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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Laderegler 24V für Gleichstromgenerator


Autor: Flo (Gast)
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Hallo,

folgende Situation:
Ein 500W/24V Gleichstromgenerator mit Erregerwicklung versorgt ein 
24V-Netz. Der Generator dreht über einen Fliehkraftregler relativ 
konstant schnell. Die Spannung wird über einen veränderbaren Widerstand 
eingestellt, der der Erregerwicklung in Reihe geschaltet ist.
Das Netzt soll nun durch zwei 88Ah/12V-Akkus gepuffert werden falls der 
Generator ausfällt.

Dazu Suche ich eine Ladeschaltung, die
1. Die Spannung des Generators auf die Ladeschlussspannung der Akkus 
begrenzt
2. Den Strom des Generators begrenzt um den Generator nicht zu 
überlasten

Die Schaltungen die ich bisher gefunden habe, erfüllen nur den ersten 
Punkt.

MfG
Flo

Autor: Flo (Gast)
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Vergessen: Der Laderegler soll die Regeleung über den Erregerstrom 
machen.

Autor: Ganymed (Gast)
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Vielleicht ein Lichtmaschinenregler
aus einem LKW?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Genau so etwas. Es "tut" da sogar ein recht alter relaisbestückter LiMa 
Regler von z.B. Bosch. Paßt dann auch zur Gleichstrom-LiMa (auch das ist 
ja wohl etwas antiker, heutige moderne LKW haben durchweg 
Drehstrom-LiMa).


hth,
Andrew

Autor: was-willst-du (Gast)
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Sieht mir nicht nach LKW aus. DIe hätten eine Pufferbatterie!

Denke der Generator wird über Dampf angetrieben und sitzt auf einen 
schwarzen Kessel. Da ist eher Selbstbau angesagt.

Bin beim BEM und hätte evtl. auch Interesse an solch einer Schaltung, 
würde sie zur Not auch selbst realisieren, vor allem nachdem wir uns 
erst einen prima Lima-Prüfstand gebaut haben.

Autor: avion23 (Gast)
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Du suchst so etwas wie ein Labornetzteil. Das ist sowohl 
Konstantspannuns- als auch Konstantstromquelle.
Deine Regelgröße ist dabei nicht ein Längstransistor sondern die 
Erregerwicklung. Vielleicht hilft dir diese Betrachtungsweise bei der 
Suche :)

Die Spannungsregelung ist relativ einfach, da scheinst du auch schon 
etwas gefunden zu haben. Im Prinzip einfach die Ausgangsspannung mit 
Spannungsteiler herunterteilen und mit einer Referenzsspannungsquelle 
vergleichen. Dafür einen opamp benutzen. Der opamp verstärkt den Fehler 
und steuer einen Transistor, der dir deine Erregerwicklung 
durchschaltet.

Für den Strom würde ich einen Shunt verwenden, d.h. einen kleinen 
Widerstand. An dem fällt eine dem Strom entsprechende Spannung ab. Diese 
kannst du wieder verstärken und dein Ausgangssignal damit steuern.
Die Billigversion, d.h. nur eine Strombegrenzung, besteht aus einem 
Shunt an dem bei Maximalstrom ~0,7V abfallen. Dazwischen dann die 
Basisstrecke eines Transistors. Bei über 0,7V schaltet der Transistor 
durch und regelt die Ausgangsgröße auf null zurück. Durch die Trägheit 
deines Systems wird sich ein Gleichgewichtszustand einstellen, wenn 
nicht noch Kondensatoren zur Glättung drüber.

Noch eine Idee:
Das ganze mit einem avr regeln. Die Erregerwicklung wird dabei als Spule 
gesehen. D.h. diese wird mit PWM bestromt. Die Frequenz muss so hoch 
sein, dass der Strom nicht lückt, also nicht abreißt. Freilaufdiode noch 
dazu. Das hat den Vorteil, dass du weniger Energie in dem Transistor für 
die Erregerwicklung verschwendest.
Spannung + Strom kannst du ebenfalls mit dem AVR messen. PID ist in 
Software auch einfacher zu realisieren. Temperatur ist oft schon intern 
vorhanden. Das kannst du zusammenwürfeln und ein schönes Ladeprofil je 
nach Situation für deine Bleiakkus entwerfen. Z.B. Ausgleichsladung beim 
Start mit 14,4V, danach Erhalteladung mit 13,8V. Temperaturdrift mit 
einrechnen.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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was-willst-du wrote:
> Sieht mir nicht nach LKW aus. DIe hätten eine Pufferbatterie!


Hat der TE doch (jetzt) auch.

>
> Denke der Generator wird über Dampf angetrieben und sitzt auf einen
> schwarzen Kessel. Da ist eher Selbstbau angesagt.


Ohne Kenntnis der verwendeten LiMa kann man nur die ungefähre 
Suchrichtung für dne Regler angeben, das versteht sich. Boshc, 24V-Lkw 
sollte da schon passen.

>
> Bin beim BEM und hätte evtl. auch Interesse an solch einer Schaltung,
> würde sie zur Not auch selbst realisieren, vor allem nachdem wir uns
> erst einen prima Lima-Prüfstand gebaut haben.

Wenn Du die Stromüberwachung nicht benötigst, geht das recht einfach. 
Elektronische Regler dafür gibt es im web bzw. als Bauvorschläge.

Das konkrete Problem ist hier die Stromüberwachung und abregelung.

Entweder Messung mit Shunt oder eben über LEM-Wandler oder halt 
preiswert: alter Lkw Regler mit Relaistachnik.


Es kommt halt drauf was der TE letztlich machen und zahlen will.


Andrew

Autor: Flo (Gast)
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> Denke der Generator wird über Dampf angetrieben und sitzt auf einen
> schwarzen Kessel.

Erraten!

An einen LKW-Laderegler habe ich auch schon gedacht. In die alten 
mechanischen habe ich nicht genügend Vertrauen, darum wäre mir ein 
elektrischer lieber. Notfalls würde das aber gehen falls es mechanische 
mit Strombegrenzung gibt.

Kann sich ein ungünstiger Laderegler eigentlich aufschwingen, oder ist 
die Gefahr eher geringer?

Strombegrenzung wäre nett, da ich befürchte, dass die Lima überlastet 
wird, wenn die Akkus leer sind und alle elektrischen Einrichtungen 
eingeschaltet sind.

Schaltbild vom Generator habe ich angehängt.

Autor: was-willst-du (Gast)
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Ich halte es für keine gute Idee, in den Regler der Lima einzugreifen.

Die regelt ihre Ausgangsspannung selbsttätig durch ihre Erregerwicklung 
nach. Das System funktioniert, ist erprobt und war jahrelang 
zuverlässig.

Was Du suchst ist ein Laderegler für Deinen Batteriesatz. Welche Last 
verträgt denn die Lima noch zusätzlich zu allen Verbrauchern (worst 
case)? Diese Last kann Dein Laderegler darstellen, mehr nicht.


Also Laderegler mit Eingang 20 bis 30 Volt, Ausgang auf die Bleiakkus.

Was nicht zu verachten ist: Läuft die Lima nicht, so kann sie Batterie 
in die Lima einspeißen und treibt sie als Motor an.

Also: Schutzschaltung vorsehen, damit nix rückwärts eingespeist werden 
kann.

Evtl. noch externe Ladebuchse für 230 Volt vorsehen.
Bahnfest muß es auch noch sein.



Schöne Grüße von 03 2295

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Lösungsvorschläge hast Du ja nun genug bekommen.

Was als profesionell kontruierter mechanischer Regler im Lkw über Jahre 
zuverlässig läuft - sollte auch bei Dir Vertrauen genießen. Ist IMHO 
zuverlässiger und preiswerter  als irgendwelche selbstgefrickelten 
elektronischen Einzelstücke aus der Bastelecke.


Andrew

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