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Die elektrische Anlage - Lichtmaschine ...

Die elektrische Anlage


Die elektrische Anlage im Traction besteht aus folgenden Komponenten:

    • - Batterie (Akku)
    • - Lichtmaschine und Regler
    • - Anlasser
    • - Beleuchtung/Scheibenwischermotor
    • - Zündanlage
    • - sowie die Verkabelung zwischen diesen Elementen

In diesem Monats-Tipp befassen wir uns mit der Lichtmaschine (Lima). Im Traction handelt es sich um eine Gleichstromlima mit externer Spannungsregelung. Bei normalem Fahrbetrieb liefert sie eine Spannung von ca. 6,8 Volt und leistet ca.100 Watt, das heißt, es fließt ein Strom von maximal ca. 14 – 15 Ampere. Gleichstromlima sind relativ störungsanfällig weil die ganze Leistung über den Kollektor und die Kohlebürsten abgeführt wird. Dadurch steigt dann auch die Funkenbildung am Kollektor, was zu entsprechendem Abbrand führt.


Zum besseren Verständnis erst einmal eine kleine Funktionsbeschreibung:


Die Gleichstromlima besteht aus einem Gehäuse mit zwei gegenüberliegenden Eisenkernen (Polschuhe), die mit einer Stromwicklung umgeben sind (Feldwicklung). Diese Polschuhe sind magnetisiert (Nord- und Südpol). Dazwischen dreht sich, über den Keilriemen angetrieben, der Anker. Das ist ein geschichteter Eisenkern, mit vielen Spulen umwickelt. Diese Spulen sind zum Kollektor geführt. Dreht sich nun der Anker bei laufendem Motor, schneidet dieser das Magnetfeld der Polschuhe und erzeugt eine Spannung, die über Kollektor und Kohlen zum Regler geführt wird. Diese Spannung ist sehr gering, ca. 0,7 Volt. Über den Regler wird die Spannung zurück zur Lima geführt und zwar an den EXC Anschluss (Erregeranschluss). Dieser Anschluss ist mit der Feldwicklung verbunden. Diese Wicklung ist ja um die Polschuhe (Dauermagnete) gewickelt und erzeugt somit nun ein Elektromagnetfeld. Das vom Anker geschnittene Elektromagnetfeld lässt die Spannung steigen. Auch über den Regler wird die Erregerspannung erhöht und das Elektromagnetfeld in der Lima wird immer größer. Bis zu einer Spannung von ca. 6,8 Volt schaukelt sich das ganze Spiel hoch, dann sorgt ein Relais im Regler dafür, die Erregerspannung abzuschalten und das Elektromagnetfeld bricht zusammen. Die Lima liefert somit keinen Strom mehr. Dann schaltet der Regler aber wieder durch und das ganze Spiel beginnt von neuem. Diese Prozedur geht allerdings blitzschnell und lässt sich weder mit einem Messgerät noch mit bloßem Auge beobachten. Im Regler befindet sich noch ein zweites Relais. Dieses Relais hat die Funktion eines Batterietrennschalters und soll Batterie und Lima voneinander trennen, sobald die Spannung der Lima niedriger ist (bei Leerlaufdrehzahl) als die der Batterie. Das vermeidet ein unnötiges Entladen der Batterie über den Regler.


 
 


Auch der kontaktgesteuerte Regler ist sehr störanfällig, weil die Kontakte eine relativ hohe Last schalten müssen und somit irgendwann durch Abbrand verschleißen. Wenn z.B. der Kontakt des Batterietrennschalters klebt, entlädt sich die Batterie in kürzester Zeit bei stehendem Motor über die Lima. Dies wird auch vom Amperemeter im Tachoblock angezeigt. Der Zeiger schlägt dann bis zum Anschlag nach D (Decharge=Entladen). Sollte der Kontakt im Regler, der zur Steuerung der Erregerspannung dient, nicht mehr richtig arbeiten, wird entweder kein Ladestrom erzeugt weil keine Spannung zur Erregerwicklung durchgeschaltet wird, oder es wird umgekehrt eine zu hohe Spannung durchgesteuert, so dass die Lima überlastet und somit zu heiß wird. Wicklungen können durchbrennen, Isolierlack der Spulen am Anker kann schmelzen oder die Wicklungsanschlüsse am Kollektor löten sich durch die Hitze selbst aus.


Das Amperemeter im Tachoblock ist somit ein wichtiges Instrument, weil es den Stromhaushalt ständig überwacht.


Genial konstruiert ist der Lichtschalter: wenn mit Licht [Schalterstellung V (Ville=Stadt)] gefahren wird, kann z.B. bei einem Ampelstopp mit einem Fingergriff auf Standlicht geschaltet werden. Das spart Strom, denn mit Licht gefahren liefert die Lima kaum noch Ladestrom für die Batterie und im Leerlauf schon gar nicht.


Gleichstromlima, die längere Zeit nicht benutzt wurden (z.B. bei Lagerung oder durch lange Standzeit des Fahrzeugs, manchmal reicht eine Winterpause), können sich umpolarisieren. Das heißt, der Restmagnetismus in den Dauermagneten der Polschuhe polt sich um (Nord- und Südpol verdrehen sich). Die Lima liefert nun bei Inbetriebnahme durch Schneiden des Magnetfeldes eine Minusspannung von ca. 0,7 Volt. Diese kann der Regler mit seinem Erregerrelais aber nicht durchschalten. Fazit: die Lima liefert keinen Strom. Mit einem Voltmeter lässt sich das leicht feststellen. Gegen Masse und +Anschluss an der Lima gemessen, sieht man sofort, ob – oder +Spannung geliefert wird. Bei –Spannung muss dieLima extern erregt werden, damit sich die Dauermagnete wieder in die normale Polarisierung bringen lassen. Dazu bei laufendem Motor vom +Pol der Batterie mit einem Kabel auf EXC an Regler oder Lima eine Verbindung herstellen. Dann die Drehzahl des Motors leicht erhöhen und von einer 2. Person das Amperemeter beobachten lassen. Sobald dies in den C-Bereich (Charge=Laden) geht, die Kabelverbindung wieder lösen und den Motor mit erhöhter Drehzahl eine Zeitlang laufen lassen oder noch besser, 10 Minuten fahren. Das ist nötig, damit der Elektromagnetismus die Polschuhe in der richtigen Polarisierung stabilisiert.


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