2 Lichtspulen mit 3-Phasen-Gleichrichter an Schwalbe (reiner DC-Umbau)

1. offizieller Beitrag

    Hallo,


    ich hatte vor einiger Zeit meine KR51/2L mit einem Brückengleichrichter und einer 6V ELBA nach einer Anleitung hier aus dem Forum umgebaut und bin mit dem Ergebnis nach wie vor sehr zufrieden (Batterie immer voll, super helle Blinker).
    Da ich von einem Bekannten wegen VAPE Umrüstung eine 12V ELBA und diverse 12V Spulen (unter anderem 2x 42W Halogen) geschenkt bekommen habe, überlege ich nun für kleines Geld auf 12V und 84W Lichtleistung umzubauen.


    Mein Plan sieht nun vor die zwei 42W 12V Spulen auf der Grundplatte potentialfrei mit einem 3-Phasen-Gleichrichter gleichzurichten und anschließend mit einem DC Spannungsbegrenzer auf 12V (bzw. real ca. 14V) zu begrenzen. Damit sollte man dann einen Bleigelakku und einen 12V Halogenscheinwerfer nutzen zu können. Außerdem wäre das Licht vom Frontscheinwerfer nicht so stark Drehzahl abhängig und bei einer kaputten Lampe wäre die restliche Beleuchtung nicht von Überspannung gefährdet.


    Habe meine Umbau-Idee mal in einen Moser Schaltplan eingezeichnet.


    Die Frage ist nun, ob die so gezeichnete Gleichrichtung von 2 Spulen mit einem 3-Phasen-Gleichrichter funktioniert?
    Und wenn ja, führt der Umbau zu anderen Problemen an die ich bisher nicht gedacht habe?

    Ich kenne mich zu wenig mit der Materie aus, aber was gut geht und was ich bei mir im SR4-2 drinne hab:


    Stino 12V SLEZ mit 42W Halogenspule & potentialfreier 21W Spule (haben die 12V SLEZ ja von Hause aus): 42W Spule befeuert an einem eigenem Regler nur das Frontlicht, 35W Halogen ist kein Problem und dunkler wird das Licht im Grunde nur im Standgas.
    Der Rest der Verbraucher laufen auf dem DC Kreislauf, von der Batterie gepuffert, geladen durch die 21W Spule die einen eigenen Regler für potentialfreie Lichtmaschinen besitzt.
    Der Überschuss von der 42W Lichtspule wird von ihrem Regler zusätzlich gleichgeschaltet und zur Batterie geschickt, was nochmal einen kleinen Bonus an Batterieladung bringt.


    Bislang hatte ich noch keinerlei Probleme, Batterie ist ständig gut geladen und ich fahre viel Großstadtverkehr mit viel Geblinke und Gebremse ;)

    Zitat von Jackalized

    Ich kenne mich zu wenig mit der Materie aus, aber was gut geht und was ich bei mir im SR4-2 drinne hab:


    Stino 12V SLEZ mit 42W Halogenspule & potentialfreier 21W Spule (haben die 12V SLEZ ja von Hause aus): 42W Spule befeuert an einem eigenem Regler nur das Frontlicht, 35W Halogen ist kein Problem und dunkler wird das Licht im Grunde nur im Standgas.
    Der Rest der Verbraucher laufen auf dem DC Kreislauf, von der Batterie gepuffert, geladen durch die 21W Spule die einen eigenen Regler für potentialfreie Lichtmaschinen besitzt.
    Der Überschuss von der 42W Lichtspule wird von ihrem Regler zusätzlich gleichgeschaltet und zur Batterie geschickt, was nochmal einen kleinen Bonus an Batterieladung bringt.


    Bislang hatte ich noch keinerlei Probleme, Batterie ist ständig gut geladen und ich fahre viel Großstadtverkehr mit viel Geblinke und Gebremse ;)



    Ja so ähnlich hatte ich mir das auch gedacht, nur dass ich eben 2x 42W 12V einbauen möchte. Und mit 2 getrennten Kreisläufen (AC und DC) bräuchte ich auch 2 Spannungsbegrenzer. Daher die Idee die beiden Spulen in einem DC Kreis zu kombinieren.


    Zitat von Zschopower

    Wenn beide Spulen potentialfrei sind, dann nimm zwei Brückengleichrichter und schliesse beide Ausgänge parallel.


    Genau, das ist mein Plan B. Der allerdings den Nachteile hätte, dass ich ein zusätzliches Kabel von der Grundplatte hochführen müsste und einen 2ten Gleichrichter einbauen.


    Daher der Gedanke einen 3-Phasen-Gleichrichter zu missbrauchen und beide Spulen mit einem Kabel an den Mittelkontakt des Gleichrichters zu hängen. Nur keine Ahnung ob dieses Szenario funktioniert ...

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von berre

    Genau, das ist mein Plan B. Der allerdings den Nachteile hätte, dass ich ein zusätzliches Kabel von der Grundplatte hochführen müsste und einen 2ten Gleichrichter einbauen.


    Daher der Gedanke einen 3-Phasen-Gleichrichter zu missbrauchen und beide Spulen mit einem Kabel an den Mittelkontakt des Gleichrichters zu hängen. Nur keine Ahnung ob dieses Szenario funktioniert ...



    Letzteres weiss ich auch nicht. Aber wenn Dir bei Deinen Umbauideen ein popeliges Kabel schon Kopfzerbrechen bereitet, dann solltest Du eher Abstand davon nehmen.


    Zwei Brückengleichrichter sind auch nicht teuer und Du hättest die Möglichkeit, bei geringem Stromverbrauch eine Spule abzuschalten und müsstest nicht 42W von dieser Spule sinnlos in Hitze umwandeln.


    Bedenken hätte ich wegen des magnetischen Flusses, denn das Polrad ist für diese Leistung von 2x 42W nicht ausgelegt.


    Peter

    Ich finde die Idee sehr interessant mit den 2*42W Lichtspulen. Das ermöglicht auch den Betrieb weiterer Verbraucher an der Schwalbe. Suche mal in der Bucht nach: "3-Phasen regler yamaha".
    Dort findest du Regler mit integriertem 3-phasen Gleichrichter für schmales Geld, was das Kabelgewirr deutlich reduziert.
    Dann kannst du sogar - mit entsprechendem Scheinwerfereinsatz - auf H4 umrüsten. Berre, bleibe an der Sache dran, mich würden die Resultate sehr interessieren.


    Zschopauer, erkläre mal wie du das Problem mit dem magnetischen Fluss meinst. Magnetismus ist nicht meine stärkste Seite. Und mich wundert deine Aussage etwas, weil motelek.net viele Umbauten beschreibt, bei der deutlich mehr Leistung aus LiMas herausgeholt wird (Kreidler etc.).


    Gruß
    Martin

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von Makersting

    Zschopauer, erkläre mal wie du das Problem mit dem magnetischen Fluss meinst. Magnetismus ist nicht meine stärkste Seite.


    Meine doch auch nicht, deshalb habe ich Bedenken angemeldet. Bedenken im Wortsinn meint doch, dass man darüber mal denken muss. Oder halt einfach ausprobieren.


    Diese "Lichtmaschinen" mit Polrad sind nicht geregelt, weil das Magnetfeld nicht ein- und ausgeschaltet werden kann. Eigentlich steigt die erzeugte Spannung mit der Drehzahl. Weil man aber auch bei niedriger Drehzahl Leistung für Zündung und Beleuchtung etc. braucht, muss eine Begrenzung eingebaut werden, die verhindert, dass bei hoher Drehzahl die "Birnen" durchbrennen.
    Das wird bei der Konstruktion festgelegt u.a. dadurch, dass im Polrad eine Sättigung des magnetischen Flusses eintritt.


    Peter

    Ja, so ungefähr hatte ich mir die Leistungsbegrenzung bei hohen Drehzahlen auch immer vorgestellt. Ich nahm immer an, dass das Blech des Spulenkerns diese Aufgabe übernähme. Wenn dem so wäre, müsste Berres Idee klappen. Und mindestens mit einem Polrad einer Zündung die von Haus aus die 42W Spule hat, müsste es auch gehen. Die Zweite 42W-Spule dieser Konstruktion sitzt bei rotierendem Polrad stets unter einem anderen Magneten, so dass sich beide magnetischen Flüsse nicht gegeseitig beeinflussen sollten.
    Das ist natürlich nur Theorie. Wie du schreibst Zschopauer muss es letztenendes in der Praxis getestet werden.

    Zitat von Zschopower

    Letzteres weiss ich auch nicht. Aber wenn Dir bei Deinen Umbauideen ein popeliges Kabel schon Kopfzerbrechen bereitet, dann solltest Du eher Abstand davon nehmen.


    Kopfzerbrechen? Niemals! Aber wenn man das ordentlich machen will, dann muss ich den Kabelbaum von der Grundplatte zum Steckverbinder tauschen. Daher die Frage, ob es auch einfacher mit dem vorhandenen Kabelbaum und folglich nur 3 Kabeln + 3-Phasen-Gleichrichter ginge ...


    Zitat von Zschopower

    Zwei Brückengleichrichter sind auch nicht teuer und Du hättest die Möglichkeit, bei geringem Stromverbrauch eine Spule abzuschalten und müsstest nicht 42W von dieser Spule sinnlos in Hitze umwandeln.


    Bedenken hätte ich wegen des magnetischen Flusses, denn das Polrad ist für diese Leistung von 2x 42W nicht ausgelegt.


    Sinnlos in Hitze umgewandelt wird da nicht viel; würde mir einen Spannungsbegrenzer mit einer Dioden-Reihenschlatung bauen, der alles über 14V Spannung auf Masse kurzschließt.


    Ist ungefähr so, wie wenn ich einen Fahrrad-Dynamo kurzschließe: Dann dreht der recht easy durch. Häng ich 2 Birnen ran, dann muss ich gut reintreten.


    Die originale Schlusslichtdrossel ist ja schon beim ELBA 6V Umbau rausgeflogen.


    Zitat von Makersting

    Suche mal in der Bucht nach: "3-Phasen regler yamaha".
    Dort findest du Regler mit integriertem 3-phasen Gleichrichter für schmales Geld, was das Kabelgewirr deutlich reduziert.
    Dann kannst du sogar - mit entsprechendem Scheinwerfereinsatz - auf H4 umrüsten. Berre, bleibe an der Sache dran, mich würden die Resultate sehr interessieren.


    Merci, für die Info.


    Regler ist im Prinzip ja meine ELBA, die bei hinreichender Batteriespannung dicht macht. Und der Spannungsbegrenzer sorgt dafür, dass mir der Akku nicht überkocht (>14V).
    Aber ich vermute, dass ich (wie Zschopower schon meinte) da ein zusätzliches Kabel hochziehen und mit 2 Gleichrichtern arbeiten muss.


    Theoretisch bringen die Spulen 42W. Bei 12V Nennspannung wären das 3,5A. D.h. wenn ich pro Spule einen 10A Gleichrichter nehme, müsste das ja locker reichen; oder was meint ihr?

    • Offizieller Beitrag
    Zitat von berre

    Sinnlos in Hitze umgewandelt wird da nicht viel; würde mir einen Spannungsbegrenzer mit einer Dioden-Reihenschlatung bauen, der alles über 14V Spannung auf Masse kurzschließt.



    Und dabei die erzeugte Leistung verbraten muss --> das wird heiss und wenn es die Dioden sind.
    Ja, zwei 10 A Brückengleichrichter sollten ausreichend überdimensioniert sein.


    Peter

    Zitat von Zschopower

    Und dabei die erzeugte Leistung verbraten muss --> das wird heiss und wenn es die Dioden sind.



    Joa, gut stimmt natürlich auch wieder.
    Einen Tod stirbt man halt: Entweder durchgebrannte Birnen oder ein warmer Spannungsbegrenzer.


    Oder wie regelt die VAPE ihre 100W Leistung auf 12-14V ein?
    Wird doch sicher auch die überschüßige Spannung auf Masse kurzgeschlossen?

    Ich bin mir nicht sicher, ob die Elba derlei hohe Ströme verkraftet. Man müsste vor allem das Datenblatt des Thyristors konsultieren und diesen ggf. gegen einen stromstärkeren Typen austauschen (Vielleicht ein BT151/800?).


    Ich habe mir gerade die Schaltung der Elba angesehen. Sie schaltet den Spulenstrom nur durch, bis eine definierte Batteriespannung erreicht wird. Wird abgeschaltet, steigt die Spulenspannung ohne Last an. Da nun zwei 42W-Spulen gleichzeitig arbeiten, kann es passieren, dass bei den Leerlaufspannung der Spulen sehr hohe Werte erreicht werden. Das müsste man ausmessen.


    Übrigens klappt mein Vorschlag mit dem 3-Phasenregler wahrscheinlich doch nicht, da die beiden Spulen keinen Drehstrom liefern. Asche auf mein Haupt.


    Zitat von berre

    Oder wie regelt die VAPE ihre 100W Leistung auf 12-14V ein? Wird doch sicher auch die überschüßige Spannung auf Masse kurzgeschlossen?


    Ich kenne deren Schaltplan zwar nicht, aber bei den meisten DC-Reglern wird gegen Masse kurzgeschlossen, sobald die definierte Akkuladeschlussspannung erreicht wird. Das verhindert oben benannte überhohe Leerlaufspannungen.
    AC-Regler machen es im Prinzip genauso, nur das meist nur eine Halbwelle kurzgeschlossen wird.
    Siehe hier:
    http://www.motelek.net/schema/spannung/

    Zitat von Makersting

    Ich nin mir nicht sicher, ob die Elba derlei hohe Ströme verkraftet. Man müsste vor allem das Datenblatt des Thyristors konsultieren und diesen ggf. gegen einen stromstärkeren Typen austauschen (Vielleicht ein BT151/800?).


    7A müsste der Thyristor packen. Muss mal checken welcher da verbaut ist, aber tauschen des Thyristors sollte das kleinste Problem sein.


    Zitat von Makersting

    Ich habe mir gerade die Schaltung der Elba angesehen. Siw schaltet den Spulenstrom nur durch, bis eine definierte Batteriespannung erreicht wird. Wird abgeschaltet, steigt die Spulenspannung ohne Last an. Da nun zwei 42W-Spulen gleichzeitig arbeiten, kann es passieren, dass bei den Leerlaufspannung der Spulen sehr hohe Werte erreicht werden. Das müsste man ausmessen.


    Würde ja eh einen Spannungsregler den Gleichrichtern nachschalten, der die Spulen dann auf Masse kurzschließt. Daher sollten zu hohe Spannungen eigentlich kein Problem sein.

    Zitat von berre

    7A müsste der Thyristor packen. Muss mal checken welcher da verbaut ist, aber tauschen des Thyristors sollte das kleinste Problem sein.


    Und die Kühlung des Thyristors ggf. verbessern.


    Zitat von berre

    Würde ja eh einen Spannungsregler den Gleichrichtern nachschalten, der die Spulen dann auf Masse kurzschließt. Daher sollten zu hohe Spannungen eigentlich kein Problem sein.


    Du meinst deine Idee mit den vielen Dioden in Reihe geschaltet zu Masse hin? Da wird ganz schön was verheizt. Das muss abgeführt werden. Vertue dich da nicht. Das würde ich lieber weglassen und dafür die Elba spannungsfester gestalten.

    • Offizieller Beitrag

    Ein selbst analysierter Schaltplan des VAPE-Reglers wurde hier mal gepostet. Ist evtl. länger als ein Jahr her. Muss'te mal nach suchen.
    WIMRE wurde da tatsächlich eine Halbwelle über einen Thyristor kurzgeschlossen. Das geht aber nach dem Brückengleichrichter nicht mehr, weil es nicht mehr eine positive und eine negative Halbwelle gibt.


    Anstelle eines Parallelreglers könnte man über Strombegrenzungen für jeden einzelnen Verbraucher nachdenken. Oder über Schaltungen ähnlich der von Schaltreglern.


    Technisch sicher interessant, aber eine VAPE ist lieferbar und vermutlich preiswerter.


    Peter

    Die VAPE bremst schon AC-seitig zu hohe Spannung ein, durch Kurzschließen der Wicklung während der negativen Halbwelle. Des weiteren wird hier die Fahrbeleuchtung direkt auf AC betrieben, auf DC nur Batterie, Blinker, Hupe, Standlicht.


    So hat der DC-Regler kaum etwas zu tun, deswegen ist er auch so klein und braucht kaum Kühlfläche.


    Der Preis für einen reinen DC-Ansatz ist ein dicker fetter Regler mit entsprechend Kühlung. Hat man zwei Spulen mit schiefer Phasenlage, dann braucht man sogar deren zwei, die dann ausgangsseitig auch nicht einfach so zusammengeschaltet werden können.


    Ich würde hier also nach wie vor mit getrennten Kreisen arbeiten, maximale Lichtspule (42W Halogen-Ausführung) für die Fahrbeleuchtung, AC-geregelt, und potentialfreie Ladespule zu Gleichrichter und Regler für den Rest der Bude - also im Grunde EWR und ELBA wie gehabt.

    Ich habe heute Nacht etwas überlegt. Zwei Spulen, je ein Gleichrichter und das dann an die Elba anschließen, klappt vielleicht nicht. Je nach Phasenlage der beiden gleichgerichteten, pulsierenden Gleichströme kann es sein, dass die Spannung vor dem Thyristor nie unter die Batteriespannung plus 1V fällt. Ist das nämlich nicht der Fall, dann kann der gezündete Thyrsitor nicht mehr sperren und die Batterie würde dauerhaft "volle Pulle" geladen. Das zu untersuchen geht nur durch a) ausprobieren (eher weniger gut) oder viel besser b) sich die Phasenlagen mit dem Oszi anschauen.


    Wenn man darüber nachdenkt, wird das anfangs so leicht erscheinende plötzlich kompliziert. Sehr schade, denn die Idee viel Strom in DC umzuwandeln und darüber batteriegepuffert auch den Frontscheinwerfer zu betreiben, würde auch H4 möglich machen.

    Einmal editiert, zuletzt von Makersting () aus folgendem Grund: kleine Präzisierungen

    • Offizieller Beitrag

    Man muss doch nicht unbedingt einen Thyristor nehmen. Man könnte doch auch einen niederohmigen Widerstand mit einem Power-MOSFET schalten.


    Peter

    • Offizieller Beitrag

    Sicher, aber er schaltet auch ab, wenn die Steuerspannung nicht mehr ausreicht. Beim Thyristor hast Du ja selber geschrieben, wann der sperrt.
    Da wäre eine komplett andere Schaltung nötig.


    Peter

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