Generatoren (Gleichstrom-Lichtmaschinen) und entsprechende Regler

Gleichstrom-Lichtmaschinen kurz erklärt

Das Experiment ist bestimmt noch aus dem Physikunterricht bekannt: Ein Magnetfeld kann man durch Streuen von Eisenspänen sichtbar machen. Was man da sieht, nennt der Physiker Feldlinien. Wenn man einen elektrischen Leiter — also z.B. einen Kupferdraht — quer zu den Feldlinien bewegt, entsteht in diesem Draht ein elektrisches Potential: Das eine Ende des Drahtes wird negativ, das andere positiv geladen. Verbindet man die Drahtenden mit einer kleinen Glühlampe, fließ Strom und die Lampe leuchtet. Die einzelnen Teile muss man jetzt nur noch verbessern und vervielfachen: den Magnet ersetzen wir durch zwei Elektromagnete (Feldspulen), den einzelnen Draht durch kompakte Wicklungen (Ankerspulen) und die Bewegung der Ankerspulen koppeln wir mit der Kurbelwelle. Dann können wir mit unserer Konstruktion Scheinwerfer betreiben, Batterien laden, Zündungen speisen, kurzum wir haben eine Lichtmaschine.

In der Gleichstromlichtmaschine gibt es einen eingebauten Gleichrichter, den Kollektor. Alle Ankerspulen sind mit ihren beiden Enden mit einer der Platten des Kollektors (so nennt man die ringförmige Anordnung der Platten) verbunden. Den Strom entnehmen wir über Kohlebürsten aus den Spulen über die Kollektorplatten immer dann, wenn er am höchsten ist. Alle paar Umdrehungsgrade haben die Bürsten Kontakt zu einer neuen Platte bzw. Spule. So erreichen wir, dass an einer der Bürsten nur positive Spannung anliegt, an der anderen — genau gegenüberliegenden — nur negative.

Warum haben manche Lichtmaschinen drei Kohlebürsten und andere nur zwei?

Bei den ersten Lichtmaschinen, die Harley-Davidson verwendet hat, waren die Feldspulen nacheinander in Reihe geschaltet und ein Ende mit der positiven Kohlebürste verbunden, das andere Ende mit einer dritten Kohlebürste, die in einem Winkel von etwa 60° zur negativen liegt. Durch diese Schaltung baut sich das Magnetfeld in den Feldspulen von selbst auf, sobald der Anker sich zu drehen beginnt. Die genaue Position dieser dritten Kohlebürste ist einstellbar. Sie bestimmt die Stärke des Magnetfelds und damit die Leistung der Lichtmaschine.

In den 1930er Jahren gab es eine kleine Änderung. Nur eine der beiden Spulen wurde mit der dritten Kohlebürste verbunden, die andere Spule erhielt den Erregerstrom direkt aus der Batterie, aber nur in der Stellung Licht des Zündschlosses. So wurde mehr Strom produziert für die zusätzlichen Verbraucher (Scheinwerfer und Rücklicht). Die Schaltung mit nur einer geregelten Spule reichte für den Stromverbrauch der Zündung.

Bei der Lichtmaschine mit nur zwei Kohlen sind beide Feldspulen in Reihe geschaltet. Ein Ende liegt an der positiven Kohle, das andere wird über einen mit F bezeichneten Anschluss an der Lichtmaschine (F wie Feld) mit einem externen Bauteil, dem Regler verbunden. So bringt man die Lichtmaschine dazu, mehr und viel gleichmäßiger elektrische Leistung zu produzieren. Und wieso mehr Leistung? Die Cops haben ihre Harleys mit Funkgerät als Sonderzubehör bestellt — echten Stromfressern! — und wer im Behördengeschäft bleiben wollte, musste liefern. So einfach kann die Welt sein …

Kann man Gleichstrom-Lichtmaschinen untereinander tauschen?

Alle ab dem Modell 32E an aufwärts ja. 32E ist der Typ der ab 1932 in allen 45” und 74” (und später natürlich 80” und 61”) -Zweizylindern verbaut wurde. Die beiden Befestigungsschrauben der Lichtmaschinen ab 1932 bis 1969 (1200er) bzw. 1984 (Sportster) haben den gleichen Lochkreis und sitzen sich genau auf 180° gegenüber. Die 32E (6 V) mit drei Kohlebürsten hat 1/4”-24 Gewinde, die späteren 58 (6 V) und 65A (12 V) genannten — mit zwei Kohlebürsten — haben 5/16”-24 Gewinde. Aus dem 5/16” kann man mit Drahteinsätzen ein 1/4” machen, die kleinen Gewinde kann man aufbohren oder Hülsen für die Schrauben anfertigen. Die restliche Bord-Elektrik muss natürlich angepasst werden (Regler, Batterie, Glühlampen).

Welche Ersatzteile gibt es für Lichtmaschinen?

Für Harleys haben wir einerseits komplette Lichtmaschinen von führenden Herstellern wie The Cyclery oder Cycle Electric in 12 V oder 6 V Ausführung.

Außerdem haben wir auch viele Ersatzteile, um die problemlose Reparatur der etwas angegrauten Lichtmaschine zu sichern: Lagerstützplatte, Lager, Feldspulen, Anker, Kohlebürsten, Ritzel, Dichtungen, komplette Reparaturkits.