102 A1 Batterie lädt nicht trotz Spannung am Regler

[Timon_Royal_TS]

Hallo zusammen,

ich bin neu hier im Forum und möchte mich daher kurz vorstellen: mein Name ist Timon, bin 25 Jahre alt und komme aus Würzburg. Ich habe mir nun als dritter in der Familie einen 102er Heinkel gekauft und mittlerweile schon mehr Arbeit in das gute Stück investiert als eigentlich geplant war. Das Schrauben macht mir auch weiterhin noch eine Menge Spaß - verzeiht mir daher bitte das kleine Mimimi . Jetzt läuft er endlich soweit, da tritt schon das nächste Problem auf, bei dem ich leider etwas ratlos bin und auf Eure Hilfe hoffe. Im Forum bin ich leider nicht fündig geworden.

Und zwar habe ich das Problem, dass die Batterie nicht geladen wird. Das seltsame daran: Die Ladekontrolle leuchtet im Stand und geht bei zunehmender Drehzahl aus. Das ist soweit ja in Ordnung. Die Spannung an der Batterie bleibt dabei aber unverändert auf 12,6 V. Am Siba-Regler D+ kann ich etwa 13,5 V messen, wenn der Motor hochdreht. Im Stand liegt nur eine sehr geringe Spannung an dem Kontakt an (1-2 V).
Das Starten des Motors erfolgt problemlos - das Relais zieht ordnungsgemäß an.

Kann mir dabei jemand weiterhelfen? Hatte jemand schon mal ein ähnliches Problem? Es erscheint so, als ob der Rückstromschalter nicht funktioniert und damit die Batterie nicht geladen wird. Außer dem Anlasserelais habe ich kein anderes Relais sich bewegen sehen.

Vorab vielen Dank für die Unterstützung!

Beste Grüße,
Timon

[verbert]

Servus Timon,

erst mal geht ein herzliches Willkommen raus nach Franken. Schön, dass Du da bist. Bin ich gerade mal 13 Jahre jünger, als mein Heinkel, sind es bei Dir schon über 40. Großartig, dass Du dennoch Spaß an Opas Fahrzeugbau hast – das kann man ruhig mal sagen, ist ja nicht selbstverständlich. Warme Worte, möglicherweise mental hilfreich, aber bei Deinem akuten Problem sicher nicht. Doch darum kümmern wir uns jetzt: Ich glaube, wir gehen da in Stufen vor, sonst schreibe ich hier ewig und vielleicht löst sich alles viel schneller auf. Ohne an Deinen Beobachtungen zweifeln zu wollen, frage ich noch einmal nach: Bist Du sicher, dass Dein Akku nicht geladen wird? Mach mal folgendes: Maschine starten, Drehzahl soweit erhöhen, bis die Ladungskontrolllampe ausgeht, jetzt mal volle Beleuchtung schalten. Ist die Ladungskontrolllampe immer noch aus? Und: Miss jetzt mal die Spannung des Akkus. Unter 12V? Jetzt miss die Spannung an D+. Wie hoch ist sie?

Eigentlich hast Du das ja auch schon gemacht. Nur um sicher zu gehen, dass da nichts von der Lima am Akku ankommt, würde ich mal versuchen die Akkuspannung mittels der größten Verbraucher (volle Beleuchtung) runter zudrücken.

Bild 1: SIBA-Regler, offen

Wenn Du jetzt an D+ 13,5V oder auch 14V misst, dann ist ein kaputter Rückstromschalter ein guter Kandidat. Hast Du ein Labornetzgerät zur Hand? Notfalls geht es auch mit dem Akku oder mit einem Netzgerät von einer Festplatte, wenn es 12V hat. Lege +12V an D+ und Masse an den Fuß den Reglers. Nun muss der Rückstromschalter schalten. Das siehst Du, es zuckt, wenn es heile ist. Im Bild 1 habe ich Dir den Rückstromschalter markiert. Aber Du kannst es auch messen. Dazu die Spannung zwischen Masse und 51/30 messen. Die ist erst null, sobald der Rückstromschalter schaltet, liegt die Schaltspannung an. Meist schalten die schon bei 11V und bei 9V zucken sie schon.

Wenn das nicht passiert, ist Dein Rückstromschalter defekt. Nun ist die Frage, warum er defekt ist. Das kann triviale Gründe haben – Kabel ab und sowas. Oder die Spule ist hin, das ist doof, aber kein Weltuntergang. Die kann man neu wickeln, ist ein blödes Gefummel, aber machbar. Oder: irgendwie neu – das geht ja immer.

Aber soweit sind wir ja noch gar nicht. Schau doch mal, ob Du mit der Diagnostik weiterkommst und melde Dich wieder.

Herzliche Grüße aus Wiesbaden Euer volker

[Timon_Royal_TS]

Hallo Volker!

Vielen lieben Dank für die schon sehr ausführliche Antwort und schön, dass man hier so freudig aufgenommen wird .

Ich antworte einfach mal der Reihe nach:

1. Also ich bin mir insoweit sicher, dass die Batterie nicht geladen wird, da ich beim Anlassen direkt nach ein paar Kilometern Fahrt nur noch ein leises Klacken vom Relais vernommen habe . Gestartet ist er mit Anschieben sofort wieder. Aber zurück zum Thema: Motor habe ich gestartet und soweit hochgedreht bis die LKL ausgeht, Beleuchtung eingeschaltet --> LKL bleibt aus. Spannung an den Akkus bleibt (mit Ausnahme des Anlassens) bei 12,25 V. Ist der Motor aus liegt die Ruhespannung bei ca. 12,4 V. Ist nicht ganz voll, reicht aber zum Starten etc. Die Spannung an D+ liegt beim Ausgehen der LKL bei ca. 10 V. Im Standgas liegt die Spannung bei 1-2 V.

2. Ich habe mit einem Labornetzteil bei stillstehendem Motor 12 V an D+ angelegt. Zusammen mit einem kleinen Funkenfeuerwerk ist das Netzteil direkt in die Strombegrenzung gegangen. Ein Schalten des Relais war logischer Weise auch nicht zu erkennen. Das Messen habe ich mir kurzerhand gespart. War natürlich ein Denkfehler meinerseits - so haut der Strom ja über die Wicklungen in der LiMa ab. Ich habe den Regler ausgebaut und das gleiche nochmal gemacht: Diesmal kein "Kurzschluss", aber ein Durschalten des Rückstromrelais war trotzdem weder zu erkennen noch zu messen. Dafür hat aber das auf Deinem Bild rechte Relais ganz leicht gezuckt. Dieses Relais (, das die Spannung regelt?) bewegt sich bei laufendem Motor nur, wenn ich sehr hohe Drehzahlen erreiche. Dann flattert es hin und her.

Ich habe heute zudem mal das Polrad abgezogen, um sicherzugehen, dass dort zumindest optisch alles heile ist. Ich habe dabei keine Scheuerspuren oder Ähnliches gefunden. Die Kohlen sehen auch alle noch gut aus und sind leichtgängig. Danach habe ich nach der Anleitung hier im Forum die ungeregelte Spannung gemessen und bin auf gut 60 V gekommen. Die LiMa selbst sollte also wie erwartet intakt sein.

Nun ist die Frage, wie es weiter geht. Ist es nun tatsächlich der Rückstromschalter? Optisch kann ich keine losen Leitungen erkennen. Das Neuwickeln der Spulen kann ich mir gut vorstellen, man will ja was neues lernen . Über das "irgendwie neu" habe ich mir auch schon Gedanken gemacht. Im Internet gibt es elektronische Bosch-Relais, die z.B. in VW- bzw. Porsche-Motoren mit Gleichstromlichtmaschinen eingebaut werden können. Zusammen mit einem separaten Anlasser-Relais wäre das eine finanziell sehr ansprechende Lösung. Sieht natürlich nicht mehr wie 1954 aus.

Beste Grüße,
Timon

[verbert]

HI Timon,

ja, das hätte ich natürlich noch schreiben sollen, dass Du den Regler abklemmen musst... Deine Untersuchungen zeigen, dass Dein Regler mindestens ein Problem mit dem Rückstromrelais hat. Was mich aber auch etwas stutzig macht, sind die Werte der geregelten Spannung. Aber dazu gleich mehr.

Wenn die Spule des Rückstromrelais ok ist, dann sollte sie einen ohmschen Widerstand von rund 28 Ohm haben. Miss das mal, also den Widerstand von 61/D+ zu Masse. Wenn der viel kleiner ist, dann hast Du womöglich Windungsschlüsse und die Spule baut kein anständiges Magnetfeld mehr aus. Du kannst natürlich auch die Stromaufnahme messen, wenn Du (bei abgeklemmten Lima-Kabeln) +12V auf 61/D+ legst (Masse liegt natürlich auch an). Dann fließen da – oh Wunder - rund 400mA. Hast Du eine Möglichkeit Impedanzen, bzw. Induktivitäten zu messen?

Das andere Relais ist für die Spannungsregelung zuständig, das hast Du richtig vermutet. Es regelt den Strom, der durch die Erregerspulen (sechs Spulen im Stator, die anderen sechs sind die Anlasserspulen) fließt. Bei niedriger Drehzahl legt das Relais die Erregerspulen an Masse. Das kannst Du sehen, die Schaltzunge liegt im Ruhezustand an einem Kontakt, der an Masse liegt. Das andere Ende der Erregerspule liegt an 61/D+, ist im Stator verbunden. Somit liegt die volle Spannung der Lichtmaschine an den Erregerspulen. Die Spannung der Lichtmaschine steigt also. Wird sie zu groß zieht das Relais an und die Zunge erreicht den gegenüberliegenden Kontaktpunkt, der liegt aber auf dem Potenzial von 61/D+, also fließt kein Strom mehr durch die Erregerspulen, das Feld bricht zusammen und die Spannung der Lichtmaschine sinkt. Aber es gibt noch einen Zwischenzustand, der ist erreicht, wenn die Zunge zwischen den beiden Kontaktpunkten ist, dann ist ein Widerstand in Reihe geschaltet und die Erregerspulen bekommen einen etwas gedrosselten Strom. Dieser Widerstand ist unter dem Regler, ein Widerstandsdraht, der auf einen Keramikkörper gewickelt ist. Dieser Widerstand hat rund 7 Ohm. Miss den mal. Dazu schiebst Du ein Stück Papier zwischen die Schaltzunge und dem Kontaktpunkt, der an Masse liegt. Also das Papier einklemmen im Ruhezustand (das Isolierpapier ist wichtig, weil Du sonst immer null Ohm misst, weil im Ruhezustand der 7-Ohm-Widerstand parallel zu dem Massenschluss geschaltet ist. Und nun miss von der Kontaktzunge zu Masse. Wenn Du da jetzt einen riesigen Widerstand, also unendlich, misst, dann ist dieser Widerstand kaputt. Das passiert, der Draht bricht irgendwo. Du kannst ihn ersetzen mit einem 6,8-Ohm-Widerstand 5W. Oder Du wickelst Dir einen neuen aus Widerstanddraht, wenn Du es original haben willst. Ohne diesen Widerstand funktioniert die Regelung nicht. Ich hatte das auch mal und ich habe ewig gesucht, denn die LKL ging aus, ich konnte sogar endlos fahren, aber am Ende einer langen Fahrt, war der Akku trotzdem leer. Ich konnte dann anschieben, aber mit E-Starter war nichts mehr.

Wenn Du Bilder brauchst, sag Bescheid.

LG volker aus Wiesbaden

[Timon_Royal_TS]

Hallo Volker,

der Widerstand beträgt bei meinem Regler zwischen D+ und Masse 86 Ohm. Die Stromaufnahme liegt dabei bei ca. 130 mA. Induktivitäten kann ich leider nicht messen. Bei dem Widerstand unter dem Regler kann ich 7,2 Ohm messen, das passt immerhin. Die Symptome hätten wären aber durch deine Beschreibung erklärt gewesen. Er fährt ja weiterhin, auch wenn die Batterie tot ist.

Beste Grüße
Timon

[verbert]

Hi Timon,

mh, 86 Ohm. Das ist viel. Da stimmt was nicht mit der Spule des Rückstromrelais. Wenn Du die 12V zwischen 61/D+ und Masse legst, kannst Du dann überhaupt ein Magnetfeld wahrnehmen? Also, wenn Du auf das Relais drückst, will es dann haften? Oder wenn Du einen kleinen Schraubendreher in den Spalt hältst, nimmst Du da ein Magnetfeld wahr?

Trotzdem bleibt der hohe Widerstand ein Rätsel. Da ist auch kaum eine Chance für „irgendwie schlechter Kontakt“. Kannst natürlich trotzdem noch mal prüfen, ob die beiden Lötstellen der Spule in Ordnung sind (eine oben bei 61/D+ und eine unten in der Nähe von A an Masse.

Aber wie auch immer, eines ist mir noch nicht ganz klar: So wie es jetzt ist, fährst Du ja ausschließlich aus dem Akku, also selbst ohne Licht fährst Du den Akku über die Zündung leer und dann ist Feierabend. Aber das ist noch nie passiert? Also bist Du bislang nur kürzere Strecken gefahren und hast den Akku immer wieder mit einem Ladegerät aufgeladen?

Tja und was nun machen? Du brauchst wohl einen neuen Regler oder Du musst diese Spule erneuern. Ein möglicher Weg zu einem neuen Regler führt über den Club, man kann sich auch für einen elektronischen Regler entscheiden, viele schwören drauf, ich hatte immer Ärger mit den Dingern und bin mittlerweile großer Fan von gut eingestellten „Klapperreglern“. Ein anderer Weg ist, die Spule zu erneuern. Das ist – wie gesagt – ein ziemliches Gefummel. Da musst Du die Spule erst mal auslöten, dann den Niet aufbohren und die Spule herausnehmen. Aber: Da ist noch eine äußere Spule drauf, die der Hysterese entgegenwirkt und dieser dicke Spulendraht ist auch um die Reglerspule gewickelt, also den Draht auch auslöten und die drei Windungen von der Reglerspule wickeln. Jetzt kannst Du die Spule samt Kern entnehmen, die äußere Spule vorsichtig abnehmen und dann kannst Du Dir die Spule angucken, die kaputt sein wird. Jetzt abwickeln, Draht vermessen, Windungszahl aus dem Volumen ermitteln (vor dem Abwickeln), gerne auch Windungszahl beim Abwickeln zählen. Und dann alles retour. Was den aufgebohrten Niet angeht, da musst Dur Dir entweder einen neuen Kern fertigen, den Du dann wieder vernieten kannst oder Du löst das durch ein Gewinde. Beim Wickeln musst Du Dich an die Werte rantasten, auch mal provisorisch zusammenbauen und schauen, ob das Relais bei 12V sicher zieht. Das ist zusammengenommen ein Stück Arbeit, aber ist natürlich auch ziemlich cool, wenn man es hinbekommt. Also was ich sagen will: Geld in die Hand nehmen kann jeder. Wenn Du die Spule wickeln willst, sag Bescheid, wenn Du Hilfe brauchst.

Viele Grüße von volker aus Wiesbaden

[Timon_Royal_TS]

Hi Volker,

ich habe mir heute die Mühe gemacht und die Spule rausgelötet. Nachdem Auslöten der Leitungen konnte ich folgendes messen:
- Widerstand der Spule des Spannunsgreglers: 86 Ohm
- Widerstand der Spule des Rückstromschalters: OL --> Hat also keinen Durchgang
- Widerstand der Spule des Anlasserrelais: 3,9 Ohm
Ich habe dann die eigentliche Spule des Rückstromschalters entfernt und festgestellt, dass sich die angelötete Leitung gelöst hat. Provisorisch konnte ich dann einen Widerstand der Wicklung von 96 Ohm messen. Als ich Spannung angelegt habe, hat sich das Relais leicht bewegt, aber nicht ganz angezogen. Wenn man den Anker händisch andrückt, hält er die angezogene Position. Dabei ist mir dann aber der kleine Rest des inneren Spulenendes abgerissen und ich habe die Wicklung komplett runter gemacht. Außendurchmesser betrug vorher 11,1 mm und der Kern innen 8,35 mm (mit Papier). Der Draht hat einen Durchmesser von 0,13 mm (mit Mikrometer gemessen) und ist in etwa 35 m lang. Ich habe dann versucht, mit verschiedenen Formeln und Methoden auf die Windungszahl zu kommen, aber die Ergebnisse variieren stark.

Macht es denn überhaupt Sinn, die alte Wicklungszahl herzunehmen? Ich meine, scheinbar hat es ja damit auch nicht wirklich funktioniert. Noch dazu ist es gar nicht so leicht, einen Spulendraht mit dem Durchmesser zu finden. Da ich jetzt weiß, wie das ganze aufgebaut ist, würde ich die Spule "einfach" neu wickeln. Allerdings bin ich mir jetzt nicht sicher, mit welchem Drahtdurchmesser und mit welcher Anzahl von Windungen. Da bleibt wohl nur das Rantasten . Hinzu kommt, dass ich mir jetzt auch unschlüssig bin, ob ich die Spannungsreglerspule auch gleich neu wickle. Besser als jetzt komme ich nicht mehr ran.

Und zum Thema der leeren Batterie: Ich bin tatsächlich noch nicht viel gefahren. Eigentlich nur für Probefahrten. Das längste waren mal 30 km am Stück. Ich alter Lausbub bin aber immer ohne Licht gefahren . Komischer Weise musste ich die Batterie erst nach insgesamt 100 km laden, als ich mal 10 km mit Licht gefahren bin. Und da waren unzählige Startvorgänge dabei. Ganz erklären kann ich es mir auch nicht. Aber solange die Ladekontrolle leuchtet sobald der Schlüssel steckt, dann läuft er auch.

Viele Grüße,
Timon