DE1143912B

DE1143912B - Electromagnetic regulator

Info

Publication number: DE1143912B
Application number: DED33942A
Authority: DE
Inventors: Marcel Dreyfus
Original assignee: Ducellier et Cie
Current assignee: Ducellier et Cie
Priority date: 1960-01-29
Filing date: 1960-08-04
Publication date: 1963-02-21

Description

Elektromagnetischer Regler Die Erfindung betrifft elektromagnetische Regler und bezieht sich insbesondere auf einen Regler mit vibrierenden Kontakten (System Tirrill).Electromagnetic Regulator The invention relates to electromagnetic regulators Regulator, and particularly relates to a regulator with vibrating contacts (System Tirrill).

Diese Regler werden vorzugsweise in Kraftfahrzeugen verwendet und erfüllen im allgemeinen drei Aufgaben, nämlich die eines Selbstschalters, eines Spannungsreglers und eines Stromstärkereglers.These regulators are preferably used in motor vehicles and generally fulfill three tasks, namely that of a self-switch, one Voltage regulator and a current regulator.

Es sind bereits elektromagnetische Regler bekannt, die einen einzigen beweglichen Anker aufweisen, an dem eine elastische Zunge befestigt ist, die das bewegliche Kontaktstück trägt.There are already known electromagnetic regulators that have a single have movable armature to which an elastic tongue is attached, which the movable contact piece carries.

Andere bekannte Regler haben auf dem gleichen Spulenkörper zwei getrennte bewegliche Regleranker, von denen der eine den Ein-Aus-Schaltkontakt und der andere den Reglerkontakt für die Stromstärke steuert. Ein solcher Regler beansprucht verhältnismäßig viel Platz und weist zwei getrennte bewegliche Gruppen auf, so daß die ganze Reglereinheit komplizierter und die Herstellung schwieriger wird.Other known regulators have two separate ones on the same spool Movable regulator armatures, one of which is the on-off switch contact and the other controls the regulator contact for the amperage. Such a controller is relatively demanding lots of space and has two separate moving groups, so that the whole controller unit more complicated and more difficult to manufacture.

Andererseits sind Selbstschalter bekannt, bei denen ein einziger beweglicher Regleranker das Schließen der beiden Kontakte für die Ein-Aus-Schaltung und für die Stromstärkeregelung steuert. Diese Selbstschalter haben den Nachteil, daß nach dem Schließen des Selbstschalterkontaktes der bewegliche Regleranker die elastische Rückholkraft der beweglichen Zunge überwinden muß, die den Ein-Aus-Schaltkontakt trägt, bevor das Schließen des Kontaktes der Stromstärkeregelung erfolgen kann. Diese Arbeitsweise bringt eine gewisse Ungenauigkeit im Ansprechverhalten des Reglers mit sich.On the other hand, circuit breakers are known in which a single movable Regulator anchor the closing of the two contacts for on-off switching and for controls the current regulation. These circuit breakers have the disadvantage that after the closing of the self-switch contact, the movable regulator armature the elastic The return force of the movable tongue must overcome the on-off switch contact before the closing of the current control contact can take place. This way of working leads to a certain inaccuracy in the response behavior of the controller with himself.

Die Erfindung hat sich als Aufgabe gestellt, einen elektromagnetischen Regler zu schaffen, bei dem die vorstehend genannten Nachteile vermieden sind.The invention has set itself the task of an electromagnetic To create regulator in which the disadvantages mentioned above are avoided.

Zu diesem Zweck ist ein elektromagnetischer Regler, insbesondere für einen Kraftfahrzeuggenerator mit einem gleichzeitig die Funktion eines Stromstärkereglers ausübenden Selbstschalterelement, welches einen einzigen beweglichen Anker aufweist, an dem eine das bewegliche Kontaktstück tragende elastische Zunge befestigt ist, erfindungsgemäß so ausgebildet, daß das an der elastischen Zunge befindliche Kontaktstück einen Teil des Stromstärkeregelkontaktes bildet und daß ein an der elastischen Zunge befestigter Kern aus magnetischem Material sich frei durch eine im beweglichen Anker befindliche Aussparung dergestalt bewegen kann, daß, nachdem der bewegliche Anker zum Anliegen gekommen ist, das Anziehen der elastischen Zunge allein möglich ist.For this purpose there is an electromagnetic regulator, especially for a motor vehicle generator with a simultaneous function of a current regulator exercising self-switch element, which has a single movable armature, to which an elastic tongue carrying the movable contact piece is attached, according to the invention designed so that the contact piece located on the elastic tongue forms part of the current intensity control contact and that one on the elastic tongue Fixed core made of magnetic material moves freely through a movable armature located recess can move such that after the movable armature has come to concern, the pulling of the elastic tongue is possible alone.

Dank der Anordnung der Erfindung braucht der Regleranker des Selbstschalters nur noch die elastische Widerstandskraft der Zunge zu überwinden, die das bewegliche Kontaktstück des Spannungsreglerkontaktes trägt, so daß es möglich wird, eine sehr genaue Regulierung des Stromstärkewertes zu erreichen, für den die Stromstärkeregulierung wirksam ist.Thanks to the arrangement of the invention, the regulator armature needs the circuit breaker only the elastic resistance of the tongue has to be overcome, which is the movable one Contact piece of the voltage regulator contact carries, so that it is possible to have a very to achieve precise regulation of the current value for which the current regulation is effective.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigt Fig. 1 eine Längsschnittansicht nach der Linie 1-1 der Fig. 2 eines elektromagnetischen Reglers nach der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht und Fig. 4 ein Schema einer Schaltung mit einem elektromagnetischen Regler nach der Erfindung.Further features and advantages of the invention emerge from the following Description of an embodiment shown in the schematic drawings. 1 shows a longitudinal sectional view along the line 1-1 of FIG. 2 of an electromagnetic Regulator according to the invention, Fig. 2 is a plan view, Fig. 3 is a perspective View and FIG. 4 shows a diagram of a circuit with an electromagnetic regulator according to the invention.

Das Selbstschalterelement des elektromagnetischen Reglers nach Fig. 1 und 2 weist einen Kern 1 auf, auf den eine Wicklung aus feinem Draht 2 und eine Wicklung aus dickem Draht 3 aufgespult sind. Der magnetische Kreis wird durch den Rahmen 4 dargestellt, auf dem der bewegliche Regleranker 5 des Selbstschalters gelenkig befestigt ist. Dieser bewegliche Regleranker 5, wird, wenn in den Wicklungen 2 und 3 kein Strom fließt, in die in der Zeichnung gezeigte Stellung durch die Wirkung der Feder 6 zurückgeholt, deren Spannung mit Hilfe der Schraube und Mutter 7 geregelt werden kann. Der bewegliche Regleranker 5 trägt wie bei einem üblichen Selbstschalter ein Kontaktstück 8 (Fig. 2 und 3), das mit einem festen Kontaktstück 9 (Fig. 3) zusammenwirkt, das auf einer kleinen Platte 10 angebracht ist, um den Selbstschalterkontakt zu bilden. Diese kleine Platte 10 ist mit Hilfe der Schraube 11 verstellbar, auf einem rechtwinklig umgebogenen Träger 12 befestigt. Auf dem Träger ist andererseits mit Hilfe der Schraube 20 eine zweite kleine Platte 13 befestigt, an deren oberem Teil das feste Kontaktstück 14 des Spannungsreglerkontaktes vorgesehen ist. Die kleinen Platten 10 und 13 sind auf dem Träger 12 unter Zwischenschaltung eines Isolierelementes 15 montiert.The circuit breaker element of the electromagnetic regulator according to FIGS. 1 and 2 has a core 1 onto which a winding made of fine wire 2 and a winding made of thick wire 3 are wound. The magnetic circuit is represented by the frame 4 on which the movable regulator armature 5 of the circuit breaker is articulated. This movable regulator armature 5, when no current flows in the windings 2 and 3, is brought back into the position shown in the drawing by the action of the spring 6, the tension of which can be regulated with the aid of the screw and nut 7. The movable regulator armature 5 carries a contact piece 8 (Fig. 2 and 3), as in a conventional circuit breaker, which cooperates with a fixed contact piece 9 (Fig. 3) which is mounted on a small plate 10 to form the circuit breaker contact. This small plate 10 is adjustable with the aid of the screw 11 and is attached to a carrier 12 bent at right angles. On the other hand, a second small plate 13 is attached to the carrier with the aid of the screw 20 , on the upper part of which the fixed contact piece 14 of the voltage regulator contact is provided. The small plates 10 and 13 are mounted on the carrier 12 with an insulating element 15 interposed.

Auf dem beweglichen Regleranker 5 ist mit Hilfe von Nieten 16 eine elastische Zunge 17 unter Zwischenschaltung einer Beilage 22 zwischen dieser Zunge und dem Regleranker 5 befestigt. Die elastische Zunge 17 trägt an ihrem Ende das bewegliche Kontaktstück 18 des Stromstärkereglerkontaktes.On the movable regulator armature 5 , an elastic tongue 17 is fastened with the aid of rivets 16 with the interposition of an insert 22 between this tongue and the regulator armature 5. The elastic tongue 17 carries at its end the movable contact piece 18 of the current regulator contact.

Auf der elastischen Zunge 17 ist ein Kern 19 befestigt, der im vorliegenden Falle von einem kleinen Zylinder aus magnetisch leitfähigem Material dargestellt wird. Dieser Kern 19 durchdringt ein Loch 5 a, das in den beweglichen Regleranker 5 eingebracht und koaxial zur Achse X-X des Kernes 1 des Reglers angeordnet ist.A core 19 , which in the present case is represented by a small cylinder made of magnetically conductive material, is attached to the elastic tongue 17. This core 19 penetrates a hole 5 a, which is introduced into the movable regulator armature 5 and is arranged coaxially to the axis XX of the core 1 of the regulator.

Die Funktion des Reglers nach der Erfindung ist folgende: Sowie die Nebenschlußwicklung 2 aus feinem Draht eine genügende Spannung erhält, wird der bewegliche Regleranker 5 vom Kern 1 angezogen und schließt die Kontakte 8 und 9. Von diesem Zeitpunkt an ist der Regleranker 5 unbeweglich und kann demgemäß nicht mehr weiter angezogen werden.The function of the regulator according to the invention is as follows: As soon as the shunt winding 2 made of fine wire receives sufficient voltage, the movable regulator armature 5 is attracted to the core 1 and closes the contacts 8 and 9. From this point on, the regulator armature 5 is immobile and can accordingly no longer be tightened.

In dem Ausmaß, wie sich die Stromstärke in der Wicklung aus dickem Draht 3 erhöht und dabei außer der Stromstärkeregelung die normale Funktion für die Trennung übernimmt, wird der an der elastischen Zunge 17 befestigte Kern 19 mehr und mehr angezogen, bis bei einer vorher bestimmten Stromstärke die elastische Zunge 17 genügend verformt wird, damit der Kontakt zwischen den Kontaktstücken 18 und 14 hergestellt wird.To the extent that the current strength in the winding of thick wire 3 increases and takes over the normal function for the separation in addition to the current strength regulation, the core 19 attached to the elastic tongue 17 is tightened more and more, up to a predetermined current strength the elastic tongue 17 is deformed enough so that the contact between the contact pieces 18 and 14 is established.

In diesem Zeitpunkt beeinflußt das Schließen der Kontaktstücke 18 und 14 eine auf dem Spannungsregler vorgesehene Hilfswicklung mit zusätzlichem Strom, so daß die durch die Wicklung mit dickem Draht verlaufende Stromabgabe der Lichtmaschine durch Verringerung der geregelten Spannung verringert wird.At this point, the closing of the contacts 18 and 14 affects an auxiliary winding provided on the voltage regulator with additional current, so that the current output of the alternator passing through the winding with thick wire is reduced by reducing the regulated voltage.

Ein solches Schaltbild ist in Fig. 4 dargestellt, wo die Elemente des Selbstschalters die gleichen Bezugszeichen tragen wie in Fig. 1 bis 3.Such a circuit diagram is shown in Fig. 4, where the elements of the circuit breaker have the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3.

Die Lichtmaschine, die ein Gleichstrom- oder ein mit einem Gleichrichter kombinierter Wechselstromerzeuger sein kann, speist die Batterie 32 und den in dicken Strichen dargestellten Ladestromkreis 33.The alternator, which can be a direct current generator or an alternating current generator combined with a rectifier, feeds the battery 32 and the charging circuit 33 shown in thick lines.

Der Generator ist in üblicher Art und Weise mit dem Spannungsregler verbunden. Der elektromagnetische Regler besitzt zwei Elemente, nämlich einen Spannungsregler 36 und einen Selbstschalter 37, der einen Stromstärkeregler entsprechend Fig. 1 bis 3 bildet.The generator is connected to the voltage regulator in the usual way. The electromagnetic regulator has two elements, namely a voltage regulator 36 and an automatic switch 37, which forms a current regulator according to FIGS.

Die Hauptwicklung 36a des Spannungsreglers 36 ist mit den Klemmen des Generators entweder direkt oder durch einen Ausgleichswiderstand 38 verbunden. Die Nebenschlußwicklung 2 des Schalters ist ebenso mit den Klemmen des Generators verbunden. Diese beiden Wicklungen und der Widerstand 38 können wie im Falle der Fig. 4 in Serie liegen und mit den Klemmen des Generators verbunden sein.The main winding 36a of the voltage regulator 36 is connected to the terminals of the generator either directly or through a balancing resistor 38. The shunt winding 2 of the switch is also connected to the terminals of the generator. These two windings and the resistor 38 can, as in the case of FIG. 4, be in series and be connected to the terminals of the generator.

Die Wicklung aus dickem Draht des Selbstschalters 37 in Serie mit dem Ladestromkreis 33 ist mit dem Kontaktstück 9 verbunden. Andererseits trägt der bewegliche Regleranker 5 des Selbstschalters 37 das Kontaktstück 8, das dem Kontaktstück 9 gegenüberliegt, wie das in Fig. 4 dargestellt ist, wenn der Generator Strom abgibt, um die Batterie zu laden. Das feste Kontaktstück 14, von dem normalerweise das von der elastischen Zunge 17 getragene Kontaktstück 18 entfernt liegt, ist mit einer Zusatzwicklung 36 c des Spannungsreglers verbunden, wobei die Durch$utung dieser Wicklung sich mit der der Hauptwicklung 36 a addiert, wenn die Kontaktstücke 14 und 18 geschlossen sind.The thick wire winding of the automatic switch 37 in series with the charging circuit 33 is connected to the contact piece 9. On the other hand, the movable regulator armature 5 of the circuit breaker 37 carries the contact piece 8, which is opposite the contact piece 9, as shown in FIG. 4, when the generator is delivering current in order to charge the battery. The fixed contact piece 14, usually the carried by the elastic tongue 17 contact piece is from the 18 removed is with an additional winding 36 c of the voltage regulator, said utung by $ this winding with the main winding adds 36 a, when the contacts 14 and 18 are closed.

Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Reglers ist wie folgt: Solange die vom Generator abgegebene Stromstärke ihren vorgeschriebenen Wert nicht erreicht, ist die Arbeitsweise gleich der eines bekannten Tirrill-Reglers mit zwei Regelstufen. Das feste Kontaktstück 39a, das mit dem beweglichen Kontaktstück 3@9 zusammenarbeitet, bringt den Widerstand 35 entweder in Serie mit der Induktionswicklung 34 oder schließt ihn kurz, und das feste Kontaktstück 39 b und das bewegliche Kontaktstück 39 schließt die Erregerwicklung 34 kurz oder nicht, je nach der Geschwindigkeit und der Belastung der Lichtmaschine.The mode of operation of the regulator described above is as follows: As long as the current intensity delivered by the generator does not reach its prescribed value, the mode of operation is the same as that of a known Tirrill regulator with two control stages. The fixed contact piece 39a, which cooperates with the movable contact piece 3 @ 9, brings the resistor 35 either in series with the induction coil 34 or closes it short, and the fixed contact piece 39 b and the movable contact piece 39 closes the field winding 34 short or not, depending on the speed and load on the alternator.

Sowie der Wert der vorgeschriebenen Stromstärke erreicht ist, nimmt der Kern 19, von einer genügenden elektromagnetischen Kraft angezogen, die Zunge 17 mit, die die Kontaktstücke 18 und 14 in Berührung bringt. Dadurch wird die Spule 36 c mit Strom gespeist und gibt zusätzliche Ampere-Windungen zum Reglerstromkreis. Da die Anzahl der Ampere-Windungen für die Funktion des Reglers konstant ist, müssen diejenigen der Spule 36 a sich verringern und eine Spannungssenkung des Generators bewirken, so daß auf diese Weise die Stromstärke beschränkt wird.As soon as the value of the prescribed amperage is reached, the core 19, attracted by a sufficient electromagnetic force, takes the tongue 17 with it, which brings the contact pieces 18 and 14 into contact. As a result, the coil 36 c is fed with current and gives additional ampere turns to the controller circuit. Since the number of ampere-turns for the function of the controller is constant, those of the coil 36 a must decrease and cause a voltage drop in the generator, so that the current is limited in this way.

Nach einer abgewandelten Ausführungsform kann die Zusatzwicklung 36 c eine Gegen-Nebenschluß-Wicklung sein, d. h. daß ihr Fluß sich von dem Stromfluß abzieht, der von der Hauptwicklung 36 a erzeugt wird. In diesem Fall sind die Kontakte 18 und 14 normalerweise geschlossen, so daß die Zusatzwicklung 36 c so lange gespeist wird, wie die abgegebene Stromstärke schwach ist.According to a modified embodiment, the additional winding 36 c can be a counter-shunt winding, that is, its flow is subtracted from the current flow generated by the main winding 36 a. In this case, the contacts 18 and 14 are normally closed, so that the additional winding 36 c is fed as long as the current intensity is weak.

Wenn die Stromstärke den vorgeschriebenen Wert übersteigt, hört durch das Öffnen der Kontakte 18" 14 der Stromfluß durch die Wicklung 36 c auf, was demgemäß wie vorher auf die Funktion des Spannungsreglers einwirkt.If the current intensity exceeds the prescribed value, the opening of the contacts 18 ″ 14 stops the current flowing through the winding 36 c, which accordingly acts as before on the function of the voltage regulator.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Electromagnetic regulator, in particular for a motor vehicle generator, with a self-switch element simultaneously exercising the function of a current regulator, which has a single movable armature to which an elastic tongue carrying the movable contact piece is attached, characterized in that the elastic tongue Tongue located contact piece forms part of the current intensity control contact and that a core of magnetic material attached to the elastic tongue can move freely through a recess located in the movable armature in such a way that, after the movable armature has come to rest, the attraction of the elastic tongue alone is possible.

2. Regulator according to claim 1, characterized in that the elastic Tongue on the movable regulator anchor with the help of rivets or other fasteners is attached.

3. Regulator according to claim 1, characterized in that the of the elastic tongue supported core is formed by a cylinder which is coaxial to the The core of the controller.

4. Regulator according to claim 1, characterized in that the normally open current regulator contact in series with an additional winding of the voltage regulator is mounted, the current flow of this winding to the added to the main winding of the controller.

5. Regulator according to claim 1, characterized in that that the normally closed current regulator contact is in series with a complementary one Winding of the voltage regulator is mounted, the current flow of this winding is deducted from that of the main winding of the regulator. Considered publications: German patent specifications No. 267 556, 598 676.