk1, met nog een ongelukkige plaatsing van de Referentie Zenerdiode.
Bovendien werden rare knoopdioden toegepast, die zichzelf lossoldeerden.

Fig.2 X2 een verbeterde Mk2 versie met veel robuustere gelijkrichtdioden (een helft van een 600V 35A Graetz brug). Bovendien is de cut off spanning door de zener beter ontworpen, vergeleken met de Mk1.

fi. 3 het originele DE patent, waarin de werking van de originele regelaar uitgebreid uit de doeken wordt gedaan, zie de tekst.

NB

De Thyristor helft van de Graetz brug blijft geleiden gedurende een halve sinus, nadat de thyristoren ontstoken zijn, waarna de Thyristor weer dooft, wanneer de sinus helft gepasseerd is.

DE werking van de regelaar is goed te zien op de Youtube filmpjes, waarin je duidelijk kunt zien dat de thyristoren slechts nog af en toe een halve sinus nog doorlaten, als de akku vol is.

De Amerikaan vergelijkt het met het tikken van een hart, zo laag is frequentie dan geworden!

Het nadeel van deze regelaar is dat de sinus pieken wel 70V kunnen worden, als de akku aansluiting onderbroken raakt.
De Regelaar en allerlei andere gevoelige elektronica stuk gaat.

Daarom is in de Silent Hektik R412 een extra Crowbar schakeling van 20V toegepast om gevoelige elektronica, zoals de ECU te beschermen.
Bovendien gebruikt SH 47A Thyristoren ipv 16A typen in de Ducati Energia.

X3 DE2910274A1.pdf

Bedankt, dit moet ik eens rustig op me in laten werken voor ik weer reageer.

Zoals ik het zie: er zijn drie mogelijke formules.

1/ er is een veldwikkeling, dan is het simpel: men regelt die veldwikkeling zodanig dat de gewenste spanning (meestal 13,7-14,0 volt) wordt gerealiseerd. Zo gaat het in nagenoeg iedere auto, met wat extra complicaties in de Euro6-generatie.

2/ er is geen veldwikkeling, nu heeft men dus geen controle op de opgewekte spanning. Het komt er dus op aan, een eventueel teveel op een of andere manier weg te werken.

2a/ parallelregeling: men sluit iets aan parallel aan de generator, dat in geleiding gaat als de spanning te hoog oploopt. Dat genereert dan onvermijdelijk warmte die op een of andere manier dient afgevoerd. Wordt daarom alleen toegepast bij kleinere motoren, bv. tweetaktbrommers, kleine grasmaaiers, e.d.

2b/ serieregeling: nu sluit men iets aan in serie tussen de generator en het boordcircuit inclusief de batterij; dit "iets" laat slechts stroom door totdat de gewenste boordspanning is bereikt. Voorbeelden zijn de regelaars van Silent Hektik en Ducati, zoals hierboven reeds zeer uitvoerig omschreven*. Toen ik zelf nog een Rotax had, had ik de defecte Ducati-regelaar vervangen door iets van een Duits eenpersoonsbedrijf, ene meneer Schicke, dat altijd tot volle tevredenheid heeft gewerkt, en een pak minder kostte dan de (inderdaad zeer goed gereputeerde) SilentHektik. Ik kocht er toen twee, eentje ligt hier nog ergens, mag weg voor een prikje, maar wees bedacht op de verzendkosten vanuit Portugal.

https://airbatt.de/SCHICKE-GR6b-O-Generatorregler

* al vind ik dat schema van Silent Hektik wel gruwelijk onleesbaar getekend; maar beter een slechte tekening dan een slecht schema

Op 22 augustus 2023 16:01:03 schreef Paulinha_B:

2a/ parallelregeling: men sluit iets aan parallel aan de generator, dat in geleiding gaat als de spanning te hoog oploopt. Dat genereert dan onvermijdelijk warmte die op een of andere manier dient afgevoerd. Wordt daarom alleen toegepast bij kleinere motoren, bv. tweetaktbrommers, kleine grasmaaiers, e.d.

Volgens mij deden ze dat ook vroeger bij de dikke Engelse fietsen: gewoon een zenerdiode er over. Of zelfs twee zeners parallel. Wel op een enorm koelblok natuurlijk.

@GJ_

Voor de 1-Fase Lucas Alternator: Klopt! 1 Zener diode of Clipper Diode (zie Bijlage 1 & 2)

Geen 2 zeners parallel; Maar toepassing in de 3-Phase alternator
(bv Norton Commando 850 Electric Start:

@ Paulinha_B

Ik heb van die Schicke GR6 in 2017 voor een Belgische "Member" wat
performance metingen gedaan.

Conclusies : Aan he eind van het DOC document.

Deze regelaar is ook beschermd (gelimiteerd tot 22V DC met een CrowBar, als de akku aansluiting het begeeft (of een interne cel)..

Zie Bijlage 3) en 4)

Ik heb van die Schicke GR6 in 2017 voor een Belgische "Member" wat performance metingen gedaan.

Ja, dat zou best wel eens voor mij kunnen geweest zijn, onder mijn oude nickname "big fat mama" - sedert ik van habitat veranderd ben heb ik ook de nick veranderd, wat nog minder simpel bleek dan ik had gedacht. Moderators hebben gelukkig fijn geholpen.

Op 22 augustus 2023 18:55:01 schreef redguuz:....Geen 2 zeners parallel...

Ik weet toch zeker dat ik een paar keer een koellichaam met twee gepaarde zeners heb gezien. Die moesten ook als paar vervangen worden.

2/ er is geen veldwikkeling, nu heeft men dus geen controle op de opgewekte spanning. Het komt er dus op aan, een eventueel teveel op een of andere manier weg te werken.

Er is nog een 2C/

2C/ vermogens gelimiteerd zoals een naafdynamo op een fiets. maar volgens mij op een brommer ( ik had een kreidler) Moest je gewoon precies het juist vermogen aan verlichting aansluiten. Als je koplamp het niet meer deed dan brande het achter licht vrij snel door

Dat is denk ik vooral bij lichtspoelen zo. Ik neem aan dat er voor de ontsteking dan een gewone aparte magneetontsteking word gebruikt.

Ja, dat klinkt zinnig. Mijn hele verhaal ging uit van de aanwezigheid van een boordnet of iets in die zin, waarvan de spanning constant dient gehouden. In geval 2c komt dat niet te pas, er is helemaal geen boordnet, die naam waardig.

@Redguuz,
Ik heb even alleen naar de schema's gekeken die je hierboven hebt getoond.
Er is meteen een essentieel verschil te zien tussen die twee en het RV3 schema. In RV3 zijn de gates van de thyristors via 100R weerstanden kruiselings verbonden met de kathoden. In RT2 zijn de gates ook via 100R verbonden aan de kathodem maar nu aan die van hun eigen thyristor. (In RT1 idem met 47R weerstanden.) Met deze plaatsing van de weerstanden is de werking me geheel duidelijk.
In het patentschema komen die weerstanden zelfs helemaal niet voor.
Het lijkt er dus toch sterk op dat in schema RV3 een foutje geslopen is.

Hoi,

@ aobp11

1) Bedankt voor het checken. Je hebt gelijk!

Was MIJ niet opgevallen!
De forum keizer JCK heeft dat schema van de Ducati Energia MkII RR nagetekend en dus blijkbaar een fout gemaakt.

@ GJ_

Ook jij had gelijk. Bij de latere 1 fase RM23 180W alternators werden er blijkbaar 2 zenerdioden parallel gebruikt, omdat een exemplaar te zwaar overbelast werd en vaak stuk ging.

(Het schema wat ik in gedachten had is voor de 3 fase LUCAS RM24, die nooit in een Norton Commando af fabriek is toegepast (aftermarket type), blijkbaar wel op een Triomph 140.
Hier werden 3 zeners ( 1 per phase) toegepast

Tegenwoordig wordt een Podtronics regelaar aanbevolen.
Pas Op : Engelsen hebben + aan massa.

@ Paulinha_B

Leuk je te spreken;
Hierbij nog een foto van de Schicke GR6 op 700 m boven Racecircuit Zolder.
Keurig 14.3 V laadspanning en minimale laadstroom (accu is vol).
(Amperemeter een streepje in de plus).

Hehe, die foto is inderdaad van mijn bakske, onmiskenbaar. Het was een aangename dag toen we samen een rondje gevlogen hebben!
Intussen heb ik dat toestelletje verkocht - ik kwam toch niet meer aan vliegen toe - en de nieuwe eigenaar (een vliegclub die we maar niet bij naam zullen noemen) vond al mijn geknutsel maar niks en heeft er "een hele nieuwe" van gemaakt met originele propeller en origineel dashboard en wat nogal niet; en binnen de kortste keren is dat mooie toestelletje in de prak gevlogen, onherstelbaar want "de cel" (het chassis, zeg maar) gekraakt. Dat doet pijn! De motor hebben ze nog wel gerecupereerd voor een ander toestel dat ze ook al hadden "verrinuweerd" (geruïneerd, dus). Zootje klojo's.

Op 20 augustus 2023 11:26:55 schreef aobp11:
@Ghia, een gesimplificeerde uitleg:
Stel dat de dynamo maximaal 40 A kan leveren bij 12 V uitgangsspanning. Dat is dus die 480 W. Dat kan ie "op toeren" en de dynamo werkt dan continu. Als je dan de spoelen gaat kortsluiten dan neemt de stroom door de spoelen nog wat toe maar niet veel. Maar ze leveren die stroom nu over de spanningsval van thyristors, zeg 2 V (ik noem maar wat). De spoelen leveren dan geen 40 * 12 W aan de belasting maar "slechts" 40 (OK, plus een beetje) * 2 W aan de thyristors.
Bij geringere belasting van de dynamo worden de spoelen een fractie van de tijd kortgesloten. Een grotere fractie bij geringere belasting.

Ik houd me nog even vast aan de boven gemelde uitleg.
Hoe mooi de reacties er na mbt werking van de regelaar, gaat mij dat helaas boven mijn pet.
Vooral omdat de dynamo techniek in (meeste) auto's, in vergelijk zo simpel is.

Maar als de magneet permanent is, is daar dus niets te regelen.
De energie wordt nu eenmaal opgewekt en moet ergens heen. De meeste spreken dan over het affakkelen en dat gebeurt door warmte generatie in de accu, regelaar en statorspoelen. Minder afname, resulteert vervolgens in meer warmte in die componenten.

Nu blijkt, gezien ook de reactie van @aobp11 dat door de regelaar er rendement verlaging kan plaatsvinden? Maar spreken we dan niet over een negatief magneetveld?

Op een Duitse site: www.mikrocontroller.net kwam ik volgend pdf tegen, uitgebreide info. Maar liep ik ook hier bij de werking van de regelaar werking, toch weer vast.
Ik heb de auteur een mailtje gestuurd en kijk wat hij er van vindt.

https://www.mikrocontroller.net/attachment/439940/lima.pdf

Via: https://nippon-classic.de/ratgeber/tipps-tricks/funktionsweise-der-lic… kwam ik bij volgende reactie van Rainer (zo goed mogelijk uit het Duits vertaald):

Goededag,

Ik wil graag wat informatie toevoegen over dynamo's met een rotor als permanente magneet.
Deze dynamo's zijn bijna altijd AC-machines. De eerste foto toont zo'n machine. De groene en blauwe draden zijn de ontstekingsspoel. De witte en gele draden zijn de AC-uitgang. Ze kunnen potentiaalvrij zijn, dan wordt de lamp na de gelijkrichter van de laadregelaar met gelijkstroom gevoed. Als ze op aarde zijn aangesloten, is er een AC- en een DC-aftakking. Het licht werkt hier met wisselstroom.

Om het vermogensverlies via de besturing op te vangen. Dynamo's met een rotor als permanente magneet zijn constante stroombronnen. Regeling is alleen mogelijk door de generator periodiek kort te sluiten.
Door de lage interne weerstand van de generator is het vermogensverlies in de spoelen zeer laag. Generatoren voor bromfietsen, motoren en scooters tot 125 qcm hebben ongeveer 90 watt. De interne weerstand van de generator bedraagt ??ongeveer 0,6 ohm. Bij kortsluiting vloeit er een stroom van 7,5 A.
In de spoelen ontstaat een vermogensverlies van circa 5 Watt. De regelaar moet 10 Watt verbruiken (fluxspanning van de gelijkrichter en de thyristor). Overigens wordt bij een generator met dubbel zoveel vermogen bij kortsluiting slechts 30% meer vermogen in de spoelen omgezet, omdat de interne weerstand lager is. De controller moet echter twee keer zoveel stroom inslikken.
Als gebruikers worden ingeschakeld, zijn de verliezen uiteraard lager omdat de generator in minder tijd wordt kortgesloten.

Bij hoge snelheden produceert een kortgesloten generator minder verlies dan een open generator, omdat er geen kernverliezen zijn.

Rainer

Ook hier:

https://www.gs-classic.de/technik/tech_elek03.htm

Veelal mooie uitleg. Nadelen vs voordelen etc.
Permanent systeem levert continue en dat was voor vele oudere motoren prima. Immers je ontsteking moest het toch altijd doen. Je wolfraamlampjes deden het ook perfect in dit systeem. Je accu zorgde voor opslag en extra veiligheid (buffering).
Lampen uit en die energie werd dan opgefikt in de regelaar/stator. Dus eigenlijk altijd je lampen aanzetten was een pre.

Nu wil men graag op een motor meer capaciteit. Maar waar gaat die energie dan heen als die dan niet gebruikt wordt.
MOSFETT is leuk en werkt efficiënter, maar wil je dat eigenlijk wel Immers moet er daardoor meer warmte opgenomen worden door de statorspoelen en accu?
Niemand praat over negatieve magnetisme, dan zou ik dan nog kunnen begrijpen.
Ook hier weer sprake van affakkelen van de niet benodigde extra energie:

https://www.saarbike.de/technik/elektrik/generatoren.php

Anders komt het er toch op neer, dat je op een zomerse dag als je motor op temperatuur is, de stator en regelaar zo koel mogelijk wil houden. Dus handvatverwarming (oid) aan?

Ghia:

De energie wordt nu eenmaal opgewekt en moet ergens heen.

Daarin schuilt dus precies de misvatting. Als de spoelen open zijn is de (wissel)spanning hoog maar vloeit er geen stroom. Als de spoelen kortgesloten zijn is de stroom groot (wel begrensd) maar de spanning nul. In beide gevallen wordt er dus geen energie afgegeven. Bij kortgesloten spoelen is er wel warmteverlies in de spoelen, maar dat is er (bijna net zoveel) ook als de spoelen vol belast worden.
De dynamo wekt spanning en stroom op. Al naar gelang de omstandigheden, zoals zwaarte van de belasing, kan hij energie afgeven. Het is niet zo dat hij eerst energie opwekt en dan met de handen in het haar zit omdat hij die nergens kwijt kan.

Dan ben ik benieuwd hoe het straks in de praktijk gaat.

[Bericht gewijzigd door Ghia op dinsdag 29 augustus 2023 23:01:40 (95%)

Wat gebeurt er eigenlijk in een dynamo met permanente magneten als je de regelaar uitzet/weghaalt?
Er is een magnetisch veld en volop kinetische energie wat inwerkt op de spoelen.
Maar als de draadjes van die spoelen niet in een circuit zitten, wat
gebeurt er dan?

[Bericht gewijzigd door Ghia op woensdag 30 augustus 2023 17:13:00 (15%)

Niets, er is niets wat "inwerkt op de spoelen", er is geen circuit dus er loopt geen stroom, er komt enkel een spanning proportioneel met het toerental maar dat heeft geen effect.

De ijzerverliezen (wervelstroom en hysterese verliezen) blijven wel bestaan, maar doorgaans zijn die niet zo heel groot.

Daar liep ik steeds tegen aan.
Totdat ik het volgende filmpje zag:

https://youtu.be/vaQPeANey-I?si=aOkOsDOEFo7XiRyl

Vanaf 11:00 schakelt hij telkens een verbruiker erbij.
Je merkt/ziet dan hoe de magnetische velden (dynamo/verbruikers) dan invloed op elkaar krijgen (ook al betreft het hier dan geen permanente magneet dynamo).

Ik begreep ook niet waarom men bij een permanente magneet dynamo geen schakelaar zet die de boel af en toe gewoon geheel onderbreekt. Of zelfs van de dynamo tijdelijk een elektro motor maakt als de accu vol is.
Maar dit soort schakelingen zijn duur en komen blijkbaar de degelijkheid niet ten goede?

Ik mag aannemen dat de verliezen waar jij over spreekt niet meer zijn dan een gesloten circuit waarbij de regelaar de spoelen hoog frequent kortsluit. Immers ontstaan er in die situatie extra verliezen in de regelaar?

Dat niet alleen, als de regelaar de dynamo kortsluit gaat er een flinke stroom lopen, waardoor je ook in de dynamo veel verliezen krijgt. Het is een hele lelijke manier om de spanning te regelen, maar het is goedkoop, redelijk betrouwbaar zolang de koeling goed is, en het was tientallen jaren geleden de meest haalbare oplossing. Tegenwoordig kunnen we dat veel beter met moderne elektronica.