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Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 24.08.2012 21:14
von brichun
Hi Zusammen,
habe heute ein portables Oszi an die Batterie geklemmt. Dabei habe ich Spannungspitzen festgestellt, die beim beschleunigen und ausrollen häufiger auftauchen.
Die Spannungsspitzen sind 1-2 Volt hoch. Die Spitzen sind in positiver als auch negativer Y Achse vorhanden.
Mich würde interessieren woher die Spitzen stammen.
Hat einer eine Idee?
Ah kann mir noch einer den Ladeablauf zw. Lichtmaschine -> Drehzahl -> Regler -> Batterie erklären?
Vielen Dank
Grüße
Brichun
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 25.08.2012 11:37
von ~Idefix~
Ich fang mal simpel an. Wenn es genauer sein soll, frag nochmal nach. (Alle Zahlen aus dem Kopf ohne Gewähr)
Motor dreht die LiMa. Die erzeugt eine drehzahlabhängige Spannung. Drei Phasen, Wechselspannung. Mehr Drehzahl => Mehr Spannung. (bis 80V)
Das geht in den Regler. Der macht daraus einerseits eine Gleichspannung und begrenzt diese Zeitgleich. (Knapp 15V).
Liefert die Lima mehr Spannung als die Batterie, dann fließt Strom in die Batterie (entsprechend der Spannungsdifferenz Regler<>Batterie)
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 25.08.2012 11:43
von ~Idefix~
Achja, die Spannungspitzen.
Kein Grund zur Sorge. Auch wenn ich deine Schilderung nicht genau vertanden habe.
Du misst die Spannung der Batterie. Die wirkt als Speicher und gleicht Schwankungen aus. Wir gehen von folgendem Zustand aus: Die Batterie hat genau die Spannung der LiMa, Du misst eine Ruhespannung und es fließt kein Strom in oder aus der Batterie.
Jetzt erhöhst Du die Drehzahl. Spannung am Regler steigt, Strom fließt in die Batterie und die reagiert sofort mit eine Spannungserhöhung.
Oder Du schaltest einen elektrischen Verbraucher ein. Es wird mehr Strom benötigt, der kurzzeitig erstmal zum Teil aus der Batterie kommt. Die Batteriespannung fällt kurzzeitig etwas. Letztlich kommt der Strom natürlich von LiMa/Regler, weshalb es auch nur kurze Spitzen sind.
Alles im Grünen Bereich!
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 26.08.2012 21:59
von armin
Die Spitzen stammen von allem was am Mopped mit Induktivitäten (=Spulen) zu tun hat. Also wie oben schon geschrieben vom Generator und von der Zündung/den Zündspulen. Mach Dir darum keine Sorgen.
Wenn Du mal lachen willst, dann klemm das Oszi mal an ein altes Auto, am besten an einen VW-Käfer. Dort wirst Du ein paar mehr Spitzen finden...
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 27.08.2012 11:04
von Ati
~Idefix~ hat geschrieben:Ich fang mal simpel an. Wenn es genauer sein soll, frag nochmal nach. (Alle Zahlen aus dem Kopf ohne Gewähr)
Motor dreht die LiMa. Die erzeugt eine drehzahlabhängige Spannung. Drei Phasen, Wechselspannung. Mehr Drehzahl => Mehr Spannung. (bis 80V)
Das geht in den Regler. Der macht daraus einerseits eine Gleichspannung und begrenzt diese Zeitgleich. (Knapp 15V).
Liefert die Lima mehr Spannung als die Batterie, dann fließt Strom in die Batterie (entsprechend der Spannungsdifferenz Regler<>Batterie)
na ja nicht ganz

Bis zu 80 Volt treten an der Lima nur im Leerlauf auf. Im normalen Betrieb ist das lastbedingt deutlich weniger. Überleg mal, wie viel Kühlkörper der Regler sonst brauchen würde, um beispielweise bei rund 21 Ampere entnommenem Strom (300 Watt Leistung bei 14 Volt) nicht zu verdampfen. Der Regler schließt nämlich zu hohe Spannungen einfach kurz und der fließende Strom wird in Wärme umgesetzt.

Das ist leider DAS Manko bei Motorradlichtmaschinen.
1-2 Volt Spannungspitzen sind unbedenklich. Man könnte sie noch minimieren. Allerdings steht der Aufwand in keinem Verhältnis zur Existenz der Schwankung (Batterie mit extrem niedrigem Innenwiderstand, minimierte Kontaktwiderstände an den Anschlüssen der Batterie und Verringerung des Leitungswiderstandes der Zuleitung zur Batterie). Damit kommt die Kapazität der Batterie besser zur Wirkung (Kondensatorprinzip - Glättung) und mögliche Schwingkreise und damit Resonanzen bei Störungen werden unterdrückt.
Aber wie gesagt, der Aufwand.....

Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 27.08.2012 11:30
von Dragol
Ati hat geschrieben:...
na ja nicht ganz

Bis zu 80 Volt treten an der Lima nur im Leerlauf auf. Im normalen Betrieb ist das lastbedingt deutlich weniger. Überleg mal, wie viel Kühlkörper der Regler sonst brauchen würde, um beispielweise bei rund 21 Ampere entnommenem Strom (300 Watt Leistung bei 14 Volt) nicht zu verdampfen. Der Regler schließt nämlich zu hohe Spannungen einfach kurz und der fließende Strom wird in Wärme umgesetzt. ...
Hallo Ati,
korrigiere mich ruhig falls ich irre, aber ...
Der Großteil der überschüssigen Leistung wird durch das Prinzip der Kurzschlussregelung hauptsächlich direkt in den Wicklungen der Lima umgesetzt.
Am Regler tritt "nur" die Verlustleistung der gerade leitenden Dioden/Thyristoren auf.
Gruß: Dragol
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 27.08.2012 11:48
von Ati
Das ist korrekt - mein Denkfehler.
Trotzdem wird er Regler bei viel Kurzschluss mehr warm, als bei weniger Regeleinsatz. Mit anderen Worten, wird viel Strom entnommen, hat der Regler weniger zu tun und brät nicht so sehr.

Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 27.08.2012 12:07
von ~Idefix~
Alle Zahlen stammen aus stillgelegten Gehirnarealen...
Mir kam es nur aufs grobe Prinzip an.
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 27.08.2012 12:21
von Ati
so viel Platz hast Du da drin ?

Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 27.08.2012 12:31
von ~Idefix~
Wenn Du wüsstest, was ich schon alles vergessen habe

Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 02.09.2012 21:32
von armin
Wie, der Regler knüppelt die zu hohe Spannung durch kurzschließen runter, also als Parallelregler? Ist das euer Ernst? Ich geb zu, ich habe mich noch nicht mit der Lima am Mopped beschäftigt. Beim Auto ist es so, dass der Regler die Lima ein- und ausschaltet. Also: Spannung unter dem Grenzwert (beim Auto glaube ich so um die 14V), die Erregerspannung der Lima wird eingeschaltet, sie liefert Strom. Steigt die Spannung über den Grenzwert, wird die Erregerspannung ausgeschaltet, die Lima liefert keinen Strom mehr. Die Lima liefert also nur dann Strom, wenn er gebraucht wird.
Ich das am Mopped so anders? Wie gesagt, ich habe mich damit noch nicht beschäftigt.
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 03.09.2012 19:09
von Ati
ja, das ist so anders.
Mir gefällt es auch nicht, aber der kontruktive Aufbau der Lima im Motorrad ist enorm platzsparend. Die darf nicht groß sein, weil damit der Motor evtl. nicht mehr genügend Platz für wichtigere Dinge hat.

Also schön flach wenn möglich. Und da hat eine Erregerwicklung, noch dazu im Ölbad zwecks Kühlung, mit ihren Schleifkontakten wenig Chancen. Motorradlichtmaschinen sind wohl ein technischer Spagat zwischen abgegebener Leistung und nichtverbrauchter Leistung.
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 03.09.2012 20:35
von armin
Nun ja, das erklärt zumindest, warum die Regler öfter mal abrauchen. Sehr merkwürdig...

Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 05.09.2012 7:54
von In Flames
Mir ging kürzlich auch der Spannungsregler hopps, und der hat dabei Motorsteuergerät und Batterie mitgerissen.
Ist das wirklich ein Thema das häufiger mal auftritt? Hab davon noch nie gelesen, und ich verfolg das Forum jetzt doch schon einige Zeit.
Re: Elektrik -> Spannungsspitzen im System
Verfasst: 05.09.2012 10:27
von Dragol
In Flames hat geschrieben:... Ist das wirklich ein Thema das häufiger mal auftritt? ...
Ja, auffällig oft wird hier im Forum von Schäden am Laderegler bei den Knubbels bis incl. Baujahr 2001 berichtet.
Dabei gibt es zwei Szenarien:
1) Das System läd gar nicht mehr, was meist der kleinere Schaden ist.
Als Folge geht oft die Batterie durch Tiefenentladung mit kaptt und das Fahrzeug bleibt irgendwann ohne Zündfunken liegen.
2) Das System lässt zu hohe Spannung ins Bordnetz, häufig mit teuren Folgeschäden.
Die Batterie wird durch Überladung zerstört (sie fängt an zu gasen und ergibt den Geruch nach faulen Eiern).
Je nach den Umständen werden auch noch Glühlampen, Tacho, Drehzahlmesser und/oder das Zündsteuergerät durch die Überspannung zerstört.
Gruß: Dragol