Hier ein reales Spulenpaket, man 
sieht deutlich, daß es nicht nur drei Spulen 
sind, sondern ein vielfaches, die aber zu 
drei Spulenpaketen verdrahtet sind. 
Unsere Skizze ist also nicht falsch. 
(Das Verhältnis Spulenanzahl zu 
Magnetanzahl ist immer 3:4)

Jetzt haben wir einen klassischen Drehstromgenerator, der mit seinen drei Spulenpaketen drei Wechselströme erzeugt, die gegeneinander Verschoben sind. Die Spannungen (rot, blau, grün) werden durch die Dioden gleichgerichtet, und überlagern sich zu einer Gesamtspannung:

Jetzt haben wir eine (pulsierende) Gleichspannung an der Batterie, die voll zum laden genutzt werden kann.

Jetzt stellt sich nur noch die Frage, wie wir die Höhe der Spannung regeln können. Wenn der Motor langsam dreht ist die Spannung zu niedrig, um die Batterie zu laden (die max. Ladespannung ist erst bei einer Drehzahl von ca. 2000-3000 U/min erreicht). Das ist ja nicht so schlimm, da die Dioden ein entladen der Batterie über die Lichtmaschine verhindern. Was ist aber, wenn der Rotor sich so schnell dreht (die Magnetfelder also schnell wechseln), das die Spannung über 13,5 (normale Batt.) bzw. über ca. 14,5 (wartungsfreihe Batt.) Volt liegt, dann würde die Batterie doch überkochen?

Die einfachste Methode wäre eine Zenerdiode parallel zu der Batterie zu schalten:

Eine Zenerdiode(rot) fängt erst bei gut zwölf Volt an zu leiten, sie "schneidet" sozusagen die überflüssige Spannung ab. Der Nachteil ist aber, daß Energie für nichts "verbraucht" wird, da die Zenerdiode die Energie in Wärme umwandelt (Das sind die Gleichrichter/Spannungsregler mit der Starken Verrippung). Wir wollen unsere getankte Energie aber auf die Straße bringen und damit nicht unser Moped heizen. Wir brauchen eine andere Möglichkeit: den elektrischen Magneten. Der el. Magnet ist im grunde nichts anderes als eine Spule die an Gleichspannung angeschlossen ist, und damit ein Magnetfeld erzeugt.
Der Elektromagnet sieht ähnlich wie das obere Spulenpaket aus, ist aber meist kompakter und hat zwei Schleifkontakte, um mit Strom versorgt zu werden. Wenn die Lichtmaschine eine zu hohe Spannung Liefert, wird die, am Magneten anliegende Spannung, einfach runter geregelt, so das das Magnetfeld "flacher" ist. Dadurch haben wir bei hohen Drehzahlen eine geringere Magnetfeldänderung an den Spulen, und damit eine kleinere Wechselspannung:
   In den Stromkreis des Elektromagneten (rot) ist auch ein sog. Mosfett (blau); der funktioniert genau umgekehrt wie eine Triode: wenn an ihm keine (oder zu geringe) Spannung anliegt, ist er el. leitend. Der Elektromagnet wird mit Spannung versorgt.Wenn der Motor so hoch dreht, das die Spannung an der Batterie zu hoch wäre, liegt ja auch Spannung am Mosfett an. Dadurch wird der Widerstand des Mosfett höher, und die Spannungsversorgung des Elektromagneten wird gedrosselt. (Je höher unser Motor dreht, desto schneller gleiten die Magnetfelder an den Lichtmaschinenspulen vorbei, das bedeutet ja, es wird eine größere Spannung erzeugt.Gleichzeitig werden die Magnetfelder aber kleiner, was eine kleinere Spannung bedeutet. Unter dem Strich bleibt die Spannung also gleich.) Über einen Widerstand (grün), kann dabei die Gewünschte Spannung eingestellt werden. (In einer Reihenschaltung teilen sich die einzelnen Komponenten die anliegende Gesamtspannung auf, Z.B.: Die Reihenschaltung besteht bei uns aus dem Mosfett und dem Widerstand, und es liegt eine Spannung von 14 Volt an. Dann liegt z.B. an dem Widerstand eine Spannung von 12,5 V an, und am Mosfett eine Spannung von 1,5 V, macht zusammen 14 Volt.Wählt man einen anderen Widerstand teilen sich die Einzelspannungen entsprechend anders auf.)
 
 

zurück