Mehr Leistung aus der Lichtmaschine

agr · 5. März 2014

wow, das muss ´ne Rennsemmel sein, die so hoch dreht.

Meine ungetunte alte 200ér Cosa FL macht mit Mühe gerade mal 6500 - 7000 U/min. Das hatte ich auch beim Testen als realistische Drehzahl angenommen. Und mit Originalbestückung von Polrad und Lichtspulen sind so um die 150 Watt (nur AC und ungeregelt !!!) bei maximaler Drehzahl rausgekommen.

Hat denn keiner der "Profis" ´ne Möglichkeit für einen Testaufbau => nur Achse, Zündplatte und Polrad drauf, und dann die Lichtspulen bei verschiedenen Drehzahlen entsprechend belasten? Ich hatte leider nur meinen Gebrauchshobel, das Handbuch und meine eigenen Testwerte von der Cosa. So ist eben die Lösung mit dem Schaltregler entstanden. Vielleicht gibt´s mit anderen Generatoren ja bessere Möglichkeiten.

barnie · 6. März 2014

Zur richtigen AC-Leistungsmessung:

Das Bild aus dem WHB zeigt einen LiMa-Test, der aber keinen Maximal-Output-Check darstellt.

Oberhalb der Nennspg. sind die Werte unrealistisch, da sie per Regler entsorgt werden.

Zur Leistungsberechnung geht diese "Überspg." quadratisch ein und macht schnell Mond-Wattzahlen daraus.

Bei DC-only:

Die AC-Leistung wird durch Vollweg-Gleichrichtung auf 80% (nun DC) reduziert.

Mit einem Step-Down-Wandler wird die Ausgangsleistung nochmal auf 70...90% davon gedrückt.

Im Resultat kommt keine wundersame Leistungsvermehrung raus.

heizer · 6. März 2014

d.h. du hast max. 90W AC gemessen? wie hast du das gemessen? bei welcher drehzahl?

wieso hat die cosa 120W? bist dir da sicher?

Bearbeitet 6. März 2014 von heizer

Don · 6. März 2014

Scheinleistung an ohmschem Verbraucher??? Kochrezept "a la Barnie"???

Bearbeitet 6. März 2014 von Don

agr · 6. März 2014

vermutlich ist erstmal die Art der verbauten Lichtspule zu klären.

Bei meiner Cosa 200 / Bj.´92 ist die 5-polige ZGP verbaut, die auch in der Reparaturanleitung beschrieben wird. Es sind also nur zwei Anschlüsse von der Lichtspule herausgeführt. Getestet ist zwar nicht mit einem "echten" ohmschen Widerstand, aber die Glühbirne(n) verhalten sich ebenso. Dabei haben sich die angegebenen Daten bestätigt. Da ist die Diskussion um Scheinleistung hinfällig. Ausserdem gilt es ja erst mal das Konzept zu klären, die Details können auch im praktischen Versuch noch angepasst werden.

Ist das vielleicht auch die Ursache für die Mehrleistung die ich beim Test ermittelt habe?

Sind die späteren Original-Lichtspulen vielleicht schon von Hause aus leistungsfähiger?

Vielleicht hilft dann schon bei den älteren Geräten der Tausch gegen neuere Spulen?

zu den Daten der Lichtspule die in meiner Cosa original verbaut ist hier die Daten :

Bei Belastung mit einem 2,3 Ohm/300W-Widerstand

13,5 - 14 V bei 1500 U/min.

18,7 - 19,2 bei 4000 U/min.

19,5 - 20,5 bei 5000 U/min.

Sorry, nach Hinweis von Rainer zum Copyright sind die Auszüge aus dem Buch entfernt.

Aber er hat die längere Erfahrung und sicherlich recht.

Bearbeitet 9. März 2014 von agr

barnie · 6. März 2014

Ein Widerstand verhält sich nicht so wie eine Glühlampe.

Siehe das Diagramm mit der Glühlampenlast von 110W:

Erst oberhalb von 3.500rpm kommt die LiMa bei dieser Last in die Nennspg.

Darunter ist die LiMa überlastet und hat entsprechend Unterspg.

heizer · 7. März 2014

antworten auf die fragen kommen nicht mehr, oder?

agr · 9. März 2014

Antworten ... scheinbar nicht, obwohl mich das auch interessieren würde.

@ GSF-Haus-und-Hof-Elektriker

=> je niedriger die Temperatur um so geringer der Widerstand. => erst bei Nennspannung gelten also die Daten der Birne !!!

Dass die Glühbirne sich anders verhält als ein rein ohmscher Widerstand ist klar, da sie das Verhalten eines s.g. Kaltleiters hat.

Bei meiner Bermerkung, auf die Du deinen Beitrag beziehst, ging es um Wirk- und Scheinleistung. Da aber die Glühbirne trotz ihres PTC-Verhaltens in die Kathegorie der ohmschen Widerstände fällt, gibt´s keine nennenswerte "Scheinleistung". Wenn Du vom Fach bist, solltest Du wissen, dass die bei kapazitiven oder induktiven Lasten berücksichtigt werden muss, aber nicht bei ohmschen Lasten.

Aber wertfrei und nüchtern gerechnet :

Im Handbuch steht "18,7 - 19,2 bei 4000 U/min." bei Belastung mit einem 2,3 Ohm-Widerstand.

Das wären, wenn man mal nüchtern rechnet => ~19V : 2,3 Ohm = 8,26 Ampere x 19V = 157 Watt !!!

Ok. das Ganze bei 4000 U/min., aber dann lasses bei gemütlichen 3000 U/min. noch 120 Watt sein ... wofür ginge denn die ganze Leistung drauf?

für´n Anhänger mit Soundsystem und Kühlschrank reicht das nicht, aber für´n bissel Beleuchtung, Batterie und vielleicht ein Radio allemal.

Und dann ist immer noch die Frage offen, wie diese Leistung möglichst vollständig genutzt werden kann. Mit meiner Lösung funzt wenigstens das erstmal. Ich wollte ja noch nicht mal irgendwelche zusätzlichen Lasten bertreiben, sondern erstmal nur ´ne top-Batterieladung, die auch bei meiner Kurzstreckenrutscherei noch passt. Dass ich mir jetzt auch über zusätzliche Verbraucher keine Gedanken mehr machen muss, ist eben nur ein netter Nebeneffekt. Wenns also eine Möglichkeit gibt das Erreichte noch weiter zu verbessern, dann mal raus mit der Idee. Bis dahin siegt eben die Praxis über die Bedenken.

Bearbeitet 9. März 2014 von agr

barnie · 10. März 2014

Deine 160W @ 4.000rpm ist die AC-Leistung.
Nach dem Vollwellen-GlRi sind´s noch 128W.
Nach dem DC-Konverter sind´s noch 90...115W.

Yo, das reicht zum Batterieladen, aber für´n vollständiges DC-only-Netz im Worst-Case ?

heizer · 10. März 2014

90W DC ist ja schon so einiges...

Don · 10. März 2014

Aber wertfrei und nüchtern gerechnet :
Im Handbuch steht "18,7 - 19,2 bei 4000 U/min." bei Belastung mit einem 2,3 Ohm-Widerstand.
Das wären, wenn man mal nüchtern rechnet => ~19V : 2,3 Ohm = 8,26 Ampere x 19V = 157 Watt !!!

157 Watt stellen sich allerdings bei 19V ein. Für unser Bordnetz gilt jedoch eine Spannung von 14,4V effektiv.

Die Ermittlung des Leistungsmaximums muß demnach auch bei 14,4V erfolgen bei entsprechendem

Belastungswiderstand und entsprechender Drehzahl.

Kollege barnie war mal wieder sehr beflissen, als er diese Anweisung dem Handbuch entnommen hat.

Der gute hat mal wieder alles durcheinander gebracht.

Diese Anleitung aus dem Handbuch sollte nur eine allgemeine Anleitung zur Überprüfung der Lichtmaschine

sein und im 2. Punkt zur Überprüfung des Reglers dienen. Für die Ermittlung der max. Leistung innerhalb der

Bordanlage eher nicht!

Eine aussagekräftige Messung zur Ermittlung der maximalen Leistungsfähigkeit der Lima im Arbeitspunkt hast Du doch bereits durchgeführt!!

Der Glühlampentest! Wenn genügend Glühlampen zum "durchjagen" da sind, kann die Leistungsfähigkeit bis aufs Watt genau ausgeprüft

werden, denn bei 15 Volt etwa ist "Schicht" sozusagen bei den Halogenlampen!

Bearbeitet 10. März 2014 von Don

Don · 10. März 2014

Im Grunde genommen ist so eine Messung der maximalen Leistung ja ganz einfach.

Es brauchen dabei noch nicht einmal die Pürflampen durchbrennen!

Wenn man den Regler dranläßt, dann sind die ja geschützt.

Man braucht nur etliche Verbraucher, deren Werte man kennt, zunehmend parallelschalten,

bis irgendwann mal, auch bei richtig viel Drehzahl, die Spannung von 14,4V nicht mehr erreicht

wird. Addiiert man dann alle Leistungen, hat man das Leistungsmaximum.

Notfalls reicht ein normales Zeigerinstrument dafür aus; obwohl die Spannung ja nicht ganz sinusförmig

sein dürfte. Eine Echt-Effektivwertmessung wäre natürlich besser, ist aber auch nicht unbedingt erforderlich.

Warum der Regler dranbleiben darf: Bei bis zu 14,4 Volt tritt er ja gar nicht in Funktion. Da ist es egal,

ob er dran bleibt oder nicht. Die negative Halbwelle wird noch nicht beeinflußt bei unter 14,4Volt.

Irgendein Denkfehler drin?

Da hat man doch schon einen schönen Anhaltspunkt für die Leistungsfähigkeit seiner ganz eigenen Lima.

Verschiedene Messungen an verschiedenen Maschinen dürften durchaus unterschiedlich ausfallen, je nach Magnetisierungsgrad des Polrades.

Bearbeitet 10. März 2014 von Don

Don · 11. März 2014

@agr

Beim herkömmlichen Spannungsregler ist, wie gesagt,
die volle Leistung bei z. B. 19V nicht abrufbar, da der Regler
dann schon längst abgeregelt hat.

Ich denke aber, bei Deinem Schaltnetzteil könnten durchaus die
157 W wirksam werden. Nach der Brückenschaltung in Deinem
Plan stellen sich auch höhere Spannungen ein,
bevor sie weiterverarbeitet werden.

Möglich, daß so automatisch die maximale Leistung der Lima
genutzt werden kann???? ...kann ich aber nicht genau
sagen. Insofern wäre die Schaltung gar nicht mal so schlecht.

...und so sehr viel Verlustleistung wird in Deinem Regler wohl auch nicht

entstehen, sonst würde der ja brüllend heiß werden.

Gruß Don

Bearbeitet 11. März 2014 von Don

Don · 12. März 2014

Ich meine mal gehört zu haben, daß die maximale Leistungübertragung eines Generators zum Verbraucher hin
dann vorliegt, wenn der Generatorinnenwiderstand gleich dem Belastungswiderstand ist.

Ist z. B. ohne Regler ein hoher Widerstand, also nur sehr wenig Last am der Lima angeschlossen, wird die
erzeugte Spannung hoch ausfallen - bei wenig Strom; P=U x I. Das gibt wenig Leistung, da kaum Strom fließt.

Dagegen, wird ein dicker Verbraucher, also ein geringer Widerstand angeschlossen, wird der Strom vielleicht
z. B. auf 12A ansteigen, aber es bleiben nur noch vielleicht 5V übrig. Die Leistung (P=U x I) fällt demnach
wiederum ebenfalls nur sehr gering aus, weil nur noch so wenig Spannung da ist.

Ich glaube nicht, daß bei 14,4V unserer Bordnetzanlage eine optimale Leistungsanpassung vorliegt. Ich schätze,
das wäre so um die 20 Volt der Fall.

Demzufolge ist es mit AGRs Projekt vielleicht tatsächlich möglich, aus der Lima mehr Leistung rauszuziehen?
Ich könnte mir gut vorstellen, daß zwei Schaltnetzteile in der Art, eins für AC und eins nur für DC, die besagten

Probleme einiger hier lösen könnte.

...wobei jedoch zu beachten wäre, daß immer ein Verbraucher an der Lima

angeschlossen sein muß. Total unbelastet, also bei offenen Limaklemmen können sich bis zu 100V Spitzenspannung

an den Limaspulen einstellen, was zu Durchschlägen an den Wicklungen führen kann. Zumindest müßte immer

die Batterie am Regler dranhängen, wenn das Licht aus ist, sonst kann es für die Bauteile im Regler ebenfalls

unangenehm werden. Für eine Grundlast müßte also für gewisse Fälle gesorgt werden.

Bearbeitet 12. März 2014 von Don

agr · 12. März 2014

Stimmt, genau das isse ja, auch Barnie hat schon recht. Aber genau darauf beruhte ja auch mein Konzept. (#179)

Nach dem Umbau der Lichtspule auf potentialfrei und der dann möglichen Brückengleichrichtung ist erst mal das Maximum an Leistung aus dem Original-Generator abgezapft. Dass dann aber die Spannung auch mal bei 20 V (oder mehr) steht ist nicht tragisch. Dafür ist ja der Schaltregler da, der eine möglichst optimale Leistungsumsetzung bewirken soll. Nimm mal die ~160 Watt und ziehe 10% als Wirkungsverlust ab. Dann kommen immernoch 140 Watt bei 13,8V/DC raus. Und wenn´s bei geringerer Drehzahl "nur" 120 Watt sind, wen stört das dann noch?

Und genau das funzt ja schon in meinem Hobel. Die Batterie vielleicht mal im Standgas (~1200 U/min.) geringfügig wenn alles an Verbrauchern eingeschaltet ist. Der Leistungshungrige kann die Drehzahl im Stand ja auch auf 1500 erhöhen ...

Ohne Umbau vom Kabelbaum hängt dennoch alles auf DC. Natürlich muss dann der DZM und das Blinkerrelais umgestrickt werden, aber der Rest (Benzinhahn, Kaltstart, ...) funzt einfach weiter. Wenn´s der Scheinwerfer hergeben würde, hätte ich auch schon länst die 60 Watt-Lampe drin, aber ich glaube das macht der Kunststoff nicht mit.

Für die beiden Umbauten habe ich ja auch schon die Beschreibungen eingestellt.

Frage noch an die Gemeinde :

Hassla hatte meinen Beitrag aus dem Vespa-Forum ja mal verlinkt. Soll ich den noch mal original hier einstellen? Dann wird er vielleicht leichter gefunden?

Bearbeitet 12. März 2014 von agr

**T5Rainer** · 12. März 2014

Frage noch an die Gemeinde :
Hassla hatte meinen Beitrag aus dem Vespa-Forum ja mal verlinkt. Soll ich den noch mal original hier einstellen? Dann wird er vielleicht leichter gefunden?

ich würde das begrüßen. Bitte mit den zug. Grafiken / Bildern / Schaltplänen.

barnie · 13. März 2014

@agr

Gleichrichtverluste nicht vergessen (@Vollweg: U_ = 0,9xUeff).

Die LiMa ist für die Nennspg von 12V optimiert worden (eigentlich logo).

Welchen Lastwiderstand@DZ die LiMa in dem DC-Konverter (PWM) sieht, ist unbekannt, weil niemand die aktuelle DC-Verbraucherlast kennt.

Welchen Eingangsbereich kann der Konverter?

Wirkungsgrad 90% gibt´s nur im Best Case - damit würde ich nicht rechnen.

heizer · 13. März 2014

@agr

Gleichrichtverluste nicht vergessen (@Vollweg: U_ = 0,9xUeff).

Die LiMa ist für die Nennspg von 12V optimiert worden (eigentlich logo).

Welchen Lastwiderstand@DZ die LiMa in dem DC-Konverter (PWM) sieht, ist unbekannt, weil niemand die aktuelle DC-Verbraucherlast kennt.

Welchen Eingangsbereich kann der Konverter?
Wirkungsgrad 90% gibt´s nur im Best Case - damit würde ich nicht rechnen.

wie sieht das eigentlich mit den fragen aus? gibts da noch antworten von dir?

Don · 13. März 2014

Die LiMa ist für die Nennspg von 12V optimiert worden (eigentlich logo).

...eben nicht! Warum, das habe ich ja schon lang und breit versucht zu erklären!

Die Nennspannung 12V ist ein Kompromiss! Die Lima ist nicht auf maximale

Leistungsübertragung bei 12V konstruiert/optimiert!

Wie wäre es denn mal mit einer Gegendarstellung?

Das einfach ohne weitere Begründung dahinzusagen, das

ist leicht!

@agr

Gleichrichtverluste nicht vergessen (@Vollweg: U_ = 0,9xUeff).

Verstehe ich jetzt nicht! 0,9? - woher, wieso?

Welchen Lastwiderstand@DZ die LiMa in dem DC-Konverter (PWM) sieht, ist unbekannt, weil niemand die aktuelle DC-Verbraucherlast kennt.

Ja.

Bearbeitet 13. März 2014 von Don

Don · 13. März 2014

@agr

Vorsicht wäre anzuraten beim Reglerausgang (rot in Deinem Plan).

Bei laufendem Motor muß der immer angeschlossen sein!

Sonst könnten sich sehr schnell höhere Spannungen an C16 einstellen.

Ebenso an der Spannungsverdopplerschaltung links oben im Plan und an den

nachfolgenden Bauteilen.

Ich erinnere mich an damals, als der Kollege, der tagein-tagaus immer nur

Drehstrom-Lichtmaschinen für Baugeräte repariert hat und auf seinem Prüfstand eine fertig

überholte Drehstrom-Lima hatte, die aber nicht an einer Batterie angeschlossen war.

Ein anderer Kollege hatte Langeweile und einfach den Motor angeschmissen,

sodaß die Lima ein paar Umdrehungen gemacht hat.

Kollege hat geschimpft und gesagt, daß jetzt die Diodenplatte kaputt ist.

Er wollte ungeprüft das Ding gleich wechseln.

Wir konnten das nicht glauben, aber dann hat er uns von dem Schaden mittelst Probelauf

bei angeschlossener Batterie überzeugt.

Das nur mal am Rande zum Thema Überspannung.

Edit: Nach einiger Überlegung meine ich, Schäden wegen Überspannung in Deinem Regler könnten vermieden werden,

wenn C16 (100uF) eine Nennspannung von 100V hätte. Ich weiß ja nicht, was Du da eingesetzt hast. Die Baugröße wäre

bei der geringen Kapazität wohl kein Problem.

C6 (10uF) dann auch für 100V auslegen! Die sich anschließende Schaltung könnte eventuell auch ohne weitere Änderung die

von der Lima erzeugte Überspannung überstehen, weil über C14 nicht so viel Strom übertragen wird,

um die Z-Diode D10 (9V1) zu zerstören. 1 Watt sollte die Z-Diode aber schon abkönnen.

Was meinst Du?

Bearbeitet 14. März 2014 von Don

barnie · 13. März 2014

Aus welchen Gründen sollte eine 12V-LiMa nicht für 12V (Nennspg.) optimiert sein ?

heizer · 13. März 2014

Aus welchen Gründen sollte eine 12V-LiMa nicht für 12V (Nennspg.) optimiert sein ?

da wären noch paar fragen an dich offen...

Don · 14. März 2014

Aus welchen Gründen sollte eine 12V-LiMa nicht für 12V (Nennspg.) optimiert sein ?

Tut mir leid. Das habe ich ein paar Seiten vorher schon ausführlich versucht zu begründen.

Bearbeitet 14. März 2014 von Don

Don · 17. März 2014

Keine Antwort????

Ob er die Beiträge von den anderen nicht liest oder die Materie nicht versteht,

erschließt sich mir nicht.

Ich glaube, er wartet nur ab, um bei der nächsten Gelegenheit wieder irgendwelche

Einwände vorzubringen, um dann sofort wieder abzutauchen.

Fragt und will gar nicht antworten...finde ich irgendwie kindisch!

Bearbeitet 17. März 2014 von Don

heizer · 17. März 2014

das ist mittlerweile normal. deklassiert ihn irgendwie und zeigt auch was man von seinen beiträgen halten kann. wenig. leider.

agr · 19. März 2014

@ DON

Erst mal danke für Deine Art der Kommentierung. Barnie hat scheinbar noch nicht begriffen, dass es mehrSpass macht sich auszutauschen, als immer nur irgendwelche Bedenken einzustreuen.

Das mit dem Hochlaufen bei fehlender Last stimmt natürlich vollkommen, beim Testen und im Fahrbetrieb hat sich aber gezeigt, dass schon die geringe Last von Kaltstart, Bezinhahn usw. ausreicht, dann ist ja auch die Batterie noch da. Es wird aber eh´meistens mit Licht gefahren, da erledigt sich das automatisch.

Der Spannungsverdoppler hat ja nur die Aufgabe, die Gatespannung für den Leistungsfet entsprechend hoch zu ziehen, damit der dann auch voll in die Sättigung gesteuert werden kann. Über den 1k und die Z-Diode wird ja die Spannung dann begrenzt. Das wiederum passiert gerade mal bei Maximaldrehzahl. Der Grund ist recht profan, es ist eben an der Stelle nur eine Halbwellengleichrichtung. Die ist zwar uneffektiv, aber für die Anwendung völlig ausreichend, und die Spannung läuft an dieser Stelle nicht zu hoch.

Die Elko´s habe ich in 50V-Ausführung eingesetzt, die passen dann gerade noch von der Bauhöhe. Das Gehäuse ist ja so bemessen, dass es noch unter den Ersatzradhalter passt, da sind kaum 50mm Platz. Unter der Platine haben ja auch noch die Schottky-Dioden vom Gleichrichter ihren Platz bekommen. Wäre vermutlich eine Sache der Platzoptimierung, dass die Dioden nach oben gebaut werden. Da das Metall-Gehäuse aber direkt auf´s Blech gebaut ist, habe ich gleich noch Wärmeleitpaste druntergetan und die zusätzlich Kühlung genutzt.

Was die Eingangsspannung betrifft, ich hatte mit ´nem Regeltrenntrafo die Spannung bis etwa 40V/AC hochgedreht, das ging (vielleicht gerade noch) gut. Weiter wolltre ich die Grenzen nicht ausloten. Die gemessene Spannung ist ja dann schon der Effektivwert. Die erreichte Spitzenspannung konnten die Treiber-Transistoren noch überstehen, aber weiter wollte ich es dann doch nicht testen. Den Rest habe ich im Praxistest gemacht, ohne Licht mit voller Drehzahl ... alles gut, nix kaputt, ich zufrieden ... ok., nicht die feine Art, aber mir hatte es gereicht.

... und die Schaltung mit dem T10 gibt´s nicht mehr. Der sollte das Licht erst bei drehendem Motor freigeben. Da hat mir aber die antiparallele Diode im Leistungsfet ´nen Strich durch die Rechnung gemacht. Ich muss das Schaltbild jetzt wohl doch mal bereinigt einstellen.

Bearbeitet 19. März 2014 von agr

agr · 19. März 2014

hier meine Beschreibung zum Umbau der Elektrik meiner Cosa auf ein sauberes und absolut stabiles 13,8V-Bordnetz.

Das Schaltbild vom Regler ist jetzt überarbeitet.

Der Erfolg vorweg :
Die Batterie ist im Fahrbetrieb in kurzer Zeit voll durchgeladen. Mit dem Einschalten der Zündung funzen auch Anzeigen, Licht, Blinker, el. Benzinhahn, Hupe, Bremslicht, usw.. Der Anlasser zieht nun immer voll durch, das Licht ist heller und es flackert nicht. Selbst beim gleichzeitigen Bremsen und Blinken bleibt das Abblendlicht konstant hell, auch bei niedriger Drehzahl. Es macht wieder richtig Spaß zu fahren, weil sie jetzt einfach zuverlässiger ist, wie vorher.
... Eben wie beim Auto, nur auf zwei Rädern und mit mehr Frischluft.

zum Umbau :
Die Cosa hatte seit jeher das Problem gehabt, dass die Batterie im Fahrbetrieb nie voll durchgeladen wurde. Ein Umbau vom Spannungsregler hatte nur wenig Besserung gebracht. Als jetzt die Batterie (ca. 8 J. alt) mürbe war, habe ich mich mal intensiv mit dem Fehler befasst. Nach dem Motto neue Regler funzen bestimmt besser, wurde der erstmal gewechselt, mit dem Erfolg, dass der neue Regler die Batterie während der Fahrt sogar noch weiter entladen hat. Das war dann der Anlass, etwas Funktionierendes mit eigenen Mitteln zu erstellen. Also habe ich erstmal geschaut welche Teile zu Hause in meiner Bastelstube verfügbar waren und eine Schaltung entworfen. Es gibt bestimmt eine Menge fertiger IC´s, die gleiche Aufgaben erfüllen, aber so habe ich alle Anforderungen ohne große Suche und das Studieren von Datenblättern erfüllt und in den Griff bekommen.

Das Prinzip der alten Spannungsregler mit der Ableitung überschüssiger Energie ist zwar einfach zu realisieren und preiswert, aber recht uneffizient. Das mag fürs Licht noch ausreichen, die verkürzte positive Halbwelle hat nun aber nur noch wenig Energie für die Ladung der Batterie.Die Lösung liegt also nicht in der Begrenzung der Spannung, sondern in die Umsetzung der Leistung. Es soll also die gesamte Energie der Lichtspule effektiv genutzt werden, erst die überschüssige Leistung wird geblockt.Dafür sind die Lichtspule zu ändern, der Regler zu ersetzen und zwei Komponenten anzupassen. Und alles ist so aufgebaut, dass es wieder an den alten Platz passt …..

Die Verbindung der Lichtspule nach Masse wird getrennt und der schwarze Draht vom Massepunkt abgelötet. Stattdessen wird der Draht nun direkt mit dem offenen Ende der Spule verbunden und gut isoliert. Nach dem Stecker in der Verteilerbox auf dem Motor wird der schwarze Draht geschnitten. Ein neuer Draht (2,5 mm²) wird am Stecker angeschlossen und zum Regler gelegt. Das offene Ende des alten schwarzen Kabels, welches nun noch aus dem Kabelbaum kommt, wird an Masse angeschlossen (Motorgehäuse). Auf der anderen Seite wird das Massekabel auch ans Chassis geschraubt, der schwarze Kabelschuh wird noch fürs Relais benötigt.

Der alte Regler mit seiner Einweggleichrichtung fliegt nun raus, er hat ausgedient. Er wird durch eine eigenen Schaltung, ähnlich einem Schaltnetzteil ersetzt. Da beide Anschlüsse der Lichtspule isoliert sind, kann die Wechselspannung über einem Brückengleichrichter (und Elkos zur Siebung) in Gleichspannung umgesetzt werden. Diese Spannung muss nun noch auf den Sollwert von 13,8 Volt stabilisiert werden. Meine Schaltung (eigener Entwurf) hat dabei einen Wirkungsgrad von etwa 90%, somit entsteht auch bei 100% Auslastung (ca. 65 Watt) kaum Abwärme. Der Regler wird dann gerade mal handwarm. Zur Absicherung verfügt er über eine Strombegrenzung, so dass er auch einen Kurzschluss überlebt. Ab ca. 2000 U/min. stehen die 13,8V voll an und reichen für Licht und gute Batterieladung. Bei 7000 U/min. steigt die Spannung nochmal gering bis auf max. 14,1 Volt. Die 65 Watt sind aber nicht die Leistungsgrenze des Reglers, sondern die Einstellung der Strombegrenzung. Messtechnisch geht noch ´ne Ecke mehr, getestet hatte ich zwischenzeitlich bis ca. 120 Watt (H4 60+55W) ...

Die Ausgangsspannung wird auf ein handelsübliches KFZ-Relais geführt. Mit dem weißen Draht (+Zündung geschaltet) wird das Relais aktiviert und schaltet die Batteriespannung zwischen Regler und den Verbrauchern (siehe Schalplan). Fast alle Verbraucher funktionieren auch mit Gleichspannung, somit ist die Spannungsversorgung erstmal abgehakt.

Die zwei Ausnahmen sind der elektronische Drehzahlmesser und das Blinkerrelais. Eine Anpassung von Blinkerrelais, Armaturen und Drehzahlmesser ist daher notwendig. Diese Änderungen sind in den anderen Threads separat erklärt und ein Tipp für den richtigen Zusammenbau und die Prüfung des Drehzahlmessers mitgeliefert.

Die Bilder vom mechanischen Aufbau des Reglers:

Bearbeitet 19. März 2014 von agr

heizer · 20. März 2014

sehr geil, danke für die ausführliche beschreibung

Don · 20. März 2014

Ganz nebenbei, was mich beeindruckt - die Zugentlastung am Feldeffekttransistor!

Solche Kleinigkeiten zeigen, daß viel praktische Erfahrung vorliegt.

Zu Beitrag 356: Alles klar! Eine Grundlast ist ja immer gegeben!

Darüberhinaus reicht schon eine geringe Belastung (wenig Stromfluß) aus, um

die Spannungsspitzen auf ungefährliche Werte zu reduzieren.

Mit Lochrasterplatine hatte ich auch mal was versucht aufzubauen, bin aber damit

fürchterlich gescheitert! Für mich ist das eine sehr unübersichtliche Sache!!!...bin nicht mit klargekommen.

Ich erstelle lieber ein Layout (einseitig) über ein Computerprogramm und übertrage das dann auf die

Platine per Hand und fräse anschließend mit der Minidrillmaschine die Zwischenräume aus...alles,

ohne groß zu ätzen. Das hat sich bewährt, dauert aber seine Zeit.

LG Don

Bearbeitet 20. März 2014 von Don

optimum · 20. März 2014

AGR, bringst du das tolle Teil demnächst für den geneigten Leser auf den Markt?

Könnte mir vorstellen das hier einiger Bedarf da ist und viele mit dem Eigenbau überfordert sind?!

Ich für meinen Teil würde mal Interesse anmelden. Evtl. auch eine Platine und die Bauteile zum selber löten?

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