Wiefiel Strom frisst meine KR51/1K Beleuchtung?

1. offizieller Beitrag

    Hallo!


    Ich bin gerade dabei eine neue elektronik für meine KR51/1K zu entwerfen... das heißt ich bin prinzipiell schon fertig, nur muß ich jetzt die Bauteile dimensionieren.


    Also:
    Wenn alle Verbraucher vollgas geben komm ich mit folgnder Rechnung:


    15W Scheinwerfer +
    15W Fernlicht +
    05W Rücklicht +
    18W Blinker +
    18W Bremslicht +
    02W Parkleuchte +
    1,2W Tachobeleuchtung


    Pges = ~75W


    Auf einen Laststrom von I = 75W/6V = 12,5A


    Dazu kommen noch ~0,7A Ladestrom also sind's grob ca. 14A :-0


    Die "alte" Schaltung ist aber nur mit 4A abgesichert :D


    Hab ich da irgendwo nen Denkfehler drinnen, oder muß ich meine Spannungsreglung tatsächlich auf sagen wir mal 16A auslegen, damit ich da auch lange freude dran hab?



    Zur Hülf!


    P.S.: Die Lampenwerte hab ich hierher: http://www.schwalbennest.de/werkstatt/reparatur.htm, weil meine Schwalbe grad eingemottet in einer weit weg'en Garage steht. Stimmen die, oder ist da auch noch was falsch?



    Gruß Gizzmo

    Moin Gizzmo,


    kommt drauf an, was du mit deiner Elektronic erschlagen willst.
    Die vorhandene Sicherung muß ja nur Blinker, Hupe und Parklicht absichern, weil die aus der Batterie versorgt werden und dabei Kurzschlüsse unangenehm werden, der Rest wird aus nicht abgesicherten Wechselstromkreisen versorgt, bei denen die Spannung einfach einbricht, wenn sie kurzgeschlossen werden.


    Norbert

    Hi du Opa!


    Was ich damit erschlagen will? ALLES! :)


    Die komplette Schwalbe wird auf perfekten Gleichstrom umgestellt und bekommt obendrein noch nen vernünftigen Zündschlüssel, damit keiner mehr (so leicht) den Haufen Arbeit und vor allem die Liebe klauen kann, die in dem Vogel steckt :)


    Ich hab die gesamte Elektronik jetzt mal am Rechner simuliert, und der sagt tatsächlich 12A, was bedeutet, dass die ganze Geschichte wohl 3€ teurer wird.


    Aber danke, jetzt raff ich das mit den 4A Sicherung endlich... :rolleyes:... die ist dann wohl auch Geschichte, weil ich die Strompfade alle einzeln absichern werd.


    Und danke, dass du mich an die Hupe erinnerst!
    Die hätt ich doch glatt vergessen!
    Du weißt nicht zufällig wieviel Watt die hat, oder?



    Gruß Gizzmo

    • Offizieller Beitrag

    Wenn du es richtig machen willst, solltest du jeden Verbraucher einzeln absichern. So wird das ja beim Auto auch gemacht.


    Wie willst du die Zündung schalten? Als echte Batteriezündung? Also das ganze dann mit drei gleichen Lichtspulen? Dann würde ich jeweils die leistungsstärksten (sind glaube ich die 35W-Scheinwerferspulen) nehmen. Es wird dann wohl so sein, dass du die jede einzeln gleichrichten musst und erst dann zusammen schalten kannst. Da könnten effektiv rund 85-90W rauskommen, was in jedem Fall ausreichen sollte. Immerhin hatten die alten MZ nur eine 60W-Lichtmaschine drin.

    Baumschubser


    Ja, mit Strompfaden einzeln absiochern meinte ich jeden Verbraucher einzeln, nur die Blinker nicht. Die werden der einfachheit halber im Doppelpack versichert :)


    Die Zündung wollt ich erstmal unangetastet lassen, die läuft grad ganz zufriedenstellend (okay, das ALLES war etwas übertrieben) aber du sprichst da einen noch ganz wunden Punkt an: die Lichtspulen!


    Ich werd's erstmal mit den Originalspulen probieren, nur sollten die nicht ausreichen hatte ich vor vielleicht ein paar 12V/42W Spulen an Stelle der originalen Lichtspulen in die LiMa zu bauen (Simson Nr.: 390990 12 Volt, 42 Watt Halogen Hauptlicht Kennz. 204) würde das allein von der Bauform her überhaupt passen, oder ist Grundplatte nicht gleich Grundplatte?
    Nich dass ich so viel Strom brauchen würde, aber die Spulen kosten alle das Selbe, und zu viel Spannung gibt's für meine Schaltung nicht.


    Mit den Spulen hab ich eh noch ein Problem, weil mein Schaltplan beim Mopped liegt, und da komm ich grad nicht hin.
    Wäre nett, wenn sich irgendjemand finden würde, der mir einen von der KR51/1 schicken oder verlinken könnte ( TheGenerator@gmx.de ), dass ich mir da endlich mal Klarheit verschaffen kann.



    Quacks


    Hmm, okay, dann komm ich auf grob 10A, und dafür wäre mein Spannungsregler gerade so ausgelegt... dazu kommt noch, das die 18W Blinkleistung effektiv eigentlich nur 9W sind, weil's halt blinkt, womit wir bei nurnoch 6A sind, und etwas um den Dreh entspricht schon eher meinen Vorstellungen von einer Mopedbeleuchtung.


    Danke!

    Ah, danke Alfred!


    Das sieht schon mal so aus wie ich das gehofft habe :)


    Wie sieht das denn mit der Phasenverschiebung zwischen den beiden Lichtspulen aus? Gibt's da eine, oder sind die Magnete auf dem Schwungrad so angeordnet, dass alle Spulen phasengleiche Spannungen erzeugen?


    Kann man das überhaupt genau sagen oder ist das eher Zufall?

    Moin Gizzmo,


    zur Phasenverschiebung: Das Magnetrad hat symmetrisch sechs Magnete, die Polschuhe der Spulen sehen aber nicht so aus, als ob sie im richtigen Winkel angeordnet wären, also eine kleine Phasenverschiebung wird wohl auftreten, klein, wenn die Spulen gleichsinnig gewickelt sind, gabs da nicht mal nen Thread zu, daß es da zufällige Unterschiede gab?
    Welche Vorteile erwartest du dir von dem Umbau? Für mich einsehbar wäre ein Umbau auf außenliegende Zündspule wegen der wegfallenden Hochspannungsdurchführung und die Verwendung der Bremslichtspule bzw einer umgebauten oder anderen Spule zur Batterieladung mit entsprechender Ladeschaltung und alle Verbraucher außer Scheinwerfer an die Batterie wegen Wegfall von Drosselspulen, zackigem Bremslicht etc..
    Die Kombination Wechselstromspule mit einem genau passendem Verbraucher ist für den Scheinwerfer eigentlich optimal.
    Wozu einzelne Absicherungen? Jede zusätzliche Kontaktstelle ist eine weitere Fehlerquelle mit möglichen Übergangswiderständen und damit Spannungsabfall.
    Der konsequenteste Umbau wäre natürlich der Vorschlag von Baumschubser mit drei gleichen Spulen. Damit macht man sich natürlich batterieabhängig und muß mehrere Sicherungen einplanen.


    Norbert

    Eigentlich wollte ich nur einen vernünftigen Blinkgeber und nen Zündschlüssel und ne Leerganganzeige.


    Als ich damit fertig war hat mich irgendwie die Bastelwut gepackt und rausgekommen ist das was es jetzt werden soll :)


    Versprechen tu ich mir davon eine zuverlässige und flackerfreie Stromversorgung/Beleuchtung/Blinker für nur ganz wenig Geld :)
    Und Spaß beim basteln natürlich.


    Ne Phasenverschiebung wär zwar supi gewesen, weil man so ggf den Kondensator hätte verkleinern können, aber da die Spannung ja eh ziemlich hochfrequent ist, ist das nicht so wild.


    Guter Punkt: die Frequenz.


    Wie muß ich mir das Vorstellen?
    6 Magnete, die bei Standgas von ca. 900U/min an einer Spule Vorbeirauschen, sollten doch eine Frequenz von: f = 6*(900/60s)= 90Hz
    erzeugen, oder?


    Und was für Spannungen sind an den Standardspulen bei Vollgas zu erwarten?
    Über 40V?



    VG Gizzmo

    Moin Gizzmo,


    bei der vorliegenden Spulenanordnung ist die Frequenz nur halb so groß. Die sechs Magnete bilden 3 Nord-/Südpolpaare, die Spulen haben zwei Polschuhe. Bei einer Umdrehung des Magnetrades gibts also nur drei Vollwellen.


    Norbert

    @tilman
    Stimmt, du hast recht :rolleyes:
    Die Parkleuchte lass ich wohl eh raus, weil die Abdeckung nicht mehr da ist ;(
    Mal gucken, vielleicht füll ich das Loch einfach mit ein paar wahnsinnig überflüssigen Blinkstandsanzeigern und nem Leergang-LED... hab mir da mal nen paar Schablonen für gebastelt, aber sieht alles irgendwie doof aus :(


    Da fehlen mir grad noch die Ideen.



    @duopi
    Ahso. Na gut. Also an der Ampel nurnoch ~45 Hz... na hoffentlich bricht mir da die Spannung nirgends ein... wär wahrscheinlich zwar nichts, das der der Normalverbraucher mitkriegen würde, sähe auf dem Oszilloskop aber nicht so schön aus ;)


    Mal ausprobieren.



    @all


    Wie viel Volt liegen dann maximal an einer 12V Spule? 80?
    Und worauf bezieht sich überhaupt die Spannungsangabe? Würde es nicht reichen, die Spulen bei der Leistung zu nennen?



    VG Gizzmo

    • Offizieller Beitrag

    Es gibt ja Leistungsangaben für die Lichtspulen. Und nur die sind verbindlich. Wenn man einen kleineren Verbraucher oder gar keinen dranhängt, steigt halt naturgemäß die Spannung an, während sie bei einem zu großen Verbraucher zusammenbricht. Kann man ganz einfach testen, indem man mal in ein Fahrzeug mit 25W-Scheinwerfer eine Lampe mit 35W einbaut. Das ist dann nur noch ne trübe Funzel trotz nominell gleicher Spannung.

    Naja, das leuchtet ja alles ein, nur ist auch bei deinem Beispiel nicht die Spannung, sondern die Leistung der Spule ausschlaggebend dafür, dass es nicht funzt, da deine 35W Birne 5,8A braucht um ordentlich warm zu werden, die 25W-Spule für einen 6V Verbraucher aber nur knapp 4A liefern kann.


    Gerade bei Lampen ist der Effekt fatal, weil sie, je kälter sie sind immer unverhältnismäßig mehr Strom ziehen, weil geringerer Widerstand bei konstanter Spannung... also wird die Spule noch mehr belastet, obwohl gar nix dabei rum kommt.


    Jedenfalls ist das meine Sicht der Dinge.



    Also nochmal: worauf genau beziehen sich die 6V?
    Auf die induzierte Spannung bei einer bestimmten Drehzahl?


    Oder hab ich da immernoch was nich verstanden?



    Und um nochmal auf die Batteriezündung zu kommen:


    Wie soll das ganze gezündet werden?
    Immernoch mit Unterbrecher und Zündspule, oder müssten da konsequenter weise auch elektronische Varianten her? Wenn ja, welche (und vor allem störunanfällige) Möglichkeiten gäb's da?
    Mir fällt grad nur sehr schwammiges Zeug ein.


    Wie groß muß die Zündspannung sein?
    Und was für Ströme fließen da (ungefähr)?


    Sollten die originalen Spulen nämlich zu klein sein, um sämtliches Licht auch bei Standgas hell erstrahlen zu lassen, ist es vielleicht gar nicht so doof, die Schwalbe tatsächlich komplett auf Batteriebetrieb und 3x12V/42W Spulen umzustellen.
    Meine Schaltung würde das auch so schon locker hergeben, wenn man eine entsprechend große Batterie unterbringen kann, und der Vogel in seinen Flugleistungen nicht zu sehr eingeschränkt wird.


    Ich denke da auch an die Diebstahlfestigkeit, da es nicht mehr möglich sein wird mit einem gezielten Griff zur Gatenschere die Zündung "kurz" zu schließen.


    Ihr scheint euch da schon mal ein paar Gedanken gemacht zu haben, also wie würde allein die Zündweg von der Batterie bis hin zur Zündkerze bei euch aussehen?



    VG Gizzmo

    • Offizieller Beitrag

    Ab einer bestimmten Drehzahl wird die volle Leistung erreicht. Die liegt so einiges über der Leerlaufdrehzahl. Nach oben hin begrenzt der Widerstand der Lampe ein weiteres Ansteigen. Deshalb isses ja auch wichtig, dass das zusammen passt.


    Die Batteriezündung der klassischen Art funktioniert genau so mit Unterbrecher. Natürlich kann man auch die E-Zündung über Batterie laufen lassen. Die erforderlichen Ströme hierfür sind nicht besonders groß. Man kann selbst mit der Standardbatterie ohne jegliche Ladefunktion wahrscheinlich 100km fahren.

    Moin Gizzmo,


    die Angabe 6V für eine Lichtspule allein ist wertlos, erforderlich ist ebenso die Leistungsangabe, da sich daraus die maximale Stromstärke ergibt, die das Dingen liefern kann.
    Grundwissen:
    Die Spannung einer unbelasteten Generatorspule ändert sich proportional zur Drehzahl.
    In einem Stromkreis ergibt sich der fließende Strom aus EMK der Quelle geteilt durch Gesamtwiderstand. Als EMK können wir die Spannung nehmen, die ohne Last an der Spule gemessen wird, beispielsweise 30V bei einer 6V Lichtspule bei 5000U/min. Der Gesamtwiderstand setzt sich aus dem Widerstand des Verbrauchers und dem "inneren Widerstand" der Quelle zusammen. Das ist nun aber nicht der Ohmsche Widerstand der Spule, sondern wg. Wechselspannung ein induktiver Widerstand, der sich mit der Frequenz erhöht (auch "Blindwiderstand" genannt), dadurch ist dieses System in gewissen Grenzen selbstregelnd.
    Den Gesamtwiderstand kann man natürlich durch Spannungs- und Strommessung ermitteln:
    Mit einer 25W-Lampe mißt man 3,85A, gibt 30:3,85=7,8 Ohm, da die Spulenspannung auf 7.5V runtergegangen ist, ergibt sich als Lampenwiderstand 1,95 Ohm. Man kann nun nicht einfach den Lampenwiderstand vom Gesamtwiderstand abziehen wie im Gleichstromkreis, sondern das Quadrat des Gesamtwiderstands ist gleich der Summe der Quadrate der Einzelwiderstände, also Taschenrechner raus oder mit Zirkel und Lineal im rechtwinkligen Dreieck: 7.55
    Was hilft das nun? Wir können mal sehen, was das mit anderen Lasten gibt: wir klemmen bei gleicher Drehzahl mal nur eine 6V/5W-Birne an, die verträgt also etwas über 0.8A und hat einen Widerstand von 7.2 Ohm. Mit den 7.55 der Spule ergibt die Quadratrechnung einen Gesamtwiderstand von 10.4 Ohm, da läßt die EMK von 30V theoretisch einen Strom von 3A fließen, dabei geht die Birne natürlich vorher flitzen. Umgekehrt, den Widerstand der Last kann man nicht beliebeig verkleinern, mehr als Kurzschluß ist nicht, bleiben also 30:7,55= 4A Maximalstrom.
    Nun noch mal Messungen bei niedrigerer Drehzahl:
    ohne Last bei 2850U/min 17.2V, gibt mit 25W-Birne 6.5V bei 3.6A,
    gerechnet Lampenwiderstand also 1.8 Ohm, Gesamtwiderstand 4,8 Ohm, induktiver Widerstand der Spule bei dieser Drehzahl 4,45 Ohm.
    Ich hoffe, daß das so korrekt wiedergegeben ist, sonst Elektriker vor. Die Werte sind z.T. aus dem Hertweck "abgekupfert", also nicht an Simsonspulen gemessen.
    Und wieder viel zu lang zum Lesen geworden


    Norbert

    Zitat


    Original von duopa:
    [...] Und wieder viel zu lang zum Lesen geworden


    Nicht zu lang, aber mit Absätzen wärs übersichtlicher ;)


    Aber ich versteh was du meinst, und so langsam formt sich davon ein Bild in meinem Kopf... was mir an der Geschichte einfach fehlt ist die fähigkeit es auszuprobieren... ich glaub dinge erst wenn ich sie gesehen hab :)


    Naja, werd die Tage noch mal ein bißchen rumrechnen und dem Vogel das nächste mal (hoffentlich Freitag :bounce: ) mit nem Multimeter auf den Wanzt rücken, dann wird das schon.



    Der nächste und wohl letzte Knackepunkt wäre die Zündung zu verstehen.
    Hab mal eine Batteriezündung gemalt, die meine jetztigen Pläne einfach mal vorraussetzt: 3x42W Spulen auf 6,8V Gleichspannung stabilisiert mit 4,5Ah Bleiakku als Speicher.



    1.) So lange der Motor saugt ist der Unterbrecher geschlossen und der Kondensator wird über die Zündspule auf 6,8V (Batteriespannung) aufgeladen.


    2.) Kurz vorm OT öffnet sich der Unterbrecher.


    3.) Die Spule findet das blöd, weil sie ihre Spannung (warum auch immer) aufrecht erhalten will, ändert kurzerhand die Stromrichtung und erzeugt einen Hochspannungsimpuls, dessen einziger Weg über die Zündkerze zur Masse führt.


    4.) Der Kondensator wird im zuge der Spule mitgerissen und versorgt den Impuls der Spule mit der nötigen Energie, um an der Zündkerze einen Lichtbogen zu erzeugen.


    5.) kurz nach OT schließt sich der Unterbrecher und das spielchen mit dem Kondensator laden beginnt von vorn.


    *schnitt*


    So, gut dass ich das jetzt mal aufgeschrieben hab, weil's nicht funktionieren kann... wenn der Kondensator geladen ist sperrt er den Strom, und die Spule wird vom Unterbrecher gar nichts mitbekommen... ergo: da ist was faul!


    Wo muss der Kondensator wirklich sitzen?

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