Batterie Kochstudio

[MM]

Was Elektronik betrifft, bin ich auch nur Laie mit Grundkenntnissen.
Aber eins ist klar: Wenn der Reglerschaltung eine zuverlässige Masse fehlt, dann "schwebt" der irgendwo ohne Basis und kann nicht mehr die gewünschten 13,8 Volt einhalten.
Die einfachste Version sieht so aus:

 

[hg_filder]

Tja,
dann solltest Du Dir mal Gedanken über den Masseanschluss vom Regler machen.

Hei,

Schau Dir mal das Kabel, das unter dem LiMa-Deckel zum Rotor geht, gaaanz genau an.

Ich hatte da mal eine Scheuerstelle und die hat mich gleich 2 Regler-Reparaturen hintereinander gekostet.

Ich nehm den Fall mal mit in die FAQ auf.

Hans

 

[Vix_Noelopan]

Mein Verständnis sagte mir eben, das wenn das Messepotential fehlt, auch ein neuer Regler nicht funktioniert. Daher auch die Rückfrage, bzw. der Ausschluss eines generellen Massefehlers. Mir ist nicht klar an welcher Stelle ich hier was prüfen sollte/könnte.

Hallo Dirk,

auch mir leuchtet nicht unmittelbar ein, dass eine unzuverlässige oder fehlende Masseverbindung beim elektronischen Regler zu einer überhöhten Ladespannung führt. Beim elektromechanischen Regler ist es klar: Dessen Spule wird aus D+ gegen Masse gespeist, also bedeutet keine Masse = kein Stromfluss durch die Relaisspule = ständig geschlossener Reglerkontakt. Beim elektronischen Wehrle-Regler bezieht jedoch der PNP-Schalttransistor seinen Basisstrom über einen Widerstand von der Masse her. Der eigentliche Regelvorgang wird durch einen weiteren kleinen PNP-Transistor bewirkt, der den Basisstrom gegen den Emitter, also gegen D+, kurzschließt. Kein Basisstrom bedeutet hier grundsätzlich also kein Durchschalten des Leistungstransistors und damit keine Erregung!

Hei,

Schau Dir mal das Kabel, das unter dem LiMa-Deckel zum Rotor geht, gaaanz genau an.

Ich hatte da mal eine Scheuerstelle und die hat mich gleich 2 Regler-Reparaturen hintereinander gekostet.

Hallo Jörg,

auch das kann ich nicht direkt nachvollziehen. Scheuert das braune Kabel gegen Masse, dann scheuert Masse gegen Masse und nichts geschieht. Scheuert das schwarze (DF-)Kabel, bricht die Erregung augenblicklich zusammen, es kann also kein überhöhter Strom durch den Schalttransistor fließen.

Worin liegt hier mein eventueller Denkfehler?

Beste Grüße, Uwe

 

[Funkenschlosser]

Hallo Dirk,

auch mir leuchtet nicht unmittelbar ein, dass eine unzuverlässige oder fehlende Masseverbindung beim elektronischen Regler zu einer überhöhten Ladespannung führt. Beim elektromechanischen Regler ist es klar: Dessen Spule wird aus D+ gegen Masse gespeist, also bedeutet keine Masse = kein Stromfluss durch die Relaisspule = ständig geschlossener Reglerkontakt. Beim elektronischen Wehrle-Regler bezieht jedoch der PNP-Schalttransistor seinen Basisstrom über einen Widerstand von der Masse her. Der eigentliche Regelvorgang wird durch einen weiteren kleinen PNP-Transistor bewirkt, der den Basisstrom gegen den Emitter, also gegen D+, kurzschließt. Kein Basisstrom bedeutet hier grundsätzlich also kein Durchschalten des Leistungstransistors und damit keine Erregung!

Hallo Uwe,
wenn das so wäre, dann wäre die Ladekontrollleuchte zur Vorerregung der Lima völlig nutzlos.
Is not a Bug its a Feature
Nur wenn der Regler bei Spannungen weit unter der Nennspannung leitend zwischen D+ und DF wird, kann die Fremderregung mit Hilfe von der LKL funktionieren.


Hallo Jörg,

auch das kann ich nicht direkt nachvollziehen. Scheuert das braune Kabel gegen Masse, dann scheuert Masse gegen Masse und nichts geschieht. Scheuert das schwarze (DF-)Kabel, bricht die Erregung augenblicklich zusammen, es kann also kein überhöhter Strom durch den Schalttransistor fließen.

Worin liegt hier mein eventueller Denkfehler?

Beste Grüße, Uwe

Auch hier Uwe,
die Lichtmaschine ist ein relativ träges System. Wenn ich die Erregung wegschalte, dann dauert es, bis das Magnetfeld vom Rotor auf Null ist.
Bis dahin kann schon ein überhöhter Strom durch die D+ Dioden und dann durch den Regler geflossen sein.

 

[hg_filder]

[...]

Hallo Jörg,

auch das kann ich nicht direkt nachvollziehen. Scheuert das braune Kabel gegen Masse, dann scheuert Masse gegen Masse und nichts geschieht. Scheuert das schwarze (DF-)Kabel, bricht die Erregung augenblicklich zusammen, es kann also kein überhöhter Strom durch den Schalttransistor fließen.

Worin liegt hier mein eventueller Denkfehler?

Beste Grüße, Uwe

Hi,
ich denke, Jörg geht von einem Kabelbruch aus, weniger von einem "Kurzschluss".

Hans

 

[Vix_Noelopan]

Hallo Uwe,
wenn das so wäre, dann wäre die Ladekontrollleuchte zur Vorerregung der Lima völlig nutzlos.
Is not a Bug its a Feature

Nur wenn der Regler bei Spannungen weit unter der Nennspannung leitend zwischen D+ und DF wird, kann die Fremderregung mit Hilfe von der LKL funktionieren.

Hallo Bernhard,

warum?

Der (technische) Stromfluss während der Vorerregung ist doch Batterie-Plus -> Zündschloss -> Ladekontrolllampe -> Reglerschalter -> LiMa-Rotor -> Masse. Wenn der Reglerschalter, wie postuliert, bei fehlendem Basisstrom offen ist, fließt also auch kein Vorerregungsstrom, die LKL bleibt dunkel.

Ich müsste das allerdings nach dem Urlaub direkt an der Q nachvollziehen, indem ich das braune Kabel von der LiMA abziehe, ob dann wirklich kein Basisstrom fließt. Dann weiß ich es ganz genau .

Beste Grüße, Uwe

 

[Funkenschlosser]

Hi,
ich denke, Jörg geht von einem Kabelbruch aus, weniger von einem "Kurzschluss".

Hans

Hallo Hans,
wegen einem Kabelbruch auf der DF Leitung zwei Regler defekt?
Wohl kaum.

 

[hg_filder]

Hallo Hans,
wegen einem Kabelbruch auf der DF Leitung zwei Regler defekt?
Wohl kaum.

Hi,
ich ging vom Kabelbruch oder Wackler bei D- aus. DF ist soweit klar.

Hans

 

[Funkenschlosser]

Hallo Bernhard,

warum?

Der (technische) Stromfluss während der Vorerregung ist doch Batterie-Plus -> Zündschloss -> Ladekontrolllampe -> Reglerschalter -> LiMa-Rotor -> Masse. Wenn der Reglerschalter, wie postuliert, bei fehlendem Basisstrom offen ist, fließt also auch kein Vorerregungsstrom, die LKL bleibt dunkel.

Ich müsste das allerdings nach dem Urlaub direkt an der Q nachvollziehen, indem ich das braune Kabel von der LiMA abziehe, ob dann wirklich kein Basisstrom fließt. Dann weiß ich es ganz genau .

Beste Grüße, Uwe

Hallo Uwe,
solche Diskussionen ob oder ob nicht
kosten mir nur Zeit.
Bin raus.

 

[Joerg_H]

ich ging vom Kabelbruch oder Wackler bei D- aus.

Dabei würde aber nicht der Schalttransistor abrauchen.

In der Tat, ich meine einen Kurzschluss von DF gegen Masse. Die Laderegler sind ja nicht mit einer Strombegrenzung ausgestattet ...

 

[hg_filder]

Dabei würde aber nicht der Schalttransistor abrauchen.

In der Tat, ich meine einen Kurzschluss von DF gegen Masse. Die Laderegler sind ja nicht mit einer Strombegrenzung ausgestattet ...

Aber ist den die Rotor/Kohlenwiderstandkombi so eine starke Strombegrenzung?

Hans

 

[Joerg_H]

Aber ist den die Rotor/Kohlenwiderstandkombi so eine starke Strombegrenzung?

3.4 Ohm oder Kurzschluss, das ist für den Schalttransistor so wie die Wahl zwischen Leben oder Tod

Die Spezifikationen des Serien-Ladereglers (die mal bei Transpo im Netz waren, aber die Seite ist inzwischen offline) sagen, dass der bis zu 5 A schalten kann. Mit dem Serien-LiMa-Rotor ist der also zu 80% ausgelastet, ein Kurzschluss in der Rotor-Leitung schiesst ihn dann recht schnell ab ...

 

[Vix_Noelopan]

3.4 Ohm oder Kurzschluss, das ist für den Schalttransistor so wie die Wahl zwischen Leben oder Tod

Die Spezifikationen des Serien-Ladereglers (die mal bei Transpo im Netz waren, aber die Seite ist inzwischen offline) sagen, dass der bis zu 5 A schalten kann. Mit dem Serien-LiMa-Rotor ist der also zu 80% ausgelastet, ein Kurzschluss in der Rotor-Leitung schiesst ihn dann recht schnell ab ...

Hallo Jörg,

nach dem DaBla des Herstellers Inchange verträgt der verwendete Schalt-Darlington einen Dauer-Kollektorstrom von 10 A. Leider gibt das DaBla keine Auskünfte über das SOAR-Verhalten .

Beste Grüße, Uwe

 

[hg_filder]

3.4 Ohm oder Kurzschluss, das ist für den Schalttransistor so wie die Wahl zwischen Leben oder Tod

Die Spezifikationen des Serien-Ladereglers (die mal bei Transpo im Netz waren, aber die Seite ist inzwischen offline) sagen, dass der bis zu 5 A schalten kann. Mit dem Serien-LiMa-Rotor ist der also zu 80% ausgelastet, ein Kurzschluss in der Rotor-Leitung schiesst ihn dann recht schnell ab ...

Mein Fehler: Hatte "nur" die LKL im Kopf und die immer mal wieder vorkommenden vertauschten Anschlüsse an DF und D-. Nur in dem Fall wird ja nahezu kein Megnetfeld aufgebaut. Passiert der Kurzschluss im Lauf, dann verläuft ja der Stromverlauf über D+.

Frage: Damit das passiert, dann darf doch der Kurzschluss nicht permanent vorhanden sein?

Hans

 

[Joerg_H]

Moin,

Frage: Damit das passiert, dann darf doch der Kurzschluss nicht permanent vorhanden sein?

Korrekt.

Das war eine gut versteckte Scheuerstelle, die mir seit langer Zeit ein "gelegentliches Flackern der Unterspannungs-LED der Ladespannungsüberwachung" beschert hat. Eben ... nur gelegentlich und nicht wirklich reproduzierbar (mal flackerte es bei Bodenwellen, dann wieder in bestimmten Drehzahlen, dann wieder gar nicht), darum konnte ich den Übeltäter nicht rechtzeitig ausmachen . Erst als zweimal kurz hintereinander der Regler kaputt ging, ging mir das passende Licht "daaaa musst Du suchen" auf ...

 

[hg_filder]

OK,
Danke!

Ich versuch mal zu verstehen, wie die Schaltung funktioniert - über Mithilfe würde ich mich sehr freuen. Und hoffe, dass Dirk mir diesen Exkurs erlaubt. Vorab: Mir fehlt sicherlich das ein oder andere Wissen.

Schaltung aus dem Datenblatt:



Regleroberseite mit dem obigen Bauteil links



Platinenunterseite



Die Schaltung aus dem ersten Bild mal für mich einfacher zum verstehen umgezeichnet:



Für den ganzen Wehrle-Regler nicht ausreichend, aber vielleicht können wir den Rest noch ermitteln und erweitern. Die Diode muss noch noch DF nach D+ eingezeichnet werden. Wer hilft und kann mir etwas zu den anderen Bauteilen sagen, die im 4 Bild noch hinter Pin-1 nach D- hängen?


Hans

 

[Vix_Noelopan]

Hallo Hans,

ganz so einfach ist es dann doch nicht. Der BDT62B ist nicht der gesamte Regler, sondern lediglich dessen Stellglied, wenn man so möchte. Korrekt ist lediglich, dass der Emitter mit D+ und der Collector mit DF verbunden sind.

Weitere Bauteile sind ein Kleinsignaltransistor BC327-25, das schwarze Widerstandsarray, auf das Du in Deinem Foto D+ geschrieben hast, ein stehend montierte Zenerdiode als Spannungsreferenz, ein weiterer stehend montierter Widerstand, zwei Kondensatoren, davon der 0,047 µF im grünen Kunststoffbecher als Mitkopplungsbauteil, der kleine braune zur Dämpfung von Regelschwingungen und eine Diode, die dem Rotor antiparallel geschaltet ist und den Schalttransistor vor Spannungsspitzen schützt.

Vor Jahrzehnten habe ich die Schaltung schon mal herausgezeichnet. Ich begebe mich demnächst auf die Suche nach ihr.

Beste Grüße, Uwe

 

[Joerg_H]

Hans,

Für den ganzen Wehrle-Regler nicht ausreichend, aber vielleicht können wir den Rest noch ermitteln und erweitern.

... ist schon seit 15 Jahren online: http://jhau.maliwi.de/mot/voltreg.html (dort ganz unten hatte ich auch mal einen Link auf die Original-Schaltung vom BMW, aber jener Link ist inzwischen tot)

 

[Vix_Noelopan]

Hallo Jörg,

ich bin mir sicher, dass in der Wehrle-Schaltung die Zenerdiode in Serie mit dem Spannungsteiler und der Basis des Kleinsignal-BC liegt.

Beste Grüße, Uwe

 

[Joerg_H]

Moin Uwe,

dass in der Wehrle-Schaltung die Zenerdiode in Serie mit dem Spannungsteiler und der Basis des Kleinsignal-BC liegt.

Die Beschreibung auf meiner Website ist nicht die des Wehrle-Reglers, sondern die eines Eigenbau-Reglers, der in meiner GS seit mehreren Jahren unauffällig seinen Dienst tut. Die Schaltung ist anders, das Funktionsprinzip das gleiche.

Als Ergänzung zum oben gesagten und zur Bestätigung der Funktionsfähigkeit Deines Gedächtnisses => die "verschwundene" Website mit der Original-Schaltung liegt inzwischen bei http://www.radanpro.com/Radan2400/Automobil/BMW R Regulator.htm

 

[Funkenschlosser]

Hallo Michael,

ich hatte in nunmehr 30 Jahren BMW-Erfahrung immerhin zwei Ausfälle des Wehle-Reglers. Allerdings hatten beide einen Schalttransistor im TO126-Gehäuse. Die neuere Ausführung mit TO220-Transistor (BDX54C) scheinen robuster zu sein.

Beste Grüße, Uwe

Wobei die Ausführung mit dem BD244 einige Umdrehungen früher die Lichtmaschine Leistung liefern lässt.

 

[Vix_Noelopan]

Wobei die Ausführung mit dem BD244 einige Umdrehungen früher die Lichtmaschine Leistung liefern lässt.

Sicher? In der von Jörg gezeigten Schaltung bilden der BD244 (Q3) und der BC327 (Q2) ebenfalls einen Darlington, der seinen Basisstrom über den Widerstand R5 erhält. Auch diese diskrete Anordnung hat eine C-E-Sättigungsspannung in der Größenordnung von 1 V - wie ein monolithischer Darlington.

Ganz nebenbei zeigt diese Schaltung, dass, und warum, ein elektronischer Regler keinen Erregerstrom zulässt, wenn die Masseleitung unterbrochen ist.

Beste Grüße, Uwe

 

[Funkenschlosser]

Sicher? In der von Jörg gezeigten Schaltung bilden der BD244 (Q3) und der BC327 (Q2) ebenfalls einen Darlington, der seinen Basisstrom über den Widerstand R5 erhält. Auch diese diskrete Anordnung hat eine C-E-Sättigungsspannung in der Größenordnung von 1 V - wie ein monolithischer Darlington.

Ganz nebenbei zeigt diese Schaltung, dass, und warum, ein elektronischer Regler keinen Erregerstrom zulässt, wenn die Masseleitung unterbrochen ist.

Beste Grüße, Uwe

Hallo Uwe,
ich habs gemessen, ist also so.

Auch da irrt sich jemand. Viel Spass beim Suchen im Schaltplan.
Übrigens,
man brauch nur die Suchfunktion bemühen. Zu hohe Ladespannung, ein Teil der Ursache defekter Regler, der andere Teil Minusanschluss des Reglers fehlerhaft.

 

[hg_filder]

Mal sehen, ob ich das so richtig zusammenbekomme.
Ich hab mir mal alle meine gesammelten Schaltungen angeschaut. Wenn ich das richtig sehe, so werden als Prinzip zwei PNP-Transistoren so geschaltet, dass der zweite die Last steuert und der erste bei Erreichen der Sollspannung den zweiten „abschaltet“.
Im Folgenden wird die Schaltung auf das Wesentliche reduziert, sprich alle Teile, die Schutz- oder sonstige Aufgaben haben, werden weggelassen.




Aufgabe des Reglers: Bis 14 Volt (Sollspannung) von D+ nach DF alles durchlassen, ab 14 Volt Ausgang DF sperren.
Damit wäre die Dimensionierung des linken Spannungsteilers R1 und R2 in Zusammenhang mit der Z-Diode Z1 für die Sollspannung zuständig.

Steigt nun die Spannung an D+ an, so fließt ein Strom:
D+ -> Emitter T2 -> Basis T2 -> R3 -> D-



In dem Zuge macht T2 auf und der „Hauptstrom“ für den Rotor:
D+ -> Emitter T2-> Collector T2 -> DF
Der Rotor wird mit Spannung versorgt.



T1 bleibt auf Grund der zu geringen Spannung, die an Z1 anliegt und somit sperrt, ungeschaltet.

Steigt nun die Spannung auf 14 Volt an, steigt die Spannung an Z1 in den Bereich der Arbeitsspannung von Z1, die Diode fängt an zu leiten. Demzufolge kommt es zu folgendem Stromverlauf:
D+ -> Emitter T1 -> Basis T1 -> Z1 -> R2 -> D-



In dem Zuge macht T2 auf:
D+ -> Emitter T1 -> Collector T1 -> R3 -> D-
Dadurch liegt nun aber das nahezu gleich Spannungspotential an der Basis von T2 wie am Emitter von T2 an, d.h. der Transistor T2 „schaltet ab“, der Rotor wird nicht mehr mit einer Spannung versorgt.



Die Spannung an der Lichtmaschine bricht zusammen und fällt auf unter 14 Volt ab, Z1 sperrt wieder, T1 schaltet ab und T2 schaltet wieder ein, d.h. der Rotor wird wieder mit Spannung versorgt und die Lima baut wieder eine höhere Spannung auf. Spiel von vorne.

Sicherlich alles sehr, sehr einfach beschrieben.

Hans

 

[hg_filder]

Hallo Uwe,
ich habs gemessen, ist also so.

[...]Viel Spass beim Suchen im Schaltplan.
Übrigens,
man brauch nur die Suchfunktion bemühen. Zu hohe Ladespannung, ein Teil der Ursache defekter Regler, der andere Teil Minusanschluss des Reglers fehlerhaft.

VORSICHT: Hier gibt es eine Korrektur

Massefehler
Folgende Schaltung, wenn die Masse am elektronischen Regler fehlt, ergänzt durch die Diode, die in den meisten Schaltungen zwischen D- und DF eingebaut ist.




Bis zum Erreichen der Sollspannung bleiben die Transistoren „abgeschaltet“.



Nach dem Erreichen der Sollspannung fließt folgender Strom:

D+ -> Emitter T1 -> Basis T1 -> Z1 -> R2 -> D1 -> DF -> Rotor -> Masse





Damit macht T2 auf und es kommt zu folgendem Stromverlauf:

D+ -> Emitter T1 -> Collector T1 -> R3 -> D1 -> DF

d.h. der Transistor T1 wird zum Last-Schalter und der Regler regelt nicht mehr ab.




Frage an Bernhard: Ist es das, was du gemeint hast? Wenn ja, wie lange macht so ein Transistor das mit oder macht die Diode D1 vorher schlapp? Nur: Eine steigende Spannung könnte sich aber nur dann aufbauen, wenn der Stator eine Restmagnetisierung hat. Reicht die aber aus, um die LiMa auf >14 Volt zu bringen oder würde der Strom über R1 -> R2 -> D1 -> DF ausreichen?


Hans

 

[Funkenschlosser]

Hallo Hans,
Du lässt ja wieder nicht locker.

Stromfluss bei fehlendem Masseanschluss am Regler:
(B+ Zündschloss LKL im Startfall)
D+ dann T2 Emitter T2 Basis R3 D1 Anschluss DF.
Durch den Basisstrom von T2 wird die Emitter/Collektor Strecke niederohmig und der grössere Stromanteil fliesst darüber von D+ zu DF.
Die Zenerdiode Z1 würde ja nur durchschalten wenn die Spannung an D+ grösser als die Zd Spannung plus Spannung an der Diode D1 plus Spannung am Rotor zwischen DF und D- wäre. Dann erst würde der Regler über T1 T2 sperren.
Was ich hier für D1 so gefunden habe: 1N5408 3A Dauer oder andere Empfehlungen noch höhere Belastbarkeit.

 

[hg_filder]

Hallo Hans,
Du lässt ja wieder nicht locker.

Sorry,
ich gehöre zu den Querulanten

Stromfluss bei fehlendem Masseanschluss am Regler:
(B+ Zündschloss LKL im Startfall)
D+ dann T2 Emitter T2 Basis R3 D1 Anschluss DF.
Durch den Basisstrom von T2 wird die Emitter/Collektor Strecke niederohmig und der grössere Stromanteil fliesst darüber von D+ zu DF.
Die Zenerdiode Z1 würde ja nur durchschalten wenn die Spannung an D+ grösser als die Zd Spannung plus Spannung an der Diode D1 plus Spannung am Rotor zwischen DF und D- wäre. Dann erst würde der Regler über T1 T2 sperren.
Was ich hier für D1 so gefunden habe: 1N5408 3A Dauer oder andere Empfehlungen noch höhere Belastbarkeit.

Schau ich mir heute Abend mal in Ruhe an - Danke für die Rückmeldung.

Hans

 

[hg_filder]

[...]
Stromfluss bei fehlendem Masseanschluss am Regler:
(B+ Zündschloss LKL im Startfall)

D+ dann T2 Emitter T2 Basis R3 D1 Anschluss DF.

Durch den Basisstrom von T2 wird die Emitter/Collektor Strecke niederohmig und der grössere Stromanteil fliesst darüber von D+ zu DF.

Die Zenerdiode Z1 würde ja nur durchschalten wenn die Spannung an D+ grösser als die Zd Spannung plus Spannung an der Diode D1 plus Spannung am Rotor zwischen DF und D- wäre. Dann erst würde der Regler über T1 T2 sperren.
Was ich hier für D1 so gefunden habe: 1N5408 3A Dauer oder andere Empfehlungen noch höhere Belastbarkeit.

Hans