mein Längsreglerumbau zum Schutz der Lima

  • Hallo zusammen,

    ich war lange Zeit stiller Mitleser und möchte hier erstmalig einen Umbau vorstellen. Ich bin durch diesen: https://www.gs-forum.eu/thread…nes-laengsreglers.151449/ endlosen Threat im Nachbarforum auf das Problem aufmerksam geworden und möchte euch meine Ergebnisse als Zusammenfassung vorstellen.


    Zur Problemstellung: (betrifft 2-Zyl. Modelle bis 2012)

    Der originale Laderegler schließt, wenn keine Ladeleistung gebraucht wird, die 3 Phasen der Lichtmaschine kurz. Wenn kaum Widerstand vorhanden ist, ist das kein Problem, dann wird keine Leistung freigesetzt. Da aber tatsächlich ein gewisser Widerstand vorhanden ist, entwickelt die Lima Hitze. Diese führt früher oder später zum Tod des Lima-Stators (bei mir bei 70.000km). Außerdem sind die Kabel und Stecker zur Lima auch hohen Strömen ausgesetzt. Das hat bei mir zum Schmelzen des Steckers geführt.


    pasted-from-clipboard.jpg

    Stecker 1


    Lösungsmöglichkeiten:

    1. Bmw-Lösung ab 2012: Es wurde ein Rotor mit Bohrungen verbaut, sodass die Hitze vom Stator besser abgeleitet werden kann. Leider eine etwas teure Lösung.

    2. Einbau eines Längsreglers: Dieser soll, wenn keine Ladeleistung gebraucht wird, den Stromkreis trennen, sodass keine Ströme fließen. Längsregeler sind teurer als Original-Regler, aber günstiger als ein neuer Rotor.


    vorhandene Längsregler auf dem Markt:

    1. SilentHektik: hält nach oben verlinkten Threat wohl nicht so lange

    2. Compu-Fire: Import aus den USA

    3. shindengen SH 847: wird/wurde? serienmäßig bei Suzuki verbaut, ist ziemlich groß


    Sh 847:

    Ich habe mich für den Sh 847 entschieden, da er für mich am einfachsten zu beschaffen war und durch die Größe viel Kühlfläche hat. Bei Suzuki hat er die Artikelnummer 32800-31J00-000. (dazumal hier bestellt https://www.kfm-motorraeder.de…eile?itemid=3280031J00000) Von MTP-Racing als Bezugsquelle wurde im obigen Threat abgeraten, da der dortige Regler wohl nur ein Nachbau sei. Im Bild sieht man den doch beachtlichen Größenunterschied zwischen SH 847 (links) und original (rechts).

    pasted-from-clipboard.jpg


    Einbau:

    zunächst ein Bild:

    pasted-from-clipboard.jpg

    Als mechanische Befestigung dient ein gekantetes Edelstahlblech am Originalplatz mit Blindnietmuttern zur Aufnahme der originalen Torx-Schrauben.

    Für den elektrischen Anschluss habe ich das Kabel vom Original-Regler abgeknipst. An der Reglerseite wurden vernünftige Flachsteckhülsen mit einer vernünftigen Zange aufgepresst. Der Sh 847 hat aber je nur einen Kontakt für + und - (BMW hat je 2), deshalb mussten da beide Adern in eine größere Hülse gepresst werden, nicht optimal, geht aber.

    An der Lima-Seite des Kabels war der Stecker verschmort. Also wurde der Stecker großzügig abgeschnitten und durch Wagoklemmen 221 als "Providurium" ersetzt (die Klemmen sollen bis 32A zulässig sein).

    Die an den Regler passenden Stecker gibt es auch bei Suzuki, ich habe mir aber da mit den 3d-Drucker selbst geholfen.


    Ergebnis:

    Der Regler ist schon globiger als original, aber ich lege nicht so viel Wert auf die Optik. Funktionieren muss es! Und das tut es bis jetzt zumindest seit 1tkm. Außerdem hoffe ich damit den frischen Stator zu schonen.


    Viele Grüße aus der Oberlausitz

  • Vieleicht mal ans Hinweis: technisch kein Längsregler. Unter Längsregler versteht man, wenn 20V ankommen und nur 14,5V auf die Batterie sollen, muss man 5,5V wegblocken.Bei 20A entstehend dann 100W Wärme. Das würde kein Regler mit passiver Kühlung schaffen. DAs würde nur aktiv gehen und FAhrtwind reicht auch nicht. Sonst glüht der Regler an der Ampel.


    Was du meinst sind weiterhin Kurzschlussregler. Nur jetzt keine Thyristoren mehr, wie im Urmodell, sondern FET. Das sind extrem niederohmige Schalter. Das schon dann auch den Stator, das stimmt. Das dir die Stecker so verbrennen kann aber weiterhin passieren. Weil das aus der normalen Last kommt. 300W bei 12V ergibt 25A. Das kann von nachgebenden Steckern, deren Federkraft am Steckkontakt erlahmt, zu diesem Fehlerbild führen. Mit dem Kurzschlussregler hat das nichts zu tun. Auch beim Längsregler würde das so passieren. Nur wie gesagt, der funktioniert nicht.


    Wieso die Lima defekt gegangen ist, könnte auch dran liegen, das sehr viel Leistung abgefordert wird, durch Zusatzverbraucher wie Sitzheizung, Griffheizung, Zusatzlicht. Man bleibt zwar unter der Grenze dessen was die Lima bringen kann, aber hat sie permanent bei 90% Leistungsabforderung. Und das kann durchaus dann zum Defekt führen. man erwartet da etwas viel, zum einen soll es thermisch in jeder Situation Volllast können, auch im Stand und bei 40° Aussentemperatur. Zum anderen soll es möglichst wenig wiegen.


    Der Umbau ist sicher nicht schlecht, im Gegenteil. Der Regler selbst ist ein großer Gewinn. Aber Limaspule defekt und Stecker wird meistens durch andere Sachen ausgelöst. Selten durch den Regler selbst. Das können dir diejenigen bestätigen die schon 2 oder 3 Regler gegrillt haben, ohne das die Lima sich gerührt hat. Will damit also sagen: das Problem existiert wohl noch, wenn du viele Zusatzverbraucher hast, auch wenn die grundsätzlich nicht die Maximalleistung erreichen.

  • Nun, ich ging bisher davon aus, dass es sich bei den genannten Bauteilen um Längsregler handelt, da es stets so bezeichnet wurde. Ich kenne mich da aber zugegebener Maßen nicht genug aus. Deshalb lasse ich mich gern eines Besseren belehren. :wave:


    Das der Stecker auch durch normale Last verschmoren kann, leuchtet mir ein. Da hoffe ich, dass die Wagos ihren Dienst ordentlich verrichten.

    Zu meinen Verbrauchern: es wird das Navy geladen und die Griffheizung zieht ordentlich Strom. Sonst keine Zusatz-Verbraucher.


    Ob mein Umbau meinem Stator etwas bringt, wie ich ursprünglich erhofft, wird dann wohl doch nur die Zeit zeigen.... :victory:

  • Ja, ich höre öfters diesen Begriff Längsregler. Scheint irgendwie für verschiedene Dinge zu stehen.



    Aber elektrisch gesehen gilt nur diese Definition. EIn Längsregler liegt in Reihe(also längs des Weges) zum Verbraucher und verbrät den Überschuss. Kurzschlussregler liegen aber auch Längs des Verbrauchers mit ihren Dioden(da ja Lima Drehstrom bringt und man Gleichstrom will). Aber geregelt wird via Kurzschluss. Weil Spulen sich bei Kurzschluss so verhalten, das ihre Leistung stark reduziert wird. Das Magnetfeld gerät in Sättigung aufgrund der begrenzten Masse an Eisen in der Spule. Den diese steckt ja auf Eisenbleche. Deswegen kann das auch nicht aus Alu hergestellt werden.


    Dieses besondere Verhalten der Spule ermöglicht erst den Kurzschlussregler. Und der ist definitiv kein Längsregler. Eher kommt er den im Wikipedia erklärten Querregler nahe. Die strombegrenzte Quelle ist hier durch das Verhalten der Spule erzeugt. Da aber Querregler linear arbeiten, sind Kurzschlussregler dann nochmals eine Sonderbauform des Querreglers.


    bzgl deines Umbaus: könnte auch einfach ein ganz banaler Materialfehler gewesen sein bei Lima. Kupferlackdraht ist alles andere als homogen. Er kann durchaus mal schwachstellen im Lack haben, die im laufe der Zeit dann durchbrennen und dann nahc und nach durch zuviel Hitze im inneren einer Spule mehr und mehr verbrennen, bis zum Exodus. Daher hoffe ich, das du nun lange Ruhe hast.

  • Der elektrischen Definition nach ja.


    Den das gezeigte ist ein Kurzschlussregler. Sonst müsste er wenn du Batterie abklemmst und keinen Verbraucher hast, ca 300W Lima-Leistung in Wärme umsetzen. Nimm mal eine 300W Heizplatte und versuche sie mit einem Alublock dieser Form und Größe kalt zu halten, unter 75° Den dann ist deine Elektronik im inneren kaputt.

  • Hab ja keine Ahnung, hatte die Vorstellung das Strom abgeschaltet wird wie beim Schaltnetzteil. Also nicht gegen Masse sondern einfach wie Lichtschalter aus.

  • Also wird hier Quatsch geschrieben?

    Zum Teil schon.


    Diese führt früher oder später zum Tod des Lima-Stators (bei mir bei 70.000km).

    Da bist Du Leidensgenosse, denn ich habe das auch durch, aber zur teuren großen Lösung mit dem verbesserten Rotor gegriffen.

    Da aber tatsächlich ein gewisser Widerstand vorhanden ist, entwickelt die Lima Hitze.

    Da musste ich schmunzeln: Supraleiter für den Hausgebrauch haben wie noch nicht.

    Unter Längsregler versteht man, wenn 20V ankommen und nur 14,5V auf die Batterie sollen, muss man 5,5V wegblocken

    Ganz recht, aber auf welche Weise das passiert, ist damit ja nicht gesagt.

    Was du meinst sind weiterhin Kurzschlussregler. Nur jetzt keine Thyristoren mehr, wie im Urmodell, sondern FET. Das sind extrem niederohmige Schalter. Das schon dann auch den Stator, das stimmt.

    Es gibt da oft Begriffsverwirrung:

    • Kurzschlussregler baut man üblicherweise mit Thyristoren, aber man kann die auch mit FETs bauen. Vorteil: der Regler wird nicht so warm, ein Vorteil für die Vergaser-F.
    • Längsregler kann man nicht mit Thyristoren bauen, daher immer FET.

    Aus der Angabe FET-Regler allen kann man aber nicht auf das Regelprinzip schließen.

    Wieso die Lima defekt gegangen ist, könnte auch dran liegen, das sehr viel Leistung abgefordert wird, durch Zusatzverbraucher wie Sitzheizung, Griffheizung, Zusatzlicht.

    Bevor Du weiter spekulierst, schlage ich vor, den (sehr langen) Thread im GS-Forum zu lesen - https://www.gs-forum.eu/thread…nes-laengsreglers.151449/ - dann weißt Du mehr !!!

    Aber Limaspule defekt und Stecker wird meistens durch andere Sachen ausgelöst.

    Nein, siehe oben.

    ich ging bisher davon aus, dass es sich bei den genannten Bauteilen um Längsregler handelt, da es stets so bezeichnet wurde.

    Manchmal wird Schindluder mit den Bezeichnungen getrieben.

    Ein Kurzschlussregler mit FET würde zwar dafür sorgen, dass der Regler weniger Wärme unsetzt, der Lichtmaschine wäre aber nicht geholfen.

    Wenn der Regler eingebaut ist, müsste man das aber messen können: Vor allem bei höherer Drehzahl und voller Batterie müssen an den angeschlossenen (!) Lichtmaschinenanschlüssen relativ hohe (Wechsel)spannungen zu messen sein, während die bei einem Kurzschlussregler zwischen 20 und 30 Volt bleiben.

    ich höre öfters diesen Begriff Längsregler. Scheint irgendwie für verschiedene Dinge zu stehen

    Ist ja nicht das erste Mal, dass ein Begriff mehrfach belegt ist.

    Dein Bild ist aus Wikipedia ist das eines LINEAREN Längsregler, der in Frage kommende ist aber ein Schaltregler. Die kommen weiter hinten im Artikel, ohne naäher auf alle möglichen Ausführungen einzugehen.

    Vielleicht sollte ich Wikipedia mal ergänzen.

    EIn Längsregler liegt in Reihe(also längs des Weges) zum Verbraucher und verbrät den Überschuss

    Genau. Wenigstens beim längs sind wir uns einig. Den Überschuss gibt es dann gar nicht.

    Also wird hier Quatsch geschrieben?

    Hoffentlich nicht von mir.

    Einmal editiert, zuletzt von Eckart () aus folgendem Grund: Ergänzung

  • Warum aber überall gegen Masse und nicht Spannungslos (getaktet)?

    Primitive, aber meistens auch robuste Technik.


    Die Elektronikbauteile eines Kurzschlussreglers müsse nur relativ kleine Spannungen aushalten, denn mit einem Kurzschluss wird die Spannung ja niedriger. Außerdem ist die Steuerung einfach: Die Thyristoren werden beim Überschreiten der Regelspannung einfach "gezündet".


    Die Elektronikbauteile eines Längsreglers müssen vergleichsweise hohe Spannungen aushalten, denn beim Unterbrechen des Stromflusses steigt die Spannung ja auf die Leerlaufspannung der Lichtmaschine an, wegen der Induktivität des Stators können Spannungsspitzen entstehen. Das bedeutet teurere Bauteile (für hohe Spannung UND hohen Strom) und eine aufwändigere Regelersteuerung.


    Der Lima ist doch aber egal ob verbraten oder gegen Masse. Last ist Last

    Ehe ich mich in tiefergehenden Erläuterungen verausgabe, darst Du das mit dem Lesen des oben gegannten Threads im GS-Forum tun. Wenn dann noch Fragen sind ...

  • Wenn mit einer Spannungsmessung geholfen werden kann, dann gerne.

    Für mich musst Du das nicht tun, höchtens für Deine Gewissheit oder um Zweifler zu überzeugen.

    hatte die Vorstellung das Strom abgeschaltet wird wie beim Schaltnetzteil. Also nicht gegen Masse sondern einfach wie Lichtschalter aus

    Ja diese Vorstellung ist eigentlich die naheliegendste, warum der nicht gefolgt wird, hatte ich ja schon beantwortet.

    Dass man das überhaupt so machen kann, liegt am relativ hohen Innenwiderstand der Lichtmaschine, sonst würde der Strom ja ins Bodenlose steigen. Das aus der Zeit einer anspruchlosen Motorradelektrik mit Zündung und Funzel. Heute passt das eigentlich nicht mehr ganz in die Zeit. Manche großen Motorräder - zumindest bei BMW haben die bei Autos gängige geregelte Lichtmaschine, deren Leistung das vom Regler gesteuerte Erregerfeld bestimmt. Man erkennt das am Vorhandensein einer Ladekontrollleuchte. Deswegen kommen im GS-Forum schon mal Fragen nach dem Wechsel der Kohlen.

  • Hab ja keine Ahnung, hatte die Vorstellung das Strom abgeschaltet wird wie beim Schaltnetzteil. Also nicht gegen Masse sondern einfach wie Lichtschalter aus.

    Könnte man machen. Aber das wäre eine Art Zündspule. Genauso wird ja bei einer Unterbrecherzündung die Hochspannung erzeugt. Nicht bei der F, die hat CDI.


    Wenn du eine Spule im Magnetfeld bringst, will sie das über Stromfluss wieder loswerden. So funktioniert letztendlich ein Generator. Nun unterbrichst du den Stromfluss, dann versucht sie durch höhere Spannung weiterhin den Strom loszuwerden. Das ist das Zündspulenprinzip. Als Dauerzustand zum regeln aber ungeeignet.


    Besser eine andere Eigenschaft nutzen. Die umgedrehte. Man nutzt aus, das bei Kurzschluss der Strom enorm ansteigt, aber die Spannung kleiner wird. Nur...aufgrund der kleinen Eisenmenge kann der Strom garnicht so hoch steigen. Das begrenzt sich selbst. Aber die Spannung kann ich "beliebig" klein machen. Je nach Widerstand der Schaltung. Somit geht das Eisen in Sättigung bzgl der Magnetfeldlinien und kann nicht mehr Strom erzeugen. Die Spanung hingegen folgt dem Widerstand. Da die Formel U = I*R heist, bedeutet das bei R=0 wäre U=0. Real können wir kein R=0 erreichen. Aber ein R=0,02Ohm. Und bei Sättigung von sagen wir 35A Stromfluss max kämen wir auf ca 0,7Volt. Das ist die Spannung die am Kurzschlussthyristor dann auch abfällt. Und wir haben(P=U*I) eine Leistung P von 24,5 Watt. Diese Wärme muss weg.


    Ein FET mit einem Widerstand von sagen wir mal 0,005Ohm hätte nur noch eine Spannung von 0,175V und eine Leistung von 6.125Watt. Diese FET(auch MOS-FET genannt) sind eben anders wie Transistoren. Die können einen extrem kleinen Widerstand aufbauen. Es gibt auch Typen mit weniger als 0,001Ohm. Nur wird es da teuer und meistens sind die nicht für diese relativ hohe Spannung beim Moped geeignet.


    Längsregler dagegen sind so 80er Jahre. Trafo mit etwas mehr Spannung als benötigt. zB ein 12V Netzteil hatte 14V am Trafo. Dann einen Längsregler dran, 2V weggebraten, je nachdem wie der Trafo am Ausgang schwankt. Kühlkörper und Lüfter haben den Rest weggeblasen. Da man 12V brauchte und 14V erzeugte hatte man ca 85% Wirkungsgrad maximal. Das war soweit ganz ok für Netzteile von Elektronik damals. Aber Lima mit drehzahlabhängiger Leistung hat eben deutlich mehr wie die 2V Überspannung. Das geht eher so richtung 20-30V Überspannung bei hoher Drehzahl. Deswegen eine Kurzschlussregelung. Davor hatte man einfach die Batterie als Puffer und die Lima so ausgelegt das schnell Sättigung erreicht. In den 70er gehörte das regelmässige Wasser nachfüllen an Batterie zum Werkstattservice dazu. Eben weil die Lima keine gescheite Regelung hatte und das Wasser wegkochte. Das war dan die Regelung letztendlich.


    Sorry für die Länge, aber ist halt alles sehr kompliziert bei diese Thematik.

  • Genau so isses. Hohe Spannung weil keine Last dran hängt. Dein Messgerät erfasst ja nicht wie der Regler mit Kurzschluss wegregelt. Nur verhalten sich Spulen eben nicht so linear wie ein Getriebe. Wenn der Motor 100Nm bei 6000Umin bringt, kommt am Getriebe beispielsweise 50Nm bei 12000Umin oder 200Nm bei 3000Umin raus. Bei der Spule dagegen sind Strom und Spannung nur Symptome der magnetischen Feldstärken die wirken. Da wir aber nur Strom und Spannung messen können, betrachten wir das alles wie ein Getriebe. Magnetfelder dagegen interagieren zb mit dem Material. Eisen, Kupfer, Alu...alles hat andere Permeabilität. Also die magnetische Leitfähigkeit, wie sie also magnetische Felder durchlassen.


    Deswegen reagieren die so komisch. Ich denke nun die Permeabilität zu erörtern führt zu weit. Aber so als Gedankenstütze eben: Strom und Spannung sind nur sowas wie Husten und Schnupfen, aber nicht die Krankheit. Das ist Grippe. Husten Schnupfen sind die Auswirkungen

  • Ja, aber das zeigt das Messgerät nicht an, Das passiert zu schnell bzw nur für ganz kurze Zeit. Und daher nimmt dein Messgerät den Wert an, der diesem "arithmetischen Mittelwert" entspricht.


    Wenn du mit AC an der Steckdose misst zeigt es 230V an. Aber du hast eigentlich über 325V anliegen. Das ist die Spitzenspannung der Sinuskurve eines 230V Netzes. Und dein Messgerät versucht das als 50Hz Wert zu "berechnen". Die Lima aber ist keine konstante Frequenz. Das ist dann schwer fürs Messgerät, hier den genauen Mittelwert auszurechnen. Zumal er noch den ganz komischen Kurvenverlauf hat, nämlich mitten im Sinus schlagartig auf 0,7V runter zu brechen.


    Deswegen sher schwer zu messen. Die "hohe" Spannung stimmt als Wert so auch nicht. da werden keine 45V erzeugt. Sowas lässt sich dann eben nur noch mit einem Oszi noch erfassen. Den man muss nun die Frequenz mit einbeziehen. Macht es dann nochmal etwas komplizierter.

  • müsste die Spannung am Messgerät nicht auch sinken, wenn der Regler die Lima kurzschließt?

    Ja, selber nachgemessen habe ich an dieser Stelle allerdings selber noch nicht und habe auch keinen Längsregler.


    Es gibt aber an anderer Stelle ähnliche interessante Effekte, wegem der Du mal an einem Winterabend (haben wir ja noch) den Thread Welche Aufgabe hat die Lichtmaschine und die Batterie Modell 2006 - nur durch fortgeschrittene Schrauber beantwortbar lesen könntest.

    Die "hohe" Spannung stimmt als Wert so auch nicht. da werden keine 45V erzeugt.

    Es gibt zwar auch Messgeräte, die andere Kenngrößen einer Wechselspannung anzeigen, aber für den Hausgebrauch reicht ein "Schätzeisen", das hier die angenommene Tendenz der Spannung bestätigt.


    Kürzer: Die 48 Volt sind ein Anhaltspunkt dafür, dass der Regler tatsächlich ein Längsregler ist.

    Damit wünsche ich dem neuen Stator Deiner Lichtmaschine ein langes Leben ... und Dir selbst natürlich auch.


    Eine andere Frage ist, wie lohnend so eine Maßnahme ist, denn wenn der Stator 70000 km gehalten hat (was schon ein überdurchschnittlicher Wert für den Serienfehler ist) und der neue wieder, kommst Du auf 140000 km, die viele nie erreichen. Ich hatte den Fehler ungefähr bei 90000 und wäre erst bei 180000 dran ... wenn ich nicht die Lösung mit dem neuen Rotor hätte (bin aber "erst" bei 156000). Von anderen habe ich auch schon von der Strategie gelesen, den nächsten Defekt einfach abzuwarten und dann den Stator einfach wieder zu ersetzen - den gibts ja auch im Zubehörmarkt, nicht nur von BMW.