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Generator liefert zuuviel Strom
Hallo an Alle.
Ich hab mal eine generelle Frage zur Fzg.-Elektrik, sprich zum Generator.
Sagen wir ich habe einen 100 Amp Generator. Die 100 Amp bringt der Generator unter voller Belastung im warmen Zustand. Kalt liefert der Generator ja etwas mehr, ca. 15%. Also 115Amp.
Was passiert nun wenn man einen Generator einbaut welcher ca. 200 Amps liefert?
Gehen wir vom schlechtesten Fall aus, sodas über Nacht mehrere Verbraucher an waren und morgens die Batterie komplett leer ist und das Fzg. fremdgestartet wird. Da die Batterie komplett leer ist müsste der Regler doch die Info geben das die Lima mit vollem Ladestrom laden soll. Wahrscheinlich annährend die 200 Amp, bzw. etwas mehr wenn die Lima anfangs noch kalt ist, was sich allerdings in Sekunden erübrigt haben sollte.
Was passiert in diesem Fall mit der Verkabelung und der Batterie, welche beide ja für einen 100 Amp Generator ausgelegt sind??
Vielen Dank schonmal im voraus.
Gruß Napzor
Beste Antwort im Thema
Hallo Napzor,
Hier noch ein paar freundliche Anmerkungen zu deiner sehr berechtigten Frage.
Mit freundlichen Grüßen und besten Wünschen für das Neue Jahr !
Holger
Generator liefert im warmen Zustand etwas weniger Strom (15%?) als im kalten Zustand.
Generell gilt in der Elektrotechnik, dass elektrischer Strom in einem elektrischen Leiter am besten bei absolut niedrigster Minustemperatur von -273.15 C (Supra-Leitung) leitet, und fortan mit ansteigender Temperatur, hervorgerufen z. B. durch den vermehrten Zusammenstoß der Valenz-Elektronen des Metallleiters, weniger gut leitet, und sich durch den vermehrten Zusammenstoß der Valenzelektronen immer mehr selbst aufheizt, bis hin zum Schmelzen des Metallleiters. Dann verbrennt der Leiter, schlicht und ergreifend. So schimpft sich "Elektromigration".
die leere Batterie wird vom Generator wieder aufgeladen.
es ist vernachlässigbar für wie viel Ampere Dauer (oder Nenn-) Gleichstrom ein Generator spezifiziert wurde, solange die Summe aller Nenn-Gleichströme aller möglichen Verbraucher im Auto (z. B. Beleuchtung, Telefon, HiFi, Heizung, Anlasser, Batterie, Zündspule, Kraftstoffpumpe, KI, etc.), kleiner ist als der maximal lieferbare Generator Gleich-Strom.
Des Weiteren, der Generator „drückt“ keinen Strom unnötig in Stromleitungen, sondern „liefert“ nur exakt die Stromstarke (in Ampere, [A]) bei konstant 14Volt , der von den einzelnen Verbrauchern jeweils angefordert wird. Dabei spielt der effektive Innenwiderstand eines jeden Verbrauchers eine Rolle, nicht aber der Innenwiderstand des Generators.
Wenn wir vom Generatorstrom sprechen, dann meinen wir entweder a) kurzzeitig auftretende StromSpitzen, z. B. bei einem Musik Paukenschlag in einer 500-Watt-Verstärkeranlage oder b) den sogenannten Gleichtrom-Mittelwert, der zeitlich unbegrenzt andauern kann und darf.
Ein gewoehnlicher Drehstromgenerator liefert maximal 120A Gleichstrom (bei 14V Gleichspannung) und kann gut und gerne noch sehr viel höhere Stromspitzen kurzzeitig liefern (z. B. für den erwähnten Paukenschlag ...), das tut ihm nicht weh. Was aber eine Strom-Plus und Strom-Minus-Leitung (bei zu kleinem Querschnitt) erwärmen kann, ist ein Dauergleichstrom, auch Nenn-Gleichstrom genannt. Stromleitungen, die hohe Dauerströme führen, müssen entsprechend starke Leitungsquerschnitte haben. Dazu gibt es Formeln in der technischen Literatur sowie bereits erwähnte Eselsbrücken (10A / 1mm2)
Vielleicht nicht unwichtig zu wissen ist, dass der Automobil Drehstrom-Generator erstmal eine „Wechsel“ Spannung generiert, die dann vereinfacht gesagt mittels Gleichrichter in eine pulsierende Gleichspannung umgeformt wird (negative Halbwellen werden positiv) und dann mittels (Elektrolyt) Kondensatoren geglättet werden. Heraus kommt eine Gleichspannung und erst dann kommt der an die Lichtmaschine (Generator) angeflanschte SPANNUNGREGLER in Aktion, um die Generator-Ausgangsspannung (mittels eines Leistungstransistors) auf z. B. 14V zu stabilisieren.
Sowie der Generator die 14Volt bereitstellt, geht die Batterie vom Lieferzustand in den Lademodus über (sie wird dann permanent mit einem kleinen Ladestrom aufgeladen, und liefert selbst keinen Strom an Verbraucher).
Der Innenwiderstand des Generators kann als UNENDLICH angenommen werden (also vernachlässigt werden, don’t care). Der Innenwiderstand einer gesunden Batterie ist bei Entladung tatsächlich sehr gering, steigt aber mit dem Ladezustand an. Trotzdem gilt: Eine total entladene Batterie sollte besser mit einem elektronisch geregelten Batterie-Ladegerät aufgeladen werden, NICHT mit einem KFZ-Generator. Warum? Weil ein Batterieladegerät wie eine ideale STROMQUELLE arbeitet, d. h. einen definierten Gleichstrom einspeist=eindrückt!!!!!, im besten Fall konstant 10% der Batterie-Kapazität. Beispiel: Batterie liefert 75Ah (75 Ampere Gleichstrom eine Stunde lang, dann ist sie leer), konstanter Ladestrom bei total leerer Batterie: 7.5 A. Ein Spannungs Generator gibt soviel Strom frei, wie durch den geringen Batterie-Innenwiderstand möglich ist, und dann sind die Ladestroeme zu hoch, es kocht, es brodelt, ... nicht gut!
Der Gleichstromgenerator im KFZ liefert eine definierte Spannung z.B. 14 V und erlaubt allen elektrischen Verbrauchern einen Gleichstrom zu „ziehen“, aber in der Summe nicht hoeher als z.B. 120A. Werden fälschlicherweise zu viele Verbraucher zugeschaltet (Musikverstaerker!!!), dann sinkt die Ausgangsspannung von 14 Volt (sie "bricht zusammen") und der Generator wird ueberlastet und vielleicht zerstoert.
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44 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von Napzor
Und daher nochmal meine ursprüngliche Frage:
Kann die Verkabelung oder die Batterie in einem Fzg. beschädigt werden wenn man einen Generator einbaut der mehr als doppelt soviel Ampere bringt. Natürlich nur in einem Fall.... Wenn die Batterie ganz leer ist und der Regler den vollen Ladestrom frei gibt...???
Der Regler gäbe wohl den vollen Ladestrom frei, aber ob den die Batterie auch aufnimmt? Der drosselt ab einer bestimmten Ladespannung. Der Extremfall, leere Batterie und Maximalleistung des Generators pumpt dann über einige Zeit eine Menge Strom in die Batterie. Darum geht es doch. Die Batterie wird heftig brodeln. Ich hätte da Bedenken. Ich weiß, dass eine 50 - 70 Ah Batterie bei 10 Ampere hörbar brodelt. Aber deren Spannung steigt schnell und dann wird der Strom weniger. Eine wacklige Geschichte! Das mit den Kabeln haben wir schon durch. Wenn die original knapp dimensioniert sind, könnte es auch heiß, zu heiß werden. Es riecht dann. Die Batterie wird auch warm.
Zitat:
Original geschrieben von Napzor
Und daher nochmal meine ursprüngliche Frage:
Kann die Verkabelung oder die Batterie in einem Fzg. beschädigt werden wenn man einen Generator einbaut der mehr als doppelt soviel Ampere bringt. Natürlich nur in einem Fall.... Wenn die Batterie ganz leer ist und der Regler den vollen Ladestrom frei gibt...???
Hallo,
und daher nochmals meine ursprüngliche Antwort: Nein, solange Du nichts an den Sicherungen änderst.
Ein Verbraucher zieht immer so viel Strom, wie er benötigt, dieser Strom ist durch seinen eigenen elektrischen Widerstand begrenzt. Wenn die neue Generator eine andere Spannung hat, sieht es ganz anders aus. Doppelte Spannung gleich doppelter Strom, aber die Kabel sind durch die Sicherungen geschützt.
Beispiel:
Verbraucher hat 10 Ohm; die Spannung ist 12 V:
Das Ohmsche Gesetz sagt: I = U/R = 12 V / 10 Ohm = 1,2 A
Verbraucher hat 10 Ohm; die Spannung ist 24 V:
24 V / 10 Ohm = 2,4 A
Der Regler regelt nur die Spannung, sonst nichts.
Oder ein zweites Beispiel:
Du kannst Dir 1000 normale Batterien an der Supermarktkasse kaufen und an die Taschenlampe anschließen, solange sie parallel geschaltet sind. Die 1000 Batterien wären in der Lage, mehrere 1000 Ampere zu liefern. Das kleine Lämpchen in der Taschenlampe zieht, weil durch das Parallelschalten der Batterien die Spannung nicht erhöht wird, nicht mehr Strom, wie wenn nur eine Batterie dran hängt. Schaltest Du die Batterien aber in Reihe, dann würden immerhin 1500 V anliegen und die Lampe blitzt nur kurz auf, weil dann ein 1000fach höherer Strom fließen würde.
Grüße,
diezge
Mir platzen gleich die Schaltpläne im Kopf.
Bei alten stromgeregelten Gleichstromlimas war dies so(so 1925)
Bei Drehstromlimas wird überhaupt nicht vom Regler freigegeben.
Und wenn es bei 10 Ampere Ladestrom bei einer 70 Ah Batterie brodelt liegt ein Defekt vor.
Beispiel bei einem 75 A Generator und einer Batterie mit 74 AH/teilentladen beträgt der Ladestrom so 25-35 A der mit zunehmendem Ladezustand abnimmt.
So ist es! Auch wenn die LiMa 800A schafft, zieht die Batterie weiterhin nur ihre "paar Ampere"... Die Batterie kann mehr Strom ziehen, wenn die Laderegelung die Bordspannung über die 14.4-14.8V hebt. Dies wird aber nicht in 200A Ladestrom resultieren!
MfG
Naja, der Strom hängt nicht allein von der Spannung ab, sondern die Innenwiderstände von Generator und Batterie spielen schon eine wesentliche Rolle. Tauscht man sie aus, ändert sich auch der Strom. In dem Fall wirds wohl nicht gleich kritisch werden, wenn man nicht ne Schiffsbatterie einbaut.
Nix na ja
Ich empfehle sich mal ein wenig mit dem ohmschen Gesetz zu beschäftigen bevor solche Aussagen gemacht werden.
Bopp19
Die Aussage, daß der Strom vom Widerstand abhängt?
Zitat:
Original geschrieben von Kung Fu
Die Aussage, daß der Strom vom Widerstand abhängt?
Das tut er, ist der Widerstand klein = Strom groß, ist der Widerstand groß = Strom klein.
Kannst Du nachrechnen mit den Ohmschen Gesetz.
Der Innenwiderstand einer Batterie ist dynamisch. Das gilt auch für den Generator.
Grundsätzlich ändert sich der Widerstand im vernachlässigbaren Dimensionen, wenn man die Batterie wechselt. Der Generatorwiderstand spielt dabei eine untergeordnete Rolle, da sich an der Ladespannung nicht viel ändert, wenn die LiMa vorher nicht gnadenlos unterdemensioniert war.
MfG
Zitat:
Original geschrieben von bnutzinger
Der einzige Nachteil bei einer größeren LiMa ist halt, dass diese mehr Leistung vom Motor ab zweigt. Wenn ich das richtig überschlage sind das bei 100A mehr immerhin 2PS.
Aber auch nur dann wenn die Leistung abgerufen wird.
Hallo Napzor,
Hier noch ein paar freundliche Anmerkungen zu deiner sehr berechtigten Frage.
Mit freundlichen Grüßen und besten Wünschen für das Neue Jahr !
Holger
Generator liefert im warmen Zustand etwas weniger Strom (15%?) als im kalten Zustand.
Generell gilt in der Elektrotechnik, dass elektrischer Strom in einem elektrischen Leiter am besten bei absolut niedrigster Minustemperatur von -273.15 C (Supra-Leitung) leitet, und fortan mit ansteigender Temperatur, hervorgerufen z. B. durch den vermehrten Zusammenstoß der Valenz-Elektronen des Metallleiters, weniger gut leitet, und sich durch den vermehrten Zusammenstoß der Valenzelektronen immer mehr selbst aufheizt, bis hin zum Schmelzen des Metallleiters. Dann verbrennt der Leiter, schlicht und ergreifend. So schimpft sich "Elektromigration".
die leere Batterie wird vom Generator wieder aufgeladen.
es ist vernachlässigbar für wie viel Ampere Dauer (oder Nenn-) Gleichstrom ein Generator spezifiziert wurde, solange die Summe aller Nenn-Gleichströme aller möglichen Verbraucher im Auto (z. B. Beleuchtung, Telefon, HiFi, Heizung, Anlasser, Batterie, Zündspule, Kraftstoffpumpe, KI, etc.), kleiner ist als der maximal lieferbare Generator Gleich-Strom.
Des Weiteren, der Generator „drückt“ keinen Strom unnötig in Stromleitungen, sondern „liefert“ nur exakt die Stromstarke (in Ampere, [A]) bei konstant 14Volt , der von den einzelnen Verbrauchern jeweils angefordert wird. Dabei spielt der effektive Innenwiderstand eines jeden Verbrauchers eine Rolle, nicht aber der Innenwiderstand des Generators.
Wenn wir vom Generatorstrom sprechen, dann meinen wir entweder a) kurzzeitig auftretende StromSpitzen, z. B. bei einem Musik Paukenschlag in einer 500-Watt-Verstärkeranlage oder b) den sogenannten Gleichtrom-Mittelwert, der zeitlich unbegrenzt andauern kann und darf.
Ein gewoehnlicher Drehstromgenerator liefert maximal 120A Gleichstrom (bei 14V Gleichspannung) und kann gut und gerne noch sehr viel höhere Stromspitzen kurzzeitig liefern (z. B. für den erwähnten Paukenschlag ...), das tut ihm nicht weh. Was aber eine Strom-Plus und Strom-Minus-Leitung (bei zu kleinem Querschnitt) erwärmen kann, ist ein Dauergleichstrom, auch Nenn-Gleichstrom genannt. Stromleitungen, die hohe Dauerströme führen, müssen entsprechend starke Leitungsquerschnitte haben. Dazu gibt es Formeln in der technischen Literatur sowie bereits erwähnte Eselsbrücken (10A / 1mm2)
Vielleicht nicht unwichtig zu wissen ist, dass der Automobil Drehstrom-Generator erstmal eine „Wechsel“ Spannung generiert, die dann vereinfacht gesagt mittels Gleichrichter in eine pulsierende Gleichspannung umgeformt wird (negative Halbwellen werden positiv) und dann mittels (Elektrolyt) Kondensatoren geglättet werden. Heraus kommt eine Gleichspannung und erst dann kommt der an die Lichtmaschine (Generator) angeflanschte SPANNUNGREGLER in Aktion, um die Generator-Ausgangsspannung (mittels eines Leistungstransistors) auf z. B. 14V zu stabilisieren.
Sowie der Generator die 14Volt bereitstellt, geht die Batterie vom Lieferzustand in den Lademodus über (sie wird dann permanent mit einem kleinen Ladestrom aufgeladen, und liefert selbst keinen Strom an Verbraucher).
Der Innenwiderstand des Generators kann als UNENDLICH angenommen werden (also vernachlässigt werden, don’t care). Der Innenwiderstand einer gesunden Batterie ist bei Entladung tatsächlich sehr gering, steigt aber mit dem Ladezustand an. Trotzdem gilt: Eine total entladene Batterie sollte besser mit einem elektronisch geregelten Batterie-Ladegerät aufgeladen werden, NICHT mit einem KFZ-Generator. Warum? Weil ein Batterieladegerät wie eine ideale STROMQUELLE arbeitet, d. h. einen definierten Gleichstrom einspeist=eindrückt!!!!!, im besten Fall konstant 10% der Batterie-Kapazität. Beispiel: Batterie liefert 75Ah (75 Ampere Gleichstrom eine Stunde lang, dann ist sie leer), konstanter Ladestrom bei total leerer Batterie: 7.5 A. Ein Spannungs Generator gibt soviel Strom frei, wie durch den geringen Batterie-Innenwiderstand möglich ist, und dann sind die Ladestroeme zu hoch, es kocht, es brodelt, ... nicht gut!
Der Gleichstromgenerator im KFZ liefert eine definierte Spannung z.B. 14 V und erlaubt allen elektrischen Verbrauchern einen Gleichstrom zu „ziehen“, aber in der Summe nicht hoeher als z.B. 120A. Werden fälschlicherweise zu viele Verbraucher zugeschaltet (Musikverstaerker!!!), dann sinkt die Ausgangsspannung von 14 Volt (sie "bricht zusammen") und der Generator wird ueberlastet und vielleicht zerstoert.
Zitat:
Original geschrieben von Holger3
es ist vernachlässigbar für wie viel Ampere Dauer (oder Nenn-) Gleichstrom ein Generator spezifiziert wurde, solange die Summe aller Nenn-Gleichströme aller möglichen Verbraucher im Auto (z. B. Beleuchtung, Telefon, HiFi, Heizung, Anlasser, Batterie, Zündspule, Kraftstoffpumpe, KI, etc.), kleiner ist als der maximal lieferbare Generator Gleich-Strom.
Das bekommst du in der Regel nicht hin! Bei mir lasten Sitzheizungen und Front-/Heckscheibenheizung die LiMa komplett aus! Kommen jetzt noch Licht, Scheibenwischer vorn/hinten, Gebläse und Radio, sowie div. Kleinverbraucher hinzu, übersteigt das locker die 120A! ;)
In der Regel, deckt die LiMa max. 3/5 der möglichen Last ab! Der Rest kommt von der Batterie. Daher: Die Batterie kann auch bei laufendem Motor belastet werden!
Daher sind viele Systeme in modernen Fahrzeugen, mit dem Steuergerät verbunden und können gezielt geschaltet werden. Auch laufen sie oft über Timer gesteuert!
Zitat:
Vielleicht nicht unwichtig zu wissen ist, dass der Automobil Drehstrom-Generator erstmal eine „Wechsel“ Spannung generiert, die dann vereinfacht gesagt mittels Gleichrichter in eine pulsierende Gleichspannung umgeformt wird (negative Halbwellen werden positiv) und dann mittels (Elektrolyt) Kondensatoren geglättet werden. Heraus kommt eine Gleichspannung und erst dann kommt der an die Lichtmaschine (Generator) angeflanschte SPANNUNGREGLER in Aktion, um die Generator-Ausgangsspannung (mittels eines Leistungstransistors) auf z. B. 14V zu stabilisieren.
In/an der LiMa gibt es keine Elkos! Auch, stabilisiert man nicht die Ausgangsspannung mittels Leistungstransistoren, sondern regelt den Erregerstrom so, dass die LiMa weniger Strom produziert. (Was die Spannung sinken lässt!)
Zitat:
Der Innenwiderstand einer gesunden Batterie ist bei Entladung tatsächlich sehr gering, steigt aber mit dem Ladezustand an.
Was bedeutet "sehr gering" für dich? 1, 3, 8, 10, 15, 30, 50, 100 Milliohm? Der Innenwiderstand ist bei höherer Last durchaus interessant! Nicht nur beim Entladen.
Zitat:
Trotzdem gilt: Eine total entladene Batterie sollte besser mit einem elektronisch geregelten Batterie-Ladegerät aufgeladen werden, NICHT mit einem KFZ-Generator. Warum? Weil ein Batterieladegerät wie eine ideale STROMQUELLE arbeitet, d. h. einen definierten Gleichstrom einspeist=eindrückt!!!!!
Das ist bei Bleiakkus fatal! Eine einfache Stromregelung darf nicht genutzt werden. Eine IU-Regelung ist mindestens Pflicht! (Sonst kocht der Akku garantiert über, wenn der Strom nicht sinkt!) Daher, findest du kaum ein Ladegerät für Bleiakkus, was eine Konstantstromquelle darstellt!
Zitat:
Beispiel: Batterie liefert 75Ah (75 Ampere Gleichstrom eine Stunde lang, dann ist sie leer)
Leider FALSCH! Die Batterie kann theoretisch 75 Std. 1A liefern! Aber höchstens 5-10 Minuten lang 75A, bevor sie leer ist.
MfG
Zitat:
Original geschrieben von Holger3
Des Weiteren, der Generator „drückt“ keinen Strom unnötig in Stromleitungen, sondern „liefert“ nur exakt die Stromstarke (in Ampere, [A]) bei konstant 14Volt , der von den einzelnen Verbrauchern jeweils angefordert wird. Dabei spielt der effektive Innenwiderstand eines jeden Verbrauchers eine Rolle, nicht aber der Innenwiderstand des Generators.
Der Gleichstromgenerator im KFZ liefert eine definierte Spannung z.B. 14 V und erlaubt allen elektrischen Verbrauchern einen Gleichstrom zu „ziehen“, aber in der Summe nicht hoeher als z.B. 120A. Werden fälschlicherweise zu viele Verbraucher zugeschaltet (Musikverstaerker!!!), dann sinkt die Ausgangsspannung von 14 Volt (sie "bricht zusammen") und der Generator wird ueberlastet und vielleicht zerstoert.
Hallo Holger3,
hier hast Du noch einen kleinen Widerspruch in Deiner Aussage.
Natürlich spielt der Innenwiderstand des Generators eine Rolle. Wenn die Spannung zusammenbricht, beispielsweise auf 10 V, dann fallen am Innenwiderstand des Generators die 4 V ab. Überlastet und zerstört wird er dabei nicht, denn der Stromregler wird den maximalen Strom so begrenzen, dass keine Überlastung stattfindet.
Grüße,
diezge
Danke Holger,
für Deine Ausführung, auch wenn vermutlich nur die Elektriker unter den Usern Dein Beitrag verstanden haben.
Aber richtig ist auch, was Johnes schreibt, es gibt keine Kondensatoren, die den Wechselstrom glätten, mit Ausnahme der Fahrzeugbatterie (wirkt wie ein Kondensator, um die Gleichspannung an das Bordnetz zu glätten).
Der Erregerstrom, entsteht durch die Erregerspannungsregelung durch den Regler.
Zitat:
Original geschrieben von Johnes
Leider FALSCH! Die Batterie kann theoretisch 75 Std. 1A liefern! Aber höchstens 5-10 Minuten lang 75A, bevor sie leer ist.
Wie kommst du darauf?
Gruß Metalhead