45 W + 60 W Awo Lichtmaschine und Regler mal grundsätzlich !

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Roadrunner
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45 W + 60 W Awo Lichtmaschine und Regler mal grundsätzlich !

Beitrag von Roadrunner »

Weil es ja immer wieder Fragen zur Lima und zum Regler gibt , hab ich mich drüber gemacht und den Versuch unternommen grundsätzlich mal "Licht ins Dunkel" zu bringen :D
Ich hab die Beschreibung sehr vereinfacht , hoffentlich allgemein verständlich.
Wer nicht ganz von Elektrik unbeleckt ist , dürfte hiermit zumindest grob seine Lima überprüfen können und feststellen ob es die Lichtmaschine oder der Regler ist welcher Ihm Kummer bereitet.
( Die Beschreibung der 60 W Variante findet Ihr einige Beiträge weiter unten )

Beschreibung der 45 Watt Lichtmaschine für Awo Touren

Die Lichtmaschine der Awo ist eine Gleichstromlichtmaschine und deren Funktion basiert auf dem Induktionsgesetz. Dieses besagt vereinfacht, dass in jedem elektrischen Leiter welcher sich durch ein Magnetfeld bewegt eine Spannung induziert (erzeugt) wird.

Das Teil unserer Lichtmaschine in welchem die Spannung induziert wird ist der Anker , das Magnetfeld liefert die Feldwicklung .

Nach dem Induktionsgesetz muß sich der Leiter bewegen ,damit eine Spannung erzeugt wird. Sprich der Anker muß sich drehen , funktioniert also nur bei laufendem Motor.
Ein Magnetfeld ist auch notwendig .Das erzeugt unsere Feldwicklung ,aber nur wenn sie vom elektrischen Strom durchflossen wird .

Wir haben nun einen sich drehenden Anker und ein elektromagnetisches Feld , erzeugt durch unsere Feldwicklung. Durch An und Abschalten der Feldwicklung wird das Magnetfeld beeinflusst und damit die im Anker erzeugt Spannung. Das An und Abschalten übernimmt unser Regler. Dies geschieht am Anschluß DF , bei der 45W Lima von Minus, also dem Masseanschluß der Feldwicklung her und man spricht daher von einer Miniusgeregelten Lima ( Lichtmaschine ). Das andere Ende der Feldwicklung ist mit der Pluskohle der Lima verbunden. Damit das Magnetfeld nicht so abrupt geschaltet wird gibt es noch einen Vorregelwiderstand ( bei der 45W Lima als zusätzliche Wicklung in der Lima ausgeführt), welcher mit einem Anschluß mit Masse und dem anderen mit dem Anschluß DF ( Dynamo Feld ) verbunden ist. Zur Erinnerung DF ist hier der Minusseitige Anschluß der Feldwicklung. Wozu das gut ist , kommt gleich bei der Beschreibung des Reglers.

Die erzeugte Spannung wird über 2 Kohlen vom Anker abgenommen.
Die Wirkungsweise des Stromwenders ( Kollektor ) usw . lasse ich mal weg . Wichtig ist nur es gibt eine Minuskohle ( verbunden mit Fahrzeug Masse ) und eine Pluskohle die mit dem Regler Anschluß D+ ( Dynamo + ) verbunden ist.

Der originale Regler ist rein elektromechanisch und besteht im Groben aus Rückstromschalter ( 2Kontakte ) , Regelschalter ( 3 Kontakte ) Spannungsspule , Stromspule und dem Grundkörper.

Der Rückstromschalter hat die Aufgabe die Anschlüsse D+ und B+( Batterie + ) über die Stromspule miteinander zu verbinden sobald die Lima eine Spannung über 6 Volt liefert und diese wieder zu Trennen wenn die Spannung unter 6 Volt sinkt ,damit sich der Akku nicht über die Lima entlädt.

Der Regelschalter hat die Aufgabe den Stromfluß durch die Feldwicklung und damit die von der Lima abgegebene Spannung zu regeln.
Dabei gibt es 3 Schaltzustände:
1. Minus an DF ( Feldwicklung voll bestromt = großes Magnetfeld )
2. Minus über Vorregelwiderstand an DF ( Regelkontakt in „Schwebestellung“ , Feldwicklung nur halb bestromt = schwaches Magnetfeld )
3. Plus an DF ( an beiden Anschlüssen der Feldwicklung + = Feldwicklung abgeschaltet)

Die Spannungsspule ist mit Anschluß D+ und mit Masse verbunden. Daher ist das Magnetfeld der Spannungsspule umso kräftiger desto höher die Lichtmaschinenspannung an D+ ist. Das Magnetfeld der Spule wirkt a. auf den Rückstromschalter und b. auf den Regelschalter. Das Öffnen und Schließen der Kontakte wird u.a. durch die der Magnetkraft der Spannungsspule entgegenwirkende Kraft der Federzungen am Kontakt bestimmt.

Die Stromspule wird , wenn der Rückstromschalter geschlossen ist , vom Ladestrom durchflossen und dieser erzeugt ein Magnetfeld welches das Magnetfeld der Spannungsspule unterstützt. Das heißt umso höher der Ladestrom ,desto größer das Magnetfeld der Stromspule und damit das Gesammtmagnetfeld aus Spannungs und Stromspule. Dass bewirkt ,dass die Regelspannung sinkt und damit eine Überlastung der Lima vermieden wird .


Funktionsbeschreibung:

Motor läuft , durch den Restmagnetismus wird im Anker eine kleine Spannung erzeugt , die Feldwicklung wird vom erzeugten Strom von D+ her über den Anschluß DF, die geschlossenen Reglerkomtakte gegen Masse durchflossen .Das Magnetfeld der Feldwicklung baut sich auf , die erzeugte Spannung steigt usw ...., bis die an D+ abgegebene Spannung 6 V übersteigt.Das Magnetfeld der Spannungsspule überwindet die Federkraft des Rückstromschalters und dieser schließt , Strom fließt vom Anschluß D+ über die Stromspule den geschlossenen Rückstromschalter zum Anschluß B+ und versorgt unsere Verbraucher.Die Spannung an D+ übersteigt 7,4 Volt und das Magnetfeld der Spannungsspule überwindet die Federkraft der Reglerkontakte , das Magnetfeld der Feldwicklung wird abgeschwächt und die abgegebene Spannung an D+ sinkt , die Federkraft der Reglerkontakte überwindet die Magnetkraft der Spannungsspule und die Reglerkontakte schließen usw. ……….. ,bis..... die Drehzahl des Motors ist sehr hoch , auch bei geöffnetem Reglerkontakt sinkt die Spannung an D+ nicht unter 7,4 V sondern steigt weiter , der Reglerkontakt wird aus der Schwebestellung gegen den Pluskontakt bewegt und schließt ,
die Feldwicklung ist nun von beiden Seiten mit + verbunden und das Magnetfeld bricht zusammen und die abgegebene Spannung an D+ sinkt , die Federkraft der Reglerkontakte überwindet die Magnetkraft der Spannungsspule und die Reglerkontakte schließen usw.

Ladekontrolle:

Die Ladekontrollleuchte ist mit Anschluß 15 und 61 verbunden . Der Anschluß 61 ist direkt mit dem Anschluß D+ verbunden. Die Ladekontrolleuchte erhält also vom Anschluß 15 ( Plus über Zündschloß ) Plus und vom Anschluß D+ über den Limaanker Masse. Die Ladekontrolle leuchtet. Wenn die Lima an D+ Spannung abgibt und der Rückstromschalter schließt liegt an beiden Anschlüssen der Ladekontrollleuchte + an und diese erlischt.
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Roadrunner
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Re: 45 W Awo Lichtmaschine - Regler mal grundsätzlich !

Beitrag von Roadrunner »

Es gibt noch eine späte und seltene 60 Watt Variante bei der Tourenawo.
Diese ist ,bis auf den aufgebauten Regler, identisch mit der Lichtmaschine der Awo -Sport .

Er schreibt 60 /90 W da diese Lima eine Dauerlast von 60 W und eine kurzeitige Spitzenlast von 90 W hat.

Der Unterschied , außer in der äußeren Erscheinung der Lima ist , dass der Regler am Plusseitigen Ende der Feldwicklung sitzt und das andere Ende der Feldwicklung direkt an Minus liegt. Deshalb Plusregelnd.Die Regler sind deshalb untereinander auch nicht ohne Weiteres austauschbar. Bei der frühen 60 W haben wir auch einen internen Vorregelwiderstand über eine extra Wicklung ,bei der späten Ausführung liegt der Vorwiderstand außerhalb , wie bei MZ.
Das Funktionsprinzip ist aber das Selbe. Ich beschreibe folgend die Funktion der 60 Watt Lichtmaschine . Diese gild sowohl für Touren und Sport mit 60 Watt Lima.
Bilder zum Verständnis anbei.

Beschreibung für die 6V / 60W Lima


Die Lichtmaschine der Awo ist eine Gleichstromlichtmaschine und deren Funktion basiert auf dem Induktionsgesetz. Dieses besagt vereinfacht, dass in jedem elektrischen Leiter welcher sich durch ein Magnetfeld bewegt eine Spannung induziert (erzeugt) wird.

Das Teil unserer Lichtmaschine in welchem die Spannung induziert wird ist der Anker , das Magnetfeld liefert die Feldwicklung .

Nach dem Induktionsgesetz muß sich der Leiter bewegen ,damit eine Spannung erzeugt wird. Sprich der Anker muß sich drehen , funktioniert also nur bei laufendem Motor.
Ein Magnetfeld ist auch notwendig .Das erzeugt unsere Feldwicklung ,aber nur wenn sie vom elektrischen Strom durchflossen wird .

Wir haben nun einen sich drehenden Anker und ein elektromagnetisches Feld , erzeugt durch unsere Feldwicklung. Durch An und Abschalten der Feldwicklung wird das Magnetfeld beeinflusst und damit die im Anker erzeugt Spannung. Das An und Abschalten übernimmt unser Regler. Dies geschieht am Anschluß DF , bei der 60 Watt Lima von Plus, also Plusanschluß der Feldwicklung her und man spricht daher von einer Plus-geregelten Lima ( Lichtmaschine ). Das andere Ende der Feldwicklung ist mit Masse verbunden. Damit das Magnetfeld nicht so abrupt geschaltet wird gibt es noch einen Vorregelwiderstand welcher mit einem Anschluß mit D+ und dem anderen mit dem Anschluß DF ( Dynamo Feld ) verbunden ist. Zur Erinnerung DF ist hier der Plusseitige Anschluß der Feldwicklung. Wozu das gut ist , kommt gleich bei der Beschreibung des Reglers.

Die erzeugte Spannung wird über 2 Kohlen vom Anker abgenommen.
Die Wirkungsweise des Stromwenders ( Kollektor ) usw . lasse ich mal weg . Wichtig ist nur es gibt eine Minuskohle ( verbunden mit Fahrzeug Masse ) und eine Pluskohle die mit dem Regler Anschluß D+ ( Dynamo + ) verbunden ist.

Der originale Regler ist rein elektromechanisch und besteht im Groben aus Rückstromschalter ( 2Kontakte ) , Regelschalter ( 3 Kontakte ) Spannungsspule , Stromspule und dem Grundkörper.

Der Rückstromschalter hat die Aufgabe die Anschlüsse D+ und B+( Batterie + ) über die Stromspule miteinander zu verbinden sobald die Lima eine Spannung über 6 Volt liefert und diese wieder zu Trennen wenn die Spannung unter 6 Volt sinkt ,damit sich der Akku nicht über die Lima entlädt.

Der Regelschalter hat die Aufgabe den Stromfluß durch die Feldwicklung und damit die von der Lima abgegebene Spannung zu regeln.
Dabei gibt es 3 Schaltzustände:
1. Plus an DF ( Feldwicklung voll bestromt = großes Magnetfeld )
2. Plus über Vorregelwiderstand an DF ( Regelkontakt in „Schwebestellung“ , Feldwicklung nur halb bestromt = schwaches Magnetfeld )
3. Minus an DF ( an beiden Anschlüssen der Feldwicklung + = Feldwicklung abgeschaltet)

Die Spannungsspule ist mit Anschluß D+ und mit Masse verbunden. Daher ist das Magnetfeld der Spannungsspule umso kräftiger desto höher die Lichtmaschinenspannung an D+ ist. Das Magnetfeld der Spule wirkt a. auf den Rückstromschalter und b. auf den Regelschalter. Das Öffnen und Schließen der Kontakte wird u.a. durch die der Magnetkraft der Spannungsspule entgegenwirkende Kraft der Federzungen am Kontakt bestimmt.

Die Stromspule wird , wenn der Rückstromschalter geschlossen ist , vom Ladestrom durchflossen und dieser erzeugt ein Magnetfeld welches das Magnetfeld der Spannungsspule unterstützt. Das heißt umso höher der Ladestrom ,desto größer das Magnetfeld der Stromspule und damit das Gesammtmagnetfeld aus Spannungs und Stromspule. Dass bewirkt ,dass die Regelspannung sinkt und damit eine Überlastung der Lima vermieden wird .

Funktionsbeschreibung:

Motor läuft , durch den Restmagnetismus wird im Anker eine kleine Spannung erzeugt .Die Feldwicklung wird über Anschluß DF, vom Regler mit dem an D+ erzeugten Strom über die geschlossenen Reglerkontakte gegen Masse durchflossen .Das Magnetfeld der Feldwicklung baut sich auf , die erzeugte Spannung steigt usw ...., bis die an D+ abgegebene Spannung 6 V übersteigt. Das Magnetfeld der Spannungsspule überwindet die Federkraft des Rückstromschalters und dieser schließt , Strom fließt vom Anschluß D+ über die Stromspule den geschlossenen Rückstromschalter zum Anschluß B+ und versorgt unsere Verbraucher, die Spannung an D+ übersteigt 7,4 Volt und das Magnetfeld der Spannungsspule überwindet die Federkraft der Reglerkontakte , das Magnetfeld der Feldwicklung wird abgeschwächt und die abgegebene Spannung an D+ sinkt , die Federkraft der Reglerkontakte überwindet die Magnetkraft der Spannungsspule und die Reglerkontakte schließen usw. ……….. ,bis..... die Drehzahl des Motors ist sehr hoch , auch bei geöffnetem Reglerkontakt sinkt die Spannung an D+ nicht unter 7,4 V sondern steigt weiter , der Reglerkontakt wird aus der Schwebestellung gegen den Minuskontakt bewegt und schließt .
Die Feldwicklung ist nun von beiden Seiten mit Minus verbunden und das Magnetfeld bricht zusammen und die abgegebene Spannung an D+ sinkt , die Federkraft der Reglerkontakte überwindet die Magnetkraft der Spannungsspule und die Reglerkontakte schließen usw.


Ladekontrolle:

Die Ladekontrollleuchte ist mit Anschluß 15 und 61 verbunden . Der Anschluß 61 ist direkt mit dem Anschluß D+ verbunden. Die Ladekontrolleuchte erhält also vom Anschluß 15 ( Plus über Zündschloß ) Plus und vom Anschluß D+ über den Limaanker Masse. Die Ladekontrolle leuchtet. Wenn die Lima an D+ Spannung abgibt und der Rückstromschalter schließt liegt an beiden Anschlüssen der Ladekontrollleuchte + an und diese erlischt.


Die 60 W Einheitslichtmaschine ( auch bei MZ verbaut) der Sportawo ist genauso aufgebaut wie die 60 Watt Variante der Touren ,nur dass der Regler extern liegt , also nicht auf dem Lichtmaschinengehäuse sitzt.

Gruß Ralf

Ps. wer sich mehr damit beschäftigen möchte , hier ein paar interessante Links :

http://pic.mz-forum.com/lothar/ELEKTRIK/MZ-Elektrik.pdf
http://www.emw-r35.de/regelsch/regelschalter.html
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Re: 45 W + 60 W Awo Lichtmaschine und Regler mal grundsätzli

Beitrag von Roadrunner »

Hallo Inge ,

Zur Prüfung einzelner Baugruppen gibt es schon super Anleitungen unter den von mir schon erwähnten Links.

http://pic.mz-forum.com/lothar/ELEKTRIK/Elektrik.htm
http://www.emw-r35.de/regelsch/regelschalter.html

Die Prüfung des Ankers ist eigentlich nur auf Masseschluß mit Hausmitteln möglich , Windungschluß lässt sich nur mit entsprechendem Gerät feststellen oder durch vergleichender Strommessung.

Hierzu gibt es eineen sehr schönen Beitrag von Thomas Becker in seinem Buch " Oldtimer Elektrik an Auto und Motorrad "
Thomas Becker hat geschrieben:Der Lichtmaschinenanker wird elektrisch und mechanisch überprüft.Die elektrische Prüfung erfolgt ebenso wie bei den Feldspulen auf a. Masseschluß , b. Unterbrechung , c. Windungsschluß

Überprüfung der Ankerwicklung auf Masseschluß:

Als Prüfgerät dient wiederum das Kondensatorprüfgerät . Eine Klemme des Gerätes wird mit der Ankerwelle oder den Ankerblechen verbunden, mit der anderen Klemme werden die einzelnen Kollektorsegmente abgetastet. Die Prüflampe muß bei der Prüfung dunkel bleiben.Leuchtet sie hell auf besteht eine leitende Verbindung zwischen Ankerwicklung und Masse!
Liegt Masseschluß vor, so ist der Anker genauestens auf Quetschungen der Wicklung zu untersuchen.
Ein Masseschluß tritt meist dort auf, wo Wicklungsdraht aus den Ankernuten raustritt .Manchmal läßt sich die entsprechende Stelle ausfindig machen, da sich auch die Ankerbleche an dieser Stelle durch den Massestrom erwärmen und färben.
Die betreffenden Ankerdrähte werden etwas von den Ankerblechen zurückgedrückt und mit Kunstharz in ihrer neuen Lage fixiert. Zum Zurückrücken keinen Eisenschraubendreher, sondern nur einen Holz - oder Kunstoffstab verwenden.
Ein Masseschlulß kann aber auch durch eingedrungene Feuchtigkeit verursacht worden sein.
Zum Trocknen wird der Anker bei ca. 50°C für eine Stunde in den Backofen gelegt.
Ferner kann eine leitende Verbindung zwischen Kollektor und Masse durch Kohlestaub hervorgerufen werden.
Dieser wird mit Waschbenzin entfernt. Bleibt der Masseschluß trotz allem bestehen, muß der Anker neu gewickelt werden. Eine Arbeit für den Ankerwickler.

Überprüfung der Ankerwicklung auf Unterbrechung :

Eine Unterbrechung in der Ankerwicklung ist schon äußerlich daran zu erkenen, daß einzelne Kollektorlamellen stark eingebrannt sind. Durch die Unterbrechung
der an den eingebrannten Lamellen liegenden Einzelwicklung kommt es dort zu starkem Feuern der Bürsten.
Haben alle Segmente des Kollektors eine glatte, nicht verfärbte Oberfläche, so kann die Ankerwicklung keine Unterbrechung haben.
Eine Unterbrechung tritt meist dadurch auf, daß sich die Drähte durch Erwärmung und unter dem Einfluß der Fliehkraft aus dem Kollektor auslöten.
Die einzelnen Lamellen sind dann nachzulöten.
Eine genaue Prüfung auf Unterbrechung der Ankerwicklung ist ebenfalls möglich. Man benötigt dazu eine Batterie. eine 5 Watt-Birne und ein Amperemeter. Die Schaltung ergibt sich aus Abb. 230.
Die Glühbirne dient nur als Vorwiderstand und hat sonst keine Funktion.
Mit den beiden Prüfspitzen werden nacheinander jeweils zwei benachbarte Kollektorlamellen berührt. Das Ampere- meter muß bei allen Prüfungen den gleichen Ausschlag zeigen.
Schlägt das Arnperemeter nicht aus, so liegt eine Unterbrechung vor. Ist die Anzeige geringer als bei den anderen Lamellen, so deutet dies auf schlechten Kontakt zwischen Kollektor und Ankerwicklung hin.
In beiden Fällen werden die betreffenden Kcllektorsegmente nachgelötet. Sollte die Unterbrechung dadurch nicht behoben sein, muß der Anker neu gewickelt werden.

Überprüfung der Ankerwicklung auf Windungsschluß :

Ein Windungsschluß läßt sich auf dieselbe Art ausfindig machen wie eine Unterbrechung.
Da bei einem Windungsschluß der Widerstand der betreffenden Spule geringer ist, wird das Amperemeter beim Abtasten der zugehörigen Kollektorlamellen einen höheren Strom anzeigen als bei den anderen Lamellen
Wenn die Prüfung auf einen Windungsschluß hindeutet, sollten zunächst die entsprechenden untersucht werden. Durch Späne oder Lötzinn kann es zu einer leitenden Verbindung zwischen zwei benachbarten LameIlen gekommen sein. Auch Abrieb der Kohlebürsten kann zu einem Kurzschluß führen.
Diese «Brücken werden entfernt, wodurch der Windungsschluß meist beseitigt ist.
Liegt aber tatsächlich ein Windungs Schluß vor, untersuche man die schadhafte Spule, ob die Stelle zufällig außen liegt. Die Drähte werden auseinander gebogen und mit Kunstharz isoliert.
Der Anker ist auf alle Fälle auf Windungsschluß zu überprüfen wenn der Kollektor überdreht worden ist.
Das Überdrehen des Kollektors wird immer dann notwendig, wenn die Lamellen eingelaufen oder eingebrannt sind .
...........................................

Vorsicht bei Prüfungen mit dem Kondesatorprüfgerät da 220 Volt !
230.JPG
KOND.JPG

Bei glimmender Ladekontrolle ist immer ein Spannungsunterschied zwischen Batterie und Ladespannung. Hervorgerufen durch falsche Reglereinstellung ( flatternder Rückstromschalter ), zu hohe Übergangswiderstände an Kontakten ,und Anschlüssen ,defekte Kabelverbindungen oder defekten Akku .

Tips zur Reglereinstellung gebe ich hier nicht ,da dies auch auf dem Prüfstand nicht immer einfach einzustellen ist und im Fahrzeug ( zumindest bei der Touren) kaum oder nur mit großem Aufwand realisiert werden kann.
Für den Laien , meine Meinung , Finger weg ! Es kann kaum was Vernünftiges dabei raus kommen. Wer sich doch versuchen will findet Werte in den obigen Links.

Gruß Ralf
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