Frage zur Ladestrommessung

[Bud_Weiser]

Moin,

im Rahmen der Renovierungsarbeiten an meiner alten GS bin ich nun bei der Elektrik angekommen und wollte mal folgendes fragen:

Ich möchte den Ladestrom messen, hab aber kein Amperemeter, welches den Anlasserstrom überleben würde. Ich müsste daher nach dem Anlassen kurz eine (Plus? / Minus?) Verbindung zur Batterie auftrennen, um das Amperemeter zwischenzuschalten.

Darf man das? Oder kann das dem Gleichrichter/Regler schaden?

Als Nebenfrage: ich hab grad mal kurz zwischendurch die Ladespannung gemessen, allerdings ohne vorher die Batterie ganz aufzuladen. Dabei ergab sich, dass die Ladespannung im Leerlauf mit und ohne Abblendlicht mit ca. 14 V höher ist als bei steigender Drehzahl. Mit Abblendlicht geht geht sie bei 5000 1/min auf ca. 12 V zurück, unbelastet fast gar nicht (ich war heut nur auf die Schnelle mit einem Analog-Meßgerät dabei, werd aber demnächst mit nem Digitalgerät bei geladener Batterie beigehen, dann gibts genauere Werte...).

Aber generell: eigentlich müßte die Ladespannung doch bei steigender Drehzahl ebenfalls steigen, oder nicht?

[White]

Mal ganz egal ob es schädlich ist oder nicht. Ich glaube nicht dass du schnell genug bist. Ich denke die GS wird ausgehen.

Aber meine Idee gerade spontan wäre die folgende:
Du lässt die Batterie ganz normal angeklemmt und startest den Motor.
Dann klemmst du dein Messgerät paralell zum schon liegenden Pluskabel und Plus Batteriepol (mit einer Sicherung abgesichert die der maximalen Stromstärke deines Messgerätes entspricht).

Nun die "alte" Plusverbindung kappen (dabei drauf achten dann das Pluskabel NICHT den Rahmen berührt) Voilla der Motor müsste noch laufen und sofern dein messgerät einen ausreichend großen Messbereich hat sollte es die Stromstärke anzeigen.

Ich denke hier kommt man leider nicht drum rum am Pluskontakt rumzufummeln oder was meinen die Elektronikexperten? Kann man das ganze auch am Minuspol machen?

[majestic_morpheus]

Wenn die Ladespannung i.O. ist (mit 14 V ist sie das) brauchst du dir keine Sorgen machen und kannst den Ladestrom getrost vergessen.

[AmigaHarry]

Wenn du den Anlasserstrom(!) messen willst, hoffe ich das du weist was du tust! Ich glaube kaum, das ein handelsübliches Heimwerkermessgerät 80-300 Ampere aushält - denn das ist die Stromstärke die beim Starten da auftreten kann.......

Ladespannung: Diese muss bei eingeschaltetem Licht und voll aufgeladener Batterie zw. 13,5 und 15,5V bei 5000rpm an den Batteriepolen liegen! Wenn das nicht der Fall ist muss die Leerlaufspannung der LiMa und der Regler/Gleichrichter geprüft werden -> siehe FAQ Überprüfung Ladesystem!

[berndy]

Zitat von Bud_Weiser

Aber generell: eigentlich müßte die Ladespannung doch bei steigender Drehzahl ebenfalls steigen, oder nicht?

Muss sie das?

Könnte man annehmen, allerdings braucht die elektronische Zündanlage der GS mit zunehmender Drehzahl auch mehr Strom. Ich könnte mir vorstellen, dass bei entladener oder teilentladener Batterie die Ladespannung dann auch etwas niedriger ausfällt.

Wenn etwas anders als in der Messanleitung ist, gibts auch andere Werte.

Wenn du bei der GS die Batterie bei laufendem Motor abklemmst, das +Kabel öffnest, dann bleibt der Motor stehen. Die Zündanlage bekommt ihren Strom nicht von der Lichtmaschine sondern von der Batterie, Batteriezündung eben.

[Bud_Weiser]

Nun ja, ich merk schon, dass ich wohl etwas ausführlicher begründen muss, warum mich der Ladestrom interessiert.

Zunächst mal halte ich dievon Suzuki als Sollwert angegebene Ladespannung von 13,5 - 15,5 Volt bei geladener Batterie und 5000 1/min für fragwürdig.

Gesetzt der Fall, ich bewege mich im oberen Sollbereich und traktiere mithin eine bereits vollgeladene Batterie mit 15,5 Volt (die Ladeendspannung einer Bleibatterie beträgt 13,6 V), wird diese anfangen zu gasen und nach 1 - 2 Stunden hinüber sein. Auch auf die Beleuchtung, die ja als Verbraucher parallel zur Batterie liegt, dürften 15,5 V nicht eben lebensverlängernd wirken.

Ich gehe daher davon aus, dass die genannte Spannung die ist, welche man mit dem von Suzuki benutzten Taschentester ermitteln würde. Andere Voltmeter können zu anderen Ergebnissen führen, abhängig davon, wie frequenzkonstant sie sind.

Hier mal das Ladesystem wie von Suzuki beschrieben:

http://forum.gs-500.de/attachment.ph...1&d=1336131982


http://forum.gs-500.de/attachment.ph...1&d=1336131982

Wie gut zu erkennen ist, wird die Spannung im Drehstromgenerator links erzeugt, gelangt dann über drei Widerstände in den Gleichrichter/Regler und von da aus zur Batterie und (über den Zündschalter) zu den parallel zur Batterie liegenden Verbrauchern. Der Gleichrichter besteht aus sechs Dioden, die Regelschaltung aus drei Thyristoren, welche von der Steuereinheit je nach Bedarf gezündet werden. Hinter dem Regler liegt die Batterie, parallel zur Batterie die gesamte Elektrik einschl. Zündanlage - sonst könnte man die GS bei (so gut wie) entladener Batterie nicht durch Anschieben zum Laufen kriegen. Im Falle der entladenen Batterie wird mithin die Zündung direkt aus dem Generator gespeist (weswegen man auch ganz ordentlich schieben muss, damit es klappt). Denn aus der Batterie kann der Saft ja nicht kommen... Leider hab ich nirgendwo was zur Leistung der Lichtmaschine finden können, sie müsste aber mindestens das Fahrlicht und die Zündung versorgen UND dann noch die Batterie laden können, sonst wäre letztere ja dauernd leer.

Das alles bedeutet aber schon mal: hinter dem Regler liegt keine "echte", sondern eine "pulsierende" (ungesiebte) Gleichspannung an, deren Frequenz (bzw. genauer gesagt: Restwelligkeit) sich mit steigender Drehzahl erhöht. Dazu kommt, dass die Thyristoren je nach Bedarf mal durchschalten und mal nicht, um die Sollspannung zu generieren. Das verändert den Charakter dieser pulsierenden Gleichspannung noch weiter. Billige Voltmeter tun sich mit solchen ungesiebten Gleichspannungen sehr schwer - wo Voltmeter A den Wert x anzeigt, kann Voltmeter B den Wert y anzeigen. Daher müsste man meines Erachtens, um das Ladesystem anhand der Ladespannung zu beurteilen, auch das Messinstrument benutzen, welches auch von Suzuki benutzt wurde - alles andere ist mehr oder weniger Spökenkiekerei, wie wir Norddeutschen sagen...

Ich wollte aus diesem Grund den Ladestrom messen: wenn dieser, bei unterschiedlichen Drehzahlen, stets gleichbleibend ist und maximal im Bereich von 1/10 der Batteriekapazität liegt (also bei ca 1 A), würde ich mal sagen alles tutti. Anders ausgedrückt halte ich die Kontrolle des Ladestroms für aussagefähiger als die der Ladespannung.

Nun zum kurzfristigen Abklemmen der Batterie: wie beschrieben besteht der Gleichrichter aus sechs Halbleiterdioden. Solche Dioden erzeugen im Moment des Leitendwerdens ("Durchschaltens") Spannungsspitzen (sog. Peaks), die um ein Vielfaches höher sind als die normale Bordspannung (in etwa vergleichbar einem Blitzeinschlag ins Stromnetz) und welche im Normalfall von der Batterie glattgebügelt werden. Ist die Batterie abgeklemmt, werden diese Peaks direkt an die elektrische Anlage und damit auch an die Zündbox weitergereicht. In der Zündung sitzen aber nun auch wieder Halbleiter welche diese Peaks überhaupt nicht mögen. Daher meine Frage, ob man das nun mal kurzfristig darf oder nicht...

Nun werdet ihr möglicherweise denken: wenn du so schlau bist, warum fragst du dann überhaupt? Aber alles was ich hier geschrieben habe sind Überlegungen, die ich aufgrund mir bekannter Tatsachen angestellt habe. Das heißt aber nicht, dass sie vollständig oder richtig sein müssen. Für Ergänzungen und Korrekturen bin ich daher mehr als dankbar!

@ White: So wie Du's vorschlägst hatte ich mir das auch schon überlegt: Amperemeter schon mal anklemmen und dann die Verbindung auftrennen. Hab nur Schiss dabei irgendwie abzurutschen und nen Kurzen o. ä. zu bauen...

[AmigaHarry]

Die Angabe der Ladespannung von SUZUKI stimmt schon - x-Mal mit verschiedensten Messinstrumenten (auch Oszi) geprüft - und sie ist ein guter Indikator für den Zustand des Ladesystems (wenn die Batterie OK ist). Dazu ist noch zu sagen, das 15,5V der obere Grenzwert ist und sich die Ladespannung normalerweise um die 14V bewegt......
Die Ladespannung selber ist dabei wesentlich weniger wellig als du auf Grund der Schaltbilder denkst - das sind nämlich nur Schemabilder und spiegeln nicht die ganze Wahrheit wider - der Regler selbst ist schon etwas komplexer aufgebaut und speziell seit der Einführung der ZündMPU (statt der früheren diskreten "dummen" CDI wird jetzt eine 8Bit-MPU eingestzt) im Jahre 1999, wurde nochmal wesentlicher Wert auf die Glättung der Ladespannung gelegt - das kann man mit dem Oszi ganz gut nachweisen. Wirkliche Falschinformationen liefern hier nur sehr "billige" Messgeräte.....
Frequenzabhängge Spannungspitzen durch die Dioden habe ich in nennenswerter Höhe bisher mit dem Oszi nicht nachweisen können - für mich auch ein Indiz das im Regler mehr steckt als es scheint....
Die Leistung der Lima liegt bei etwa 280W (bei 5000rpm), wobei sie auf Grund ihrer Bauart nicht andauernd im oberen Leistungsbereich betrieben werden sollte (mögliche Zerstörung des Isolierlackes der Spulen durch Überhitzung).
Die Bordverbraucher sind (und müssen sogar) für bis zu 16V Dauer- und bis zu 18V Spitzenspannung ausgelegt sein - diese Werte waren früher völlig üblich - schließlich gabs bis zu den 90ern kaum so genau geregelte Ladesysteme bei Motorrädern und teilweise auch noch bei den älteren PKWs...... Ob alle Zukaufprodukte das heute noch aushalten steht auf einem anderen Blatt - die Originalteile für die GS wurden jedenfalls so homologiert.

Kommen wir zum An- und Abklemmen der Batterie wärend des Laufes: Durch den schlagartigen Weggfall eines so großen Verbrauchers/Puffers kommt tatsächlich zu Spannungsschwankungen im System - die eigentliche Regelung der neueren GS-Regler regeln nämlich nicht mehr über Widerstände (er wird aber trotzdem noch sehr heiss) sonder über die Spulengegeninduktion. Das ist zwar genial zur Vernichtetung der überschüssigen Leistung, neigt aber bei schlagartigen, großen Laständerungen zum kurzzeitigen Überschwingen..... auch das kann man messen.......
Da zudem eine Stromstärkenmessung aufwändiger ist und etwas mehr Verständnis für Stromkreise bei den Servicestellen voraussetzen würde (und bitte daran denken, das nicht überall auf der Welt ein hoher Ausbildungsgrad vorhanden ist), wurde eben der Weg über die Spannungsmessung gewählt - und das nicht nur von Suzuki sondern von so gut wie allen Herstellern von motorbetriebenen Fahrzeugen.

[Bud_Weiser]

@ Amiga-Harry:

Danke - das bringt ja schonmal eine Menge Licht ins Dunkel!

Wie ich oben schrieb, ergab eine erste grobe Messung (bewußt mit einem einfachen Drehspul-Instrument durchgeführt, welches aufgrund der mechanischen Trägheit des Meßwerks die vermutete Restwelligkeit besser wegsteckt als ein Digital-Meßgerät, aber eben keine Werte "hinter dem Komma" liefert), dass die Ladespannung zwar im Leerlauf bei ~ 14 V liegt, aber mit steigender Drehzahl auf ~ 12 V absinkt. Was das diffuse Bild ergibt, das zwar im Leerlauf geladen wird, aber bei höherer Drehzahl möglicherweise nicht (das also die gemessenen 12 V u. U. von der Batterie geliefert werden). Daher dachte ich mir: miss den Ladestrom. Fließt er zur Batterie, alles klar, falls nicht, ist irgendwas defekt.

Ich werd also in den nächsten Tagen die Messung nochmal wiederholen, mit frisch geladener Batterie wie von Suzuki vorgegeben. Und möglicherweise bringe ich dann mein gutes altes Grundig UV 5A zum Einsatz, das kann bis 200 kHz. Damit dürfte das Problem Restwelligkeit dann kein Thema mehr sein.


Greetz

BW

[AmigaHarry]

Normalerweise dürfte die Spannung nicht absinken - das deutet auf ein Problem hin - man muss jetzt nur noch lokalisieren wo!

- Wenn die Batterie entladen ist oder sonst ein Problem hat (starke Sulfatierung?) kann so ein Verhalten möglich sein....meiner Meinung zwar nicht unmöglich aber auch nicht sehr warscheinlich.
- Ein weiters Problem könnte in der Regler/Gleichrichtereinheit stecken, welche bei steigender Last (Zündung schluckt viel), und Frequenz sperrt oder kurzschließt - miss in einfach mal statisch mit den Widerstandswerten in den FAQ nach. Wobei die Messergebnisse sinngemäß zusammenpassen müssen, aber auch nicht mehr als 50% abweichen sollten - du wirst nicht genau die gleichen Ohmwerte messen.
- Dann bleibt noch die LiMa selbst. Sie MUSS wirklich die 75V bei 5000rpm auf allen 3 Phasen GLEICHMÄSSIG bringen - wenn das nur 72V oder 80V sind, oder die Phasen ungleichmäßig sind, stimmt was nicht, bzw. deutet auf ein beginnendes Problem hin......miss hier auch die Isolation der 3 Spulen zueinander - muss unendlich sein.
Aufpassen: Wenn du (aus welchen Gründen immer) eine LIMA in Dreieckschaltung verbaut hast (sonst Sternschaltung), ist die Richtspannung 65V (lies dazu in den FAQ - solche LiMas tauchen immer wieder mal auch bei uns auf).
- Einen, sehr seltenen Fehler, kenne ich auch noch: ein teilweise entmagnetisierten Rotor - dann zeigt sich auch so ein Verhalten. Entmagnetisierung kann dabei nur durch Überhitzung (bei der GS im Motor aber ausgeschlossen) oder durch einen Schlag (Reparaturarbeiten?) auf den Rotor (Gefügeumwandlung des Magneteisensteins) geschehen...

Hoffe du findest was Signifikantes......

[Bud_Weiser]

Zitat von AmigaHarry

Hoffe du findest was Signifikantes......

Hoffe ich eher nicht... bei den Preisen für Elektrik (ich hab noch nie wo einen gebrauchten Stator gesehen) hieße das nämlich, dass das Mopped zum Abdecker geht!

[AmigaHarry]

Naja, villeicht findest du im Falle des Falles was bei einem Motorradschlachter.....

[White]

Ich habe noch nen Motor von meiner alten E rumliegen inkl. Anbauteile. Der hat zwar Öl gebraucht aber das ist ja der Lichtmaschine egal