Lernfeld 7 · Prüfung Teil 1

Generator, Gleichrichter und Starter

Generator und Starter: Induktion, Gleichrichtung mit Diodenbrücke, Motorprinzip des Starters und Arbeiten am Riementrieb bei Frontschäden.

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Darum geht es

Der Drehstromgenerator nutzt die Induktion: Der Läufer mit Erregerwicklung erzeugt ein umlaufendes Magnetfeld, das in den feststehenden Ständerwicklungen eine Wechselspannung induziert. Ihre Höhe steigt mit der Drehzahl, deshalb regelt der Spannungsregler über den Erregerstrom die Ladespannung. Die Frequenz hängt von Polpaarzahl und Drehzahl ab. Eine Brückenschaltung aus sechs Leistungsdioden richtet beide Halbwellen aller drei Phasen gleich (Mehrweggleichrichtung), die Spannung ist dadurch kaum wellig.

Der Starter arbeitet nach dem elektromotorischen Prinzip: Auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld wirkt eine Kraft, die ein Drehmoment erzeugt. Der Magnetschalter schiebt das Ritzel in den Zahnkranz und schließt den Hauptstromkontakt. Weil sehr hohe Ströme fließen, führen schon kleine Übergangswiderstände an Starterleitung und Masseband zu großem Spannungsfall und langsamem Durchdrehen.

Bei Frontschäden sind Generator, Riementrieb und Masseverbindungen oft betroffen. Vor dem Ausbau wird die Batterie abgeklemmt, weil am Anschluss B+ dauernd Spannung anliegt. Der Riemenverlauf wird dokumentiert, verbogene Scheiben, beschädigte Spanner und Riemen werden ersetzt. Nach dem Einbau werden Flucht, Riemenspannung und das Ladesystem mit Messungen ohne und mit Last geprüft.

Das solltest du dir merken

Generator nutzt Induktion, Starter die Kraft auf stromdurchflossene Leiter im Magnetfeld.
Die Diodenbrücke richtet beide Halbwellen aller drei Phasen gleich.
B+ führt immer Batteriespannung, vor dem Lösen die Batterie abklemmen.
Massebänder nach dem Lackieren nur auf blanke Kontaktflächen montieren.
Ladesystem immer ohne und mit Last prüfen.

Formeln

Frequenz der Generatorspannung: $f = \frac{p \cdot n}{60}$; $p$ Polpaarzahl, $n$ Drehzahl in 1/min, $f$ in Hz
Wirkungsgrad des Starters: $η = \frac{P _{ab}}{U \cdot I}$; $P_{ab}$ mechanische Leistung, $U$ und $I$ beim Startvorgang gemessen
Stromreserve des Generators: $I_{R} = I_{G} - I_{Fz} - \frac{P _{Z}}{U}$; $I_{G}$ Generatorstrom, $I_{Fz}$ Bedarf des Fahrzeugs, $P_{Z}$ Leistung der Zusatzverbraucher

Typische Fehler in der Prüfung

Polzahl statt Polpaarzahl in die Frequenzformel eingesetzt.
Induktion und Motorprinzip verwechselt.
Die B+-Leitung bei angeklemmter Batterie gelöst.
Den Wirkungsgrad mit vertauschter Zu- und Abgabeleistung berechnet, Ergebnis über 100 Prozent.

Tipps aus der Werkstatt

Generator heißt Induktion, Starter heißt Kraft auf den stromdurchflossenen Leiter. In f = p mal n durch 60 steht die Polpaarzahl, nicht die Polzahl. Ein Wirkungsgrad über 100 Prozent bedeutet vertauschte Leistungen. B+ führt immer Batteriespannung, also vor dem Ausbau die Batterie abklemmen.

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14 Aufgaben zu „Generator, Gleichrichter und Starter“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Karosserie- und Fahrzeugbaumechaniker/-in (2022), Lernfeld 7 (Elektrische und elektronische Systeme instand halten und installieren). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.