Wechselstrom-Lichtmaschinen sind verhältnismäßig einfache
Geräte. Sie sind daher relativ betriebssicher und erfordern nur geringe
Wartung. Ihre Leistungsfähigkeit ist jedoch begrenzt., reicht für
Kleinkrafträder allerdings vollkommen aus.
Aufbau der Wechselstromlichtmaschine:
Bei diesen Maschinen sind Schwungscheibe, Lichtmaschine und Magnetzünder
in einfachster Weise miteinander vereinigt. Der umlaufende Teil bildet zugleich
das Motor-Schwungrad/Gebläserad. Der Läufer ist als Polrad ausgebildet,
d.h. im Innern sind Polschuhe und dazwischen dieselbe Anzahl Dauermagnete
angeordnet. Die Ankerplatte ist am Motorgehäuse festgeschraubt.
Auf ihr sind die verschiedenen Spulen für die Licht- und
Zündstomerzeugung befestigt. Außerdem trägt sie die notwendigen
Einrichtungen für die Zündung. Alle diese Teile stehen fest. Die
Wicklungen der Spulen sitzen auf laminierten Eisenkernen, deren Enden als
Polschuhe ausgebildet sind.
Erzeugen des Wechselstromes:
Der Wechselstrom wird durch Schneiden von magnetischen Feldlinien erzeugt.
Der Anker mit den Wicklungen steht still und das Magnetfeld führt eine
Drehbewegung aus. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß der Induktionsstrom
von einem feststehendem Teil (der Ankerplatte) abgenommen werden kann. Da
die Frequenz des Wechselstromes von der Polzahl und der Drehzahl abhängig
ist. Von der Drehzahl ist aber auch die Spannung abhängig. Bei den
verschiedenen Betriebsdrehzahlen des Motors würde daher die Spannung
stark schwanken und die Helligkeit der Scheinwerfer beeinträchtigen,
wenn sich die Spannung nicht selbsttätig regulieren würde. Das
erfolgt durch die Selbstinduktion in der Lichtmaschinenwicklung, die infolge
der höheren Drehzahl zunimmt, weil ebenfalls die Frequenz des Stromes
erhöht wird. Die Selbstinduktionspannung ist aber der erzeugenden Spannung
entgegengerichtet. Ferner überlagert das durch die Selbstinduktion
entstandene Feld das des Magneten. Es bildet sich wie beim Zündanker
ein resultierendes Feld, dessen Wirkung bei steigender Drehzahl
nachläßt. Diese Rückwirkung des Ankerfeldes auf das Magnetfeld
und die Drosselwirkung durch die Selbstinduktion sorgen also dafür,
dass die Spannung auch bei höchsten Drehzahlen einen bestimmten Wert
nicht überschreiten kann. Voraussetzung ist allerdings, dass ein
entsprechender Strom in der Lichtmaschinenwicklung fließt. Fällt
die Belastung aus, so steigt die Spannung stark an. (deshalb werden auch
sehr hohe Werte bist zu 60 V gemessen).
Wirkungsweise des Schwungmagnetzünders:
Steht der eine Polschuh des Ankers dem kurzen Magnetpolschuh gegenüber,
so geht das gesamte Kraftlinienfeld über den Anker nach dem von dessen
zweiten Polschuh gedeckten Ende des langen Magnetpolschuhes. Hier teilt sich
der Fluß. Der größte Teil geht über das Ende des langen
Magnetpolschuhes nach dem dem Zündanker gegenüberliegenden inneren
Magneten und damit zum Ausgangpolschuh zurück. Der kleinere Teil des
Flusses geht wegen des längeren Weges außen herum, über den
langen Polschuh, den äußeren Magneten und dann ebenfalls wieder
zum kurzen Polschuh zurück. Trotz der Teilung geht also durch den
Zündanker doch der gesamte Feldlinienfluß. Nimmt man nun an, dass
der Unterbrecher (Kontakt) in dieser Stellung des Magneten geöffnet
ist, so fließt in der Primärwicklung des Ankers kein Strom. Hat
sich der Schwungmagnet aber um einen dem Ankerpolschuh entsprechenden Winkel
gedreht und in diesem Augenblick den Unterbrecher geschlossen, so entsteht
ein Stromfluß mit dem Aufbau des Ankerfeldes und dessen Vereinigung
mit dessen Magnetfeld zum resultierenden Gesamtfeld. Bei weiterer Drehung
öffnet der Unterbrecher im Augenblick des Abrisses, und in der
Sekundärwicklung entsteht die hohe Zündspannung. Da der Schwungmagnet
auf der Kurbelwelle sitzt und mit Motordrehzahl umläuft, entsteht auch
bei jeder Kurbelwellenumdrehung ein Zündfunke.
Schwunglichtmagnetzünder lassen sich mit einer Kurzschlußvorrichtung
versehen, die parallel zum Unterbrecher geschaltet wird. Sie sollte
allerdings nur zum vollständigen Stillsetzen des Motors verwendet werden.
Wird die Zündung vor dem Stillstand des Motors wieder eingeschaltet,
so kann die träge Schwungmasse durch den wieder einsetzenden Motor eine
so starke und plötzliche Beschleunigung erfahren, daß Schäden
an der Kurbelwelle und Schwungmasse auftreten können. (Abscheren des
Keiles oder Ausschlagen der Keilnut).
Der Funklöschkondensator:
Der Kondensator soll den Funken am Unterbrecher unterdrücken, ein
beschädigter Kondensator kann an Funkenbildung zwischen den
Kontaktflächen erkannt werden. Dies führt zu einem erhöhten
Verschleiß der Kontakte und somit zu Verlust an Motorleistung.
Schlimmstenfalls kann der Motor beschädigt werden.
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