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Generator (Schaltung)



Aufgabe

Die abgegebene Gleichspannung soll in der Praxis bei 12 V Nennspannung immer nahe bei 14 V liegen. Sie soll so wenig wie möglich schwanken. Schon bei Leerlaufdrehzahl sollen möglichst alle Verbraucher mit genügend Strom versorgt werden.

Funktion

Das wichtigste Teil ist hier durch rote und grüne Farbe kenntlich gemacht. Es ist der Läufer (Rotor). Wegen ihm wird das ganze Bauteil auch als Klauenpol-Generator bezeichnet. Er hat sechs (rote) magnetische Nordpole und auf der anderen Seite sechs (grüne) magnetische Südpole. Durch diese Konstruktion wechselt die Polung des hier erzeugten Drehstroms nicht nur zwei- sondern zwölf Mal je Umdrehung. Es entsteht ganz am Ende eine gleichmäßig hohe Gleichspannung.

Innerhalb der beiden Klauenhälften ist Draht zu einer großen Spule aufgewickelt, deren beide Enden mit den beiden Schleifringen (ganz links oben) verbunden sind. Über diese Wicklung kann der Regler je nach Verbrauchssituation im Fahrzeug mal mehr und mal weniger Spannung auf die Wicklung geben. Der Rotor lässt sich davon abhängig leichter oder schwerer vom Fahrzeugmotor aus drehen und erzeugt eine vom Spannungsregler abhängige elektrische Leistung. Diese (dunkelblaue) Wicklung im Rotor sorgt also für mehr oder weniger umlaufenden Magnetismus und heißt deshalb 'Erregerwicklung'. Die Schaltung des Spannungsreglers ist rechts mit Transistoren, einfachen Dioden, Widerständen und Zenerdioden dargestellt. Letztere kommen auch als Leistungsdioden vor.

Erzeugt wird die elektrische Leistung in den drei gleichmäßig um den Rotor herum (im Winkel von 120°) verteilten hellblauen Ständerwicklungen (Stator).Diese werden sternförmig verschaltet, d.h. ein Ende jeder Wicklung miteinander verbunden und die übrigen Enden nach draußen geführt. Es gibt auch die Möglichkeit der Dreieckschaltung im Generator, wobei die drei Wicklungen ein Dreieck bilden und von den Ecken ebenfalls drei Leitungen zur Diodenplatte geführt werden. Über je drei großzügig dimensionierte Plus-Leistungsdioden oben und Minus-Leistungsdioden unten werden sie in jedem Fall direkt mit den beiden Polen der Batterie ganz rechts verbunden. Durch die verbleibenden drei kleineren (Erreger-)Dioden zapft der Regler die nötige Energie für die Erregerwicklung ab.

Wichtig

Scheinbar unwichtig ist zwischen den Plusdioden und der Batterie die Kontrollleuchte eingezeichnet. Sie soll im Armaturenbrett die Funktion des Generators anzeigen. Geht sie allerdings kaputt, dann kann bei Oldtimern auch die Funktion des Generators ernsthaft gefährdet sein. 01/11

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