Reglerschalter für elektrische Anlagen, insbesondere für solche in Kraftfahrzeugen. Als Reglerschalter in elektrischen Anla gen, insbesondere in solchen für Kraftfahr- zeuge, wird eine Kombination eines nach dem Tirril-Reglerprinzip arbeitenden Spannungs reglers mit einem Batterie-Ladeschalter be zeichnet.
Der Reglerschalter hat demgemäss die Aufgabe sowohl eines Spannungsreglers, als auch die eines Ladeschalters zu erfüllen,
das heisst die Spannung des Stromerzeugers nach einer vorgegebenen Regulierkurve ein- zuregulieren und die Batterie des Kraftfahr zeuges nach dem Erreichen der notwendigen Ladespannung im Stromerzeuger an den Stromerzeuger anzuschalten. Fällt die Dreh zahl des Stromerzeugers unter einen bestimm- ten Wert und damit die Klemmenspannung unter die Batteriespannung, so tritt ein den Stromerzeuger gefährdender Rückstrom auf.
Der Reglerschalter hat auch noch die Auf gabe, bei einem bestimmten vorgegebenen Werte dieses Rückstromes die Batterie vom Stromerzeuger abzuschalten.
Zum Schutze des Stromerzeugers und der Batterie soll die Spannungsregulierkurve einen bestimmten, durch die Kurve a der Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestell ten optimalen Verlauf haben. Ausserdem soll die Stromstärke, bei welcher der Knick der Regulierspannung in der Kurve a in Fig.1 eintritt, ein mehrfaches der Stromstärke in umgekehrter Richtung betragen, bei welcher nämlich der Reglerschalter die Batterie vom Stromerzeuger abschalten muss.
Die bisher bekannten Ausführungen die ser Reglerschalter, die diese vorgegebenen Anforderungen genügend genau erfüllen, sind kompliziert und kostspielig. Die bekann ten einfachen und billigeren Reglerschalter arbeiten wiederum nach einer unteroptimalen Regulierkurve b in Fig.1. Ausserdem sind sie mit dem Nachteil behaftet, dass sie erst bei einem verhältnismässig grossen, beim über wiegen der Batteriespannung über die Klem menspannung auftretenden Rückstrom die Batterie wieder vom Stromerzeuger abschal ten. Beides sind aber Eigenschaften, die einen Schutz des Stromerzeugers und der Batterie nicht gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Reglerschalter für elektrische Anlagen, ins besondere für solche in Kraftfahrzeugen, wel cher so bemessen werden kann, dass er diese Nachteile nicht besitzt und nach der optima len Regulierkurve a in Fig.1 arbeitet und ausserdem bei einem genügend kleinen Rück strom die Batterie vom Stromerzeuger ab schaltet.
Der erfindungsgemässe Reglerschalter ist dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem, durch eine Strom- und eine Spannungsspule erregten und einen Anker enthaltenden ma gnetischen Kreis versehen ist, welcher einen magnetischen Nebenschluss aufweist, und dass der genannte magnetische Nebensehluss einen Teil des magnetischen Kreises überbrückt, welcher Teil den Kern der Stromspule, aber nicht den Ankerluftspalt enthält.
Bei einer solchen Anordnung bestimmen die Sätti gungsverhältnisse in diesem magnetischen Nebenschluss das Zusammenwirken der von der Spannungsspule und von der Stromspule erregten Flüsse auf den Anker des Regler- schalters.
Auf der beigefügten Zeichnung sind in Fig.1 zwei Spannungsregulierkurven gra phisch dargestellt.
Fig.2 veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemässen Reglerschalters.
Der magnetische Hauptkreis des Regler schalters wird durch den Anker 1, der mittels ; einer Feder 2 am Joch 3 befestigt ist, das Joch 3, den Kern 8 der Stromspule 9 und den Kern 4 der Spannungsspule 5 gebildet. Der Jochbogen 11 über der Stromspule bildet den magnetischen Nebenschluss der über dem Kern der Stromspule verlaufenden Teile des magnetischen Hauptkreises.
Die Spannungs- spule 5 liegt an den Ankerklemmen des züi regulierenden Stromerzeugers, während die Stromspule 9 im Ankerkreise des Stromerzen ; gern liegt und also vom gesamten Belastungs strom des Stromerzeugers durchflossen wird.
Der Reglerschalter umfasst weiter die dreiteilige Kontaktgruppe 6, 12 und den Schalter 7. B ist die aufzuladende Batterie, D der Stromerzeuger, III seine Erregerwick- hm.g und B ein einstellbarer Widerstand.
Bei Inbetriebnahme der Anlage wächst mit steigender Drehzahl die Spannung an den Ankerklemmen des Stromerzeugers und da mit auch der von der Spannungsspule 5 er regte, zwischen den Teilen 1 und 4, und 1 und 3 übergehende Fluss.
Hat die Spannung des Stromerzeugers einen bestimmten Wert, das heisst die Ladespannung der Batterie er reicht, so bewirkt der dieser Spannung ent- sprechende, durch die Spannungsspule 5 er regte Fluss das Anziehen des Ankers unter überwindimg der Federkraft der einstellba ren Feder 2, also das Einschalten der Bat ;
terie B über den Schalter 7 an den Strom erzeuger. Steigt mit wachsender Motordreh zahl die Spannung des Stromerzeugers -und damit auch der von der Spannungsspule 5 erregte Fluss im Ankerluftspalt weiter an, so zieht auch der Anker weiter an, und mit der erstmaligen Aufhebung des Kurzschlusses über dem Widerstand R durch die Kontakt gruppe 12 beginnt die Regelwirkung des Reg lerschalters nach dem Tirril-Reglerprinzip. Von nun an bleibt daher der Fluss im Anker luftspalt konstant.
Ohne Anordnung des Nebenschlusses würde der Ladestrom - der Batterie ein sofortiges Zurückfallen der Klemmenspannung zur Folge haben, da dieser die Stromspule durchflie ssende Strom einen zusätzlichen Fluss im Ankerluftspadt erregt, der im magnetischen Hauptkreise, insbesondere im Ankerluftspalt, dem von der Spannungsspule erregten Fluss richtungsgleich ist.
Da der Fluss durch den Anker, noch besser ausgedrückt der Summen fluss über dem Anker, konstant gehalten wird, muss beim Auftreten eines Stromanteiles der von der Spannungsspule erregte Flussanteil kleiner werden, und die Spannung muss zu- rückfallen. Ist aber im Sinne der Erfindung über dem Kern der Stromspule der Neben- schluss angeordnet,
so wird der von der Stromspule erregte Fluss bis zur Sättigung dieses magnetischen Nebenschlusses über haupt nicht zur Geltung kommen, das heisst die Spannung an den Klemmen des Strom erzeugers bleibt konstant.
Hat hingegen der magnetische Nebenschluss seine Sättigungs grenze erreicht, so beginnt mit weiter anstei gendem Strome ein immer grösser werdender Anteil des von der Stromspule erregten Flus ses über dem Ankerspalt zu fliessen, was nach dem vorigen ein Abfallen der Klemmenspan nung zur Folge haben muss.
Der Reglerschal- ter arbeitet also nach der optimalen Regulier- kurve a in Fig.1. Ordnet man nun in dem Reglerschalter einen Luftspalt oder eine Verengung des Eisenweges in dem von dem Nebenschluss überbrückten Teile des magnetischen Kreises des Reglers an,
so wird mich ein wesentlicher Teil des von der Spannungsspule erregten Flusses seinen Weg über den magnetischen Nebensehluss nehmen. Beim Ladebetrieb ist nun die Flussrich- tung des von der Stromspule erregten Flus ses mit der Flussrichtung des von der Span nungsspule erregten Flusses im Ankerluft spalt zwar gleichsinnig, im magnetischen Nebenschluss des erfindungsgemässen Reg lerschalters aber gegensinnig.
Der durch die Stromspule fliessende Belastungsstrom des Stromerzeugers muss nun erst die auf den magnetischen Nebenschluss ent fallende Erregung durch die Spannungs spule überwinden, bevor er den magnetischen Nebenschluss in umgekehrter Richtung zum Spannungsfluss sättigt und damit an der Re gelung teilnimmt, das heisst der Knick der optimalen Kurve a in Fig.1 wird nach stei gendem Strome hin verschoben.
Beim Abfall der Drehzahl des Stromerzeu- gers unter einen bestimmten Wert und damit beim Überwiegen der Batteriespannung über die Spannung des Stromerzeugers kehrt, der Strom in der Stromspule seine Richtung um. Es ist nun die Richtung des von der Span nungsspule erregten Flusses mit der Richtung des von der Spannungsspule erregten Flusses im Ankerluftspalt gegensinnig, im Neben schluss des erfindungsgemässen Reglerschal- ters aber gleichsinnig.
Bei gleichsinnig gerich teten Flüssen im magnetischen Nebenschluss genügt nun aber ein geringer Strom, um den magnetischen Nebenschluss zu sättigen, das heisst der von der Stromspule erregte Fluss geht schon bei einer geringen Stromstärke über den Ankerluftspalt, wirkt dort dem Spannungsfluss entgegen und schaltet die Batterie ab, wodurch die Forderung nach einem geringen Rückschaltstrom erfüllt ist.
Es sei der Vollständigkeit halber noch darauf hingewiesen, dass bei Drehzahlen des Stromerzeugers, bei denen die Klemmenspan nung die Ladespannung nicht mehr erreicht, die Konstanthaltung des Flusses im Anker luftspalt durch den Regler nicht mehr ge währleistet ist, da bei diesen niedrigen Dreh zahlen der Regler nicht mehr arbeitet.