DE1438052A1

DE1438052A1 - Elektrische Anlage fuer ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE1438052A1
Application number: DE19621438052
Authority: DE
Inventors: Brewster Franklin C
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1961-06-27
Filing date: 1962-06-21
Publication date: 1968-11-07
Also published as: DE1438052B2; US3138751A; GB949140A; JPS395812B1; SE324003B

Description

Priorität t US-Pat entanmeldung Ser.No. 119 947 vom 27. Juni 1961

"Elektrische Anlage für ein Kraftfahrzeug.¹¹

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Anlage für ein Kraftfahrzeug, insbesondere auf eine Anlage mit einem Wechselstromgenerator und einem Ladestromkreis mit Spannungsregelung.

Sehr viele neuzeitliche Kraftfahrzeuge benutzen einen Generator, um die Batterie der elektrischen Anlage zu laden sowie eine Kontrollampe, die am Armaturenbrett sichtbar ist und anzeigt, wenn die Batterie durch den {

Generator nicht geladen wird. Es wurde erkannt, dass der Ersatz des üblichen Generators durch einen Wechselstromgenerator bei Kraftfahrzeugen vorteile bietet, sofern ein Wechselstromgenerator wowie mit ihm zusammen arbeitende Gleichrichter benutzt werden, um einen Gleichstrom zu erzeugen, anstelle eines Generators mit einem Kollektor und Bürsten. Ein solcher Generator ergibt Schwierigkeiten, wenn die Kosten niedrig gehalten werden sollen, sowie Schwierigkeiten beim Betrieb und in der Regulierung der Leistungsabgabe.

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Es kann z.B. notwendig sein, eine fremde Felderregung von der Batterie aus vorzusehen, um den Wechselstromgenerator anfänglich in Betrieb zu setzen. Diea kann eich infolge der Satsache ergeben, dass das Feld des Wechselstromgenerators eine niedrige magnetische Remanenz aufweist, um eine zweckmässige Regelung des Ausgangsstromes zuzulassen, insbesondere bei hohen Antriebegeschwindigkeiten des Wechselstromgenerators» Eine solche anfängliche Felderregung kann durch einen normalen Zündschalter in dem Fahrzeug vorgesehen werden. Die Herstellung und Unterbrechung eines induktiven Feldstromkreises des Wechselstromgenerators kann Schwierigkeiten insofern bieten, als eine Funkenbildung und ein Abbrennen der Schalterkontakte auftritt. Zusätzlich zu den Zerstörungen der Schalterkontakte kann die Spannungsregelung der Anlage entgegengesetzt/^ beeinflusst werden, sofern die Hegeüspannung über den Stromkreis abgenommen wird, der die fehlerhaften Schaltkontakte enthält.

Bei einem Wechselstromgenerator ist ein sehr geringer Feldstrom bei hohen Drehgeschwindigkeiten notwendig, um einen sachgemässen Batterieladestrom zu erzeugen. Daher kann es vorteilhaft sein, einen Regler zu benutzen, der es ermöglicht, dass der Auegang des Wechselstromgenerator» durch Steuerung des !Feldstromes bei hohen Drehgeschwindigkeit en auereichend vermindert ist· Andererseits, ist esι ug die besten Vorteile der Eigenschaft des Wechselßtromgeneratorausgangea bei niedrigen Antriebsgeschwindigkeiten zu erreichen, sehr zweckmäseig, sicher zu stellen,

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das· der Wechselstromgenerator bei schwerer Belastung der elektrischen Anlage einen maximalen Ausgang erzeugt.

Sine andere Überlegung bei elektrischen KraftfahrzeuganlQgen mit einem Wechselstromgenerator betrifft die Benutzung eines Anzeigers für die Batterieladung, wie z.B. eines Kontrollichtes, welches unter Strom gerät, wenn der Stromkreis eingeschaltet wird und die Batterie nicht geladen wird und welches erlischt, wenn die Batterie geladen wird, ^ie bekannten Stromkreise für Ladekontroll- ™ lampen, wie sie mit einem Generator benutzt werden, können, wenn sie in Verbindung mit einer durch einen Wechselstromgenerator gespeisten elektrischen Anlage benutzt werden, unzweckmässige Kraftverluste in der Anlage ergeben, oder sie fügen zusätzliche Stromkreisekomponenten hinzu, sowie eine Verwickelung der Anlage.

Demgemäss ist es eine Aufgabe der Erfindungk die Lebensdauer der elektrischen Teile bei einer einfachen Kraft- * fahrzeuganlage mit einem Wechselstromgenerator, einem Hegler und einer Isolations-Diode zu erhöhen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Schaltvorgänge zu vermindern, sowie unzweckmässige Kraftverluste der Anlage.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Spannungsregelung der Ladeanlage für die Batterie

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zu verbessern und eine höher regulierte Ausgangsleistung zu schaffen.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Anordnung einer Halbleiter_Isolations-Diode in dem Batterie-Ladestromkreis mit einem Wechselstromgenerator tind gleichrichter, wobei ferner ein Spannungsregler für die Feldwicklung des Wechselstromgenerators vorgesehen ist, der die Ausgangspannung des Wechselstromgenerators abnimmt und den Spannungsabfall über der Igolations-Diode ausschliesst;, derart, dass bei verschiedenen Belastungen des Wechselstromgenerators die Regulierung verbessert ist.

i»ln weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass bei der beschriebenen Anlage ein Y/iderstand, wie z.B. der Ladeanzeiger über die Isolations-Diode durch einen Schalter angeschlossen ist, so dass der Schalter einen Stromkreis durch den Widerstand und den Spannungsregler vervollständigt, um einen anfänglichen Peldstrom für den Wechselstromgenerator zuzuleiten. Weiterhin Jr.ami der Schalter dazu benutzt werden, um den Batteriestrom anderen Seilen der elektrischen Anlage, wie z.B. der Zündanlage einer Brennkraftmaschine zuzuführen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen näher/ erläutert, auf denen zeigen;

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Pig. 1 das Schaltschema einer elektrischen Kraftfahrzeuganlage gemäes der Erfindung·

Fig. 2 das Schaltschema einer Anlage ähnlich wie Fig. 1, bei der die Polarität der Batterie mit Bezug auf die Erde umgekehrt ist·

Pig. 3 eine elektrische Kraftfahrzeuganlage mit einer weiteren Änderung im Rahmen der Erfindung.

Bei einer speziellen Ausführungsform wird die Erfindung bei einem Wechselstromgenerator mit Gleichrichtern benutzt, um einen Gleichstromausgang zu erzielen· Ein Ladestromkreis für eine Batterie ist mit dem Wechselstromgenerator verbunden und dieser Stromkreis enthält eine Isolations-Diode, die so gepolt ist, dass sie den Ladestrom von dem Wechselstromgenerator zur Batterie leitet. Ein Widerstari. und ein Schalter, wie z.B. ein Zündschalter eines Kraftfahrzeuges sind über die Diode in Reihe geschaltet. Der Schalter kann mit der Batterie so verbunden sein, dass wr ausser-dem Strom ettaA in die Zündanlage liefert. Ein Spannungsregler ist an der Verbindung des Generatorgleihhstromee mit der Isolations-Diode angeschlossen. Der Regler ist mit einer Feldwicklung des Generators verbunden, um den Stromausgang des Generators zu regeln. Der Startstrom für die Generatorfeldwicklung wird auf diese Weise von der Batterie aus über den Schalter und den Widerstand dem Regler zugeführt. Dieser Strom reicht aus, um die Kontrolleuchte unter Strom zu setzen, die selbst den Widerstand bilden kann oder die über einem Widerstand angeschlossen sein kann. Die Kontrolleuchte erlischt,

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wenn der Ausgang des Generatore auereicht, um eine Leitung der Diode und das Laden der Batterie hervorzurufen. Da an der Diode ein wesentlicher Spannungsabfall auftritt, kann der Spannungsregler in der Begelung der Batterieladespannung für diesen Spannungsabfall ausgeglichen sein, während gleichzeitig, insbesondere für schwere Ladebelastungen die Feldwicklung durch den !Regler von einer Spannung unter Strom gesetzt wird, die die volle Batterieklemenspanmmg ist plus dem. Spannungsabfall in der Diode·

In der Fig. 1 kann der von der Maschine eines Kraftfahrzeuges angetriebene Wechseletromgenerator 10, an dem

die elektrische Anlage liegt, Ankerwicklungen 12, 14 und 16 besitzen, die in Breieek geschaltet sind. Es kann auch eine Sternschaltung verwendet werden. Die Ecken des Dreiecks sind an Verbindungen von Kraftgleichrichterpaaren 18, 19 und 21, 22 und 24, 25 abgeschlossen. Die Anoden der Gleichrichter 19, 22 und 25 sind an den Ständer des Wechselstromgenerator oder eine + Bezugsmasse angeschlossen. Die Kathoden der Gleichrichter 18, 21 und 24 sind an einen Ausgajggsangchluss 27 des Wechselstromgenerators angeschlossen. Afc. dem Anschluss 27 erscheint eine mit Bezug auf den Bezugspunkt positive Gleichspannung entsprechend der vollen Wellengleichrichtung des dreiphasigen Ausganges der Ankerwicklungen 12, 14 und 16, sowie der Kontaktbank der Gleichrichter.

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Bine Ieoljrtione-Diode 30, die vorzugsweise mit den Gleich richtern 18, 19, 21, 22 und 24, 25 einen Bauteil des Wechselstromgenerator 10 bildet, ist zwischen den Ausgang 27 und einem weiteren Ausgang 32 eingeschaltet· Der Gleichrichter 30 ist so gepolt, dass er eine Leitung ▼on dem Wechselstromgenerator aur Ausgangsklemme 32 herstellt. Sine Feldwicklung 35 des Wechselstromgenerators ist über die übliohen Schleifringe und Bürsten an den Erdungeleiter oder den Ständer des Generators ange- _v schlössen, sowie spline Feldstromklemme 37.

Eine Pufferbatterie 40 für z.B. 12 V ist zwischen der Auegangsklemme 32 dee Wechselstromgenerators und dem Bezugspunkt der elektrischen Anlage angeschlossen. Es sind eine Anzahl elektrische Stromverbraucher als an die Batterie angeschlossen dargestellt. Diese bestehen aus einer elektrischen Last 42, die in Reihe mit einem Kontrollschalter 43 über die Batterie 40 angeschlossen sind sowie eine elektrische Belastung 44, die in Reihe mit einem Schalter 45 über die Batterie 40 geschaltet ist. Die elektrischen Belastungen 42, können z.B. bestehen aus einem Starter für das Fahrzeug, der Fahrzeugbeleuchtung, einem Fahrzeugradio oder irgendeinem anderen Stromverbraucher.

Zündschalter 48 besitzt einen beweglichen Kontakt, der mit dem positiven Anschluss der Batterie 40 verbunden ist, sowie mit dem Zündstromkreis 50 für die Brennkraftmaschine des Fahrzeuges.

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Während verschiedene Spannungsreglerarten in der Anlage verwendet werden können, ist ein mit Transistoren ausgestatteter Regler vom Standpunkt einer "besseren Steuerung und der Betriebssicherheit aus vorteilhaft. Der mit Transistoren ausgestattete Spannungsregler 60 besitzt einen Eingangs anschluss 61, der mit dem Zwiaehenanschluss 27 des Wechselstromgenerators 10 verbunden ist. Der Regulator besitzt fernerhin einen Feldstromanschluss 62,
der mit dem Anschluss 37 des Generators verbunden ist· Der Regler 60 ist mit der Erde bzw. dem Massenpunkt für die elektrische Anlage Über eine Leitung 62 verbunden.

Der PNP-Kraft&ransistor 65 des Reglers 60 hat eine
Kollektorelektrode, die mit dem Anschluss 62 verbunden ist, sowie eine Emitter-Elektrode, die über einen Vorspannungswiderstand 66 an dem Anschluss 61 liegt. Demgemäss leitet der Emitter-Kollektiwp-Strom des Transistors 65 einen Strom von dem Ausgangsanschluss 27 des Generators zur Feldwicklung 35 des Generators·

Der Strom oder das Btential für die Basiselektrode des Transistors 65 wird in Übereinstimmung mit der Ausgangsspahnung des Generators 10 am Anschluss 27 geändert,
um den Strom der Feldwicklung 35 zu steuern, um&ie
Ausgangspannung des Generators auf konstant zu regeln. Ein Basissteuerstromlcreis für den Transistor 65 wird
durch den Emitter-Kollektor-Strom des PMP-Steuertransistors 70 erzeugt, sowie durch den Widerstand 72, die zwischen dem Anschluss 61 und dem Massepunkt 63 liegen,

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Die Verbindung des Kollektors des Transistors 80 mit dem Widerstand 72 ist an die Basis des Transistors 65 abgeschlossen.

Ein Spannungsteiler mit Widerständen 73» 74» 75 tmd 76 ist zwischen dem Anschluss 61 und dem Anschluss 63 in Reihe geschaltet. Ein weiterer Widerstand 78 ist mit der Zefener-Diode 80 zwischen dem Anschluss 61 und der Verbindung der Widerstände 74 und 75 in Reihe geschaltet. Die Verbindung des Widerstandes 78 und der Diode 80 ist mit der Basis-elektrode des Transistors 70 verbundenl Der Spannungsteiler 73 - 76 ergibt auf diese Weise ein Potential ah der Diode 80, so das3 sie in umgekehrter Richtung leiten kann, wenn eine gegebene Spannung über den Anschlüssen 61 und 63 des Spannungsreglers vorhanden ist. Sobald die Diode 80 umgekehrt leitet, ist ein Konstantes Potential an der Basis des Transistors 70 vorhanden, so dass jede Spannungsschwankung an dem Anschluss 61 als Potentialwechsel an der Emitter-Elektrode des Transistors 80 reflektiert wird.

Sobald das Potential des Generators an der Klemme 27 einenvorausbestimmten Wert überschreitet, für den der Vorspannungskreis für die Basis des Transistors 70 ausgelegt ist, leitet die Diode 80 so dass ein festes Potential an der Basiselektrode £es Transistors 70 auftritt und sein Btaitter-Botential sinkt, um eine beeeere leitung über den Emitter-Kollektorweg des Transistor«

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hervorzurufen. Dementsprechend wird das Potential der Basiselektrode des Transistors 65 positiver, um die Emitter-Kollektsorleitung zu verringern und um auf diese Weise den Strom zu verringern, der der gedrehten Feldwicklung 35 des Wechselstromgenerator« fcugeführt wird* Bei verringertem Feldstrcm sinkt das Ausgangepotential des Generators_f so dass das Potential an dem Begier·* anschluss 61 gering genug iat, um die Diode 80 grtjsuschnei&eii und die leitfähigkeit den Transistors 70, so herabzusetzen, dass die leitfähigkeit des Transistors 65 gesteigert wird« Hierdurch wird ein steigender Strom der Feldwicklung 35 zugeführt, wodurch der Spannungsausgang des Wechselstromgenerator wiederum steigt. Ein solches Arbeitsspiel des Generator-Ausgangspotentials über und unter dem Regelpunkt des "Reglers 60 setst sich schneller oder langsamer fort, abhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich der Generator dreht, sowie abhängig von seiner Ausgangspannung> um einen Mittel« wert des Stromes durch die Feldwicklung 35 au erreichen, sowie ein geregeltes Potential aus dsm Generator.

Ein Temperatur abhängiger Widerstand 82 ist parallel zum Widerstand 76 in dem Spannungsteiler 73 - 76 geschaltet, um den Regler 60 in der Temperatur auszugleichen. Der Wert des Widerstandes 82 wechselt mit der Aussentemperatur in der Weise, dass die Potentialerfordernisse der Pufferbatterie 40 bei verschiedenen Temperaturen geregelt werden, fird z.B. eine Blei-Säure-Batterie benutzt $ die eine» höhere Ladäspannung

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bei niedriger Aussentemperatur erfordert, so wird der Wert de· Widerstandes 82 auf niedrige Temperature^ eingestellt, um eineSteigerung dee Wertes des Ausgangepotentiale dee Generators hervorzurufen, bei dem der Begier diesen Ausgang erzeugt·

Sin Anzeigeleuchte 90 ist zwischen den Generatoranschluss

27 und den Ansohluse des Zündschalters 48 eingeschaltet.

Diese Lampe liegt parallel zu einem Widerstand 92. Der Zweok der leuchte 90 besteht darin, anzuzeigen, ob der ™ Wechselstromgenerator die Batterie sachgemäss ladet. Wird der Zündschalter 48 geschlossen, so erhält die Lampe 90 Strom τοη der Batterie über einen Stromweg,

der den Widerstand 66, den Emitter und den Kollektor des Translators 65 sowie die Feldwicklung 35 tnthält. Hierdurch wird angezeigt, dass der Wechselstromgenerator die Batterie nicht ladet. Ist aber die Maschine des Fahrzeuges gestartet und entwickelt der Generator am Anschluss 27 ein Potential, welches die umgekehrte Vor- ä spannung der Diode 30 duroh die Batterie 40 überschreitet, so wird die Diode 30 leitend und die Lampe 90 erlischt. Die Lampe 90 ist mit dem Zündschalter 48 parallel zur Diode 30 geschaltet. Der Spannungsabfall an der Diode 30 beträgt im Bereich möglicher Leistungsabgabe des Generators etwa 1 Y und das ist nicht ausreichend, um der Lampe 90 Strom zuzuführen. Infolge dessen geht die Lampe 90 bei geschlossenem Zündschalter 48 aus, sofern die Batterie geladen wird und die Diode 30 leitend ist. Die Lampe geht an, sofern die Diode

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nicht leitend ist.

Da der Regler 60 mit dem Anschluss 27 des Generators

sch
verbunden ist, blieset das Potential, welches an den Regler geht, den SpannungsabiSLl aber die Diode 30 aus. Die Diode 30 kann eine Silikondiode sein, die einen Spannungsabfall von etwa 0,8 bis 1,2 7 über einen praktischen Strombereich aufweist, ^usserdem einen benutzbaren Bereich in der Änderung von Aussentemperaturen. DemgemäBs ist es zweckmäsiig, den Regler 60 einzustellen, so dass er die gewünschte Ladespannung für die Batterie

in am Ausgangsanschluss 32 ergibt, wenn das Potential dem Anschluss 27 etwa 1 V höher liegt, als gewünscht, um die Batterie 40 zu laden. Der Spannungsabfall über die Diode 30 ist dadurch eine relative Konstante, die in de r Einstellung des Reglers 50 berücksichtigt werden kann» Dieses Merkmal der Anlage steht im Gegensatz zu einer Anlage, bei der der Regler 60 über den Zündschalter mit dem Feld des Wechselstromgenerators verbunden ist. Der Zweck des Schalters liegt darin, ~u verhindern, dass Strom durch den Regler und die Feldwicklung des Generators fliesst, wenn die Anlage abgeschaltet ist. In diesem Falle würde die Veränderung des Zustandes der Schaltkontakte einen unbekannten veränderlichen Spannungsabfall hervorrufen, der eine äeueinstellung des Reglers zwecks sachgeniässer Kompensation notwendig nachte. Da der Regler 60 an dem Anschluss liegt, eier den Spannungsabfall über die Diode 30 aus_r schliss .^t, ateht für die Feldwicklung 35 eine höhere

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Spannung zur Verfügung^, wenn der Generator eine maximale Leistung entwickeln soll, insbesondere wenn die Batterie 40 teilweise entladen ist oder die elektrische Belastung an dem Anschluss 32 gross ist.

Sa der Wechselstromgenerator 10 mit verschiedenen Gesohwindjgceiten, abhängig von der Maschinengeschwindigkeit des fahrzeuges betrieben wird, ist es zweckmässig, dass die magnetische Remanenz in dem Generator tatsächlich Null wird, so dass bei hohen Generatorgeschwindigkeiten der Spannungsauegang durch Verringerung des Stromes in der Feldwicklung 35 ausreichend reduziert werden kann· Dieses heisst, dass der Feldstrom für die Wicklung 35 von aussen zugeführt werden muss, um im Anfang einen Ausgang aus dem Generator zu erreichen, wenn der Start stattfindet. In der Vergangenheit war es bekannt, einen Schalter, wie den Schalter 43 dazu zu benutzen, um die Feldwicklung mit der Batterie zu verbinden, um einen anfänglichen Feldstrom zuzuführen. Darin liegt aber eine unzweckmässige Stromführung des FeIdstromes an der Batterie zu einer Zeit, wenn zum Starten ein maximaler Strom erforderlich ist· Weiterhin können die Sohaltkontakte durch Funkenbildung zerstört werden, die durch die Herstellung und Unterbrechung eines induktiven Stromkreises erzeugt wird. Bei der vorliegenden Anlage wird,wenn der Schalter 48 geschlossen ist, der Strom au Betrieb der Anzeigeleuchte 90 über die Feldwindung 35 geleitet und dieses kann z.B, in dem Auemass von 1/4 Amper sein, um die Lampe 90 unier Strom zu setzen

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und gleichzeitig einen geringen Feldstrom zu erzeugen, bis der Generator sich ausreichend dreht, um ein das Feld erregendes Potential am Anschluss 27 zu entwickeln» so dass eine eigene Felderregung stattfindet. Der Widerstand 92 parallel zur Lampe 90 kann weggelassen werden. Eb ist aber zweckmässig, eine anfängliche Erregung der Feldwicklung von der Batterie aus zu ermöglichen, eofern die Anzeigeleuchte 90 durchgebrannt ist.

Die Anlage kann auch ohne Lampe 90 verwendet werden, so dass der Widerstand 92 selbst den anfänglichen Feldstrom zuführt. Diese Anordnung kann insbesondere bei einer Anlage zweckmässig sein, bei der ein Ampermeter die Batterieladung anzeigt und nicht eine Lampe, wie die Lampe 90. Die Schaltung der Fig, 2 ist ohne Anzeigelampe 90 dargestellt, um dies zu erläutern, obgleich die Lampe 90 bei dem Stromkreis nach Fig. 2 ebenfalle verwendet werden kann und obgleich die Lampe 90 auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1 weggelassen werden könnte

Fig. 2 erläutert die Anlage nach Fig. 1 in einer Konstruktion mit einer Pufferbatterie, deren positiver Anschluss an Erde oder an Masse liegt« Die Teile entsprechend der Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

In der Fig. 2 ist die Isolations-Diode 30 in der KLarit* gegenüber der Fig. 1 umgekehrt, da sie zwischen den Anschlüssen 27 und 32 des abgeänderten Weohaelstrom-

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generators 10a liegt. Sie Gleichrichterdiodeh dee Wechselstromgeneratorβ 10a und «war die Gleichrichter 18, 19» 21, 22 und 24, 25 sind jeweils in der Polarität umgekehrt. D—g—ttss sind die Kathoden der Gleichrichter 19» 22 und 25 BdLt Erde oder den Masseanschluss verbinden. Weiterhin sind die Elektroden, die den Anoden der Gleichrichter 18, 21 und 24- entsprechen, mit dem Anschluss 27 verbunden. Bei dieser Anordnung erzeugt der Wechselstromgenerator 10a ein Potential an den Anschlüssen 27 und 52, welohee Bit Bezug auf die Masse oder die Erde negativ ist, um die Batterie 40 zu laden.

Der Spannungsregler 60 für die Anlage nach Fig. 2

kann dem Spannungsregler 60 nach der Fig. 1 entsprechen.

Die Sohaltung in Pig. 2 unterscheidet sich dadurch,

dass der Anschluss 61 an der Erde oder an Masse liegt, die ihrerseits mit dem positiven Anschluss der Batterie 40 verbunden ist. Der Anschluss 63 des Heglers 60 liegt am Anschluss 27 des Generators. He bei dem

Stromkreis der Tig. 1 ist der FeIdwicklungsanschluss 37

des Generators mit dem Anschluss 62 des Reglers 60 verbunden. Der verbleibende Anschluss der Feldwicklung 35 ist durch den Schleifring und die Bürste mit dem

Anschluss 27 des Generators 10a verbunden. Der Strom

der Feldwioklung 15 geht vom Anschluss 27 dee Generators durch den Regler zurück in den leitenden Ständer des

Generators 10a, der mit Bezug auf den Anschluss 27

positiv ist. Daher wirkt der Regler 60 in der gleichen

Weise wie bei dem Aueführungsbeispiel der i'ig. 1 und die

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Potentiale in dem Segler 60 bleiben die gleichen, wie bereits beschrieben, so dass die Transistoren sachgemäss mit Strom versorgt werden.

Die Anlage der Mg. 3 ist ähnlich der der Pig. 1 mit der Ausnahme, dass der Wechselstromgenerator 10b nicht direkt mit der Erde oder Masse verbunden ist und dass dife Isolations-Diode in Reihe mit dem negativ ladenden Anschluss für die Batterie 40 und nicht mit dem powitiv ladenden Anschluss geschaltet ist.

In der Pig. 3 sind die Kathoden der Gleichrichter 18,

21 und 24 an den Anschluss 93 des Wechselstromgenerators 10b angeschlossen, der an dem positiven Anschluss der Batterie 40 liegt. Die Anoden der Gleichrichter 19,

22 und 25 sind an den Anschluss 94 angeschlossen. Die Isolationsdiode 30 liegt zwischen dem Anschluss 94 und dem Anschluss 95 des Generators. Der Anschluss 95 ist mit dem negativen Pol der Batterie 40 verbunden und dies erfolgt an Erde oder dem Bezugspotential der Anlage· Daher ist der Batterieladestromkreis durch die Isolations-Diode 30 vervollständigt, so dass eine Ladung stattfindet, wenn das Ausgangspotential des Generators 10b an den Anschlüssen 93, 95 das Potential der Batterie 40 übersteigt, so dass die ^iode 30 leitend wird.

Der Regler 60a besitzt einen Anschluss 96 der mit dem Anschluss 94 des Generators verbunden ist sowie einen Anschluss 97, der mit dem Anschluss 93 verbunden ist.

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Der Feldanschluss 98 dee Reglers 60a liegt aa dem Feldanschluss 37 des Generators 10b. Der Hegler 60a muss gegenüber dem Stromkreis nach Fig. 1 für den Hegler 60 etwas abgeändert werden, da die Potentialänderungen, die gegengeregelt werden müssen, negative Potentiale sind, die an dem Anschluss 94 des Generators abgenommen werden· Es ist notwendig, die Leitfähigkeit der Basiselektrode des Transistors 99 mit Bezug auf die Potentipländerungen an dem Anschluss 94 zu steuern, um die gewünschte Regelung zu erreichen. Der Regler 60a kann so eingestellt werden, dass er auf ein Potential regelt, welches gleich der Summe des Potentials der Batterie 40 und des Spannungsabfalls an der Diode 30 ist, ebenso wie bei der Anlage nach Fig. 1.

Nach Fig. 3 wird, wenn der Schalter 48 geschlossen ist, und während des Startens, des Kraftfahrzeugmotor, bei dem die elektrische Anlage benutzt wird, der Anfangsstrom für die Feldwicklung 35 von der Batterie 40 über den Schalter 48, die Jarallelkombination der Anzeigelampen 90 und des Widerstandes 92, durch die Feldwicklung 35, deren eines Ende an dem Anschluss 94 liegt« sowie den Kollektor-Emitter-Weg des Transistors 99 dem positiven Anschluss der Batterie 40 zugeführt» Wie bereits dargelegt, setzt dieser Strom die Ladekontrollampe 90 sowie am Anfang das Feld des Generators unter 8pannungs· Sobald der Generator auf Geschwindigkeit ist, so dass die Diode 30 leitet und die Batterie geladen wird» erlischt die Lampe 90 und der Strom für die

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Feldwicklung 35 wird durch den Weg des Beglertraneistors 99 von dem Potential aus zugeführt, welches über die Anschlüsse 93, 94 des Generators 10b erzeugt wird.

Die Schaltung nach Pig. 3 kann in einer elektrischen Anlage Verwendung finden, die einen Zündstromkreis benutzt mit einer Hagnetwicklung 102, die von der Batterie 40 über den Schalter 48 unter Strom gesetzt wird. Die Magnetwicklung 102 veranschaulicht einen Teil eines, vollständigen Magneten, der benutzt werden kann, um eine Hochspannung für die Zündkerzen des Zündsystems 101 zuzuführen. Anlagen dieser Art werden zuweilen bei Flugzeugen benutzt·

Is ist ein Vorteil der Stromkreise, dass der Feldstrom des Generators durch den Generator selbst zugeführt wird und nicht durch die Batterie mit Ausnahme eines sehr kurzen Anfangestromes durch den Widerstand 92 und/oder die Lampe 90. !Das Feld des Generators kann langsam zusammen fallen, wenn die Maschine langsamer wird und es ist keine plötzliche Untexbechung des Feldstromes nötig, um eine Überspannung in dem System zu schaffen. Dieses ist durch die Isolation der Diide 30 der Fall und steht im Gegensatz zu einer Anlage, bei der ein verhältnismäßig grosser Feldwicklungsstrom durch einen Schalter oder ein Beiais von der Batterie aus zugeführt wird. Bei der beschriebenen Anlage ist die Anzeigelampe 90, die der zweifachen Funktion der Anzeige, ob die Batterie geladen wird sowie dir Leitung

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dee Startetromes für die Feldwicklung des Generatore, im Stromkrei· in einfacher und 'billiger Weise eingeschaltet. Bisher war ee zuweilen notwendig, einen oder mehrere Widerstände vorzusehen, die indessen unerwünschte Leitungsverluste hervorriefen oder ein besonderes Belais vorzusehen, welches das Problem der Betriebssicherheit aufwirft, um die Anzeigelampe sachgemäss su betreiben. Bei der vorliegenden Anlage ist es lediglich notwendig, eine Isolationsdiode 30 und eine Anzeigelampe 90 vorzusehen, um eine Anlage mit Toll sichtbarer l_adeanzeige au schaffen und u$ die Leistungsverluete zu reduzieren, sowie die Schaltvorgänge im System und um die lebensdauer zu erhöhen, sowie verbesserte Spannungsregelungseigenschaften für den Wechselstromgenerator mit seinem Regler zu schaffen.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrische Anlage für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch einen Wechselstromgenerator mit einer Anker- und einer Feldwicklung, erste und zweite Ausgangsleiter, Gleichrichter, die mit der Ankerwicklung zwischen den AusgangsIeitem verbunden sind, einen Batterieladestromkreis mit einer Einrichtung zur Verbindung mit der Batterie und einer Diode in Reihe, wobei der Batterieladestromkreis zwischen die Ausgangsleiter in Reihe geschaltet ist, einen Spannungsregler, der zwischen den Ausgangsleitern liegt, uia die Spannung zwischen den leitern zu "bestimmen, wobei der Spannungsregler eine Einrichtung zur Stromleitung besitzt, die in Reihe mit der !Feldwicklung zwischen den Ausgangsleitern geschaltet ist, sowie einen Schalter und einen Widerstand, die in Reihe parallel zur Diode geschaltet sind, um den Batteriestrom über den Regler zur Feldwicklung zu leiten.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet;, dass der Widerstand aus einer Ladekontrollampe zur Anzeige einer liiehtladung der Batterie "besteht.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter eine Einrichtung für den Anschluss eines Zündstromkreises an die Batterie über den Schalter aufweist.

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H38052

4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerwicklung in Dreieck geschaltet ist.

5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Strom leitende Vorrichtung des Spannungsreglers einen Transistor enthält.

6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ™ dass der Wechselstromgenerator eine verringerte magnetische Remanenz besitzt, so dass eine fremderregung der Feldwicklung beim Anfang des Betriebes erforderlich ist und dass der Schalter in geschlossenem Zustand einen Stromfluss von der Batterie aus über die Strom leitenden Mittel des Spannungsreglers zu der Feldwicklung ermöglicht.

Patentanwälte E. Maemecke, Dr.W.Kühl gez. Brich Maemecke

ORIGINAL IKiFcGTED

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