condensator samenstellen

[Franky]

De opmerking "kracht aan de bougievonk" moet geven heb ik hier op het forum ook wel eens gelezen. Mijn vermoede is dat die opmerking komt vanuit het feit dat als je geen condensator hebt je vonk erg zwak is. Dit omdat bij die situatie een deel van de energie gebruikt wordt om een vonk te maken bij je contactpunten. Dit geeft het gevoel dat de condensator kracht geeft aan de vonk.

Het is een lastig iets. Zoals ik al eerder typte zorgt een veel te grote condensator ervoor dat je helemaal geen vonk meer maakt. Hieruit kunnen we concluderen dat een te grote condensator capaciteit slecht is voor je vonk. De vraag is echter of elke condensator capaciteit slecht is voor je vonk. Ik denk van wel vanwege de volgende redenering.

Een bobine is een transformator. Een transformator werkt op het principe dat je een veranderd magneetveld moet hebben. Hoe sneller het magneetveld veranderd, deste hoger de spanning aan de andere zijde. Voor een goede vonk moet je daarom een zo snel mogelijk veranderd magneetveld hebben. Hiervoor wil je een zo snel mogelijk veranderde stroom hebben in je primaire spoel van de bobine. Daarvoor is een zo groot mogelijk piekspanning nodig vanuit de voedingsspoel. De condensator verlaagt deze spanning en pikt een stukje stroom in waardoor de verandering van magneetveld minder sterk is en je daarom een zwakkere vonk krijgt. Mijn verwachting is dan ook dat een condensator enkel een negatief effect heeft op de vonk en dat de enige reden dat hij erin zit is omdat de contactpunten traag openen.

In het verleden heb ik allemaal hoogspanningsgeneratoren gebouwd. Deze werken in zeker zin op dezelfde manier als bromfietsontstekingen. Ik maakte zelfs gebruik van bromfietsbobines in het begin. Echter, ik schakelde met mosfets of transistors i.p.v. contactpunten. Mosfets en transistors openen niet oneindig snel, maar wel gigantisch veek sneller dan contactpunten. Hierdoor maakte ik bij deze schakelingen geen gebruik van een condensator.

Dit is een heel oud filmpje van mijn van een bromfietsbobine geschakeld door een transistor.
https://www.youtube.com/watch?v=BgvBhH5BHfo

Dit is een veel verder gevorderde variant die gebruik maakt van een hoogspanningstrafo van een beeldbuis. Dit ik combinatie met een FM modulatie kan je muziek afspelen door de vonk heen. Wederom, geen condensatoren.
https://www.youtube.com/watch?v=Ox9d7JLDiHI&t=59s

De foto's blijven fantastisch




Als iemand trouwens een theorie heeft waarom een AV7 blok zonder condensator erg rauw klinkt hoor ik dat graag. Je kan zonder condensator rijden. Waarschijnlijk niet erg lang, maar het kan. De condensator is bij mij ooit losgeschoten. Mijn blok liep ineens heel rauw. Daar aan hoorde ik dat iets mis was.

[PantinNL]

Hallo Frank,
Mooie plaatjes, maar je vervalt in een oude fout door te stellen dat de condensator alleen inbranden voorkomt.
De bufferfunctie van het magnetisch veld laat je onbelicht, Grappig genoeg omschrijft Ruud dat veel beter (buffering magneet veld).

Je geeft aan dat de spanningsverhoging bij een trafo komt door de wisselstroomfrequentie.
Dit is onjuist. Het gaat bij bobines bij onze brommers om het aantal wikkelingen.
Bij laag toerental moet er ook een vonk bij de bougie komen.
Primaire dikke wikkeling = weinig wikkelingen, lage spanning en grote stroomsterkte
Secundaire dunne wikkeling = veel wikkelingen, hoge spanning en lage stroomsterkte.
Het vermogen blijft ongeveer gelijk, maar er is altijd een beetje verlies door o.a. wervelstromen.
Wat is het einddoel van die ontsteking eigenlijk? Bij hoge temperaturen moet het systeem juist op tijd een sterke vonk produceren.
Gezien de lange afstandsritten van de laatste jaren bij hoge luchttemperatuur en bij maximaal vermogen (nou ja, misschien een paar kW's)
is het ontstekingsprobleem voor mobylettes voor mij inmiddels geschiedenis geworden.
Ik ben er erg blij mee en hoop dit jaar weer volop te kunnen genieten van het gezoem van mijn mobylettes in het verre buitenland.
Groet,
Henk

[australman]

Hoi,

Vroeger kon je voor je auto ook 'tropen condensators ' krijgen.Wat was daar speciaal aan?Had dat met de capaciteit van doen,
of had dat meer te maken met de constructie?

Hans

[Franky]

Hoi Henk,

Mooie opmerking omtrent de spanningsverhoging bij wisseltroomfrequentie. Dit was een test waard. Wat blijkt, we hebben beiden gelijk Ik heb dit bewezen met de volgende test.

Ik heb hier een klein 230V naar 9V trafootje liggen. Als eerste heb ik de wikkelverhouding bepaald door 50Hz wisselspanning erop te zetten en te kijken wat de spanningsverhouding werkelijk is. Uiteraard deed ik deze meting onbelast. Hier kwam een wikkelverhouding uit van 1 : 17.42
Wat ik wou weten is wat er gebeurt als je een blokvorm spanning erop zet. Dit komt meer overeen met wat onze bromfietsen doen dan een sinuscurve. Ik heb twee testen gedaan.
Test 1: In een klap 12V op de ingang van de spoel gezet
Test 2: Mijn labvoeding aangezet terwijl de spoel al aangesloten is. Dit geeft een vertraagde spanningsopbouw naar 12V. Hij heeft ongeveer 60ms nodig om de 12V te bereiken. Dit is een overdreven weergave van wat een condensator bij een bromfiets doet in de vorm van de vertraging. Uiteraard haalt een bromfiets met een condensator de max spanning niet meer vanwege het vertraagde effect, maar dat laten we er even buiten.

Gezien de eerder bepaalde wikkelverhouding zou met 12V input, 0.688V output piek te verwachten zijn. Uiteraard heb enkel gekeken naar de uitgaande spanning bij het inschakelen van de voeding en niet het uitschakelen. Nadat de piek bereikt is vlakt de uitgaande spanning uiteraard af want een trafo werkt enkel bij een wisselend magnetisch veld en dus niet bij gelijkstroom op de ingang.

Resultaat test 1:
De spanning springt in 1 klap naar 0.7V wat meteen de piek is en bouwt dan vrij snel weer af naar 0V. Voldoet aan de verwachtingen.

Resultaat test 2:
In plaats van in 1 klap naar de piekspanning gaan bouwt spanning op naar max 0.2V en valt dan weer iets trager dan bij test 1 af naar 0V.

Conclusie:
Frequency heeft wel degelijk negatieve invloed op de uitgaande spanning als de frequentie te laag wordt.

Ik sta nog steeds achter mijn eerder opmerking dat de enige functie van de condensator bescherming is van de contactpunten. Het heeft een negatieve invloed op de piekspanning van de bobine.

[PantinNL]

Hallo Frank,
We hebben het hier niet over gelijkspanning, maar over wisselspanning bij een brommer.
Frequentie is zelfs bij stationair toerental hoog genoeg om de boel te laten transformeren naar een hogere spanning.
Het werkt! Wat wil je nog meer?
Henk

[Franky]

Bij het openen van de contactpunten gaat er een zeer hoge korte piek naar de bobine en condensator toe. Dit heb ik nagebootst door middel van een blok vorm gelijkstroom. Een betere vergelijking ga je niet vinden. Er is niet echt sprake van wisselstroom bij een mobylette ontsteking. MBK wist dit ook, en heeft daarom bij mijn 99z het slimme systeem bedacht om het positieve deel van de wisselspanning voor de ontsteking te gebruiken en het negatieve voor de verlichting. Zo zitten mijn lampen en ontsteking op een en dezelfde spoel. De ontsteking gebruikt enkel positieve spanning bij mijn 99z. Mijn AV50 doet niet anders. Daar wordt de negatieve spanning gewoon gedumpt door middel van kortsluiting.

[PantinNL]

Hallo Frank,
Houd het simpel. Haal er niet van alles bij zoals de beruchte schakelaar van de 99Z die een dubbele functie van van de spoel mogelijk maakt.
Ik heb m.b.t. tot de condensator een stukje toegevoegd, waar het doel wordt uitgelegd van de functie.
Groet,
Henk

[Franky]

Beruchte schakelaar Werkt uitstekend

Leuk document Henk! Tot nu toe heb ik altijd over de externe bobine gepraat. Dit stuk gaat over de interne bobine. Is toch even anders.

Om dit artikel te begrijpen heb ik jullie hulp even nodig. Ik heb nooit geweten hoe de interne hoogspanningsspoel gewikkeld is. Zitten er twee verschillende wikkelingen op? Een laagspanning en een hoogspannings draad? Zit het schema zo in elkaar?

[mvb]

Ik heb elektrotechniek gestudeerd (installatietechniek) en electronica (elektrische netwerken) was voor mij altijd een niet te doorgronden lees onbegrepen vak. Op het moment dat er condensatoren, spoelen en weerstanden in beeld komen blijft dit voor mij nog steeds a ba ca da bra.
Gr, Marco.

[PantinNL]

Schema klopt.
Henk

[Franky]

Dank je Henk. Dan snap ik beter waar de tekst over gaat.

Het onderstaande stukje met grafiek uit dat document van jou vond ik wat verwarrend, maar ik begin het nu te snappen.

Zonder de condensator valt de primaire stroom langzaam weg en verandert het magnetisch veld ook langzaam. Hierdoor is de secundaire spanning te laag.

Het probleem met dit verhaal is als volgt. Als de contactpunten open staan kan er in de primaire spoel helemaal geen stroom lopen. Het circuit staat namelijk open. De opmerking dat de stroom te langzaam weg valt is alleen mogelijk als er een vonkbrug ontstaan is bij de contactpunten waar de stroom als nog doorheen loopt waardoor het circuit toch gesloten is. Dit is als je het mij vraagt ook wat ze bedoelen. In dit geval valt de stroom inderdaad te langzaam weg (uitgaande van de interne hoogspanningsspoel).

Dan komen we toch weer op mijn eerdere opmerking uit omtrent de functie van de condensator uit. Namelijk dat de condensator er zit omdat de contactpunten te langzaam openen. Omdat ze te langzaam openen ontstaat er een vonkbrug waardoor de primaire stroom nog steeds door de contactpunten lopen en niet volledig stopt (interne hoogspanningsspoel) of naar de externe bobine gestuurd wordt. Daarom moet de spanningsopbouw geremt worden zodat de contactpunten te tijd krijgen om de openen en de vonkbrug niet (of minder) ontstaat.

Toch is die interne voedingsspoel ook leuk bedacht. Hij werkt heel anders dan de externe. Bij de interne wil je de primaire stroom zo snel mogelijk stil zetten. Bij de externe voedingsspoel wil je de primaire stroom zo snel mogelijk de bobine in sturen. Toch een heel verschil

[ruudk]

Frank, als de onderbrekerpunten open staan, kan er nog wel een stroom lopen door de primaire spoel en "door" de condensator, deze beide componenten vormen dan immers nog een gesloten kring via de massa waar ze beide op aangesloten zijn. Ze vormen theoretisch een zogeheten LC-kring, maar in de praktijk een RLC-kring, dus met weerstand. Ik kan me voorstellen dat er bewust op ondergedempte resonantie wordt gestuurd in deze kring zodat er, als de punten open staan, een tijdelijke wisselspanning in de primaire spoel ontstaat die kan worden getransformeerd naar de hoogspanning. Ik wil bij gelegenheid nog verder uitzoeken hoe Mobylette op een capaciteit is gekomen van 0,18 microfarad, maar dan heb ik kwantitatieve gegevens nodig zoals de zelfinductie van de primaire spoel en de weerstand van het circuit.
Ruud

[PantinNL]

Leuk al die theorie; ik ben er in het verleden op school zelfs met complexe rekenwijze en het imaginaire getal i bezig geweest bij resonantiekringen.
Laatst voor de gein heb ik nog eens een oud schriftje doorgebladerd, om het daarna weer gauw te vergeten.
Tegenwoordig ben ik liever praktischer bezig en start vandaag dus een flinke batch op van mijn eigen condensatoren.
Henk

[Franky]

Zonder de condensator valt de primaire stroom langzaam weg en verandert het magnetisch veld ook langzaam. Hierdoor is de secundaire spanning te laag.

Hier sloeg mijn opmerking op. Verder klopt het wat je zegt aangenomen dat er wel een condensator aan zit.

Ik zou verwachten dat de vonk meteen ontstaat bij het openen van de punten en niet door middel van resonantie nog meerdere vonken erachteraan komen. Ik denk dat de resonantie meer een zinloos bijeffect is. Het is zo jammer dat je er geen oscilloscoop aan kan hangen om het te bekijken. De scoop overleeft het waarschijnlijk niet. Het is best interessant!

Ik kan je helaas niet vertellen wat de zelfinductie en de weerstand van het circuit zijn.

[ruudk]

Hoi,
Ik heb mijn vraag omtrent functie(s) condensator en bepaling optimale capaciteit even (per What's app) voorgelegd aan een bevriende verbrandingsmotorendeskundige (althans er stond "combustion engine specialist" op zijn naamkaartje). Ik weet niet of hij in dit specifieke onderwerp thuis is, maar wellicht kan hij me op de juiste literatuur wijzen. Ik heb zelf ook wel wat achtergrond in elektriciteit en magnetisme en in elementaire electronica, maar je kunt zoveel kanten op filosoferen dat ikzelf althans niet meer weet waar de "waarheid" ligt.
Wordt vervolgd,
Ruud

[Franky]

Interessant! Houd ons op de hoogte

[Franky]

Afgelopen week heb ik een document door gelezen over de ontsteking waarin wat staat over de werking van de condensator bij bromfiets ontstekingen. Wat blijkt, de interne ontstekingsspoel ontsteking werkt behoorlijk anders dan de externe bobine ontsteking.

Interne ontstekingsspoel ontsteking
Om een goede vonk te krijgen is het belang om een zo groot mogelijke verandering van magneetveld te veroorzaken in de ontstekingsspoel. Het magneetveld in de ontstekingsspoel een optelsom van het magneetveld veroorzaakt door de magneten en het magneetveld veroorzaakt door de stroom door de primaire wikkeling. Bij het openen van de contactpunten stopt de stroom in de primaire wikkeling. Echter, door wat stroom op te slaan in de condensator kan je na het vullen van de condensator de stroom weer terugsturen door de primaire wikkeling. De stroom loopt dan in tegengestelde richting dan hiervoor. Hierdoor draait het magneetveld veroorzaakt in de primaire wikkeling om waardoor je een nog groter magneetveldverandering veroorzaakt in de spoel t.o.v. enkel de stroom stoppen (geen condensator en oneindig snel openende punten). De condensator draagt dus bij bij de vonk door het omkeren van het magneetveld veroorzaakt in de primaire wikkeling van de spoel.

Externe bobine
Om een goede vonk te krijgen is het belang om een zo groot mogelijke verandering van magneetveld te veroorzaken in de bobine. Het verhaal hierboven met het omkeren van de stroom door middel van de condensator werkt niet in deze schakeling. De stroom in de voedingsspoel draait om maar niet in de bobine. Het gaat juist om de bobine. Het document was bij deze ontstekingsvorm erg beknopt en beantwoorde het condensator vraagstuk in mijn ogen niet echt. Voor mij blijven bij deze ontsteking onduidelijkheden over de echte werking.

[Lolle]

Frank, Erg theoretisch allemaal. Mijn hersen cellen kraken er van. Een praktische vraag, heeft dat invloed op de capaciteit van de condensator?

[Franky]

Ik kan het je wel een keer in het echt uitleggen. Het valt op zich wel mee.
Ik snap je vraag echter niet. Wat moet invloed hebben op de capaciteit van de condensator?

[ruudk]

Frank, dat van die capaciteit was een eerdere vraag in dit topic, ik vermoed dat Lolle daaraan refereert.
Dat wilde ik destijds ook graag weten: hoe is de capaciteit (van in het geval van Mobylette 0,18uF) bepaald/berekend?
Ik heb inmiddels het document van mijn kennis gelezen maar daar stond dat niet in.
Wel stond er in een paar algemene bewoordingen dat de condensator bij elk toerental en belasting vonkoverslag tussen de onderbrekerpunten moet voorkomen. Maar dat wisten we al. En daarnaast moet de capaciteit niet te groot zijn omdat de spanning in de primaire spoel dan niet groot genoeg kan worden. Ook dat wisten we. Dus van mijn kant geen nieuws meer op dit front helaas.

Ruud

[Lolle]

Klopt Ruud
het ging over de capaciteit van de condensator. Frank verteld over het verschil tussen interne en externe bobine dus ik vroeg mij af of en dan wel wat de invloed hier van zou zijn op de capaciteit. Geen dus.

[Franky]

Tja, zoals ik typte behandelde het document dat gelezen heb de externe bobine variant niet echt goed. De volwaardige werking van de condensator is mij daardoor niet helemaal bekend. Ik kan er dan ook geen uitspraken over doen helaas.

Hoe de invloed van de capaciteit bepaald is? In algemene termen is daar vast wel wat over te zeggen. Het probleem waar je mee zit is het vermogen dat opgewekt wordt door de spoel. Dit is toerental afhankelijk. De ideale capaciteit (in hoeverre daar spraken van is) zal dan waarschijnlijk ook toerental afhankelijk zijn. Ook is het spoel afhankelijk en magneet sterkte afhankelijk. Dan is er ook nog een mogelijk verschil tussen de interne en externe bobine. Al met al erg veel variabelen waar allemaal dezelfde condensator capaciteit voor gebruikt wordt. Dit geeft mij het gevoel dat het niet erg kritisch is die capaciteit waarde.