Thekla
09.03.2014, 11:22

Frage an die Techniker

Hallo,

ich hab da mal ne Frage...

wenn ich das

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und das

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kombiniere, habe ich dann mehr Power?

Und wenn das geht: wie g e n a u?

Eventuelle Antworten bitte für Blöde.

Danke schon Mal und Gruß
Thekla


Berliner Steinkultur


Lok24
09.03.2014, 11:56

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

Editiert von
Lok24
09.03.2014, 12:42

+1Re: Frage an die Techniker

Hallo Thekla!

Du kennst eine 9V-Bahn? Na dann.

Da ist ein Motor drin, der ist für eine gewisse Spannung(!) ausgelegt. Hier: 9V.
Man könnte ihn also prima mit einer 9V-Batterie betreiben.
Verbraucher-Spannung und Betriebsspannung müssen immer übereinstimmen.

Deine Frage ist jetzt: kann man ihn auch mit mehreren Batterien betreiben?
Antwort: Na ja.

Wenn man die hintereinander schaltet, also immer + an -, macht man das, was alle Lego Batteriekästen machen. z.B. aus 6 x 1,5V = 1 x 9V. Funktioniert prima. Mehr "Power" hat man davon nicht.

Man kann ihn aber auch mit einer 9V-Batterie betreiben. Oder zweien (wir kommen Deiner Frage näher).
Dazu schaltet man sie parallel, also + an + und - an -. Dann hat man immer noch 9V - aber:

Entweder die Batterien halten länger (weil jede nur die Hälfte des Stroms liefern muss) oder - der Motor hat mehr Kraft ("POWER"), weil einer Batterie alleine die "Luft" ausgehen würde (d.h. die Spannung sinkt bei Last z.B. auf 7V oder 6v).

Mit anderen Worten: die Antwort auf Deine Frage ist:
Ja. Aber:
- Die beiden Kästen müssen diesselbe Spannung liefern
- Ein Effekt tritt nur ein, wenn der Motor mit nur einem Kasten deutlich langsamer wird bei Belastung. Tut er das nicht - ist die zweite Spannungsquelle nutzlos.

Vielleicht schreibst Du also mal, was genau Du damit betreiben möchtest.

Verwirrende Grüße

Werner



sachsi gefällt das


Xris
09.03.2014, 12:08

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

Editiert von
Xris
09.03.2014, 12:14

Re: Frage an die Techniker

Hallo Thekla,

ich kenne die Geräte leider nicht aus seigener Anschauung.
Grundsätzlich gilt aber: Wenn Du beide Geräte in Reihe (hintereinander) schaltest, addieren sich deren Spannungen. Höhere Spannung heißt: Motor dreht schneller, Glühlampe funzelt heller.

Dazu misst Du zuerst mit einem Universalmessgerät (Multimeter) an beiden Steinen, welcher der beiden Kontakte der Plus- und welcher der Minuspol ist:
- Das zu messende Solarmodul hältst Du in die Sonne, so dass es genug Spannung erzeugt.
- Jetzt stellst Du das Messgerät am großen Drehschalter auf Messung von Gleichströmen (heißt meist "VDC", "Voltage DC", oder "=") ein.
- Dann drückst Du die rote Messspitze des Messgeräts an den einen und die schwarze Meßspitze an den anderen Blechkontakt des Solarmoduls.

Das Messgerät sollte einen Spannungswert anzeigen: Ist der positiv ("+" oder kein angezeigtes Vorzeichen), dann ist der Bleckkontakt an der roten Messspitze der Pluspol und der an der schwarzen der Minuspol, ist er negativ ("-"), so ist der Kontakt an der roten Messspitze der Minuspol und der an der schwarzen der Pluspol.

Das machst Du für beide Solarmodule und markierst jeweils den Pluspol.

Jetzt kannst Du den Pluspol des einen durch ein einpoliges Kabel mit dem Minuspol des anderen Moduls verbinden.
(Aber Achtung: wenn Du einfach ein zweipoliges Legokabel verwendest und auf die Kontakte aufsteckst, könntest Du einen Kurzschluss in beiden Solarmodulen erzeugen!)

Wenn Du jetzt die Spannung zwischen den beiden nicht verbundenen Polen der beiden Solarmodule misst, solltest Du die Summe der Einzelspannungen erhalten.

[Durch Parallelschalten der beiden Module (Verbinden jeweils beider Plus- und beider Minuspole) könntest Du anstelle der Spannung theoretisch die Stromstärke erhöhen. Allerdings werden die Module fast immer unterschiedliche Spannungen liefern und könnten dann durch Ausgleichströme Schaden nehmen. Vielleicht kennst sich hier ja noch jemand anderes noch besser damit aus?]

Höhere Stromstärke bedeutet, dass eine höhere Gesamtleistung der Verbraucher möglich wird, dass Du dann also mehr Verbraucher (Motoren, Lampen) parallel betreiben kannst.

Xris



Dirk1313
09.03.2014, 12:51

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

Editiert von
Dirk1313
09.03.2014, 12:53

Re: Frage an die Techniker

Hi Thekla,

die beiden Kollegen haben ja schon sehr schön die Reihen- und die Parallelschaltung beschrieben. Was uns nun fehlt: welche technischen Spezifikationen - insbesondere Ausgangsspannung - haben die Panels und was willst Du damit antreiben.

Hier die Spezifikationen des grünen Paneel:

The solar cell consists of seven (7) solar cells and a diode. They are connected in serial so the total volt = 7 x 0.4 V (a total of approximately 2.8 V).
• 3 V, 200 mA at full sun outdoors
• 3 V, 100 mA at full sun indoors through window
• 2.5 V, 8 mA with light from 60 W incandescent lamp with 25 cm distance to solar cell (2000 lx)
• 2.5 V, 40 mA with light from 60 W incandescent lamp with 8 cm distance to solar cell (10,000 lx)

Zum zweiten Panel habe auf die Schnelle nur das hier gefunden:
It delivers: 5V, 4mA in direct light from a 60W incandescent bulb positioned 25 cm from the solar panel (>2000 lux)

Sind also beide sehr unterschiedlich.


Viele Grüße
Dirk - Mail

[image]


Lok24
09.03.2014, 13:03

Als Antwort auf den Beitrag von Dirk1313

Re: Frage an die Techniker

Hallo Dirk,

Sehr gut.

Vergleichbar sind die Werte
2.5 V, 8 mA with light from 60 W incandescent lamp with 25 cm distance to solar cell (2000 lx)
5V, 4mA in direct light from a 60W incandescent bulb positioned 25 cm from the solar panel (>2000 lux)

Das macht eine elektrische Leistung (=Spannung x Strom) von
jeweils 20mW.

Da die Spannungen aber so unterschiedlich sind wird eine Kopplung wohl nichts bringen.

Grüße

Werner



Accent
09.03.2014, 13:11

Als Antwort auf den Beitrag von Dirk1313

Re: Frage an die Techniker

Hallöle,
Interessante Daten, die waren aber nicht im Lieferumfang enthalten, oder? Von der letzten Alternative für das grüne Panel würde ich abraten, bei mir ist dabei (vor längerer Zeit) die komplette Dicke der oberen Plastikschicht geschmolzen und es bildete sich eine Blase, worauf das Panel nicht mehr funtzte .
De Beitrag war für die Beantwortung deiner Frage vielleicht nicht sehr hilfreich, hat dein Panel aber vielleicht vor größerem Schaden bewahrt ;).
In diesem Sinne


LG
Lårs

Flickr™
MOCpages™


Kirk
09.03.2014, 14:38

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

Re: Frage an die Techniker

Hallo Thekla,

ich besitze leider nur das neue (graue) Modell und nutze es derzeit ausschließlich zur Ansteuerung einiger LEDs.
Im Original-Set liegt aus gutem Grund ein spezieller Motor bei, der sehr leichtgängig ist. Diesen Motor gibt es meines Wissens nach auch nur in diesem Set. Ich habe mit dem Motor allerdings ehrlich gesagt nie viel gemacht - mir ging es nur um die Solarzelle. Da die Solarzelle aber relativ klein ist, würde ich leistungsmäßig keine Wunder erwarten - selbst beim Zusammenschalten mehrerer Module.

Deine Idee mit dem Zusammenschalten wäre eigentlich nicht schlecht, ABER:
- Wenn man mehr Spannung benötigt (z.B. für eine höhere Motordrehzahl), müßte man sie hinterheinander ("in Reihe") schalten.
- Wenn man mehr Kraft benötigt, müßte man sie parallel schalten.
Jetzt gibt es aber bei den von Dir genannten Solarzellen ein generelles Problem: Die grüne Solarzelle hat 9V-Stecker, die graue hat PF-Stecker. Was letztendlich für eine seltsame Schaltung dabei heraus kommt, wenn man 9V und PF mischt, kann ich leider nicht beantworten, aber ich tippe mal auf eine Parallelschaltung. Wenn Du also damit einen Motor ansteuern möchtest, wird er sich bei 2 Modulen genauso schnell drehen, wie vorher, aber er kann größere Lasten bewegen.

Unverbindliche Grüße sendet

Thomas


\\//_ Build long and ℘rosper!


Thekla
09.03.2014, 15:33

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

+1Re: Frage an die Techniker

Hi,

erstmal herzlichen Dank an Euch alle, für die Mühe, die Ihr Euch gemacht habt!

Antreiben will ich damit den Motor, der dem Set 9681 beiliegt.

Soweit ich das jetzt verstanden habe, ist ein Zusammenstöpseln der beiden Solarmodule überhaupt nur möglich, wenn ich einadrige Kabel nehme, egal, ob nun in Reihe oder parallel.

Damit hat sich das Thema erledigt, rein puristisch. , zumal auch geschrieben wurde, dass ich dabei eventuell etwas kurzschließen könnte.

Nun gut, warn Versuch, muss ne andere Lösung her.

Danke nochmals und noch nen schönen Sonntag!

Gruß
Thekla


Berliner Steinkultur


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Lok24
09.03.2014, 15:48

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

Re: Frage an die Techniker

Hallo Thekla,

Damit hat sich das Thema erledigt, rein puristisch.


Nö, schau mal hier

Grüße

Werner



bernd-das-brot
09.03.2014, 15:57

Als Antwort auf den Beitrag von Thekla

Re: Frage an die Techniker

Das graue Solarmodul soll laut Lego bei 10000Lux Beleuchtungsstärke eine Spannung von 5V und einen Strom von 20mA liefern, was einer Leistung von 0,1W entspricht.

Um einen Eindruck zu vermitteln, wie hell es für das Solarmodul wirklich sein muß, um halbwegs Leistung zu erbringenhier ein paar Infos dazu:
An einem Sommertag werden in der direkten Sonne etwa 100000Lux erreicht, im Schatten sind es dann noch ca. 10000Lux, was der Angabe von Lego entspricht. Ein TV-Studio wird mit etwa 1000Lux ausgeleuchtet, für einen Büroarbeitsplatz werden 500Lux empfohlen, in einer Werksatt 300Lux. Eine Normale Wohnungsbeleuchtung bewegt sich irgendwo zwischen 100Lux und 500Lux, je nach Ansprüchen der dort wohnenden Personen. Tendenziell mögen es die meisten aber ehrer dunkeler und nur punktuell zum Lesen heller.

Du siehst, 10000Lux sind schon seeeehr hell! Das was bei dieser Lichtstärke aus dem Modul kommt, reicht für ein paar LEDs oder spezielle Solarmotoren mit geringer Leistung, für mehr aber auch nicht. In der Wohnung, ohne eine Lampe direkt auf das Modul zu richten, wird dagegen fast nichts passieren. Bei der Größe der aktiven Fläche verwundert das nicht, zum Vergleich: Ein gängiges Solarmodul für die Dachmontage, mit einer Leistung von ca. 200W, hat eine Fläche von ca. 1,7qm!

Für das Geld, was bei Bricklink für das Modul verlangt wird, würde ich eher ein normales Solarmodul mit mindestens 20W (je nach Platzverhältnissen auch gerne mehr) und einen 9V Festspannungs-, besser einen effizenten Schaltregler, kaufen und alles fein zusammen löten. Damit sollten dann zumindest die kleineren Legomotoren auch bei schlechteren Lichtverhältnissen funktionieren, die Größeren bei voller Sonneneinstrahlung auch, aber in der Wohnung, ohne eine direkte Beleuchtung, wird auch damit kaum etwas Passieren. Das ist aber leider auch eine Lösung mit Fremdteilen!



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