Forum: Fahrzeugelektronik Lichtmaschine Back-EMF


von Lorenz B. (lorebuch)


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Hallo allerseits!

Ich arbeite zurzeit an einem Projekt, bei dem ich mit einem Hometrainer 
eine Lichtmaschine antreibe. Die Lichtmaschine ist zuerst an einem 
Buck-Converter und dann an einem Wechselrichter angeschlossen. Ein 
Netzteil ist auch angeschlossen um die Erregerspannung zu liefern 
zusammen mit Steuerungselektronik, die das Netzteil mit einem MOSFET nur 
dann anschaltet, wenn man in die Pedale tritt + die Lichtmaschine noch 
nicht läuft. (ja es ist Absicht, dass ich die Lichtmaschine nicht 
einfach an eine Autobatterie anschließe)

Mir ist der Gedanke gekommen, dass nicht nur bei Motoren sondern auch 
bei Generatoren Back-EMF auftreten könnte, konnte aber nichts 
befriedigendes über Google herausfinden. Jetzt sorge ich mich um die 
Lebensdauer des Buck-Converters, des Wechselrichters und der restlichen 
Elektronik.
Was sagen die Experten dazu? Kann hier Back-EMF auftreten und falls ja, 
was wäre eine gute Lösung um Schaden an der Elektronik zu verhindern?

LG Lorenz

von Gugelhupf (Gast)


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Wem willst du mit solchem Nonsense gefallen? Den Grünen? Die Herstellung 
der Komponenten hat mehr Energie benötigt, als du in deinem Leben jemals 
auf dem Teil mit Körperkraft umsetzen kannst.

von MaWin (Gast)


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Lorenz B. schrieb:
> Was sagen die Experten dazu

Völlig schwachsinnige Konfiguration.

Lass den Akku nicht weg, er muss ja nicht gross sein, nur den Ladestrom 
aushalten. Sie wird benötigt für den Blindstrom des Wechselrichters. Den 
Buck lass mal weg  der Lichtmaschinenregler kann das besser.

Apropos Ladestrom, wie viel trittst du ? Die Lichtmaschine ist 
effizienässig katastrophal, sogar wenn sie richtig verwendet wird. Du 
trittst keine 2000W.

von Lorenz B. (lorebuch)


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Vielen Dank für die netten Kommentare aber die helfen mir leider nicht 
weiter. Das nächste mal lieber erwägen ob man einen sinnvollen Beitrag 
zur Problemlösung leistet, bevor man zu schreiben beginnt, dann 
verschwendet man nämlich nicht die Zeit aller Beteiligten. Aber hätte 
mir eig. denken können, dass bei dieser Frage im KFZ-Thread gleich 
irgendein abfälliger Kommmentar mit den Grünen kommt ;)

Ich habe auch nicht um Tipps zur Konfiguration gebeten. Die hat nämlich 
ihren Grund, weshalb ich auch erwähnt habe, dass ich die Batterie 
absichtlich weglasse. Mann soll nämlich (aus gegebenem Grund den nich 
nicht weiter erleutern werde aber ausschlaggebend ist) direkt den Strom 
den der Wechselrichter zieht (bzw. das was man in den Wechselrichter 
ansteckt) in den Schenkeln spüren und nicht die Konstante Last vom Laden 
der Batterie.
Der Buck-Converter ist notwendig, da die 14.x V von der Lichtmaschine zu 
hoch für den Wechselrichter sind und der sich wegen zu hoher Spannung 
ausschaltet. Der braucht nämlich 12V.
Der Wechselrichter hat max. 300W um deine Frage nach der Leistung zu 
beantworten.

Bitte nurmehr Kommentare bezüglich des Back-EMF, irgendein Geschwafel 
über die Grünen interessiert mich nicht.

Beitrag #6815999 wurde vom Autor gelöscht.
von Mario M. (thelonging)


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Die Back-EMF ist die Generatorspannung, nur dass sie bei Motoren als 
Nebenwirkung auftritt.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Elektromotorische_Kraft

von qwertz (Gast)


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Würde mich wundern wenn ein 12V Wechselrichter nicht mit KFZ typischen 
14,4V klar kommt.

von qwertz (Gast)


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Und ohne Zwischenpuffer wird es bestimmt nichts. Du könntest es mit so 
einem 1F Hifi Kondensator versuchen. Da wirst du den Lastwechsel 
trotzdem schnell genug spüren.

von Lorenz B. (lorebuch)


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Mario M. schrieb:
> Die Back-EMF ist die Generatorspannung, nur dass sie bei Motoren als
> Nebenwirkung auftritt.
> https://de.m.wikipedia.org/wiki/Elektromotorische_Kraft

Ah, ok vielen Dank und LG!

von Lorenz B. (lorebuch)


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qwertz schrieb:
> Würde mich wundern wenn ein 12V Wechselrichter nicht mit KFZ typischen
> 14,4V klar kommt.

Scheinbar bei meinem Modell schon. Habe den Wechselrichter am Anfang 
direkt an die Lichtmaschine angeschlossen aber dann hat sie sich nach 
kurzer Zeit abgeschalten und ein akustisches Fehlersignal abgegeben. In 
der Bedienungsanleitung steht, dass dieses Fehlersignal bei zu hoher 
Spannung ausgegeben wird.

von H. H. (Gast)


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qwertz schrieb:
> 1F Hifi Kondensator

Entspricht effektiv ein paar mAh Bleiakku.

von Lorenz B. (lorebuch)


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qwertz schrieb:
> Und ohne Zwischenpuffer wird es bestimmt nichts. Du könntest es mit so
> einem 1F Hifi Kondensator versuchen. Da wirst du den Lastwechsel
> trotzdem schnell genug spüren.

Habe ich mir am Anfang auch gedacht und deswegen ein 30F 
Kondensator-Array drangehängt. Habs dann aber auch ohne die 
Kondensatoren probiert und funktioniert genau gleich gut.
Trotzdem danke für den Tipp! (:

von H. H. (Gast)


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Lorenz B. schrieb:
> qwertz schrieb:
>> Würde mich wundern wenn ein 12V Wechselrichter nicht mit KFZ typischen
>> 14,4V klar kommt.
>
> Scheinbar bei meinem Modell schon. Habe den Wechselrichter am Anfang
> direkt an die Lichtmaschine angeschlossen aber dann hat sie sich nach
> kurzer Zeit abgeschalten und ein akustisches Fehlersignal abgegeben. In
> der Bedienungsanleitung steht, dass dieses Fehlersignal bei zu hoher
> Spannung ausgegeben wird.

Ohne Akku kommt aus der Lima eben mehr als die 14,4V raus.

von Flip B. (frickelfreak)


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Lorenz B. schrieb:
> und funktioniert genau gleich gut.

also gar nicht.
Du hängst regler (buck) hinter regler (WR) und erwartest, dass sich die 
Lastsituation zurückspiegelt. Dafür dürfte aber keine Spannungsregelung 
involviert sein, lediglich ein konstantes übersetzungsverhältnis. Zudem 
müsste dein wechselrichter schon mit deutlich unter 12V laufen, auch das 
wird er nicht machen.

Lichtmaschine und Wechselrichter kannst du entsorgen.

von Herbert (Gast)


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bau die Lima um: Dreickschaltung im Sternpkunkt auftrennen -> drei 
Spulen, drei Gleichrichter, Reihenschaltung, 100V sind erreichbar

von Lorenz B. (lorebuch)


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Flip B. schrieb:
> also gar nicht.

Ich hab das Ding ja schon ausprobiert und es funktioniert. Warum sollte 
es auch nicht funktionieren. Je größer die Last am Wechselrichter, umso 
mehr zieht er von der Lima und umso schwerer geht es zu treten. Genau 
das was ich will.

von Lorenz B. (lorebuch)


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Herbert schrieb:
> bau die Lima um: Dreickschaltung im Sternpkunkt auftrennen -> drei
> Spulen, drei Gleichrichter, Reihenschaltung, 100V sind erreichbar

Möchte aber Geräte mit 230V betreiben.

von H. H. (Gast)


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Lorenz B. schrieb:
> Möchte aber Geräte mit 230V betreiben.

Dafür gibts Steckdosen...

von Helge (Gast)


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Back-EMF = Generatorspannung.

Problematisch ganz ohne Energiespeicher ist die Trägheit der 
Spannungsregelung einer Lichtmaschine. Man kanns ja schon im Auto 
anschauen, wie selbst mit einer Autobatterie die Bordspannung springt 
bei großen Verbrauchern oder bei Drehzahländerung. Ich vermute, solche 
Sprünge bringen deinen 230V-Wandler in Störung.

Vielleicht ist es lohnend, einen LiMa-Regler für 12V selber zu bauen. 
Die Regler, die ich bis jetzt aufgemacht hatte, hatten hinter der 
Steuerschaltung alle nur einen Leistungstransistor, also Strom in die 
Erregung reingeben. Vielleicht läßt sich das ganze schneller machen.

von Lorenz B. (lorebuch)


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Danke für die konstruktive Antwort! Ja das hatte ich mir auch schon 
überlegt aber im Moment fehlt mir leider Zeit und Know-How. Muss nämlich 
bis in 4 Tagen fertig sein und um sowas zu basteln müsste ich mir vorher 
noch eine Menge Wissen verinnerlichen und herumprobieren. Deshalb setze 
ich vorerst hauptsächlich auf fertige Module. Aber wäre sicher ein 
interessante Herausforderung, vllt wenn die Deadline vorrüber ist (:

von Lorenz B. (lorebuch)


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Aber so träge ist mir das ganze garnicht vorgekommen... Bei einer 
bestimmten Last bleibt die Spannung recht konstant (+/- 1-2 V) 
unabhängig von der Drehzahl. Habe ein Multimeter mit dem man am Handy 
einen Graphen zeichnen lassen kann, daher weiß ich das. Wenn man 
langsamer tritt, wird der Drehmoment halt größer. Und den eventuellen 
Spannungsunrelmäßigkeiten sollte eig der Buck-Converter auch 
entgegenwirken.

von Elektrofan (Gast)


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Mario M. schrieb:
> Die Back-EMF ist die Generatorspannung, nur dass sie bei
> Motoren als Nebenwirkung auftritt.

???

1.) Diese "Nebenwirkung" ist doch zwingend!
Solange diese Generatorspannung null ist, steht der Motor still,
dann kann er nichts antreiben!

2.) Wenn solch ein Motor dann mal im 2. (oder 4.) Quadranten betrieben
wird (d.h. aktiv bremst), wird dann die "Nebenwirkung" zur Hauptwirkung?

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