Drehstromgeneratorkurve

Sie brauchen ein PicoSope, um diesen Test durchzuführen.

Ausführen des Tests

Stecken Sie ein BNC-Prüfkabel in Kanal A des PicoScopes, klemmen Sie eine große schwarze Krokodilklemme an den schwarzen Anschluss (Minus) und eine große rote Krokodilklemme an den roten Anschluss (Plus) des Prüfkabels.

Klemmen Sie die Krokodilklemme an die Batterie und stellen Sie sicher, dass die polare Ausrichtung stimmt: rot an Positiv (+) und schwarz an Negativ (-). Siehe hierzu Abbildung 1.

Wie Sie auf dem Standard-Oszilloskop-Bild und der Beispielkurve auf dieser Seite sehen können, ist es wichtig, dass der Spannungsbereich für diesen Test auf Wechselstrom (AC) eingestellt ist. 

Drehstromgeneratorkurve

Anmerkungen zur Beispielkurve

Die Beispielkurve stellt den korrigierten Ausgang des Drehstromgenerators dar.

Diese Kurve zeigt:

•dass der Ausgang korrekt ist, und dass bei den Phasenwicklungen bzw. Dioden kein Defekt vorliegt (Gleichrichterpaket).
•dass die drei Phasen des Drehstromgenerators mit dem Gleichstrom (DC) vom ursprünglichen Wechselstrom (AC) gleichgerichtet wurden und dass die drei Phasen, die zum Drehstromgeneratorausgang beitragen, alle funktionstüchtig sind.

dass, falls der Drehstromgenerator eine defekte Diode aufzeigt, lange nach unten weisende Ausläufer auf der Kurve in regelmäßigen Abständen erscheinen und 33% des gesamten Stromausgangs verloren geht. Ein Defekt innerhalb einer der drei Phasen weist ein ähnliches Bild auf, wie das dargestellte, aber ist drei oder viermal so hoch, wobei die Basis- zur Spitzenspannung mehr als 1 Volt beträgt.

Die Spannungsskalierung an der Seite des Oszilloskop ist nicht bezeichnend für die Ladespannung, aber sie ist durchaus bezeichnend für die oberen und unteren Grenzen der DC-Wellen. Die Amplitude der Kurve ist je nach Umständen unterschiedlich, wobei eine voll aufgeladene Batterie ein flacheres Bild aufzeigt, während eine leere Batterie eine größere Amplitude aufweist, bis die Batterie wieder aufgeladen ist. 

Technische Informationen

Der Ladekreis soll eine geregelte Spannung zum Laden der Batterie liefern und den von den elektrischen Schaltkreisen des Fahrzeugs verbrauchten Strom ersetzen. Der Drehstromgenerator ist eine neuere Ergänzung für Kraftfahrzeuge und ersetzt den Gleichstromgenerator, der bis in die 1970er Jahre eingebaut wurde.

Die von einem Gleichstromgenerator gelieferte Leistung wurde von der Motordrehzahl bestimmt. Im Gegensatz zum Drehstromgenerator liefert ein Gleichstromgenerator bei Leerlauf des Motors nur eine unerhebliche Leistung. Es kam nicht selten vor, dass die Ladekontrollleuchte im Leerlauf flackerte und die Kohlebürsten des Gleichstromgenerators regelmäßig ausgewechselt werden mussten. Diese Bürsten waren bedeutend größer als die heute am Drehstromgenerator vorhandenen, da die gesamte Stromleistung durch sie floss. Durch Drehstromgeneratorbürsten fließt dagegen nur der Feldstrom. Dieser Strom wiederum betreibt den Elektromagneten, der die Leistung erzeugt.

Der Feldstrom beträgt etwa sechs bis acht Ampere.

Die Nennleistung des Drehstromgenerators hängt vom Fahrzeug ab. Ein Basismodell hat weniger Strombedarf als ein Fahrzeug mit typischem Zubehör der „Oberklasse“ wie elektrisch beheizte Windschutz- und Heckscheiben, beheizte Spiegel, Zusatzbeleuchtung, beheizte und elektrisch verstellbare Sitze usw.

Der Drehstromgenerator liefert, wie der Name schon sagt, einen Wechselstrom (AC), der zu Gleichstrom (DC) gleichgerichtet wird, um die richtige Spannungsart zum erneuten Aufladen der Batterie zu erhalten, sodass sie immer vollständig geladen ist.

Der Drehstromgenerator hat drei interne Wicklungen, die um 120 Grad phasenverschoben sind und benötigt neun Dioden in Brückenkonfiguration zur Gleichrichtung des Ausgangs. Die Spannung wird von einem elektronischen Spannungsregler gesteuert, der sie auf einem festgelegten Wert von etwa 13,5 bis 15 Volt hält. Der Ausgangsstrom wird durch den jeweils ermittelten Bedarf bestimmt. Zum Beispiel benötigt eine Batterie, die gerade einen längeren Anlassvorgang unterstützt hat, eine höhere Ausgabeleistung vom Generator als eine Batterie, die noch vollständig geladen ist.

Die Regelspannung kann an einem Multimeter gemessen werden. Dieser Messwert kann jedoch irreführenderweise selbst dann als richtig erscheinen, wenn der Generator eine defekte Diode hat, welche die Leistung um 33 % reduziert. Die einzig richtige Möglichkeit, den Generatorausgang zu überwachen, ist die Beobachtung der Ausgangskurven auf einem Oszilloskop.

Ford Focus: „Intelligenter“ Drehstromgenerator

Das im Ford Focus eingesetzte Ladesystem unterscheidet sich völlig von anderen Ladesystemen, die derzeit hergestellt werden.

Ford nutzt ein sogenanntes „intelligentes Ladesystem“. Bei einem herkömmlichen Ladesystem wird die Batterie mit einer vom Spannungsregler bestimmten Spannung geladen, und alle Stromverbraucher hängen an der vom Drehstromgenerator gespeisten Batterie.

Durch intelligentes Laden kann die Spannungsversorgung vom Generator je nach Temperatur der Batteriesäure variieren. Eine kalte Batterie spricht besser auf eine höhere Spannung an als eine warme Batterie, die besser auf eine etwas geringere Spannung anspricht. Die Temperatur der Batteriesäure wird durch Überwachung der Temperatur der angesaugten Luft beim letzten Abstellen des Motors und der aktuellen Ansauglufttemperatur berechnet. Anhand dieser beiden Bezugspunkte kann nun die Temperatur der Batterie berechnet und die entsprechende Ladung zur Batterie gesendet werden. 

Der Drehstromgenerator hat zwei Anschlüsse an das Motorsteuergerät, um den Ausgang zu überwachen und zu steuern. Anhand dieser Überwachung kann das Leerlaufregelventil (ISC) betätigt werden, wenn hoher Strombedarf im Leerlauf vorliegt. Das Steuergerät steuert ebenfalls das Motorlauf-Relais, das nur die Aktivierung von Schaltkreisen mit hohem Strombedarf zulässt, wenn der Drehstromgenerator lädt. Bis dahin bleiben die Bauteile inaktiv.

Das Steuergerät ist nun dafür zuständig, die in der Instrumententafel montierte „Ladekontrollleuchte“ auszuschalten. Beim Starten des Motors mit einem herkömmlichen Drehstromgenerator wird das Gerät aktiviert, sobald die Zündung eingeschaltet wird; ein „intelligentes Ladesystem“ startet den Drehstromgenerator jedoch erst, wenn der Motor angelassen wurde. Dies verhindert eine unnötige Spannungsverschwendung für ein Fahrzeug mit entladener Batterie und verhindert ebenfalls zusätzlichen Aufwand beim Anlassen des Motors bei betriebsbereitem Drehstromgenerator. 

AT002-2 (DE)

Haftungsausschluss
Diese Online-Hilfe kann ohne vorherige Benachrichtigung geändert werden. Die Informationen darin wurden sorgfältig geprüft und als korrekt erachtet. Die Informationen sind ein Beispiel, das auf unseren Untersuchungen beruht und keine definitive Erklärung. Pico Technology haftet in keiner Weise für irgendwelche Fehler. Jedes Fahrzeug kann anders sein und benötigt individuelle Testeinstellungen.