Anlaufstrom bei Hochleistungs- Scheinwerfern 24V begrenzen

[Krancam]

Hallo, Ihr Fachleute!!

Ich habe ein Problem mit meinen 24V Scheinwerfern am Autokran.
Diese sind original mit einem Leuchtmittel Halogen 24V/250W ausgestattet, brennen aber nach ein paar Stunden durch und zwar immer an beiden Scheinwerfern. Mein Chef hat dann die Leuchtmittel auf 24V/150 W reduziert, aber auch die brennen dauernd durch. Die letzten haben grade mal eine halbe Stunde überstanden. Und meistens erwischt es sie beim Einschalten und dann immer beide.
Nun meine Frage: Kann man da den Anlaufstrom irgendwie bremsen, so daß die schonender angesteuert werden? Was müßte man da vorschalten?
Es kommt jetzt wieder die Zeit, wo man eine gute Beleuchtung braucht, um sicher kranen zu können.

Vielleicht kann mir ja jemand einen Tip geben...?

mfg Sepp
aus dem niederbayrischen Niederbayern.

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Wo kämen wir da hin, wenn jeder nur fragen würde: Wo kämen wir da hin und keiner ginge um zu sehen, wohin wir kämen, wenn wir dann gingen.

[Manx]

Hallo Sepp,

Deine Beobachtung, dass Glühlampen oft beim Einschalten kaputt gehen, ist vollkommen richtig. Glühlampen haben beim Einschalten eine 6- bis 10-fache Stromaufnahme und damit 6- bis 10-fache Leistung, das würde bis 2500 Watt bedeuten, die die Glühlampe macht. Das erklärt alles, denke ich.

Eine einfache Abhilfe wäre das Einschalten über einen Vorwiderstand, so etwa 6,8 Ohm 100 Watt pro Scheinwerfer. Nach 2, 3 Sekunden muss der Widerstand dann gebrückt werden, per Schalter, vielleicht automatisch mit einem Zeitrelais. Das musst du so verstehen wie im Diesel-PKW: "Zündung" ein, wenn Vorglühen weg, dann auf "Anlassen" weiterschalten. Ich könnte mir auch vorstellen, dass man bei einem B...-Dienst so etwas fertig geliefert und eingebaut bekäme.

Dass die Lampen nur eine Stunde gehalten haben, macht mich jedoch stutzig. Dafür gibt es nur 3 Gründe:

1. Es waren Sch...-Lampen billigster Machart
2. Die Betriebsspannung ist zu hoch
3. Vibrationen.

Vibrationen - das könntest du am besten selbst beurteilen. Vibrieren die Scheinwerfer oder bekommen sie harte mechanische Schläge? Im Zweifel entkoppeln mit Schwingmetall oder solider befestigen.

Zu hohe Betriebsspannung: Sie darf nicht höher als 24V sein für optimale Lebensdauer, 5% drüber heißt halbe, 5% drunter doppelte Lebensdauer. Hier hilft eine einfache Spannungsmessung, wobei die Spannung bei laufendem Motor an der Batterie bis knapp 28 V betragen kann. Wenn diese Spannung an der Lampe ankommt, dann hält die nicht lange, keine Frage. Allerdings bleibt unterwegs in den Leitungen noch etwas hängen.

[BernhardS]

Hallo Sepp,

man kann den kaputten Birnchen tatsächlich noch was ansehen. Wenn sie im Betrieb einen starken Schlag bekommen haben hängt die Wendel stellenweise bogenförmig durch.
Bei Überspannung brennen sie meist fast symetrisch durch, bei normaler Alterung eher unsymetrisch.
Es gibt auch einen typischen Unterspannungsschaden, sowas gibts durch zu schwache Leitung oder einen Wackelkontakt, dann ist der Tragedraht am Übergang zwischen Glas und Metall angefressen und bricht.

Bernhard

[Krancam]

Vielen Danke erst mal für die Antworten.

Also mechanische Schläge oder ähnliches kommen da nicht an und Vibrationen auch nicht.
Ich werde mal die Spannung beim Betrieb messen, ob da zu viel ankommt.

Dann sehe ich weiter...

Nochmals erst mal vielen Dank!

Sepp

[anders]

werde mal die Spannung beim Betrieb messen, ob da zu viel ankommt.

Wahrscheinlich wirst du 28V oder sogar noch etwas mehr finden, wenn der Generator läuft.
Das ist aber normal und wenn die Lampen für den Betrieb im KFZ oder Flugzeug (Landescheinwerfer) vorgesehen sind, sollten sie das auch aushalten.

P.S.:
Ich habe vor einiger Zeit mal die Leistungsaufnahme einiger H4-Lampen verschiedener Hersteller gemessen und dabei gefunden, dass sie recht genau ihre Nennleistung tatsächlich bei 12V erreichen und nicht etwa bei der typischen Bordnetzspannung von 14V.

[winnman]

Wenn die Spannung zu hoch ist (trau mich auch zu wetten, dass du über 27V messen wirst), dann einfach mal 2 Dioden mit entsprechendem Nennstrom davor Schalten (ist die einfachste Methode so ca. 0,7 V Pro Diode zu Vernichten).

[Krancam]

Wenn die Spannung zu hoch ist (trau mich auch zu wetten, dass du über 27V messen wirst), dann einfach mal 2 Dioden mit entsprechendem Nennstrom davor Schalten (ist die einfachste Methode so ca. 0,7 V Pro Diode zu Vernichten).

Konnte leider noch nicht messen, tagsüber zu viel Arbeit und dann wars schon dunkel... Da fang ich nicht mehr an. Aber ich tu's noch.
Aber was ich nicht verstehe (Totaler Laie oder ähnliches Können.... Wie geht das genau, so Dioden vorzuschalten? Wie sieht das konkret aus und wie mach ich das am besten in dem Gehäuse, so daß das auch auf Dauer paßt?

mfg Sepp
(der genervte Kranfahrer...)

[anders]

Wie geht das genau, so Dioden vorzuschalten?

So ganz einfach geht das nicht, denn bei den in Frage kommenden Strömen müssen die Dioden gekühlt werden. Ausserdem wird dadurch nicht der Einschaltstromstoß reduziert.

Einfacher ist es den Widerstand einer längeren Zuleitung auszunutzen. Diese muß man zwar auch kühlen, aber dafür reicht es, wenn man sie nicht auf einer Trommel aufgwickelt lässt, sondern auslegt.
Um die benötigten Drahtstärken und die Länge zu berechen, benötigt man aber die Daten der Last.
Also wieviele der Scheinwerfer mit welcher Leistung werden da angeschlossen?

[BernhardS]

Hallo Sepp,

wenn Du von der Kranspitze aus ganz laut rufst kann ich Dich falls der Wind günstig steht hören.

Kleiner Scherz, entschuldige.
Konkret: Wir sind etwa 30 Kilometer auseinander. Es wäre vielleicht eine reine Getränkefrage sich das mal anzusehen.

Bernhard

[anders]

Es wäre vielleicht eine reine Getränkefrage

Dann könntest du ihm ja auch gleich einige Sanftanlaufschaltungen mit ein paar MOSFETs basteln.

Aber: Wer fährt anschliessend?

[Krancam]

Hallo Sepp,

wenn Du von der Kranspitze aus ganz laut rufst kann ich Dich falls der Wind günstig steht hören.

Kleiner Scherz, entschuldige.
Konkret: Wir sind etwa 30 Kilometer auseinander. Es wäre vielleicht eine reine Getränkefrage sich das mal anzusehen.

Bernhard

Also bei mir is noch keiner verdurstet. Zumal ich als ehemaliger Bierkutscher weiß, was Durst is...
Sepp

[winnman]

zum Widerstand:

so wie ich das verstanden hab, sind da 2 Leuchten an einer Zuleitung.

Wird die Zuleitung als Vorwiderstand verwendet, dann passiert folgendes:

eine Lampe brennt durch, -> nur mehr halber Strom -> nur mehr halber Spannungsabfall am Widerstand -> 2. Lampe brennt durch zuviel Spannung auch relativ schnell durch.

Das könnte auch jetzt ev schon der Grund sein, dass meist beide Lampen fast gleichzeitig ausfallen.

[der mit den kurzen Armen]

Käse die Zuleitung arbeitet nie als Vorwiderstand. Die Leuchten brennen einfach durch weil sie wahrscheinlich mit zu hoher Spannung betrieben werden.(28V statt 24 Volt ) Ich denke mal wenn die Latüchten beim Einschalten in Reihe und nach ca 5 s dann parallel geschaltet werden passiert nichts mehr.
Gruß Bernd

[anders]

Käse die Zuleitung arbeitet nie als Vorwiderstand.

So, das glaubst du also?
Dann rechne mal den "Käse"!

Die 250W Lampe braucht bei 24V ca. 10,4A, stellt in betriebswarmen Zustand also einen Widerstand von 2,3 Ohm dar.
Um ihre Spannung von 28V auf 24V zu reduzieren, braucht man also einen Vorwiderstand von 0,384 Ohm.

Den Kaltwiderstand der Lampe kann man mit 1/15 des Warmwiderstands, also 25,6 mOhm annehmen.
Wenn wir nun den Innenwiderstand des Akkus vernachlässigen, bzw. berücksichtigen, dass die Lichtmaschine auch wohl 100A oder mehr bei Nennspannung beisteuern kann, ergibt sich ohne den Vorwiderstand ein Einschaltstromstoß von 28/0,0256 = 1094A bzw. ca. 30kW.

Mit dem Vorwiderstand sind es nur 28/ (0,384+0,0256) = 68,4A oder 1,9kW.
Von diesen 1,9kW fallen auch nur 120W (!!) an der Lampe an.

Du wirst zugeben, dass es sich bei 120W verglichen mit 30kW um einen ausgesprochenen Sanftstart handelt. Schliesslich entspricht das gerade mal der halben Nennleistung.
Im Übrigen überschreitet bei Verwendung des Vorwiderstandes die Spitzenleistung der Lampe niemals 511W.

Wenn beide Scheinwerfer stets parallel geschaltet sind, beträgt der notwendige Vorwiderstand nur noch 0,192 Ohm oder 0,096 Ohm pro Ader.
Damit liegt man gewiss im Bereich des Widerstands von Zuleitungen.
Erkennst du nun die Löcher in deinem "Käse" ?

[Krancam]

Hallo, da bin ich wieder!

Kam vor Arbeit kaum noch an den Rechner. Die drehen immer am Jahresende am Rad...

Der letzte Beitrag scheint mir doch sehr interessant. Wenn man so einen Vorwiderstand einsetzt, wird der bei Betrieb dann warm, oder gar heiß? Muß das Teil dann gekühlt werden, oder wie? Ich bin da totaler Laie.
Und wo setz ich den Vorwiderstand ein? Geht das der Einfachheit halber auch direkt in den Lampen- Gehäusen, da komme ich am besten an die Leitung ran, also direkt vor dem Leuchtmittel. Denn außerhalb dieser Gehäuse liegt die Verkabelung kpl. in dicken Leitungs- Strängen, die gegen Wind und Wetter gekapselt sind, so auch für mich kaum zu erreichen.

Schöne Feiertage noch...