Yamaha DT 50 MX, Spannungsregler: Wie funktioniert der?

[Chaoskreator]

Hallo,

ich habe in mein Moped, Bj. 1986 eine neue Batterie eingebaut. Ich wollte mal messen, wie hoch die Spannung raufgeht, wenn sie nicht durch den Innenwiderstand der Batterie begrenzt wird. Ich meine nämlich, dass die alte Batterie ständig überladen wurde.
Habe dazu die Batterie abgeklemmt und mal mit dem Oszi die Spannung gemessen: Zu meinem Entsetzen gehen die Spannungsspitzen bei Vollgas auf über 25V hoch.

Hier gibts den Schaltplan zum Moped (der Spannungsregler ist Teil Nr. 16):
http://imageshack.us/photo/my-images/85 ... t50mx.png/

So sieht der Spannungsregler aus:
http://www.ebay.de/itm/Yamaha-DT-50-MX- ... 51a80c63ad

Kann das sein, dass der Spannungsregler defekt ist? Ich vermute, dass das Teil einfach nur eine fette Z-Diode ist, die die zu hohe Spannung einfach verbrät. Deshalb wohl auch die Kühlrippen.

In den ganzen Mopedforen sind scheinbar nur absolute elektrotechnische Laien, wohlwollend ausgedrückt....
Kann mir jemand von Euch erklären, wie das funktioniert?

Danke.
Chaoskreator

[Fritzler]

Aus dem Schaltplan werd ich jetz nich ganz schlau wie die das da machen.
Normal ist aber: Gleichrichten und bei Überspannung kurzschließen per Thyristor (deshalb der Kühlkörper =P).
Sieht dann direkt an der Spule so aus:

[Chaoskreator]

Das obere Oszillogramm ist mit Spannungsbegrenzung und das untere ohne?

Ist das dann nichts anderes als eine Crowbar-Schaltung?
http://www.elektronik-kompendium.de/pub ... rowbar.htm

Ich habe echt keinen Bock 30 Öcken für einen gebrauchten Regler auszugeben...
Das lässt sich doch bestimmt nachbauen.

[Fritzler]

Beide mit, nur beim einen reingezoomt.

Sehe aber grade, dass das bei dir ganz anders aufgebaut ist (bei dem kleinen Schaltplan lassen sich die Kabel schlecht verfolgen).
Scheint schon sone Art monströse Z Diode sein zum Begrenzen.

[Chaoskreator]

Eben, das Teil hat nur einen Anschluss und ist mit dem Rahmen (Masse) verschraubt.

Ich werde mal testhalber auf nen Kühlkörper eine Power Z-Diode mit 6,9V aufbauen, mit längeren Kabeln versehen und mir mit auf die Sitzbank legen.
Sowas hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/pub ... powzen.htm

Ich werde berichten.

[Anse]

Mir ist auch schon ein defekter Laderegler/Spannungsregler im Motorrad untergekommen. Das Ersatzteil gab es fast nicht mehr und hätte 70€ gekostet. Mein Eigenbauregler ist einfach ein Linearregler mit OPV und 2N3055. Ist aber noch nicht voll ausgetestet. Bis 2A geht es dauerhaft bei ca 30W Verlustleistung. Die Ladeschlusserkennung zickt auch noch herum. Die Permanentmagnetlichtmaschine macht schon im Leerllauf 70V. Unter Belastung gehts dann auf 25V runter.
Der originale Regler hat einfach beim Erreichen der Ladeschlussspannung die Lima kurzgeschlossen. Wie ich das endgültig löse weiß ich auch noch nicht. Kurzschließen kommt für mich aber nicht in Frage.

[Fritzler]

Meine Idee fürs Quad warm mal:
Gleichrichten und Schaltwandler auf 13,8V.
Nur bei extremen Spannungen (Lima bringt ü100V wird kurzgeschlossen).

[Gary]

ist das ne 6V Anlage ?

Von meiner XT250 hab ich noch so nen Regler mit 10cm gelben Kabel dran. Das hängt direkt am Wechselstrom der zum Licht geht. Zur Batterie sind es ein paar Windungen mehr und eine Diode.

Gruß Gary

[ferdimh]

Kurzschließen kommt für mich aber nicht in Frage.

Kurzschließen ist aber eine sehr gute idee!
Denn durch die hohe Streuinduktivität der Lichtmaschine wird bei Kurschluß oder "direkt auf Batterie schalten" weniger Energie verbraten als wenn man es linear regelt.
Abschalten und "nicht verbinden" wäre noch effizienter, erfordert aber hochspannungefeste Schaltglieder.

[Profipruckel]

Mir ist auch schon ein defekter Laderegler/Spannungsregler im Motorrad untergekommen. Das Ersatzteil gab es fast nicht mehr und hätte 70€ gekostet. Mein Eigenbauregler ist einfach ein Linearregler mit OPV und 2N3055. Ist aber noch nicht voll ausgetestet. Bis 2A geht es dauerhaft bei ca 30W Verlustleistung. Die Ladeschlusserkennung zickt auch noch herum. Die Permanentmagnetlichtmaschine macht schon im Leerllauf 70V. Unter Belastung gehts dann auf 25V runter.
Der originale Regler hat einfach beim Erreichen der Ladeschlussspannung die Lima kurzgeschlossen. Wie ich das endgültig löse weiß ich auch noch nicht. Kurzschließen kommt für mich aber nicht in Frage.

Bevor Du weiter in die falsche Richtung agierst, suche Funktionsbeschreibungen zu den Japan-Lichtmaschinen mit Festmagneterregung. Wenn Du den Originalregler für 70 Euro bekommst, kaufe den - für sowas habe ich schon vor
25 Jahren über 200 DM gezahlt.

Dein 2N3055 wird knapp, bei den mir bekannten Drehstrommaschinen gehen ueber 15A und ohne Last an die 200 Volt zwischen den Phasen. 30 Watt Verlust bei 2A ist Wahnsinn, im Fahrbetrieb mit Licht wirst Du deutlich mehr brauchen, denke mal um 8A.

Fast jede Anleitung warnt davor, ein solches System ohne Batterie zu betreiben - zumindest frueher waren die Dioden nicht leerlauffest. In späteren Prinzipschaltbildern habe ich Drehstrombruecken mit 3 Dioden plus 3 Thyristoren oder sogar mit 6 Thyristoren gesehen, aber niemand verrät Details zu deren Ansteuerung.

Ein Motorradfahrender Dipl-Ing. Energietechnik hat mir das mal auseinandergesetzt, beim Kurzschliessen der AC-Leitungen wird kaum Leistung umgesetzt, weil durch Phasenverschiebungen im Magnetfeld das Gesamtsystem runter geht. Wenn hier jemand Magnetismus wirklich verstanden zu haben glaubt, wäre eine Präzisierung nett - meine Welt ist das nicht so ganz.

[Profipruckel]

Sehe aber grade, dass das bei dir ganz anders aufgebaut ist (bei dem kleinen Schaltplan lassen sich die Kabel schlecht verfolgen).
Scheint schon sone Art monströse Z Diode sein zum Begrenzen.

Auf seinem qualitativ schlechten Scan kann ich die Leitungswege leider nicht verfolgen. Mich interessiert dabei, ob der Regler an der Batterie (DC) liegt oder _vor_ der Gleichrichterdiode greift. Zumindest kann ich erahnen, daß die Generatorspule umgeschaltet wird, wenn Licht an ist.

Wenn der an der Batterie liegt, kann es nur ein Shuntregler sein, den wuerde ich dann kurz über 7 Volt legen.

Sollte er AC-seitig hängen, würde ich eher auf Thyristor tippen.

[Anse]

@ferdimh und Profipruckel:
Danke für die Info. Da werde ich wohl etwas umdenken müssen. Ein Artikel schrieb mal etwas von Ölgekühlten Limas um die beim Kurzschluss entstehende Wärme abzuleiten. Das wäre dem nach ja nicht nötig. Hier gibt es einen Prinzipplan von solch einer Regelungstechnik:Permanentmagnet Lima Was mich etwas verwundert ist das der Spannungsregelr parallel zur Batterie liegt. Wie soll er dann die Spannung regeln? Durch Phasenabschnitt an den Thyristoren?

[Fritzler]

Es ist komischerweise genau andersrum!
Bei Licht aus ist die gesamte Spule angezapft und bei Licht an der Abgriff.

Der Regler hängt am Wackelsaft, also vllt doch Thyristor.
Bei Licht aus hängt der Regler an der geyamten Ladespule, bei Licht an nur an dem Abgriff.
Die Diode die den Akku lädt hängt imemr an der gesamten Spule.

@Anse
Die Thyristoren können ja nur die Spulen kurzschließen, den Rückstrom sperren ja die Dioden dadrüber.
Der Spanungswächter muss sich ja aber trotzdem selber versorgen und an die Batteriespannung messen.

[ferdimh]

Ich vermute, dass der zweite Teil der Wicklung eine Drossel ist. Also wird ohne Licht der Strom einfach stärker begrenzt und fertig.
Wenn man das richtig macht, ist der Strom sogar fast unabhängig von der Drehzahl, weil mehr Drehzahl -> mehr Frequenz und mehr Spannung bedeutet.

[Fritzler]

ich war mal so frei den interessanten Teil ordentlich zu kopieren:

[xanakind]

Interessehalber habe ich eben mal geguckt, wie das bei meinem Japanischen Zweirad gelöst ist.
Scheint genau so zu sein:

[Profipruckel]

Hier gibt es einen Prinzipplan von solch einer Regelungstechnik:Permanentmagnet Lima Was mich etwas verwundert ist das der Spannungsregelr parallel zur Batterie liegt. Wie soll er dann die Spannung regeln? Durch Phasenabschnitt an den Thyristoren?

Das ist etwa die Schaltung, wie ich sie im Kopf hatte. Der Regler liegt nicht parallel zur Batterie, es ist lediglich seine Fühlerleitung, um die Batteriespannung zu messen.

An der Batterie ist oben Plus, die drei oberen Dioden sind mit der Katode nach oben zur Batterie - also wird dort niemals Batteriestrom fließen. Wird die Spannung zu hoch, kann man einen oder mehrere Thyristoren zünden, dann wird eben die zugehörige Phase kurzgeschlossen. Ich denke, Dein "Phasenabschnitt" trifft es gut, wenn genug Spannung, zünden.

@xanakind: Ich sehe gerade Dein Schaltbild, gut! Stelltrafo, Vorwiderstand und Scope, sollte das zügig nachbaubar sein. Das ähnelt irgendwie dem AC-Regler der Honda XL250 eines Bakannten, mit der ich mich vor Jahrzehnten mal herumärgern musste - die Werkstattkasper waren überfordert.

[Fritzler]

hier stand mist

[Gary]

Jaja,

bei meiner XT ist das auch so, ein Regler mit Thyristor der nur in eine Richtung zündet und die Wicklung kurzschliest.
Bei den Limas ist das Magnetfeld der Strom begrenzende Faktor. Die Spannung steigt mit der Drehzahl wenn man sie läßt, drum ist in meiner XT jetzt eine 12V Lampe drin. Bei meiner XT ist unterm Motor jetzt ein 4mm dickes Alublech statt des dünnen Stahlblech. Auf dem Alu ist nur ne parallel Stabilisierung, das führt die Wärme leicht ab.

Gruß Gary

[Chaoskreator]

Ich habe gestern folgende provisorisch aufgebaute Spannungsbegrenzung getestet:

Funktioniert gut. Damit sollte zumindest der Akku nicht mehr überladen werden. Aber diese Brechstangenmethode gefällt mir nicht sonderlich. Ich werde diese Begrenzungsschaltung so ändern, dass sie nur aktiv ist, wenn der Akku schon voll ist. Ansonsten soll alles in den Akku gehen. Zum Glück ist die Zündeinheit offenbar für den Fall geschützt, wenn die Spannung hochgeht. Zumindest funktioniert noch alles. Eine kaputte Batterie kann ja schließlich auch hochohmig werden.

Der originale Regler ist wohl doch in Ordnung. Er ist in der Tat ein Thyristor, der bei grob ca. 7V durchschaltet. Ich hatte ihn gestern fälschlicherweise als defekt abgestempelt. Zu meiner Verwunderung arbeitet der nicht bipolar sondern er ist nur aktiv, wenn an Masse Plus anliegt. Wenn an Masse Minus anliegt ist wohl das Akku kochen die Spannungsbegrenzung. So ein Unfug

[Jannyboy]

Guck mal hier rein.
http://www.scooter-elektrik.de/phpkit/S ... egung.html
Oder besser hier...
http://www.motelek.net/schema/

Es gibt auch Varianten wo die Ladespule eine Mittel Anzapfung hat.
Die Beleuchtung (mit Vorwiderstand) ist am Ende angeschlossen,
Der Laderegler mir der Batterie an der Mittelanzapfung.

Da hat den Vorteil das man nicht die gesamte Leistung kurzschließen muss.