Mit Benzin oder Diesel
betriebene Stromgeneratoren sind billig geworden. Dafür wird der Betriebsstoff
immer teurer. Es ist fast wie mit den Druckern und den Tintenpatronen. Doch die
kleinen Brummer, die einem im DIY-Markt fast nachgeworfen werden, sind
nicht ohne weiteres zum Betrieb einer Funkstation geeignet. Paul, HB9DFQ,
hat ein solches Aggregat näher unter die Lupe genommen:
Messungen an einem Strom-Generator (HB9DFQ / 15. Jan 2011
Generator Ansicht von
vorne:
Generator Ansicht von
hinten:
Diesen Generator habe
ich im Juli 2010 im Baumarkt für Fr. 299.- gekauft.
Herstellerangaben:
6.5 PS Motor mit 198
ccm Hubraum
Synchrongenerator ohne
Schleifringe
2000 Watt
Dauerleistung
15 Liter Tankinhalt
40 kg Gewicht (das
entspricht Fr. 7.50 pro kg)
Doch diese Angaben
reichten mir bei weitem nicht. Kann dieses Teil auch als Stromversorgung zum
Funken verwendet werden ?
Im Leerlauf verbrennt
das Aggregat übrigens ca. 0.7 Liter pro Stunde.
Messtechnik:
Mit einem Digital Speicher
KO und einem Strom- und Spannungswandler habe ich die Spannungen und Ströme bei
verschiedenen Belastungen gemessen.
Die Skalen entsprechen
beim Spannungswandler 155 V pro Skalenteil und und 14.3 A pro Skalenteil wenn
der KO auf 5 V pro Skalenteil eingestellt ist.
Verlauf der Ausgangsspannung bei verschiedenen
Belastungen:
Dieses Bild zeigt die
Generatorspannung im Leerlauf, d.h. ohne Belastung. Der erwarteten
Sinusschwingung sind sehr hohe Spannungsspitzen überlagert, welche von der
Regelung oder der Erregung stammen müssen. Diese Spitzen entsprechen einer
Netzspannung von ca. 286 Vrms und könnten ein angeschlossenes Gerät
beschädigen.
Bei einer Belastung
mit einer 500 Watt Lampe sind die Spitzen fast weg:
Mit einem 2 kW
Heizlüfter ist die Ausgangsspannung nicht mehr sinusförmig. Die Frequenz sinkt
zwar im Vergleich zum Leerlauf um 2 Hz ab. Die rein mechanische
Drehzahlregelung ist jedoch recht gut.
Begrenzung der Spannungsspitzen
Mit der folgenden
Schaltung kann man die Spannungsspitzen begrenzen:
Im Widerstand werden
nur 10 Watt verbraten. Mit einer rein ohmschen Last müsste man ca. 500 Watt
vernichten, damit die Spitzen weg sind. Der NTC Widerstand dient zur Begrenzung
des Einschaltstromes. Diese Schaltung habe ich aus einem defekten Computernetzteil
gebaut.
Dies ist der
Spannungsverlauf mit obiger Schaltung:
Damit kann nun jedes
noch so kleine Gerät gefahrlos am Generator angeschlossen werden, ohne dass
eine Zerstörung befürchtet werden muss.
Wie sieht es nun mit der Spannungsregelung aus ?
Das folgende Bild
zeigt den Spannungseinbruch wenn der Generator plötzlich mit 2000 Watt belastet
wird. Oben ist die Spannung, unten der Strom dargestellt. Es dauert ca. 300 ms
bis der Generator die Laständerung ausgeregelt hat. Der Spannungseinbruch ist
sehr gering.
Das nachfolgende Bild
zeigt, was geschieht, wenn die Last plötzlich abfällt. Während 150 ms tritt
eine höhere Spannung auf.
Die Regelung mit einer
rein ohmschen Last ist also in Ordnung.
Betrieb mit einer nicht ohmschen Last
Für die nachfolgenden
Tests wurde der Transceiver FT-902DM mit nachgeschalteter Endstufe SB-1000
verwendet. Weil diese Geräte ein herkömmliches Netzteil, bestehend aus Trafo,
Gleichrichter und Siebkondensator verwenden, fliesst nur Strom während dem
Scheitelwert der Netzspannung. Es treten Spitzenströme von ca. 23 A auf. Das
macht aber nichts, da das Hausnetz beliebig niederohmig ist.
Dieses Bild zeigt den
Spannungs- und Stromverlauf am 230 Volt Hausnetz:
Das nächste Bild zeigt
den Spannungs- und Stromverlauf, wenn die Station mit dem Generator betrieben
wird. Die Stromspitzen und die Spannung sind bedeutend kleiner. Die
Ausgangsleistung der Endstufe beträgt dann nur noch 70% gegenüber Netzbetrieb:
Die Spannungsregelung
des Generators funktioniert hier nur mangelhaft. Es ist sogar so, dass die
Generator-Spannung wieder ansteigt wenn man zusätzlich noch einen 1000 Watt
Heizlüfter parallel schaltet. Da zeigen sich ganz klar die Grenzen eines
schleifringslosen low cost Generators.
Nebenbei bemerkt: Auch
das SE-222 habe ich schon mehrmals mit dem Generator betrieben. Dieses benötigt
nur 800 Watt im Maximum. Gemäss diverser Rapporte, welche ich erhalten habe,
töne die Modulation noch militärischer als sonst, was immer das auch heissen
mag.
Fazit:
-
Motor OK
-
Generator bei ohmscher Last OK
-
Regelung bei nichtlinearer Last ziemlich fragwürdig
Soweit der Bericht von
Paul, HB9DFQ. Ich möchte an dieser Stelle Paul herzlich dafür danken, dass er
seinen Bericht dem Funkperlen-Blog zur Verfügung gestellt hat.
