Leistung/ Stromverbrauch der Heizungslüfter

[Fritz]

Äähhmm nee...das ist so nicht ganz korrekt. Aber wie Du schon festgestellt hast, lässt sich mit der Variante das Intervall eben nicht regeln, sondern nur die Drehzahl. Der Wischer läuft also langsamer oder schneller. Ab einer bestimmten Geschwindigkeit wird der Motor gar nicht mehr loslaufen, weil der Reibungswiderstand der Wischerblätter auf der Scheibe zu groß ist. Und DANN entsteht Wärme, weil Strom durch den Motor fließt, dieser aber nicht läuft. Dieser Reibungswiderstand wird dann bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten auch noch größer oder kleiner.

Spannungsabfälle über Widerstände zu erzeugen ist gängige Praxis seit ungefähr 120 Jahren, seit es Radios gibt. Wenn der Widerstand entsprechend dimensioniert ist, wird da auch nix warm, weil eben Spannung abfällt, der Strom aber dennoch fließt.
Im Übrigen wird nur die Betriebs-Spannung des Relais, also über dem Anker, herabgesetzt, nicht die des Wischermotors. Das Relais selber zieht für den Schaltvorgang so lächerlich wenig Strom, dass da sicher ein Widerstand in der Viertelwattklasse ausreicht. Ohne den LKW zu beheizen...

PWM kommt von Pulsweitenmodulation und beschreibt die Steuerung eines Motors über die Zuschaltdauer der Betriebsspannung. Es wird also nicht die Spannung selber, sondern die Zeit des Anliegens geregelt. Der Motor wird vom Grundsatz her ganz schnell hintereinander ein- und wieder ausgeschaltet. Solche Motoren haben üblicherweise mehrere Wicklungen (...damit auch Anschlüsse) und nicht nur eine, da die Spannung für eine effektive Drehzahländerung an verschiedenen Stellen der Wicklung angelegt wird. Wer schon mal einen Computerlüfter in der Hand hatte wird wissen, dass dieser in der Regel drei Anschlüsse hat, manche sogar vier. Dort wird dann die Spannung entsprechend in ganz schneller Folge zugeführt und abgeschaltet. Klemmt man dem Lüfter jetzt einfach ein "Bein" ab, wird der zwar noch irgendwie laufen, aber nicht mehr richtig. Im günstigsten Fall läuft er dann wie ein normaler Gleichstrommotor auf Nenndrehzahl.
Genau diese Anschlüsse, um die Spannung an verschiedenen Stellen der Wicklung anlegen zu können, fehlen aber dem Wischermotor vom IFA, weshalb der sich dann quasi immer im Anlaufmodus befinden wird. Habe ich so noch nicht probiert, kann mir aber vorstellen, dass dem das nicht gefällt. Anlaufphase = hoher Widerstand = hoher Strom = Wärme. Bestes Beispiel was passiert, wenn der Motor in der Anlaufphase nicht loslaufen kann, ist das üblicherweise festgegammelte Wischergestänge...

Es mag aber sein, das "PWM"-Regelung sich als Begriff so eingebürgert hat, weil die meisten der ganzen Regler, die uns für 1,59€ bei Aliexpress angeboten werden, schlicht einfache Gleichstromregler sind, dort aber als PWM-Regler angepriesen werden. Vom Kern her ist das aber nicht richtig.

Gruß - Fritz

[schulz-liesten]

Genau.
He Fritz. Es geht ja um meinen Umbau beim TLF 16.
Kommt dann "alles" auf 24V.
TLF hat ja alles 12V außer halt Startprozedere...
Den Umschalter werfe ich raus. Die beiden Wischermotoren sollen drin bleiben/12V.
Ein Intervallschalter hat die Karre auch schon. Sieht alles original aus/links am Griff bzw A Säule unterm Armaturenbrett angetackert.
Für den Lüfter dann natürlich die selbe Lösung.

Also was brauche ich nun

Gruß aus der Altmark

[Maximus]

Die Chinadinger machen schon eine normale Pulsweitenmodulation, bei dem Intervallschalter den ich auf einer Platine habe, hat die einen elektronischen Anschlag, d.h. wenn Du auf Null drehst dreht der Motor mit einer Mindestdrehzahl. Außerdem wird das E/A weiter klassisch mittels des integrierten drehschalters gelöst. So das der Endanschlag wie original erreicht wird. Das ist aber eine komplette eigene Entwicklung und passt zum W50, nicht auf den originalen L60 Schalter. Mein Wischerrelais arbeit auch mit PWM und der Motor hat damit kein Problem, er wird nicht merklich wärmer als im Dauerbetrieb. Und es ist ja kein echtes neu anlaufen jedesmal, da kommt ja nichts zu Stillstand. Das ganze funktioniert bei mir seit ich weiß gar nicht fast 10 Jahren? Und auch die Lüfter drehen nun schon das 3. Jahr so und sind immer an!

Was ist nun mit den PWM Modulen aus China? Klar ist das man mit den Modulen nicht E/A schalten darf, der bisherige Schalter muss drin bleiben. Man sollte die Dinger also nicht aus der Tüte ins Auto bauen!
Man braucht für jeden Wischermotor einen eigenen PWM Schalter so wie man ja auch zwei E/A Schalter im Armaturenbrett des W50 hat. Das muss wegen der Endabschaltungsspezifik der Motoren beibehalten werden, schaltet man beide Motoren über einen gemeinsamen Schalter kann es passieren das die Wischer sich gegenseitig ständig einschalten. Beim L60 wird das in dem Wischerrelais getrennt.
Und richtig dreht man den PWM Regler auf ganz langsam oder Null wird der Motor zunehmend warm, daher müsste man an dem Poti eine winzige Kleinigkeit ändern.
Bei dem PWM-Motorreglern liefert das Poti bei „0“ Stellung einen Nullwiderstandswert an das Modul welches dann weiter Rest-PWM liefert, der Motor bleibt durch den Reibungswiderstand stehen und erwärmt sich. Der Motor wird wahrscheinlich schon bei unter vielleicht 400Ω stehen bleiben und warm werden, da ist der Poti noch nicht mal bei Null.
Man muss daher einen kleinen Festwiderstand in Serie zum Masseanschluss des Potis setzen, damit erreicht man:
→ selbst wenn der Drehregler auf 0Ω steht wird dann mindestens der zusätzliche Festwiderstand vom Modul ausgewertet .
→ PWM gibt dann mindestimpulse für Motorlauf in Mindestdrehzahln ab
→ Motor kommt über den Poti nicht in den Stillstand

PWM-Poti ist ein 10 kΩ Drehwiderstand, den zusätzlichen Serienwiderstand muss man nun ausprobieren welchen Widerstand man wählen muss, ich würde das mit 470Ω–1 kΩ, 0,25 W ausprobieren, irgendwas in dem Bereich wird dafür sorgen, das die PWM Impulse sendet das der Motor nicht stehenbleiben kann. Man legt also über den festwiderstand eine Mindestdrehzahl fest!

Das kann man auch bei den Lüftermotoren zut Sicherheit machen, habe ich aber nicht.

Man kann auch den Poti gegen einen mit Schaltkontakt tauschen(würde bei den Lüftermotoren sinnvoll sein, dann kann man den Schalter im Armaturenbrett frei machen), dann schaltet man das Modul zusätzlich damit Ein oder Aus und lötet den Widerstand ebenfalls in die Steuerleitung, dann kann man über Poti schalten und startet immer mit mindestdrehzahl. Allerdings braucht man weiter die originalen Wischerschalter... für jeden Motor einen, beim Abschalten bleiben die sonst stehen wo sie wollen, ich würde das daher nicht so machen. Das E|A immer über die alten originalen Schalter. Für L60 mit originalem Wischerrelais muss man das entsprechend hinter das Wischerrelais für jeden Motor montieren, da auch das Wischerrelais beide Motoren getrennt schaltet.(meine ich jedenfalls, ganz sicher bin ich nicht)

Klar ist das über Widerstände gängige Praxis aber:
Regelt man einen Motor von 24 V auf 12 V über einen Vorwiderstand, fließt überall derselbe Strom (z. B. 0,3 A).
Die fehlenden 12 V fallen am Widerstand ab und werden vollständig in Wärme umgesetzt:
12 V × 0,3 A = 3,6 W Heizleistung – zusätzlich zur Motorleistung.
Ergebnis: 50 % der Energie wird verheizt, ineffizient und technisch unsauber. PWM vermeidet genau das:

Beispiel:
Versorgung: 24 V
Motor soll: 12 V
Motorstrom: 0,3 A
Benötigter Widerstand
Verlustleistung im Widerstand
Praktische Konsequenz
Ein ¼-W oder ½-W Widerstand wird sofort zerstört
5-W Drahtwiderstand: wird sehr heiß (typisch 120–180 °C)
Sinnvoll wäre mindestens 10 W, besser 15 W → immer noch Heizkörper
Fazit
Der Widerstand muss groß sein, ist teuer als das PWM Modul und muss gut gekühlt sein
Die Leistung wird komplett in Wärme verbraten
Bei höherem Strom (Anlauf!) steigt die Verlustleistung sofort stark an! Bei den meist kleinen Lichtmaschinen echte Verschwendung, da wird hier und da auf LED gesetzt um das zu verbraten? Klar funktioniert es, ich würde es nicht so lösen.

@Torsten
Die 12V Motoren im 24V Netz zu betreiben wird schwierig, diesen Teil der Anlage solltest Du mit einem DC/DC Wandler versorgen, besser die Bauteile als 24V besorgen und einbauen! Die Drehzahlen steuerst mit Chinamodulen oder musst dir für die Wischer was spezielles einbauen!

P.S. sorry habe oben mit 0,3A gerechnet, es waren ja 3A damit fällt das 10fache an Verlustleistung an, man muss 36W verheizen!! Also ein Widerstand von 100 bis 150W! Das ist viel!

[schulz-liesten]

Also ich würde den Widerstand einbauen vor jeden Motor...vieleicht der nicht beste Weg. Aber "geheizt"wird doch nur im laufenden Betrieb dann?
Die Dinger in 24V zu bekommen ist echt schwierig...
Der Intervallschalter hält das vieleicht aus?

Gruß aus der Altmark

[Henne]

Hallo Torsten

Ich habe bei mir alles was 12 volt benötigt mit einem DC/DC Wandler über eine Relaisschaltung auf Klemme 15 gebaut geht hervorragend.
Gruß Jens
https://www.fraron.de/dc-dc-wandler/dc- ... 1066351284

[Fritz]

Hallo Torsten

Ich habe bei mir alles was 12 volt benötigt mit einem DC/DC Wandler über eine Relaisschaltung auf Klemme 15 gebaut geht hervorragend.
Gruß Jens
https://www.fraron.de/dc-dc-wandler/dc- ... 1066351284

DC-DC Wandler ist natürlich auch ne saubere Lösung. Da schwirren in Walter auch einige rum. Zum Beispiel für die ganzen Bordnetzsteckdosen für Navi, Kühlbox, Innenbeleuchtung, und für die Sitze...Keiner davon hat bislang Ärger gemacht...

Gruß - der Fritz

[Fritz]

@Maximus:
Überleg mal, welchen technischen Aufwand Du da beschrieben hast, um die genannten Nachteile zu vermeiden. Ich denke, dass Viele hier diesen Aufwand gar nicht betreiben oder berechnen können. Nicht jeder Motorenfreak ist auch Elektroniker...
Hinzu kommt, dass ich - also ich! - mir solche Bausteine nicht kaufe, um hernach diese zu verändern oder zu optimieren. Da ist es sicher sinnvoller, die Schaltung von vorn herein selber aufzubauen (inkl. Leiterplatten zeichnen und ätzen...)

Die von Henne angedachte Variante finde ich gut. Gleich in der Zuleitung zum Schalter die Spannung mit einem DC-DC Wandler herabsetzen. So einfach wie genial. Damit ist zwar das Intervallproblem noch nicht gelöst, aber die 12V Wischermotoren können bleiben.

Was ich nicht bedacht hatte ist, dass die Motoren unterschiedlich laufen. Die Wischer laufen ja niemals synchron. Die Dinger getrennt zu steuern, wenn sie geregelt werden sollen, ist wohl kaum zu vermeiden.

Ich sehe schon: das wird ein längeres Biergespräch beim nächsten Treffen. Dimensionieren von elektronischen Schaltungen. Wir sollten einen Think Tank gründen...

Gruß - Fritz

[markus27]

Ich muss da jetzt was zum Intervall der Scheibenwischer schreiben. Wenn ein DC-DC Wandler verbaut ist, kann ja der Intervallschalter aus dem Trabant genutzt werden. Den legst auf die 12 Volt und steuerst damit zwei Relais an. Die schalten die Wischer. Es kann alles wie gewohnt bleiben. Auch die zwei Schalter. Sollten die 12 Volt ausfallen, funktionieren die Scheibenwischer wie gewohnt. So habe ich das gelöst.

Gruß Markus

[schulz-liesten]

Na geht doch auch...hoffe ich krieg das so hin.
Einfach und gut. Da bin ich schon immer Freund von.
Schaltplan wäre noch klasse

Gruß aus der Altmark