Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lade-/Startkontrolle von einem Startergenerator (Dynastart)


von Werner W. (wwenz)


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Hallo zusammen,

ich habe ein 12VDC Netz, das einem normalen KFZ ähnelt.

Die Besonderheit ist, dass an Stelle eines Generators ein 
Startergenerator (Dynastarter) eingesetzt ist.
Über den Innenaufbau weiss ich leider nur, dass dieser intern 4 Spulen 
,sowie 4 Kohlen besitzt.
Von außen sind 5 Anschlüsse verfügbar A1, A2, F1, F2 und DF.

Aktuell benutze ich die Standardkonfiguration, bei der ein 
Ankeranschluss mit einem Feldspulenanschluss kurzgeschlossen ist.
An den freiliegenden Anker-/Spulenanschluss ist (über ein Relais) die 
Batterie; an DF der Regler angeschlossen.

Das große Problem bei diesem Setup ist, dass Start- === Ladestromkreis 
ist.
Sobald die Batterie mit dem SG verbunden ist, zieht dieser etwa 60A aus 
der Batterie und der Motor startet.
Ist die Drehzahl nun genügend hoch, erreicht der SG ~13.8V und es 
fließen etwa -3A (Batterie lädt also)
Fällt die Drehzahl, so agiert der SG jedoch als "Hilfsmotor" und zieht 
gut 2A.
Dies möchte ich jedoch aus offensichtlichen Gründen vermeiden.

Die Frage ist, welche brauchbaren Lösungsmöglichkeiten seht ihr?

Ich dachte daran, entweder Lade- und Startstromkreis zu trennen.
Dafür bräuchte ich aber entsprechend starke Dioden (> 60A) (Was könnte 
man hier nehmen?)

Oder Shunt + Comparator + Transistor, der das (Start-)Relais geschlossen 
hält, so lange Strom in Laderichtung fließt.
Ggf. könnte man hier Comparator + Transistor durch einen Leistungs OpAmp 
ersetzen?

Oder villeicht fällt jemandem noch eine andere Lösung ein?
Ggf. kann man den SG noch etwas intelligenter verkabeln. Leider habe ich 
keine Ahnung, wie der Innenaufbau aussieht.

von Michael B. (laberkopp)


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Werner W. schrieb:
> Ist die Drehzahl nun genügend hoch, erreicht der SG ~13.8V und es
> fließen etwa -3A (Batterie lädt also)
> Fällt die Drehzahl, so agiert der SG jedoch als "Hilfsmotor" und zieht
> gut 2A.
> Dies möchte ich jedoch aus offensichtlichen Gründen vermeiden.

Irgendwie gibt es keinen offensichtlichen Grund.

Ist doch eine kluge Einrichtng, so die Motorleistung zu erhöhen.

von Werner W. (wwenz)


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Bei einem Pedelec mag das villeicht zutreffen, aber für meinen Einsatz 
ist es eher dämlich.
Villeicht hätte ich explizit erwähnen sollen, dass das ganze an einen 
Verbrennungsmotor gekoppelt ist und nicht irgend eine 
Hybridkonstruktion.

Ich würde mir so nämlich in allerkürzester Zeit (unbemerkt) die Batterie 
entleeren mit der Folge das Motor stehen bleibt.
Wenn dagegen die Batterie nur die Zündung versorgen muss, läuft die 
Maschine noch wesentlich länger (natürlich mit weniger mechanischer 
Leistung).

Sagen wir es mal so: Für dich mag es villeicht klug sein, dass dein Auto 
2 Minuten nachdem die Warnleuchte angeht stehen bleibt. Hauptsache du 
behälst deine 40PS, lutschst dafür aber die Batterie leer.
Ich dagegen denke es ist sinnvoller, noch locker ne Stunde fahren zu 
können auch wenns dann nur" 39.5 PS sind.

von Michael B. (laberkopp)


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Werner W. schrieb:
> Ich würde mir so nämlich in allerkürzester Zeit (unbemerkt) die Batterie
> entleeren mit der Folge das Motor stehen bleibt.

Warum, überlastest du deinen Motor dauerhaft ?

> Für dich mag es villeicht klug sein, dass dein Auto
> 2 Minuten nachdem die Warnleuchte angeht stehen bleibt. Hauptsache du
> behälst deine 40PS, lutschst dafür aber die Batterie leer.

Für dich ist es klug, wenn bei hoher Last (anfahren, Bergauf) der Motor 
verreckt weil er die Leistung nicht bringt, die er mit Unterstützung 
durch den Starter/Generator bringen könnte ?

Natürlich soll der nur kurzzeitig aushelfen. Für Leute, die dan nicht 
merken, kann es eine Kontrolleuchte geben.

von Werner W. (wwenz)


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Wenn dich das Wort "klug" so sehr stört, einigen wir uns darauf, dass 
ich das Verhalten als "Hilfsmotor" einfach nicht möchte.

Das Hauptproblem das ich habe, ist ja leider, dass der Dynastarter nicht 
Last-/sondern Drehzahlabhängig dazuschaltet. Egal ob er nun benötigt 
wird oder nicht.
Sprich wenn die Maschine nun im Leerlauf ist, treibt der Dynastarter 
munter (und unnötig) als Hilfsmotor an.

von Deneriel (Gast)


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Dein Starter ist falsch angeschlossen sodass der Regler nicht korrekt 
arbeiten kann und der Starter nicht abschalten kann.

Du hast da drin 3 Wicklungen, und je 2 Kohlen sind parallel geschaltet 
wegen des hohen Stromes beim anlassen.

Betrachte das Teil erstmal als Gleichstromlichtmaschine. F1 und F2 sind 
eine zusätzliche Wicklung und dürften mit DF in Reihe geschaltet sein.
Die Mittelanzapfung davon entspricht D+ unc wird mit dem Anker 
verbunden. Die andere Seite des Ankers kommt auf Masse
Normalerweise ist der Anker schon intern mit D+ und Masse verbunden.

Zum Anlassen arbeitet das Teil als Reihenschlussmotor. An den freien 
Anschluss von Spule F wird über ein Relais die Batteriespannung 
angeschlossen. Der dicke Strom fließt dann über F und A gegen Masse.
Ja, etwas davon fließt auch über DF ab, aber im Vergleich zum 
Hauptstromkreis sind das beim Starten Peanuts.
D+ ist mit der Batterie erstmal nur über die Ladekontrollleuchte 
verbunden. Die paar mA parallel zur Spule F jucken uns auch nicht 
weiter.

Die niederohmige Verbindung von D+ zur Batterie wird vom Regler über den 
Rückstromschalter erst hergestellt wenn die Ladespannung über der 
Batteriespannung liegt.

Nach dem Startvorgang öffnet der Magnetschalter und der Anschluss an F 
hängt in der Luft. Da stört er keinen.

von Andrew T. (marsufant)


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Werner W. schrieb:
> Die Frage ist, welche brauchbaren Lösungsmöglichkeiten seht ihr?

Wie oben geschrieben, dürfte bei Dir der richtige Anschluß   das Problem 
lösen.

vielleicht hilft dir dies hier:

https://kohl24.de/media/files/Dynastarter%20Schaltplan%20KOHL24%20Delco-Version.pdf


Du benötigst neben dem Regler auch ein Relais das den Strom aus der 
Batterie in den Dynastarter nur für den Startvorgang zu schaltet.

von Ralf (Gast)


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Michael B. schrieb:
> Ist doch eine kluge Einrichtung

Ja, wenn er richtig funktioniert.

Volvo will ab 2019 nur noch Startergeneratoren verwenden, dadurch wird 
die wirkungsgradschwache Lichtmaschine mit Keilriemenantrieb und der 
anfällige Anlasser eingespart.

Dann kann man ohne schleifende Kupplung einparken und im Stau ohne 
thermischen Motor Schritttempo fahren.

Also eigentlich eine kluge Einrichtung.

von Harald W. (wilhelms)


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Werner W. schrieb:

> Die Besonderheit ist, dass an Stelle eines Generators ein
> Startergenerator (Dynastarter) eingesetzt ist.

Schön, da dürfte es sich wohl um einen "Oldie" handeln.

> Fällt die Drehzahl, so agiert der SG jedoch als "Hilfsmotor" und zieht
> gut 2A.

Da KFZ mit Dynastart früher ja häufiger waren, und man nie
davon gehört hat, das die reihenweise wegen leerer Batterie
liegengeblieben sind, ist Dein KFZ also kaputt. Du musst
also wen finden, der das reparieren kann.

> Dafür bräuchte ich aber entsprechend starke Dioden (> 60A) (Was könnte
> man hier nehmen?)

Solche "Autodioden" gabs schon mal bei Pollin für wenige Cent.
Ich glaube allerdings nicht, das sie Dein Problen lösen werden.

> Oder villeicht fällt jemandem noch eine andere Lösung ein?
> Ggf. kann man den SG noch etwas intelligenter verkabeln. Leider habe ich
> keine Ahnung, wie der Innenaufbau aussieht.

Naja, Experten für Dynastart dürften inzwischen zum grössten
Teil ausgestorben sein.

von P. W. (deneriel)


Angehängte Dateien:

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@Harald Wilhelms:
Experten dürften mittlerweile schwer werden.
Auf der anderen Seite ist die Technik jetzt nicht sooo komplex.
Ich habe just letzte Woche das letzte Mal damit zu tun gehabt bei einem 
Gutbrod Kleintraktor Bj. 1970 der hier als Rasenmäher läuft.

Im Bild oben habe ich den Dynastarter mal markiert.
Da sieht man auch genau wo die Probleme sind:

- Just zu der Zeit kamen die wesentlich leistungsfähigeren und 
kompakteren Drehstromlichtmaschinen auf.
Für die Unbeleckten hier: Gleichstromlichtmaschinen haben so zwischen 75 
und 200W bei 12V gebracht. Üblich waren so 100-150W. Das hat gerade für 
das Licht gereicht, daher auch der Name. Wesentlich mehr Verbraucher hab 
es aber ohnehin nicht.
Die erzeugte Spannung ist direkt proportional zur Drehzahl. Deswegen 
brauchen Gleichstromlichtmaschinen auch eine höhere Mindestdrehzahl um 
nennenswert Energie zu erzeugen.
Gerade bei alten Traktoren konnte das bei Nachtarbeit ein Problem sein. 
Wenn die bei relativ niedriger Drehzahl mit voller Beleuchtung fahren 
mussten wurde die fast nur aus der Batterie gespeist.

- Der Keilriementrieb kann nur eine begrenzte Leistung übertragen. Für 
Motoren mit viel Hubraum und/oder Kompression reicht das einfach nicht. 
Davon abgesehen dass der Starter die Leistung ja auch erstmal erzeugen 
muss.


Der Dynastarter ist also nicht unbedingt etwas neues. Neu ist es den 
fest auf der Kurbelwelle zu montieren. Neu ist auch die Möglichkeit 
viele Statorfelder mit wechselnder Frequenz anzusteuern wie man es bei 
BLDC-Motoren macht. Das hat die Technik ohne Halbleiter seinerzeit nicht 
hergegeben. Genau deswegen konnte man auch nicht einfach eine höhere 
Spannung verwenden. "one size fits all" war halt Programm.
Heute ist es kein großes Problem mittels DC/DC-Wandlern und Umrichtern 
nahezu beliebige Spannungen, Phasen und Frequenzen zu erzeugen.



Für die alten Dynastarter gab es übrigens auch spezielle Regler. Die 
waren wie ein normaler Regler in Klappertechnik ausgeführt, hatten das 
Anlasserrelais aber gleich mit drin. Den Zugmagneten zum Ausrücken des 
Ritzels braucht man ja nicht, also kann der elektrische Kontakt auch 
woanders hergestellt werden.

http://www.auto-elektrik.de/anschluss.php
Ganz unten auf der Seite im 3.-letzten Bild unter "Schaltschema 
Dynastarter" ist die Verschaltung sehr vereinfacht aber gut verständlich 
dargestellt, auch wenn Regler und Relais wieder getrennt gezeichnet 
wurden.

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