Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Ladende Lichtmaschine / Motorlauf erkennen


von Erich S. (erich_s)


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Hallo Leute!

Ich steh auf dem Schlauch: Analoge Elektrik/Elektronik ist nicht mein 
Ding; und das, obwohl ich nur ein schaltendes "device" benötige, welches 
sicher erkennt, ob der Motor eines Stromerzeuger läuft oder nicht.

Ich habe an meinen Stromerzeuger mit Verbrennermotor die mechanische 
Unterdruckbenzinpumpe durch eine elektrische ersetzt. Ich schalte diese 
durch die selbstgebaute Fernsteuerelektronik mit Drehzahlüberwachung vor 
dem Motorstart über ein Relais ein und nach dem Motorstart wieder aus, 
möchte aber absolut fail-safe bleiben: d.h., daß im doppelten 
Fehlerfall, wenn der Verbrennermotor warum auch immer stehenbleibt und 
sich gleichzeitig der Mikrocontroller aufgehängt hat und deshalb den 
Motorstillstand nicht erkennt, die Kraftstoffpumpe nicht mehr 
weiterlaufen soll.

Der originale Laderegler der Lichtmaschine hat keinen 
Ladekontrolleuchtenanschluss; die Starterbatterie würde die Pumpe weiter 
mit Spannung versorgen.

Was ich suche ist ein kleines schwarzes Kästchen mit Schaltkontakt, das 
ich in Reihe zu meinem selbstangesteuerten Relais schalte, und bei 
Absinken der von der Lichtmaschine erzeugten Spannung unter die 
"Normalspannung" der eingebauten Starterbatterie, den Schaltkontakt 
öffnet. Was nehm´ oder bau´ ich da?

Ja, ich weiß: Mit dieser "Logik" würde vor dem Motorstart die 
Kraftstoffpumpe erstmal nicht anspringen; ich gehe aber davon aus, daß 
für die ersten 5-6 Umdrehungen des Motors bis zum Start noch genügend 
Sprit in der Schwimmerkammer vorhanden ist. Falls nicht, käme noch ein 
für ein paar Sekunden geschalteter Zusatzkontakt hinzu.

Wenn mir jemand helfen könnte, um von dem Schlauch, auf dem ich stehe, 
wieder runterzukommen, würde mich dies sehr freuen.

Es grüßt
   Erich_S

von Vanye R. (vanye_rijan)


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HM..du koenntest mal irgendwo im Campingbereich schauen,
ich meine da gibt es Spannungsgesteuerte Relais die irgendwo
zwischen 12-14V schalten.
Allerdings wird die Spannung bei laufendem Motor an der Batterie
von vermutlich 14.5V relativ langsam auf die Ruhespannung von 12.8V
abfallen.

Vanye

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Bei Autos (mit Benzin-Motor) werden dafür die Zündimpulse herangezogen. 
Sobald der "kleine schwarze Kasten" namens Steuergerät Zündimpulse 
erkennt, wird die Benzinpumpe eingeschaltet, außerdem für 1..2 Sekunden 
beim Einschalten der Zündung. Beim Abschalten der Zündung wird die 
Benzinpumpe sofort mit abgeschaltet.

Wenn Du das alleine aus der Lichtmaschinenspannung erkennen möchtest, 
dann wird das nicht ganz so einfach. Man könnte zwar sagen, daß 14V 
Batterie-Ladespannung einem laufenden Motor entsprechen, aber dann 
bekommt man ein Problem wenn die Batterie mal richtig leer ist und so 
viel Strom wegnuckelt, daß die 14V erst nach etwas Ladezeit erreicht 
werden.

Gib doch bitte mal nähere Infos dazu, was da für eine Lichtmaschine 
verbaut ist. Der D+ Anschluss ist praktisch nichts weiter als der 
Betriebsspannungseingang des Reglers (der sich über einen separaten 
kleinen Gleichrichter aus der Wicklung versorgt).

Immerhin kann ich Dir eine einfache Lösung für das Problem Startversuch 
mit leerem Vergaser nennen - man könnte die Benzinpumpe recht einfach 
mit dem Anlasser mitlaufen lassen, dann würde sie den Vergaser 
automatisch beim Anlassen füllen (falls er wirklich mal leer sein 
sollte).

von Michael B. (laberkopp)


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Erich S. schrieb:
> Ich schalte diese durch die selbstgebaute Fernsteuerelektronik mit
> Drehzahlüberwachung vor dem Motorstart über ein Relais ein und nach dem
> Motorstart wieder aus, möchte aber absolut fail-safe bleiben: d.h., daß
> im doppelten Fehlerfall, wenn der Verbrennermotor warum auch immer
> stehenbleibt und sich gleichzeitig der Mikrocontroller aufgehängt

Du musst nicht erkennen ob der Motor läuft, sondern ob der 
Mikrocontroller läuft.
Du schaltest die Pumpe also nicht mit einem Dauersignal an einem 
Ausgangspin ein, sondern mit einem aktiven Wechselsignal. Steht der 
Mikrocontroller, steht auch das Signal (weil du es nicht per 
Hardware-PWM erzeugst sondern in jedem Schleifendurchlauf des 
Hauptprogramms toggelst) und dann fällt dein Relais ab.
Üblich ist zwischen Mikrocontrollerausgang und Relais ein 
Pulsausfalldetektor in Hardware, ein MonoFlop.

Trotzdem schadet es nicht, den sicher im Mikrocontroller eingebauten 
Watchdog auch zu aktivieren im gestörten Umfeld eines Motors mit 
Zündung.

von Sebbl M. (sbm)


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Nennt sich D+ - Simulator, davon gibt es einige (teure) zu kaufen. Ich 
kann aber aus eigener Erfahrung sagen, dass die Dinger tun was sie 
sollen.

Auch ein interessanter Ansatz:
https://www.necktechnology.ch/de/dPlusSimulator

von Walter T. (nicolas)


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Du brauchst also einen Drehzahlmesser mit 1 Bit Auflösung?

Wenn's absolut fail safe sein muss, würde ich es als Ladungspumpe mit 
einem Reed-Relais realisieren.

: Bearbeitet durch User
von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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Erich S. schrieb:
> Ich habe an meinen Stromerzeuger mit Verbrennermotor die mechanische
> Unterdruckbenzinpumpe durch eine elektrische ersetzt.

gibt es die Teile für die mech Variante nicht mehr?

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Hier findet man auch noch brauchbares zum Thema:
Beitrag "Zündimplus induktiv abgreifen"

Sowas habe ich vor vielen Jahren für einen Drehzahlmesser gebaut 
(genauen Schaltplan dazu gibt's nicht mehr, aber ich glaube ein BC547C 
war deutlich empfindlicher als nötig) und das hat ziemlich gut 
funktioniert.

Man braucht die Drehzahl ja nicht genau messen, sondern nur wie bereits 
angesprochen wurde, aus den Impulsen ein Dauersignal zu machen.

von Thomas R. (thomasr)


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Definiere "Verbrennermotor"?

Bei Benzin wäre der Ansatz über eine kapazitive Zündfunkenerkennung 
recht einfach. So funktionierten früher die Stroboskoplampen für die 
Einstellung des Zündzeitpunktes am Verteiler.

Bei Diesel wird es schwieriger. Da müßte man das genaue Aggregat kennen 
(oder ist das ein Feld- Wald- und Wiesen Vorkammerdiesel?)

von Gunnar F. (gufi36)


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Warum nicht einfach den Ripple auf der Batteriespannung auswerten?

von H. H. (Gast)


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Gunnar F. schrieb:
> Warum nicht einfach den Ripple auf der Batteriespannung auswerten?

Einfacher gehts mit der Wechselspannung vor dem "Laderegler".

von Hans (piaggio)


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Hat der Motor einen Öldruckschalter? (- dann genügt ein Relais)
Alternativen gibt's einige mehr:
Abgastemperatur mit Thermoelement messen?
Vibrationssensor?
Wechselspannung der Lima vor dem Gleichrichter erfassen.
Erregerstrom der Lima erfassen??
Lärmpegel messen.

von Thomas R. (thomasr)


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Hans schrieb:
> Hat der Motor einen Öldruckschalter? (- dann genügt ein Relais)

Das dürfte wohl das einfachste sein! Kann man auch nachrüsten. Auf die 
Ansprechgeschwindigkeit wird es ja wohl kaum ankommen?

von Sebbl M. (sbm)


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Thomas R. schrieb:
> Hans schrieb:
>> Hat der Motor einen Öldruckschalter? (- dann genügt ein Relais)
>
> Das dürfte wohl das einfachste sein! Kann man auch nachrüsten. Auf die
> Ansprechgeschwindigkeit wird es ja wohl kaum ankommen?

ich denke am absolut Einfachsten ist es wieder die mechanische Pumpe zu 
reaktivieren oder eine neue reinzubauen. Absolut failsafe ohne 
komplizierten Elektrik-Trick. Membran-Spritpumpen gibts wie Sand am 
Meer.

von Erich S. (erich_s)


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Wow, ich bin gebafft ob der vielen Antworten die hier schon kurz nach 
meiner Frage kamen. Werde versuchen, auf die einzelnen Punkte 
einzugehen:

Membranpumpen sind problemlos erhältlich, entweder die originale von B&S 
für ~70€ oder die China-Nachbauten für 15€. Zwei der letzteren hab ich 
probiert, eine war schon zu Anfang defekt, die andere hat nach ein paar 
Tagen geleckt. Deshalb der Versuch mit der günstigen elektrischen Pumpe, 
und siehe da: Mit der ist es auch kein Problem, wenn der Motor mal 3 
Wochen nicht lief und der Sprit aus der Schwimmerkammer verdunstet ist. 
Die Elektrische liefert sofort genügend Sprit für den Motorstart.

Definition Verbrennermotor: Ich dachte, man könne aus meinen Angaben wie 
"Benzinpumpe" und "Schwimmerkammer" erkennen, daß es sich um einen 
Ottomotor, Viertakter, um genau zu sein, handelt :-)

Daß es mit der (Lade)spannungserkennung bei stark entladener oder voll 
geladener Batterie Probleme geben könnte, hatte ich schon befürchtet; 
und wenn ich etwas näher drüber nachdenke, dann wäre das wohl auch so.

Ben B. schrieb:
> man könnte die Benzinpumpe recht einfach
> mit dem Anlasser mitlaufen lassen, dann würde sie den Vergaser
> automatisch beim Anlassen füllen

Das gefällt mir sehr gut, werde ich so realisieren!

Michael B. schrieb:
> Du musst nicht erkennen ob der Motor läuft, sondern ob der
> Mikrocontroller läuft.

Das leutet mir unmittelbar ein; könnte die einfachste Lösung sein. Wenn 
der Mikrocontroller sich aufhängt, dann soll gerne auch der 
Stromerzeuger stehen bleiben und ich schau dann nach dem Problem.

Hans schrieb:
> Hat der Motor einen Öldruckschalter?

Hat er nicht, nur einen Ölmangelschalter. Könnte aber wahrscheinlich 
einfach nachgerüstet werden (sofern Anschluss zum Ölkanal vorhanden).

Eines meiner früheren Autos hatte für die Benzinpumpe der Bosch K- oder 
L- Jetronic ein "Sicherheitsrelais", welches sowohl Impulse vom 
Steuergerät auswertete, als auch eine starke Lageveränderung 
(Überschlag, Lage des Autos auf der Seite) erkennen konnte (sollte) um 
damit zu verhindern, daß bei stehendem Motor weiter Sprit gepumpt wird.

Die genannten anderen Lösungen mit D+ - Simulator, Ripple- oder 
Vibrationserkennung klingen auch alle sehr interessant, wobei mir jetzt 
eben auch was einfällt:

Der "zu überwachende" Motor treibt ja einen Stromerzeuger an. Wenn der 
Motor läuft, wird Strom (bzw. Spannung) erzeugt, 220V, 380V und glaub 
noch zwei oder drei Hilfsspannungen für die interne Elektronik des 
Stromerzeugers. Wenn ich nun einfach ein 12V-Steckernetzteil (oder 
meinetwegen auch die schöne Hutschienenausführung) nehme, an den 
220V-Ausgang des Generators hänge, dann kann dieses während des 
Motorlaufs die Spritpumpe versorgen - und bei Motorstop aus 
irgendwelchen Gründen sind dann auch die 220V-12V weg, also bleibt die 
Pumpe stehen.

Das in Verbindung mit der Überbrückung beim Start mittels 
Anlasserkontakt - was haltet Ihr davon?

von H. H. (Gast)


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Dein Weg führt nach Rom.

von Erich S. (erich_s)


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Ich möchte mich hiermit noch kurz für Eure zahlreichen und 
inspirierenden Antworten bedanken. Wie ich schon ahnte: Im 
Mikrocontroller-Forum findet man Rat!

Es grüßt der Erich

von Manfred P. (pruckelfred)


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Erich S. schrieb:
> Hilfsspannungen für die interne Elektronik des Stromerzeugers

Das musst Du genauer ergründen. Wenn dort eine eigene Wicklung zum Laden 
der Batterie existiert, wird diese über einen Gleichrichter laufen. Da 
kommt mir die Idee, vor dem Gleichrichter zu schauen. Mit einer Diode 
und einem kleinen Elko wird sich ein Wegfall der Generatorspannung zügig 
erkennen lassen.

Es muß natürlich eine Verzögerung rein, damit der nicht bei jedem 
Nieserchen gekillt wird.

von Erich S. (erich_s)


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Manfred P. schrieb:
> Erich S. schrieb:
>> Hilfsspannungen für die interne Elektronik des Stromerzeugers
>
> Das musst Du genauer ergründen. Wenn dort eine eigene Wicklung zum Laden
> der Batterie existiert, wird diese über einen Gleichrichter laufen. Da
> kommt mir die Idee, vor dem Gleichrichter zu schauen. Mit einer Diode
> und einem kleinen Elko wird sich ein Wegfall der Generatorspannung zügig
> erkennen lassen.
>
> Es muß natürlich eine Verzögerung rein, damit der nicht bei jedem
> Nieserchen gekillt wird.

Laut Originalschaltplan des Herstellers ist in diesem Generator keine 
Gleichrichterbrücke verbaut. Es gibt zwar Wicklungen für 23V und 35V; 
erstere wird für das "Silent Economic"-Modul verwendet, wofür die 35V 
sind erschliesst sich nicht, laut Schaltplan ist da nichts 
angeschlossen. Andererseits exisitiert im Schaltkasten ein kleiner 
Ringkerntrafo, welcher im Schaltplan nicht verzeichnet ist. Dessen 
Ausgansspannung (und wohin diese führt) habe ich noch nicht gemessen.

: Bearbeitet durch User
von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Erich S. schrieb:
>Laut Originalschaltplan des Herstellers ist in diesem Generator keine
>Gleichrichterbrücke verbaut.

Dann müßte ja der Generator eine Kommutatormaschine sein.
Wenn nicht, gibt es garantiert eine Gleichrichterbrücke,
meistens ein Drehstromgleichrichter.

von Erich S. (erich_s)


Angehängte Dateien:

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Günter L. schrieb:
> von Erich S. schrieb:
>>Laut Originalschaltplan des Herstellers ist in diesem Generator keine
>>Gleichrichterbrücke verbaut.
>
> Dann müßte ja der Generator eine Kommutatormaschine sein.
> Wenn nicht, gibt es garantiert eine Gleichrichterbrücke,
> meistens ein Drehstromgleichrichter.

"Kommutatormaschine" hieße Schleifringe? Die hat er bestimmt nicht, aber 
sonst weiß ich nicht, was das genau ist, ausser dem, was draufsteht: 
"Asynchron Drehstromgenerator" :-)

Hier ein Ausschnitt aus dem Originalschaltplan (ich hoffe, ich verletze 
damit keine Urheberrechte). "Oberhalb" des Klemmbretts geht´s zu den 
Erregungskondensatoren; die 23V dienen wohl nur als Versorgungsspannung 
für ein Lasterkennungsmodul; dann gibt es noch die Angabe "zur 
Gleichrichterbrücke V1", welche ich aber (noch) nicht gefunden habe, 
wahrscheinlich deswegen, weil mein Stromerzeuger tatsächlich ein "SEA 
mit B&S-Motor" ist.

von Thomas R. (thomasr)


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Dann nimm doch den 35Volt Ausgang und mit einer Diode und einem 
Glättungselko auf ein 24 Volt DC Relais, müsste passen.

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Thomas R. schrieb:von Thomas R.
>Dann nimm doch den 35Volt Ausgang

Ich vermute mal, daß das kein Ausgang ist, sondern
eine Erregerwicklung. Damit wird normalerweise ein
Drehstromgenerator geregelt. Stärkerer Erregerstrom
bedeutet dann höhere Spannung die der Generator liefert.
Ob das nun so zutrifft kann man nicht sagen wenn man
nicht den ganzen Schaltplan sieht. Auf jeden Fall
sind die Spulen die im Stern geschaltet sind, Ausgänge,
die kann man ja auch benutzen um ein Drehen zu detektieren.

von Erich S. (erich_s)


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Günter L. schrieb:
> Ob das nun so zutrifft kann man nicht sagen wenn man
> nicht den ganzen Schaltplan sieht.

Auf dem kompletten Schaltplan ist tastächlich nichts Aussagekräftiges 
mehr zu sehen; die 23V zwischen "weiß" und "grün" führen lediglich (als 
Versorgungsspannung) zum "Silent Economic"-Modul, welches nach einer 
bestimmten Zeit ohne nennenswerte Last die Drehzahl des Verbrennermotors 
reduziert und bei Zuschalten von Last wieder auf 3000 U/min erhöht.

Wie genau bei dem Ding die Erregung funktioniert, erschliesst sich mir 
nicht, entweder ist diese auf dem Schaltplan nicht eingezeichnet oder 
aber es hat was mit den "doppelten" im Stern geschalteten Spulen zu tun 
- wobei sie aber ja auf dem Klemmbrett wieder zusammengeschaltet sind.

> Auf jeden Fall sind die Spulen die im Stern geschaltet sind, Ausgänge,
> die kann man ja auch benutzen um ein Drehen zu detektieren.

Was ja wieder darauf hinauslaufen würde, die erzeugte Netzspannung zum 
Schalten des "Sicherheitsrelais" zu verwenden (heruntertransformiert 
oder direkt mit einer 220V-Relaisspule).

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Blöde Frage: Ist das ein Inverter-Generator?
Die haben oft Permanentmagnete und brauchen keine Erregung.

von Re D. (Gast)


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Thomas R. schrieb:
> Definiere "Verbrennermotor"?
> Bei Benzin wäre der Ansatz über

Wenn es eine Benzinpumpe hat, was ist es dann wohl für ein Motor?

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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Welche Spannung soll denn mit dieser Maschine
eigentlich erzeugt werden, 230V?

von Erich S. (erich_s)


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Erich S. schrieb:
> Wie genau bei dem Ding die Erregung funktioniert, erschliesst sich mir
> nicht, entweder ist diese auf dem Schaltplan nicht eingezeichnet oder
> aber es hat was mit den "doppelten" im Stern geschalteten Spulen zu tun
> - wobei sie aber ja auf dem Klemmbrett wieder zusammengeschaltet sind.

Was ich da geschrieben habe, ist natürlich Blödsinn; die Anschlüsse sind 
auf dem Klemmbrett natürlich nicht verbunden, zumindest nicht direkt. 
Aber das ist ja auch unerheblich.

Was das "intern" für ein Generator ist: Keine Ahnung! Wenn es was mit 
"Inverter" wäre, dann würde dies vom Hersteller so sicher auch 
angegeben. Nachdem sich im Schaltkasten aber etliche dicke Kondensatoren 
befinden (im Dreieck angeschlossen an die Kontakte U2/V2/W2 des 
Klemmbretts), die auf dem Schaltplan noch mit "Grunderregung" bezeichnet 
sind, gehe ich mal davon aus, daß mit diesen die Erregung erzeugt wird.

Günter L. schrieb:
> Welche Spannung soll denn mit dieser Maschine eigentlich erzeugt werden, 230V?
Der Generator erzeugt 230V und 400V. Darum geht´s hier ja aber gar 
nicht, denn das tut er vollkommen problemlos.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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> Was das "intern" für ein Generator ist: Keine Ahnung! Wenn es was
> mit "Inverter" wäre, dann würde dies vom Hersteller so sicher auch
> angegeben. Nachdem sich im Schaltkasten aber etliche dicke
> Kondensatoren befinden (im Dreieck angeschlossen an die Kontakte
> U2/V2/W2 des Klemmbretts), die auf dem Schaltplan noch mit
> "Grunderregung" bezeichnet sind, gehe ich mal davon aus, daß mit
> diesen die Erregung erzeugt wird.
Gut, wenn man den Schaltplan in wichtigen Punkten natürlich so weit 
beschneidet, daß daraus eine Salami oder Schweizer Käse wird, dann 
braucht man sich über solche Fragen nicht zu wundern.

-> Normaler Asynchrongenerator.

von Erich S. (erich_s)


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Ben B. schrieb:
> Gut, wenn man den Schaltplan in wichtigen Punkten natürlich so weit
> beschneidet, daß daraus eine Salami oder Schweizer Käse wird, dann
> braucht man sich über solche Fragen nicht zu wundern.
>
> -> Normaler Asynchrongenerator.

Den Schaltplan habe ich nicht des munteren Rätselratens wegen 
beschnitten, sondern um a) eventuellen copyright-Problemen so weit als 
möglich aus dem Weg zu gehen, und b) weil ja die Art bzw. der interne 
Aufbau des Generators mit meiner ursprünglichen Frage nicht das 
Geringste zu tun hatte.

Im gleichen post hatte ich zum Schaltplanauschnitt ja noch

Erich S. schrieb:
> "Oberhalb" des Klemmbretts geht´s zu den Erregungskondensatoren;
geschrieben; daraus hätte man beim Lesen schon folgern können, das es 
sich um einen normalen Asynchrongenerator handelt :)

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