Hoe werkt een fietsdynamo?

De algemene functie van een fietsdynamo (ook wel bekend als banddynamo) is om energie op te wekken waardoor er spanning beschikbaar is voor de verlichting op de fiets. Hierdoor is de fietser in het donker zichtbaar. De fietsdynamo word in werking gezet door de rotatie van het fietswiel waarop de aandrijfwiel van de fietsdynamo is aangesloten. Er word daarom gezegd dat de dynamo een apparaat is wat mechanische kracht omzet in elektrische energie, om dit te kunnen doen word er gebruikt gemaakt van magneten. In dit artikel gaan we kijken hoe een fietsdynamo is opgebouwd en hoe de toegepaste techniek precies werkt.

Wist je dat het word dynamo afgeleid is van het Griekse woord ‘dunamis’?

Dit betekend letterlijk ‘macht’.

Wist je dat er maar liefst vier verschillende soorten fietsdynamo’s zijn?

De banddynamo, welke wij behandelen in dit artikel, komt steeds minder voor. Mede door technische ontwikkelingen zijn er ook andere varianten, zoals: de naafdynamo, de roldynamo en de spaakdynamo.

Afbeelding 1 – doorsnede van een fietsdynamo

OPBOUW

De opbouw van een fietsdynamo (zie afbeelding 1) is als volgt:

1.    Loopwiel

De loopwiel maakt contact met de fietsband.

2.    Hoofdas met rotor (magneet)

De hoofdas is aangesloten op de loopwiel, wanneer de loopwiel roteert, dan roteert de hoofdas en de rotor ook.

De rotor is een permanente magneet met een diametrale magneetveld.

Dit betekent, dat wanneer de magneetring voor je ligt, dat de noordpool zich bijvoorbeeld aan de rechterkant bevindt en de zuidpool aan de linkerkant.

Afbeelding 2 – Ringmagneet met diametrale magneetveld

3.    Stator met koperen spoel

De stator is het stilstaand gedeelte van de fietsbanddynamo, het bestaat uit een weekijzeren kern, met daaromheen de wikkelingen van het koperdraad als spoel voor het opwekken van het magnetisch veld.

Wist je dat weekijzer een magnetiseerbaar materiaal is?

Dit betekend dat het weekijzer bij contact met een magneet de eigenschappen van een magneet overneemt en ook als magneet zal werken. Wanneer je de magneet weghaalt zal het weekijzer niet meer werken als magneet. Dit word ook wel magnetische influentie genoemd.

De kern in een spoel bestaat uit weekijzer om zeker te zijn dat het magneetveld helemaal wegvalt als de stroom niet meer loopt.

4.    Koperdraad

Dit maakt een gesloten stroomkring door het te verbinden met de fietslamp.

5.    Dynamo behuizing

6.    Fietsbevestiging met veermechanisme

Hierdoor kan men de fietsdynamo tegen de fietsband aandrukken, of bij de fietsband wegklikken.

7.    Bodembekapping

   

WERKING (eenvoudige uitleg)

Om de fietsdynamo te activeren moet men eerst de loopwiel tegen de fietsband aandrukken, dit kan middels de veermechanisme bij de fietsbevestiging.

De fietsdynamo word geactiveerd middels de rotatie van de fietsband (dus door te gaan fietsen). Aan de zijkant van de fietsband zitten groeven waarop het loopwiel van de fietsdynamo is aangesloten.

Het loopwiel en de rotor (de permanente magneet) zijn met elkaar verbonden middels een as. Wanneer de loopwiel roteert dan roteert de rotor ook.

De rotor draait rond binnen in de stator met de spoel van koperdraad. Door de rotatie van de rotor veranderd de magnetische veld van de magneet voortdurend. Hierdoor ontstaat er elektrische spanning in de spoel van de stator. Dit word elektromagnetische inductie genoemd. Doordat de spoel in verbinding is met de fietsverlichting is er een gesloten stroomkring en kan de stroom lopen.