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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Störeinstreuungen bei Positivregler bzw Negativreglern


Autor: Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)
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Hallo zusammen,

in Pilots24.com fragen wir uns, ob positivgeregelte Spannungs- bzw
Laderegler weniger Störungseinwirkungen (z.B. auf den Funk) haben,
als Negativregler.

Silent-Hektik behauptet das indirekt auf folgender Seite:
http://www.silent-hektik.de/UL_R_912.htm
Ganz runter scrollen. Dort werden die Vor und Nachteile
der Konzepte gegenüber gestellt.

Ich habe dieses Forum ausgewählt, weil hier sicher auch einige
Leute mit Störeinstreuungen zu kämpfen haben.

Wenn mir einer obige Frage plausibel beantworten könnte...

Vielen Dank und ebenso viele Grüße
Karl

Autor: Alda Sagg (Gast)
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Von:
> Störeinstreuungen
steht da nichts.

Sondern:
Der SH-Kontroller ist Aufgrund der soliden Längsregler Kontruktion ein 
Garant für sehr langen, störungsfreien Betrieb.

Meint:
störungsfreien := zuverlässig

Autor: Winfried (Gast)
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Auf den ersten Blick würde ich sagen, es ist ziemlich wurscht, ob man + 
oder Minus der Lichtmaschine unterbricht. Gibt es denn eine These, warum 
in einem Fall mehr Störungen auftreten sollen? Und wann sollen die 
Störungen auftreten: Im Abschaltmoment oder ständig im ausgeschalteten 
Zustand?

Und überhaupt, was für Störungen sind gemeint und was soll da gestört 
werden? Hat das überhaupt praktische Relevanz?

Autor: Winfried (Gast)
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Hab euren Thread dazu mal gelesen, diesen hier:
http://pilots24.com/pilots24/forum/viewtopic.php?t=44660

Vieles, was ich das lese, halte ich von meinem technischen Verständnis 
her für unsinnig.

Autor: Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)
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Hallo Winfried,

ja, das ist genau der Thread, den ich meinte. Wenn wir wirklich so viel 
Unsinn schreiben (was durchaus sein kann, räusper), wäre es sicher
sehr lehrreich, wenn jemand das richtig stellen würde. In dem Forum
kann und darf jeder mitschreiben, der sich berufen fühlt.
Aber wenn du mir die entscheidenden Tips hier oder per PM geben
könntest, wäre es fast genauso gut.

Danke im Voraus und VG
Karl

Autor: oszi40 (Gast)
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Den Regler kenne ich persönlich nicht, aber auch hier sollte #F23 Thema 
böse induktive Abschaltspannungen zutreffen! Hinzu kommen 
Erschütterungen die durch mechanische Resonanzen gelegentlich auch 
Bauelemente mit dicken Drähten abbrechen lassen.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.23

Ob der Regler dann positiv oder negativ ist, scheint mir dabei weniger 
die Ursache zu sein, sondern eher die konstruktiven Unterschiede der 
Hersteller.

Autor: Winfried (Gast)
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Ich tippe auch darauf: Ob + oder - geschaltet wird, ist unerheblich. In 
beiden Fällen wird einfach die Lichtmaschine einpolig abgetrennt. 
Effekte, die durch diese beiden unterschiedlichen Methoden entstehen, 
sollten in dem konkreten Fall unerheblich sein. Vielmehr kommt es darauf 
an, wie der konkrete Regler mechanisch und elektrisch aufgebaut ist. 
Elektrisch kann man z.B. dafür sorgen, dass Störungen durch 
Induktionsspannungen im Abschaltmoment unterdrückt werden. Weil solche 
Maßnahmen Geld kosten, spart vielleicht mancher Hersteller und hält 
geforderte Normen gerade so ein.

Die Begründung, dass es nicht gut ist, wenn "Minuspotenzial zerhackt 
wird", ist zwar ein schönes Bild, aber technisch wohl eher unsinnig. 
Beispiel: Nimm ein Stück Draht, hänge es mit einem Schalter an Masse, 
die andere Seite bleibt offen. Wenn ich nun den Schalter ständig 
betätige, zerhacke ich auch Masse, es passiert aber gar nichts. Und 
selbst wenn ich einen Verbraucher gegen Plus in die Leitung lege, wirst 
du mir mit keinen Messmitteln nachweisen können, ob der Schalter 
plusseitig oder minusseitig sitzt, insofern Verbraucher und Schalter in 
einer Blackbox sitzen.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Der Strom fließt ja auch eigentlich von Minus nach Plus, deswegen immer 
erst den Minuspol abklemmen.

schmunzel ;)

Autor: Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)
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Danke für Eure Antworten. Ich werde vielleicht den Link zu diesem
Fred dort hinein kopieren.

Autor: flätz (Gast)
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Rein aus der Sicht des Elektrotechnikers halte ich die Negativregelung 
für problematischer als die Positivregelung. Das betrifft sowohl die 
Betriebssicherheit, als auch das Störverhalten.

Betriebssicherheit: Ein Gehäuseschluss am unteren Anschluss der Lima 
führt vermutlich zu einer Überbrückung des Reglers. Folge wäre somit 
Überspannung für Batterie und Elektronik.
Im Falle der Positivregelung wäre ein Gehäuseschluss am unteren Ende 
ohne Folgen. Bei einem Kurzschluß am oberen Ende wäre es ggf. noch 
möglich, die Lima über den Regler abzukoppeln, und die Bordelektronik 
aus der Batterie zu versorgen.

Störverhalten: Bedingt durch die Arbeitsweise des Reglers liegt über dem 
Regler eine Störspannung Vst an. Diese Störspannung kann man nicht 
einfach wegfiltern, weil man dadurch den Regler behindern würde. Die 
"elektrischen Innereien" der Lima sind nun ein relativ groß 
ausgedehntes, massiges Gebilde, welches relativ zum Chassis auf dieser 
Störspannung "floatet". Zwischen diesem Gebilde und dem Limagehäuse 
existiert eine relativ große elektrische Kapazität Clg. Eine weitere 
Kapazität Cgc besteht zwischen Limagehäuse und Chassis. Das 
Störverhalten ist nun davon abhängig, wie gut das Limagehäuse mit dem 
Chassis verbunden ist. Lagert das Gehäuse etwa auf Gummiklötzen? Dann 
wird es ev. strahlen wie ein Dipol. Gibt es eine (induktive) 
Massestrippe Lstr? Dann hat man immer noch einen Dipol in Verbindung mit 
einem LC-Schwingkreis. Je besser die Chassisverbindung, umso kleiner die 
Störungen.


Das sind aber nur meine Vermutungen. Die realen Verhältnisse in einem 
Flieger kenne ich leider nicht.

Autor: Karl-alfred Römer (karl-alfred_roemer)
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Danke Flätz für deine ausführliche Antwort.  Ich muss aber erst
noch kräftig drüber brüten, bis ich das alles verstanden habe.

> Das Störverhalten ist nun davon abhängig, wie gut das Limagehäuse
> mit dem Chassis verbunden ist. Lagert das Gehäuse etwa auf Gummi-
> klötzen? Dann wird es ev. strahlen wie ein Dipol.

Die Lima bei unseren UL-Standard-Motoren Rotax 912 haben hinten am Motor
einen Stator mit 8 Generatorspulen und zwei Spulen für die Zündenergie
fest montiert. Außen ist der Stator von einer Art Glocke umgeben, die
auf der Kurbelwelle sitzt und mit ihren Permanentmagneten um den Stator
rotiert und so die drehzahlabhängige Spannung erzeugt.

Auf Seite 73 im folgenden Dokument kann man es erahnen.
http://www.rotax-aircraft-engines.com/pdf/dokus/d01856.pdf

Autor: flätz (Gast)
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Die PDF kann ich leider nicht öffnen, aber gemäß Deiner Beschreibung 
scheint das Störmodell ganz gut zu passen. Die Gnd-Strippe wird ersetzt 
durch die Kurbelwelle. Das Chassis ist einfach das größte metallische 
Gebilde, also der Motor und alles was da so dran hängt.

Kurz und Knapp: Der Vorteil bei der Positivregelung besteht darin, dass 
Ständerwicklung und Chassis im Mittel auf demselben elektrischen 
Potential liegen. Demgegenüber gibt es bei der Negativregelung zwischen 
beiden Bestandteilen eine Potentialdifferenz, welche zusätzlich mit 
einem Wechselanteil behaftet sein kann. Aufgrund des Wechselanteiles 
fließen dort irgendwelche unerwünschten Ströme (Gleichtaktströme). Wenn 
diese Gleichtaktströme sehr hohe Frequenzanteile enthalten, kommt es 
leicht zu Problemen. Oberhalb von einigen 10MHz reichen bereits 
Gleichtaktströme einer Größenordnung von 10uA aus, um bei üblichen 
EMV-Messungen Grenzwertverletzungen zu verursachen. Demensprechend 
könnte natürlich auch der Funkverkehr gestört werden.

Die Entwickler von Geräten führen manchmal Messungen solcher 
Gleichtaktströme durch, um schon im Vorfeld von EMV-Messungen drohende 
Grenzwertüberschreitungen aufzuspüren. Dazu braucht man eine 
HF-Stromzange und einen Messempfänger oder einen empfindlichen 
Spektrumanalyzer. Eine Messung der Gleichtaktströme bei der Lima könnte 
man z.B. gemäß Anhang durchführen. Alle sprektralen Peaks, die größer 
sind als 10uA (-40dBmA), sind zumindest sehr verdächtig. Anschließend 
muß man noch eine Vergleichsmessung bei stehendem Motor durchführen, 
damit man Gleichtaktströme nicht mit echten Funksignalen verwechselt.

Das Ganze ist außerhalb einer Entwicklungsabteilung natürlich ein riesen 
Aufwand, und wohl nur interessant, wenn wirklich Probleme auftreten.
Störungen mit niedrigeren Frequenzen als ca. 30MHz sind meiner Meinung 
nach eher auf ungünstige Verkabelungen, schlechte Kontakte usw. 
zurückzuführen. Auch die Funktionsweise des Reglers (Thyristor, 
Schaltregler...) hat sicherlich einen Einfluß.

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