Hallo,
meerdere kennissen van mij hebben wel eens een kapotte spanningsregelaar gehad op de motor. Soms met destructieve gevolgen voor de rest van het elektrisch systeem.
Toevallig vorige week is er nog een motor de werkplaats in gereden met een kapotte regelaar, gesmolten aansluitingen en kapotte cdi. Hoe de rest er aan toe is moet nog bekeken worden.
Ik had het er met een vriend van mij over die laatst een andere motor heeft gekocht die ook een beruchte spanningsregelaar af fabriek heeft. Toen bedacht ik me, waarom is hier niet gewoon een beveiliging voor te maken?
De laadcircuits zijn vaak ongezekerd, en dat heeft volgens mij ook geen zin. als de boordspanning langzaam omhoog gedrukt wordt blijft het systeem misschien wel binnen het gezekerde bereik, maar ver buiten de toegestane spanning.
Daarom zat ik te denken aan een zekering, gevolgd door een overspanningsbeveiliging die de zekering kapot trekt bij te hoge spanning. Hier had ik al snel een mogelijke opbouw van in gedachte. Een integrerende opamp vergelijkt de inkomende met de ingestelde maximum spanning. Door de integrerende werking reageert het systeem niet zomaar op een piekje, maar wel op langere overspanningen (kan eventueel ook anders). De opamp stuurt vervolgens een tor oid aan die een kortsluiting genereert.
So far so good, maar ik zit nog met de accu. Die tor zal de accu ook volledig kortsluiten. De makkelijkste oplossing zou een diode zijn naar de accu. Maar dat kost wel minimaal 500mV laadstroom. En 20A laadstroom is niet ondenkbaar. Praten we alweer over 10w stoken.
Een fet systeem kan dat wel weer een stuk verlagen. 200mV drop is wel mogelijk. Maar dat is alsnog 4 watt wegstoken.
Het enige dat ik dan nog kan bedenken is een relaisschakeling. Lekker makkelijk, maar ergens vind ik het ook wel een beetje kort door de bocht.
Zijn hier nog andere manieren voor?
Eigenlijk is het enige wat ik moet voorkomen dat de stroom van accu niet terug kan vloeien naar de gecreëerde kortsluiting.
Of ik moet het helemaal anders aanpakken...
gr
timberleek
SparkyGSX
Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Een thyristor heeft als voordeel dat hij, eenmaal aangestuurd, in geleiding zal blijven. Bij een MOSFET of bipolaire tor zit je met het probleem dat de spanning wegvalt zodra je de generator kortsluit, waardoor de opamp hem weer zal laten sperren. Hij zal dus gaan klapperen (met wat positieve feedback) of half open gaan staan. En thyristor lost dat dus op.
Een zekering tussen de accu en thyristor zorgt ervoor dat de accu en alles wat daaraan hangt geïsoleerd wordt van de defecte generator.
De generator zelf is een iets ander verhaal, afhankelijk van het type. En gestuurde generator met veldwikkeling zou heel veel stroom kunnen leveren, dus dan zou je nog een zekering nodig hebben; en dynamo met permanente magneten is en stroombron die je mag kortsluiten, en daarbij heeft een zekering geen zin, omdat de stroom niet hoger wordt bij een kortsluiting. Dit laatste type gaat volgens mij het vaakst kapot met een overspanning; gestuurde generators leveren meestal niets meer als ze stuk gaan, maar er zijn wel failure modes te bedenken waarbij dat toch kan.
Bij een gestuurde generator zou je ook de veldwikkeling kunnen kortsluiten.
EricP
mét CE
Eh... feitlijk is die spanningsregelaar meestal die beveiliging op een brommer.
Ik zou het eerst eens zoeken in de oorzaak van het gaan hemelen van de regelaar. Hoger toerental? Onder bemeten? Te weinig koeling?
Thyristoren zijn doorgaans redelijk hufter-proof. Ofwel: die gaan niet zomaar stuk. Ze kunnen natuurlijk wel stuk 
fcapri
ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
heb je enig idee hoeveel stroom er gaat lopen als de accu 16V voor haar kiezen krijgt?
verder vind ik een 'diode' ook maar raar. tegenwoordig leveren alternators vlotjes 100A en meer.EDIT: even gemist dat het over een motor ging
ik zou eerder de veldwikkeling aanpakken van de alternator, als de spanning boven de 14.5V gaat, zou ik de veldwikkeling onderbreken/kortsluiten van de alternator. tegenwoordig worden alternators toch ook al via de EUC aangestuurd.
ergens wordt ook de accuspanning gemeten, als je een diode zou inbouwen, kan je nog altijd de meting na de diode laten gebeuren. je alternator zal dan een iets hogere spanning moeten leveren
[Bericht gewijzigd door fcapri op maandag 27 februari 2017 07:20:56 (17%)]
fred101
Golden Member
www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs
Is een MOV of een transorb een idee ?
Zelf zou ik het niet zo doen. Stel dat het net in een scherpe bocht gebeurd en je hele motor ineens uitschakelt.
Ik zou je opamp een felle signaal led laten aansturen. Dan kun je de motor zo snel als veilig mogelijk aan de kant manoeuvreren.
Of mijn favoriete manier welke ik in mijn oude LandRovers toepaste, een voltmeter. (dat heb in de 88 en 90, en ik had een zelfbouw ding met 3 ledjes in de 101)
EricP
mét CE
heb je enig idee hoeveel stroom er gaat lopen als de accu 16V voor haar kiezen krijgt?
Als de accu 'vol' is, dan niet zo heel veel...
ik zou eerder de veldwikkeling aanpakken van de alternator, als de spanning boven de 14.5V gaat, zou ik de veldwikkeling onderbreken/kortsluiten van de alternator.
Eh... Veldwikkeling???
Is een MOV of een transorb een idee ?
Neu. Vermogen is te groot. Die rook je op. Het zijn geen spikes op dat moment (of eigenlijk wel, maar dan anders ).
Wat geloof ik een hoop mensen missen, is dat bij een brommer een permanent magneet ding gebruikelijk is. Loopt de spanning te hoog op? Dan sluit je de boel kort met een thyristor (triac?) en die komt vanzelf uit geleiding bij de volgende nul-doorgang. De stator kan daar om de een of andere reden tegen - daar zit ongetwijfeld een natuurkundig magnetisch trucje achter - wat ik niet ken . Aangezien je voor het hele diode-gedoe zit, sluit je geen accu ofzo kort, dus dat probleem heb je niet.
Dat is de gebruikelijke spanningsregeling: klein, lomp effectief en normaal gesproken blijft het ook gewoon heel. En je hebt geen slijtage delen als koolborstels.
Ik zou je opamp een felle signaal led laten aansturen. Dan kun je de motor zo snel als veilig mogelijk aan de kant manoeuvreren.
Als die boord-electronica echt niks kan hebben, dan is er op het moment dat zoiets fout gaat niks meer te manouvreren: het gaat dood...
Als het een beetje knap ontwikkeld is, dan kan het er even tegen.
Voor we allerlei dingen gaan roepen..
.1 hoe zit het huidige systeem? Is dit met een permanente magneet, of met een rotor die je moet bekrachtigen?
.2 zit de regelaar bij/in de laadinrichting, zodat deze eenvoudig los te nemen is? Dit met het oog op rare differentiaalspanningen en het evt. Laad lampje.
.3 wat wil je precies? De overtollige energie dumpen kan wel, maar levert een risico op voor je windingen
Je laad sdysteem afkoppelen vereist een zwaar relais (niet met halfgeleiders klooien daar)
Of als dat kan de bekrachtiging weghalen, dan heb je nog wel eventueel remanent magnetisme.
Het gaat inderdaad om motorfietsen.
De exacte reden van het overlijden is denk ik redelijk verdeeld, maar in combinatie met ouderdom. Bij mij is er een keer 1 gegaan, vermoedelijk door oververhitting. Hij stopte met laden bij een evenement waarbij ik veel stapvoets moest rijden. Daarna heeft hij het nog een tijdje schijnbaar redelijk gedaan, maar alsnog stopte hij van tijd tot tijd met laden. Toen heb ik het ding maar vervangen.
Veldwikkelingen komen helaas weinig voor op motorfietsen, vaak meer op toerbuffels. Met name de sportievere fietsen hebben vrijwel altijd een 3 fasen generator met permanente magneten (minder roterende massa) op het uiteinde van de krukas. De spanningsregelaar omvat de gelijkrichter en een set thyristors die fasen kortsluiten om te reguleren. Het draadschema is over het algemeen vergelijkbaar met dit:
Het verdere elektrische systeem zit aan de linkerkant van de main fuse. In dit voorbeeld is er een tweede plus draad voor de spanningsmeting. Dit is lang niet altijd het geval.
In mijn omgeving zijn het veelal studenten, vaak met oudere motoren. Een spanningsregelaar bij voorbaat vervangen is een beste kostenpost. Tweedehands wel goed te doen, maar dan weet je nog niet hoe goed hij is. En nieuw zijn ze gewoon duur (die van mij viel nog mee met 140 euro).
Op 27 februari 2017 08:01:58 schreef fred101:
Zelf zou ik het niet zo doen. Stel dat het net in een scherpe bocht gebeurd en je hele motor ineens uitschakelt.Ik zou je opamp een felle signaal led laten aansturen. Dan kun je de motor zo snel als veilig mogelijk aan de kant manoeuvreren.
Juist zo'n beveiliging voorkomt dat. Nu zou bij een defect de boordspanning oplopen totdat iets anders faalt. (zoals vorige week een cdi op de snelweg). Als dit zou werken trekt hij enkel de (toe te voegen) zekering van het laadcircuit naar het systeem stuk. Het systeem kan dan gewoon doorrijden op accuvoeding. En daar moet dan inderdaad wel een lampje bij.
Op 27 februari 2017 08:01:58 schreef fred101:
Is een MOV of een transorb een idee ?
Dat laat hetzelfde probleem. Die MOV/Transorb/thyristor/fet sluit het laadsysteem kort om de zekering te laten klappen. Maar tegelijkertijd ook de andere kant met de accu en de rest van de motor.
simpel schematisch zou het hier om gaan:.png)
het middelste blokje zou de toevoeging zijn. Bij overspanning schakelt T1, deze trekt de zekering kapot en het laadsysteem is buiten gebruik. De motorfiets werkt gewoon verder op de resterende acculading. Echter heb ik op deze manier steeds die diode nodig om te voorkomen dat de hele rechterkant ook lamgelegd wordt (of de kabel gewoon oprookt door de accu).
Alternatief zou inderdaad zijn om na de regelaar enkel te meten, en de generatorwikkelingen kort te sluiten bij overspanning. In een normale situatie voorkomt dat een hoop vermogensverlies. Maar vereist wel mogelijk wel een grotere aanpassing aan de motorfiets. En een zekering is wel een mooie stok achter de deur wat betreft repareren. Iets dat zichzelf reset is gevoeliger voor misbruik in dit geval (hoewel dat natuurlijk eigenlijk de verantwoordelijkheid van de gebruiker is.
rbeckers
Overleden
Vervang D1 door een zekering. De schakeling wordt crowbar genoemd.
Alle kritische apparatuur moet apart beveiligd worden.
EricP
mét CE
Dat laat hetzelfde probleem. Die MOV/Transorb/thyristor/fet sluit het laadsysteem kort om de zekering te laten klappen. Maar tegelijkertijd ook de andere kant met de accu en de rest van de motor.
Nee, het probleem wordt groter. Er blijft spanning over die MOV staan. Je rookt die op.
het middelste blokje zou de toevoeging zijn. Bij overspanning schakelt T1, deze trekt de zekering kapot en het laadsysteem is buiten gebruik.
Dat gaat dus niet werken. Als de accu niet 'vol' is, dan zal de spanningsregelaar niet ingrijpen - de volle stroom gaat het 'boordnet' in. Aan de 14.5V kom je niet. Je zekering gaat niet stuk.
Als de accu nou 'vol' is en je licht uit, dan zou je die stroom door je triac (thyristor) laten lopen. Zou de zekering dan wel stuk gaan?
Bedenk dat in deze vorm de dynamo niet veel weg heeft van een spanningsbron, maar meer op een stroombron lijkt (ik weet het, je kunt de discussie Norton / Thevenin aan).
Alternatief zou inderdaad zijn om na de regelaar enkel te meten, en de generatorwikkelingen kort te sluiten bij overspanning. In een normale situatie voorkomt dat een hoop vermogensverlies. Maar vereist wel mogelijk wel een grotere aanpassing aan de motorfiets.
Eh... Dat is toch precies wat de originele spanningsregelaar doet???
Een spanningsregelaar bij voorbaat vervangen is een beste kostenpost.
En jouw knutsel is gratis? Als ik je omschrijving zo lees, dan bevat het alles wat een spanningsregelaar ook bevat, op 6 dioden na. Met een zekering als extra item. Is het dan niet goedkoper om gewoon een hufter-proof spanningsregelaar te maken?
Overigens klinkt het alsof je een ruime voorraad van de defecte exemplaren hebt. Trek er eens eentje uit elkaar en bepaal wat er stuk is? Het zou zomaar kunnen dat er iets in de 'meetelectronica' dood is agv. nare spanningspieken. Als je dat weet, dan kun je danwel dat afdekken, danwel je eigen frutsel daarop ontwerpen.
Op 27 februari 2017 09:21:27 schreef rbeckers:
Vervang D1 door een zekering. De schakeling wordt crowbar genoemd.
Alle kritische apparatuur moet apart beveiligd worden.
Lijkt me nog wel problematisch voor de lopende motor. Laat ik even uitgaan van een 20A zekering. Daar op dat korte moment zal deze beveiliging dan ook zeker 30A uit de accu en dergelijke trekken. Kan me voorstellen dat dat ook de ontsteking wel op zijn gat kan trekken. Je hoeft maar een slag te missen op het verkeerde moment om problemen te kunnen veroorzaken.
Nee, het probleem wordt groter. Er blijft spanning over die MOV staan. Je rookt die op.
Hoezo, als je de MOV plaatst ipv T1 trekt hij de zekering stuk en is hij stroomloos.
Eh... Dat is toch precies wat de originele spanningsregelaar doet???
Klopt, alleen moet dit eenmalig ingrijpen bij een uitzonderlijke situatie. Het moet gewoon domweg uit als het fout gaat.
En jouw knutsel is gratis?
Het werk is puur hobby, en afhankelijk wat de uiteindelijke oplossing is kan deze beveiliging een stuk goedkoper zijn dan een nieuwe regelaar.
Overigens klinkt het alsof je een ruime voorraad van de defecte exemplaren hebt. Trek er eens eentje uit elkaar en bepaal wat er stuk is? Het zou zomaar kunnen dat er iets in de 'meetelectronica' dood is agv. nare spanningspieken. Als je dat weet, dan kun je danwel dat afdekken, danwel je eigen frutsel daarop ontwerpen.
Ik heb er zelf 1, kan wel eens rondvragen hoeveel mensen de oude nog hebben. Is wel leuk om eens uit te zoeken inderdaad.
En als je op de plek van de diode nu ook een zekering zet?
Volgens mij als je een diode gebruikt heb je niet alleen spanningsverlies, maar ook werkt je meting niet meer voor je regelaar, of mis ik iets.
rbeckers had het zelfde idee.
Ledlover
Ik neem op kleine schaal reparaties van buizen-elektronica aan voor een heel aardig uurtarief. Interesse? Mail me!
Wat als je voor 15v aan zware zenerdiodes op de plek van die thyristor in bovenstaand schema zet? Dan kan de diode aan de accukant weg (want een accu zal niet zomaar 15v leveren)
Als de alternator boven de zenerspanning zit, beginnen die veel stroom te trekken. Misschien voldoende om de zekering kapot te krijgen, maar anders in ieder geval genoeg om de spanning op non-destructief niveau te houden. Wel zorgen dat je een indicatie hebt zodat je snel langs de kant kan gaan, en je niet je alternator oprookt door overbelasting.
[Bericht gewijzigd door Ledlover op maandag 27 februari 2017 10:58:25 (14%)]
rbeckers
Overleden
De ontsteking moet op de accu. Zolang de accu niet defect is kan die accu korte tijd meer leveren.
Op 27 februari 2017 10:59:22 schreef rbeckers:
De ontsteking moet op de accu. Zolang de accu niet defect is kan die accu korte tijd meer leveren.
Mee eens, een accu kan kort wel een paar 100A leveren. Ik zou een test opstelling maken met twee zekeringen en de schakeling van TS.
EricP
mét CE
Lijkt me nog wel problematisch voor de lopende motor. Laat ik even uitgaan van een 20A zekering. Daar op dat korte moment zal deze beveiliging dan ook zeker 30A uit de accu en dergelijke trekken. Kan me voorstellen dat dat ook de ontsteking wel op zijn gat kan trekken. Je hoeft maar een slag te missen op het verkeerde moment om problemen te kunnen veroorzaken.
Zo erg is het ook niet. Een beetje brommer zit qua toerental niet lager dan een auto. Zeg dat je het rustig aan doet en 3000rpm draait. Dan kun je best 10 klappen missen zonder er last van te hebben. Je merkt het, soit. Maar last?
Hoezo, als je de MOV plaatst ipv T1 trekt hij de zekering stuk en is hij stroomloos
Eh... Wellicht even kijken wat een MOV voor gedrag vertoont. Het zou me verbazen als je (afgezien van dat je zoals uitgelegd die zekering 'by design' niet goed kunt dimensioneren) als je er überhaupt een zekering mee stuk krijgt.
Klopt, alleen moet dit eenmalig ingrijpen bij een uitzonderlijke situatie. Het moet gewoon domweg uit als het fout gaat.
Je blijft hangen in je symptoom onderdrukking he? Je zou ook gewoon het probleem op kunnen lossen...
Het werk is puur hobby, en afhankelijk wat de uiteindelijke oplossing is kan deze beveiliging een stuk goedkoper zijn dan een nieuwe regelaar.
Eh... jouw symptoomonderdrukking oplossing bevat vrijwel alles van de originele regelaar (qua functionaliteit)... Dus als jouw knutsel niet stuk gaat, dan kun je die (op 6 dioden na) prima als regelaar gebruiken... (en als-ie wel stuk gaat... nou, dan kun je het net zo goed laten).
Ik heb er zelf 1, kan wel eens rondvragen hoeveel mensen de oude nog hebben. Is wel leuk om eens uit te zoeken inderdaad.
Lijkt me voorwaarde om te achterhalen wat nou eigenlijk de oorzaak van het probleem is. Zodat je (wat je dan ook zelf maakt) in elk geval zo kunt uitdenken dat het daar tegen kan.
Wat als je voor 15v aan zware zenerdiodes op de plek van die thyristor in bovenstaand schema zet?
Yep. Stel dat die dynamo 25A kan leveren. Je accu is vol, je boordnet trekt nauwelijks nog wat... Jij moet 25A bij 15V dissiperen. Zeg gedurende de helft van de tijd (ik sla er maar een slag naar, er zal ook wel een stuk van de 3-fase gelijkrichting onder de 15V zitten). Da's 25 * 15 * 0.5, zijnde een dikke 180W. Ik denk dat het warm wordt...
Afgezien daarvan: de dioden in de brug worden dan ook fors belast. Geen idee of de koeling daarvan voldoende is.
Het elegante van die thyristor / triac regeling is nou juist dat de halfgeleider niks dissipeert (nou ja, het ding is niet ideaal, maar de trekking is duidelijk... Laat er eens 1.5V over staan... Dat gaat al een stuk beter dan bij die zenerdiode met z'n 15V). De 'stroombron' lost de rest op.
Mee eens, een accu kan kort wel een paar 100A leveren.
Vergis je niet. Het zijn brommer accu's. De Yammerhout hier heeft 'origineel' 9Ah. De BMW 19Ah (die lijkt trouwens wel een 'geregeld' veld te hebben, maar da's ook niet echt een brommer maar eerder een auto waarbij 2 wielen ontbreken). Overigens heeft iemand in Bayern in zijn (of haar) wijsheid besloten dat de massadraad een whopping 4mm2 is. Goed, het is een kort stukje. Het start er ook wel op. Maar met 10mm2 start het wat enthousiaster. En met 36Ah (ik kon met een paar kleine aanpassingen er 2x 18Ah SLA in kwijt) helpt ook.
'Een paar 100A' bij 9Ah lijkt me wat enthousiast . Zelfs met wat dikkere kabels.
Op 27 februari 2017 12:00:53 schreef EricP:
Vergis je niet. Het zijn brommer accu's.
Ja, dat is zo. Die zijn niet zo zwaar.
'Een paar 100A' bij 9Ah lijkt me wat enthousiast
Oké, Dat is misschien iets overdreven. Maar een zekering van 20A moet niet veel moeite kosten om te laten springen lijkt mij, en waarschijnlijk stort de spanning niet eens zo veel in.
testman
waar rook was, werkt nu iets niet meer
in een brommer zit een 4Ah accu, in motoren meer een 20Ah model. een brommer start je op nicd's of een gereedschap accu nog prima, heb daar al vaker mee gespeeld 
je moet de stroom weten die er max loopt. dus de stroom na het starten als de koplamp brand en de accu even wordt bijgeladen om de zekering waarde te bepalen.
de truc met een thyristor en nog 4 componenten werkt prima als crowbar iig.
en ach een 4mm2 in een motor is nog dik, ben in 3 pitter auto's al eens 6mm2 startkabels tegen gekomen.
EricP
mét CE
Maar een zekering van 20A moet niet veel moeite kosten om te laten springen lijkt mij, en waarschijnlijk stort de spanning niet eens zo veel in.
Eens.
en ach een 4mm2 in een motor is nog dik, ben in 3 pitter auto's al eens 6mm2 startkabels tegen gekomen.
Deze heeft een cilinder meer
[Bericht gewijzigd door EricP op maandag 27 februari 2017 15:38:41 (35%)]