Aufbau und Funktion von Dynamo und Generator im Fahrzeug

Funktion der Lichtmaschine (Dynamo)

Die Lichtmaschine (Dynamo) wandelt mechanische Energie, die über ihre Achse zugeführt wird, in elektrische Energie um, die an ihren Klemmen gesammelt wird. Sie dient als Versorgungsstromkreis für die Lasten des Fahrzeugs und lädt die Batterie, wo die Energie für eine spätere Verwendung gespeichert wird. Sie versorgt wiederum die verschiedenen Stromkreise und installierten Zubehörteile im Automobilbereich.

Komponenten der Lichtmaschine

Induktor- oder Statorgruppe

Diese Gruppe besteht aus dem Gehäuse, den Polschuhen (oder Polkörpern) und den Spulen. Ihr Ziel ist es, das Magnetfeld im Stator zu erzeugen, in dem sich der Rotor bewegt. Das Gehäuse ist aus Stahl gefertigt und schließt den magnetischen Kreis. Die Polschuhe sind im Inneren des Gehäuses befestigt und werden von außen verschraubt. Die Induktionsspule besteht aus mehreren Kupferwindungen. Sie ist dafür verantwortlich, das Induktionsmagnetfeld zu erzeugen, welches den dynamischen Stromfluss ermöglicht.

Induzierte Gruppe (Rotor)

Ihr Ziel ist es, die Strombelastung zu erzeugen. Sie besteht aus einer Stahlwelle und einem Zylinder, der aus einer Reihe von magnetischen Platten gebildet wird. Diese Platten bilden zusammen die Nuten (Slots), in denen die induzierten Leiter untergebracht sind. Diese Leiter sind mit Kupferfolien verbunden, die die Kommutatorlamellen bilden. Die Aufgabe des Kommutators ist es, die Wechselspannung und den Wechselstrom in kontinuierlichen Gleichstrom umzuwandeln.

Bürstenhalter und Abdeckung

Der Bürstenhalter dient als Halterung. Eine der Bürsten ist isoliert und wird durch eine Spiralfeder angetrieben, die ausreichend Druck gewährleistet, um den Kontakt mit dem Kommutator aufrechtzuerhalten. Die Bürsten stehen in Kontakt mit dem Kommutator und sind dafür verantwortlich, den erzeugten Strom nach außen aus dem Dynamo zu leiten. Sie sind an einem Masseanschluss und einem isolierten Plus-Anschluss montiert.

Bürstenmaterial

Die Bürsten bestehen aus Kohlenstoffmaterial mit 10 % bis 15 % Graphit, was eine weiche Auflagefläche bietet.

Wartung und Kontrolle der Lichtmaschine

Bevor die verschiedenen Kontrollen durchgeführt werden, sollte die Lichtmaschine gereinigt werden, um Fett, Staub und Schlamm zu entfernen.

Rotorprüfung

Der Rotor sollte auf folgende Mängel überprüft werden:

• Risse, Verformungen oder Anzeichen von Oxidation.
• Glattes Aussehen der Schleifringe.

Erzeugung von Spannung und Strom

Die Stromerzeugung im Generator (Alternator) ist der des Dynamos sehr ähnlich. Beim Dynamo hatten wir ein statisches Magnetfeld im Stator. Der sich drehende Rotor durchschneidet dieses Magnetfeld im Stator, wodurch in seinen Spulen eine Spannung induziert wird. Der Unterschied zum Dynamo besteht darin, dass sich das Magnetfeld bewegt. Durch die Bewegung dieses Feldes im Stator wird es von den Spulen durchschnitten, wodurch Spannung und Stromstärke erzeugt werden.

Vergleich: Generator (Alternator) vs. Dynamo

Der Generator unterscheidet sich in folgenden Punkten vom Dynamo:

• Der Generator verwendet keinen Kommutator (dünnschichtiger Sammler).
• Die Gleichrichtung des Stroms im Generator wird durch einen Gleichrichtersatz (Dioden) erreicht.
• Die Bürsten dienen lediglich zur Speisung der Induktionsspule. Da der Erregerstrom gering ist, ist der Verschleiß minimal, da die Bürsten nur über die glatten Oberflächen der Schleifringe gleiten.
• Aufgrund des Fehlens eines Kommutators kann sich der Rotor mit höheren Drehzahlen drehen.