Limaregler

[Merzenich962]

Hallo timundstruppi,

alle Angaben beziehen sich nur auf die Hauptlich-LiMa. D.h. die Versorgung der CDI und die der Batterie sind hier vollkommen aussen vor. Sie haben seperate Wicklungen und daher nicht zu berücksichtigen.

Die 175 V AC bei 5.000/min (die ich errechnete aus meiner 1.000/min-Messung) sind die induzierte Spannung am Spuhlen-Ausgang - allerdings mit einem Innenwiderstand von 18 Ohm.

Als Beispiel (1): (mit Hilfe das Ohmschen Gesetzes) Wenn Du an diesen Spulen also bei 5.000/min einen 2Ohm Widerstand anschließt (damit Gesamtwiderstand von 20 Ohm), so fliessen ca. 9 Amp und Du hast an diesem 2Ohm-Widerstand eine Spannung von 17,5 Volt. (Gesamtkreis : 175 V = 20 Ohm mal 9 Ampere & am Widerstand : 17,5 V = 2 Ohm mal 9 Amp)

Als Beispiel (2): (mit Hilfe das Ohmschen Gesetzes) Wenn Du an diesen Spulen also bei 5.000/min einen 4Ohm Widerstand anschließt (damit Gesamtwiderstand von 22 Ohm), so fliessen ca. 8 Amp und Du hast an diesem 4Ohm-Widerstand eine Spannung von 32 Volt. (Gesamtkreis : 175 V = 22 Ohm mal 8 Ampere & am Widerstand : 32 V = 4 Ohm mal 8 Amp)

Info : eine H4-Birne im Abblendlicht hat 2,65 Ohm im Fernlicht 2,80 Ohm.

Schließt Du die Spulen kurz so ergibt sich 175 V = 18 Ohm mal 10 Ampere.

Wo bleibt die Leistung? Immerhin 175 Volt mal 10 Ampere = 1.750 Watt.
Immerhin 2 PS !! : Als Hitze in den Spulen. Sie werden richtig heiß. Bezahlt wird das Ganze dann an der Tankstelle. Beschähmend, das es kaum eine andere Regleung gibt, bzw. kenne ich sie nicht.

Die Regler, die ich kenne, arbeiten nach folgendem Prinzip: Es wird die am Verbraucher anliegende Spannung beobachtet. Ist sie passend oder zu niedrig, passiert nichts.

Ist sie zu hoch, so wird zeitweise die Spule mit einem Thyristor kurz geschlossen (wie oben beschrieben), bis der Mittelwert wieder stimmt.

Ich hoffe etwas zur Aufklärung beigetragen zu haben.

mfg Hans-Thomas

[hiha]

Schließt Du die Spulen kurz so ergibt sich 175 V = 18 Ohm mal 10 Ampere.

Wo bleibt die Leistung? Immerhin 175 Volt mal 10 Ampere = 1.750 Watt.
Immerhin 2 PS !! :

Und genau das stimmt so nicht, weil Du bei einem Kurzschluss keine 18Ohm mehr hast, da zählt nicht mehr die Impedanz, sondern eher der echte ohmsche Widerstand der Spule, und der liegt laut vorvorigem Posting bei 0,345 Ohm, und deshalb fließt nur ein Bruchteil der 1,7kW.

Gruß
Hans

[timundstruppi]

Hallo,
mir sind da ein paar Ungenauigkeiten/Fehler aufgefallen;
Das Ohmsche Gesetz besagt nur, dass bei konstanter Temperatur der Strom in einem Leiter proportional zur Spannung ist.
U = R x I ist nur die mathematische Beschreibung der Proportionalität, die nach R aufgelöst die Definition des elektrischen Widerstandes liefert.

Das Hochrechnen ist mit 196 W leider dann nicht zulässig. Wenn ich weiter rechnen soll, dann verfahre, wie im letzten Beitrag beschrieben („2 H4 Birnen“,...). Meine Gleichungen liefern ja entsprechendes, aber basierend auf deiner Hochrechnung.
Wie erfolgte die Messung? Digitalvoltmeter mit True RMS? Sonst hat man bestimmt 20´% Fehler durch den Formfaktor.
Die 175 V, die angesprochen werden, führen im Kurzschluss nicht zu den hohen Leistungen im Innern der Lima. Die würde sich schnell (10 sec) thermisch zerlegen. Dein Fehler war Verlust in der Induktivität anzunehmen. Das ist falsch. Nur der ohmsche Anteil führt zum Verlust. Trotzdem hast du es ja grundlegend verstanden mit dem Z und dem Omega^2 x L^2. Die Spule besteht eben aus Ohmschen und Induktiven Anteil. Im induktiven Anteil eilt der Strom der Spannung um 90° Phasenversatz nach. U und I multipliziert ergibt dann keine Wirkleistung sondern nur Blindleistung.

Bei der Messung kann ein weiterer Effekt hinzukommen. Ab einer bestimmten Stromstärke geht der Kern in Sättigung, dann erhalten wir Sättigungs- und weitere Ummagnetisierungsverluste. Aber soweit wollen wir nicht rechnen und im linearen Bereich bleiben.

Der ohmsche Anteil nimmt bei einem dT von 100°C auch um 40% zu (warmer /kalter Motor, ggf.; hier sind wohl 150°C zu nehmen, dann wären wir bei 60%). Es würde aber nach den jetzt vorliegenden Werten, da die Induktivität den Hautteil der Spannungsreduktion darstellt, nicht viel ausmachen. Man sieht auch bei deiner Mess- bzw. Hochrechnungsreihe, dass der ohmsche Anteil zu vernachlässigen ist. Bei der Verlustrechnung für die Wärme in der Spule aber nicht I^2 x R –Verluste.

Gruß TW

[timundstruppi]

Hallo Hans,
wir hätten dann doch 1,7kVA Scheinleistung, aber nur einen sehr geringer Verlust an Wirkleitung (I^2 x R = 34,5 W). Die Blindleistung überwiegt total.
Wobei Wirkleistung für den Laien irreführend ist, da ich ja keine Leistung im Kurzschlussfall aus der Lima herausbekomme .
Die 34,5 W für die kurzgeschlossene Lima zeigt auch, dass die Hochrechnerrei von Hans-Thomas so nicht stimmen kann.

Also wer misst nach meiner Anleitung? Wobei natürlich keiner den Kurzschlussstrom der Lima berechnen testen sollte.

Gruß TW

[Merzenich962]

Hallo hiha,

Die Inpedanz (sprich Blindwiderstand) bleibt erhalten. Dieser Strom fließt !!

Für Gleichstrom hast Du recht, aber nicht für Wechselstrom.

mfg Hans-Thomas

[Merzenich962]

Hallo timundstruppi,

ich habe die Spannung mit einem teueren GDM-705 (von Conrad ca. 2005) gemessen es zeigt die AC im True RMS an. Wie beschrieben in http://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Zur Aufheizung (spricht 1,7 kW) : Was meinst Du, was die Lichtmaschine tut, wenn Du sich kurzschließt. Ich meine im Inneren nicht an den Kabeln aussen, die Du in Händen hälst ?? Sie wird sehr sehr heiß. Ein typisches Problem solcher LiMas. Der Isolationslack löst sich auf und das wars dann für die Lima.

mfg Hans-Thomas

[hiha]

Was meinst Du, was die Lichtmaschine tut, wenn Du sich kurzschließt. Ich meine im Inneren nicht an den Kabeln aussen, die Du in Händen hälst ?? Sie wird sehr sehr heiß. Ein typisches Problem solcher LiMas.

Bei Kurzschluss und am Beispiel einer älteren Vierpol-LiMa hab ichs probiert, und da stimmt das definitiv nicht. Die Spule wird zwar warm, aber bei Weitem nicht so heiss wie bei Nennbelastung, im Falle der damaligen Prüf-LiMa waren das ca. 60W. Ich hab daheim meinen Lichtmaschinenprüfstand rumstehen, und werds bei Gelegenheit mal an einer XT500-Lichtspule ausprobieren.

Gruß
Hans

[Merzenich962]

Hallo hiha,

sehr schön - Deine Anlage ! Wenn ich die Fotos Deines Links richtig verstanden habe, kommt vor der Messung noch das Polrad drauf und Du misst dann die abgegebene Spannung bei von aussen angeschlossener Belastung.

Ist es mit vertretbarem Aufwand möglich Deine Anlage auf XL500R umzubauen ?
Die XT hat wie ich vermute nur einen 4-Pol-Rotor. Die XLR allerdings einen 12-Pol-Rotor. Das heißt der Fequenz ist Faktor 3 höher und gemäß Z² = R² + ω²L² wird der Widerstand auch ca. Faktor 3 höher.

mfg Hans-Thomas

[timundstruppi]

Hi HT,
die 34,5 W sind aus den falschen extrapolierten Werten errechnet.

Egal, jetzt muss ich da die Grundlagen erklären. Schaue mal hier.
http://de.wikipedia.org/wiki/Scheinleistung
Durch die Induktivität, die gerade bei Wechselstrom mit höherer Frequenz hier Drehzahl den hauptsächlichen Einfluss hat, ist der Hauptabfall der Spannung auch über der Induktivität. Schaue mal in das Zeigerdiagramm. R^2 + w^2 x L^2 ist die Urspannung UNull der Lima.
Die Scheinleistung ist 1,7kW, die Wirkleistung 34W als Verlust im Innern
und die Blindleistung beträgt fast 1,7 kW.
Wie gesagt, die 34W stimmen nicht.

Miss bitte mal die Spannung und den Strom bei
1000UPM ohne Last
5000UPM ohne und mit Last.
Wenn du Angst um die Lima im Betrieb ohne Last hast, dann nehme eine/zwei H4 und zwei/drei H4 in Serie.
Dann trete ich auch rechnerisch gerne den Beweis an.



@hiha: toll, fürs Hobby, aber als Spezialist für Maschinen- und Elektrosicherheit sag ich mal nichts weiter
Nebenbei arbeite ich in einer Prüfstelle.
(Privat würde ich es aber auch so machen, darf aber keiner sehen)

Gruß TW

[Kristian]

Ist doch klasse solch ein Prüfstand!

Schein-, Blind- und Wirkleistung...
In dieser Vorlesung hatte ich wohl von der letzten Nacht geträumt...

Ich verstehe hier (sicher wie auch viele andere) nur Bahnhof.
Mein Respekt vor Euch Elektro-Bazillen!

Ich hoffe dass einer unserer Experten am Ende eine "Lieschen Müller"-Zusammenfassung für uns E-Laien geben kann


Ab und zu spinnt mein "Regler" (Spannungsbegrenzer) ja auch und knallt mir die Scheinwerferbirne durch. Gemessen habe ich dann knapp 60V im Stromkreis ohne Verbraucher und ohne Regler (das Maximum war bei bei 3000 U/min). Mit Regler waren es immer noch über 30V.

Das scheint angesichts der Schein-, Blind- und Wirkleistungsdiskussion ja Banane zu sein, oder?

[timundstruppi]

Hallo Kristian,
es ging jetzt eigentlich nur darum, dass die Blindleistung im kW.Bereich sein kann, aber die Wirkleistung im meheren 10W Bereich.

Gut zum nächsten Stammtisch dann mit Beamer und Powerpoint und erklärt



Mein Vorträge/vorlesungen sind immer gerne genommen. Meine Assitenten für den Vortrag über EMF...

http://s6.directupload.net/file/d/2050/ww8fhuk4_jpg.htm

Das Bild zeige ich wirklich, allerdings nicht bei jedem Publikum.

Gruß TW

[Kristian]

So verstehe ich das auch!

Und wo kippe ich das Bia in den Regler damit der das auch kapiert und mir nich immer wieder ne Birne durchfatzt?

Und mit den beiden Chinesen erklärst Du dann den Magnetismus?
N=Nordpol und S=Südpol?

[timundstruppi]

Nördchen und Südchen verstoßen aber gegen die Maxwellgleichung der Quellenfreihet von magnetischen Feldern und gegen gute Sitten.

Sie leiten meinen Experimentalteil ein. Meine Assisteneten konnten nicht kommen und einer kommt aus dem Auditorium. Auf der Bühne bekommt er dann den Anzug
Macht richtig Spaß. Die Gesichter sind phänomenal. Leider dauert es etwas bis wieder Ruhe eingekehrt ist.

So nun in media res, sonst meckern wieder die Schnauzigen und Alten...

Gruß TW

[Kristian]

Ich würde lieber ein paar süße Schnecken als Nord/Süd/West/Ost/Wasweisich-Assistentinnen einsetzen!

Übrigens, hier in Wales hast Du nur heisse Girdls um Dich wenn Du auf Piste gehst. Und ich war Fr. + Sa. unterwegs...

Sorry Volli, is doch nur n´büschn offtopic...

[hiha]

@hiha: toll, fürs Hobby, aber als Spezialist für Maschinen- und Elektrosicherheit sag ich mal nichts weiter

Ich hab für das Foto natürlich die Sicherheitseinrichtungen abbauen müssen, sonst hätt man ja nix gesehen