Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Der chaotische Hauptfaden

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ZBPDT4MWM
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von ZBPDT4MWM »

OnOff hat geschrieben: Mi 16. Nov 2022, 23:26 und btw, der Monteur vom Deutz Kundendienst hatte weder ein 2m Rohr, noch hätte er den Platz dafür gehabt.
Der Wechsel war recht unspektakulär…
Der hat vergoldete Originalwerkzeuge, die sind klein und kompakt und geil vom handling.
Der originale Drehmomentvervielfältiger hat eine integrierte Abstützung an der Riemenscheibe. Arbeitest Du z.B. mit einem Drehmomentvervielfältiger von BGS hast Du schon mal ein wahnsinnig wackeliges Problem mit der Drehmomentstütze. Allein kaum hinzubekommen ohne den Vervielfältiger für andere Arbeiten unbrauchbar zu machen. Mit Helfer saugefährlich, dass keine Pfoten abgequetscht werden!
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Der Drehmomentvervielfältiger wird doch laut Handbuch nur für die Kurbelwelle verwendet. Wieso sollte diese Schraube gelöst werden? Es reicht doch, die Zahnriemenscheibe an der NW loszumachen damit sich das alles schön neu ausrichten kann. Was würde es da noch helfen wenn auch die Riemenscheibe an der KW lose wäre?
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

So, der Riemen ist gewechselt, dank einer guten Grippe ging es doch deutlich länger als geplant bis wir uns dem Deutz widmen konnten.
Im Grunde braucht man bloß die Anleitung befolgen, Spezialwerkzeug außer den beiden Blockierstiften ist nicht notwendig.

Nockenwelle blockieren, Kurbewelle blockieren, Riemenspannrolle ausbauen, Zahnriemen runternehmen. Dann das Nockenwellenrad losschrauben (Schlagschrauber hilft), den neuen Riemen auflegen, Spannrolle montieren und dann nach Handbuch das Nockenwellenrad von Hand soweit es geht nach links drehen und festschrauben.
Dass die Steuerzeiten am Ende auch wirklich stimmen lässt sich ebenfalls nach Handbuch kontrollieren, das zu beschreiben spare ich mir hier mal. Dafür braucht es allerdings einen Drehmomentschlüssel mit 34er (glaube ich) Nuss um den Riemen nach Vorgabe 40 Nm unter Spannung zu halten. Eine so große Nuss war nicht zur Hand, aber 40 Nm sind ja auch ein 10 kg Gewicht an einem Engländer mit Verlängerung 40 cm vom Drehpunkt waagrecht abgebracht.

Der Zahnriemen wird ganz einfach auf korrekte Spannung gebracht, ohne jedes Messgerät: Die Federspannrolle wird eingebaut und so vorgespannt (verdreht), dass zwei Markierungen an der Spannrolle fluchten. Fertig.
Laut Handbuch gab es mal eine alte Ausführung der Spannrolle, da war das etwas komplexer.

Der Zahnriemen ist jedenfalls gar nicht mal so heftig gespannt, eben lediglich durch die Kraft der Feder in der Spannrolle.
Etwas irritierend ist, dass die Feder der Spannrolle entspannt wird (und der Riemen somit nicht mehr straff ist), wenn sich die Kurbelwelle im Verhältnis zur Nockenwelle rückwärts drehen würde. Im Betrieb kommt das nicht vor, klar, aber kann es nicht sein, dass beim Abstellen die Kurbelwelle vor der Nockenwelle zum stehen kommt? Das muss ich mir die Tage nochmal genauer anschauen, irgendwie kommt mir das komisch vor. Lieber nochmal alles kontrollieren.
Gary
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Gary »

Ich hatte vor Jahren am Audi A2 1,4 TDI Dreizylinder den Zahnriemen gewechselt.

Der Zahnriemen sah noch richtig gut aus, die Spannrollen mussten getauscht werden.

Was ich sagen will, tausch die aus und untersuche die alte..
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Die Spannrolle ist natürlich getauscht worden, ich habe den ganzen Satz aus Riemen, Spannrolle und Kleinteile gekauft.

Einen Unterschied im Aufbau zwischen der alten Rolle und der neuen kann ich nicht wirklich feststellen, die alte hat jedoch fühlbares Spiel im Lager, ist definitiv hinüber.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Nach langer Zeit nochmal ein kleines Update.

Die Spannung vom Zahnriemen passt soweit, das muss wohl so, die Kiste rennt soweit
Allerdings ist diese ganze Steuerzeitenthematik wirklich extrem sensibel.
Zum Steuerzeiten kontrollieren gibt es eine von Deutz beschriebene Vorgehensweise, bei der der Zahnriemen bei blockierter Nockenwelle in Motorlaufrichtung be- und entlastet wird und anschließend per Einschraubbolzen und Gewindeumdrehungen zählen gemessen wird, wo die Kurbelwelle steht.
Beim ersten Zusammenbauen war das genau am frühen Ende des angebenenen Toleranzspielraums. Ich hatte das mal so gelassen, weil sich der Zahnriemen ja womöglich noch im Betrieb etwas längt und die Steuerzeiten dann noch etwas später werden und sie somit mehr in die Mitte des Toleranzspielraums kommen.

Der Motor sprang dann auch super an, lief aber etwas unrund und hat deutlich stärker vibriert als im Originalzustand, der oben drauf montierte Luftfilter hat deutlich gewackelt, auch als der Motor warm war.
Also nochmal das Öl aus dem Kühler abgelassen, Kühler abgebaut und die Zahnriemengeschichte nochmal von vorne gemacht. Dabei den Riemen beim Auflegen zwischen KW und NW minimal weniger gespannt, sodass ich am Ende beim Steuerzeiten kontrollieren nach mehreren Versuchen sehr genau in der Mitte vom angegebenen Toleranzspielraum gelandet bin. Das macht an der NW eine so gut wie nicht sichtbare Verdrehung aus, wirklich minimal.

Nach dem Zusammenbauen springt der Motor wieder super an, läuft aber wesentlich ruhiger, der Luftfilter wackelt bei warmem Motor so gut wie gar nicht mehr.

Wieder was gelernt, die Zahnriementhematik ist beim Diesel wirklich sensibel, hätte ich so für kaum möglich gehalten!
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ferdimh
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von ferdimh »

Wo hängt denn bei der kiste die Einspritzpumpe? Die wird doch wohl nicht etwa von der Nockenwelle angetrieben?
Etwas falschen Einspritzzeitpunkt halte ich für deutlich fehlerträchtiger als etwas falsche Ventilsteuerzeiten.
ZBPDT4MWM
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von ZBPDT4MWM »

ferdimh hat geschrieben: Fr 23. Dez 2022, 14:40 Wo hängt denn bei der kiste die Einspritzpumpe? Die wird doch wohl nicht etwa von der Nockenwelle angetrieben?
Etwas falschen Einspritzzeitpunkt halte ich für deutlich fehlerträchtiger als etwas falsche Ventilsteuerzeiten.
Der hat im Block für jeden Zylinder eine Steckpumpe, betätigt von der Nockenwelle, die dafür extra Nocken hat.
Du verschiebst also wenn dann Ventilsteuerzeiten und Förderbeginn zusammen, daher auch dieser große Effekt.
Die einzelnen Förderbeginne werden über Einstellscheiben zwischen Pumpenflansch und Block, bzw Einstellscheiben zwischen Rollenstößel und Pumpenkolben eingestellt.
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OnOff
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von OnOff »

ZBPDT4MWM hat geschrieben: Fr 23. Dez 2022, 16:02
ferdimh hat geschrieben: Fr 23. Dez 2022, 14:40 Wo hängt denn bei der kiste die Einspritzpumpe? Die wird doch wohl nicht etwa von der Nockenwelle angetrieben?
Etwas falschen Einspritzzeitpunkt halte ich für deutlich fehlerträchtiger als etwas falsche Ventilsteuerzeiten.
Der hat im Block für jeden Zylinder eine Steckpumpe, betätigt von der Nockenwelle, die dafür extra Nocken hat.
Du verschiebst also wenn dann Ventilsteuerzeiten und Förderbeginn zusammen, daher auch dieser große Effekt.
Die einzelnen Förderbeginne werden über Einstellscheiben zwischen Pumpenflansch und Block, bzw Einstellscheiben zwischen Rollenstößel und Pumpenkolben eingestellt.
und diese Werte sollten auf dem Typenschild zu finden sein.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Gibt es eigentlich eine "best practice" auf was die Drehzahl vom Motor für den Generatorbetrieb eingestellt werden sollte?
Das Ding hat einen mechanischen Fliehkraftregler, der auch schon unter leichter Last (ca. 7 kW) leicht einbricht, sodass aus den ursprünglichen 51 Hz schon 50,5 Hz werden.

Dass ein P-Regler immer eine bleibende Abweichung hat und nie stationär genau wird ist klar und nicht zu ändern, würde es Sinn ergeben im Leerlauf eher auf 55 Hz zu gehen damit die Kiste bei Volllast bei 50 Hz landet?
Oder ist es am Ende eigentlich völlig egal?
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OnOff
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von OnOff »

Meine Maschine liegt im Leerlauf bei 52,1 Hz.
Bei ca 50% Last dann irgendwas bei 50,8.
Vollast kann ich gerade nicht ausprobieren…
Da ich keine Verbraucher habe die auf exakt 50Hz angewiesen sind, ist mir das ziemlich egal.

Die „großen“ Generatoren der EVU‘s welche z.b. bei der Wartung von Trafos als Ersatzversorgung eingesetzt werden, laufen absichtlich auf mehr wie 50Hz (ich meine 52Hz) um diverse PV Anlagen zum abschalten zu bewegen.
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Julez
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Julez »

Es gibt ja auch extra so Kontrolleinheiten für Generatoren:
https://de.aliexpress.com/item/1005001410980148.html

Wenn man es drauf anlegt, kann man es vielleicht auch mit einem Arduino und einem Modellbauservo nachbauen...
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Alexander470815
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Alexander470815 »

Julez hat geschrieben: Di 27. Dez 2022, 20:24 Wenn man es drauf anlegt, kann man es vielleicht auch mit einem Arduino und einem Modellbauservo nachbauen...
Ist eigentlich auch ziemlich einfach das ganze.
Bei dem Frigoblock Aggregat habe ich genau das gemacht, ein Reluktanzsensor am Anlasserkranz nimmt das Signal auf damit hat man dann die Drehzahl.
Das ganze auf einen PI Regler und die statische Abweichung wird Null. Modellbauservo ansteuern ist ja auch kein Problem.
Die Drehzahl kann man natürlich auch aus der vom Generator erzeugten Frequenz rausbekommen.

Bei dem Frigoblock war das halt nötig weil der Motor eben keinen Drehzahlregler für so Konstantdrehzahl Anwendungen hat sondern einen für Nutzfahrzeuge.
Damit geht die Frequenz hat man dann im Leerlauf 60Hz und bei Volllast 50Hz was etwas viel Abweichung ist.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Ich stelle das Teil dann wohl auf 52 Hz im Leerlauf ein.
Der Lasttest vorhin mit 27 kW (Volllast wären 33 kW) ergab einen Einbruch um grob 4 Hz. Dann müsste man bei 52 Hz im Leerlauf bei Vollgas bei 47 Hz oder so landen, das ist ja alles im Rahmen.

Ich wüsste gar nicht ob und wie man den Motor auf elektronische Regelung umbauen kann, der Fliehkraftregler ist irgendwo innen verbaut und man kommt an den eigentlichen Gashebel nicht direkt ran. Nur an den Einstellhebel für den Fliehkraftregler, da könnte man eine Kaskadenregelung bauen. Ich denke aber nicht, dass das den Aufwand wert ist. Muss ja auch stabil sein und zuverlässig funktionieren.

Edit:
Und noch gleich eine Frage, es geht um den AVR.
Verbaut ist ein Mecc Alte SR7-2G.
Das scheint ein ziemlich weit verbreitetes Modell zu sein, zigfach im Netz zu finden.
Der AVR misst die Generatorspannung allerdings nur einphasig (zwischen L1 und L2), ist also für Schieflast nur bedingt gut geeignet, wenn nur L3 belastet wird bekommt das der AVR nicht mit.
Gibt es da genauso ein verbreitetes Modell, was die Spannung auf allen Phasen misst und dann auf einen Mittelwert regelt?
Der flotte Ali hat z.B. sowas im Angebot, ganz grundsätzlich scheint sowas also zu existieren: https://de.aliexpress.com/item/1005004892462040.html
Jannyboy
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Jannyboy »

IPv6 hat geschrieben: Di 27. Dez 2022, 23:10 Ich wüsste gar nicht ob und wie man den Motor auf elektronische Regelung umbauen kann,
Warum wollt ihr eigentlich immer die Generatoren auf letzten Milliherz genau Regeln?

95% der Geräte ist es total Wurst ob sie jetzt 45 oder 55 Herz bekommen.
Was die nicht mögen sind Lastsprünge und die damit verbundenen Spannungsspitzen.

Grüße Jan
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Alexander470815
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Alexander470815 »

Es kommt auch ein bisschen darauf an was der Spannungsregler des Generators daraus macht.
Liefert der eine konstante Spannung über einen weiten Bereich dann bekommen Geräte mit knapp dimensionierten Transformatoren bei Unterfrequenz Probleme(Sättigung).
Liefert der Generator eine Spannung proportional zur Frequenz (das machen viele Generatoren mit "nicht elektronischer Erregung" so) dann ist die Frequenz Änderung auch gleich eine Spannungsänderung.
Bei 230V 50Hz nominal hätte man dann 207V 45Hz bis 253V 55Hz... vielen Geräten wird das nichts ausmachen, aber manchen schon.
Das ganze auf sinnvolle Werte zu begrenzen macht also schon Sinn.
IPv6 hat geschrieben: Di 27. Dez 2022, 23:10 Der AVR misst die Generatorspannung allerdings nur einphasig (zwischen L1 und L2), ist also für Schieflast nur bedingt gut geeignet, wenn nur L3 belastet wird bekommt das der AVR nicht mit.
Ob sowas Schieflast verträgt ist vom Aufbau des Generators abhängig.
Wenn man einen hat der Schieflast verträgt dann wird das Ungleichgewicht so gering sein das die einphasige Messung ausreichend ist.
Mein Helin Generator mit 10KVA hat so 5V Abweichung wenn man eine Phase voll belastet(3,3kW) und die anderen beiden leer laufen.
Bei dem Frigoblock mit 24KVA sorgt die gleiche 3,3kW Last dafür das die belastete Phase auf 210V einbricht und die darauffolgende auf 250V hoch geht, der mag das also überhaupt nicht.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Wenn das so ist, dann scheint der Generator Schieflast konstruktionsbedingt einigermaßen gut zu vertragen.
Bei rund 7 kW auf einer Phase (11 kW pro Phase wäre Volllast) liegen die Unterschiede zwischen den Phasen so bei 5-8 V, das erscheint mir vetretbar.
Mit 11 kW auf einer einzigen Phase müsste ich das nochmal testen, auch wie sich das dann unterscheidet ja nach dem welche Phase belastet wird und ob der AVR diese misst.

Weißt du Details über die konstruktiven Unterschiede im Generator, die Schieflast ermöglichen? Würde mich interessieren wie das umgesetzt ist.
Der Generator selbst ist ein Mecc Alte Eco 32-3S/4 und sollte damit kein minderwertiges Billigteil sein.

Edit:
Die nächst größeren Eco Modelle von Mecc Alte werden standardmäßig mit einem UVR6 AVR ausgeliefert, der dann eben auf drei Phasen die Spannungen misst. Das minimiert ja die Abweichungen nochmal ein gutes Stück, lieber eine Phase 10 V zu viel und die zweite 10 V zu wenig als eine Phase perfekt und eine zweite bei 20 V zu viel/zu wenig.
Aber zunächst bleibt da erstmal der SR7-2G AVR drin. Die Spannungen scheinen ja zumindest bei 7 kW Schieflast im Rahmen zu sein und 7 kW Schieflast muss man auch erstmal schaffen.
Zuletzt geändert von IPv6 am Do 29. Dez 2022, 02:23, insgesamt 1-mal geändert.
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Roehricht
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
Bei dem Frigoblock Aggregat habe ich genau das gemacht, ein Reluktanzsensor am Anlasserkranz nimmt das Signal auf damit hat man dann die Drehzahl.
Bei Generatoren nimmt als Drehzahl Istwert die frequenz des Generators. Es gibt Einspritzpumpen die einen elektrischen Stelleingang haben. 0-10V /4-20mA. Das dazugehörige Regelgerät oxidiert bei mir noch irgendwo rum. Solche Regelungen hatten einige Jockel von der Firma Aggreko. Ein Kumpel von mir hatte da ein paar Jahre als Maschinenschlosser gearbeitet.
Drei-Phsenregler regeln auf Mittelwert aller drei Phasenspannungen.

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Wolfgang
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Alexander470815
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Alexander470815 »

Roehricht hat geschrieben: Do 29. Dez 2022, 02:21 Bei Generatoren nimmt als Drehzahl Istwert die frequenz des Generators.
Eigentlich ist das vollkommen egal wie man den Istwert ermittelt. Ob Reluktanzsensor am Anlasserkranz oder Nulldurchgangserkennung der Generator Ausgangsspannung.
Eine vom Generator unabhängige Lösung hat den Vorteil das sie auch wenn der Generator keine Spannung erzeugt oder wenn starke Stöße darauf kommen zuverlässige Werte liefert.
IPv6 hat geschrieben: Do 29. Dez 2022, 01:59 Weißt du Details über die konstruktiven Unterschiede im Generator, die Schieflast ermöglichen? Würde mich interessieren wie das umgesetzt ist.
Meist der Aufbau als Vollpolmaschine und nicht als Schenkelpolmaschine und ein Dämpferkäfig im Rotor.

Dem Spannungsregler ist es nicht möglich die Spannung der einzelnen Phasen zu regeln von daher bringt eine Messung auf allen Phasen nur mäßig viel.
Man verhindert damit nur eine Überspannung erkauft durch eine Unterspannung an anderer Stelle.
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ferdimh
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von ferdimh »

Der Anlasserzahnkranz hat noch den Vorteil, dass er eine viel höhere Frequenz liefert, und damit der Regler sehr viel schneller und präziser agieren kann. Aggregate mit vollständig elektronischer Drehzahlregelung kenne ich daher nur mit Reluktanzsensor.
50 Hz messen und nachführen dürfte aus dem Grund nur als sekundäre Regelung (Sollwert für einen mechanischen Regler nachstellen) funktionieren.
Robby_DG0ROB
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Man darf nicht vergessen, dass der Generatorbetrieb immer größere Abweichungen als das Netz mit sich bringt, aber dennoch die Spannung von 200-250V im normalen Toleranzbereich für die Geräte liegt. Man muss nicht unbedingt die historischen Allstrom-Röhrengeräte oder museale Kohlefadenlampen bei Generatorbetrieb nutzen.
Till
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Till »

Warum muss man denn eigentlich alles immer umbauen?
Diese Aggregate laufen zu tausenden äußerst zuverlässig, weshalb sollte man daran etwas ändern?

Eine Spannung die bei derartigen Schieflasten um 5V absackt ist doch vollkommen normal, ich würde fast wetten, dass es in den meisten Gegenden am Netz nicht besser ist.
Mich würde es stark wundern wenn in Krankenhäusern oder anderen ähnlich kritischen Einrichtungen andere Regler verbaut wäre.
Außer die Uhr im Herd gibt es doch kaum noch Elektrogeräte die auf die Einhaltung der Netzfrequenz angewiesen sind.
Guck doch mal in die Runde wo mittlerweile überall Schaltnetzteile drin stecken, oft sogar mit Weitbereichseingang.

Bei uns im Ort liegt die Netzspannung gerne mal bei um die 240V Mittags rum, wenn die PV auf fast jedem Wohnhaus am einspeisen ist.
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MatthiasK
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von MatthiasK »

Ich wäre ja froh, wenn die Uhren im Küchenradar und Backofen ihre Zeitbasis aus der Netzfrequenz holen würden. Dann würden sie richtig gehen und nicht 2min/Monat auseinander laufen. Die echte Zeit bei ca. ⅔ Richtung Backofen.
IPv6
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Jannyboy hat geschrieben: Do 29. Dez 2022, 01:08 Warum wollt ihr eigentlich immer die Generatoren auf letzten Milliherz genau Regeln?
Till hat geschrieben: Do 29. Dez 2022, 14:31 Warum muss man denn eigentlich alles immer umbauen?
Ihr beiden könntet euch nochmal kurz anschauen, was denn eigentlich das Thema dieses Forums ist und woraus es entstanden ist, ich denke das beantwortet die Frage :D

Darüber hinaus spricht niemand davon, alles immer umzubauen, es werden lediglich Überlegungen angestellt, was man tun könnte bzw. was alles möglich wäre.
Diese Überlegungen werden dann in einer Vielzahl von Fällen wieder verworfen, aber es ist richtig und wichtig, sich darüber auszutauschen - man könnte fast sagen, dass das der Sinn eines Forums ist. Aufmerksame Leser werden außerdem festgestellt haben, dass ich mich ausdrücklich gegen einen Umbau von Drehzahlregelung und AVR entschieden habe.

Was Schieflast und deren Auswirkungen auf die Spannungen ausmacht habe ich eher große Einschaltströme von einphasigen Verbrauchern im Kopf. Für einige Millisekunden sieht da ein Gerät zum Elkos laden auch gerne mal einige kW. Wenn ein schneller AVR das ausregeln möchte und die Spannung auf den anderen unbelasteten Phasen nur für einige Millisekunden viel zu hoch ist, reicht das unter Umständen aus, um ein Gerät zu killen.
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ferdimh
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von ferdimh »

Das Risiko einer zu schnellen Regelung bei Einschaltströmen sehe ich persönlich jetzt weniger, wenn man bedenkt, wie träge so eine fette Feldwicklung alleine durch ihre Induktivität ist.
Eher sehe ich das Risiko, dass einem massiven Spannungseinbruch durch Einschaltstrom ein Überschwinger aller Phasen folgt. Dafür muss die Regelung ausreichend clever gestaltet sein, das ist aber normalerweise der Fall.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Robby_DG0ROB »

Über lange Zeiträume sind die netzsynchronen Uhren genauer als jene mit lokaler Zeitbasis (Quarz), da deren Drift nur eine Richtung kennt und der Gangfehler sich somit immer weiter vergrößert. Die Netzfrequenz läßt die Uhren zwar mal paar Sekunden pro Tag abweichen, aber man braucht sie dennoch praktisch nie stellen, weil sich das von allein "rausmittelt".
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Julez »

IPv6 hat geschrieben: Do 29. Dez 2022, 15:04 []
Was Schieflast und deren Auswirkungen auf die Spannungen ausmacht habe ich eher große Einschaltströme von einphasigen Verbrauchern im Kopf. Für einige Millisekunden sieht da ein Gerät zum Elkos laden auch gerne mal einige kW. []
Solche Geräte sind mir eh suspekt. Ich versuche mittlerweile bei allen Geräten die ich habe, den Einschaltstromstoß zu vermeiden. Das geht bei den meisten Verbrauchern ganz gut mit einem dafür gebauten NTC, bei größeren Elektromaschinen gibt es spezielle Module dafür.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Schieflast wurde nun getestet, mit 10,6 kW immer nur auf einer Phase, die anderen beiden unbelastet. 11 kW pro Phase ist das Maximum was der Generator kann (33 kW auf allen Phasen in Summe).

Ergebnis:
L1 belastet:
Spannung L1: 226 V
Spannung L2: 235 V
Spannung L3: 246 V

L2 belastet:
Spannung L1: 231 V
Spannung L2: 213 V
Spannung L3: 219 V

L3 belastet:
Spannung L1: 230 V
Spannung L2: 244 V
Spannung L3: 224 V

Also bei maximaler Schieflast alle Über- und Unterspannungen kleiner 10 %.
Man sieht schön dass der AVR zwischen L1 und L3 misst und darauf regelt.

Edit:
Hm, nein, zwischen L1 und L3 messen passt nicht so richtig, dann wäre beim ersten Test L3 nicht so hoch. Aber gut, ist am Ende auch egal, alles im Rahmen.
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

IPv6 hat geschrieben: Do 29. Dez 2022, 15:04 Darüber hinaus spricht niemand davon, alles immer umzubauen, es werden lediglich Überlegungen angestellt, was man tun könnte bzw. was alles möglich wäre.
Diese Überlegungen werden dann in einer Vielzahl von Fällen wieder verworfen, aber es ist richtig und wichtig, sich darüber auszutauschen - man könnte fast sagen, dass das der Sinn eines Forums ist. Aufmerksame Leser werden außerdem festgestellt haben, dass ich mich ausdrücklich gegen einen Umbau von Drehzahlregelung und AVR entschieden habe.
Ups, da bin ich wohl gestolpert und habe aus Versehen einen neuen AVR (UVR6, misst dreiphasig) und eine elektronische Drehzahlregelung verbaut.
Kommt nicht wieder vor, versprochen!

Der AVR ist mehr oder weniger ein 1:1 Ersatz und war absolut keine große Sache. Nun wird Schieflast noch ein wenig besser ausgeregelt (ausgemittelt), was mir einfach besser gefällt. Außerdem hat der neue AVR eine Abschaltung bei Unterfrequenz, was nach dem noch folgenden Umbau auf einen digitalen Generatorcontroller und Abkühlphase für den Turbo vor dem Abschalten im Leerlauf ganz praktisch ist.

Die elekronische Drehzahlregelung war eine größere Herausforderung.
Von Deutz selbst gibt es zwei Stellantriebe, die statt dem Abstellmagneten montiert werden und direkt auf die Einspritzmenge wirken.
Einmal ein Modell von GAC (Teilenummer 04281525, heißt bei GAC direkt "ACD110") und ein Modell von Heinzmann (04286363, heißt "LA25" bei Heinzmann).
Das GAC Modell ist für einen knapp vierstelligen Betrag zu bekommen, viel zu viel für das Projekt. Der Chinaklon davon ist Kernschrott und war absolut nicht einsetzbar, furchtbare Toleranzen und ein Linearkugellager was nicht funktionierte.

Der Antrieb von Heinzmann ist im Netz angeblich für gute 300 € zu haben, allerdings ist nicht klar, ob der mit den GAC Reglern (die es als durchaus taugliche Klone aus Fernost gibt) zusammenarbeiten. Funktionsprinzip ist vergleichbar, aber wer weiß. Zu viel Geld, um das einfach mal auszuprobieren.

Somit ist die aktuelle Lösung ein Klon von einem ADC120 Universalstellantrieb von GAC zusammen mit einem ESD5550 Regler.
Der Stellantrieb greift am Hebel für den Stoppmagneten an, der wirkt ebenfalls direkt auf die Einspritzmenge. Empfohlen wird diese Vorgehensweise sogar in einem älteren Dokument von Heinzmann. Der Hebel des Fliehkraftreglers wird dabei so eingestellt, dass er unter maximaler Generatorlast etwa auf 55 Hz reglen wollen würde, sodass er immer mehr Gas gibt als der elektronische Regler und somit der elektronische gewinnt - es gewinnt die Betätigungseinrichtung (Fliehkraftregler, interner Stoppmagnet, externer Stoppmagnet), die am wenigsten Gas gibt. Im Falle eines Ausfalls der elektronischen Regelung mit unerwünschtem Vollgasgeben würde einfach der Fliehkraftregler übernehmen, dem Motor passiert dabei nichts. Aufgrund der nun überhöhten Drehzahl würde schlussendlich der Generatorcontroller das Treiben beenden und abschalten.

Der Stellantrieb wurde auf einer passend angefertigten Konstruktion montiert und verrichtet seinen Dienst nach etwas Knobelei an den Reglerparametern nahezu perfekt. 30 kW Lastaufschaltung (der Generator bringt maximal 34 kW) werden schnell mit einem kurzfristigen Einbruch der Frequenz um ca. 1 Hz ohne große Überschwinger ausgeregelt. 50 % Lastaufschaltung sorgen lediglich für einen kurzen Freuquenzeinbruch < 0,5 Hz. Und im ausgeregelten Zustand werden die 50 Hz exakt gehalten.
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Der Stellantrieb am Fliehkraftverstellhebel brachte keine zufriedenstellenden Ergebnisse. Hier kann vom elektronischen PI Regler quasi nur der I Anteil genutzt werden, ohne dass der Regelkreis schwingt. Dabei erfolgt dann bei Lastaufschaltung ein merklicher Frequenzeinbruch (wie er bei rein mechanischer Regelung auch passiert), der dann verhältnismäßig langsam vom I-Regler wieder auf Sollwert gebracht wird. Geht einigermaßen, aber eben nicht wirklich gut.

Es läuft noch eine Anfrage bei Heinzmann über den erweiterten Bekanntenkreis, es würde mich schon noch reizen den integrierte Stellantrieb LA25 zu testen.
Mal sehen ob es dazu kommt.
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Jesaiah
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Jesaiah »

Ein richtig schönes Projekt - danke fürs Teilen!
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Roehricht
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Roehricht »

Hallo,
Solche Geräte sind mir eh suspekt. Ich versuche mittlerweile bei allen Geräten die ich habe, den Einschaltstromstoß zu vermeiden. Das geht bei den meisten Verbrauchern ganz gut mit einem dafür gebauten NTC, bei größeren Elektromaschinen gibt es spezielle Module dafür.
das ist nicht immer sinnvoll. Bei Kollektormotoren ok. Bei Wechsel- und Drehstrom Asychron Motoren weniger gut. Solche Motoren müssen schnell aus der Anlaufphase raus damit sich die Wärmeentwicklung in Grenzen hält. Solange sie nicht mit dem Drehfeld laufen habe die kein Moment. Dauert die Anlaufphase unter Last zu lange kann man schon mal die Wicklung riskieren.
Bei solchen Motoren sind FUs ne Lösung

Leerlaufenden Motoren kann das egal sein wenn es nicht um riesen Motoren geht.


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Wolfgang
IPv6
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Ich denke, einen möglicherweise finalen Post mit ein paar Bildern bin ich euch noch schuldig.

Vom Ursprungszustand gibt es gar keine wirklich guten Bildern, daher hier das brauchbarste Foto:
1682708259286.jpg
Wie schon berichtet erfolgte dann allerlei Putzerei, Wartung und Pflege, darüber brauche ich nicht mehr viel schreiben.
Der Motor hat einen Service bekommen, die Elektrik kam neu, die fehlende Tür über den Bedienelementen wurde ersetzt (Multiplex mit gefrästen Ausschnitten und reingeklebtem Plexiglas als Sichtscheibe). Das Viech war dazu zerlegt, alle Gehäuseteile weg, Motor und Generator aus dem Rahmen gehoben, Tank geputzt und gespült, alle Gehäuseteile von der alten zerfledderten Dämmung befreit und Stück für Stück in die lokale Waschbox gefahren und gekärchert.

Dann nun eben noch der Umbau auf einen AVR, der dreiphasig misst, einen digitalen Generatorcontroller (inkl. dessen Programmierung, muss man sich erstmal einlesen) und elektronische Drehzahlregelung. Um den Controller anständig zu verbauen wurde extra ein neues Blech gelasert, abgekantet und lackiert, das Originale existiert noch mitsamt aller analogen Anzeigen.


Controller in neuem Panelblech mit neuer Verkabelung, neu installierten Koppelrelais. Im Hintergrund im Schaltkasten der Drehzahlregler.
1682600355231.jpg
1682600355240.jpg
1682600355221.jpg
Elektronischer Drehzahlregler samt Stellantrieb auf selbst angefertigter Halterung und nachgerüstetem Drehzahlsensor:
1682600355259.jpg
1682600355250.jpg
Der Öldrucksensor war dann noch defekt, blöderweise ein VDO Sensor mit M16 Feingewinde, die günstigen Nachbauten gibt es alle nur mit 1/8" NPT.
Also dem originalen Sensor das Gewindeunterteil abgesägt, plangedreht, Kernloch gebohrt und NPT Gewinde geschnitten. Auf diesem Adapter passt nun die verbreitete Sensorvariate:
1682600355202.jpg
1682600355191.jpg
1682600355288.jpg
Und im neu lackierten Gehäuse mit ein paar Aufklebern sieht Jenny (Namensgebung: Man stelle sich einen Sachsen vor, der englisch "Generator" aussprechen und dabei zu "Genny" abkürzen möchte) nun so aus:
1682600355297.jpg
Nur ein paar Dellen im Gehäuse verraten das wirkliche Alter. Aber die auszubeulen und zu spachteln war uns wirklich zu blöd, früher oder später kommen eh wieder neue rein. Jenny ist ja nicht fürs Wohnzimmer gedacht.
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Jesaiah
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Jesaiah »

Gratuliere! Das ist so richtig toll geworden!
Matt
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von Matt »

Aber Delle ist noch da..

(ich kann verstehe warum es noch so ist, Blech ist schon dick und wenig Möglichkeit zum Ausbeulen, korrekt ?)

Ansonst bewunderte ich wie Vorredner.
IPv6
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Ja, das Blech ist recht dick und die Beulen tief.
Wir haben uns mit einem großen Hammer daran versucht, da hat sich rein gar nichts bewegt. Dann war uns das zu blöd und es durfte so bleiben.
ZBPDT4MWM
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von ZBPDT4MWM »

Sehr schick geworden!
Muss Jenny ihr Alter verbergen - ich finde nein!
Da ich von der (elektronischen) Steuerungstechnik wenig bis keinen Plan habe, kann ich nichts sinnvilles dazu sagen, aber den 'Hack' mit dem Öldruckschalter finde ich gelungen. VDO-Zeug zu identifizieren und zu umgehen ist immer wieder gar nicht so leicht...
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Re: Stromerzeuger mit Deutz BF4M2011 pflegen

Beitrag von IPv6 »

Zu der Steuerungsgeschichte kann ich auch gerne noch ein paar Sätze schreiben.
Ziel des Umbaus war mehr Komfort, mehr Betriebssicherheit und nicht zuletzt natürlich auch der Spaß an der Nummer.

Im Ursprungszustand gab es spannungsseitig ein analoges Amperemeter, ein analoges Voltmeter und einen analogen Frequenzmesser.
Das Voltmeter konnte mittels Umschalter zwischen L1-L2, L2-L3 und L3-L1 umschalten, das Amperemeter ebenfalls mittels Umschalter die Ströme der drei Phasen.
Im Grunde sind das alle Informationen, die man so braucht, aber für unsere meisten Fälle sind nicht die Spannungen zwischen den Phasen interessant, sondern die gegen N.
Und die Leistung auszurechnen ist jedes Mal Kopfrechnen, einen schnellen Überblick hat man damit jedenfalls nicht. Was vom Strom Blindstrom ist, ist überhaupt nicht ablesbar.

Motorseitig gab es original ein kleines Steuergerät, was drei binäre Kontakte überwacht hat: Öldruck, Tankfüllstand und Temperatur.
Die Sensoren dazu am Motor haben jeweils zwei Ausgänge, einen analogen und einen digitalen Grenzwertkontakt (Öldruck zu niedrig, Tank fast leer, Temperatur zu hoch).
Der analoge Ausgang der Sensoren wurde einfach auf den entsprechenden Analoganzeigen (Öldruck, Temperatur, Tankfüllstand) dargestellt. Davon bekam das Steuerkästchen nichts mit, das hat lediglich die Schaltkontakte ausgewertet. Das Steuergerät gab dann entweder den Abstellmagneten frei oder eben nicht. Der Anlasser war einfach ständig per Schlüsselschalter zu bedienen.
Eben ein sehr simpler Aufbau aber mit eingeschränktem Funktionsumfang.

Was kann nun der neue Controller?
Erstmal ist das Ding ein Klon von einem InteliLite NT AMF 25. Das Original hätte etwa das Zehnfache gekostet, als Privatperson nur über drei Zwischenhändler zu bekommen.
Der Klon kommt direkt aus dem Reich der Mitte, sieht innen wie außen solide aus und lässt sich mit der PC-Software vom Originalhersteller programmieren. Auch ein Firmwareupdate auf die neuste Version vom Originalhersteller lief ohne Probleme durch.

Stromseitig misst das Ding die Generatorspannung und die Ströme der einzelnen Phasen. Daraus werden dann alle wichtigen Parameter errechnet und angezeigt. Die Genauigkeit ist auf jeden Fall ausreichend und wesentlich besser als mit den Drehspulenanzeigen. Der Werkstattföhn wird als 1 kW Last angezeigt, bei den Analoginstrumenten verursachte der Föhn keinerlei sichtbare Änderung am Drehspuleninstrument.

Der neue Controller hat diverse analoge und digitale Eingänge sowie mehrere digitale Ausgänge.
Motorseitig werden sowohl die Analogwerte der drei Sensoren erfasst als auch zur Sicherheit die entsprechenden Schwellwertkontate. Auf einer Übersichtsseite lassen sich dann die Motorparameter übersichtlich ablesen. Bei Über- oder Unterschreitung von einstellbaren Grenzwerten werden entsprechende Fehlermeldungen erzeugt und der Motor abgeschaltet. Wobei unterschieden wird zwischen Fehlern, die sofort abschalten (z.B. Öldruck unter Grenzwert) und Fehlern, die den Motor ganz gewöhnlich inklusive Abkühlphase ausschalten (z.B. Tank fast leer).

Die Bedienprozedur ist dann folgendermaßen:
Generator wird am Schlüsselschalter eingeschaltet, Controller bekommt Strom. Per grüne Taste am Controller wird der Motor angelassen, der Diesel startet und läuft mit verminderter Drehzahl (ca. 1100 U/min) eine halbe Minute etwas warm. Dann dreht er auf Nenndrehzahl (1500 U/min) hoch und das Lastschütz gibt die Generatorspannung frei, nun läuft der Apparat im Normalbetrieb.
Zum Ausschalten wird die rote Taste am Controller betätigt, dann fällt das Lastschütz ab und der Motor läuft mit verminderter Drehzahl noch 2 Minuten nach, hauptsächlich um den Turbolader noch etwas zu kühlen.

Eine kleine Trickschaltung für den Schlüsselschalter nötig. Es war gewünscht, dass der Schlüsselschalter den ganzen Controllerteil über ein Relais komplett von der Batterie trennt, damit nicht irgendwas die Starterbatterie langsam entlädt. Gleichzeitig soll der Schlüsselschalter aber im Betrieb nicht den Controllerteil hart ausschalter, da sonst der Motor sofort ausgeht und die Abkühlphase umgangen wird - und der erste Reflex ist ja oftmals, den Motor am Schlüsselschalter auszuschalten.
Also sorgt ein digitaler Ausgang am Controller dafür, dass das 12 V Hauptrelais (normal geschaltet vom Schlüsselschalter) bei laufendem Motor aktiv bleibt, auch wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet wird. Ein digitaler Eingang am Controller bekommt mit, dass der Schlüsselschalter ausgeschaltet wurde und leitet das Ausschalten vom Motor inklusive Abkühlphase ein. Sobald der Motor dann aus ist, schaltet sich alles komplett ab.
Der Notausschalter hingegen lässt selbstverständlich alles sofort komplett ausschalten.

Der Controller bedient also das Lastschütz vom Generator, einen Buzzer der im Fehlerfall piepst und blink, den Anlasser, den Strom für den Abschaltmagnet sowie den elektronischen Drehzahlregler und den Umschaltkontakt zwischen Leerlauf und Nenndrehzahl am Drehzahlregler. Ein Ausgang wäre noch frei um beispielsweise eine Vorglühanlage anzusteuern, die aber nicht vorhanden ist.
Vom Controller eingelesen werden über einen Hilfskontakt am Lastschütz dessen tatsächlicher Zustand, den Status des Schlüsselschalters, die drei digitalen Signale der Motorsensoren und das Fehlerrelais vom Drehzahlregler ("Overspeed").

Neben den universellen Ein- und Ausgängen hat der Controller noch einen Eingang für den Pickup-Sensor (Induktivgeber, der auf den Anlasserkratz guckt), um die Motordrehzahl zu erfassen. Die Batteriespannung wird einfach am +12 V Eingang gemessen, die Lichtmaschine wird über einen Eingang für D+ überwacht.
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