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Thema: Wie begrenzten Simson limas Ihren Strom


  1. #1
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    Mal zur Überlegung:

    Die Qualität der Glühlampen diverser Hersteller soll zwar annähernd gleich sein, aber es gibt trotzdem Unterschiede.
    Abgesehen dafür, dass bei den Glühlampen die Angaben der Lebensdauer auf ein normales "spannungsbegrenztes" Bordnetz gemünzt sind...

    Hinzu kommt, dass die einfachen Simson-Limas ungeregelt sind, so dass die abgegebene Spannung und der gelieferte Strom drehzalabhängig sind: Je mehr Drehzahl, um so höher die Spannung und der Strom. Somit sind locker höhere Spannungen im Vergleich zu einem geregelten Bordnetz (z.B. PKW, LKW, Motorrad) möglich.

    Wer nun bei absolut einwandfreier Elektrik ständig Birnen frühzeitig durchhaut, der sollte auch mal überlegen, ob er den Motor in den unteren Gängen viel zu hoch tourt (das letzte rausholt, bevor er hoch schaltet), so dass zu hohe Spannungen entstehen, was natürlich jede Glühlampe vorzeitig altern lässt!

    Anders würde es aussehen, wenn die Stromversorgung -wie bei einem Motorrad oder bei PKW und LKW- gleichgerichtet und dann spannungsbegrenzt wird, so dass keine Überspannungen möglich sind, wodurch die Glühlampen dann auch ihre annähernden Lebenserwartungen erreichen können. (Es gibt auber auch Schaltungen für AC, die jedoch etwas aufwendiger werden, um die AC-Spannung zu begrenzen und zu kompensieren, um ein Flackern der Lampen zu unterbinden)

    Für DC-Spannungen (Gleichspannungen) gibt es diverse Schaltungen als Fertig-Module (automotive Spannungsreglerschaltungen; nicht mit Spg-Regler-IC's verwechseln!) zu kaufen oder auch Alternativen, die man selber bauen könnte.

    Durch den Einbau solcher Schaltungen könnte die Lebensdauer von Glühlampen deutlich verlängert werden...


    Nachtrag:

    Macht euch doch mal selber ein Bild von den Glühlampenunterschieden diverser Hersteller: http://www.motelek.net/andere/licht/lampen/
    Ihr findet hier Files mit Messreihen diverser Glühlampentypen und Hersteller, mit denen ihr die "Qualität" der Glühlampen in etwa einschätzen könnt.

    Gruß Frank

  2. #2
    Urgestein Avatar von Shadowrun
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    Zitat Zitat von DUO78
    Hinzu kommt, dass die einfachen Simson-Limas ungeregelt sind, so dass die abgegebene Spannung und der gelieferte Strom drehzalabhängig sind: Je mehr Drehzahl, um so höher die Spannung und der Strom. Somit sind locker höhere Spannungen im Vergleich zu einem geregelten Bordnetz (z.B. PKW, LKW, Motorrad) möglich.
    Da bist du aber auf dem Holzweg.

    Ja unsere Simsonlimas sind ungereget aber nein mehr Drehzahl bedeutet nicht mehr Spannung.

    Es geht hier nämlich um die abgegebene Leistung. Also Strom x Spannung.

    Wieso ?? Schon 30 V ohne Last an der Simson Lima gemessen ??? Ja ??? Brennen dann Alle Birnen für 6 / 12 V durch ?? Nein.

    Die Simson Lima ist entweder Leistungsstabilisiert ( die Spule fährt auf Nennleistung ) und dann gibt es einen natürlichen Spannungsverlauf der bei dem die Leistung über dem Höchstpunkt wieder abnimmt oder per Ohmischen+ Wechselstromwiderstand werden die Bauteile geschützt

    Der Höchstpunkt wird bei uns im mitlieren Drehzahlbereich liegen.
    Bei Höchstdrehzahl wird die Spg wieder kleiner sein.

    (Wieso ---> Der Wechselstromwiderstand einer Spule bei höheren Frequenzen läßt immer mehr Spg an der Limaspule abfallen ohne dass Sie dem Verbrauchen zugute kommt )

    Das selbe gibt für Batterie/Rücklichstromkreis. Was meiste wieso da ne Drosselspule drin ist.

    Im unteren Drehzahlbereich fängt der ohmische Widerstand die Spg ab aber im höherem Drehzahlbereich überwiegt der Wechselstromwiderstand.

    Wer Probleme hat muß
    a: Alle Kontakte checken denn Wackelkontakte verursachen Spgspitzen !!
    b: Die Kontakte an den Lampen überprüfen wozu auch Masse gehört besonders beim Schwalbenrücklicht. ( 0.5 V hier zu wenig fällt nicht auf tut der Tachobirne aber weh !! )

  3. #3
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    Zitat Zitat von Shadowrun

    Da bist du aber auf dem Holzweg.
    Nicht unbedingt:

    Zitat Zitat von Shadowrun
    Ja unsere Simsonlimas sind ungereget aber nein mehr Drehzahl bedeutet nicht mehr Spannung.

    Es geht hier nämlich um die abgegebene Leistung. Also Strom x Spannung.

    Wieso ?? Schon 30 V ohne Last an der Simson Lima gemessen ??? Ja ??? Brennen dann Alle Birnen für 6 / 12 V durch ?? Nein.
    Spannung und Strom steigen mit zunehmender Drehzahl, weil/wodurch sich auch die resultierende Leistung erhöht. Eben die Gesetzmäßigkeit: P=I*U...
    Warum sonst ist die SW-"Birne" im Standgas nur ein Glühwürmchen (U und I geringer) und warum misst du auch unbelastet im Standgas weniger U, als bei Vollgas?

    Gut, 30V bei einer 6V-Spule sind eher unwahrscheinlich mit einem normalen Multimeter zu messen, weil dieses den Effektivwert anzeigt. Dann müsste man schon mit einem Oszi den SS-Wert ablesen oder eben den Eff-Wert mit "Wurzel aus " 2 multiplizieren.
    Unendliche Spannung wäre natürlich nicht möglich, da Innenwiderstand... Somit ist auch die unbelastete Spulenspannung "begrenzt".

    Wird nun der Stromkreis geschlossen, ist klar, dass die Spannung auf Grund des fließenden Stromes zusammenbricht, da U und I im Verhältnis zur Konstanten "P" (Voraussetzung: N=konstant) stehen und sich somit ausgleichen...
    Setzt du nun eine "Birne" falscher Leistung in den SW-Kreis ein, so verändert das U und I im Stromkreis in Abhängigkeit des Ri der "Birne":
    => Birne zu viel Power = U sinkt, weil I steigt
    => Birne zu wenig Power = U steigt, weil I sinkt
    In beide Varianten wird sich Strom und Spannung so ausgleichen, dass P "Birne" = P "Spule" abzüglich Leiterverluste und abzüglich Wärmeverluste ergibt.

    Zitat Zitat von Shadowrun
    Die Simson Lima ist entweder Leistungsstabilisiert ( die Spule fährt auf Nennleistung ) und dann gibt es einen natürlichen Spannungsverlauf der bei dem die Leistung über dem Höchstpunkt wieder abnimmt oder per Ohmischen+ Wechselstromwiderstand werden die Bauteile geschützt

    Der Höchstpunkt wird bei uns im mitlieren Drehzahlbereich liegen.
    Bei Höchstdrehzahl wird die Spg wieder kleiner sein.

    (Wieso ---> Der Wechselstromwiderstand einer Spule bei höheren Frequenzen läßt immer mehr Spg an der Limaspule abfallen ohne dass Sie dem Verbrauchen zugute kommt )
    Sorry, aber das würde ja heißen, dass normalerweise die meiste Helligkeit bei ca Halbgas anliegt und danach wieder abnehmen müsste, was ich aber nicht beobachten kann.
    Die größte Helligkeit liegt beim SW meines Erachtens mehr im letzten Viertel des Drehzahlbereiches. (Mag mich auch täuschen)
    Im SW-Kreis ist aber auch keine Drossel eingesetzt, so wie im Rücklicht-Kreis, weil hier die P der Spule so berechnet ist, dass sie bei der angegebenen Max-Drehzahl (nicht der rote Bereich!) die Power erreicht, die für eine SW-"Birne" (aus Ostblock-Produktion) noch verträglich wäre, ohne dass diese einen nennenswerten Schaden nimmt. Es sei denn, man berücksichtigt das schnellere Altern, wozu auch schon eine leichte Überspannung ausreicht. Nicht umsonst halten "Birnen" länger, welche nicht an ihre max Grenzwerte heran betreiben werden. (oder irre ich mich da?)

    Zitat Zitat von Shadowrun
    Das selbe gibt für Batterie/Rücklichstromkreis. Was meiste wieso da ne Drosselspule drin ist.

    Im unteren Drehzahlbereich fängt der ohmische Widerstand die Spg ab aber im höherem Drehzahlbereich überwiegt der Wechselstromwiderstand.
    ... welcher wegen dem Verhältnis P=U*I die Spannung annähernd begrenzt. Logischerweise!

    Gruß Frank

  4. #4
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    Das die Max Helligkeit bei Halbgas liegt habe ich nicht gesagt.

    Du vergißt.

    Am Anfang befindet sich die Spule im unterforderten Bereich weil Die Magnetfeldänderungen zu wenig sind.

    Dann bei einer gewissen Drehzahl erreicht die Spule Ihre Nennleistung.

    Und dann geht wieder Bergab.

    Informier dich mal über Spulen im Wechstromkreis. Dann wird nicht mehr deren Ohmischer Widerstand angegeben sondern deren Impedanz !!

    Das selbe gilt zB bei der Frontlichspule.

    Physikalisch betrachtet hast du einen idealen Verbraucher ( zB 25 Watt bei 6 V )
    Dann die ideale Spule welche Linear immer Mehr Strom produziert je stärker die Magnetfeldänderung pro Zeit ist

    aber dann hast du im Stromkreis noch einen Wechselstromwiderstand der Spule mit einer gewissen Impedanz ( welche mit zunehmender Frequenz steigt ) und dann noch den
    Spulenmetallkern der einen Magnetischen Widerstand zur Frequenz darstellt.


    Alss das sorgt dafür das eine Spule eine Leistungsabgabe hat mit 1 Maximum aber davor und dahinter weniger Leistung abgibt.

  5. #5
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    Mit der Impendanz hast du natürlich recht, genau so, wie die Spulenleistung normalerweise auch nicht in Watt sondern als Scheinleistung in VA angegeben wird. Aber du darfst nicht die Spule als Verbraucher ansehen, sondern selbige als Generator sehen.

    Warum heißt es denn in den Induktions-Lehrsätzen, dass die induzierte Spannung im Generator u.A. von der Drehzahl abhängig ist?

    Die induzierte Spannung ist proportional zu
    – der magn. Induktion B,
    – der Geschwindigkeit v
    – und der magnetfelddurchdrungenen Länge L des
    Leiters.
    Ui = B× v ×L in Volt

    Da B und L bei unserer Lima konstant sind, kann Ui ja nur von v abhängig sein.
    ergo: je höher v, desto höher Ui

    Oder sehe ich das falsch?

    Laut der folgenden Aussage ist die Ausgangsspannung die Differenz zwischen der induzierten Spannung und des Spannungsabfalles durch den Innenwiderstand der Generatorspule.

    Für eine Spule mit N Windungen ist

    U=N(delta phi : delta t) in Volt

    Die Gesamtspannung einer Wicklung mit dem
    Innenwiderstand R ist demnach die induzierte Spannung
    minus der Spannungsabfall am Innenwiderstand

    Utot=-R*I+N(delta phi : delta t) in Volt


    Also ich finde keine Aussagen in den Gesetzmäßigkeiten, dass bei steigender Drehzahl irgendwo der Punkt erreicht wird, an dem die Ausgangsspannung des Generators wieder zurück geht. Mir ist auch keine entsprechende Gesetzmäßigkeit bekannt, die dieses aussagt.

    Eher wird irgenwo ein Punkt erreicht sein, ab dem die drehzahlabhängige Spannung nicht mehr so stark im Verhältnis zur Drehzahl ansteigt. Aber ein Abfallen der Spg.? Negativ!

    Gruß Frank

  6. #6
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    Zitat Zitat von DUO78
    Die Gesamtspannung einer Wicklung mit dem
    Innenwiderstand R ist demnach die induzierte Spannung
    minus der Spannungsabfall am Innenwiderstand
    Jepp bei Gleichstrom !!!

    Bei Wechselstrom mußt du den Widerstand der Spule als Impedanz angeben welche wiederrum von der Frequenz der Änderung von dPhi nach dt abhängig ist.

    Und dann wird dein R in

    Utot=-R*I+N(delta phi : delta t) in Volt
    Zu XL bzw :

    Klick aufs Bild uns lese es dir durch

  7. #7
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    der von dir angegebene Link bezieht sich MHIO auf eine Spule im AC-Kreis als Verbraucher. ==> "Spule an Wechselspannung" eher auf die Primärspule eines Trafos anzuwenden.
    ... und nicht auf die Generatorspule.

    Schaue mal bitte in diesen Link: http://www.smallhydro.ch/download/in...cer/247_2d.pdf
    (Downloadmeldung! es reicht temporäres Öffnen der PDF)

    Punkt 3 beschreibt die Generatoren und 3.2.5 die Induktion einer Spannung.

    Gruß Frank

  8. #8
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    Ohne deinen Link anzusehen.

    genau das ist es ja.

    Eine generatorspule ist gleichzeitig Ihr eigener Verbraucher genau wie eine Batterie Ihr eigener Verbraucher ist.

    Ist der Innenwiderstand klein kann man viel Leistung im Rest abrufen aber wird der Innenwiderstand groß bzw es reicht auch wenn er nur im Verhältnis groß wird zum Verbraucherwiderstand ( Batterie oder Spule ) dann fällt mehr und mehr der erzeugten Spg auf die Spule ab

    und die Spule/ Batterie setzt mehr und mehr Leistung in Wärme um.

    Deshalb können Leere Starterbatterien das kochen anfangen und überlastete Spulen durchbrennen da an Ihnen Spg Abfält multipliziert mit dem Strom eine Leistung und damit Wärme ( Nicht anderes zeigte mein Link bzw hattest du ausgerechnet. Die abfallende Leistung wird größer)

    Und nun habe ich kurz über deinen Link geschaut. Dein Punkt beschreibt immernoch das induzieren einer Spg ohne Verbraucher !!

    Abb 3.28 zeigt dir den Spg Verlauf eines Generator und statt Erregerstrom Ie kannst du auch die Frequenz nehmen. Und wie man sieht flacht sich die Kurve ab und was meinste was beim nicht gezeigten Ende passiert

  9. #9
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    genau diesen Kurvenverlauf meinte ich ja: er flacht sich irgendwann ab, wird aber nicht negativ werden, sondern eher fast parallel zu ie im Bild 3.28 verlaufen.

    Das würde dann einem Sättigungsverhalten ähneln.

  10. #10
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    Zitat Zitat von DUO78
    genau diesen Kurvenverlauf meinte ich ja: er flacht sich irgendwann ab, wird aber nicht negativ werden, sondern eher fast parallel zu ie im Bild 3.28 verlaufen.
    Nein.

    Der Widerstand der Spule nimmt immer weiter zu mal abgesehen davon dass der Eisenkern selber bei höheren Frequenzen nicht mehr mitkommt

  11. #11
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    Mag sein, dass du Recht hast, da ich diese Theorie noch nicht nachgerechnet habe.

    Nur denke ich mal, dass dieser "Umkehrpunkt" eher außerhalb unserer Rahmenbedingungen (unser Drehzahlbereich) liegen dürfte.

    Um das jetzt festzustellen müsste man entweder alle Eventualitäten in eine endlose Rechenkolonne einbeziehen oder eine Versuchsreihe starten und mal Spannung und Strom bei den Drehzahlen verfolgen.
    Das Einfachste wäre die Messung. Aber selbst dazu bin ich zu faul, solange ich nicht feststelle, dass die Helligkeit zum Ende des max. Drehzahlbereiches abnimmt.

  12. #12
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    Hi Freunde des Kupferwurms,

    das mit der Sättigung erledigt die Konstruktion des Polrades für unsere Simmen und das ist der "größte Posten" bei der Strombegrenzung, sonst würde die unmittelbar angeschlossene Scheinwerferlampe nie lange halten..
    Wegen des Wechselstroms kommt auch noch bei steigender Drehzahl = steigender Frequenz der steigende Wechselstromwiderstand der Lichtspulen und ggf. der Drosselspulen dazu, da spielt der ohmsche Widerstand der Kupferwicklung und des Kabelbaum eine untergeordnete Rolle.

    Peter

  13. #13
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    dito...

    Alles in allem ist die Simsonanlage von Haus aus begrenzt ( wenn auch nur unter Last ) so dass man sich um hohe Drehzahlen keine Gedanken machen muß:

    Wer nun bei absolut einwandfreier Elektrik ständig Birnen frühzeitig durchhaut, der sollte auch mal überlegen, ob er den Motor in den unteren Gängen viel zu hoch tourt (das letzte rausholt, bevor er hoch schaltet), so dass zu hohe Spannungen entstehen, was natürlich jede Glühlampe vorzeitig altern lässt!

  14. #14
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    Moin Zschopower,

    wie ich schon zu Shadowrung geschrieben habe, bin ich mir nicht sicher:

    Ich stimme dem zu, dass es zu einer Sättigung kommt, aber ich bezweifel noch, dass die abgegebene Leistung mit noch weiter steigender Drehzahl (somit auch weiter steigender Frequenz) nach diesem Sättigungspunkt wieder sinkt.

    Zumindest habe ich ein solches Verhalten unter Belastung bisher nirgends bewusst registriert...

    Hast du diesbezüglich eine Auskunft?
    (Ist leider ein Thema, was während der US zum Strippenzieher nicht angesprochen wurde... :cry: ...jedoch interessant zu wissen wäre. Ich lasse mich gerne aufklären.)

    Gruß Frank

  15. #15
    Urgestein Avatar von Shadowrun
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    Das es dir noch nicht aufgefallen ist ist doch klar... Bei der Simson ist der Punkt weit hinter der Nenndrehzahl


    Und dass wieder wieder sinken muß sagst du ja selber... Der Eisenkern kommt zur Sättigung --> Gleichbleibende Spg

    Der Innenwiderstand der Generator Spule steigt stetig mit der Frequenz

    --> Abgabespg bzw SPg an der Last sinkt

  16. #16
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    Hi Duo78 und laufender Schatten,

    na klar steigt der Wechselstomwiderstand der Spulen mit steigender Drehzahl, aber die Spannung will auch steigen, die ginge ohne die Begrenzung beim magnetischen Fluss linear mit der Drehzahl mit.

    Da ist die Frage von DUO78 interessant, ob es einen "Umkehrpunkt" bezüglich der Leistungsabgabe gibt oder nicht.

    Müsste man mal eine Messvorrichtung bauen und ausprobieren.

    Peter

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