CH370149A - Regeleinrichtung für mit wechselnder Drehzahl angetriebenen Generator, insbesondere in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Regeleinrichtung für mit wechselnder Drehzahl angetriebenen Generator, insbesondere in einem Kraftfahrzeug

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CH370149A
CH370149A CH7509259A CH7509259A CH370149A CH 370149 A CH370149 A CH 370149A CH 7509259 A CH7509259 A CH 7509259A CH 7509259 A CH7509259 A CH 7509259A CH 370149 A CH370149 A CH 370149A
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CH
Switzerland
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voltage
transistor
control device
current
transformer
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Application number
CH7509259A
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English (en)
Inventor
Luescher Jakob
Domann Helmut
Original Assignee
Bosch Gmbh Robert
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Publication of CH370149A publication Critical patent/CH370149A/de

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field
    • H02J7/24Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02J7/243Regulation of the charging current or voltage by variation of field using discharge tubes or semiconductor devices with on/off action

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description


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    Regeleinrichtung   für mit    wechselnder   Drehzahl angetriebenen Generator, insbesondere in einem    Kraftfahrzeug   Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige,    strom-   und spannungsabhängige Regeleinrichtung für mit wechselnder Drehzahl angetriebenen, nebenschlusserregten Generator, die ausser einem mit der Erregerwicklung des Generators in Reihe geschalteten Leistungstransistor noch einen zur Steuerung dieses Transistors dienenden    zweiten   Transistor (Steuertransistor) enthält, dessen Ausgangskreis über einen Transformator mit dem Leistungstransistor gekoppelt ist. 



  Derartige Regeleinrichtungen haben die Aufgäbe, die an den Ausgangsklemmen des Generators zur Verfügung stehende Spannung unabhängig von dem jeweiligen Laststrom auf einem möglichst konstant bleibenden Wert zu halten. Diese Regelungsbedingung ist bei Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge besonders deshalb schwer zu    erfüllen,   weil beim Betrieb von Kraftfahrzeugen nicht nur die Antriebsdrehzahl der Lichtmaschinen in sehr weiten Grenzen schwankt, sondern auch der Leistungsbedarf der aus der Lichtmaschine zu speisenden Verbraucher je nach der Jahres- und Tageszeit erhebliche    Unterschiede   aufweist. 



  Damit die eingeregelte Spannung auch bei hohen Lastströmen wenigstens annähernd auf dem gleichen Wert gehalten wird, wie    bei   Leerlauf des Generators, muss dafür gesorgt werden, dass die Regeleinrichtung eine hohe Spannungsempfindlichkeit hat. Da es ausserdem mit Rücksicht auf die Herstellungskosten wichtig ist, mit möglichst kleinen Transistoren auskommen zu können, muss der in Reihe mit der Erregerwicklung des Generators geschaltete Leistungstransistor periodisch aus einem Zustand hoher Stromleitung in einen Zustand annähernd vollständiger Sperrung übergeführt werden können, wobei die am Leistungstransistor auftretende Erwärmung um so geringer wird,

   je    schneller   sich der Übergang von einem dieser Zustände in den anderen    vollzieht.   Eine hohe Genauigkeit der Spannungsregelung ergibt sich bei einem Regler der eingangs beschriebenen    Art,   der gemäss der    Erfindung   im Eingangskreis. des Steuertransistors eine an die zu regelnde Spannung angeschlossene    Zenerdiode   und wenigstens eine Wicklung des Transformators enthält, wobei die Transformatorwicklung eine positive Rückkopplung zur Erzeugung selbsterregter Schwingungen durch den Steuertransistor ergibt, wenn und solange die    zu   regelnde Spannung ihren Sollwert erreicht bzw. überschreitet. 



  Weitere Verbesserungen und    vorteilhafte   Ausführungsformen der Erfindung sind nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben und erläutert. 



  Es zeigt:    Fig.   1 das Schaltschema der Lichtanlage samt Regeleinrichtung,    Fig.   2 ein    Schaubild   für den Potentialverlauf an der Basis des    Leistungstransistors   der Regeleinrichtung nach    Fig.   1,    Fig.   3 ein Schaltbild einer weiteren Regeleinrichtung. 



  Die Lichtanlage nach    Fig.   1 enthält einen Drehstromgenerator 10 mit drei im Ständer des Generators untergebrachten Wicklungen 11, 12 und 13 und einer auf dem    umlaufenden   Anker sitzenden Erregerwicklung 14 sowie eine    Batterie   15, deren Minuspol über eine Leitung 16 und deren Pluspol über eine Leitung 18 mit einer    Gleichri'chteranordnung   20 verbunden ist, die aus    sechs   einzelnen Einweggleichrichtern 21 besteht.

   Bei vier der sechs Gleichrichter 21, die paarweise    hintereinandergeschaltet      zwischen   der Minusleitung 16 und der Plusleitung 18 liegen, sind die 

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 Verbindungspunkte jeweils eines    Gleichrichterpaares   an den Verbindungspunkt der    Wechselstromwicklun-      gen   11 und 12 bzw. 12 und 13 des Generators 10 angeschlossen. Zwischen dem Verbindungspunkt des dritten    Gleichrichterpaares   und dem Verbindungspunkt der beiden    Generatorwicklungen   11 und 13 ist die Primärwicklung 23 eines Stromtransformators eingeschaltet, der auf einem bei 24 angedeuteten Eisenkern zwei Wicklungshälften 25 und 26 einer Sekundärwicklung trägt.

   Zwischen den Enden der Sekundärwicklung liegen zwei Belastungswiderstände, die aus einem Festwiderstand 27 von etwa 10 Ohm und einem veränderbaren Widerstand 28 von ebenfalls etwa 10 Ohm bestehen. Von den Wicklungsenden der Sekundärwicklung führen ausserdem zwei in der angedeuteten Richtung stromdurchlässige Gleichrichter 30 und 31 zum Pluspol eines    Elektro-      lytkondensators   32, dessen Minuspol mit dem    Mittel-      abgriff   zwischen den Wicklungshälften 25 und 26 verbunden ist.

   Die am Kondensator 32 entstehende Spannung    U,   ist    annähernd   proportional dem Belastungsstrom    JL,   der vom Generator 10 zu der Batterie 15 fliesst, sobald die Spannung    U,   zwischen den Leitungen 16 und 18 grösser wird als die dem jeweiligen Betriebszustand entsprechende Spannung der Batterie 15. 



  Die vom Generator 10 gelieferte Spannung    U,   wird auf einem gleichbleibenden Wert von 28 Volt mit Hilfe einer Regeleinrichtung gehalten, die im folgenden beschrieben ist. 



  Die Regeleinrichtung enthält einen Leistungstransistor 40 und einen zur Steuerung dieses Transistors dienenden zweiten Transistor 41, einen zwischen beiden Transistoren angeordneten Transformator 42, eine in Sperrichtung beanspruchte    Zener-      diode   43 sowie einen in seiner    Durchlassrichtung   betriebenen, nichtlinearen Stromleiter 44, der im    Durchlassbereich   bei einer angelegten Spannung von etwa 0,3 Volt einen scharfen Knick in seiner Stromspannungskennlinie aufweist.

   Dieser Stromleiter hat für die Arbeitsweise der Regeleinrichtung in verschiedener Hinsicht wesentliche Aufgaben zu erfüllen und ist mit einer seiner beiden Elektroden an die Plusleitung 18, mit seiner anderen Elektrode an den Verbindungspunkt P der mit 45 und 46 bezeichneten beiden Sekundärwicklungen des Transformators 42 angeschlossen. Die Wicklung 45 weist nur 20 Windungen auf und ist mit ihrem freien Ende sowohl an einen    Germaniumgleichrichter   48, der zur Basis des    Transistors   40 führt, als auch mit dem    Emitter   E des Steuertransistors 41 verbunden. Die auf dem gleichen, bei 49 angedeuteten Eisenkern des Transformators 42 sitzende Primärwicklung 50 weist ebenso wie die Sekundärwicklung 46 150 Windungen auf.

   Sie liegt mit ihrem einen Ende am Kollektor K des    Steuertransistors   41 und mit ihrem anderen    Wick-      lungSende   an der Minusleitung 16. Das freie Wicklungsende der Sekundärwicklung 46 ist über einen Gleichrichter 52 ebenfalls    an   die Basis B des Leistungstransistors 40    geführt.   Die Basis dieses Tran-    sistors   liegt ausserdem über einen Widerstand 55 an der Minusleitung 16. 



  Von der Basis des Leistungstransistors 40 zweigt ferner eine Verbindungsleitung 56 ab, die zum Pluspol des Kondensators 32 der eingangs beschriebenen    Stromregeleinrichtung   führt. An den Minuspol des Kondensators 32 ist die Ableitungselektrode einer    Germaniumdiode   60 angeschlossen, die mit ihrer Zuleitungselektrode an dem verstellbaren Abgriff 61 eines    Potentiometers   62 liegt. Das eine der beiden Enden des    Potentiometers   62 ist über einen Widerstand 63 von etwa 50 Ohm mit der Plusleitung 18 verbunden, während das andere Ende über einen Widerstand 64 von etwa 150 Ohm an die Minusleitung 16 angeschlossen ist. Die    zwischen   dem Schleifer 61 und der Plusleitung 18 wirksame Spannung ist in der Zeichnung mit    Us   angedeutet.

   An dieser Spannung liegt ein Kondensator 65 von etwa 1    pF   und die bereits erwähnte    Zenerdiode   43, die zur Basis B des Steuertransistors 41 führt. Die Basis dieses Transistors liegt über einen Widerstand 66 von etwa 100 Ohm an der Plusleitung 18. 



  Die Lichtanlage arbeitet in Verbindung mit der beschriebenen Regeleinrichtung folgendermassen: Sobald der Wechselstromgenerator 10 beim Anwerfen der    Brennkraftmaschine   des Fahrzeuges mit einer bei etwa 500    U;min   liegenden Mindestdrehzahl angetrieben wird, entsteht infolge der in seinen Eisenteilen vorhandenen    Remanenz   in den Wechselstromwicklungen 11, 12 und 13 eine, wenn auch kleine, Wechselspannung, die über die Gleichrichter 21 an die Plus- und Minusleitung gelangt. Diese Spannung reicht aus, um über die Erregerwicklung 14 und dem in diesem Falle stromleitenden Transistor 40 einen kleinen. Erregerstrom    Jr   zu führen, der seinerseits eine erhöhte induzierte Spannung in den    Wech-      selstromwicklungen   11, 12 und 13 zur Folge hat.

   Infolge dieser Selbsterregung erreicht bei genügender Antriebsdrehzahl des Generators 10 die Generatorausgangsspannung Um zwischen den Leitungen 16 und 18 rasch einen Wert, der höher liegt als die von dem jeweiligen Ladungszustand abhängige Spannung der Batterie 15. In diesem Falle beginnt über den im Zuge der Plusleitung 18 liegenden    Rückstromgleich-      richter   70 ein Strom    JL   in der angezeichneten Pfeilrichtung zu fliessen, durch den die Batterie über ihren augenblicklichen Ladungszustand hinaus weiter aufgeladen wird.

   Sobald jedoch die zwischen den beiden Leitungen 16 und 18 entstehende Spannung den Wert von 28 Volt überschreitet, wird die Spannung    U,   am Schleifer des    Potentiometers   62 grösser als 8 Volt, und die für diesen Wert bemessene    Zener-      diode   43 vermag von der Basis B des Steuertransistors 41 einen zur Minusleitung 16 fliessenden Steuerstrom    J,   zu führen. Dadurch wird der seither    gesperrte   Steuertransistor 41 stromleitend und erzeugt sowohl einen über die Wicklung 45 gehenden    Emitterstrom   Je als auch einen über die Wicklung 50 gehenden    Kollektorstrom      J".   Diese beiden Wicklungen sind so gepolt, dass sie eine Rückkopplungswirkung 

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 erzeugen.

   Bei geringfügiger Zunahme des Kollektorstroms    JI,   entsteht im    Sekundärwicklungsteil   45 eine Rückkopplungsspannung    UIt,   durch welche die    Emit-      ter-Basis-Spannung   vergrössert und demzufolge auch der über die    Emitter-Basis-Strecke   des Transistors 41 fliessende Steuerstrom    J6   verstärkt wird.    Dieser   bewirkt seinerseits-wieder eine Vergrösserung des    Kol-      lektorstroms      J".   Sobald jedoch der    Kollektorstrom      Jk   sich seinem durch die Rückkopplung und die Stromverstärkung des Transistors 41 festgelegten und durch die Höhe der Batteriespannung bzw.

   der Generatorspannung    U#_   begrenzten Höchstwert nähert, wird die in der Wicklung 45 induzierte, den Transistor 41 in seinem voll stromleitenden Zustand haltende Spannung    Up;   an der Sekundärwicklung 45 immer    kleiner.   Dies hat zur Folge, dass auch der seither nur noch schwach zunehmende    Kollektorstrom      J1,   in dieser Höhe nicht mehr aufrechterhalten werden    kann      und   abzufallen beginnt. Dies erzeugt jedoch    in   der Wicklung 45 eine der vorher wirksam gewesenen Spannung    Ua   entgegengesetzte Spannung    UT,   die bewirkt, dass der Transistor 41 in seinen    ursprünglichen   Sperrzustand zurückkehrt.

   Nach dieser Sperrschwingung verbleibt der Steuertransistor 41 in seinem Sperrzustand, sofern durch den im folgenden beschriebenen Regelvorgang die im Schleifer 61 wirksame Spannung    U,   inzwischen unter die    Durchbruchspannung   der    Zenerdiode   43 von 8 Volt abgesenkt worden ist. Falls dies noch nicht erreicht wurde und die Generatorspannung    U".   immer noch zu hoch ist,    erzeugt   der Steuertransistor 41 sofort wieder eine neue Sperrschwingung. 



  Die eben beschriebene    Sperrschwingung   hat nämlich zur Folge, dass sowohl zu Anfang wie auch    am   Ende der Sperrschwingung je ein    Spannungsimpuls      UIt   bzw.    UT   in den Wicklungen 45 und 46 erzeugt wird. Diese Impulse laden den    zwischen   dem Verbindungspunkt P der Wicklungen 45 und 46 einerseits und der Basis des Transistors 40 anderseits liegenden Kondensator 80 zu    einer   solch starken positiven Spannung auf, dass die Basis des Leistungstransistors 40 wesentlich stärker positiv wird als der    Emitter   E des Leistungstransistors 40.

   Der Leistungstransistor 40 wird daher mit dem Einsetzen der vom Steuertransistor 41 hervorgerufenen Sperrschwingung sofort gesperrt, und der seither über die    Erregerwicklung   14 fliessende Feldstrom    Jr   wird stark verkleinert. Der zur Wicklung 14 parallel geschaltete Gleichrichter 81 hat hierbei    lediglich   die Aufgabe, die in der Wicklung 14 entstehenden Spannungsspitzen unschädlich zu machen. Für die Wirkungsweise der Anlage hat er jedoch keine ausschlaggebende Bedeutung. Mit der Abnahme des Erregerstromes    Jr   geht auch die in den Wicklungen 11 bis 13 des Generators 10 induzierte Spannung zurück und lässt die zwischen der Minusleitung 16 und der Plusleitung 18 wirksame, am Schleifer 61    abgegriffene   Spannung absinken.

   Erst wenn die von den Spannungsimpulsen in den Sekundärwicklungen 45 und 46 erzeugte Ladung des Kondensators 80 sich über den Widerstand 55 prak-    tisch   entladen hat, wird der Leistungstransistor 40 selbsttätig wieder stromleitend, da dann die    Emitter-      Basisspannung   des Transistors 40 nur noch durch das Potential des Punktes P bestimmt wird. Die    zwischen   P und dem nichtlinearen    Stromleiter   44 entstehende Spannung    U,      behält   wegen des zwischen dem Verbindungspunkt P und der Minusleitung 16 eingeschalteten Widerstandes 82 einen    konstanten   Wert von 0,3 Volt.

   Dieser Wert ist durch die    Schwell-   oder Schleusenspannung des im    Stromleiter   44 verwendeten Germaniums bestimmt. Sobald der Leistungstransistor 40 wieder leitend wird, beginnt die Generatorspannung    U,.   wieder zu steigen. Der Transistor 40 bleibt so lange stromleitend, bis die vom Generator 10 erzeugte Spannung    U,.   den    Sollwert   von 28 Volt wieder erreicht hat. Dann kann das beschriebene Spiel von neuem beginnen. 



  In Verbindung mit der eben beschriebenen Spannungsregelung wird    ein      Stromregelungsvorgang   dann    wirksam,   wenn der über die Plusleitung fliessende Belastungsstrom    JL   des Generators 10 einen vorgegebenen Höchstwert überschreitet.

   Zur Aufrechterhaltung des Belastungsstromes    JL   muss nämlich vom Verbindungspunkt der    Wechselsbromwicklungen   11 und 13 des Generators 10 über die    Primärwicklung   23 des Stromtransformators zum Gleichrichter 20 ein Wechselstrom geführt werden, der in den beiden    Sekundärwicklungen   25 und 26 des Stromtransformators eine Spannung erzeugt, die den Kondensator 32 auf eine mit steigendem Laststrom    JL   annähernd    linear   anwachsende Ladespannung    U,      auflädt.   Solange diese Spannung unter einem Wert von 8 V liegt, hat sie auf die Auslösung von    Sperrschwingvorgängen   im Steuertransistor 41 keinen Einfluss, da    in   diesem Falle der Gleichrichter 60 gesperrt ist.

   Wenn dagegen der Laststrom    JL   sich seinem Höchstwert nähert, nimmt die Spannung    U,   einen Wert von annähernd 8 Volt an, der dazu    führt,   dass der Gleichrichter 60    stromleitend   wird, auch wenn die, am Schleifer 61 des    Potentiometers   62    abgegriffene   Spannung    US   und mit dieser die Ausgangsspannung des Generators    U,   diesen Wert nicht erreicht.

   In diesem Falle    wird      die      Zenerdiode   43 ebenfalls stromleitend und erzeugt fast unabhängig von der Höhe der jeweils vorhandenen Klemmenspannung des    Genera-      tors   im Steuertransistor 41    eine   der vorher beschriebenen Sperrschwingungen, durch die der Leistungstransistor kurzzeitig gesperrt wird. 



  Die    in      Fig.3   dargestellte    Regeleinrichtung   ist ebenfalls zum Betrieb einer als    Dreiphasen-Dreh-      stromgenerator   ausgebildeten Lichtmaschine G bestimmt. Diese dient zur Stromversorgung von Verbrauchern (Scheinwerfer, Zündanlage usw.) eines    Kraftfahrzeuges   und arbeitet mit einer    Batterie   B zusammen, die bei Stillstand des    Generators   die Stromversorgung der Verbraucher übernimmt. 



  Der Generator hat drei Ausgangsklemmen R, S und T. Diese    sind      einzeln   an die    Verbindungspunkte   eines    Vollweggleichrichters      G1      angeschlossen,   der aus sechs Einweggleichrichtern    zusammengesetzt   ist. Seine 

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 Pluselektrode ist über eine Leitung 110 mit dem beweglichen    Schaltarm   111 eines Schalters verbunden, dessen Spannungsspule in der Zeichnung mit    SP   bezeichnet und an einen Gleichrichter G2 angeschlossen, der mit den beiden Phasen R und T des    Gene-      rators   verbunden ist.

   Der mit dem beweglichen Schaltarm 111 zusammenarbeitende Kontakt 115 des Schalters ist an die Plusklemme der Batterie B angeschlossen. 



  Die    Regeleinrichtung   selbst enthält einen Leistungstransistor    Trl,   einen als    Sperrschwing-Oszillator   geschalteten    Steuertransistor      Tr2   und einen zur Kopplung beider Transistoren dienenden    Transformator   mit einer    Primärwicklung   117 und einer    Sekundärwick-      lung   118. Jede der Wicklungen hat einen an die Minusleitung 112 angeschlossenen    Mittelabgriff.   



  Als wesentliche Bestandteile    enthält   die Regeleinrichtung zwei    Zenerdioden      Z1   und Z2, die jeweils in ihrer Sperrichtung betrieben werden. Die    Zener-      dioden   enthalten in bekannter Weise einen Halbleiterkörper aus hochgereinigtem Germanium oder Silizium, dem auf je etwa    101s   Atome dieser    Stoffe   jeweils ein Fremdatom beigemischt ist, das eine bestimmte Leitfähigkeit des Halbleiterkörpers ergibt. Durch    Einlegieren   von Metallen der entgegengesetzten    Leitfähigkeit   sind in den Halbleiterkörper Zonen entgegengesetzter Leitfähigkeit erzeugt.

   An jede der Zonen verschiedener Leitfähigkeit ist bei jeder    Zener-      diode   eine    Anschlusselektrode   angelötet. Die jeweils an Zonen gleicher Leitfähigkeit angelöteten Anschlüsse beider Dioden sind mit der Basis des Steuertransistors    Tr2   verbunden.

   Mit ihrer anderen Elektrode liegt die    Zenerdiode   Z1 an einem an die zu regelnde Spannung angeschlossenen    Spannungsteiler,   der aus den Widerständen R6 und R7    gebildet      wird.   Die    Zenerdiode   Z2 dagegen, die zur Regelung in Abhängigkeit von dem    Generatorlaststrom   bestimmt ist, liegt an einem Widerstand R9, der zusammen mit einem veränderbaren Widerstand R 1 in Reihe geschaltet und an die Plusleitung 110 angeschlossen ist.

   Vom Verbindungspunkt der    Zenerdiode   Z2    mit   dem    Wi'd'erstand   R9 führt eine Leitung 113 zur Mittelanzapfung eines Stromwandlers W, dessen Primärwicklung in die Verbindungsleitung von der Phasenklemme R des    Generators   G zum Gleichrichter    G1   eingeschaltet ist.    Die   beiden Wicklungsenden des Stromwandlers W sind jeweils an einen von zwei Gleichrichtern angeschlossen, die in    der   Zeichnung mit G3 angedeutet sind und mit ihren Pluselektroden an der Plusleitung 110 liegen. 



  Die Spannungsregelung erfolgt in ähnlicher Weise wie beim    Ausführungsbeispiel   nach    Fig.   1, sobald das Potential des Verbindungspunktes der Widerstände R6 und R7 auf die Durchbruchspannung der    Zener-      diode      Z1   angestiegen ist. 



  Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach.    Fig.   1 erfolgt die Stromregelung hier über die zweite    Zenerdiode   Z2. Diese wird unabhängig von der Höhe der zwischen den Leitungen 110 und 112 herrschen- den Klemmenspannung dann    stromleitend,   wenn infolge hoher Belastung durch einen zu starken Verbraucher oder einen Kurzschluss im Verbrauchernetz der in der Verbindungsleitung von der Klemme R zum Gleichrichter    G1   fliessende Wechselstrom in der Sekundärwicklung des Wandlers W eine solch grosse Spannung erzeugt,

   dass die an den Widerständen R9 und R 11 entstehende Gleichspannung U9 den Durchbruchswert der    Zenerdiode   Z2    überschreitet.   Die dann stromleitend werdende    Zenerd'iode   Z2 bringt den Transistor    Tr2   ebenfalls in sein Verstärkungsgebiet, so dass dieser wie bei der beschriebenen Spannungsregelung selbsterregte Sperrschwingungen hervorruft, von denen jede einzelne in der    Sekundärwicklung   118 des    Übertragers      ü   ein    Sperrimpulspaar   erzeugt, das den Leistungstransistor kurzzeitig sperrt. 



  Der besondere    Vorteil   bei der beschriebenen Verwendung von zwei    Zenerdioden   besteht darin, dass der    Spannungsregelungsvorgang   praktisch völlig unabhängig von dem    Stromregelungsvorgang   erfolgt und umgekehrt. Dabei hat es sich als zweckmässig erwiesen, den Widerstand R7, wie mit unterbrochenen Linien in der Zeichnung angedeutet, mit dem Verbindungspunkt der Widerstände R9 und R 11 zu verbinden und zwischen dem Widerstand R7 und der Plusleitung einen Kondensator C4 von einigen    pF   anzuordnen. In diesem Falle erhält man nämlich eine    Regelkennlinie,   die auch bei steigendem Laststrom eine praktisch vollkommen konstant bleibende Spannung zwischen den Leitungen 10 und 12 ergibt.

   Man kann sogar, falls dies erwünscht ist, durch Vergrössern des veränderbaren Widerstandes R 11 den Regler so einstellen, dass bis zu dem zulässigen Höchstwert des Laststromes, bei dem die Stromregelung einsetzt, die eingeregelte Spannung U zwischen den Leitungen 110 und 112 mit zunehmendem Laststrom ebenfalls schwach ansteigt. Wenn der Widerstand R9, wie in der Zeichnung dargestellt, ebenfalls veränderlich ist, kann man mit diesem denjenigen Wert des Laststromes einstellen, bei dem die Stromregelung einsetzen soll.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Selbsttätige, Strom- und spannungsabhängige Regeleinrichtung für mit wechselnder Drehzahl angetriebenen, ne'benschlusserregten Generator, die ausser einem mit der Erregerwicklung des Generators in Reihe geschalteten Leistungstransistor noch einen zur Steuerung dieses Transistors d'ienend'en zweiten Transistor enthält, dessen Ausgangskreis über einen Transformator mit dem Leistungstransistor gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingangskreis des Steuertransistors eine an die zu regelnde Spannung angeschlossene Zenerdiode und wenigstens eine Wicklung des Transformators angeordnet ist,
    wobei die Transformatorwicklung eine positive Rückkopplung zur Erzeugung selbsterregter Schwingungen durch den Steuertransistor ergibt, wenn und solange die zu regelnde Spannung ihren Sollwert erreicht bzw. überschreitet. <Desc/Clms Page number 5> UNTERANSPRÜCHE 1. Regeleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärwicklung des Transformators mit der Emitter-Kollektor-Strecke des Steuertransistors in Reihe geschaltet an der zu regelnden Spannung ]legt, während wenigstens eine Sekundärwicklung (45, 46) des Transformators im Emitter- Basis-Kreis des Leistungstransistors liegt. 2.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitter des Steuertransistors an einer Vorspannung (UV) liegt, die durch einen in Durchlassrichtung betriebenen, nichtlinearen Stromleiter (44) erzeugt wird, der in Reihe mit einem Widerstand (82) an die zu regelnde Spannung (U,) angeschlossen ist. 3.
    Regeleinrichtung nach Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen dem Steuertransistor (41) und dem Leistungstransistor (40) angeordnete Transformator (42) mit seiner Primärwicklung zwischen dem Kollektor des Steuertransistors (41) und einer der vom Generator zur Batterie führenden Leitungen (16) eingeschaltet ist und zwei miteinander verbundene Sekundärwicklungen (45, 46) hat, zwischen deren Verbindungspunkt (P) und der anderen Batteriezuleitung (18) die Vorspannung (Uv eingeschaltet ist, während die freien Wicklungsenden der Sekundärwicklungen über je einen Gleichrichter (48, 52) an die Basis des Leistungstransistors (40)
    angeschlossen sind und zwischen der Basis dieses Transistors und dem Verbindungspunkt der Sekundärwicklungen ein Kondensator (80) angeordnet ist. 4. Regeleinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Emitter des Steuertransistors (41) über eine (45) der Sekundärwicklungen des Transformators (42) an die Vorspannung (U,) angeschlossen ist. 5.
    Regeleinrichtung nach Unteransprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das übersetzungsver- hältnis zwischen den beiden Sekundärwicklungen (45, 46) des Transformators (42) zwischen 1 : 2 und 1 : 20 liegt und dass das, L)bersetzungsverhältnis der grö- sseren der beiden Sekundärwicklungen zur Primärwicklung etwa 1 : 1 beträgt. 6.
    Regeleinrichtung nach Patentanspruch, mit einem Wechselstromgenerator und einem zwischen diesem und der Batterie eingeschalteten Gleichrichter sowie einem zwischen dem Wechselstromgenerator und dem Gleichrichter liegenden Stromwandler, dessen Sekundärwicklung über wenigstens einen Gleichrichter auf einen Kondensator arbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensator (32) mit einem Pol an die Basis des Leistungstransistors (40) und mit seinem anderen Pol über einen weiteren Gleichrichter (60) an einen Spannungsteiler (64, 62, 63) angeschlossen ist, der zwischen den Batteriezuleitungen liegt, und ferner, dass zwischen dem Abgriff (61)
    des Spannungsteilers und der Basis des Steuertran- sistors (41) eine Zenerdiode (43) angeordnet ist. 7. Regeleinrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abgriff (61) des Spannungsteilers (64, 62, 63) und der mit dem Emitter des Steuertransistors (41) verbundenen Batteriezuleitung (18) ein Kondensator (65) von etwa 1 ,uF angeordnet ist. B.
    Regeleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ausser einer ersten zur Spannungsregelung dienenden Zenerdiode noch eine zweite Zenerdiode an die Basis des Steuertransistors angeschlossen ist, die mit ihrer anderen Elektrode an einer mit steigendem Laststrom grösser werdenden Spannung liegt. 9. Regeleinrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Stromregelung dienende Zenerdiode (Z2) an die Sekundärseite eines wenigstens einen Teil des Generatorlaststromes führenden Stromwandlers (W) angeschlossen ist. 10.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zenerdiode (Z2) an einen Stromkreis angeschlossen ist, der ausser der Sekundärwicklung des Stromwandlers noch mindestens einen Gleicheichter (G2) enthält. 11.
    Regeleinrichtung nach Unteransprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass an die Sekundärseite des Stromwandlers ein Spannungsteiler aus wenigstens zwei Widerständen (R9 und R11) angeschlossen ist, wobei an dem Verbindungspunkt beider Widerstände noch ein weiterer Widerstand (R7) liegt, der zu einem an die zu regelnde Spannung angeschlossenen Spannungsteiler (R6, R7) gehört, an den die andere Zenerdiode (Z1) angeschlossen ist.
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