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Registriert am: 28.05.2004

Hab da ein Problem mit meiner 6V-Anlage, doch zunächst etwas Prolog.

Nach intensiver Literaturrecherche hab ich folgendes zusammen getragen:
a) im WHIMS erfährt man, daß die GLM ihre Nennleistung bei 2600 U/min erreicht, das sind pi mal Daumen 1500 U/min des Motors, ca. 40 km/h im 4. Gang. D.h. also spätestens da muß die GLM in der Lage sein, die volle Ladespannung herzustellen und einen Strom zu liefern, der 220 W Leistung entspricht.

b) in diversen Ausgaben des DDS berichtet Ing. Preusch darüber, daß das nur bei relativ unbelasteter GLM Gültigkeit hat. Bei hoher Belastung (z.B. Licht + Batterie nicht voll) verschiebt sich, auch durch den Einfluß des nachgiebigen Reglers, so daß die volle Ladespannung dann mitunter erst bei 2200-2400 U/min des Motors erreicht wird; das sind ca. 50-60 km/h.

Aber das nur nebenbei; meine folgenden Ausführungen beziehen sich alle auf die nur mit Zündstrom belastete Lima, Batterie war auch immer voll, also kein sehr großer Ladestrom.

c) in 'Ich fahre einen Trabant' erfährt man, daß spätestens bei 2000 U/min des Motors eine Ladespannung von 7,2V erreicht sein soll, im Leerlauf der Lima versteht sich. Das wären dann vielleicht 45-47 km/h im 4. Gang.

Was hab ich gemacht:
1) Regler hab ich auf Wintereinstellung gebracht. 7,8V Leerlaufspannung, der Rückstromschalter zieht bei etwa 6,7V an. Mechanisch ist der Regler auch in Ordnung, zumindest stimmen alle Maße mit den Angaben in der Literatur überein, also Luftspalte, Kontaktabstände etc.

2) bei der Lima habe ich die Kohlen gewechselt (obwohl die alten weder stark abgenutzt, noch verschmutzt waren). Der Kollektor sieht auch sehr gut aus, nicht eingelaufen, nicht verbrannt.

So, nun hab ich mal während der Fahrt gemessen, wie gesagt nur Zündstrom, mit eingeschaltetem Licht wird's noch schlimmer.

Problem: die eingestellte Ladespannung erreiche ich erst bei knapp 65 km/h im 4. Gang, bei 60 sind's nur noch 6,9V, bei 50 nur noch 6,6V.
Ist also weit davon entfernt, zwischen 40 und 50 die volle Ladespannung zu erreichen. So falsch kann auch der Tacho nicht gehen.
Erstaunlich ist, daß tatsächlich zwischen 60 und 65 km/h die Ladespannung von 6,9V auf 7,7V klettert.

Frage:
woran kann das liegen, daß die Nennleistung erst bei so hohen Drehzahlen erreicht wird?

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Registriert am: 09.03.2005

Ist das eine Vorsichtsmaßnahme von Dir um im Winter immer eine maximal geladene Batterie zu haben (was ja durchaus Sinn macht), oder ist dem tatsächlich so, das das irgendwo in der Bedienungsanweisung so dokumentiert und vorgesehen ist? (in dem Fall hätte ich das wohl überlesen, denn das hab ich nie gemacht). Bitte um Aufklährung - Danke.

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Mein ursprünglicher Ansatz war also, daß evtl. mit der Lima was nicht stimmt. Da die Kohlen einwandfrei tragen und sauber sind und auch der Kollektor sehr gut aussieht, war meine Vermutung, daß mit der Felderregung was nicht stimmen könnte. Hab dann mal den Spannungsabfall in der DF-Leitung gemessen, das waren gerade mal max. 0,05V. Erregerstrom- und spannung waren auch unauffällig, weshalb ich den Ansatz erstmal verwerfen konnte.

Durch Zufall machte ich dann folgende Beobachtung:
durch meine Messungen wußte ich, daß die Ladespannung bei eingeschaltetem Licht und Drehzahlen nur knapp über Leerlauf bei etwa 6,4-6,6V lag. Nun machte ich mich daran, mal den Ladestrom zu messen. Also Licht an, paar Sekunden im Leerlauf tuckern lassen (dabei fließt AUS der Batterie ein Strom von etwa 20A, das war zu erwarten) und dann die Drehzahl etwas erhöht, bis der Rückstromschalter sicher geschlossen bleibt. Und siehe da: plötzlich floß ein Ladestrom von 25A in die Batterie (mit der Zeit abnehmend bis auf 4A) D.h. das Bordnetz wurde von der Lima versorgt, das sind schonmal 20A, und zusätzlich waren noch 25A "übrig", die die Lima als Ladestrom in die Batterie schicken konnte. Macht zusammen 45A, bei 6,5V Ladespannung, sind das 290W.
Damit stand fest:
auch bei niedrigen Drehzahlen erreicht die Lima sehr wohl ihre Nennleistung, sie erreicht sogar fast ihre Höchstleistung. An der Felderregung selber kann's also nicht liegen.

Nun könnte man sagen: naja, kein Wunder, daß die Spannung so weit runter geht, bei dem hohen Strom. Das stimmt z.T. auch, aber wie gesagt ist die Ladespannung bei niedrigen Drehzahlen auch dann zu niedrig, wenn das Licht aus ist, also nur sehr viel kleinere Ströme fließen. Wir haben aber gerade gesehen, daß die Lima ohne Weiteres Leistung bringt, warum ist dann trotzdem die Spannung zu gering?

Nun machte ich eine zweite Beobachtung:
in der Theorie ist es ja so: die Lima ist zunächst voll erregt, die Reglerkontakte in der Unterlage sind geschlossen. Erst dann, wenn die eingestellte Ladespannung erreicht ist, sollen die Reglerkontakte öffnen und den Erregerstrom unterbrechen. Erst dann und nicht eher.
Nun machte ich folgendes: ich hielt die Reglerkontakte mit den Fingern geschlossen und siehe da: schon bei relativ geringen Drehzahlen waren 8V da. Schau an! Und weiter: ich regulierte die Drehzahl so, daß 7,2V da waren und ließ nun die Reglerkontakte los. Und siehe da: die Spannung wurde auf 6,7V runtergeregelt. Was nun???
Also die Federspannung am Regler erhöht, bis die 7,2V da waren. Aber nun lagen bei hohen Drehzahlen fast 8V an, viel zu viel.

Damit wußte ich nun:
es liegt gar nicht an der Lima, sondern am Regler.
Und noch mehr: ich konnte das Problem sogar benennen:
zu gering geregelte Ladespannung in der Unterlage bei zu großem positiven Spannungssprung beim Übergang in die Oberlagenregelung.

Nun durchstöberte ich mein Bücherregal und in "Die elektrische Anlage des Kraftfahrzeugs" (1964) wurde ich fündig. Man kann die Spannung in der Unterlage und Oberlage in gewissen Grenzen getrennt einstellen, aber dazu muß man die mechanische Grundeinstellung des Reglers verändern.
Nun begann eine verzweifelte Einstellerei, bei der zu Tage trat, daß 0,05mm eigentlich noch ein bißchen dick für das dünnste Blatt der Fühllehre ist. Aber letztlich habe ich immerhin erreicht, daß der Spannungssprung unter 0,1V bleibt.

Nun erreiche ich im Fahrbetrieb folgende Ladespannungen bei eingeschaltetem Licht:
Ab 50-55km/h im 3. Gang sind 7,4V da (vorher mußte ich da bis auf 65km/h im 3. Gang).
Nehme ich den 4. Gang bei 50km/h, sind's immerhin noch 6,95-7,0V. Damit wird die Batterie zwar nicht randvoll, aber auch nicht leergesaugt, man kann also ohne schlechtes Gewissen auch mal so fahren.
Das ist zwar alles noch nicht optimal, aber schon sehr viel besser als vorher.

Eine dritte Beobachtung habe ich allerdings noch gemacht:
beim Regler scheinen Hystereseeinflüsse eine einigermaßen große Rolle zu spielen. Das äußert sich wie folgt:
Ich fahre bei einer Drehzahl x, bei der der Regler in der Unterlage arbeitet und 7,3V regelt.
Nun erhöhe ich die Drehzahl um y auf x+y, und zwar so, daß der Regler nun in der Oberlage arbeitet und wieder um die 7,3V regelt.
Nun verringere ich die Drehzahl wieder um y auf x. Nun erwarte ich, daß der Regler wieder in die Unterlage geht und 7,3V regelt. Ist aber nicht! Er scheint in der Oberlage zu bleiben, regelt jetzt jedenfalls bei Drehzahl x nur noch 6,7V.
Wie gesagt kann ich mir das momentan nur über Hysterese erklären. Das müßte man jetzt bei anderen Reglern überprüfen, kann ich aber nicht, also bleibt's erstmal eine Vermutung.