AT234219B - Nebenschlußschnellregler für Lichtmaschinen - Google Patents

Description

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  Nebenschlussschnellregler für Lichtmaschinen 
In der österr. Patentschrift Nr. 227335 ist ein Transistorregler beschrieben, dessen Schaltung dort in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Regler ist mit einer Überregelungseinrichtung ausgerüstet, die bei Un- terschreiten einer bestimmten Batteriespannung den stromkonstanten Betrieb bis zu Zellenspannungen von
2,5 V bzw. 1, 7 V bei Nife-Batterien ausdehnt, um die Volladung der Batterie zu beschleunigen. Nach dem Erreichen dieser Zellenspannungen schaltet der Regler auf das Normalniveau von 2,25 V bzw. 1, 5 V zurück. 



   Im Stammpatent ist der Spannungsteiler für die Darstellung des Istwertes 41,42, 43,44 einerseits mit der positiven Batterieklemme 8, anderseits mittels des Schalttransistors 63 mit dem negativen Batteriepol, Klemme 6, bei fahrendem Wagen verbunden, wodurch die Konstanthaltung der Batteriespannung an den Klemmen 6,8 des Reglers erfolgt. Bei Stillstand des Wagens ist infolge Fehlens der Maschinenspannung der Schalttransistor 63 gesperrt und trennt den Istwertspannungsteiler   einschliesslich. des   gesamten Vorverstärkers vom negativen Pol der Batterie, so dass in diesem Betriebszustand kein Strom der Batterie entnommen wird. 



   Der beschriebene Regler hat jedoch den Nachteil, dass die Rückschaltung auf das Normalniveauspannungsabhängig erfolgt. Da sich die Ladekennlinien verschiedener Batterien nicht genau gleichen und auch temperaturabhängig sind, kann bei manchen Batterien eine ausreichende Volladung schwer erreicht werden. 



   Ausserdem ist die jeweilige Ladespannung stark vom Ladestrom abhängig, so dass bei relativ hohen Ladeströmen auch das Überregelungsniveau hinaufgesetzt werden müsste. Darüber hinaus erhöht sich mit abnehmender Aussentemperatur der Innenwiderstand der Batterie, so dass bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt eine Erhöhung beider Niveaus um etwa   510   erwünscht wäre. 



   Ferner ist die Verwendung eines   npn-Transistors   63 zur Abschaltung des Vorverstärkers bei Stillstand des Wagens zu aufwendig. 



   In Fig. 2 ist die Schaltung des erfindungsgemässen Reglers dargestellt. Als Kriterium für die Rückschaltung wird der Maschinenstrom benützt, der an dem auch für die Strombegrenzung verwendeten Nebenwiderstand 38 den gewünschten Spannungsabfall erzeugt. 



   Bei kleinen Maschinenströmen bis etwa 1/3 des maximalen Stromes bleibt der   Verstärkertransistor   14 durch eine geeignete Dimensionierung des Basisspannungsteilers 47,82 leitend und sperrt dadurch den galvanisch angekoppelten Schalttransistor 15, so dass an der Grösse des Istwertspannungsteilers 42,43, 44 nichts geändert wird. 



   Das Potentiometer 45 bleibt daher ohne Einfluss auf das nunmehr eingehaltene Normalniveau. Bei nicht ganz voller Batterie wird sich jedoch ein höhrerer Maschinenstrom einstellen, wodurch der Transistor 14 sperrt und demzufolge der Transistor 15 leitend wird. Dadurch hat sich der eingestellte Wert des Potentiometers 45 parallel zu einem Teil des Istwertspannungsteilers geschaltet und verkleinert den für den Sollwert-Istwertvergleich massgebenden Teil des Istwertes, so dass der Regler die Batteriespannung 

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 auf ein höheres Niveau (Überregelungsniveau) zu bringen trachtet, wobei sich der Maschinenstrom auf den
Maximalwert erhöhen wird. 



   Bei Erreichung des neuen Niveaus wird mit zunehmender Volladung der Batterie der Maschinenstrom   langsam zurückgehen, bis er auf   etwa   30% des   Maximalstromes abgesunken ist. Bei diesem Strom beginnt der Transistor 14 wieder leitend zu werden und sperrt den Transistor 15. Dadurch sinkt der Maschinenstrom zunächst durch die Senkung auf das Normalniveau auf Null ab, um sodann langsam auf den Wert des Ladungserhaltungsstromes anzusteigen. Steigt dabei der Maschinenstrom noch weiter an, so war durch ein zu niedrig gewähltes Überregelungsniveau die Batterie noch nicht ganz voll und es wiederholt sich der beschriebene Vorgang. 



   Bei eingeschalteter Beleuchtung (Schalter 4 in Fig. l) verbindet ein Hilfskontakt des Schalters die Klemmen   n, 10   des Reglers. Dadurch wird eine mit der Kathode am Mittelpunkt des Kollektorspannungsteilers 75,77 liegende Diode 76 leitend und sperrt'übergeordnet den Transistor 15, so dass der Überregelungsvorgang unterbleibt. 



   Bei jedem Ausschalten des Schalters 4 wird der Überregelungsvorgang neu angereizt. Durch einen zwischen der Klemme 9 und dem negativen Pol der Batterie befindlichen Widerstand 83 wird bei Öffnen des Schalters 4 die Klemme 9 negativ, so dass die Basis des Schalttransistors 15 über ein RC-Glied 80, 81 und über eine Diode 79 einen kurzen negativen Impuls erhält, der den Transistor 15 leitend macht. 



   Um bei niedrigen Aussentemperaturen die beiden Spannungsniveaus anzuheben, ist parallel zu den Klemmen 6,11 in Serie zum   Istwertspannungsteiler   ein in der Nähe der Batterie angebrachter Widerstand 84 mit negativem Temperaturkoeffizienten angebracht, der mit sinkender Temperatur den Istwert des Spannungsteilers verkleinert. so dass die Niveauerhöhungen erzielt werden. 



   Der positive Punkt des Istwertspannungsteilers ist mit dem positiven Pol des Nebenwiderstandes verbunden, wogegen aber der positive Pol der Sollwertspannung mit dem negativen Pol des Nebenwiderstandes in Verbindung steht. Dadurch verkleinert sich mit steigendem Maschinenstrom der Messwert des Istwertes und es erfolgt eine geringe Erhöhung des Spannungsniveaus. Damit wird der lastabhängige Spannungsabfall am Rückstromventil 40 grösstenteils kompensiert. Die Verwendung eines npn-Transistors zur Abschaltung des Vorverstärkers kann daher entfallen. Die Stromversorgung des gesamten Reglers erfolgt von der Lichtmaschine selbst, wobei nur der relativ kleine Strombedarf des Vorverstärkers über den Nebenwiderstand 38 geführt wird, nicht aber der Erregerstrom. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Nebenschlussschnellregler für Lichtmaschinen nach Patent Nr. 227335, wobei zwecks schnellerer Volladung der Batterie eine Überregelungseinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese bei Überschreitung eines bestimmten Ladestromes das Normalspannungsniveau des Reglers   erhöht, wodurch   der begrenzte Maximalstrom so lange aufrecht bleibt bis das höhere Niveau erreicht ist, wobei die Rückschaltung auf das Normalniveau erst dann erfolgt, wenn der Ladestrom auf einen bestimmten Wert abge- 
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Claims (1)

1. 2. Nebenschlussschnellregler für Lichtmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsabfall eines maschinenstromdurchflossenen Nebenwiderstandes (38), der gleichzeitig für die Strombegrenzung dient, dazu benützt wird, einen Verstärkertransistor (14) zu steuern, dessen Emitter mit dem negativen Pol des Nebenwiderstandes verbunden ist, dessen Basis am Teilerpunkt eines Spannungsteilers (82,47) liegt und dessen Kollektor über drei in Serie geschaltete Widerstände (78, 77,75) mit dem negativen Batteriepol (Klemme 6) verbunden ist, wobei der Endpunkt des einen Spannungsteilerwiderstandes (82) mit dem positiven Pol des Nebenwiderstandes (38, Klemme 5) und der andere Spannungsteilerwiderstand (47) mit dem negativen Batteriepol verbunden sind,

   wobei weiters der Verbindungspunkt der ersten beiden der drei in Serie liegenden Widerstände (78, 77) mit der Basis eines Schalttransistors (15) in Verbindung steht, dessen Emitter am positiven Pol der durch eine Zenerdiode (24) gebildetenRe- ferenzspannung liegt und dessen Kollektor über ein Einstellpotentiometer (45) am Verbindungspunkt zweier Widerstände (41,42) des Istwertspannungsteilers (41,42, 43,44) liegt, so dass bei kleineren Maschinenströmen der Schalttransistor (15) gesperrt ist und dadurch das Potentiometer (45) wirkungslos bleibt, jedoch bei grösseren Maschinenströmen durch den nun leitend gewordenen Schalttransistor (15) in Verbindung mit dem Potentiometer (45) eine einstellbare Verkleinerung des Istwertes erfolgt, wodurch eine Niveauerhöhungbewirktwird, die bei Maschinenstromrückgang wieder verschwindet,

   wobei durch Schlie- ssen des Beleuchtungsschalters (4in Fig. l), der mittels eines Hilfskontaktes die Anode eines Sperrventiles <Desc/Clms Page number 3> (76, Klemme 9) mit dem positiven Maschinenpol (Klemme 10) verbindet, die erwähnte Niveauerhöhung unterbunden wird, da die Kathode dieses Sperrventiles (76) mit dem Verbindungspunkt des zweiten und dritten der drei in Serie geschalteten Widerstände in Verbindung steht, wodurch der erwähnte Schalttran- sistor (15), dessen Basis mit dem Verbindungspunkt der ersten beiden der drei in Serie geschalteten Wi- derstände C78, 77) verbunden ist, während der Einschaltdauer des Beleuchtungsschalters (4) gesperrt bleibt.

   3. Nebenschlussschnellregler nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Anreizung der Überregelungseinrichtung vorgesehen ist, die bei jeder Abschaltung des Beleuchtungsschal- ters (4) wirksam ist, wobei die Basis des Schalttransistors (15) mit der Anode einer Diode (79) in Verbindung steht, deren Kathode über einen Entladewiderstand (81) zum negativen Pol des Nebenwiderstandes (40) führt und die ausserdem über einen Kondensator (80) und über die bereits erwähnte Klemme (9) zu einem Pol des Hilfskontaktes am Beleuchtungsschaltei (4) führt, der in geschlossenem Zustand die Klemme (9) mit dem positiven Maschinenpol (Klemme 10) verbindet, wobei zwischen der Klemme (9) und dem negativen Batteriepol (Klemme 6) ein Widerstand (83) angeordnet ist,

   so dass bei jeder Abschaltung der Beleuchtung an der Basis des Schalttransistors (15) ein kurzzeitiger negativer Impuls entsteht, der den Überregelungsvorgang einleitet.

   4. Nebenschlussschnellregler für Lichtmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der Nähe der Batterie angebrachter Widerstand (84) mit negativem Temperaturkoeffizienten vorgesehen ist, der in Serie zum Istwertspannungsteiler (42,43, 44) liegt, so dass bei tiefen Aussentemperaturen eine gering- fügige Erhöhung der Spannungsniveaus erzielt wird.

   5. Nebenschlussschnellregler für Lichtmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass das positive Ende des Istwertspannungsteilers (44) mit dem positiven Pol des Nebenwiderstandes (3S, Klemme 5) verbunden ist, wobei aber der positive Pol der mittels der Zenerdiode (24) gebildeten Referenzspannung am nega- tiven Pol des Nebenwiderstandes (38) liegt, so dass sich mit steigendem Maschinenstrom ein um den Spannungsabfall am Nebenwiderstand (38) verkleinerter Istwert ergibt, der ein lastabhängiges Ansteigen der Maschinenspannung zur Folge hat, wodurch der lastabhängige Spannungsabfall im Rilckstromventil (40) fast ganz ausgeglichen wird.