Unterbrecherkondensator - die Innereien

[Fastnachter]

Hallo Kahlo,

das scheint ein recht großer Kondensator zu sein.
Mir würde ein grundsätzliches "ganz" oder "kaputt" reichen.
Erstmal geht es darum die Messung grundsätzlich zu ermöglichen.
Schalter habe ich auf Durchgang geprüft, Kabel auch, Zündspule mit dem Zweiten Prüfrex getestet.
Meine Vermutung liegt aktuell bei den internen Kondensatoren.

Was muss ich denn einstellen zum Messen?
Bei mir ist Strom eher so Physik 10. Klasse.

Gruß

Jan.

[Fastnachter]

[kahlo]

Das ist ein sehr schöner Kondensator  . Normalerweise gehen die nie kaputt.
Einseitig ablöten und das Multimeter auf Kapazitätsmessung schalten. Im Beispiel unten Drehschalter auf das Kondensatorsymbol drehen und den "select"-Knopf drücken...


Grüsse,
Kahlo.

[Fastnachter]

Mist. Ich glaube das hat meins nicht. Muss mal das in der Jalle anschauen.

ABER: Unendlich Ohm im eingebauten Zustand klingt doch nicht so gut, was?

[kahlo]

Mist. Ich glaube das hat meins nicht. Muss mal das in der Jalle anschauen.

Ups. Pech. Antik?

ABER: Unendlich Ohm im eingebauten Zustand klingt doch nicht so gut, was?

Ein Kondensator sollte eine sehr hohen (ideal unendlichen) Widerstand im Widerstandsmessbereich des Multimeters haben. Also: gut.

Grüsse,
Kahlo.

[Kees]

Beim Monacor hast du doch Kondensator test. Wähle F. Stecke der Kondensator in die Cx Kontakten.

[Kees]

Die Monacor habe ich auch. Leider hat er plötzlich 350 Volt angegeben beim normalen 240 Volt Steckdosen in mein Haus. Ein anderes Gerät hat normale Werten angegeben. Da ist etwas faul in mein Messgerät.

[Fastnachter]

Habs auf die Schnelle ausprobiert mit ein bisschen Adapterfriemelei.
0,22 soll er haben, 0,204 gemessen. Funktioniert. Werde mir später mal "Den dicken" vorknöpfen.

Gruß

[kahlo]

0,22 soll er haben, 0,204 gemessen.

Ja, das ist typisch. Früher wurden Kondensatoren mit dem aufgedruckten Wert produziert. Heute wird grundsätzlich die Toleranz in negative Richtung ausgenutzt. Voll. Spart Produktionskosten. Könnte man auch als organisierten Pfusch bezeichnen...

Grüsse,
Kahlo.

[Fastnachter]

Hab beim "dicken" jetzt auf die Schnelle ohne Auslöten 0.902 gemessen. Zusammen mit den unendlich Ohm heißt das jetzt: ist i.O?

[kahlo]

Ja  . Wie gesagt, die Dinger gehen fast nie kaputt.

Grüsse,
Kahlo.

[Eppo]

Im Bezug auf die Unterbrecherkondensatoren möchte ich ja hier nicht die euphorische Stimmung zerstören    ABER:

Eine größere Kapazität ist für den Frequenzgang der Komponenten nicht so gut.
Hatte ich irgendwie schonmal erwähnt  .
So eine Anordnung aus Spule und Kondensator hat Tiefpass verhalten:



Links angeschlossen die Spannungsversorgung und rechts der Unterbrecher.
Bedeutet, bei niedriger Frequenz (Motordrehzahl) ist der Kondensator sperrend und am Unterbrecher kommt effektiv viel an, mit steigender Frequenz (Drehzahl) wird der Kondensator durchlässiger und damit wird der Unterbrecher gebrückt -> Unterbrecher kurz geschlossen und Spule umittelbar auf Masse geklemmt .
Quasi die beiden Extreme:
- niedrige Frequenz wirkt wie kein Kondensator -> großes Kontaktfeuer
- hohe Frequenz zeigt sich wie Kurzschlussbrücke am Unterbrecher.

Beide Betriebszustände sind schlecht, daher sind die 220uF eher ein Kompromiss aus minimalen Kontaktabbrand und Frequenzverhalten (siehe Gleichung C im Nenner)

MfG
Eppo

[Anulu]

Da hadda Recht der Eppo.

Bau einen Bandpass ein ( nur Spass) oder schalt elektrisch um. Und schon wären wir bei el. Zündung und deren Riesenvorteil.

Ihr seht, irgendwatt ist ja immer



Gruss Manuel

[kahlo]

Ich darf leise anmerken, dass es sich nicht um eine Sinusschwingung handelt, sondern um ein Rechteck. Die Flankensteilheit ist im Idealfall beim langsamen Öffnen des Kontaktes (niedrige Drehzahl) gleich der beim schnellen Öffnen (hohe Drehzahl). Der Kontakt ist nämlich nie nur ein bisschen offen, sondern auf oder zu. Deshalb gleiches Kontaktfeuer bei jeder Drehzahl.

Alle Klarheiten beseitigt?

Grüsse,
Kahlo.

[Eppo]

Ich glaube ja einfach prinzipiell, dass die Kurvenform dem Kondensator mal sowas von egal ist 😁.
Ich sag nur Fourierzerlegung (man wie das Hasse 😳).
Hohe Frequenzen gehen durch, 0-Frequenz wird gesperrt,
Spule entsprechend entgegengesetzt.
Darum ist der Stromfluss bei 0 Drehzahl und geschlossenem Unterbrecher am Größten und wenn der Unterbrecher geöffnet ist, dann ist Stromfluss durch Spule 0Ampere.
Bei hoher Drehzahl nimmt dann der Stromfluss wieder ab, weil der Widerstand der Spule steigt.

Das macht Einiges, eine 6V Zündspule bei Stillstand zieht schonmal 2,5A,
während im Motorlauf der Strom unter 1Ampere geht.

Das Kontaktfeuer (Lichtbogen) ist ja abhängig von der Spannungsdifferenz der beiden Kontakte, wird der Kondensator niederohmig, ist kaum noch Spannungsdifferenz an den Unterbrecherkontakten und damit kaum Funkenbildung.
Dann wird es eher schwierig hohe Motordrehzahlen zu erreichen, weil kein Zündfunke mehr da ist.

Wäre etwas für den Prüfrex mit externem Versuchsaufbau, da der Unterbrecher da Fremdgetrieben ist.

MfG
Eppo

[Fastnachter]

Also irgendwo zwischen der Flankensteilheit und der Fourierzerlegung habt ihr mich verloren!

Aber mal im Ernst: bin immer wieder baff was hier im Forum ein Wissen steckt und wie gesittet man diskutieren kann. Finde ich toll!

...auch wenn ich keine Ahnung hab worum es geht!

Gruß

Jan (elektrisch in der 10. Klasse stehen geblieben).

[Eppo]

Neues Projekt:
Versuchsschaltung am Prüfrex.
Mal sehen, wann ich Zeit hab 🙈

MfG
Eppo

[kahlo]

Hi Eppo,

Ich bin nicht ganz bei dir - aber wir wollen ja fahren und nicht pauken  .

Grüsse,
Kahlo.

[strichzwojan]

Also irgendwo zwischen der Flankensteilheit und der Fourierzerlegung habt ihr mich verloren!

Aber mal im Ernst: bin immer wieder baff was hier im Forum ein Wissen steckt und wie gesittet man diskutieren kann. Finde ich toll!

...auch wenn ich keine Ahnung hab worum es geht!

Gruß

Jan (elektrisch in der 10. Klasse stehen geblieben).

Genau! Von der Expertise der Profis profitieren, um dann als Laie das Beste daraus zu nehmen (oder liegenzulassen) und einem grundsätzlichen Problem (Kondensatorqualität) mit einfachsten Mitteln beikommen.

Ich liebe dieses Forum!

[Kees]

Fourier, ich kenne das Wort noch, das ist aber auch alles. In meine digitale Welt habe ich das ganz schnell wieder vergessen!

Im grunde genommen, eine Blockwelle hat eine Grundfrequenz und viele Harmonische mit höhere Frequenzen und immer weniger Amplitude. Also benimmt auch so eine Blockwelle sich nach die Prinzipien der Elektrotheorie.

[4Taktix]

Also irgendwo zwischen der Flankensteilheit und der Fourierzerlegung habt ihr mich verloren!

Aber mal im Ernst: bin immer wieder baff was hier im Forum ein Wissen steckt und wie gesittet man diskutieren kann. Finde ich toll!
...auch wenn ich keine Ahnung hab worum es geht!

Gruß

Jan (elektrisch in der 10. Klasse stehen geblieben).

Kann ich Eins zu Eins voll und ganz unterschreiben !

Ähm - was müsste ich jetzt mit dem Kondensator machen, wenn ich den Verdacht hätte, dass ausschliesslich DER
meine Drehzahl limitiert ? ( Nicht Gemisch, Auspuff, ZZP, Steuerzeiten, Reifendruck, Kleidung, Gegenwind, usw. usw. )

Diese Passage von Eppo ist der Grund für meine Frage: 

Das Kontaktfeuer (Lichtbogen) ist ja abhängig von der Spannungsdifferenz der beiden Kontakte, wird der Kondensator niederohmig, ist kaum noch Spannungsdifferenz an den Unterbrecherkontakten und damit kaum Funkenbildung.
Dann wird es eher schwierig hohe Motordrehzahlen zu erreichen, weil kein Zündfunke mehr da ist.

Ich frage einfach so platt, weil ich mich mit meiner "Milchbrötchenlogig" bei Elektrik schonmal herrlichst blamiert habe:  XT500 - 6 Volt - Scheiss-licht. Literatur zum Thema besorgt "Hüppen - Motorrad-Elektrik" Wechselstromgenerator.
.... Leistung des Generators wird allein durch den Regler begrenzt ......
AHA !  -> Vergussmasse eines kaputten Reglers aufgepickt und geguckt, was drin ist und aufgemalt.
"Wenn ich dieses Bauteil durch xxx ersetze, und jenes durch yyy, müssten doch 12 Volt 'rauskommen ...."
Kumpel bekam das mit: "Ich sitze in der UNI-Kantine immer mit E-Technikern am Tisch, soll ich denen das mal zeigen ?"
"Au ja, bitte gerne!"
2 Wochen später beim Bier: "Und ?" "Die haben einen Blick drauf geworfen und sich direkt kaputtgelacht"
Als "Nebeneffekt" würde meine "Schaltung" schon bewirken, dass die Lima-Spannung sich irgendwo zwischen 10 und 16 Volt
einpegelt, aber in erster Linie hätte ich einen Prima Störsender konstruiert. Das würde eine "Sägezahnkurve" mit
solch steilen Flanken erzeugen, dass in der Straße, wo ich grad fahre, weder TV noch Radio-Empfang möglich wäre ...."

[Kees]

Eppo, kannst du mal erklären was mit die Serienwiderstand der Kondensator ist und wie sich das ausspielt bei hohe und tiefe Frequenzen?

Für mich war das alles schon in die Schule Abacadabra. Kein wunder, ich kann höchstens bis 1 zählen und bin deswegen schnell in die digitale Welt gefluchtet.

[cledrera]

Kees, hat er schon:

Bedeutet, bei niedriger Frequenz (Motordrehzahl) ist der Kondensator sperrend und am Unterbrecher kommt effektiv viel an, mit steigender Frequenz (Drehzahl) wird der Kondensator durchlässiger und damit wird der Unterbrecher gebrückt -> Unterbrecher kurz geschlossen und Spule umittelbar auf Masse geklemmt .
Quasi die beiden Extreme:
- niedrige Frequenz wirkt wie kein Kondensator -> großes Kontaktfeuer
- hohe Frequenz zeigt sich wie Kurzschlussbrücke am Unterbrecher.

Beide Betriebszustände sind schlecht, daher sind die 220uF eher ein Kompromiss aus minimalen Kontaktabbrand und Frequenzverhalten (siehe Gleichung C im Nenner)

[Kees]

In das Stück fehlt mir das Wort Widerstand.

Ich kann mir vorstellen, mit eine niedrige Serienwiderstand wird der Kondensator schneller geladen. Wie das aber in Kontaktfeuer oder leitfähigkeit bei hohe Frequenzen umgesetzt wird, ist mir noch nicht klar.

Anders: Kahlo hat kleinere Serienwiderstand gemessen bei alte Kondensatoren und diese MKT typen. Was hat das für Folgen?

[kahlo]

Ich bin jetzt nicht so der Typ, der seine Meinung durchsetzen muss. Aber falls mein Geschreibsel irgendeine Relevanz hat, steht alles da.

Grüsse,
Kahlo.

[strichzwojan]

Und hier nochmal eine Meldung von der Straße... Es sind nun über 8000 km mit dem MKP-Kondensator zusammengekommen. Funktioniert immer noch einwandfrei. Ich habe vollstes Vertrauen in das Ding. Ausgetauscht "auf Verdacht" wird der ganz sicher nicht. Und dann ist da ja noch die Produktkennzeichnung "selbstheilend".

Ehrlichgesagt weiß ich gar nicht, was ein "richtiger" Kondensator ist. Ich habe in der Strichzwei Kondensatoren von Moto Guzzi, vom Käfer etc. benutzt. Und jetzt eben den roten Brühwürfel. Ich danke nochmal für die Empfehlung aus dem Forum heraus, denn als Elektrolaie wäre ich selber nie auf sowas gekommen.

Jan

[cledrera]

Stimmt Kahlo,
wo war das nochmal? 

Und wenn ich mir jetzt die Finger verbrenne:

Kahlo

Der equivalente Serienwiderstand (ESR) ist mit 5,6 Ohm überraschend klein. Je grösser dieser Widerstand, umso grösser sind auch die Funken am Unterbrecher.

Eppo

mit steigender Frequenz (Drehzahl) wird der Kondensator durchlässiger

Nennt man das kapazitive Reaktanz und misst das in Ohm?


Clemens

PS: Kondensatoren bezieht man am Besten von den Borg.
Widerstand ist zwecklos ....

[Kees]

Die Serienwiderstand ist eigentlich parasitair. Also unerwunscht. Er macht der Kondensator träger. Es ist eigenlich alle Widerstand vom Anschlusswiderstand bis zum Kondensatorplatte (siehe da meine Google Weissheit).

Aber bei unsere Kontakzündung ist alles immer ein bischen anders. Es würde mich nicht wundern wenn da die Serienwiderstand noch eine unerwartete Funktion hätte.

[Eppo]

Eppo, kannst du mal erklären was mit die Serienwiderstand der Kondensator ist und wie sich das ausspielt bei hohe und tiefe Frequenzen?

Ich versuch es einmal zu erklären.
Der Kondensator hat nicht nur einen ohmschen Widerstand, sondern auch einen kapazitiven Widerstand.
Im Zeigerdiagramm stehen beide im 90°Winkel zueinander.



Dies Bewirkt, dass am Kondensator der Strom gegenüber der Spannung voreilt.
Der ohmsche Anteil ist dabei konstant, während der kapazitive Widerstand seinen Betrag je nach Frequenz ändert. Die Richtung wie beide aufeinander stehen bleibt immer gleich.
Wir sehen im Dreieck auch schön, dass wenn der kapazitive Widerstand gegen Null geht, dann auch der Gesamtwiderstand (im Dreieck die Hypothenuse) des Kondensators in etwa den Ohmschen Wert annimmt.
Hingegen bei unendlichen kapazitiven Widerstand auch der Gesamtwiderstand gegen unendlich geht.

Um es besser zu Verstehen, eignet sich die Lade-/Entladekurve:
Wird eine Gleichspannung an einen Kondensator angelegt, dann lädt sich dieser auf, zu Beginn haben wir einen hohen Ladestrom mit niedriger Spannung über dem Kondensator und zum Ende des Ladevorganges haben wir bei funktionierendem Kondensator keinen Stromfluss und messen die Spannung der Gleichspannungsquelle am Kondensator.Daran wird sich auch nach unendlich langer Zeit ohne Schaltvorgang nichts ändern.



Entladen wir den Kondensator, sehen wir wieder zuerst kommt ein hoher Strom und allmählich sinkt die Spannung, wobei der maximale Strom vom Leitungswiderstand der Schaltung abhängig ist (beim Kurzschluss max. Strom, allerdings bricht dann auch sehr schnell die Spannung zusammen).

Wäre der Kondensator im Gleichstromkreis einmal aufgeladen und bleibt an der Gleichspannung angeschlossen, dann kommt es beim idealen Kondensator zu keinem weiteren Stromfluss.

Schalten wir den Kondensator allerdings immer wieder ein und aus, erfolgt ein Stromfluss, welcher immer die Richtung wechselt, es entsteht ein Wechselstromfluss.
Mit steigender Frequenz nimmt auch dieser Stromfluss zu, was darauf zurückzuführen ist, dass der Kondensator seinen Widerstand Frequenzabhängig verändert.
Hohe Frequenz bedeutet einen kleinen Widerstand.
Nullfrequenz (sozusagen einmal eingeschalten) bedeutet unendlicher Widerstand.
Dies kann man auch bei kleinen Kondensatoren mit dem Multimeter auf Widerstandsmessung testen:
Messbereich der Widerstandsmessung auf maximale Messskala und dann mit den Prüfspitzen an die Anschlüsse des Kondensators, nach kurzer Zeit wird der Anzeigewert in den Überlauf gehen.
Polt man nun die Prüfspitzen am Multimeter um, erfolgt wieder gleiches Szenario und der Anzeigewert läuft in Überlauf.

Auch wenn das nachfolgende Video mehr auf Feldlinien und Ladungen abziehlt, kann man mit dem Tischtennisball und den Ladungen sich auch gut vorstellen wie ein Stromfluss am Kondensator Frequenzabhängig funktioniert.

Jedesmal, wenn der Ball eine Platte berührt wird er umgeladen und durch Abstoßung und Anziehung erfolgt ein Ladungsaustausch zwischen den Platten.
Steht der Ball (Frequenz O), dann erfolgt auch keine Ladungsbewegung.
Bewegt sich allerdings der Ball zwischen den Platten, wird jeder leicht sehen, dass mit zunehmender Freuenz mehr Ladungen bewegt werden (positive und negative Ladungen)
und damit haben wir einen Stromfluss und es verringert sich der Widerstand des Kondensators.

Je größer die Kapazität eines Kondensator ist umso, umso flacher fällt der Anstieg der Lade-/Entladekurve aus.

Nun ist es so, dass der Kondensator ein Stromspeicher ist und die Spule ein Spannungsspeicher.
Wird der Unterbrecherkontakt geöffnet, dann wird der Stromfluss in der Spule unterbrochen und es bricht das Magnetfeld in der Spule zusammen.
Da die Spule dies verhindern will, steigt die Spannung an, die Spule wird zur Spannungsquelle.
Die erzeugte Spannung kann so groß werden, dass es zur Zerstörung der Spule kommen kann.
Daher haben Relais auch Freilaufdioden.

Also wir sind immer noch beim Öffnen des Unterbrechers und die Spannung in der Spule steigt, es erfolgt ein Stromfluss, welcher den Kondensator lädt.
Dauert dieser Ladevorgang zu lange, bricht die Spannung nicht schnell genug zusammen und die durch die Spule erzeugte Spannung ist groß genug, um beim Öffnen des Kondensators einen Lichtbogen zu erzeugen.
Demzufolge ist eine steile Ladekurve am Kondensator gewünscht, um dies zu erreichen, benötigt es allerdings eine kleine Kondensatorkapazität.

Übrigens bleibt der Lichtbogen bei öffnendem Kontakt durch die ionisierte Luft länger bestehen als es beim Schließen des Kontaktes der Fall wäre.
Den Versuch kann jeder mit einem Wig-Schweißgerät mit Kontaktzündung testen,
ein einmal angerissener Lichtbogen bleibt bestehen, jedoch bei gleichem Abstand der Wolframnadel zum Untergrund entsteht kein neuer Lichtbogen von allein.

MfG
Eppo

[Fastnachter]

Wow, danke für die Arbeit, Björn. Ich GLAUBE ich habs verstanden.

Was ich noch nicht verstanden habe: Kahlo: wo bist du anderer Meinung?

Gruß

Jan (von Natur aus neugierig).

[Kees]

Herzlich dank Eppo! Warum warst du nicht mein Lehrer in die Schule damals? Keiner hat uns die Dinger bildlig erklärt, nein die haben gleich mit Fourier und Laplace angefangen.

Jedenfalls, die Messung von Kahlo hatte Bezug auf die rein Ohmse Wert der Widerstand (glaub ich jetzt). Das wird ESR genannt. Der hat AUCH eine Frequenz Komponent, aber ist doch etwas anders als Xc, wie in deine Erklärung. Ich denke es ist vom Vorteil wenn diese Wert so klein wie möglich ist, weil es auch die Ladekurve der Kondensator verlängert.

Ich verstehe jetzt auch warum der Kondensator eher klein sein sollte, aber warum nicht unendlich klein?