Das Heinkel Forum für Perle, Roller und Kabine

Guten Abend.
Zurzeit helfe ich einem Freund seinen Heinkel Tourist wieder flott zu machen. Leider lädt die Lichtmaschine die Batterie nicht. Die Ladekontrolle brennt dauerhaft. Neue Kohlen hat er schon verbaut hat aber leider nichts gebracht. Als nächstes haben wir die Ungeregelte Spannung gemessen. Beim betätigen des Anlassers liegen hier manchmal 10-12V an. Sobald der Motor aber läuft fällt die Spannung auf 0V ab. Egal ob im 100V oder 200V Messbereich. Gemessen haben wir nach Anleitung. Den Rückstromschalter haben wir auch geprüft. Dieser macht aber mit einer externen Stromquelle bei ungefähr 13,5-14V zuverlässig zu.

Das seltsame ist: Wenn der Roller läuft und ich den Rückstromschalter mit dem Schraubenzieher zudrücke lädt die Batterie und die Ladekontrolle geht aus. Sobald man aber vom Gas geht und die Drehzahl fällt geht er wider auf. Bei nochmaligem Gasgeben ist er jedoch nicht zum schalten zu bewegen. Nur wenn er manuell geschlossen wird lädt die Batterie solange man die Drehzahl hält. Der Laderegler greift bei zu hoher Drehzahl auch ein und funktioniert zuverlässig. Aber sobald man eben vom Gas geht bekommt man den Rückstromschalter nicht mehr zum schließen.
Im Roller wurde wohl mal ein neuerer Motor eingebaut mit Siba Lichtmaschine und Bosch Regler. Liegt in der Kombination eventuell das Problem? Könnte es etwas mit den Isolierten Kohlen zu tun haben die eventuell falsch verbaut sind etc? Mit den Gleichstromlichtmaschienen kenne ich mich leider nicht aus und wäre um jeden Tipp dankbar.

Hey Joel,

schön, dass Ihr Euch um den 102A1 kümmert. Schauen wir mal, ob ich Euch helfen kann. Also zunächst einmal die gute Nachricht: Die Lichtmaschine des Heinkels besteht im Prinzip aus zwei Teilen, dem Stator (Das ist das Spulenpaket, dass am Roller verschraubt ist) und dem Rotor (Das ist dieses kuppelförmige Ding, das über den Stator gestülpt wird und sich mit dem Motor dreht). Wenn dieser Rotor kaputt ist, dann wird es extrem ärgerlich, denn Ersatz ist rar und eine Reparatur gelingt nicht immer. Da aber der Anlasser funktioniert, ist der Rotor mit sehr großer Wahrscheinlichkeit in Ordnung. Alle anderen Bauteile der Lichtmaschine kriegt man schon irgendwie ersetzt oder repariert. Von daher: Keine Panik aufkommen lassen, das wird schon wieder.

Aber: Klar, Eure Lichtmaschine funktioniert nicht, da ist also was faul. Ihr sagt, dass Ihr die ungeregelte Spannung gemessen habt und diese, sobald der Motor läuft, bei 0V läge. Das bedeutet: Eure LiMa ist defekt. Dass Ihr beim Anlassen um die 12V messt, ist kein Wunder, da messt Ihr im Prinzip die Akkuspannung, die Ihr auf die LiMa gebt, weil sie beim Anlassen als E-Motor läuft.

Erste Vermutung: Ihr habt ein Problem mit dem Stator.

Nun zu Deinen anderen Schilderungen. Zunächst zu der händischen Bedienung des Rückstromschalters. Vergleiche dazu Bild 1. Wenn Du den Rückstromschalter von Hand schließt, passiert genau das, was er eigentlich verhindern soll. Nämlich, dass der Strom aus dem Akku zur LiMa fließt. Wenn Du das jetzt mit dem Schraubenzieher erzwingst, dann fließt der Strom aus dem Akku in die LiMa, da dann irgendwie gegen Masse. Was auch passiert: Die Ladekontrolllampe geht aus, denn die wird vom Rückstromschalter gebrückt (siehe Bild 1). Ergo: Ihr habt das Gefühl, dass die LiMa den Akku lädt, tut sie aber nicht. Stattdessen entladet Ihr den Akku über die defekte LiMa.


Den Satz, dass der Laderegler bei hoher Drehzahl zuverlässig funktioniert, verstehe ich nicht, denn die LiMa liefert ja keine Spannung (habt Ihr ja mit dem Messen der ungeregelten Spannung gezeigt).

Deine Frage, ob der Fehler aus der Kombination SIBA/Bosch entstehen könnte, kann mit „Nein“ beantwortet werden. Die Regler machen exakt das Gleiche.

Deine Vermutung, dass etwas mit der Isolierung der Kohlen nicht stimmt, kann nahezu ausgeschlossen werden. Zwar passiert es leicht, dass die Pluskohlen Durchgang zu Masse haben, wenn man nicht peinlichst genau darauf achtet, die Pertinax-Scheiben und -Röhrchen korrekt zu verbauen, aber dann würde auch der Anlasser nicht funktionieren.

Der Fehler liegt wahrscheinlich woanders. Vermutlich ist eben der Stator defekt.

Da gibt es jetzt zwei klassische Fehlerbilder. Es kann sein, dass Du einen Masseschluss über eine kaputte Isolierung einer Feldspule hast. Dann können die Feldspulen meist kein Feld mehr aufbauen und Du bekommst keine Spannung aus der LiMa. Das kannst Du einfach mit einem Ohmmeter prüfen.
Der Stator hat zwölf Spulen, davon sind sechs Anlasserspulen und sechs Feldspulen, die das Magnetfeld erzeugen, das notwendig ist, damit die LiMa als Generator funktioniert. Beide Spulenarten sind alternierend angeordnet. Ihr könnt sie an ihrer Form unterscheiden siehe dazu Bild 2. Die sechs Spulen auf dem Rotor, die etwas keilförmig sind, sind die Feldspulen. Die eckigen sind die Anlasserspulen.


Aus dem Stator kommen drei Kabel: ganz dick – A: Anlasserkabel, mitteldick – D+ Ausgang LiMa, dünn – DF Feldspulen.
Messt nun folgendes:
A zu Masse – unendlich
D+ zu Masse – unendlich
DF zu Masse – rund 3 Ohm.
A zu D+ - 0 Ohm
A zu DF – rund 3 Ohm
D+ zu DF – rund 3 Ohm

Wenn hier die Werte abweichen, insbesondere die „unendlich“-Werte, liegt ein Massenschluss vor. Dann heißt es: Mal optisch untersuchen, ob man irgendwo eine schadhafte Isolierung sieht. Wenn nicht, kann man die einzelnen Feldspulen voneinander elektrisch trennen, an der Unterseite sind sie miteinander verlötet. Dann kann man Spule für Spule durchmessen, ob sie Durchgang zu Masse hat. Habt Ihr die schadhafte Spule oder die schadhaften Spulen gefunden, dann ist das schon mal gut, die muss dann raus und gewechselt werden bzw. neu isoliert werden. Dazu später mehr.

Habt Ihr KEINEN Masseschluss, also sind die Werte so, wie oben angegeben. Dann messt Ihr vielleicht (wirklich nur vielleicht) einen etwas geringeren Widerstand von DF zu Masse. Vielleicht 2 Ohm oder 1,5 Ohm, aber das wird jetzt sehr vage. Also, wenn kein Masseschluss vorliegt, dann habt Ihr Windungsschlüsse in den Feldspulen. Das bedeutet, dass die Windungen untereinander Kontakt haben. Im Grenzfall wird so eine Spule zu einem Kupferblock, der kein Magnetfeld aufbauen kann. So richtig messen könnt Ihr das wahrscheinlich nicht, da geht es nicht um ohmsche Widerstände, sondern um Induktivitäten bzw. Impedanzen, also Wechselstromwiderstände. Das kann man auch messen, aber nur über einen Schwingkreis. Wahrscheinlich habt Ihr dazu nicht die Möglichkeit.

Aber was nun, wenn „The Nightmare Comes True” und die Feldspulen Windungsschlüsse haben? Tja, schwierig. Dann müssen die Feldspulen ersetzt werden, wobei eben nicht klar ist, welche… Da kann man dann die Dienste des Clubs in Anspruch nehmen. Müsstet Ihr Euch mal schlau machen.

Nun ist es so: Ich habe mal eine Maschine gebaut, mit der man diese Spulen wickeln kann.
Könnt Ihr hier gucken: https://www.youtube.com/watch?v=Ha0v_FASm7o

Ich habe diese gewickelten Spulen durchgemessen, sie erfüllen die Werte der Originalspulen. Allerdings: Ich habe noch nie einen Stator mit meinen Spulen ausgerüstet, weil ich zu ziemlich von allem zu viel habe, nur vom kostbarsten aller Güter nicht: Zeit.

Aber falls die Notwendigkeit bei Euch gegeben ist, die Feldspulen zu tauschen, dann kann ich Euch welche geben. Ihr seid dann sozusagen Beta-Tester. Ich kann da keine Garantie geben, aber wenn Ihr es probieren wollt, meldet Euch.

Nun aber erstmal Ruhe bewahren, vielleicht ist es ja nur ein sichtbarer Masseschluss, dann ist es mit ein bisschen Isolierarbeit alles wieder gut.

ACHTUNG! Dazu noch einen Hinweis: Falls Ihr die Spulen vom Spulenkörper abnehmt, die Schrauben sind verstemmt und gewöhnlich extrem fest angezogen, Manchmal nur mit einem Schlagschrauber zu lösen. Ich hatte schon den Fall, dass sie beim Lösen abreißen. Aber das ist alles nicht schlimm, das bekommt man hin. Bei der Montage beachten: Diese Schrauben müssen fest sitzen und gesichert werden. Nehmt 8.8 Schrauben oder sogar 10.9. Wenn die sich im Betrieb lösen, ist die ganze LiMa hin und zwar vollständig - und das tut dann richtig weh.

Soweit erstmal und bonne chance.

Euer Volker aus Wiesbaden

Vielen Dank für diese sehr ausführliche Nachricht. Da werden wir am Wochenende auf jeden Fall mal messen.
Es ist aber tatsächlich so wie ich geschrieben habe. Die Lichtmaschine lädt mit ungefähr 13,5-14V die Batterie wenn der Rückstromschalter geschlossen wird. Es wird also nicht nur die Batterie entladen sodass das Licht ausgeht sondern die Batterie wird wirklich nachweislich Messbar von der Lichtmaschine geladen. Wenn die Ladespannung durch gasgeben zu hoch wird wird Sie per Regler eingeregelt. Das funktioniert also wunderbar. Sobald der Roller im Standgas läuft geht der Rückstromschalter eben wider auf um die Entladung der Batterie zu verhindern und dann beim Gasgeben eben nicht mehr von alleine zu.
Ich bin sowohl Mechanisch als auch Elektrisch relativ fit aber hier komme ich eben an meine Grenzen. Bei einem Masseschluss etc. würde das ganze ja gar nicht funktionieren.
Ich hoffe ich hab es jetzt einigermaßen verständlich formuliert.
Vielen Dank für die Aufmunternden Worte lieber Volker und ein sonniges Wochenende.

Hi Joel,

mh… Da sind noch einige Fragezeichen… So richtig passt die Geschichte nicht zusammen.

Also: Wenn die LiMa ungeregelt drehzahlunabhängig keine Spannung liefert, dann kann der Regler daraus keine 14 V machen. Habt Ihr die ungeregelte Spannung so gemessen:

Kabel DF und D+ vom Regler trennen, DF an Masse legen, Maschine starten, zwischen D+ und Masse die Spannung messen.
Wenn da jetzt drehzahlunabhängig 0 V anliegen, dann ist die LiMa defekt. Da Du aber sagst, dass der Regler – wenn man ihm den Rückstromschalter händisch zudrückt – die Spannung sauber auf 14 V regelt, gibt es jetzt zunächst einen Widerspruch.

Versuchen wir es mal so: Also falls Eure Messung der ungeregelten Spannung korrekt ist, also die LiMa liefert stets und konstant 0 V, dann gilt das, was ich schon geschrieben habe. Aus 0 V können keine 14 V werden.

Falls aber bei der ungeregelten Spannung ein Messfehler vorliegt, die LiMa also Spannung liefert, müssen wir neu überlegen. Dann ist vielleicht irgendwas am Regler faul.

Aber erstmal noch ein paar grundsätzliche Fragen:
Du schreibst, Du vermutest, dass der Roller mal einen neuen Motor bekommen habe, mit SIBA-Lichtmaschine. Der 102A1 hatte meines Wissens immer eine SIBA-LiMa. Erst beim 103A1 kam die Umstellung auf Bosch. Wobei es – glaube ich – bei der Umstellung auch noch 103A1 mit SIBA gegeben hat. Sowas weiß heinkel-bernd aber besser. Ich gehe eher davon aus, dass der Regler mal getauscht wurde.

Wie auch immer, gehen wir mal davon aus, dass die LiMa in Ordnung ist. Wie kriegen wir denn nun das von Euch beschriebene Fehlerbild hin?
Das ist knifflig. Nehmen wir mal an, die Spule vom Rückstromschalter ist durchgebrannt. Was passiert dann? Dann kann die Spannung der LiMa steigen wie sie will, der Rückstromschalter würde nicht schalten. Allerdings hat der Rückstromschalter nicht nur eine Spule (Spannungsspule), sondern zwei. Die zweite ist eine „Stromspule“ durch sie fließt der gesamte Strom, der aus der LiMa in den Akku fließt, daher ist sie auch aus dickerem Draht und hat weniger Windungen. Diese zweite Spule ist eigentlich dazu da, dass der Rückstromschalter schnell öffnet, sobald die Spannung der LiMa unter den Spannungswert des Akkus sinkt. Mit einer Spule ist das nicht zu realisieren, weil es immer eine Hysterese gibt. Das ist jetzt im Detail unwichtig. Diese Stromspule kann aber nur wirksam werden, wenn Strom durch sie fließt und das ist erst möglich, wenn der Rückstromschalter schaltet. Man könnte also postulieren: Wenn die Spannungsspule kaputt ist, man dann aber den Rückstromschalter von Hand schaltet und so den Stromfluss anwirft, könnte es sein, dass die Stromspule den Schalter geschlossen hält. Sinkt die Drehzahl nun und die Spannungen zwischen Akku und D+ gleichen sich an, fließt irgendwann zu wenig Strom und die Stromspule kann den Schalter nicht mehr zu halten. Steigt die Spannung jetzt wieder mit dem wiederholten Gasgeben, nützt das gar nichts, denn die Spannungsspule ist defekt und die Stromspule kann erst in Aktion treten, wenn ein Strom fließt und das ist erst möglich, wenn der Rückstromschalter geschlossen ist. Das wäre eine Erklärung. Aber Du schreibst, der Rückstromschalter lässt sich mit einer externen Spannung wunderbar bei 14 V schalten. Also das kann es dann auch nicht sein…

Aber: Nehmen wir wieder an, die LiMa liefert Spannung. Dann lassen wir doch mal den Rückstromschalter ganz außer Acht. Auch wenn der Rückstromschalter nicht schließt, der Rest aber ok ist, wird die Spannung an D+ geregelt. Die Spannung – oder der Strom – wird nur nicht an den Akku weitergeleitet. Habt Ihr mal die Spannung an D+ gemessen, ohne den Rückstromschalter händisch zu schließen?
Problem hier nun wieder: In diesem Fall müsste die Ladekontrolllampe erlöschen, auch wenn der Rückstromschalter nicht geschlossen ist, denn sie hängt zwischen +12V und D+. Wobei: Wenn die LiMa 14 V liefert und der Akku nur 12 V hat, dann würde sie vielleicht sogar glimmen, wenn der Rückstromschalter offen ist.
Ist das so? Brennt sie dunkler und sobald Du den Rückstromschalter händisch schließt, erlischt sie ganz?

Haarige Sache…

Was wäre noch denkbar? Massenproblem beim Regler? Kann aber auch nicht wirklich sein, denn der Anlasser funktioniert ja. D.h. der Regler hat Masse, sonst kann das Anlasser-Relais nicht anziehen.

Mh, mh, mh, alles nicht überzeugend… Aber wie wäre das:

Noch mal ganz von vorne… Jetzt alles beachten, was Du geschrieben hast. Gehen wir mal davon aus, dass Euer Stator in einem schlechten Zustand ist und viele Windungsschlüsse in den Feldspulen hat. Was heißt das jetzt? Das heißt, dass der Stator Probleme hat, ein ausreichendes Magnetfeld zu entwickeln, damit die LiMa eine ausreichende Spannung erzeugen kann. Wovon ist die Stärke des Magnetfelds bei einer Spule abhängig? In erster Linie von der Anzahl der Windungen und von der Stärke des Stromes, der die Spule durchfließt. Gehen wir davon aus, dass Eure Statorspulen durch viele Windungsschlüsse viele wirksame Windungen eingebüßt haben. Dann kann es sein, dass die Anfangsmagnetisierung so gering ist, dass die LiMa nicht hochkommt. Wie kann man nun die Anfangsmagnetisierung erhöhen? In dem man einen Strom durch die Spulen schickt. Beim Anlassen passiert das, weil Ihr da Strom aus dem Akku in die Spulen jagt. Also was könnten wir beobachten? Ihr startet den Roller, Ihr wollte die ungeregelte Spannung messen. Der Motor startet, Ihr habt die Anfangsmagnetisierung im Stator durch den Anlassstrom erhöht. Die LiMa fängt an Spannung aufzubauen. Nun lasst Ihr die Maschine in den Leerlauf fallen, die Spannung sinkt, sie sinkt so weit, dass die Induktion durch die schadhaften Statorspulen zum Erliegen kommt. Gebt Ihr jetzt Gas, nützt das nichts, die Magnetisierung liegt so am Boden, dass sie nicht mehr hochkommt. Ihr messt 0V. Nun schließt Ihr den Regler an. Alles wieder wie eben, Start, Maschine läuft, aber Rückstromschalter zieht nicht an. D.h. Grenzspannung wird nicht erreicht. Klar, die Restmagnetisierung reicht nicht aus, damit die LiMa hochkommt. Und nun? Jetzt schaltet Ihr den Rückstromschalter von Hand. Was passiert? Naja, die LiMa liegt am Boden, die liefert 0 V, aber durch das Schalten des Rückstromschalters fließt nun Strom in die LiMa. Was ist die Folge? Der Strom zieht das Magnetfeld im beschädigten Stator nach oben, die LiMa fängt an Spannung zu liefern und nun greift entweder die Stromspule des Rückstromschalters und hält den Schalter zu oder die Spannung der LiMa kriecht so weit nach oben, dass auch die Spannungsspule den Schalter zuhält. Vermutlich hat der Regler gar nicht viel zu tun, denn die LiMa wird mit Ach und Krach diese 14 V ausspucken. Senkt Ihr jetzt die Drehzahl, fällt die Spannung, der Rückstromschalter öffnet. Aber noch was passiert: Die LiMa-Spannung ist jetzt wieder so niedrig und die Spulen sind so marode, dass die Induktion wieder zum Erliegen kommt. Erhöht Ihr nun wieder die Drehzahl wirkt das nicht, die Spannung kommt nicht mehr hoch. Es sei denn Ihr startet den Strombooster und schickt Akkustrom durch die lädierten Spulen, das treibt das Magnetfeld hoch und die Induktion läuft wieder an. Das ist eine Theorie und tatsächlich hatten wir einen ähnlichen Fall hier schon mal im Forum.

Den hier: viewtopic.php?p=22666#p22666

Und genau das, was ich dort geraten habe, würde ich Euch jetzt auch raten. Macht mal das: Roller starten. Läuft. Rote Lampe brennt. Rückstromschalter ist offen. Jetzt Gas geben und auf hoher Drehzahl halten. Nichts passiert. Nun den Anlasser betätigen. Nun müsste die Magnetisierung hochgehen und der Rückstromschalter müsste anziehen. Rote Lampe geht aus.

Falls das so passiert, dann ist Euer Stator am Ende. Und dann gilt das aus meinem anderen Post: Da müssen dann neue Feldspulen her.
So mehr fällt mir jetzt aber wirklich nicht ein.

Viel Erfolg und wird schon, ist alles keine schwarze Kunst.

LG volker