Kann eine schwache Batterie eine Lichtmaschine zerstören?

Ich habe die Geschichte gehört, dass eine schwache Fahrzeugbatterie einen Generator zerstören oder einen Generator frühzeitig ausfallen lassen kann.

Ist das wahr oder ist es größtenteils Fiktion?

Ihre Frage ist schwer zu beantworten, ohne dass Sie das Innenleben einer Lichtmaschine kennen.

Die Grundlagen. Wenn Sie ein Magnetfeld in der Nähe einer Drahtspule bewegen, werden die Elektronen im Draht erregt und Elektrizität erzeugt. Die erzeugte Elektrizitätsmenge hängt von der Größe des Magnetfelds und seiner Geschwindigkeit ab. Je größer das Feld und je schneller es sich bewegt, desto mehr Strom wird erzeugt. Auch wenn Sie eine Drahtspule haben und einen Strom durch sie leiten, wird ein Magnetfeld erzeugt.

Ein Generator besteht aus 4 Grundkomponenten; Rotor, Stator, Spannungsregler und Brückengleichrichter.

• Der Rotor ist der Teil, der sich dreht. Auf dem Rotor befindet sich eine Drahtspule. Durch das Senden eines Stroms über diesen Draht wird ein Magnetfeld erzeugt. Dann wird durch Drehen des Rotors ein sich bewegendes Magnetfeld erzeugt. Da sich der Rotor dreht, sind als Schleifringe bekannte Vorrichtungen erforderlich, um dem Rotor unterbrechungsfreien Strom zuzuführen. Die Schleifringe bestehen aus massivem Messing oder Kupfer und sind mit stationären, federbelasteten Kohlebürsten versehen.
• Der Spannungsregler regelt die Systemspannung. Der Spannungsregler sendet Strom über die Kohlebürsten und Schleifringe an den Rotor. Sie arbeiten zusammen. Wenn die Systemspannung niedrig ist, sendet der Spannungsregler mehr Strom an den Rotor. Wenn die Systemspannung zu hoch ist, sendet der Spannungsregler weniger Strom an den Rotor.
• Der Stator ist die stationäre Drahtspule, die durch das sich drehende Magnetfeld des Rotors erregt wird. In Wirklichkeit gibt es 3 separate Drahtspulen im Stator, die um 120 Grad voneinander getrennt sind. Der Ausgang des Stators ist Wechselstrom (AC).
• Der Brückengleichrichter wandelt dann den Wechselstrom in Gleichstrom (DC) um, den das Auto verwenden kann.

Das gesamte System ist auf zwei Dinge ausgelegt. Füllen Sie zuerst die Batterie nach, nachdem der Motor angelassen wurde. Zweitens, versorgen Sie den Rest des Autos mit Strom. Das Ganze funktioniert so, dass der Spannungsregler die Spannung des Systems erfasst und den Rotorstrom entsprechend anpasst. Wenn zum Beispiel die Scheinwerfer eingeschaltet werden, entsteht eine größere Last und die Systemspannung wird abgesenkt. Der Spannungsregler erkennt dies und passt den Rotorstrom entsprechend an. Dann überholst du jemanden auf der Autobahn und drückst das Gaspedal. Dies beschleunigt den Motor und die Systemspannung steigt an. Der Spannungsregler senkt den Rotorstrom, um die Systemspannung zu senken. Dieses Katz-und-Maus-Spiel spielt sich ständig im Ladesystem ab.

Wenn eine Lichtmaschine für einen bestimmten Ausgangsstrom ausgelegt ist, beispielsweise 100 Ampere, liegt dieser Wert bei 2000 U / min. Die Lichtmaschine kann bequem 100 A bei 2000 U / min erzeugen. Es ist so konzipiert, weil die typische Reisegeschwindigkeit bei 2000 U / min liegt. Im Leerlauf dreht sich der Rotor langsamer und die Lichtmaschine kann nicht den vollen Nennstrom liefern. Im Leerlauf kann ein Ladesystem Probleme bekommen.

Eine Batterie ist ein Schwein. Eine Batterie nimmt den gesamten Strom auf und nicht weniger. Der gewünschte Strom ist proportional zum Ladezustand. Eine entladene oder schwache Batterie ist sehr stromhungrig.

Wenn ein Auto eine schwache Batterie hat, braucht die Batterie viel Strom, um alles zusammenzubringen. Der Strombedarf der Batterie senkt die Systemspannung, sodass der Spannungsregler mehr Strom durch den Rotor sendet. Im Leerlauf ist die Lichtmaschine nicht in der Lage, den benötigten Strom zu liefern. Dadurch sinkt die Systemspannung noch mehr und der Spannungsregler sendet den maximalen Strom durch den Rotor.

In diesem Zustand mit maximaler Last und minimaler Geschwindigkeit tritt der Verschleiß auf. Bei der Mindestdrehzahl steht die Mindestkühlmenge über den eingebauten Lüfter zur Verfügung. Bei maximaler Last drückt der Spannungsregler die maximale Strommenge durch den Rotor und durch die Bürsten und Schleifringe. Die Bürsten und Schleifringe werden heiß, und ohne zusätzliche Kühlung durch den Lüfter nutzen sie sich schneller ab.

Wenn die Drehzahl auf über 2000 erhöht wird, verbessert sich die Situation, da mehr Kühlung verfügbar ist und der Strom durch den Rotor abnimmt. Dies verschiebt leider den Abnutzungspunkt von den Bürsten zum Brückengleichrichter, da dieser jetzt den maximalen Strom gleichrichten muss. Dies ist jedoch vorzuziehen, da der Brückengleichrichter eine Festkörperkomponente ist und viel weniger einem Verschleiß unterliegt.

Absolut ja. Ich verkaufe jeden Tag den ganzen Tag Lichtmaschinen - und eine schlechte Batterie ist oft die Hauptursache für einen Ausfall der Lichtmaschine.

Eine Batterie mit einem Kurzschluss bewirkt, dass die Lichtmaschine für längere Zeit, wenn nicht dauerhaft, mit voller Leistung läuft - und sie sind nicht dafür gebaut. Lichtmaschinen auf der ganzen Welt sind so gebaut, dass sie einen anfänglichen hohen Strom liefern, der nachlässt, wenn der zum Starten des Fahrzeugs verwendete Strom nachgefüllt wird. Ein konstanter Betrieb bei voller Leistung überhitzt sie einfach und die Gleichrichter fallen aus. * Siehe unten bearbeiten

Wenn Ihre Batterie im Leerlauf ist, wird die Lichtmaschine entweder gar nicht aufgeladen oder springt von niedriger zu hoher Spannung. Dies führt dazu, dass der Regler vorzeitig (oder sofort!) Ausfällt.

Eine Batterie, die einfach keine Ladung annimmt, führt nicht zwangsläufig zu einem vorzeitigen Ausfall der Lichtmaschine, es sei denn, sie hat permanent eine niedrige Spannung. In diesem Fall lesen Sie den Abschnitt "Kurzschluss" oben.

Hoffentlich hilft das?

* BEARBEITEN: Einige größere kommerzielle und Schiffsgeneratoren sind so konstruiert, dass sie konstant mit voller Leistung laufen, aber ich habe nicht das Gefühl, dass Sie darüber sprechen :) In 16 Jahren, als ich Teile für Generatoren verkaufte, habe ich noch nie von den Bürsten gehört und schleifender Verschleiß und Überhitzung des Schmierfetts in den Lagern durch hohen Ladestrom im Leerlauf. Diese Probleme werden durch andere Probleme verursacht, die nicht im Rahmen dieser Frage liegen.

Bei einer Batterie mit internem Kurzschluss (normalerweise hat sich eine der Platten gelöst und berührt die benachbarte Platte) arbeitet die Lichtmaschine viel härter als normal. Dies kann die Lebensdauer des Generators verkürzen. Dieser Zustand wird normalerweise schnell erkannt, da der Akku in diesem Fall nicht richtig funktioniert.

Wenn Lichtmaschinen oder Motoren härter arbeiten, erzeugen sie mehr Wärme. Der Generatorschaden in diesem Szenario wird durch Hitze verursacht. Die Isolierung der Rotorwicklungen kann beschädigt werden. Das Fett in den Lagern kann überhitzt sein, um nur einige Probleme zu nennen. Die meisten Lichtmaschinen sind so ausgelegt, dass sie nur für kurze Zeit die maximale Nennleistung liefern. Die Systemkonstruktion sieht vor, dass die Lichtmaschine die Batterie weniger als fünf Minuten lang auflädt und dann auf eine Laderate von weniger als 10% ihrer maximalen Nennleistung abfällt.

Damit eine Lichtmaschine funktioniert, ist eine funktionsfähige Batterie erforderlich. Der Batteriestrom ist erforderlich, um die Feldspule zu erregen, die das Magnetfeld erzeugt, das für die Erzeugung von Energie durch den Wechselstromgenerator erforderlich ist. Die Lichtmaschine sendet 5 Ampere-Stunden bei ca. 3000 U / min an die Batterie und der Rest der Leistung geht an alle anderen Systeme im Auto. Die Hauptfunktion einer Autobatterie ist das Starten des Fahrzeugs. Einmal gestartet, übernimmt die Lichtmaschine die komplette Steuerung. In der Lichtmaschine befindet sich eine Reihe von Dioden, die den Wechselstrom in gleichgerichteten Gleichstrom umwandeln. Manchmal fallen diese Dioden aus und leiten Wechselstrom in den Regler und zerstören anschließend den Regler. Die Batterie wirkt wie ein Kondensator mit sehr großer Kapazität. Wenn Gleichstrom angelegt wird, speichert er Energie. Wenn ein Kondensator parallel mit Wechselstrom beaufschlagt wird, wirkt dies wie ein Kurzschluss, der den Regler weiter zerstört und die Wicklung der Generatorspule kocht. Dies kann auch dazu führen, dass der Akku ernsthaft zerstört wird, wenn er nicht repariert wird.