G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Der chaotische Hauptfaden

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Toni
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G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Moin,

ich bin auf der Suche nach einem passenden elektronischen Laderegler für eine 6V Moped Anlage. Verbaut ist derzeit eine 6V Lima mit 60W Leistung und mechanischem Regler.

ferdimh hatte im Dieselorgelfaden eine schön einfache Schaltung gepostet (danke dafür), die noch um eine Strombegrenzung erweitert werden soll. Das ist wichtig, weil die Lima nicht eigensicher ist, und im Überlastfall verbrennen würde.

Die Schaltung habe ich dazu erweitert:
Bild->zoom
Denkt ihr, das hat eine Chance zu funktionieren? Den C über'm Shunt hatte ich vorgesehen, um Störspitzen zu schlucken. Macht das Sinn? Folienkondensator 1uF???

Weiterhin soll die Lima auch bei völlig leerer oder abgeklemmter Batterie losrennen können (also mit B+ = 0V). Ich denke, das wird mit der gezeigten Schaltung nicht funktionieren, weil der BUZ11 ohne B+ nicht durchgesteuert werden kann.
=> einfach einen Widerling (470 Ohm???) am BUZ11 zwischen D und S klemmen, um eine Minimalerregung zu haben?

Gruß
Toni
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ESDKittel
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ESDKittel »

Toni hat geschrieben:Das ist wichtig, weil die Lima nicht eigensicher ist, und im Überlastfall verbrennen würde.
->Schmelzsicherung oder einen Generator-/Motorschutzschalter einbauen
Robby_DG0ROB
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Toni hat geschrieben:Verbaut ist derzeit eine 6V Lima mit 60W Leistung und mechanischem Regler.
Klingt nach einer alten MZ, die noch GS-Generatoren hatten. Da gab es noch einen "Kunstgriff", um bei leerer/fehlender Batterie DF&D+ direkt auf die Zündspule schalten zu können, um den Motor durch anschieben über den erregten Generator starten zu können. War eine separate Stellung am Schlüsselschalter.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Das ist für eine BMW R51/3.

Schmelzsicherung ist mir zu unelegant. Außerdem kann es sein, dass der Strom übers Limit steigt, wenn mit Licht der halbvolle Bleiakku geladen wird...

Die Zündung ist völlig separat (Magnetzünder): rennt auch ohne Bordspannung
sysconsol
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von sysconsol »

Eine PKW-Lichtmaschine legt bei ausreichender Drehzahl auch ohne Erregerstrom los.
Da reicht die Restmagnetisierung.
Geht am Zweirad eventuell auch.

Frag mich aber nicht, wie stabil das Bordnetz dann ist.
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Bastelbruder
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Bastelbruder »

Störspitzen von 1 µF x 70 mOhm = 70ns dürften nicht störend in Erscheinung treten.
Aber 100 Ohm in Reihe zur Basisleitung könnten die Lebenserwartung des Transistors deutlich verlängern.
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

ich würde diesen Stromregler seeeehr langsam machen. Also einen Tiefpass 1k/10µ vor die Basis deines PNP-Transistors (Ich hätte da was germanisches genommen, braucht weniger Spannung).
Die Lichtmaschine brennt nicht so schnell ab.
Im Übrigen bin ich der Meinung, dass die sich mal nicht so ins Hemd machen sollen, der mechanische Regler hat auch keinen Überlastschutz.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Elkos möchte ich nicht verwenden, das soll möglichst nochmal >60 Jahre halten. Daher lieber FoKo 1uF

Leider ist die Lima nicht ganz so robust, zumindest habe ich schon Bilder von verbrannten Rotoren gesehen. Und dann wird's teuer...

Der verbaute mechanische Regler hat eine Überstromabschaltung. Habe leider kein Bild greifbar, aber auf dem Feuer-Frei-Relais sind 2 Wicklungen: eine feindrähtige Spannungswicklung (schließt Relais, wenn D+ Spannung hat), und eine dickdrähtige entgegengesetzte Wicklung mit wenigen Windungen, die der Spannungswicklung bei zuviel Strom entgegenwirkt.

Könntet ihr euch damit anfreunden?:
Bild->zoom
Dann würde ich mal Teile suchen, und einen Versuchsaufbau machen.
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Joschie
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Joschie »

@Fredimh
Halt, hier muss ich korrigieren, der mechansiche Regler hat eine Leistungsbegrenzung.
Hier ist eine Stromspule mit auf den Anker gewickelt die bei Überlast die Feldwicklung zuerst übern Wiederstand und dann komplett ausschaltet.

Was meinst du wieso an den meisten 75Watt Limas (Bosch REE 75/12/irgendwass) die überholt wurden im Traktorenbereich die Anker bei ständiger Lichtfahrerei (weiß auch nicht wieso manche so was machen) irre schnell die Grätsche machen? Richtig der elektronische Regler hat keine Leistungsbegrenzung. Ich habs mal ausprobiert, du kannst aus der kleinen 75Watt Lima problemlos 250Watt ziehen, das ist die über 3-fache Leistung. Macht die kurzzeitig mit, wird aber der Anker exorbitant heiß und die Isolation verbrennt.

@Toni
Nebenbei erwähnt, ich hab ja ein ähnliches Problem das der Lima-Regler den es heute noch neu (sogar sehr günstig) vom Erfinder der elektrischen Dunkelheit für die Gleichstromlima vom MF zu kaufen gibt die Batterien schneller auskocht als du Wasser nachkippen kannst.
Daher hab ich mich etwas auf die Suche im Netz gemacht und folgenden Regler gefunden:

http://ludens.cl/Electron/dynareg/dynareg.htm

Evtl. kann man die Schaltung ja auch umstricken auf 6Volt.

Grüße
Josef
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Dann wirf einen 10µF Kerko gegen das Problem. Oder 1µ, wenn dir das lieber ist.
Habe leider kein Bild greifbar, aber auf dem Feuer-Frei-Relais sind 2 Wicklungen: eine feindrähtige Spannungswicklung (schließt Relais, wenn D+ Spannung hat), und eine dickdrähtige entgegengesetzte Wicklung mit wenigen Windungen, die der Spannungswicklung bei zuviel Strom entgegenwirkt.
Bist du dir bezüglich des Wickelsinns sicher?
denn auf dem Rückstromschalter sind IMMER zwei Wicklungen: eine Spannungswicklung, die anzieht, wenn der Generator loslegt, und eine Stromwicklung, die beim STEHENBLEIBEN der Spannungswicklung entgegenwirkt, und so das Relais wieder abwirft (sonst würde die LiMa mit weiter anliegenden 12V als Motor weiterlaufen). Für eine wirksame Strombegrenzung bräuchte man eine Extrawicklung auf dem Regelklackervibrierdingens (Wie Joschie beschrieben hat). Die Regler für 75/90W-LiMas, die ich in den Fingern hatte (ganze 2...) hatten das nicht. Die LiMa, die ich mit elektronischem Regler betreibe, ist ein 30A-Exemplar, das nur für Licht gebraucht wird. Da ist das Problem nicht existent.

Joschie: Der Verhau ist ja mal Overkill. Und vermutlich an 6V nicht zuverlässig betreibbar (das gilt mit dem beschriebenen FET aber auch für meine Schaltung, da müsste dann ein logiktaugliches Dingens rein).
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

ich glaube, du hast Recht :oops:

Die Wicklung mit dickem Draht wird gebraucht, um das Relais bei stehendem Motor wieder abzuwerfen (ist ja quasi eine Selbsthalteschaltung). Dann fließt ein Rückwärtsstrom von der Batterie in den Rotor, und das Magnetfeld der dicken Spule wirkt damit der Spannungsspule entgegen.
Sowas braucht's, wenn keine Dioden greifbar sind...

Wie-auch-immer: verbrannte Rotoren sind im Fehlerfall ein Thema, und der Regler sollte daher eine Strombegrenzung haben.
Gary
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Gary »

Bei den abgerauchten Limas - war da wirklich Überlast Schuld ?

Ich bezweifle das, außer es wurde Weihnachtsbeleuchtung und Griffheizung mit angeklemmt.

Wie viel Watt hat die Beleuchtung ? Wie dick ist die Batterie ?

Ist ein 12V Umbau tabu ? Warum ?
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Ich kann mir das schon vorstellen, dass die Karren nicht für Gelegenheitsbetrieb gedacht waren, und der hochgezüchtete Gelklotz plötzlich 40A sehen will (was mit dem alten Nassbatterie nicht passiert wäre).
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Stitch
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Stitch »

apropos lichtmaschine haben wir hier jemanden der ahnung vom trabbi hat ?

da ja meine original 12v lima (dc) abgeraucht ist beim abholversuch (gescheitert am ortsausgang) wollt ich wissen ob man da ne generische golf lima oder dergleichen einbauen kann

trabbi foren schrecken mich ab , was ich da so lese ohje unfreundlich unspezifisch und hohle sprüche anstatt beispiele wie lima xyz würde passen
Tobi
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Tobi »

Es gibt durchaus auch mechanische Limaregler mit Überstromkontakt. MZ hat diese in den ETZ Typen verbaut. Zwar waren das dann schon Drehstromlimas mit 180W aber das ändert ja nichts am Regelprinzip ;)
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Sascha
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Sascha »

Ich kenn den Trabbi nicht von innen, aber wenn dann wirst du dir nen Halter selber bauen müssen. Wie siehts platzmäßig aus? Die Bilder die ich so gesehen habe gehen ja so Richtung größerer Anlassermotor. Drehstromlimas sind ja gerne eher kürzer, aber dicker.
Robby_DG0ROB
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

12V-GS-Generatoren (220 W) gab es beim Trabant nur sehr kurze Zeit. Mit der Umstellung auf 12 V (1982? 1984?) kamen auch die Drehstromgeneratoren mit Transistorregler. Mechanische Regler gab es nur bei der MZ und bei den frühen Wartburg-DS-Lichtmaschinen.
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Stitch
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Stitch »

o.t. ich wollt nicht den thread kapern aber nen neuen aufmachen wäre doof

also platz ist da schon , weil die dc limas doppelt so lang sind wie normale limas

wenn der trabbi iwanmal wieder in in meiner nähe ist werd ich mal rumexperimentieren und schauen ob was passt
Robby_DG0ROB
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

In deinem Fall ist eine Gleichstromlichtmaschine verbaut. Die DS-LMs sind "gedrungener" und hatten das typische "sternförmige" Blech-Lüfterrad.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Ich habe mir erstmal einen Teststand gefriemelt
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Mechanischer Regler wurde abgeklemmt, und die Feldwicklung mit dem Labornetzteil besaftet (7V / 3A). Ergebnis bei 1500rpm: Dreck! da kommen nur 1,2V raus, ca. 1A Kurzschlussstrom.
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Aber warum? Stator scheint OK: Magnetfeld messbar, 4-polig:
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Rotor hat gleichmäßige Widerstandswerte am Kollektor: +/- 0,4 Ohm bei 90° Abgriff. Am 90° Abgriff ist die mickrige Spannung am höchsten. Könnte sein dass der Rotor nicht zur Lima passt, aber zumindest braucht der auch Abgriffe der Bürsten 90° versetzt. Sieht auch nicht verbrannt aus.
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Wenn ich 10A über den Kollektor reinprügele (90°), ist ein deutliches Magnetfeld in diesem 90° Segment wahrnehmbar. 2 NS/SN-Übergänge sind sichtbar.
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Warum wirft der Rotor keine Spannung raus? Habt ihr noch eine Idee?

Hier noch ein paar Bilder vom Regler:
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Wenn ich das mit Bildern im Netz vergleiche, sieht mein Rotor anders aus -> falscher Rotor :cry:
Ich muss erstmal den richtigen Rotor besorgen, dann geht's weiter.
sysconsol
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von sysconsol »

Blöde Frage meinerseits: Wieso sind die Kohlebürsten um 90° versetzt und nicht um 180° ?
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Wenn das Feld vierpolig ist (also NSNS bei einer Umdrehung), entsteht am Kollektor bei einer Umdrehung "+-+-" , also liegen zwischen + und - 90°. Bei höherpoligen Motoren, z.B. für Straßenbahnen, stehen die Bürsten dann noch enger. Man muss eigentlich so viele Bürsten verwenden, wie das Magnetfeld Pole hat, kann aber auch im Kollektor kreuzweise durchbrücken.
Der Vorteil einer höheren Polzahl ist, dass das Magnetfeld an mehr Stellen angreift und sich schneller verändert -> mehr Kraft und mehr Spannung. Der Preis ist mehr Aufwand bei der Fertigung des Kollektors.
Bei den Kleinlichtmaschinen, die oft in der Lüfternabe versenkt werden, ist das üblich, weil es ermöglicht, bei geringerer Drehzahl zu arbeiten (so dass die Drehzahl zum Lüfterrad passt).
sysconsol
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von sysconsol »

Danke.
Das Feld ist vierpolig, da hätte ich selber drauf kommen können - das steht ja auch schon oben (samt Foto) :oops:
unlock
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von unlock »

Kann es sein,das die Feldwicklungen unterschiedlich stark strahlen?
Evtl. herscht da ein Windungsschluss!
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

unlock hat geschrieben:Kann es sein,das die Feldwicklungen unterschiedlich stark strahlen?
Evtl. herscht da ein Windungsschluss!
Nee, das passt. Der Feldindikator liegt oben drauf im Streufeldbereich, da verschwimmt die Anzeige. Wichtig ist, dass die Kreuzung der Linien im Mittelpunkt liegt (und das passt): dann drücken alle 4 Spulen die selbe Feldstärke rein.

Der Rotor passt elektrisch nicht. Könnte z.B. sein, dass er auf 6-poliges Feld und/oder intern keine Verbindungen auf "fehlende Bürsten" hat, also 4 oder 6 Bürsten bräuchte.
Habe ich nicht weiter gemessen...
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Mir kommt das etwas seltsam vor.
Wie kommt ein elektrisch unpassender, aber mechanisch passender Rotor in das Ding? Da muss es dann doch eine andere verbreitete Variante dieser Konstruktion geben.
Bei fehlenden Brücken für fehlende Bürsten müsste trotzdem eine Spannung kommen, man verschenkt nur den halben Strom.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

ferdimh hat geschrieben:Mir kommt das etwas seltsam vor.
Wie kommt ein elektrisch unpassender, aber mechanisch passender Rotor in das Ding? Da muss es dann doch eine andere verbreitete Variante dieser Konstruktion geben.
Das hat logistische und evtl. historische Gründe: die Einzelteile wurden vor Jahrzehnten international zusammengekratzt, und landeten zerfleddert in irgendwelchen Kisten. Daraus wurden jetzt Gehäuse und Rotor (die augenscheinlich zusammen passen) wieder kombiniert.

Evtl. war diese Bauart Generator schon in den BMW-"Weltkriegsmaschinen" (R71, oder so) drin, und die wurden gnadenlos als Ural / Dnepr und später Chinesen nachgebaut. Oder halt in anderen Maschinen. Könnte z.B. sein, dass die Limas mechanisch kompatibel, aber im Detail teilweise andere Innenleben hatten. Mehr Leistung im Stand??? Seitenwagen/Behördenvariante??? Weiß der Geier...

Der falsche Rotor hat 31 Zähne am Kollektor, und der Richtige für die Bosch LiMa sollte anhand I-Net-Fotos 23 Zähne haben.
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Ich nehme an, du willst das Ding nicht umwickeln? ;-)
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

umwickeln? Nicht wirklich (obwohl ich sogar Kontakte hätte ;) ).

Ich bin guter Dinge, demnächst einen passenden Rotor zu bekommen, zumindest könnte sich da etwas anbahnen. Erstmal abwarten.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

So, ein passender Rotor ist jetzt vorhanden, und ich habe ferdimh's Schaltung aufgebaut (noch ohne Strombegrenzer):
Bild->zoom

Die hat ggü. dem mechanischen Regler 2 Nachteile:
1) Generator rennt ohne Batterie oder leerer Batterie nicht selbständig los. Mir ist bisher nichts besseres eingefallen als am FET die DS-Strecke mit einem 6V-Relais zu brücken (wo der Widerling mit "?" eingezeichnet ist), dessen Kontakte sich öffnen wenn sich D+ aufbaut. Wenn jetzt die Drehzahl kurz in Richtung 2000rpm kommt, rennt das Kraftwerk los.

2) Der Regler braucht etwas höhere Drehzahl bis 7,2V anliegen. Spannungsabfall über Diode und RDS vom FET größer Null haben gegen ein Relais halt keine Chance. Kann man nix machen, ist halt so.

Aber ein Problem besteht noch: Die Ausgangsspannung ist deutlich drehzahlabhängig: +0,6V von 1300rpm bis 5000rpm. Im Leerlauf bis ca. 1200rpm kommt sowieso zu wenig Spannung raus -> Batterie wird entladen. Ist aber normal.
Ich hatte anstelle BUZ11 einen IRLZ44N genommen, und Reihen-R zum Poti weggelassen. Den Pullup zum BUZ-Gate zu erhöhen brachte keine Änderung.

Hat jemand eine Idee, wie man das für 6V stabiler machen kann?
Wozu ist eigentlich der R=1M drin?
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Der R=1M gibt eine Mitkopplung, so dass das Ding nicht linear im MOSFET brät, sondern immer hin und her kippt. Nebenwirkung ist eine etwas weniger steile Regelung. Evtl ist ein Kondensatore 10-100n in Reihe mit dem Ding eine gute Idee.
Ist das Nichtlosrennen bei leerer Batterie ein Problem? Hat das Ding nicht eh Batteriezündung und tut daher ohne Saft gar nix?
In der Anwendung, für die es gedacht war, war das erste Problem wegdefiniert (kümmer dich um deine Batterie, verdammt), auch wenn ich das Ding einmal mit einem 9V-Block "fremdstarten" musste.
Die mangelnde Präzision der Regelung konnte ich nicht beobachten.
Hast du mal unter signifikanter Last (mit Kondensator oder Bleiwürfel) gemessen? Sonst wackelt das Ding evtl in der Weltgeschichte rum.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Das Moped hat Magnetzündung. Hier ist ein Video von gestern, erster Probelauf mit neuer Zündspule und neuen Nockenwellenstößeln: https://youtu.be/PFBMtVBswqA

Ich versuche das nochmal mit einem C über R=1M
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Nicht "über" (=parallel) ! In Reihe klemmen, so dass die "Anschubswirkung" nur kurzzeitig auftritt,.
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Bastelbruder »

100n in Reihe mit 1 Meg!
Der R? ist eventuell für den besseren Anlauf gedacht. Leider fällt mir mangels Außenbeschaltung das Verständnis für die beabsichtigte Schaltungsfunktion schwer. Die Schaltung von Drehstromlimas ist irgendwie anders. Auch wenn ich mir die für die dritte Phase notwendigen Dioden wegdenke.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Bastelbruder hat geschrieben:100n in Reihe mit 1 Meg!
Der R? ist eventuell für den besseren Anlauf gedacht. Leider fällt mir mangels Außenbeschaltung das Verständnis für die beabsichtigte Schaltungsfunktion schwer. Die Schaltung von Drehstromlimas ist irgendwie anders. Auch wenn ich mir die für die dritte Phase notwendigen Dioden wegdenke.
...ist ja gut, ich hab's in Reihe probiert ;) Brachte aber keine Änderung.

War ein anderes Problem: wer misst, misst Mist. Das Oszi brachte Klarheit: der ganze Eimer schwingt wie verrückt. Typisch für meine Schaltungen (außer meinen Oszillatoren :evil: )

Jetzt läuft es zufriedenstellend.
Änderungen / Anpassung für 6V:
- anstelle R4 und RV1 ein R=3,3k eingebaut.
- anstelle R3 ein R=1,2k + Poti 1k in Reihe. Die Idee dabei: wenn sich das Poti kontaktlos vibriert, sinkt die Spannung.
- anstelle dem Shunt 70m Ohm ein 50m Ohm verwendet -> 10A Begrenzung. Transe ist ein BC557C.
- dem Ausgang B+ noch ein 1000uF gegen Masse spendiert. Das hilft bei randvoller Batterie ohne Verbraucher.
- Den Feedback-Zweig mit D2 an B+ angeschlossen. Das zieht zwar 0,2mA aus der Batterie, aber das lässt sich verschmerzen.

Die Gleichstomlima ist so angeschlossen:
- Rotorbürste an Masse
- Rotorbürste an D+
- Feldwicklung an D+
- Feldwicklung an DF -> DF an Masse = Vollgas
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Bastelbruder
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Bastelbruder »

Jetzt blick auch ich durch! Der Feedback-Zweig sollte aber tatsächlich an der gezeichneten Stelle angeschlossen sein. Dann wird auch der Spannungsabfall am Gleichrichter von der ebenfalls temperaturabhängigen U_BE von Q2 kompensiert.
"R?" ist nicht notwendig weil der BUZ in Ruhe die Batteriespannung am Gate hat. Und die Schaltung braucht tatsächlich keinen Ruhestrom. Wenn die Batterie leer ist, reicht das immer noch zum Anlaufen. Wenn die Batterie tot ist dann geht tatsächlich nix mehr.

Der Kondensator in Reihe zu R2 ist sinnvoll, und daß die Schaltung schwingt ist ebenfalls erwünscht. Das Schwingen soll aber nicht "wild" sein sondern kontrolliert im unteren KHz-Bereich. Ich meine daß R2 etwas zu groß ist um den Regler zum harten Schalten zu zwingen. 100 k mit 10..100 nF in Reihe erscheinen mir besser geeignet.

Daß der Spannungsteiler total daneben war liegt sicher an der Original-Betriebsspannung von 12 Volt.

Zum Gleichrichter hab ich noch eine Idee: in jedem schrottigen PC-Netzteil finden sich mindestens zwei Schottkydioden der 40 Volt 16 Ampere-Klasse. Sowas würde ich einsetzen. Schottkies bleiben auf jeden Fall kälter und sind auch für den Feld-Freilauf besser geeignet.

Apropos Poti: Das würde ich - wenn dann eine brauchbare Einstellung gefunden ist - durch einen Festwiderstand ersetzen.
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Jetzt blick auch ich durch! Der Feedback-Zweig sollte aber tatsächlich an der gezeichneten Stelle angeschlossen sein. Dann wird auch der Spannungsabfall am Gleichrichter von der ebenfalls temperaturabhängigen U_BE von Q2 kompensiert.
Mehr als das, wenn etwa die Hälfte der Batteriespannung aus Ube gewonnen wird (deswegen die 6,2V Zener für 12V Blei) wird nebenbei noch der Temperaturkoeffizient der Sollladespannung des Bleiklotzes nachgebildet. Dann sollte der Regler natürlich nicht in der Nähe des Motors sitzen...
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Hier ein Wimmelbild vom Testaufbau.
Bild

Danke für eure Hilfe, ich werde das mal so auf einen Trägerwinkel spaxen.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

ich habe die Schaltung auf einen Winkel gespaxt, gute Masseanbindung, kurze Leitungen. Der Generator springt auch ohne Batterie an, wenn keine Last anliegt, und die Drehzahl kurz über ca. 4000rpm geht.
Ganz zufrieden bin ich noch nicht, weil die Ausgangsspannung Drehzahl- und Lastabhängig schwankt, auch bei angeschlossener Batterie. Messen ist wegen dem Gezappele Mist, aber man erkennt auch Helligkeitsunterschiede an einer Glühbirne. Schwankung liegt bei ca. 0,6V.

Weiteres Problem: die ollen LiMas laden sowieso erst ab ca. 1300-1500rpm. War schon immer so.
Daher die Idee, einen Stepupwandler mit Laderegler zu verheiraten. Wenn der ab 4V Eingangsspannung (D+) mehr als 20W rauswürgen könnte, wäre das toll. Weniger lohnt nicht, weil dann der gesamte Ertrag zur Bestromung Feldwicklungen draufginge.

Glaubt ihr, diese Schaltung hätte Aussicht auf Erfolg:?
Bild

"B+" ist Batterie
"B+ %" ist "Zündungsplus"
"+12V" käme aus kleinem Stepup, um genügend Gatespannung für die FETs zu haben
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Das könnte schon gehen, ich würde aber noch weiter optimieren: Die Ankerwicklung der LiMa ist schon eine Induktivität, ihre Urspannung ist auch schon geglättet...
-> Lass die Speicherdrossel und den Eingangskondensator weg und schließ halt periodisch die Wicklung kurz...
Bremsen beim Umrichter funktioniert auch nicht anders (und macht den Zwischenkreis voll...).
Wenn du das Fass aufmachst, würde ich aber anfangen zu überlegen, komplett auf 12V umzustellen...bei hohen Drehzahlen sollte die LiMa das packen, bei niedrigen hilft der Stepup...
ando
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ando »

Moin,

ich muss hier auch mal ne kurze Frage zum Thema allgemien stellen:

Gib es sowas mitlerwiele feritg zu kaufen für ne Simson?

Ich hab leider nicht mehr die Zeit und Fähigkeit mir sowas selbst zu löten.

Der Original Laderegler verdient ja den Namen nicht so recht.

Ando
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

ferdimh hat geschrieben:Das könnte schon gehen, ich würde aber noch weiter optimieren: Die Ankerwicklung der LiMa ist schon eine Induktivität, ihre Urspannung ist auch schon geglättet...
-> Lass die Speicherdrossel und den Eingangskondensator weg und schließ halt periodisch die Wicklung kurz...
...
Das ist eine gute Idee :)

Ich stehe aber gerade auf dem Schlauch: was passiert wenn der Rotor in diesem Moment um einen Kollektorzahn weitergedreht hat? Ist die gespeicherte Energie im gesamten Rotor(-Blech) verteilt, oder nur innerhalb einer Teilwicklung?
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Bastelbruder
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Bastelbruder »

Die Energie ist im Luftspalt gespeichert und das Eisen kommt hoffentlich nicht in die Sättigung wie beim Fahrraddynamo.

Und der Rotor bewegt sich natürlich nicht schrittweise zu den Polen sondern sinusförmig.
Robby_DG0ROB
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Robby_DG0ROB »

ando hat geschrieben:Gib es sowas mitlerwiele feritg zu kaufen für ne Simson?
Die Simson hat eine klassische Wechselstromlichtmaschine mit einer Wicklung für die Zündung, einer für das Fahrlicht und einer zum Laden/Bremslicht. Die Spannung wird durch die Last und Imepdanz der Wicklungen weitgehend konstant gehalten.

Die hier beschriebene Lichtmaschine ist aber ein gereglte Gleichstromlichtmaschine, wie sie früher (70er Jahre) noch weit verbreitet war. Die MZ hatte eine 60 W Ausführung und der Trabant bis etwa 1982 eine 220 W Gleichstromlichtmaschine. Das hat aber vom Prinzip mit nichts mit der Simson zu tun.

Die Gleichstromlichtmaschinen waren wegen der Kohlen und Kontaktregler wartungsaufwendiger als die späteren Drehstromlichtmaschinen, dafür brauchten sie allerdings keine Batterie und waren gegen Spannungsspitzen immun. Nachteil ist auch die geringere Drehzahlfestigkeit, was bei Leerlaufdrehzahl praktisch keine Leistungsabgabe bedeutete.
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

so, ich hatte mal bei 900rpm Leerlaufdrehzahl gemessen. Erregerfeld an 6,2V, und den Rotor mit verschiedenen Widerlingen belastet. Der Eimer würgt dann max. 14W hervor.
Eigentlich wäre das gut, wenn nicht die Feldspulen schon 15W verschlingen würden :cry:
Wenn der Stepup 100% Wirkungsgrad hätte, wäre das erst ab ca. 1100rpm sinnvoll. Ab 1500rpm bringt aber schon der normale Ladreregler Leistung.
=> Ansatz taugt nix.

Also zurück zum normalen Laderegler. Ich hatte den incl. Strombegrenzer 10A auf einen Winkel gespaxt und bei kurzen Kabellängen + gute Masseanbindung gemessen.
Bild

Leider ändert sich die Spannung lastabhängig und drehzahlabhängig um bis zu 0,6V, das ist auch an einer leuchtenden Glühbirne erkennbar.

Ich hatte mir einen anderen Laderegler ausgeliehen, der speziell für diese LiMas verkauft wird:
Bild

Der regelt deutlich konstanter. Zwischen geringer Last und ca. 8A schwankt der nur um ca. 0,1V. Drehzahländerung beeinflusst die Spannung auch kaum. Erwärmung mit Heissluft brachte kaum Drift.
=> nicht schlecht, das Ding.

Die Feldspannung taktet ähnlich, lediglich die Frequenz ist ca. Faktor 3 niedriger. Die Ausgangsspannung pendelt periodisch mit Feldladung ca. 0,3V um den Sollwert. Bei Meinem dafür pendelt die Spannung um ca. 150mV.
Bild

=> scheint so, als hätte der Mitbewerb einen zusätzlichen Filter eingebaut, der die Regelung träger und genauer macht.
Ich hatte es mit einem RC-Glied 1K (vor Z-Diode) mit 1uF, 10uF, 100uF gegen Masse hinter R probiert, aber ohne nennenswerte Änderung. Habt ihr noch eine Idee, wo ein Filter am effektivsten eingefügt werden könnte?
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Bastelbruder
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Bastelbruder »

Vielleicht einen kleinen Kondensator vom Kollektor zwischen die Basis-Vorwiderstände hängen, damit der Transistor als Integrator läuft, aber die Schmitt'sche Triggerwirkung trotzdem noch funktioniert.
Muß mal den Simulator anwerfen wenn ich heut' abend noch zurechnungsfähig bin ...
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Bastelbruder hat geschrieben:Vielleicht einen kleinen Kondensator vom Kollektor zwischen die Basis-Vorwiderstände hängen, damit der Transistor als Integrator läuft, aber die Schmitt'sche Triggerwirkung trotzdem noch funktioniert.
Muß mal den Simulator anwerfen wenn ich heut' abend noch zurechnungsfähig bin ...
Den Kondensator B-C hatte ich eben probiert. Je nach Kapazität fängt die Regelung an zu pulsieren, die Spannung schwankt aber immer noch. Größtes Problem ist der große Unterschied bei Lastschwankungen (ca. 0,5V).

Ich hatte mir noch überlegt, dass evtl. beim Laden des Erregerfelds zuviel Energie in der Induktivität gespeichert wird. Daher versuchte ich eine Rückkopplung von DF- zur Transenbasis.
Mit richtiger Einstellung bei Option 1) gab es eine deutliche Verbesserung der Spannungsstabilität über dem Drehzahlbereich (ca. 0,1V), und geringere Abweichung bei Lastschwankung (ca. 0,3V zw. 1A und 8A).

Option 2) konnte ich nicht probieren, weil vorher der Prüfstand verreckt ist. Die Idee war, dass mit jedem Feld-Abschaltpuls eine Zwangspause entsteht.
Bild
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ferdimh
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von ferdimh »

Bei deiner "Option 1" sollte sich noch die Diode wegoptimieren lassen. Mit 10k/100µ/220K wird nach einer Kurzen SPICE-Session die Ausgangsspannung um 0,5V bei Vollast angehoben... dann funzt der Regler zwar immer noch nicht gescheit, aber die Beschissenheit wird ausgeglichen ;-)
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Toni
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Re: G'scheiter LIMA-Laderegler incl. Strombegrenzung

Beitrag von Toni »

Nachdem sich der Rotor bei 5000rpm gelöst hatte, dabei die Kohlen + -Halter weggesprengt hatte, und die Halerung am Motor abgerissen war, musste ich es erstmal wieder aufbauen. Zum Glück hat der Rotor nichts abbekommen.

Dann ein herumprobiert, und war schließlich auch bei deinem Vorschlag hängen geblieben (sogar bevor ich das las ;) ).
mit 1k an DF- -> 100uF -> 15k klappt's! Die Spannung bleibt last- und drehzahlunabhängig im Bereich 0,1V konstant.
=> so baue ich den Regler auf.

Danke euch für die Hilfe :)
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