Kurbelgenerator

Diese kleine Bastelei habe ich heute schnell mal zusammen gebaut:
Schrittmotor aus einem alten Drucker als Generator
Mechanikteile aus einem Metallbaukasten
eine paar Sperrholzreste.
Das Getriebe und den Generator habe ich erstmal so zusammengebaut und dann danach den Träger aus Spertholzplatte konstruiert. So lässt sich das ganze Teil mit einer Zwinge am Tisch befestigen und per Handbetrieb der Strom für kleine Basteleien erzeugen.


Erstes Bild: der zusammengebaute Generator, im zweiten Bild das festverbaute Gleichrichtermodul mit einer Delon-Schaltung.

Fit für die Zukunft: Elektrobaukasten

Alle Welt klagt über Ingenieurmangel und wundert sich darüber wie man dem begegnen kann. Tja, mit Latein und Flötenunterricht wohl eher nicht. Also Butter bei die Fische und Nägel mit Köpfen gemacht: Kinder lassen sich in der Regel ganz leicht für Technik begeistern, man muss es ihnen nur vormachen.

Selbst ein 5-6jähriger schafft es leicht Batterie Schalter und Lämpchen zusammenzustecken und kann sich stundenlang über einen Wechselschalter begeistern, auch wenn es und "Grossen" banal erscheinen mag, im Angesicht von Plasmafernsehern und GPS gesteuerten Traktoren.


Den Anfang habe ich mit einem ganz simplen käuflichen Elektrobaukasten gemacht. Motor Spule, Lämpchen Schalter können einen Schulanfänger schon für lange Zeit beschäftigen und begeistern. Doch mir war das etwas zu wenig mit der Zeit. Also mussten Anbauteile her.


Das Stecksystems des Baukastens ist mit handelsüblichen Druckknöpfen aus dem Kurzwarenhandel kompatibel. Verschiedenfarbige Drähte angelöten und schon lassen sich externe Bauteile anschliessen, zum Beispiel um das Relais anzusteuern.


Ein Motor, aus einem alten Drucker gewonnen, kann auch schon mal Als Dynamo dienen. Eine selbstgewickelte (schön stramm) Spule auf einem langen Nagel als recht starker Elektromagnet.


Wenn es dann etwas umfangreicher werden darf sind solche Steckplatinen eine gute Basis. Hier lassen sich auch aus alten Geräten gewonnen Bauteile weiterverwerten. Ansonsten sind Elektronikomponenten für kleines Geld bei den üblichen verdächtigen Versendern zu bekommen.


Wer nun noch einen Metallbaukasten sein eigen nennt (ich bin mit "Construction" und "Burgstädter Metallbaukasten" gross geworden) kann dann auch leicht den Bogen zwischen Elektrik und Mechanik schlagen. Hier im Bild ein Schrittmotor aus einem Drucker als Generator mit Kurbelantrieb.


Mit einem kleinen Netzteil wird man auch unabhängig vom Batteriebetrieb. Hier das Gehäuse eines alten Netzteils, ein kleiner Klingeltrafo, Graetzbrücke und Glättelement, ein Schalter zum Einschalten auf der Primärseite und ein Drehschalter für die Spannungswahl auf der Sekundärseite. Lange Kabel auf beiden Seiten erleichtern das Arbeiten.

Dieses Gerät ist unbrauchbar!

Ein netter Mensch (auch wenn er sich selbst so nicht bezeichnen würde) hat mir aus alten Beständen des Mansfeld Kombinates zwei Labornetzteile überlassen. Beide Geräte waren wohl in einer Reparaturabteilung für Elektronik des Mansfeld Kombinates verwendet worden.


Glücklicherweise hat sich dieses nette Abziehbild auf der Rückseite eines der Geräte bisher nicht bestätigt. Ich habe zwei Vermutungen dazu: entweder ist der Zweck, zu dem das Gerät angeschafft wurde, abhanden gekommen - und das Gerät wurde eben nicht mehr gebraucht, oder es arbeitet tatsächlich nicht mehr in den ursprünglichen Spezifikationen ist aber tatsächlich nicht kaputt - sowas war in der DDR kein Grund ein Gerät wegzuwerfen.


Gerät Nummer eins: ein Statron 3207 - ein regelbares Netzteil max. 30V / 1A. Tatsächlich existiert heute sogar noch der Hersteller. Das Gerät schien ziemlich verbreitet gewesen zu sein. Eine Anleitung dazu habe ich auch gefunden.
Der äusserliche Zustand ganz passabel, aber etwas angeschnuddelt.


Viel beeindruckender das Innenleben - zumindest für mich als elektronischen Laien - verhältnismässig wenige Bauteile, zumindest weniger als ich erwartet habe, dafür riesige Kühlbleche (links im Bild, der eigentliche Trafo sitzt unscheinbar in der Mitte). Im Inneren ist das Gerät nur leicht angestaubt, auf einer Platine sind Kleckerspuren zu erkennen, was zum äusseren Eindruck passt.


Mit ein wenig putzen, etwas frischem Lack und einem neu genähten Griff ist das Ergebnis doch recht passabel.


Gerät zwei ist eine Festspannungsversorgung ohne nähere Bezeichnung. Sie liefert -12...+5...+12V.


In meinem eigenen Bestand hat sich passend dazu ein UNITEST 1 vom VEB Musikelekronik Klingenthal gefunden. Nach 4 Umzügen wieder hervorgekramt und immer noch in Ordnung.


Alle drei Geräte zusammen als Retro-Ensemble.

Danke W.D.

Ein neues Licht muss her

Seit ein paar Wochen bin ich mit dem Rad morgens im Dunkeln zur Arbeit unterwegs. Seit dem Winter 2006/07 leistet mir ein Eigenbau-LED-Scheinwerfer hier gute Dienste. In Betrieb sind 2 x Luxeon III mit Nahoptik. Die Leuchte ist schön hell (zumindest wenn man übliche Radbeleuchtung zum Vergleich nimmt) und leuchtet sehr breit aus. Doch wenn man sich erstmal daran gewöhnt hat, will man irgendwann mal mehr, ausserdem soll endlich ein richtig helles Rücklicht her.

Dazu erstmal ein paar Vorüberlegungen:

Dynamos (egal ob Nabendynamo oder Seitenläufer) sind in der Regel Stromquellen - das bedeutet sie liefern (ab einer bestimmten Drehzahl) einen konstanten (Wechsel-)Strom um die 500 bis 600mA. Die Spannung stellt sich dabei in Abhängigkeit von der Last ein. Beim Einsatz klassischer Fahrradlämpchen sind das irgendwas um die 6V. LEDs haben nun die Eigenheit, dass sie auf einen konstanten Stromfluss angewiesen sind, für den passenden Spannungsabfall sorgen sie selber (falls sie nicht gleich durchbrennen). Aktuelle "Hochleistungs-LEDs" können je nach Typ zwischen 350mA und 1500mA verarbeiten und sind damit eben grad hervorragend zum Anschluss an einen Fahrraddynamo geeignet. Je nach Schaltungsaufbau wird dazu ein Gleichrichter benötigt oder auch nicht. In der Schaltung im Bild sind beide Varianten zum Anschluss von LED-Leuchten an einen Dynamo vertreten.

Rücklicht: zwei antiparallel geschaltete rote LEDs mit jeweils einer vorgeschalteten Schottky-Diode und je einem parallel geschalteten Goldcap für das Standlicht (deswegen sind auch die Schottkys als Gleichrichter nötig)

Nahscheinwerfer mit Standlicht: weisse LEDs mit Streuoptik (ovales Abstrahlbild) parallel dazu je ein Goldcap für das Standlicht. Als Gleichrichter eine Graetz-Brücke aus Schottky-Dioden.

Fernlicht: weisse LEDs mit entsprechender Optik <10°

Nah- und Fernlicht bekommen jeweils einen eigenen Gleichrichter und sind dadurch einzeln austauschbar. Die Umschaltung zwischen den beiden Scheinwerfern erfolgt im Wechselstrom. Der Vorteil dabei ist, dass der Glätt-Elko (auch gerne Killko genannt) nie ohne Last alleine am Gleichrichter hängt - was der Fall ist, wenn auf der Gleichstromseite geschaltet wird. Der Umschalter hat 3 Positionen mit der einmal der Nahscheinwerfer und einmal der Fernscheinwerfer kurzgeschlossen wird oder eben in der Mittelstellung beide arbeiten.

Der Spannungsabfall und die Leistung stellt sich dabei in etwa so ein:

• Rücklicht: 3,7+0,4 = 4,1V - bei 550mA ~ 2,2W
• Fernlicht: 3,7+3,7+0,4+0,4 = 8,2V - bei 550mA ~ 2,2W
• Nahlicht: 3,7+3,7+0,4+0,4 = 8,2V - bei 550mA ~ 2,2W
• Rücklicht + ein Frontlich = 12,3V - bei 550mA ~ 6,8W
• Rücklicht + zwei Frontlichter = 20,5V - bei 550mA ~ 11,3W

Etwa die doppelte Leistung muss dabei vom Treter aufgebracht werden.

Dazu noch ein paar Stellen im Netz zur tieferen Auseinandersetzung mit den Grundlagen:

die Gebetsmühle zur Fahrradbeleuchtung

einige Bastelanleitungen von Ulli Horlacher

die Vorlage für mein Rücklicht

noch mehr Grundlagen

Soweit zu den Vorüberlegungen, in die Details gehe ich später.