Generator-Syndrom

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Tanjas&Thomas_T2b
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Tanjas&Thomas_T2b »

Hi Wolfgang & Norbert,

diese Bilder sind nicht das gelbe vom Ei.
Bei den Spitzen tippe ich auf Zündimpulse die durch irgendwelche Sample Fehler mehrfach mit unterschiedlichen Amplituden gezeigt werden.
Ich selber habe in der Firma noch extra ein Analoges Osziloskop, da mir die digitalen immer zu viele merkwürdige Dinge anzeigen.
(Digital ist nur der Versuch das Analoge nachzubilden, egal wie fein macht es macht, man erreicht nie das original, nur die Fehler werden feiner.)

Wenn dir nun noch 1V fehlt, würde ich erst einmal auf den Regler tippen.
Ohne Verbraucher sollte die Lichtmaschine die 14,4V auf jeden Fall erreichen.
Das sie ja im Prinzip noch Strom erzeugt, hast du ja mit den 12A Ladestrom gemessen.
Und auch die 23A bei 1300 Umdrehungen sind vom Gefühl her nicht so schlecht.

Mich wundert allerdings, das der Ladestrom so hoch ist obwohl rund 1V fehlt.
Bist du sicher, das dein Multimeter die richtige Spannung anzeigt?
Bei leerer Batterie des Multimeters kommen da manchmal sonderbare Messungen zustande.
Hast du mal ein Zweitgerät zum Messen?

Viele Grüße,
Thomas
Im Angebot: Drehzahlmesser, US-Motor-Kabelbaum 10101000
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Norbert*848b
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Norbert*848b »

Tanjas&Thomas_T2b hat geschrieben: 12.12.2017 20:52 Bei den Spitzen tippe ich auf Zündimpulse die durch irgendwelche Sample Fehler mehrfach mit unterschiedlichen Amplituden gezeigt werden.
Der Hinweis hat mich nun nachdenklich gestimmt, bei Ausfall einer Diode sollten Spitzen fest und streng periodisch auftreten (und irgendwie mit der Motordrehzahl (Zündimpuls) fest "verkoppelt" (synchronisierbar) sein).

Es gilt (so ich mich denn nicht vertan habe :?, vielleicht kann da mal ein Fachmann noch Korrektur lesen. :thumb: ):
Frequenz der "Restwelligkeit" einer Drehstomlichtmaschine
mit 3 Phasen-Brückengleichrichtung (also 6 Dioden):
f= p x n x i x 2 x 3 geteilt durch 60
wobei f= Frequenz ("Impulse" pro Sekunde)
p = Polpaar Zahl (bei Bosch üblicherweise 6)
n = Drehzahl Motor (Umdrehungen pro min)
i = Übersetzungsverhältnis = Durchmesser Riemenscheibe Kurbelwelle geteilt durch Durchmesser Riemenscheibe Lichtmaschine
- x 2: weil es sich um eine Brückenschaltung handelt und die negative Halbwelle nach oben "geklappt" wird
- x 3: weil 3 Phasen vorhanden sind die zur Gleichrichtung anstehen
- Anmerkung zu 2 und 3: Daraus ergibt sich, dass man die 6 fache Frequenz der ursprünglichen
(bezogen auf die Vollwelle einer Phase) vorfindet
- geteilt durch 60: damit man auf die Einheit Hertz (= 1/sec) kommt. Der Bruch wird erweitert, über dem Bruchstrich steht 1 min.,
darunter stehen 60 sec, somit sind die "min" herauszukürzen und man erhält die gewünschte Einheit Hz (= 1/sec). :wink:

Hier hat jemand die "Ripple" (gleich auf Seite 3) mit einem Wechselstrommessgerät nachgemessen und den Grenzwert mit 0,5 V angegeben:
http://assets.fluke.com/appnotes/automo ... atbook.pdf
... natürlich muss man dann sein Messgerät schon genau kennen (u.a. Grenzfrequenz, Effektivwertanzeige?) und ein Gleichstromanteil muss ausgeschlossen werden können, notfalls Koppelkondensator einsetzen.
Tanjas&Thomas_T2b hat geschrieben: 12.12.2017 20:52 Wenn dir nun noch 1V fehlt, würde ich erst einmal auf den Regler tippen.
Nunja, habe in Erinnerung, dass wohl schon ein neuer Regler drinnen sitzt. :wink:
Freundliche Grüße aus Algermissen

Norbert
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Wolfgang T2b *354
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Wolfgang T2b *354 »

Hallo Norbert, hallo Thomas,

danke für Eure Kommentare und Empfehlungen. Ich bin ein bisschen weiter gekommen.

Der Reihe nach:

Mit einem zusätzlichen Massekabel zum Generator hat sich die Ladespannung um ca. 0,5V erhöht. Das ist ‘ne Menge, ich liege aber immer noch unter 14V. Das ist also eine Verbesserung, aber keine endgültige Lösung.

Eine zusätzliche Ladekontrolllampe im Motorraum hat keine erkennbare Wirkung gezeigt. Der Strang von D+ nach vorn scheint also ok zu sein.

Den Laderegler schließe ich als Ursache aus. Ich hatte ihn ja auch auf der Liste der Verdächtigen, doch ich habe ihn vor 2000 km gewechselt und es hat keinerlei Effekt gehabt. Die alten Bürsten waren auch nur minimal verschlissen, der Laufleistung entsprechend. Zwei Regler mit der gleichen Macke wären natürlich der Hammer, aber das ist auf meiner Verdächtigenliste ganz weit hinten.

@ Norbert

Die Skalierung der X-Achse ist bei kfz-tech fast genau die gleiche wie bei mir, lediglich in der y-Richtung finde ich keine Möglichkeit, auf die Oberwellen zu zoomen, weil bei mir immer die ganzen 13V dargestellt werden und deshalb die Oberwellen so fitzelig klein sind. Datenmäßig ist das an sich kein Problem, aber meine Betriebssoftware kann das wohl nicht. Noch nicht! Ich bin schon an einer anderen Version dran.

Ich habe aber herausgefunden, dass das Gerät Wellen mathematisch bearbeiten kann, also +,-,: und *. Und wenn ich von der D+-Spannung 12V subtrahiere, habe ich plötzlich nur noch 1 bis 2V, die ich über die gesamte Bildschirmhöhe spreizen könnte. Ich habe also meine zweite Batterie per Hauptschalter vom Netz getrennt und als Referenzspannung genommen. Leider kriegt die zwangsläufig auch allerhand Störimpulse drauf, so ca. 1V, was die Messung ziemlich versaut. Aber prinzipiell hat es geklappt.
Die nächste Evolutionsstufe war dann mit viel Gafferband eine Reihenschaltung von drei Lithiumzellen als Konstantspannung. Das Ergebnis war nicht umwerfend, doch immerhin konnte ich die Amplitude der Oberwellen auf die halbe Bildschirmhöhe spreizen. Die Auflösung ist, bedingt durch das Rechenverfahren, ziemlich lausig, aber ich konnte bei B+ eine recht gleichmäßige Amplitude und Frequenz feststellen (ca. 0,5V bei einer Periode von 1ms, was rein rechnerisch bei 900 min-1 gut passt und auch den kfz-tech-Bildern entspricht). Nur die Wellenform kann ich noch nicht erkennen wegen der Auflösung.

Auf D+ zeigte sich ein ziemliches Chaos. Keine feste Frequenz und schwankende Amplituden. Ich habe keine Ahnung, wo die Impulse herkommen. Sowohl Zündimpulse als auch defekte Dioden sollten eine halbwegs feste Frequenz haben. Da die Spannungsspitzen stochastisch kommen, sollte es eine andere Ursache geben (es sei denn, meine Zündung spinnt ebenfalls, doch der Motor läuft sauber). Vielleicht kann sich eine der Erregerdioden nicht entscheiden, ob sie kaputt gehen will oder nicht :mrgreen:.

@Thomas

Ich habe versucht, den Farmer, wo ich gerade bin und meinen Bus repariere, dazu zu überreden, für seine Gäste ein ordentliches Oszi zu anzuschaffen. Doch er war widerspenstig, denn er hatte sich gerade einen Bagger gekauft, mit dem er Dämme für die kommende Regenzeit buddeln will. Und mit 'nem Oszi geht das nicht so gut, meint er :mrgreen:.

Aber im Ernst: ich habe während des Studiums um Oszis erfolgreich einen großen Bogen gemacht. Und jetzt habe ich sogar eine Sparversion davon im Auto! Wie behämmert ist das denn?

Klar, das ist ein Chinakracher (was von dem Zeug kommt heute nicht aus China?), doch das muss zunächst nichts Schlechtes heißen. Das I-Phone ist ja auch ein Chinakracher. Die können also, wenn sie wollen. Mein Gerät wiegt unter einem Kilo und ist zigarrenkistengroß, das kann ich im Bus noch verkraften. Von so etwas erwarte ich natürlich keine Perfektion, aber zumindest eine Entscheidungshilfe bei kniffeligen Problemen. Immerhin konnte ich bei einem Freund in Pretoria damit zeigen, dass das Netzteil seines Funkgerätes einen völlig demolierten Sinus lieferte, den das Funkgerät nicht vertragen hat, obwohl spannungsmäßig alles in Ordnung war. Neues Netzteil, Problem erledigt.

So einfach wird es mit meinem Generator nicht, aber wenn es einfach wäre, bräuchte man ja auch kein Forum :D.

Die Höhe des Ladestromes trotz niedriger Spannung hat mich übrigens auch überrascht. Bei mir sind ja zwei Batterien dran, das erklärt es ein bisschen. Die Spannungsangaben des Oszis stimmen im Übrigen bis auf 0,2 V mit denen meines Multimeters überein. Ich habe ganz unabhängig von Messungen den Eindruck, dass die Batterien nicht voll werden, kann es aber nicht sicher sagen.

Oh, oh, jetzt ist das Thema aber zu einem Nachhilfeseminar für Wellenanalyse geworden :versteck:.

Mein augenblickliches Fazit: ich nehme einen neuen Generator mit, denn ich werde nächstes Jahr ohnehin Motor und Getriebe herausnehmen. Da kann ich gleich noch ein paar hier besprochene Kleinigkeiten mit erledigen (z.B. Masseverbindung des Generators). Ich hätte allerdings vorher gern ein Gefühl dafür, ob es wirklich der Generator ist, damit mir nicht dasselbe wie beim Regler passiert.

Ich bleibe dran und werde hier berichten, ob ich noch etwas herausgefunden habe.

Spannende Grüße

Wolfgang
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Norbert*848b
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Norbert*848b »

Moin Wolfgang,
Wolfgang T2b *354 hat geschrieben: 14.12.2017 20:30 Auf D+ zeigte sich ein ziemliches Chaos. ... Vielleicht kann sich eine der Erregerdioden nicht entscheiden, ob sie kaputt gehen will oder nicht ..
D+ sollte ja eigentlich das gleiche Potential haben wie B+ wenn der Motor läuft. Wenn nun eine Erregerdiode Mist macht, vielleicht auch hervorgerufen durch sonstige Kontaktprobleme, sollte man das auch recht einfach herausbekommen können. Wie wäre es dann, wenn man bei laufendem Motor testweise B+ mit D+ verbindet, dann umgeht man geschickt die Erregerdioden den dazugehörigen Verbindungen und der Regler erhält eine sauber definierte Spannung, die er zur Regelung heranziehen kann.
D+ über die Erregerdioden ist ja eigentlich nur dem geschuldet, dass sich die Batterie bei Motorstillstand nicht über die Feldwicklung entleeren kann (die Vorerregung setzt ja auch erst bei eingeschaltetem Zündschalter ein). Bei meinem japanischen Motorrad gibt es erst gar keinen D+ Anschluss, da hat man anderweitig Vorsorge getroffen, dass die Batterie bei stehendem Motor nicht leergesogen wird.
Freundliche Grüße aus Algermissen

Norbert
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Wolfgang T2b *354
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Wolfgang T2b *354 »

Hallo Norbert,

mmmmh, darüber muss ich jetzt erst 'mal nachdenken (auch wenn's schwer fällt). Und dann mal probieren.

Danke für die Anregung und schönes Wochenende

Wolfgang
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Norbert*848b
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Norbert*848b »

Hallo Wolfgang,
Wolfgang T2b *354 hat geschrieben: 15.12.2017 20:09 mmmmh, darüber muss ich jetzt erst 'mal nachdenken (auch wenn's schwer fällt).
Ja, ok. Ich habe bei meinem Hinweis den Schaltplan im Hinterkopf gehabt. Es wäre sicherlich besser gewesen diesen anzufügen, damit meine Ausführung besser nachvollziehbar ist. :unbekannt:
Y_Drehstromlima.jpg
Das ist zwar das Prinzip-Schaltbild für eine Drehstomlima mit externem Regler, dies sollte aber nicht weiter stören. Die Anschlüsse DF und D- vom Regler verbleiben dann halt in der Lima selbst.
Nun ist es egal, ob die Lima positiv oder negativ erregt wird. Der Regler ist nun so gestrickt, dass er mehr oder weniger Strom durch die Feldwicklung zulässt, um stets an D+ und somit auch an B+, 14,4 V (zugelassene Toleranz 13,8 bis 14,4V) zu haben.
Hinweis: Positiv erregt wie hier im Prinzip-Schaltbild: Reglerstrecke (Transistor) ist zwischen D+ und DF, ein Bein der Feldwicklung [also eine Kohle] auf Minus; Negativ erregt: Reglerstrecke (Transistor) ist zwischen DF und D-, ein Bein der Feldwicklung [eine Kohle] auf D+).
Leider ist mir vom integrierten Regler nichts Genaues bekannt. Es mag sein, dass man da einen Schaltregler eingesetzt hat, um die Verlustleistung am Transistor minimal zu halten. Dann "flippt" der natürlich immer mehr oder weniger hin und her (wie ein mechanischer Regler) und durch entsprechende Pausenzeiten ergibt sich dann die gewollte vorgegebene Ausgangsspannung, die Batterie "glättet" (mittelt) dann auf ein konstantes Niveau der zitierten Spannung von 14,4 V.
Freundliche Grüße aus Algermissen

Norbert
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