Prüfstandsmessungen: Generatoren für 2-Ventiler

wir haben gerade einen 80kW Motor/Generator hier.
Beim Kurzschluss treten ca. 8kw auf, weil der Blindstrom überwiegt.

Ich weiß nur nicht ob man die 10% auf eine permaneterregte Lichtmaschine umrechnen kann.

Wenn dem so wäre, dann wären das 30-40Watt, was ja dann vernachlässigbar ist.
 
wir haben gerade einen 80kW Motor/Generator hier.
Beim Kurzschluss treten ca. 8kw auf, weil der Blindstrom überwiegt.

Ich weiß nur nicht ob man die 10% auf eine permaneterregte Lichtmaschine umrechnen kann.

Wenn dem so wäre, dann wären das 30-40Watt, was ja dann vernachlässigbar ist.

OK, macht Sinn. Wie habt ihr das gemessen?

Hans
 
Hallo,
von was ist denn nun hier die Rede?
Gruß
Pit

Hallo Pit,
wenn die LiMa geregelt werden muss, damit die 14 Volt nicht überschritten werden, wird die Phase bzw. Phasen kurzgeschlossen. Dabei "sträubt" sich der Generator und stellt sich dem Motor entgegen. D.h. so, wie bei großer Stromentnahme der Motor für den Generator mehr Kraft aufwenden muss, muss dass im Leerlauf bzw. bei wenig Stromentnahme und Regelung der Motor auch Kraft aufwenden. Hier war nun wichtig, welchen Wert diese Kraft wohl hat.

Hans
 
Da mir einige Sachen doch nicht so richtig klar sind, habe ich mich nochmal auf die Suche gemacht. Dabei werde ich immer wieder auf unser Forum verwiesen - und da sollte ich mich eigentlich auskennen. Dem ist aber nicht so ...

Im Thread "Lichtmaschine ca. 500W, was darf sowas kosten" hatte Bernhard/Funkenschlosser wohl schon Messungen und weitere Analysen gemacht. Hier hätte ich mir hier Arbeit sparen können, der Thread ist mir damals wirklich durch die Lappen gegangen.

Berhard hatte für die Paffen-LiMa Werte aufgenommen, die ich mal nahezu 1:1 übernommen habe:

Hallo zusammen,
nun die versprochenen Messwerte. Belastungsspannung 13,5V 18 Grad C Die Werte sind mit +- 2A Toleranz zu betrachten
Werle Regler zugehöriger Regler
Pfaffen Lima: Lima Permanent innenrotor
1000 U/min 8 A 5A
1200 U/min 13 A 13A
1400 U/min 20 A 18A
1600 U/min 21,5A 20A
1700 U/min 22,5A 22A
1800 U/min 23,5A 23A
1900 U/min 26 A 24A
2000 U/min 28 A 24A
2500 U/min 31,5A 26A
3000 U/min 33 A 28A
4000 U/min 35 A 30A
5000 U/min 35 A

weitere Werte habe ich erstmal nicht aufgenommen.

Viele Grüsse,
Bernhard (Funkenschlosser)

Da die Werte doch sehr streuen, habe ich eine "Anpassung" bei den Werten gemacht, wenn die Kurvepunkte doch zu sehr "sprangen". Hier im Vergleich zu einer Ducati/Enduralast und einerm Bosch/-005 Generator. Paffen und Bosch haben jeweils die Serien-Dioden und -Regler.


Paffen-Ducati-Bosch-005-Regler-Dioden-normal.jpg

Hans

Update: Werte nochmal neu eingegeben
 
Zuletzt bearbeitet:
Wenn doch alles so einfach wäre

Jedes Mal, wenn ich eine Messung gemacht habe, schau ich mir die Ergebnisse an und überlege, ob diese denn überhaupt schlüssig sind. Bei den Ducati bzw. Enduralast Generatoren habe ich immer noch meine Zweifel. Bernhard (Funkenschlosser) hatte bei seiner LiMa immer zwischen Innenläufer bzw. kleine permanenterregter LiMa mit rund 400 Watt und Aussenläufer bzw. große permanenterregter LiMa mit rund 500 Watt unterschieden.

Er kommt ja mit seinen Messungen (das sind die rechten Werte im obiger Antwort) auf rund 30A mit der "kleinen" LiMa (400 Watt = 28,6 A). Ich komme einfach nicht über 26 A raus. Das war auch der Grund, warum ich mich auf die Suche nach dem Hersteller der LiMa gemacht habe.

So ganz habe ich es noch nicht raus, aber es gibt wohl zwei verschiedene Ausprägungen der ein-phasigen Lichtmaschinenen-Regelung. D.h. es gibt Regler mit einem Überlastungsschutz, der auf 25 A abregelt und einen ohne Überlastungsschutz. Dass mach dann auch mit meinen Messungen Sinn.

Sprich, es ist wohl wie bei den Bosch-LiMas: Man muss die gesamte Konfiguration ansehen, bevor man eine Leistungsaussage treffen kann.


Hans
 
Der Text von gestern ist überholt. Auf der Suche nach den Ungereimtheiten habe ich hoffentlich nun etwas mehr Durchblick. Ducati hat seine Modelle, aber eben auch für Moto-Guzzi Ersatz-Limas als Nachfolge für die alte Bosch-Teile produziert. Sowohl auf der Stein-Dinse Seite als auch im WHB der Cali-Modelle werden die Teile mit Werten beschrieben, die mit meinen gemessenen Werten recht gut übereinstimmen, d.h. die LiMas können eigentlich nicht mehr als 26,5 A bei 6.000 1/min (Serie II LiMa, ca. 365 W) bzw. knapp 25 A bei 6.000 1/min (Serie I LiMa, ca. 350 W) abgeben. Bei Stein-Dinse wird der Wert 350 Watt angegeben.

Werte Moto-Guzzi Cali 1.000 WHB
Ducati-WHB-Cali.jpg

GEN-008-005-Ducati.jpg

Hans
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

wenn ich mir die Kurven ansehe, so ist die modifizierte BOSCH LIMA nicht so schlecht, die ich Dir zur Verfügung gestellt habe. Unter herum sind die Leistungsstarken LIMA meist schlecht, Ausnahme die Paffen LIMA.

Gruß
Walter
 
Hallo,

wenn ich mir die Kurven ansehe, so ist die modifizierte BOSCH LIMA nicht so schlecht, die ich Dir zur Verfügung gestellt habe. Unter herum sind die Leistungsstarken LIMA meist schlecht, Ausnahme die Paffen LIMA.

Gruß
Walter

Hallo Walter,
wer wirklich Leistung braucht und niedrige Drehzahlen scheut, kann mit dem Teil schon richtig was anfangen. Mein Faforit bleibt der "dicke" Anker mit guter Wicklung und der -008 Stator.

Hans
 
Guten Tag, Hans,

zu allererst einmal mein ganz, ganz dickes Kompliment für Deine Grundlagenforschung! Deine 'wissenschaftliche' Vorgehensweise und Schlüsse begeistern mich endlos!

Sicherlich kannst Du mir eine Frage zur Lima-Regelung beantworten (die Suchfunktion brachte mich nicht voran):

Meiner Meinung nach ergäbe sich die ideale lastabhängige Spannungsregelung, wenn der Regler immer nur soviel Strom durch den Anker fliessen liesse, dass die Lima beim aktuellen Stromverbrauch das Bordnetz (und die Batterie) mit der 'richtigen' Spannung versorgt.

Mechanische Regler sorgen ja aufgrund ihrer Hysterese für eine eher pulsierende Spannung. Im Gegensatz dazu würde die angesprochene Regelung für eine absolut konstante Spannung im Bordnetz sorgen, sobald die Lima genug liefert.

Mein Ideal wäre also ein elektronischer Regler, der sich
- (von aussen) auf die gewünschte Spannung einstellen lässt,
- und diese durch das kontinuierliche Regeln des Erregerstromes zwischen I=0 und I[SUB]max[/SUB] herstellt.

Zu beachten wäre allerdings, dass der elektronische Regler eine gewisse Zeit den maximalen Erregerstrom aushält (stehender Motor, eingeschaltete Zündung). Für den Anker besteht ja diese Problematik bereits mit mechanischen Reglern, der sollte es also abkönnen.

Gibt es so einen Regler oder kennst Du eine Fundstelle für eine entsprechende Schaltung?,

fragt der Schrauberopa
 
Deine Messung ist jedoch aussagekräftiger, weil Du an konstanter Spannung arbeitest. Der R. Fleischer hat das nicht

Hallo Michael,
Seine Ausführungen sind schon etwas älter und er hat alles am Motorrad bei Fahrt gemessen. Dort haben vor allem Temperaturen einen deutlich Einfluß gehabt. Interssant fand ich, dass er wohl für Amiland (Enduralast) die Refferenzmessungen und die Vorgaben für ein verbessertes Ergebnis ausgearbeitet hat. Sein Fazit entspricht eigentlich auch meinem, seines ist etwas "schlechter" - ich denke, er hat mehr einen Bezug in Richtung der Omega-LiMas.

Was er aber deutlich herausgestellt hat - und das deckt sich mit meinen Recherchen auf Seiten von Ducati -, ist, dass die Ducati/Enduralast-Regler/Gleichrichtereinheiten wohl von thermischen Themen geplagt wird. Von Ducati wird deshalb ein Umbausatz seit vielen Jahren für diese Art von LiMa angeboten. Auch dort wird die Einheit direkt am Akku, dann aber mit einem thermischen Schutz, befestigt. Eine kurze Verbindung zwischen Einheit und Akku wird dringend empfohlen. War bei meinen Prüfläufen - unbeabsichtigt - vorhanden.

Dennoch bin ich von meinen Messergebnissen sichtlich erfreut!! Dank auch nochmal an dich und deine Unterstütztung.

Hans
 
Guten Tag, Hans,

zu allererst einmal mein ganz, ganz dickes Kompliment für Deine Grundlagenforschung! Deine 'wissenschaftliche' Vorgehensweise und Schlüsse begeistern mich endlos!

Freut mich sehr!

Sicherlich kannst Du mir eine Frage zur Lima-Regelung beantworten (die Suchfunktion brachte mich nicht voran):

Meiner Meinung nach ergäbe sich die ideale lastabhängige Spannungsregelung, wenn der Regler immer nur soviel Strom durch den Anker fliessen liesse, dass die Lima beim aktuellen Stromverbrauch das Bordnetz (und die Batterie) mit der 'richtigen' Spannung versorgt.

Mechanische Regler sorgen ja aufgrund ihrer Hysterese für eine eher pulsierende Spannung. Im Gegensatz dazu würde die angesprochene Regelung für eine absolut konstante Spannung im Bordnetz sorgen, sobald die Lima genug liefert.

Mein Ideal wäre also ein elektronischer Regler, der sich
- (von aussen) auf die gewünschte Spannung einstellen lässt,
- und diese durch das kontinuierliche Regeln des Erregerstromes zwischen I=0 und I[SUB]max[/SUB] herstellt.

Zu beachten wäre allerdings, dass der elektronische Regler eine gewisse Zeit den maximalen Erregerstrom aushält (stehender Motor, eingeschaltete Zündung). Für den Anker besteht ja diese Problematik bereits mit mechanischen Reglern, der sollte es also abkönnen.

Gibt es so einen Regler oder kennst Du eine Fundstelle für eine entsprechende Schaltung?,

fragt der Schrauberopa

Unsere elektronischen Regler arbeiten nahezu identisch zu den alten elektromechanischen Reglern.

Anbei mal die Spannungen Regler: oben DF, unten D+

SDS00011.png

Oben kann man schön die aktive Schaltspannung sehen, unten dann beim Einschalten des Regler den kurzen Spannungsabfall, dann das identische Signal. Beim Abschalten bleibt die Spannung D+ erhalten, DF geht auf 0.

Lass dich bitte von den angegebenen Spannungswerten nicht irritieren. Diese liegen bei 14 Volt. Die dünnen "Störspannungen" sind Einflüße des Frequenzumrichters.

Wenn du aber genau hinsiehst, kannst du erkennen, dass der Regler runde 1,5 Volt "klaut".

Meiner Meinung nach sind die modernen MFR-Regler, die z.B. Bosch für Vor-CAN-Bus-Systeme herstellt, geeignet. Hatte es hier (LINK) schon mal angesprochen:

Was moderen Regler machen: Die haben auch keine D+ Dioden mehr und holen sich das Signal "Motor läuft" über den Frequenzanstieg der Statorspulen (Anschluss V). Ist das Signal gross genug, so steuert der Regler kontinuierlich die Spannung kommend aus B+ (sprich Batterie) nach. Anbei das Schaltbild.

Auszug-Bosch-MFR.jpg

Das Problem ist, dass diese mit dem Kohleschacht vereint sind und ein separates ausführen der Leitungen nicht ohne weiteres machbar ist.

207_0_1280x1280.jpg


Hans
 
Zuletzt bearbeitet:
Meiner Meinung nach ergäbe sich die ideale lastabhängige Spannungsregelung, wenn der Regler immer nur soviel Strom durch den Anker fliessen liesse, dass die Lima beim aktuellen Stromverbrauch das Bordnetz (und die Batterie) mit der 'richtigen' Spannung versorgt.

Mechanische Regler sorgen ja aufgrund ihrer Hysterese für eine eher pulsierende Spannung. Im Gegensatz dazu würde die angesprochene Regelung für eine absolut konstante Spannung im Bordnetz sorgen, sobald die Lima genug liefert.

Mein Ideal wäre also ein elektronischer Regler, der sich
- (von aussen) auf die gewünschte Spannung einstellen lässt,
- und diese durch das kontinuierliche Regeln des Erregerstromes zwischen I=0 und I[SUB]max[/SUB] herstellt.

Hallo,

nachdem Hans bislang noch keine Antwort hierauf gegeben hat: Auch elektronische Regler haben eine Hysterese, unde zwaro aus gutem Grund: Sie bewirkt dass der elektronische Schalter schnell zwischen ganz an und ganz aus schaltet. Hierdurch wird sinnvollerweise die Verlustleistung minimiert. Durch diese Taktung sorgen die Regler für eine im Mittel konstante Spannung, was zur Ladung des Akkus ausreicht und auch die Bordverbraucher nicht überfordert.

Im Gegensatz zu mechanischen Reglern haben elektronische jedoch eine Freilaufdiode parallel zur Erregerwicklung. Sie bewirkt, dass auch nach dem Ausschalten der Strom noch eine kleine Weile weiterfließt. Der Erregerstrom bekommt hierdurch einen dachförmigen Charakter.

Beste Grüße, Uwe
 
Hallo,

nachdem Hans bislang noch keine Antwort hierauf gegeben hat: Auch elektronische Regler haben eine Hysterese, unde zwaro aus gutem Grund: Sie bewirkt dass der elektronische Schalter schnell zwischen ganz an und ganz aus schaltet. Hierdurch wird sinnvollerweise die Verlustleistung minimiert. Durch diese Taktung sorgen die Regler für eine im Mittel konstante Spannung, was zur Ladung des Akkus ausreicht und auch die Bordverbraucher nicht überfordert.

Im Gegensatz zu mechanischen Reglern haben elektronische jedoch eine Freilaufdiode parallel zur Erregerwicklung. Sie bewirkt, dass auch nach dem Ausschalten der Strom noch eine kleine Weile weiterfließt. Der Erregerstrom bekommt hierdurch einen dachförmigen Charakter.

Beste Grüße, Uwe

dachförmig ?
vg Michael
 
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