Wer erregt wen?

[Reimund]

Zum Verständnis der elektrischen Komponenten hätte ich ein Frage zum Ablauf:

Ich weiss, was der Generator macht, dann auch der Regler, die Batterie, der Anlasser usw. und dass die Diodenplatte die Wechselspannung der Generatorphasen gleichrichtet. Mit dem Gleichstrom dann die Batterriegeladen wird, und der Regler das regelt. Dann gibt es noch Erregerdioden, die den Erregerstrom für den Rotor gleichrichten etc.

Soweit habe ich das verstanden. Trotzdem fehlt mir - selbst nach Studium der diversen Dokumente in der DB - der Zusammenhang im Ablauf zwischen 'Einschalten Zündung - Diodenplatte - Regler - Batterie - Zündspule - Lima - Motor läuft'.

Ist wahrscheinlich auch recht komplex so ein Ablaufplan, der gleichzeitig die Abhängigkeiten der elektrischen Komponenten skizziert (also was passiert nachdem der Zündschlüssel gedreht wurde).

Ich habe mal nach 'Motor starten' etc. gegoogelt, aber da bekommt man dann solche Beschreibungen wie ' zunächst muss man sich anschnallen, dann den Schlüssel ... .'


Gruß
Reimund

 

[Jogi]

Moin Moin,

ich würde anders ansetzen, dann wird es ggf. auch verständlicher. Der Motor braucht um zu laufen erstmal "nur" das passende Luft/Benzingemisch und einen gezielten Zündfunken. Um den Motor quasi anzuschieben, dazu dient der Anlasser oder der Kickstarter. Der Zündfunken wird von der zugehörigen Zündbox geliefert, welche "nur" eine Information über den richtigen Zündzeitpunkt (z. B. Kontakt über Nockenwelle oder Kurbelwellenposition) und eine Spannungsquelle braucht.

Du könntest also theoretisch die Zündanlage rein über Batterie betreiben ohne Strom generieren zu müssen. Somit hat die ganze Stromversorgung durch die Lichtmaschine funktional nix mit der Zündung zu tun (im einfachsten Fall).

Die Lichtmaschine dient nun dazu, die Batterie (die ja u. a. für die Erzeugung des Zündfunkens benötigt wird) im Fahrbetrieb wieder aufzuladen.

Durchgesetzt hat sich nun im Fahrzeugbau eine Drehstromlichtmaschine die eine Wechselspannung liefert. Dies erfolgt z. B. durch den LimaRotor der in einem gewickelten Statorpaket berührungsfrei läuft und eine Wechselspannung induziert. Diese Wechselspannung muss nun gleichgerichtet werden, hierzu dient die Diodenplatte die die sinusförmige Wechselspannung durch zerlegen in nahezu gleichförmige Wellenanteile gleichrichtet wodurch nahezu eine Gleichspannung mit einer geringen Welligkeit entsteht.

Die durch die Lima erzeugte Wechselspannung ist natürlich abhängig von der Drehzahl des Motors, deshalb schwankt auch die abgegebene Spannung. Damit die nun (gleichgerichtete) Gleichspannung immer einen für die im Fahrzeug benötigte nominelle Bordspannung (12 V) verwendbar ist, muss ein Spannungsfenster definiert werden das als Bordspannung dient. Hierzu dient der Regler. Er begrenzt die erzeugte Gleichspannung nach oben hin, üblich sind hier Bereiche zwischen 13,8 V und 15 V. Somit stehen hinter dem Regler die passende Bordspannung zur Verfügung um die Batterie wieder zu laden bzw. um den Zündfunken zu erzeugen.

Die bei BMW verwendete Ladekontrollleuchte ist nicht überall verbaut. Die dient irgendwie (frag mich nicht, hab es nicht verstanden und daher rausgeschmissen da andere Lima verbaut) zur Vorerregung.

Um zu versuchen ein Ablaufbild für dich geistig zu zeichnen:

Zündschlüssel rum bringt Anlasser zum Laufen, gespeist aus Batterie. Spannung (Batterie liegt an Zündspulen an, es kann also ein Zündfunke erzeugt werden).

Durch das drehen des Motors liefert z. B. ein Nockenwellensensor (oder was auch immer als Information für den richtigen Zündzeitpunkt verwendet wird) einen Impuls an das Zündsteuergerät welches über die Zündspule einen Zündfunken erzeugt. Jetzt fehlt nur noch das passende Benzin/Luftgemisch welches durch die Ventile angesaugt und durch Vergaser/Tank und den freundlichen Onkel von der Tankstelle bereitgestellt wurde, und die Kiste läuft.

Gruß

Jogi

 

[Reimund]

Danke Jogi,
das machst schon mal klarer.

Gruß
Reimund

 

[JIMCAT]

Als ich den Titel der Threads las dachte ich schon es geht um Zwischenmenschliches.

Aber Jogi hat das nun sehr gut zum Thema Fauna unserer Kühe beschrieben.

 

[Tommy:-)]

...

Die bei BMW verwendete Ladekontrollleuchte ist nicht überall verbaut. Die dient irgendwie (frag mich nicht, hab es nicht verstanden und daher rausgeschmissen da andere Lima verbaut) zur Vorerregung.

...

Nach dem Einschalten der Q fließt ein Strom von der Batterie durch die Wicklung des Rotors nach Masse.

Bei den paar Öhmchen des Rotors ist das ein gewaltiger Strom, der fette Kabel benötigt und natürlich dem Anlasser entzogen ist.

Die LKL ist dem Rotor in Reihe als Vorwiderstand zugeschaltet, der Gesamtwiderstand der beiden limitiert den Erregerstrom auf ein für die Funktion der LiMa nötiges und für den Rest des Systems brauchbares Maß.

 

[Karl]

Hi,
oder wie es GANZ früher ein Kollege erklärt hat:
Du schoidst de Zündung ei,
tritts an Kickstarter gscheid obi,
der Funkn schleicht se duach des Kabe,
gibt dem Koim a Dedschn,
und scho laaft de Weagl.

Gutes Gelingen!
Karl

 

[Q-Michael]

Nach dem Einschalten der Q fließt ein Strom von der Batterie durch die Wicklung des Rotors nach Masse.

Bei den paar Öhmchen des Rotors ist das ein gewaltiger Strom, der fette Kabel benötigt und natürlich dem Anlasser entzogen ist.

Die LKL ist dem Rotor in Reihe als Vorwiderstand zugeschaltet, der Gesamtwiderstand der beiden limitiert den Erregerstrom auf ein für die Funktion der LiMa nötiges und für den Rest des Systems brauchbares Maß.

... und die LKL leuchtet wenn alles steht, und wenn bei drehendem Triebwerk die Spannung an der Lima kleiner ist als die Batteriespannung. Z.b. bei niedriger Drehzahl.

 

[mk66]

Die bei BMW verwendete Ladekontrollleuchte ist nicht überall verbaut. Die dient irgendwie (frag mich nicht, hab es nicht verstanden und daher rausgeschmissen da andere Lima verbaut) zur Vorerregung.

Die LKL ist dem Rotor in Reihe als Vorwiderstand zugeschaltet, der Gesamtwiderstand der beiden limitiert den Erregerstrom auf ein für die Funktion der LiMa nötiges und für den Rest des Systems brauchbares Maß.

Die BMW Lichtmaschine (was für ein archaischer Begriff ) braucht den Strom der durch die LKL von der Batterie durch die Wicklung des Rotors fließt, damit der Rotor ein Magnetfeld aufbaut, das dann durch Induktion in den Statorwicklungen den Strom erzeugt. Lichtmaschinen mit Permanentmagneten am Rotor brauchen das nicht, weil hier durch die Permanentmagnete immer ein Magnetfeld vorhanden ist (das sind glaub ich selbsterregende Lichtmaschinen). Bei der BMW Lima ist der Rotor aber quasi ein Elektromagnet, der nur ein Magnetfeld aufbaut, wenn Strom durch die Wicklungen fließt. Die Lichtmaschine würde beim laufenden Motors ohne das Magnetfeld keinen Ladestrom liefern (der ominöse "Restmagnetismus" gelaufener Rotoren mal außen vor gelassen). Daher braucht die Lima ganz am Anfang die "Fremderregung" über den Strom der von der Batterie über die LKL durch den Rotor Fließt. Sobald die Lima dann nach ein paar Umdrehungen selbst Ladestrom produziert, fließt der von der Lima produzierte Strom durch den Rotor und das System füttert sich quasi selbst. Die Ladekontrollleuchte geht dann aus, weil kein Strom mehr von der Batterie zum Rotor fließt. Damit die Ladespannung nicht zu hoch wird gibt es den Regler, der bei Überschreiten der Soll-Ladepannung den Stromfluss durch den Rotor unterbricht. Dadurch wird quasi der Elektromagnet abgeschaltet und die Ladespannung fällt solange bis der Regler den Rotor wieder mit Strom versorgt und quasi den Elektromagneten wieder einschaltet.

Die Elektro-Koniferen mögen mir verzeihen, wenn das Geschriebene von der Wortwahl und der Beschreibung etwas Laienhaft ist.

Aber ich bin ganz stolz, dass ich als dummer Betriebswirt die Funktionsweise der BMW Lichtmaschine verstanden habe. Für mich war das bis dahin immer ein komplexes unverständliches Teil, das man am Besten gegen was Moderneres austauscht. Beim Lima Workshop vor einem Jahr beim Michael ist der Groschen gefallen. Seitdem finde ich die Konstruktion simpel, gut reparier- und wartbar. Vielen Dank an dieser Stelle nochmal an MM-Michael als Organisator, an den Hans der das prima erklärt hat, den Tommy und den Rainer für die tiefgehenden Zusatzdiskussionen. Das war wirklich Klasse !!

Grüße
Marcus

 

[h2ovolli]

Ich weiß, das das Gelumpe so funktioniert, aber nicht warum! Da muss eine Kontrolllampe dafür sorgen, das der Strom weniger wird, das is schon starker Tobak! Aber is ja klar, sonst würds halt nicht funktionieren. Hut ab für die Inschineurleistunk!

 

[Reimund]

Mittlerweile mag ich die Ladekontrollleuchte, von der ich früher immer glaubte, sie zeigt an, dass die Zündung eingeschaltet ist.
Viel mehr aber zeigt sie an, dass die Lichtmaschine funktioniert, wenn sie selbst kein Licht abgibt.

Ich habe mich gefragt, wie es zu diesem Spannungsabfall an der Birne bei funktionierender/laufender Lichtmaschine kommt. Und das ist erstaunlich einfach gelöst. Auf der einen Seite ist die LKL mit '+' von der Batterie und auf der anderen Seite mit Klemme 'D+' an Regler/Diodenplatte verbunden. Läuft die Lichtmaschine korrekt, liefert sie Strom und die LKL bekommt '+' von beiden Seiten - keine Spannung, kein Licht. Läuft die Lichtmaschine nicht, oder ist defekt, ist Spannung an dem Birnchen vorhanden und sie scheint. Aber selbst im erloschenen Zustand ist sie tätig und erregt den Rotor.

Kaum zu glauben, dieser Draht mit Glas im T10 Sockel und energiesparfreundlichen 3W. Und all' die Jahre habe ich geglaubt, die Zündung wäre eingeschaltet ;-)


Gruß
Reimund

 

[Tommy:-)]

...
Daher braucht die Lima ganz am Anfang die "Fremderregung" über den Strom der von der Batterie über die LKL durch den Rotor Fließt. Sobald die Lima dann nach ein paar Umdrehungen selbst Ladestrom produziert, fließt der von der Lima produzierte Strom durch den Rotor und das System füttert sich quasi selbst. Die Ladekontrollleuchte geht dann aus, weil kein Strom mehr von der Batterie zum Rotor fließt. Damit die Ladespannung nicht zu hoch wird gibt es den Regler, der bei Überschreiten der Soll-Ladepannung den Stromfluss durch den Rotor unterbricht.
...

Hier ist der Präzision halber noch eine kleine Korrektur angezeigt.

Der Strom von der Batterie über die LKL passiert auf seinem Weg zum Rotor zunächst noch den Regler, und auf der Strecke LKL-Regler passiert er auch noch einen Stützpunkt an der Diodenplatte.

An diesem Stützpunkt liefert die LiMa mit steigender Drehzahl steigende Spannung und somit steigenden Strom.

Dieser steigende Strom addiert sich zu dem Strom aus der Batterie, steigert die Erregung pfeif, somit kann die LiMa schneller mehr Strom liefern als käme der Erregerstrom nur aus der Batterie.

Die steigende Spannung an diesem Stützpunkt reduziert die über der LKL liegende Spannungsdifferenz zur Batteriespannung, dies stellt sich als das allmähliche Erlöschen der LKL bei steigender Drehzahl dar, bei gleicher Spannung auf beiden Seiten der LKL kann kein Strom mehr durch sie fließen und sie bleibt dunkel.

Wer anstelle des Birnchens der LKL dort eine LED einsetzt, wird bei Nachtfahrten feststellen, daß auch bei hohen Drehzahlen immer noch ein Strömchen über sie Richtung Rotor fließt, LEDs sind viel empfindlicher als eine glühende Drahtwendel.

Obwohl es diesen Strom theoretisch nicht geben dürfte, da die LiMa nominell eine höher Spannung anbietet als die Batterie, nur so funktioniert ja die Ladung der Batterie, zeigt eine LED ihn untrüglich an.

Wer eine Erklärung dafür sucht, darf sich jetzt gerne mit so tückischen Sachen wie den Widerständen von Kabeln unterschiedlichster Länge, Querschnitts und altersbedingten Zuständen abquälen.

Von den geliebten Übergangswiderständen an Steck-, Klemm-, Schraub-, und sonstigen Verbindungen will ich garnicht erst anfangen.

 

[Jenzi]

Ich weiß, das das Gelumpe so funktioniert, aber nicht warum! Da muss eine Kontrolllampe dafür sorgen, das der Strom weniger wird, das is schon starker Tobak! Aber is ja klar, sonst würds halt nicht funktionieren. Hut ab für die Inschineurleistunk!

Tja, so streng ist das Ohmsche`Gesetz

Habt ihr Jungs aber super beschrieben, klasse!

LG
Jürgen

 

[MM]

Da muss ich auch noch eine Anmerkung loswerden.
Das Funktionsprinzip und die Überwachung per LKL ist tatsächlich eine geniale Lösung.
Aber Vorsicht!
Wenn die LKL während des Betriebs leuchtet, ist das ein sicheres Zeichen, dass im Ladekreis etwas nicht in Ordnung ist.
Der Umkehrschluss "LKL während Betrieb aus - alles ok" gilt aber nicht!
In folgenden beispielhaften Situationen gibt es keine Ladung, obwohl die LKL aus ist:
- LKL durchgebrannt
- LKL-Fassung defekt
- Wicklungsbruch im Rotor
- Kabelbruch im Vorerregerkreis.

Daher immer bei "Zündung ein" vor dem Motorstart beachten, ob die LKL funktioniert...