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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Drehstromlichtmaschine -> Brushless Regler -> Motor ?


Autor: Dani (Gast)
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Hallo,

ich möchte einen kleinen Verbrennungsmotor (200ccm) als Generator nutzen 
und dazu eine Lichtmaschine antreiben. Der Motor hat keinen Starter, 
deshalb möchte ich die LIMA dazu gleich mitverwenden.
Ich denke im Prinzip ist eine Drehstromlichtmaschine doch auch ein BLDC, 
nur das anstelle der Permanentmagneten eine E-Magnet verwendet wird.
Die Wiklungen sind in Dreieck geschaltet und die 3 Anzapfungen habe ich 
schon herausgeführt. Kann ich jetzt einfach einen enstprechenden 
BL-Regler anschließen? Welche Drehzahl / Leistung brauche ich in etwa um 
den Motor starten zu können?

Schonmal Dank im Voraus.

: Verschoben durch Admin
Autor: Gast (Gast)
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>Ich denke im Prinzip ist eine Drehstromlichtmaschine doch auch ein BLDC,
>nur das anstelle der Permanentmagneten eine E-Magnet verwendet wird.
Das nennt man dann Synchronmaschine.

>Kann ich jetzt einfach einen enstprechenden
>BL-Regler anschließen?
prinzipiell ja; Du musst halt auch noch für den Feldstrom ("E-Magnet") 
sorgen.
Ob das so Sinn macht lasse ich mal dahingestellt...

Autor: Dani (Gast)
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Der E-Magnet soll natürlich auch angeschlossen / angesteuert werden.

"Ob das so Sinn macht lasse ich mal dahingestellt..."

Weshalb gibt es da evl. Bedenken?

Der Motor wird voraussichtlich sehr häufig gestartet werden, d.h. ein 
Anlasser mit Ritzel würde ziemlich schnell Verschleißen und bring 
zusätzliches Gewicht.

Autor: Gast (Gast)
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>Weshalb gibt es da evl. Bedenken?
Ich weiß nicht was du unter einem "BL-Regler" verstehst; Vermutlich so 
ein Ding aus dem Modellbaubereich... wahrscheinlich sensorlos, weil man 
bei Blockkommutierung ja so schön die induzierte Spg bewerten kann.
Aber gerade bei Startvorgängen und bei Anlauf unter Last sieht die Sache 
ganz anders aus!

Prinzipiell ist das mit einem passenden Umrichter und was da alles 
dazugehört bestimmt ein umsetzbares Vorhaben.

Autor: Dani (Gast)
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Bei dem Regler habe ich mich noch nicht festgelegt.
Am einfachsten wäre natürlich schon ein Regler aus dem Modellbaubereich.

Autor: JetztAber (Gast)
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200ccm ? Wow, das waeren dann so um die 20 Roesser ? So gross ist auch 
der Elektromotor ?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Dani wrote:
> Der E-Magnet soll natürlich auch angeschlossen / angesteuert werden.
>

E-Magnet == Erregerwicklung der Drehstrom-Lichtmaschine (Lima)

Das Problem ist der erstmalige Anlauf, d.h. das "Bestromen" der Wicklung 
des E-Magneten.

Im Kfz wird dazu über die kleine 12V/4W Lampe "Lima-Kontrolleuchte" 
(rot) der Strom zugeführt.

Dann liefert die Lima mehr Strom, und der steht wieder für den 
E-Magneten zu Verfügung . So schaukelt sich das hoch bis der Regler 
eingreift.
etc.


Letzlich so einige wenige Ampere für den E-Magneten.

Du siehst das Problem bei Deiner Anlage: Ohne Batterie geht dieser 
Vorgang nie los.
D.h. Du mußt entwder einen kleinen 12V Akku vorsehen. Oder (geht auch) 
3-5 Monozellen  - diese werden nur für die ersten paar Sekunden 
gebraucht und sind dann unbelastet.

Der Regler ist dann einfach zu bauen. Schau mal im web und "Alternator 
regulator" bzw. "elektronischer Regler für Lichtmaschine"

> "Ob das so Sinn macht lasse ich mal dahingestellt..."
>
> Weshalb gibt es da evl. Bedenken?
>
> Der Motor wird voraussichtlich sehr häufig gestartet werden, d.h. ein
> Anlasser mit Ritzel würde ziemlich schnell Verschleißen und bring
> zusätzliches Gewicht.

Hand- oder Fuß-Kickstarter?





hth,
Andrew

Autor: Dani (Gast)
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Der Motor ist ein kleiner Einzylinder-Diesel mit 2,4KW, 3PS.
Dieser soll die LIMA 115A/14V antreiben und damit eine Pufferbatterie 
laden.
Sinkt die Spannung unter einen bestimmten Wert, soll der Motor 
automatisch starten und die Batterie nachladen ... Da das Ganze im WOMO 
verbaut werden soll, muss ich auch auf's Gewicht achten, deshalb die 
Idee, die LIMA auch als Starter zu verwenden.

Autor: Dani (Gast)
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Nachtrag:

Ich habe gerade den Stator ausgebaut und musste feststellen, dass dort 4 
Anschlüsse aus der Wicklung (A,B,C) herausgeführt sind wobei einer (D) 
etwas separat sitzt.

Ohmscher Widerstand zwischen AB, BC und CA ca. 0,3 Ohm
INduktivität zwischen AB, BC und CA ca. 0,09 mH

Ohmscher Widerstand zwischen AD, BD und CD ca. 0,3 Ohm
Induktivität zwischen AD, BD und CD ca. 0,035 mH

Bei Dreieckschaltung müssten es doch 3 Anschlüsse sein.
Bei Sternschaltung (die mir für die Ansteuerung als Motor lieber wäre) 
müssten sich aber auch die Ohmschen Widerstände unterscheiden, oder ?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Kannst Du leider nicht als Starter verwenden.

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Für einen Startvorgang mit einer Lichtmaschine benötigst du die höchst 
mögliche Leistung, die die Maschine bringen kann. Das bedeutet, du musst 
sie mit nahezu 90° Maschinenwinkel betreiben. Das geht nicht sensorlos. 
Du brauchst dafür einen Umrichter mit Drehgeber auf der Maschine. Im 
einfachsten Fall ist das nur ein elektronischer Kommutator, der von 
Hallsensoren gesteuert wird und die Wicklungen konstant mit der 
Batteriespannung bestromt, ohne zu modulieren. Die Maschine wird dabei 
zwar sättigen, das ist aber für einen Startvorgang egal, genau wie die 
Verlustleistung natürlich für einen Dauerbetrieb in dieser Betriebsart 
zu hoch wäre.

Ich besitze einen Dieselgenerator mit Hatz 1B20 Motor und weiß, wie 
schwer der zu starten geht. Mit einer 1kW Lichtmaschine kämpft man da 
gegen eine gewaltige Schwungmasse. Ich gehe davon aus, dass dafür ein 
Getriebe mit mindestens 4:1 Übersetzung notwendig ist, dass die 
Lichtmaschine das schafft. Die nächste Schwierigkeit ist bei 
Einzylinderdieselmotoren, dass diese aus einer bestimmten 
Nockenwellenstellung heraus gestartet werden müssen, der 1B20 muss vor 
dem Startvorgang so stehen, dass der Verdichtungstakt gerade anfängt. 
Beim Starten ist dann erstmal das höchstmögliche Drehmoment aufzubringen 
um den Motor aus dem Stand über den OT zu bringen, dann hat man etwa 1,5 
Umdrehungen Zeit um zu beschleunigen, dann kommt der nächste OT und 
damit schon die erste Zündung. Wenn der Motor dann nicht schnell genug 
läuft, läuft er rückwärts an. Im Optimalfall ist nach der ersten Zündung 
die Drehzahl so hoch, dass kein weiteres Drehmoment vom Starter benötigt 
wird. Bei Handzugstart ist nach dieser Umdrehungszahl auch das Startseil 
zu Ende.

Du musst die Lichtmaschine und das Getriebe also so auslegen, dass in 
1,5 Umdrehungen der Kurbelwelle die Leerlaufdrehzahl des Triebwerks 
erreicht wird.

Hatz verkauft auch Generatoren, die den Generator zum Start des Motors 
verwenden, das sind allerdings Außenläufer mit Permanentmagneterregung 
und sie sind extrem teuer. Es gibt aber meiner Meinung nach kaum bessere 
Generatoren in dieser Leistungsklasse. Die Generatoren haben eine so 
harte Kennlinie, dass die Spannung nicht geregelt werden muss, sie 
verhalten sich wie ein echtes Stromnetz.

Im Automobilbereich gibt es auch Lichtmaschinen, die die Motoren starten 
können, dafür gibt es einen Fachbegriff, der fällt mir aber gerade nicht 
ein.

Viele Grüße,

Peter

Autor: Dani (Gast)
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Ich denke Du meinst "Dynastart" ...

Der Motor hat einen "Dekompressionshebel, der könnte evl. über einen 
Servo betätigt werden. Es gibt die nächst größeren Motoren auch mit 
E-Starter. Der Startermotor ist wirklich winzig, (ok, dafür eine große 
Untersetzung Schwungscheibe - Ritzel), aber ich hoffe, dass die Lima das 
trotzdem schaffen könnte. Die Übersetzung bzw. UNtersetzung der 
Riemscheiben ist 1:3, damit die Drehzahl im Generatorbetrieb ausreicht.

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Mit einer Dekompressionssteuerung sollte es keine Probleme wegen zu 
geringer Antriebsleistung geben. Man müsste diesen eben wie du gesagt 
hast ansteuern. Vielleicht ist dafür ein Hubmagnet besser geeignet, aber 
mit einem starken Modellbauservo sollte es schon funktionieren.

Grüße,

Peter

Autor: Frank (Gast)
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Startergenerator heisst das ding wohl im Automobilbereich.

Frank

Autor: Dani (Gast)
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Ich werde es einfach mal ausprobieren.
Aber vorher muss ich die LIMA noch zum drehen bringen.

Dazu nochmal kurz die Frage, weshalb sind 4 Anschlüsse an den Wicklungen 
des Starters heraus geführt?

"
Ich habe gerade den Stator ausgebaut und musste feststellen, dass dort 4
Anschlüsse aus der Wicklung (A,B,C) herausgeführt sind wobei einer (D)
etwas separat sitzt.

Ohmscher Widerstand zwischen AB, BC und CA ca. 0,3 Ohm
INduktivität zwischen AB, BC und CA ca. 0,09 mH

Ohmscher Widerstand zwischen AD, BD und CD ca. 0,3 Ohm
Induktivität zwischen AD, BD und CD ca. 0,035 mH
"

Autor: Peter Diener (pdiener) Benutzerseite
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Vielleicht ist es doch eine Sternschaltung? Die Induktivitäten würden 
dafür sprechen. Vielleicht gibtst du einfach mal Erregerstrom drauf, 
drehst von Hand an und misst mit einem Oszi die Spannungen zwischen den 
Phasen und gegen den 4. Anschluss. Damit kann man schon feststellen, wie 
die Maschine gewickelt ist.

Grüße,

Peter

Autor: Gast (Gast)
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Bei Drehstromlichtmaschinen sind die Statorwicklungen als Stern 
geschaltet. Der Sternpunkt wird als "D" gekennzeichnet. Wird in der 
Regel nicht benutzt bzw. bei alten Dieselmotoren als Impulsgeber für die 
Drehzahlmessung genutzt.

Autor: Franz Röhm (Gast)
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Wenn Du die Drehstromlichtmaschine als Motor verwenden willst, dann mußt 
Du sie so anschliesen wie ein Drehstrom-Schleifringläufermotor.
Das heisst die Drehstromlichtmaschine besitzt einen Klauenläufer der 
über
2 Schleifringe verbunden ist. Da mußt du eine regelbare Gleich-Spannung
anschliesen ( max 14 Volt ) um ein Erreger - Feld ( Magnetfeld ) zu 
erzeugen. Deswegen spricht man auch von Fremderregung weil da keine 
Dauermagnete darin sind. Je höher die Spannung ist, die Du anschliesst
desto höher ist die Leistung. Das gleiche macht der Spannungsregler an 
der Lichtmaschine).
Dann brauchst Du aber noch 3 Phasen Drehstrom max 14 Volt für deine 3 
Feldwicklungen wobei jede Phase um 120 Grad verschoben sein muss und 
Sinusförmig sein muss, so ergibt sich ein Drehfeld, wo dein Klauenläufer 
antreibt.( gleich wie im 380 Volt Dreh bzw. Starkstromnetz ). Wenn du 
dann noch die Frequenz verändern kannst lässt sich die Drehzahl der L. 
M. verändern.
Um die 14 Volt Drehstrom zu bekommen könnte man ein IC mit 
Sinusgenerator
über einen bzw. 3 Spannungsregler (Verstärkung) für jede Phase wie sie 
auf der Lichtmaschine sitzen ansteuern. Jedoch weiss ich nicht für 
welchen max. Strom die Regler ausgelegt sind. (müsste man sich 
informieren)

Gruß Franz

Autor: Bernd (Gast)
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Dieses Thema interesiert mich auch sehr, würde gerne bei meinem 
Motorrad, ein Einzylinder 2 Takt mit 250ccm die Drehstomlichtmaschine zu 
einem Starter umbauen.
Bin um jede Antwort dankbar da es sonnst keine möglichkeit giebt dort 
einen Anlasser unter zu bringen!

Gruß
Bernd

Autor: Joachim K. (minifloat)
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Dani schrieb:
> ich möchte einen kleinen Verbrennungsmotor (200ccm) als Generator nutzen
> und dazu eine Lichtmaschine antreiben. Der Motor hat keinen Starter,
> deshalb möchte ich die LIMA dazu gleich mitverwenden.

Es gab früher™ Startergeneratoren, die als fremderregte 
Gleichstrommaschinen ausgelegt sind.
Hier kann man was über einen Regler dazu lesen, das Teil ist in einem 
kleinen Bootsmotor eingebaut: 
http://ludens.cl/Electron/dynareg/dynareg.htm

mfg mf

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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JetztAber schrieb:
> 200ccm ? Wow, das waeren dann so um die 20 Roesser ? So gross ist auch
> der Elektromotor ?

Ein Motor, der im Dauerbetrieb Strom erzeugt hat sinnvollerweise selten 
100 Mähren pro Maß.

Eher 10 oder 15...

Ob es bei diesem Projekt allerdings sinnvoll zugeht, weiß ich nicht.

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