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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 metalhead79
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?
Eigenschaften eines chemischen Energiespeichers!
MfG
Zitat:
Eigenschaften eines chemischen Energiespeichers!
Kompliment verzögetrer Difussionsprozess
Bopp19
Zitat:
Original geschrieben von Bopp19
Kompliment verzögetrer Difussionsprozess
Tastatur defekt, oder Finger verknotet?? 
MfG
Man kann eigentlich kein Generator überlasten, da ürgendwann das Magnetfeld gesättigt ist, ein stärkeres Magnetfeld kann ich mit so einem Generatortyp nicht erzeugen. Die Leistung eines Generators hängt von der Drehzahl, Magnetfeld, Temperatur und den Wicklungen ab. Deswegen findet auch bei einem Generator keine Stromregelung statt.
Viele LiMa's werden schon bei ihrer maximalen Leistung ziemlich warm! Daher, sollte man diese nicht durchgehend auf voller Leistung fahren. Dies führt zu einer starken thermischen Belastung!
Sie können sich durchaus zerstören, wenn sie durchgehend auf Volllast laufen. Auch ist der Verschleiß an den Schleifringen stärker. Mehr Stromlast führt zu höheren Abtrag.
MfG
Wenn z.B. eine 120A-Lima, keine 120A abgeben darf, weil Dieselbige zu warm wird, dann hätte
Sie lieber eine 100A-Lima werden sollen.....
Und der Strom an den Schleifringen bewegt sich zwischen 0 und max. 5 Ampere....kann mir
nicht vorstellen, das die bei 5 Ampere soviel schneller verschleißt.
Wenn der Generator zu warm wird, dann hat der Hersteller ein Fehler bei der Kühlung verursacht. Das kann natürlich zu einem Tot des Generators werden, da die Wicklung zu heiß wird.
Zitat:
Original geschrieben von m,m
Wenn der Generator zu warm wird, dann hat der Hersteller ein Fehler bei der Kühlung verursacht. Das kann natürlich zu einem Tot des Generators werden, da die Wicklung zu heiß wird.
Wenn eine LIMA zu heiß wird, schmilzt als erstes der Isolierlack der Wicklungen, dann kommt es zum Kruzschluß und als Folge laufen die Wicklungsdrähte bläulich/schwarz an = P Tod.
Lies dir mal einige Datenblätter durch! dort steht oft drin 120A für 10-30 Min. oder ähnliches. Im übrigen sind viele PKW-Motoren ebenfalls nicht für 250km Dauervollgas gedacht! 
In der Regel sollte die Dauerlast nicht mehr wie 80% der Nennleistung betragen!
PS: Zudem ist es egal, ob maximal "nur" 5A als Erregerstrom anliegt oder nicht. Im Vergleich zu 2A, sind das 150% mehr Strom. Wie wenig 5A im Vergleich zum Ladestrom ist, interessiert hier nicht!
MfG
Solche Datenblätter habe ich noch nie gesehen, hast du eventuell eine Quelle für mich? Das müsste sich dann ja auch
in der Betriebsanleitung des Wagens wiederspiegeln, habe ich dort auch noch nie gesehen. Ich lerne immer gerne dazu...
Zitat:
Original geschrieben von Napzor
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
Wovor hast du Angst?
Das die Kabel schmelzen/brennen?
Das doch zuviel oder zuwenig Strom produziert wird?
Wo steht das ich einen Motor nicht länger mit Maximaler Leistung betreiben darf/soll? In meiner BA steht das nicht drin und ich habe das auch schon gemacht. Was willst auch mache wenn du wenig Leistung hast und es eilig hast? Da fährt dann halt Bodenblech und das auch mal zwei Stunden, solange da immer Berge kommen gibt es wohl fast keine Kurve bei der du vom Gas gehen müsstest.
Zitat:
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
Kurze Antwort meinerseits: NICHTS!! Solange du an den Verbrauchern inkl. Batterie nichts änderst.
Im Übrigen noch ein paar kleine Korrekturen zu div. Aussagen die hier getroffen wurden:
1. der Innenwiderstand einer Batterie sei dynamisch
Das stimmt nicht. Der Innenwiderstand einer (wohlbemerkt) neuen Batterie sollte so klein wie möglich sein, unabhängig vom Ladezustand. Ansonsten könnte sie ja mit nur 11V Ladesp. keinen TDI mehr drehen. Der Innenwiderstand einer Stromquelle ist sehr ausschlaggebend für die max. abzugebende Leistung (Kurzschlußstrom), denn er begrenzt ja den Strom den die Stromquelle abgeben kann, und nur der Innenwiderstand begrenzt diesen (wohlbemerkt bei Kurzschluß). Liegt kein Kurzschluß vor, wird der abgehende Strom einer Stromquelle von der Summe der Innenwiderstände aller angeschlossenen Verbraucher + Innenwiderstand Stromquelle begrenzt.
Eine Batterie altert im Laufe ihres Lebens und ändert damit ihren Innenwiderstand, das könnte man als dynamisch bezeichnen. Aber solange sie neu ist, ist der Ri immer gleich groß (eher klein!!). Denn ob die Batterie 11V hat oder 13V, der Strom den man aus ihr entnehmen kann ist immer gleich (nicht zu verwechseln mit der Leistung!!). Und der Ladestrom ändert sich auch nicht, solange er nicht durch den Ri des Ladegerätes begrenzt wird. Läd man eine Batterie mit einem 20V-Ladegerät welches einen Ri=0Ohm hat, so fließt bis zur völligen Vergasung aller ch. Elemente der max. Strom der nur durch den Ri der Batterie begrenzt wird.
Daher 2. der Innenwiderstand des Generators sei vernachlässigbar ist ebenfalls falsch, denn:
wie oben beschrieben, ist dieser ebenso entscheidend wie der Innenwiderstand des Verbrauchers. Ist dieser zu groß, also übertrieben 0,1 Ohm, so würden erst gar keine 120A fließen können, da die gesamte Leitung im Inneren des Generators ab fiele was wiederum zur Erwärmung führt. Und genau die Erwärmung eines Generators ist auf seinen Innenwiderstand zurück zuführen. Generatoren mit hohem Innenwiderstand erwärmen sich schneller, der ideale Generator mit einem Innenwiderstand von 0 Ohm erwärmt sich garnicht!!! (nur Theorie). Gleiches gilt für Batterien. Nur wenn ein elektrischer Widerstand vorhanden ist, kann Leistung abfallen die meist in Wärmeenergie umgesetzt wird. Bsp: warum wird ein Kabel warm, eine Sicherung nicht? Weil das Kabel eine elektr. Widerstand hat, die Sicherung hat 0 Ohm (die Sicherung wird aber trotzdem warm, weil die Kontaktierungen größer 0 Ohm ist, zB durch Korrosion).
Trotzdem noch einmal an den TE: der Einbau einer leistungsstärkeren Lima ist unkritisch.
Kritisch wird es, wenn du auch noch an den Verbrauchern etwas änderst, denn dann mußt du auch die Verkabelung entsprechend verändern.
Guten Rutsch
Zitat:
Original geschrieben von michi-t
Im Übrigen noch ein paar kleine Korrekturen zu div. Aussagen die hier getroffen wurden:
1. der Innenwiderstand einer Batterie sei dynamisch
Das stimmt nicht. Der Innenwiderstand einer (wohlbemerkt) neuen Batterie sollte so klein wie möglich sein, unabhängig vom Ladezustand.
Der Akku bleibt ein chemischer Energiespeicher. Die Inhomogenität in den Grenzschichten zwischen Platte und Säure verhindert einen konstanten Innenwiderstand bei Last. Je länger man Strom zieht, je höher wird der Innenwiderstand. Der Ladezustand ist hier auch entscheidend! Zu behaupten, der Innenwiderstand kann als konstant angesehen werden ist falsch.
Alleine die Aussage, der Innenwiderstand sollte so gering wie möglich sein, ist richtig! Konstant, ist er nicht!
MfG
Gut Herr Chemiker, da will ich nicht streiten und sehe das als Wissensbereichreung an. Ich dachte immer, ein Akku altert nur, weil sein Ri zu groß wird. Das der Ri aber bei jeder Leistungsentnahme sich ändert wußte ich nicht.....ist ja auch Chemie....war nicht so mein Ding :-). Ich hab mehr Durchblick bei den elektr. Dingens.