Umkehrbare Lichtmaschinen
Hinsichtlich der Konstruktionslösungen lassen sich diese Valeo-Generatoren in zwei Gruppen einteilen. Die Generatoren des ersten Typs haben Gleichrichterdioden, Spannungsregler und einen Wechselrichter integriert. Bei den Generatoren der zweiten Gruppe bilden die Dioden, der Spannungsregler und der Wechselrichter ein eigenständiges System, das separat außerhalb des Generators montiert ist. Sie sind leicht zu erkennen, da die Plusklemme in drei Segmente unterteilt ist, die jeweils einer der drei Statorwicklungen entsprechen
Prinzip der Arbeitsweise
Der reversible Wechselstromgenerator erfüllt sowohl die Funktion des Generators als auch die des Anlassers. Wenn der Rotor von der Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, bewirkt das Magnetfeld des Rotors die Induktion einer Wechselspannung in den Phasen des Stators. Die Frequenz der Wechselspannung ist proportional zur Drehgeschwindigkeit des Rotors und zu den Phasenverschiebungen, die sich aus der Anordnung der Wicklungen am Statorumfang ergeben. Durch den Einsatz der Gleichrichterschaltung und der Spannungsregelung können die Empfänger der elektrischen Anlage des Fahrzeugs mit Spannung versorgt werden.
Wenn der Wechselstromgenerator den Wechselstromgenerator in einen Elektromotor umwandelt, ist das sich drehende Magnetfeld des Stators für die Rotation des Rotors verantwortlich. In diesem Moment wird der Gleichstrom an die Rotorwicklung geliefert (der Rotor wird zu einem Elektromagneten), während der Wechselrichter, der die konstante Spannung in ein dreiphasiges System von Wechselspannungen umwandelt, die Statorwicklungen des Generators versorgt. Außerdem sind sowohl der Gleichrichterkreis als auch der Spannungsregler nicht an der Speisung der Statorwicklungen mit dem System von Wechselspannungen beteiligt. Die Änderung des Magnetfelds des Stators im Verhältnis zum Magnetfeld des Rotors zwingt den Rotor zur Drehung. Die Versorgung der nachfolgenden Statorwicklungen wird so geschaltet, dass sich das Statormagnetfeld entsprechend der Position des Rotors ändert. Dadurch kann die höchste Ausgangsleistung erreicht werden.
Um den optimalen Zeitpunkt für die Wechselrichtersteuerung zu bestimmen, wird die Position des Rotors zum Schalten der Phasen mit Hallsensoren ermittelt. Auf der Grundlage ihrer Signale definiert eine einfache Logikschaltung die richtige Phasenschaltfolge.
Im Moment des Starts ist die Phasenumschaltung des vom Umrichter erzeugten Spannungssystems jedoch zufällig und muss nicht unbedingt mit der richtigen Phase übereinstimmen. Es reicht jedoch aus, dass sich der Rotor in Bewegung setzt und der Hallsensor sich daraufhin einschaltet. Im Bruchteil einer Sekunde wird diese Information an die Steuerung des Wechselrichters weitergegeben und die Phasenumschaltung wird so geändert, dass sie der Position des Rotors entspricht. Auf diese Weise erfüllt der reversible Generator die Funktion eines Elektromotors und kann ein maximales Drehmoment erreichen, mit dem sich ein Automotor starten lässt.
Diagnostik
Abhängig von der Rotorposition erfordert das Phasenumschaltungskontrollsystem, dass nach der Reparatur eines solchen Generators die Hallsensoren richtig positioniert werden. Andernfalls hat der Generator nicht genug Leistung, um die Kurbelwelle zu drehen.
Bis jetzt ist nur ein einziges Gerät bekannt, das die reversiblen Lichtmaschinen der Serie ST35 von Valeo diagnostizieren und testen kann: Der VC-09ST Tischtester, hergestellt von MOTOPLAT.
Um eine Lichtmaschine mit Hilfe dieses Geräts zu überprüfen, muss man wie folgt vorgehen:
Zuerst installieren Sie den VC-09ST auf Ihrem aktuellen Prüfstand.
Dann montiert man den Generator auf dem Prüfstand, schließt ihn an den VC-09ST an und prüft anschließend, wie bei einem herkömmlichen Generator, die Parameter. Mit anderen Worten: Sie prüfen die Leistungs- und Spannungswerte in Abhängigkeit von der Drehzahl. Nach diesem Test sollten die Hallsensoren positioniert werden und auf dem Bildschirm des Testers können Sie überprüfen, ob ihre Position korrekt ist oder nicht. Auf dem Bildschirm erscheint ein Oszilloskopdiagramm des vom Hallsensor empfangenen Signals (die Rechteckwelle) und der Phasen. Die Korrektheit der Position des Hallsensors wird anhand der Punkte angezeigt, an denen sich die beiden Wellen überschneiden.
Nach der Überprüfung der Parameter und der Einstellung der Hallsensoren ist es aus zwei Gründen nicht erforderlich, den Generator als Elektromotor zu starten. Der erste Grund ist technischer Natur: Um die Parameter des Motors zu überprüfen, wäre eine geeignete Bremse unerlässlich.
Der zweite und wichtigste Aspekt ergibt sich aus dem Funktionsprinzip der reversiblen Generatoren selbst:
Wenn es sich um einen reversiblen Wechselstromgenerator handelt, ist er zu 100 % effizient als Wechselstromgenerator. Handelt es sich zum Beispiel um einen Wechselstromgenerator, dessen Hallsensoren richtig positioniert sind, so ist er zu 100 % effizient wie ein Wechselstrommotor, in diesem Fall zum Beispiel ein Anlasser.