Generator-Syndrom

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Wolfgang T2b *354
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Generator-Syndrom

Beitrag von Wolfgang T2b *354 »

Hallo allerseits,

ich brauch‘ mal Eure geballte Generatorkompetenz, ich stochere nämlich im Nebel.

Meine Stromversorgung zickt ein wenig herum und ich bin nicht sicher, ob die Probleme mehrere Ursachen haben oder ob es nur ein Syndrom einer einzelnen Ursache ist.

Zu den Symptomen:
1. Seit Jahren wandert die Einschaltdrehzahl des Generators allmählich immer weiter nach oben (Drehstrom im AS von 1978) und ist inzwischen bei ca. 2000 min-1 angekommen. Sie war mal bei 1400-1600 min-1. Nach dem Einschalten produziert der Generator auch bei geringeren Drehzahlen Strom, da sieht es also normal aus.

2. Wenn ich den Motor ausschalte und ein paar Minuten später wieder starte, dann schaltet der Generator bei ca. 1700 min-1 ein. Ist das nur der Restmagnetismus?

3. Die Spannung beträgt bei laufendem Motor (ca. 1600 min-1) am Generator und direkt an den Batterien 13,6 V. Das scheint mir zu niedrig zu sein.

4. Eine Stunde nach dem Ausschalten des Motors stand die Batteriespannung an beiden Batterien bei 12,6 V. Die Batterien waren neu und voll geladen, es waren keine Verbraucher eingeschaltet. Klingt für mich vernünftig.

5. Einer unserer Hauptschalter, vulgo Nato-Knochen, hatte offensichtlich zeitweilig einen sehr hohen Übergangswiderstand (jede Batterie hat einen eigenen Schalter). Wenn nur der defekte Schalter eingeschaltet war, dann brach bei stehendem Motor die Spannung im Bordnetz selbst bei Mini-Verbrauchern sofort zusammen. Nach ein paar Schaltvorgängen war es meist wieder ok. Möglicherweise lief also der Generator eine Zeit lang, ohne dass er mit der Batterie richtig verbunden war und ich kann nicht ausschließen, dass dabei die Dioden Schaden genommen haben.

6. Den Generator habe ich vor 36.000 km renoviert (Lager, Regler und Kohlen neu). Da ich die niedrigen Spannungen erst ein paar Stunden vor dem Einmotten des Busses bemerkt habe, konnte ich nicht weiter nach den Ursachen fahnden. Ich kann also nicht ausschließen, dass die Kohlen schon wieder runter sind oder der Regler spinnt, ich glaube es aber eher nicht.

Könnt Ihr Euch einen Reim auf das Durcheinander machen? Riecht das nach einer einzigen Ursache oder passt das einfach nicht zusammen? Wie würden sich denn angenagte Dioden verhalten (denn ganz durchgebrannt sind sie offensichtlich nicht)? Könnte das zu einer sinkenden Versorgungsspannung führen? Für diesen Effekt hätte ich eher den Regler oder die Kohlen im Verdacht.

Soweit ich mich erinnere, könnte die wandernde Einschaltdrehzahl auf langsam sterbende Erregerdioden zurückzuführen sein. Oder ist das eher ein Thema der Ladekontrolllampe, die ja auch schon seit 40 Jahren glüht?

Oh Mann, Fragen über Fragen! Vielleicht könnt Ihr ja ein wenig Licht ins Dunkel bringen. Ich hätte noch einen überholten Generator hier in Deutschland, scheue mich aber, das schwere Ding in den Koffer zu packen. Einerseits wegen des Gewichts, andererseits werden die Durchleuchter am Flughafen nicht umhin können, das Gerät genauer unter die Lupe zu nehmen (und hoffentlich nicht aus Vorsicht sprengen :mrgreen:). Die Zeiten, in denen man einfach mal ein Busgetriebe im Koffer mitnehmen konnte, sind ja leider vorbei.

Danke für Eure Überlegungen.

Schöne Grüße

Wolfgang
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Dani*8
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Dani*8 »

Hallo Wolfgang,
ehe es jetzt hier losgeht mit den wissenschaftlichen Abhandlungen, kommt mein kurzer Beitrag aus dem Off:
Da ist die Diodenplatte der Lima erneuerungswürdig. Also tatsächlich Lima raus. Alte aber nicht wegwerfen sondern instandsetzen lassen.
Gruß aus Frankfurt
Daniel
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Tanjas&Thomas_T2b
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Tanjas&Thomas_T2b »

Moin Jungs,
ich glaube nicht an Dioden die altern.
Aber ich glaube an Übergangswiderstände bei der Lima Kontrollampe. Z.B. Lampensockel.
Bei neueren Autos ist parralel zu der Kontrollampe noch ei Widerstand geschaltet um mehr Erregerstrom zu haben.
Außerdem darf dann auch mal die Kontrollampe kaputt sein.

Und dann vermute ich, dass du ja auch noch das Trennrelais an der Erregerwicklung hängen hast.
Das sorgt auch dafür, daß die Lima weniger Erregerstrom ab bekommt.

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 »

Hallo Wolfgang,
Dani*8 hat geschrieben: 20.04.2017 17:02 Da ist die Diodenplatte der Lima erneuerungswürdig. Also tatsächlich Lima raus.
... und alles durchmessen :!:
Ja, meine Version wäre dann auch, besonderes Augenmerk auf die Erregerdioden zu setzen (weil ich genau solch einen Fehler auch schon einmal hatte).
An Besten wäre es natürlich mit einem Oszilloskop zur Fehlereingrenzung messen. Dann würde man sehen wo etwas fehlt, entweder an B+ oder an D+ . (Gibt es in Afrika derartige ausgestattete Boschdienste?)
Dani*8 hat geschrieben: 20.04.2017 17:02 Hallo Wolfgang,
ehe es jetzt hier losgeht mit den wissenschaftlichen Abhandlungen...
... ja, brauchen wir nicht unbedingt schon wieder, Funktionsweise u.s.w. kann man hier nachlesen, hatten wir doch vor gar nicht so langer Zeit:
viewtopic.php?f=7&t=21467
Freundliche Grüße aus Algermissen

Norbert
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Wolfgang T2b *354
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Wolfgang T2b *354 »

Moin moin,

vielen Dank für Eure Bemühungen zur Aufklärung des Tathergangs. Ich hab' den Eindruck, wir kommen dem Übeltäter näher.

@Daniel
Dani*8 hat geschrieben: 20.04.2017 17:02Da ist die Diodenplatte der Lima erneuerungswürdig. Also tatsächlich Lima raus. Alte aber nicht wegwerfen sondern instandsetzen lassen.
Genau das habe ich befürchtet. Doch dann sollte ich wohl besser gleich den ganzen Generator und nicht nur die Diodenplatte mitnehmen, quasi Plug and Play.
Und natürlich geht der alte Generator hierher zurück, sowas wirft man doch nicht weg :dogeyes:! Hab noch zwei andere zum Aufarbeiten, dann kann ich ja gleich eine Serienproduktion machen :mrgreen:.

@Thomas
Tanjas&Thomas_T2b hat geschrieben: 20.04.2017 19:54ich glaube nicht an Dioden die altern.
Aber ich glaube an Übergangswiderstände bei der Lima Kontrollampe. Z.B. Lampensockel.
Bei neueren Autos ist parralel zu der Kontrollampe noch ei Widerstand geschaltet um mehr Erregerstrom zu haben.
Außerdem darf dann auch mal die Kontrollampe kaputt sein.

Und dann vermute ich, dass du ja auch noch das Trennrelais an der Erregerwicklung hängen hast.
Das sorgt auch dafür, daß die Lima weniger Erregerstrom ab bekommt.
Tja, ich dachte auch immer, Dioden seien eher ein digitales Bauteil. Geht oder geht nicht. Vielleicht sind es auch weniger die Dioden selbst, sondern deren Lötverbindungen. Die haben ja mechanisch und thermisch einiges auszuhalten.

An die Ladekontrollampe und deren Kontakte gehe ich in jedem Fall. Wollte da ja ohnehin die clemenssche Bimmel installieren.

Mein Erregerkreis muss übrigens gar kein Trennrelais erregen :surprised:. Habe keines, sondern mache das Umschalten zwischen den Batterien noch mit der Hand am Arm. Dann kann ich bei Bedarf auch etwas machen, was die Automatik nicht will.

@Norbert
T2NJ72 hat geschrieben: 21.04.2017 00:29... und alles durchmessen :!:
Ja, meine Version wäre dann auch, besonderes Augenmerk auf die Erregerdioden zu setzen (weil ich genau solch einen Fehler auch schon einmal hatte).
An Besten wäre es natürlich mit einem Oszilloskop zur Fehlereingrenzung messen. Dann würde man sehen wo etwas fehlt, entweder an B+ oder an D+ . (Gibt es in Afrika derartige ausgestattete Boschdienste?)
Das Durchmessen kann ich leider erst machen, nachdem ich mich entschieden habe, einen Generator mitzunehmen oder nicht. Ist zwar blöd, aber nicht zu ändern :(.
Gut ausgerüstete Boschdienste in Afrika? Nein und Ja. Nein in den meisten Regionen, vor allem auf dem flachen Land, denn da wird so etwas kaum gebraucht. Ja in den großen Städten, denn da fahren dieselben modernen Autos wie bei uns mit denselben modernen Problemchen. In dieser Hinsicht gibt es keinen Unterschied zu Deutschland. Andererseits mussten wir mal mehrere tausend Kilometer fahren, um einen Abgastest machen zu lassen. Bei jedem Boschdienst war irgendetwas kaputt und bei den großen Autofirmen ebenfalls. Ist leider nicht untypisch.

Ich überlege, ob ich mit einem kleinen Zusatzgerät meinen Laptop zu einem Einfach-Oszi ausbaue. Dass die Dinger enge technische Grenzen haben, ist mir klar, aber unterwegs wäre das für mich ein Option, die wenig wiegt und sicher besser ist als ein simples Multimeter. Hat schon mal einer von Euch sowas eingesetzt?

Danke Euch allen und schöne Grüße

Wolfgang, der schon wieder mehr Fluggepäck hat, als die Airlines erlauben
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Wolfgang T2b *354
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Wolfgang T2b *354 »

Hallo aus der Wärme in die Kälte,

ich möchte nochmal diesen Fred hochholen, weil ich inzwischen ein Stückchen weiter bin, aber das Problem noch immer nicht gelöst ist.

Es ging um meinen Generator (AS von 1978), der sehr spät einschaltet und vermutlich zu wenig Spannung/Strom liefert. Damals war eine der Vermutungen, dass es die Erregerdioden sein könnten.

Inzwischen habe ich sicherheitshalber Regler und Kohlen gewechselt, doch das hat keine Änderung gebracht. In den nächsten Tagen will ich den Generator mal durchmessen, denn ich habe mir ein Oszi mitgenommen (ein Zusatzgerät am Laptop, das für diese Zwecke ausreichen sollte). Jetzt stehe ich vor der Frage, wie ich an die Erregerdioden rankomme. Da mein Regler eingebaut ist, kann ich von außen nur die bereits geregelte Gleichspannung abgreifen, denn ich kann den Generator zum Messen ja nicht auseinander nehmen. Wie machen denn das die Profis? Kann man marode Erregerdioden am Kurvenverlauf der Gleichspannung erkennen? Oder bauen die Boschdienste für diese Messung einen speziellen Regler ein, der alle Anschlüsse nach außen führt? Oder gibt es noch einen anderen fiesen Trick?

Ich fummele mich gerade in dieses Thema rein und wäre Euch sehr dankbar, wenn Ihr mir hier ein wenig auf die Sprünge helfen könntet. Die Alternative wäre, den Generator zu tauschen, aber das Ding im Fluggepäck würde ich gern vermeiden.

Ich bin übrigens gerade in Windhoek/Namibia und hier gab es gestern den ersten Regen nach elend langer Trockenheit. Alle standen draußen und haben über beide Ohren gegrinst. Bei 35° war das äußerst angenehm.

Schöne Grüße

Wolfgang
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Norbert*848b
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Norbert*848b »

Hallo Wolfgang,
... schön von Dir zu hören (auch wenn sich meist Probleme dahinter verbergen. :D )
Wolfgang T2b *354 hat geschrieben: 07.12.2017 17:45 Jetzt stehe ich vor der Frage, wie ich an die Erregerdioden rankomme.
Es gilt: Das Oszilloskopbild am laufenden Generator schafft Klarheit über Fehler innerhalb des Generators, alles ohne Demontage.
Zur Erinnerung: An der Klemme D+ findest Du den Ausgang der Drehstrombrückengleichrichtung über die Erregerdioden vor. Da ist ja auch schließlich Deine Ladekontrollleuchte angeschlossen.
Wenn Du da Dein Oszilloskop anklemmst, solltest Du eine gleichmäßige "Welligkeit" vorfinden können solange die Dioden ok sind. Hast Du da "Aussetzer", wird eine Diode defekt sein.
Genauso kann man eine Restwelligkeit an B+ messen um herauszufinden, ob die Leistungsdioden noch gut sind.
In der Literatur habe ich eine Spitzenspannung von etwa 0,4 V gefunden. Selbst nachgemessen habe ich das noch nie, mein Bus hat noch eine früheinschaltende GL-Lima und beim Alltagsfahrzeug musste ich noch nie so weit vordringen. :D
Vielleicht ist das hier auch noch hilfreich: http://www.kfz-tech.de/Biblio/Batterie_ ... FehlSu.htm

Anekdote am Rande: Es gab mal eine Zeit, da haben die TÜV-Leute über die Restwelligkeit an B+ die Drehzahl gemessen (Übersetzung der Riemenscheiben für den Fahrzeugtyp sowie die Polzahl der Lima "einkalibriert"). Bei meinem Fahrzeug sind sie etwas ratlos gewesen, weil da nichts angezeigt wurde. Nachdem ich denen das Messverfahren erläutert hatte und darauf hinwies, dass ich ja noch eine GL-Lima habe, sind sie dann verständig geworden. :D

Welche Ladespannung ergibt sich bei Deinem Fahrzeug eigentlich, wenn Du möglichst viele Verbraucher einschaltest?

Etwas tricky, wo man vielleicht auch nicht gleich dran denkt: Die Masseverbindung der Lima geschieht ja über den Limaständer. Bei voller (Strom-) Belastung einmal die Spannung von Fahrzeugmasse direkt zur Lima-Masse messen. Hier sollte man sich im Bereich 0 V bewegen, ansonsten ist da etwas im Argen.
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,

vielen Dank für Deine Hinweise. Das hilft mir weiter. Auch der Link, den ich zwar schon mal gesehen hatte, aber nicht wiederfinden konnte. Jetzt habe ich mir alles rauskopiert und werde mich am Sonntag mal um den Generator kümmern. Und dann wieder melden.

Morgen geht es erst einmal an die Hinterachse. Neue Trommeln, Bremsen, Lager - das volle Programm. Mal sehen, welche Überraschungen da warten.

Ich muss jetzt Schluss machen, denn mein Bildschirm ist hier der einzige helle Fleck und damit der Landeplatz für alle wegen des gestrigen Regens fliegenden Ameisen :wall: .

Danke Dir nochmals und schöne Grüße, auch an Deine Nachbarn

Wolfgang
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Wolfgang T2b *354
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Re: Generator-Syndrom

Beitrag von Wolfgang T2b *354 »

Hallo Norbert,

ich hab‘ jetzt ein paar Messergebnisse, die allerdings noch nicht das Gelbe vom Ei sind. Vielleicht kannst Du da mal drüberschauen.

Du hattest nach dem Widerstand zwischen Generatorträger und Motor gefragt. Bei 1300 min-1 und ca. 25A Verbrauch lieferte der Generator ca. 23A, 2A kamen aus den Batterien. Der Spannungsabfall lag bei 0,32V. Das ist zwar nicht viel, aber mehr als ich erwartet habe. Ich werde mal schauen, ob sich mit einem zusätzlichen Massekabel zum Generatorgehäuse etwas ändert.

Unter den gleichen Betriebsbedingungen habe ich das Oszi an Klemme D+ (oben, Channel 1) und B+ (unten, Channel 2) angeschlossen.
25A_Verbrauch,_2A_aus_Batterie,_1300U_.jpg
Das Bild erschreckt mich ein wenig. Ich habe unregelmäßige Spannungsspitzen bis 25V auf beiden Leitungen. Das klingt für mich danach, als wären die Erregerdioden tatsächlich nicht in Ordnung. Zunächst dachte ich bei den Peaks an Messfehler, könnte mir aber vorstellen, dass sie korrekt sind. Ich hatte jedenfalls keine Messung ohne Peaks. Die Mittelspannung liegt bei knapp 13V, das ist mir deutlich zu wenig. Die 400Hz-Frequenz unten auf dem Bild ist wohl eher zufällig, denn die Peaks scheinen keinem Muster zu folgen.

Leider kann ich die Oberwellen nicht herauszoomen (hab‘ den Trick auf dem Oszi noch nicht gefunden :oops: :oops: und das Manual schweigt sich aus), doch sie scheinen in der erwarteten Größenordnung von 0,4V zu liegen. Nur die Form kann man natürlich nicht erkennen, doch wenn man genauer hinschaut, kann man auf B+ eine Periode von knapp 1ms erahnen (die Bildbreite entspricht 20 ms), was ziemlich genau den Werten aus Deinem Link entsprechen würde. Auf D+ scheinen Aussetzer zu sein, denn da gibt es Zeiten ohne Oberwellen. Das könnte wieder ein Hinweis auf die Erregerdioden sein.

Wenn ich alle Verbraucher abschalte, werden die Batterien mit ca. 12A geladen. Dann sind die Peaks seltener und die Mittelspannung steigt. Beides scheint mir im Rahmen des Erwartbaren zu sein. Trotzdem fehlt mir ca. 1V an 14,4V.
0A_Verbrauch,_12A_in_Batterie,_1300U.jpg
Dann habe ich die Messungen abgebrochen, denn wir hatten 36° im Schatten und da machst Du es nicht lange in der heißen Luft des Motors.
Was hältst Du von den Messergebnissen?

Ich werde noch mal an die D+-Leitung gehen und schauen, ob da genug Saft rüberkommt. Und ein zusätzliches Massekabel zum Generatorgehäuse legen. Und vielleicht sogar herausfinden, wie man die Oberwellen darstellt :mrgreen:.

Spannende Grüße

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: 11.12.2017 18:54 ich hab‘ jetzt ein paar Messergebnisse, die allerdings noch nicht das Gelbe vom Ei sind.
Ich bin auch ein wenig über die Bilder erstaunt. Nun Kenne ich leider den Oszi-Vorsatz ("Chinakracher") nicht wirklich und habe einmal in der Bedienungsanleitung quergelesen.
Da konnte ich also keinen Wechselspannungseingang erkennen wie man den bei kfz-tech benutzt hat.
Die haben über den ganzen Bildschirm auf der Zeit-(x) Achse 25ms eingestellt, während auf der gesamten Spannungs-(y) Achse 0,5 V dargestellt sind.

Den fehlenden AC-Eingang könnte man ev. durch einen vorgeschalteten Kondensator ersetzen, ich schätze einmal 0,22 bzw. 0,47 Mikrofarad sollten alle mal reichen.
Kann die Sample-Rate bei Deinem Messgerät vielleicht etwas höherer eingestellt werden, so dass man die Flankenverlauf besser erkennen kann? Auch die Aussetzer sollten dann deutlicher werden, die bislang nur erahnt werden können.
Mir erscheinen die Spannungsspitzen aber realistisch auf das Generatorproblem bezogen und sollten nicht auf irgendwelche eingestreuten Störspannungen hindeuten.
Eine Referenzmessung mit einem anderen Fahrzeug (muss kein Bus sein, Hauptsache Drehstromgenerator) wäre sinnvoll um Sicherheit für den Testaufbau zu bekommen.
Sicherlich hast Du auch schön an Masserverbindungen / Erdungen gedacht (Tastköpfe sowie "GND"-Messvorsatz an Fahrzeugmasse).

Meine Vermutung ist nun, dass tatsächlich eine Unterbrechung einer Leistungsdiode (vielleicht auch Wicklung) wegen der auftretenden Spannungsspitzen vorhanden ist.
Bevor jetzt viel Zeit für eine Optimierung der Diagnose eingesetzt wird, halte ich es fast für richtiger, das Teil zu zerlegen und konkret durchzumessen. Das soll aber Deine Entscheidung bleiben und nicht vergessen, ich habe keine Routine mit Fehlereingrenzung mittels Oszilloskop (nicht dass der Verdacht aufkommt, jetzt führt der Lahme den Blinden :D ). Selbst bei Bosch habe ich einmal vor langer Zeit gesehen, dass da noch jemand Vergleichsbilder benutzt hat, um die Anzeige von ausgefransten Darstellungen richtig deuten zu können. :shock:

Eine Idee ist mir noch gekommen. Die Ladekontrolllampe kannst Du Dir ja auch nach hinten zur besseren Beobachtung provisorisch in den Motorraum legen. Einfach den Anschluss D+ von der Lima freimachen und von dort eine Glühlampe an 15 schalten (ersatzweise für die Probierzeit auch B+).

Gutes Gelingen!
Freundliche Grüße aus Algermissen

Norbert
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