Wie verstehe ich den Gleichrichter einer Lichtmaschine richtig?

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6 Antworten

Du hast zwar einige Antworten bekommen, aber keine einzige hilft dir bei deinem Verständnis der Zusammenhänge.

Deine Betrachtung, deine Überlegung ist schon mal sehr gut und fast richtig.
Dir fehlt nur das Verständnis, was an der Diode wie sein muss.

Das versuche ich dir nun verständlicher zu machen. Versuche sinngemäß
mitzudenken und dir Grundregeln zu merken. Grundregel Nummer 1 lautet,
alles bezieht sich auf einen Punkt, je nach Betrachtungsweise.

Bleiben wir bei deinem Beispiel Minuspotential liegt an (w). Dann ist der Bezugpunkt für den Moment der Minuspol der Batterie.

Wir müssen aber anders anfangen, damit du das wesentliche einer Diode
verstehen kannst. Dort wo die interne Pfeilsitze hin zeigt, ist die
Kathode. Die Kathode repräsentiert immer das Minuspotential. Der
Kathode gegenüber liegt die Anode und die Anode repräsentiert immer das
Pluspotential.

Im übertragenen Sinne leitet eine Diode, wenn an
der Anode ein höheres positives Potential anliegt als an der Kathode.
Die typische Schleusenspannung einer Siliziumdiode beträgt typische 0,7
Volt. Versuche dir das zu merken.

Zurück zu deinem Beispiel an w liegt ein Minuspotential an. Tja nun überlegen wir mal auf welchen Bezugspunkt bezogen eine Diode leitend werden kann und welche der 6 Dioden das nur sein kann.

W hat ja nur Kontakt zu Diode 3 und Diode 4 in deinem Schaltbild.
Das Minuspotential liegt an Diode 3 auf der Anodenseite an. Anode muss
gegenüber Kathode positiv sein, damit diese Diode leiten kann. Diode 3
kann nicht leiten, da Anode negativer ist.

Bei Diode 4 sieht es anders aus, dort ist die Kathodenseite negativer als die Anodenseite, folglich leitet Diode 4 das Minuspotential zum Minuspol der Batterie. Verstehst du diese Polaritätsmomente jetzt besser?

Ich kann mir vorstellen dass es für Anfänger verwirrend werden kann, wenn man noch nicht gewohnt ist sich auf einen Bezugspunkt zu beziehen.
Deine Überlegung war richtig, du hattest dich nur irritieren lassen weil dein
Bezugspunkt sich deine Betrachtungen bezüglich Diode leitet wenn Anode
positiver ist bezog. Eine Diode leitet auch dann, wenn die Kathode
negativer als Anode ist,

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Kommentar von malabhau
29.08.2016, 17:48

Deine Antwort ist wirklich sehr gut. Danke das du mir noch einmal die Diode zum besseren Verständniss erklärt hast. Es hilft mir das System zu verstehen.^^

Eine kleine Frage hätte ich aber noch. Damit Strom fließt brauchen wir einen Potentialunterschied. Wenn nun Minus an (w) anliegt wird der Potential ausgleich dann in der Batterie vorgenommen? Also liegt Minus über die Diode D4 bis zum Batterieminus an und in der Batterie ist dann unser Potentialausgleich?

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Jede einzelne Wicklung erzeugt bei der Drehstromlichtmaschine eine eigene Sinuswelle, die jeweils um 120° zu den anderen verschoben ist. Bei der vorliegenden Diodenschaltung wird nun praktisch immer nur die Spitze der positiven Sinuswelle durchgelassen und die sperrt alle anderen Durchgänge, bis dann dort die höchste Spannung anliegt.  Dadurch bekommt man eine relativ glatte Gleichspannung, die auch schon bei niedriger Drehzahl anliegt.

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Die gezeichnete Lichtmaschine erzeugt Drehstrom, also hier einen Dreiphasenwechselstrom. An jede Wicklung ist eine Diode zum Plus- und eine zum Minuspol verschaltet. Die Wechselstromwelle erreicht mit 120° Verschiebung den Anschluss. Gibt eine Wicklung (oder ggf. noch eine andere) Plus heraus, fließt der Strom zum Pluspol, die dritte ist dann aber negativ. Infolgedessen fließt der Strom von ihr an den Minuspol.

Dadurch geht die Spannung zwischen Minus und Plus niemals auf Null, wie es beim einphasigen Wechselstrom wäre, der mit einer Diode gleichgerichtet würde, wenn die Diode in Sperrichtung wäre.Da würde nur ein pulsierender Gleichstrom von einer Halbwelle des Wechselstroms entstehen.

Bei der "Graetz-Schaltung" kann man mit vier Dioden etwas Ähnliches machen. Auch hier würde dann ein Gleichstrom entstehen, der nie auf null geht. Hier wurde die Grätzschaltung praktisch für einen Drehstrom ausgerichtet.

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Kommentar von malabhau
29.08.2016, 15:36

Die Grätzschaltung verstehe ich nur diese hier nicht. Wie kann ich denn die Diode in Sperrichtung betreiben wie oben beschrieben?

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Die Dioden lassen nur Positive Spannung durch und sperren die Negative  je nach dem wie sie geschaltet sind .

Ungesteuerte Gleichrichter

Ungesteuerte Dioden 

In diesen Schaltungen werden nur

 

Dioden

 

verwendet, deren Leitfähigkeit von der Polarität der angelegten Spannung abhängt:

Wenn die Kathode negativer als die Anode ist

 

und

 

die notwendige Schleusenspannung

 

(bei Silizium: 0,6 V) überschritten wird, leitet die Diode.Bei umgedrehtem Vorzeichen sperrt die Diode, solange die Durchbruchsspannung nicht überschritten ist.

https://www.eal.ei.tum.de/fileadmin/tueieal/www/courses/LGUS/tutorial/01_-_Diodengleichrichter_Vortrag.pdf

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Mein Lehrer hat immer gesagt, mit Farbe einzeichnen dann wird alles klar.

Vielleicht erkennst du hiermit, wie der Strom bei deinem genannten Beispiel fliesst.

Wie du erkennen kannst, werden die Dioden in Durchlassrichtung betrieben. (Dioden werden immer so gezeichnet, dass sie in Technischer Stromrichtung druchlassen)


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