DE1463567C3

DE1463567C3 - Electric power supply

Info

Publication number: DE1463567C3
Application number: DE19631463567
Authority: DE
Inventors: Thomas Frazer Drayton Plains Carmichael; Richard Jacob Pontiac Maier; Eward Arthur Drayton Plains Schilling
Original assignee: Syncro Corp Oxford Mich (vsta)
Current assignee: Syncro Corp Oxford Mich (vsta)
Priority date: 1963-11-29
Filing date: 1963-11-29
Publication date: 1973-09-27
Also published as: DE1463567A1; DE1463567B2

Description

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist spannung den Schwellenwert des Meßkreises über-According to a further feature of the invention, voltage is above the threshold value of the measuring circuit.

die Hilfswicklung durch den steuerbaren Halbleiter- schreitet, liegt eine positive Spannung zwischen derthe auxiliary winding strides through the controllable semiconductor, there is a positive voltage between the

gleichrichter zu der Batterie parallel schaltbar, und Kathode und der Sperrschicht des steuerbaren HaIb-rectifier can be connected in parallel to the battery, and cathode and the barrier layer of the controllable half

zwar derart, daß in ihr stetiger Gleichstrom von der leitergleichrichters während abwechselnder Halbwel-in such a way that in it constant direct current from the ladder rectifier during alternating half-wave

Batterie und impulsförmiger Gleichstrom von der 5 len. Wenn genügend Energie geliefert wird, wird derBattery and pulsed direct current from the 5 len. If enough energy is delivered, the

Hauptwicklung fließt. Hierdurch entsteht der Vorteil, steuerbare Halbleitergleichrichter leitend, und dieMain winding flows. This creates the advantage of conducting controllable semiconductor rectifiers, and the

daß jeder Grad von Regelung bei hohen Geschwin- Anode wird positiv bezüglich der Kathode. Der steu-that any degree of regulation at high speed anode becomes positive with respect to the cathode. The tax

digkeiten erzielt werden kann und eine noch gleich- erbare Halbleitergleichrichter wird somit bei jedercan be achieved and an even more comparable semiconductor rectifier is thus used in every

mäßigere Regelung gewährleistet wird. abwechselnden Halbwelle leitend und bei einer Aus-more moderate regulation is guaranteed. alternating half-wave conductive and with an off

Die Erfindung wird an Hand von Ausführungs- io bildungsform der Erfindung während dazwischenlie-The invention is based on the embodiment of the invention while intervening

beispielen beschrieben. Es zeigt gender Halbwellen wieder in einen gesperrten Zu-examples described. It shows gender half-waves back into a blocked access

Fig. 1 ein Schaltbild der elektrischen Stromver- stand zurückkehren. Bei dieser Ausbildungsform, bei1 shows a circuit diagram of the electrical current understanding. In this form of training, at

sorgungseinrichtung mit einem Vierpol-Generator, der die Hilfswicklungen und die steuerbaren HaIb-supply device with a four-pole generator, which controls the auxiliary windings and the controllable half

F i g. 2 ein Schaltbild, das dem der F i g. 1 ent- leitergleichrichter über die Batterieklemmen miteinspricht und den Stromfluß im einzelnen wiedergibt, 15 ander verbunden sind, erfolgt eine Stromleitung beiF i g. 2 is a circuit diagram similar to that of FIG. 1 line rectifier via the battery terminals and shows the current flow in detail, 15 are connected to each other, a current is conducted at

F i g. 3 eine grafische Darstellung, welche die beiden Halbwellen.F i g. 3 is a graph showing the two half-waves.

Spannung an einem steuerbaren Halbleitergleichrich- Während wenigstens jeder abwechselnden HaIb-Voltage at a controllable semiconductor rectifier- During at least every alternating half-

ter der Einrichtung nach F i g. 1 wiedergibt, wenn welle wird somit der steuerbare Halbleitergleichrich-ter of the facility according to Fig. 1 reproduces when wave is thus the controllable semiconductor rectifier

keine Regelung erfolgt, ter die Haupt- und Hilfswicklungen kurzschließenthere is no regulation, the main and auxiliary windings are short-circuited

Fig.4 eine grafische Darstellung entsprechend 20 und dadurch den Batterieladestrom im wesentlichen der von F i g. 3, die den Spannungsverlauf wieder- auf Null herabsetzen. Wenn sich die Polarität umgibt, wenn eine teilweise Regelung erfolgt, kehrt, wird das Feld, das in den Wicklungen durchFIG. 4 shows a graphic representation corresponding to FIG. 20 and thereby essentially the battery charging current that of Fig. 3, which reduce the voltage curve back to zero. When polarity surrounds each other when partial regulation is reversed, the field present in the windings is through

F i g. 5 eine grafische Darstellung ähnlich denen den vorher hindurchgeflossenen Strom erzeugt worder F i g. 3 und 4, die den Spannungsverlauf wieder- den ist, zusammenbrechen und dadurch einen entgegibt, wenn eine vollständige Regelung erfolgt, 25 gengerichteten magnetischen Fluß erzeugen. DieserF i g. Figure 5 is a graph similar to that of the previously generated current F i g. 3 and 4, which is the voltage curve again, collapse and thus give one, when fully regulated, produce 25 reversed magnetic flux. This

F i g. 6 ein Schaltbild, das in seinen Grundzügen entgegengesetzte Fluß wird die Pole des Generators dem der Fig. 1 und2 ähnlich ist, aber einen zweiten sättigen und im Falle der Ausbildungsform-, die Regelkreis mit Hilfssperrung verwendet, um eine Gleichrichter aufweist, die entgegengesetzten Halbgleichmäßigere Regelung beider Halbwellen zu erhal- wellen blockieren und somit den Ladestrom während ten, 30 des größten Teiles der entgegengesetzten HalbwellenF i g. 6 is a circuit diagram showing the essentially opposite flux of the poles of the generator that of Figs. 1 and 2 is similar, but a second saturate and in the case of the embodiment, the Control circuit with auxiliary blocking used to have a rectifier, the opposite half-wave more even regulation of both half-waves to get and thus block the charging current during th, 30 of most of the opposite half-waves

F i g. 7 ein Schaltbild, in dem eine Drosselspule in sperren.F i g. 7 is a circuit diagram in which a choke coil is locked in.

dem Regelkreis vorgesehen ist, um die Regelung bei Nach einer Verminderung der Batteriespannung,the control circuit is provided to enable the control in the event of a decrease in the battery voltage,

höheren Generatorgeschwindigkeiten zu verbessern, hervorgerufen durch den oben beschriebenen Regel-to improve higher generator speeds, caused by the above-described control

und effekt, wird der Meßkreis nicht langer ausreichendeand effect, the measuring circuit is no longer sufficient

Fig. 8 ein Schaltbild, in dem die Hilfswicklungen 35 Energie zur Sperrung abgeben, um den steuerbaren mit den positiven Batterieanschlußklemmen verbun- Halbleitergleichrichter zu sperren. Wenn der Regeiden sind. strom zu fließen aufhört, wird die BatteriespannungFig. 8 is a circuit diagram in which the auxiliary windings 35 emit energy for blocking to the controllable to block the semiconductor rectifier connected to the positive battery terminals. When the Regeiden are. Current stops flowing, the battery voltage becomes

Die Ausführungsformen der Erfindung bestehen (in Abwesenheit einer ausreichenden Belastung) wie-The embodiments of the invention consist (in the absence of a sufficient burden) as-

aus einem Wechselstrom-Generator, der zwei Wick- der zunehmen, und der Kreislauf wird wiederum mitfrom an alternating current generator, which increases two windings, and the circuit is in turn with

lungen auf jedem Pol hat, wobei die eine Wicklung 4° einer Frequenz durchlaufen werden, die von den Pa-lungs on each pole, with one winding being traversed 4 ° of a frequency that is determined by the pa-

die Hauptwicklung (Lastwicklung) und die andere rametern des Kreises und der tatsächlichen Belastungthe main winding (load winding) and the other parameters of the circle and the actual load

die Hilfswicklung (Regelwicklung) ist. Die Wicklun- abhängt.is the auxiliary winding (normal winding). The winding depends.

gen an jedem Pol sind — wie an sich bekannt — Bei den in den Fig. 1 und 2 wiedergegebenen vorzugsweise mit enger magnetischer Kopplung ge- Ausbildungsformen ist der Generator mit seiner Rewickelt. Die Hauptwicklungen sind alle in Reihe mit- 45 geleinrichtung mit 11 bezeichnet und mit einer Batteeinander und weiter mit einer Vollweg-Gleichrichter- rie 12 verbunden, an die eine unveränderliche Last, brücke zur Batterieladung verbunden. Die Hilfswick- schematisch mit 13 bezeichnet, angeschlossen ist. lungen sind ebenfalls in Reihe miteinander und fer- Der Generator selbst ist mit 14 bezeichnet und bener mit den Hauptwicklungen in Reihe verbunden, steht aus einem Rotor 15 und einem Stator 16. Der entweder direkt oder durch Teile der Gleichrichter- 5° Rotor 15 weist einen drehbaren Ring aus magnetibrücke. Ein steuerbarer Halbleitergleichrichter (SiIi- schem Material auf und trägt eine Vielzahl von kreisziumgleichrichter) ist in Reihe mit der Haupt- und förmig angeordneten Magneten 17, von denen vier in den Hilfswicklungen geschaltet, so daß zusammen den Zeichnungen wiedergegeben sind. Diese Magnete mit diesen Wicklungen ein geschlossener Kreis gebil- 17 sind keramische Dauermagnete, die eine hohe det wird. 55 Koerzitivkraft und — verglichen mit der Breite —genes at each pole are - as is known per se - in those shown in FIGS. 1 and 2 The generator is rewound preferably with close magnetic coupling. The main windings are all labeled 11 in series with a gel device and are connected to one another by a battery and further connected to a full-wave rectifier series 12 to which an invariable load, bridge connected to battery charging. The auxiliary winding schematically denoted by 13 is connected. lungs are also in series with each other and fer- The generator itself is denoted by 14 and bener connected in series with the main windings, consists of a rotor 15 and a stator 16. The either directly or through parts of the rectifier 5 ° rotor 15 has a rotatable ring made of magnetic bridge. A controllable semiconductor rectifier (silicon material on and carries a multitude of circular rectifiers) is in series with the main and shaped magnets 17, four of which are in connected to the auxiliary windings, so that together the drawings are reproduced. These magnets These windings form a closed circle. 17 ceramic permanent magnets have a high will be. 55 coercive force and - compared to the width -

In einer besonderen Ausbildungsform der Erfin- eine relativ geringe Dicke in radialer Richtung auf-In a special embodiment of the invention, a relatively small thickness in the radial direction

dung sind die Hilfswicklungen und die steuerbaren weisen und deren Pole radial zur Rotorachse in glei-The auxiliary windings and the controllable modes are used and their poles are in the same radial direction to the rotor axis.

Halbleitergleichrichter ebenfalls in Reihe über die chen Abständen voneinander angeordnet sind. DieSemiconductor rectifiers are also arranged in series over the spacings from one another. the

Batterieanschlußklemmen verbunden. Eine Zener- hohe Koerzitivkraft ist notwendig, um eine Entma-Battery terminals connected. A Zener high coercive force is necessary in order to

diode und ein regelbarer Widerstand in Reihe sind 60 gnetisierung der Magnete durch die Kräfte, die indiode and an adjustable resistor in series are 60 gnetisation of the magnets by the forces in

mit der Sperrschicht des steuerbaren Halbleiter- dem Regelkreis erzeugt werden, wie weiter unten be-can be generated with the barrier layer of the controllable semiconductor the control loop, as described below

gleichrichters über die Anschlußklemmen der Batte- schrieben, zu verhindern.rectifier via the connection terminals of the batteries.

rie verbunden und dienen als ein spannungsempfind- Der Stator 16 hat die vier Pole 18 a, 18 b, 18 c The stator 16 has four poles 18 a, 18 b, 18 c

licher Meßkreis. und 18 d und besteht vorzugsweise aus Lamellen. Je-licher measuring circuit. and 18 d and preferably consists of lamellae. Each-

Normalerweise laden die Hauptwicklungen die 65 der Pol hat zwei getrennte Wicklungen, eine span-Batterie über die Gleichrichterbrücke auf, wobei der nungserzeugende Hauptwicklung 19 und eine resteuerbare Halbleitergleichrichter den Kreis für die gelnde Hilfswicklung 21, wobei die Wicklungen mit Hilfswicklung offenhält. Wenn die Batterieklemm- Buchstaben versehen sind, um mit den Polen über-Usually the main windings charge the 65 the pole has two separate windings, a span battery via the rectifier bridge, the voltage generating main winding 19 and a residual controllable Semiconductor rectifier the circuit for the auxiliary winding 21, the windings with Keeps auxiliary winding open. If the battery terminal letters are provided to match the poles

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einzustimmen. Die Wicklungen sind aus Gründen mit I₂ bezeichneten Strom fließen. Dieser Strom wird einer klareren Darstellung voneinander getrennt durch die Batterieklemmspannung erzeugt und fließt wiedergegeben, jedoch kann jedes Paar von Wicklun- von der Kathode zurSperrschicht des steuerbaren Halbgen 19 und 21 in enger oder dichter magnetischer leitergleichrichters 37 und durch den einstellbaren Kopplung gewickelt sein, wie weiter unten im einzel- 5 Widerstand 39. Dies erzeugt einen positiven Spannen begründet wird. nungsabfall zwischen der Kathode und der Sperr-to tune in. The windings are for reasons designated with I ₂ current flow. For a clearer illustration, this current is generated and flows separately from one another by the battery terminal voltage, but each pair of windings from the cathode to the barrier layer of the controllable halves 19 and 21 can be wound in close or dense magnetic ladder rectifier 37 and through the adjustable coupling, as further below in the individual 5 resistor 39. This creates a positive clamping is established. voltage drop between the cathode and the barrier

Die Hauptwicklungen 19 sind zwischen den An- schicht des steuerbaren Halbleitergleichrichters 37.
schlußklemmen 22 und 23 in Reihe geschaltet, und Die Werte der Zenerdiode 38 und des einstellbadiese Anschlußklemmen sind entsprechend mit den ren Widerstandes 39 sind so gewählt, daß der steuer-Anschlußklemmen 24 und 25 einer Vollweg-Gleich- io bare Halbleitergleichrichter 37 sperrt, wenn die richterbrücke 26 verbunden. Die Gleichrichterbrücke Klemmspannung der Batterie 12 einen vorbestimm-26 besteht aus den Dioden 27, 28, 29 und 31, die mit ten Wert erreicht. Zum Beispiel soll die Zenerdiode der Batterie 12 verbunden sind, um den Wechsel- 38 so gewählt sein, daß ein Strom I₂ fließt, wenn die strom des Generators 14 in Gleichstrom, der für die Batterieklemmspannung 10 Volt erreicht. Wenn die Batterieladung geeignet ist, umzuwandeln. Die Pfeile 15 Batterieklemmspannung 10 Volt überschreitet, wird in dem Kreis der Hauptwicklungen 19 geben die der Spannungsabfall an der Zenerdiode 38 konstant Richtung des Stromflusses an, wenn die Magnete sich bleiben, aber der Strom und dadurch auch der Spanin der gezeichneten Stellung befinden, wobei die Ro- nungsabfall am Widerstand 39 und im Steuerkreis tation durch den Pfeil 32 in Fig. 1 angegeben wird des steuerbaren Halbleitergleichrichters 37 wird an- und wobei ferner angenommen wird, daß der Strom ₂₀ steigen. Der Widerstand 39 kann auf einen Wert einvom negativen zum positiven Pol fließt. Die Hilfs- gestellt werden, daß nach Erreichung einer Batteriewicklungen 21 sind ebenso in Reihe mit den An- klemmspannung von 15VoIt der Spannungsabfall schlußklemmen 33 und 34 geschaltet, wobei die zwischen der Kathode und der Sperrschicht des steu-Haupt- und Hilfswicklungen durch einen Überbrük- erbaren Halbleitergleichrichters 37 ausreichend ist, kungsbügel 35 in Reihe geschaltet und dadurch die 25 den steuerbaren Halbleitergleichrichter zu sperren, Anschlußklemmen 22 und 34 miteinander verbunden wenn die Anschlußklemme 23 voll negativ und die sind. Anschlußklemme 33 voll positiv wird. Mit anderenThe main windings 19 are between the layers of the controllable semiconductor rectifier 37.
terminals 22 and 23 connected in series, and the values of the Zener diode 38 and the adjustable terminals are selected accordingly with the resistor 39 are selected so that the control terminals 24 and 25 of a full-wave rectifier 37 blocks when the Richter bridge 26 connected. The rectifier bridge terminal voltage of the battery 12 a predetermined -26 consists of the diodes 27, 28, 29 and 31, which reached with th value. For example, the zener diode of the battery 12 should be connected to the alternating 38 so that a current I ₂ flows when the current of the generator 14 is in direct current, which reaches 10 volts for the battery terminal voltage. When the battery charge is suitable to convert. The arrows 15 battery terminal voltage exceeds 10 volts, the voltage drop across the Zener diode 38 will indicate the constant direction of the current flow in the circle of the main windings 38 if the magnets remain, but the current and thereby also the span are in the position shown, with the The decrease in roon at the resistor 39 and in the control circuit is indicated by the arrow 32 in FIG. 1, the controllable semiconductor rectifier 37 increases and it is further assumed that the current ₂₀ increases. The resistor 39 can flow to a value from the negative to the positive pole. The auxiliaries are provided that after reaching a battery winding 21 the voltage drop terminals 33 and 34 are also connected in series with the clamping voltage of 15VoIt, whereby the main and auxiliary windings between the cathode and the barrier layer of the control main and auxiliary windings are connected by a bridging Erbaren semiconductor rectifier 37 is sufficient, kungsbügel 35 connected in series and thereby the 25 to block the controllable semiconductor rectifier, terminals 22 and 34 connected to each other when the terminal 23 and are fully negative. Terminal 33 becomes fully positive. With others

Der Spannungsregler ist mit 36 bezeichnet und Worten wird der Strom, der in F i g. 2 mit Z₃" bezeich-The voltage regulator is denoted by 36 and words is the current that is shown in FIG. 2 marked with Z ₃ "

besteht aus einem steuerbaren Halbleitergleichrichter net ist, während der ersten erzeugten Halbwelle auf-consists of a controllable semiconductor rectifier net, during the first generated half-wave on-

37, einer Zenerdiode 38 und einem einstellbaren 30 treten, welche die in der F i g. 2 angegebene Polarität37, a Zener diode 38 and an adjustable 30 step, which are the ones shown in FIG. 2 indicated polarity

Widerstand 39. Der steuerbare Halbleitergleichrich- zwischen diesen beiden Anschlußklemmen erzeugt,Resistor 39. The controllable semiconductor rectifier generated between these two terminals,

ter dient als Schaltvorrichtung für die Regelung, wie sowie bei jeder nachfolgenden Halbwelle der glei-ter serves as a switching device for the regulation, as well as for each subsequent half-wave of the same

weiter unten beschrieben, und seine Anode ist mit chen Polarität, bis die Batterieklemmspannung unterdescribed below, and its anode is with chen polarity until the battery terminal voltage drops below

der Anschlußklemme 33 durch eine Leitung 41 ver- den Sollwert absinkt.the connection terminal 33 drops through a line 41 below the setpoint value.

bunden. Die Kathode des steuerbaren Halbleiter- 35 Der durch den steuerbaren Halbleitergleichrichter gleichrichters 37 ist mit einer Anschlußklemme 42 37 fließende Strom I₃ ist ein Halbwellen-Gleichverbunden, die ihrerseits wiederum mit der negativen strom. Er fließt von der Klemme 23 durch die Anschlußklemme der Batterie 12 verbunden ist. Die Klemme 25, die Diode 31, die Klemme 42, den steu-Steuerelektrode des steuerbaren Halbleitergleichrich- erbaren Halbleitergleichrichter 37, die Klemme 33, ters 37 ist über die Zenerdiode 38 und den einstell- 40 die Hilfswicklung 21, die Klemme 34, den Überbrükbaren Widerstand 39 mit der Anschlußklemme 43 kungsbügel 35, die Klemme 22 und die Hauptwickverbunden, die an der positiven Anschlußklemme der lung 19. Damit ist die Hauptwicklung durch die Batterie liegt. Hilfswicklung bei der angegebenen Halbwelle kurz-bound. The cathode of the controllable semiconductor rectifier 37 through the controllable semiconductor rectifier 37 is connected to a terminal 42 37 flowing current I ₃ is a half-wave DC-connected, which in turn with the negative current. It flows from the terminal 23 through the terminal of the battery 12 is connected. The terminal 25, the diode 31, the terminal 42, the control electrode of the controllable semiconductor rectifier 37, the terminal 33, ters 37 is via the Zener diode 38 and the adjustable 40 the auxiliary winding 21, the terminal 34, the bypassable Resistor 39 with the terminal 43 kungsbügel 35, the terminal 22 and the main winding connected to the positive terminal of the treatment 19. So that the main winding is through the battery. Auxiliary winding at the specified half-wave short-

Wegen der Wirkungsweise wird auf die Fig.2 geschlossen und der Batterieladestrom auf Null her-Because of the mode of operation, inferred from Fig. 2 and the battery charging current is reduced to zero.

bis 5 Bezug genommen. In F i g. 2 weist der Schalt- 45 abgesetzt.to 5 referred to. In Fig. 2 shows the switching 45 remote.

kreis einige Unterschiede gegenüber dem der Fig. 1 Wenn sich die Polarität infolge der Drehung der auf, um das Verständnis des Stromflusses zu erleich- Rotormagnete umkehrt, bricht das durch den Strom tern. Wenn die Batteriespannung sich unterhalb des ^₃ erzeugte Gleichstromfeld zusammen und erzeugt Sollwertes befindet, ist der steuerbare Halbleiter- dadurch einen magnetischen Fluß, der dem bisherigleichrichter 37 nicht leitend, und die Hilfswicklun- 5o gen entgegengerichtet ist. Dieser entgegenwirkende gen 21 befinden sich daher außerhalb des Schaltkrei- Fluß sättigt die Pole 18 des Generators und hält den ses. Es möge angenommen werden, daß die durch die Batterieladestrom im wesentlichen auf Null während Hauptwicklungen 19 erzeugte Spannung größer ist des überwiegenden Teiles der umgekehrten Halbais die Spannung der Batterie. Die Batterie wird welle.circle some differences from that of Fig. 1 When the polarity is reversed as a result of the rotation of the rotor magnets to facilitate understanding of the flow of current, the tern breaks through the current. If the battery _{voltage is below the 3} generated direct current field and generates setpoint value, the controllable semiconductor is thereby a magnetic flux, which the previous rectifier 37 is non-conductive and the auxiliary windings 5o are directed in the opposite direction. This counteracting gene 21 are therefore outside the circuit. Flux saturates the poles 18 of the generator and holds the ses. It may be assumed that the voltage generated by the battery charging current to substantially zero during main windings 19 is greater than the majority of the inverted half of the voltage of the battery. The battery will wave.

dann durch den Wechselstrom, der über die An- 55 Dieser Sachverhalt ist in Fig.4 wiedergegeben, schlußklemmen 24 und 25 von der Gleichrichter- welche die Spannung an dem steuerbaren Halbleiterbrücke 26 geliefert wird, geladen. Zu diesem Zeit- gleichrichter 37 zeigt, wenn eine teilweise Regelung punkt wird die Spannung an dem steuerbaren Halb- erfolgt. Im Punkt 44 wird die Anschlußklemme 23 leitergleichrichter 37 ähnlich der in F i g. 3 gezeigten negativ und die Anschlußklemme 33 positiv, wonach sein. Die F i g. 3,4 und 5 zeigen Oszillogramme von ⁶° die Spannung am steuerbaren Halbleitergleichrichter Testmessungen an der Stromversorgungseinrichtung 37 so lange anwächst, bis die Spannung durch den gemäß der Erfindung. Der Generator war eine Spannungsabfall zwischen der Kathode und der Zwölfpol-Konstruktion an Stelle der in den Figuren Sperrschicht, hervorgerufen durch den Strom I₂, auswiedergegebenen Vierpol-Konstruktion. reichend ist, den steuerbaren Halbleitergleichrichterthen by the alternating current, which is charged via the terminals 24 and 25 of the rectifier which supplies the voltage to the controllable semiconductor bridge 26. At this time rectifier 37 shows, when a partial regulation point, the voltage at the controllable half-point is done. At point 44, the terminal 23 is a conductor rectifier 37 similar to that in FIG. 3 shown negative and the terminal 33 positive, after which its. The F i g. 3, 4 and 5 show oscillograms of ⁶ ° the voltage on the controllable semiconductor rectifier test measurements on the power supply device 37 increases until the voltage increases through the device according to the invention. The generator was a voltage drop between the cathode and the twelve-pole construction instead of the four-pole construction shown in the figures, caused by the current I ₂ , as a barrier layer. is sufficient, the controllable semiconductor rectifier

Wenn die Ladung der Batterie infolge der Wirkung 65 37 zu sperren. An diesem Punkt 45 wird die Span-When the battery charge as a result of the action 65 37 lock. At this point 45 the clamping

des Generators zunimmt, wird ihre Klemmspannung nung an dem steuerbaren Halbleitergleichrichter 37of the generator increases, its terminal voltage is applied to the controllable semiconductor rectifier 37

ansteigen, bis der Schwellenwert der Zenerdiode 38 er- auf Null absinken und dadurch anzeigen, daß derincrease until the threshold value of the Zener diode 38 er drops to zero and thereby indicate that the

reicht ist. Diese zündet dann und läßt einen in F i g. 2 Strom I₃ fließt.is enough. This then ignites and leaves one in FIG. 2 current I ₃ flows.

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Am Punkt 46 hat sich der Rotor .15 in die Stel- über die Ausgangsklemmen 115 und 116 einer Batte-At point 46 the rotor .15 has moved into the position via the output terminals 115 and 116 of a battery

lung gedreht, in der die Polarität der Anschluß- rie 114 verbunden ist.rotated in which the polarity of the connection line 114 is connected.

klemme 23 positiv und die Polarität der Anschluß- Ein steuerbarer Halbleitergleichrichter 117 ist mit klemme 33 negativ wird. Durch die Wirkung des zu- semer Kathode mit der Anschlußklemme 107 und sammenbrechenden Feldes (oben beschrieben) wird 5 mit seiner Anode mit der Anschlußklemme 118 an jedoch keine Betterieladespannung aufgebaut, was einem Ende einer Hilfswicklung 104 verbunden. Ein dadurch angezeigt wird, daß die Spannung am steu- Transformator 119 ist mit seiner Primärwicklung 121 erbaren Halbleitergleichrichter 37 = Null bleibt. Nur in Reihe mit der Anode desr steuerbaren Halbleiterim Punkte 47, nachdem ein wesentlicher Teil dieser gleichrichters 117 und einer;Hilfswicklung 104 ver-Halbwelle hindurchgegangen ist, so daß die Sperrwir- io bunden. Ein spannungsempfindlicher Stromkreis, bekung des steuerbaren Halbleitergleichrichters 37 in stehend aus einer Zenerdiode 122 und einem einstellumgekehrter Richtung zur Wirkung kommt, wird die baren Widerstand 123, liegt zwischen der Sperrnegative Spannung anwachsen, wie in F i g. 4 wieder- schicht des steuerbaren Halbleitergleichrichters 117 gegeben. In diesen Teilen der Halbwellen wird durch und der Anschlußklemme 115.Terminal 23 positive and the polarity of the connection A controllable semiconductor rectifier 117 is with terminal 33 becomes negative. Due to the effect of this cathode with the connection terminal 107 and collapsing field (described above) is 5 with its anode to the terminal 118 at However, no battery charging voltage built up, which is connected to one end of an auxiliary winding 104. A is indicated by the fact that the voltage at the control transformer 119 is with its primary winding 121 erable semiconductor rectifier 37 = remains zero. Only in series with the anode of the controllable semiconductor Points 47 after a substantial part of this rectifier 117 and an auxiliary winding 104 ver half-wave has passed through so that the barrier wires bound. A voltage sensitive circuit, aviation of the controllable semiconductor rectifier 37 in standing from a Zener diode 122 and a reversed setting Direction comes into effect, the baren resistor 123, lies between the blocking negatives Tension increase as shown in FIG. 4 again layer of the controllable semiconductor rectifier 117 given. In these parts of the half-waves through and the terminal 115.

die Hauptwicklungen 19 die Batterie geladen, wäh- 15 Ein zusätzlicher steuerbarer Halbleitergleichrichter rend jedoch der mittlere Ladestrom während der 124 liegt zwischen der äußeren Anschlußklemme ganzen Halbwellen durch das, was vor der Sperrung 125, einer Hilfswicklung 105 und einer Anschlußdes steuerbaren Halbleitergleichrichters 37 eintritt, klemme 106. Die Sperrschicht des steuerbaren Halbstark herabgesetzt ist. leitergleichrichters 124 wird durch einen Hilfssperr- the main windings 19 charge the battery, while 15 An additional controllable semiconductor rectifier rend, however, the mean charge current during the 124 is between the outer connection terminal whole half-waves through what is in front of the lock 125, an auxiliary winding 105 and a connection Controllable semiconductor rectifier 37 enters, terminal 106. The barrier layer of the controllable Halbstark is reduced. ladder rectifier 124 is through an auxiliary blocking

Sollte die Batterieklemmspannung bei dieser teil- 20 kreis gesteuert, der aus der Sekundärwicklung 126 weisen Regelung weiter anwachsen, so würde auch I₂ des Transformators 119 besteht, die in Reihe mit und dadurch der Spannungsabfall zwischen Kathode einem einstellbaren Widerstand 127 geschaltet ist.
und der Sperrschicht des steuerbaren Halbleiter- Beim Betrieb der in Fig.6 dargestellten Anordgleichrichters 37 anwachsen. Dieses hat die Wirkung, nung möge angenommen werden, daß die Batterie daß der steuerbare Halbleitergleichrichter 37 zu 25 114 eine niedrigere Klemmspannung hat als die, die einem früheren Zeitpunkt in jeder abwechselnden notwendig ist, den steuerbaren Halbleitergleichrich-Halbwelle gesperrt wird, in der die Kathode bezug- ter 117 leitend zu machen, wobei die Drehung des lieh der Anode negativ wird. Dieses ist in Fig.5 Rotors des Generators (nicht gezeigt) die-Wirkung wiedergegeben, welche die Spannung an dem Steuer- hat, die Batterie durch die Hauptwicklungen 102 und baren Halbleitergleichrichter 37 wiedergibt, wenn 30 103 aufzuladen, wobei die beiden Hilfswicklungen volle Regelung erfolgt. Es möge der Punkt 48 be- 104 und 105 aus dem Stromkreis ausgeschaltet sind, trachtet werden, an dem die Kathode des steuerbaren da die steuerbaren Halbleitergleichrichter 117 und Halbleitergleichrichters 37 anfängt, bezüglich der 124 gesperrt sind. Nachdem die Batterie 114 eine Anode negative Polarität anzunehmen, und wo der ausreichende Klemmspannung erreicht hat, wird allsteuerbare Halbleitergleichrichter leitend wird und 35 mählich ein Strom durch den spannungsregelnden wobei der Strom 7_Ä während der Halbwelle fließt, die Stromkreis fließen, der aus der Zenerdiode 122 und beim Punkt 49 endet. Während dieser Zeit wird kein dem einstellbaren Widerstand 123 besteht. Dies ruft Ladestrom an die Batterie 12 abgegeben. Wie in dem einen Spannungsabfall zwischen der Kathode und vorhergehenden Fall wird das zusammenbrechende der Sperrschicht des steuerbaren Halbleitergleich-FeId, wenn die Polarität bei der nächsten Halbwelle 4° richters 117 hervor. Wenn dieser Spannungsabfall umgekehrt ist, den Batterieladestrom daran hindern, ausreichend ist, den steuerbaren Halbleitergleichrichwährend eines wesentlichen Teiles der umgekehrten ter 117 zu sperren, wird dieser leitend, wenn im An-Halbwelle, d.h. bis zu dem Punkt 51 in Fig.5, zu Schluß daran seine Kathode bezüglich seiner Anode fließen. Der mittlere Ladestrom, der während der negativ wird. \
beiden Halbwellen an die Batterie abgegeben wird, 45 Dies hat die Wirkung, daß sowohl die Hauptwickist somit gegenüber dem stark herabgesetzt, der unter lungen 102 und 103 wie auch die Hilfswicklung 104 den Bedingungen, die in der Fig.4 wiedergegeben durch den steuerbaren Halbleitergleichrichter 117 sind, abgegeben wird. parallel geschaltet werden, so daß während dieserIf the battery terminal voltage should continue to increase in this partial circuit, which is regulated by the secondary winding 126, then I _{2 of} the transformer 119 would also exist, which is connected in series with and thus the voltage drop between the cathode and an adjustable resistor 127.
and the barrier layer of the controllable semiconductor during operation of the array rectifier 37 shown in FIG. This has the effect that it may be assumed that the battery that the controllable semiconductor rectifier 37 to 25 114 has a lower clamping voltage than that which is necessary an earlier point in time in each alternating, the controllable semiconductor rectifier half-wave in which the cathode is blocked Reference to make 117 conductive, the rotation of the borrowed the anode being negative. This is shown in Fig.5 rotor of the generator (not shown) the effect that the voltage at the control has, the battery through the main windings 102 and ble semiconductor rectifier 37 reproduces when 30 103 charge, with the two auxiliary windings full control he follows. Point 48 may be switched off 104 and 105 from the circuit, at which the cathode of the controllable, since the controllable semiconductor rectifier 117 and semiconductor rectifier 37 begins, with respect to which 124 is blocked. After the battery to accept 114 an anode negative polarity, and where sufficient clamping voltage has reached, allsteuerbare semiconductor rectifier is conductive and 35 gradually, a current which current flows through the voltage regulating 7 _Ä during the half-wave, flow through the circuit consisting of the zener diode 122 and ends at point 49. During this time the adjustable resistor 123 will not pass. This gets charging current delivered to the battery 12. As in the one voltage drop between the cathode and the previous case, the collapsing of the barrier layer of the controllable semiconductor constant field, if the polarity of the next half-wave is 4 ° judge 117 out. If this voltage drop is reversed, preventing the battery charging current from being sufficient to block the controllable semiconductor rectifier during a substantial part of the reversed ter 117, this becomes conductive when in the on half-cycle, ie up to point 51 in FIG at that its cathode flow with respect to its anode. The mean charge current that becomes negative during the. \
two half-waves is emitted to the battery, 45 This has the effect that both the main winding is thus greatly reduced compared to that under lungs 102 and 103 as well as the auxiliary winding 104 under the conditions shown in FIG. 4 by the controllable semiconductor rectifier 117 are delivered. be connected in parallel so that during this

F i g. 6 gibt eine andere Ausführungsform der Er- Halbwelle kein Ladestrom an die Batterie abgegebenF i g. 6, another embodiment of the Er half-wave gives no charging current to the battery

findung wieder, die sich von denen der F i g. 1 und 2 5° wird.found again, which differ from those of the F i g. 1 and 2 becomes 5 °.

hauptsächlich darin unterscheidet, daß zwei Hilfs- In der Halbwelle, in der der steuerbare Halbleiterwicklungen vorgesehen sind, die in Reihe mit den gleichrichter 117 offen ist, ist der steuerbare HaIb-Hauptwicklungen geschaltet sind, wobei Vorkehrun- leitergleichrichter'124 gesperrt, da seine Kathode begen getroffen sind, die Hauptwicklungen parallel zu züglich seiner Anode positiv ist. Wenn der Rotor des abwechselnden Hilfswicklungen in aufeinanderfolgen- 55 Generators in eine Stellung gelangt, in der die Polariden Halbwellen zu schalten, wodurch eine vollständi- täten entgegengesetzt sind, wird der Zusammenbruch gere Regelung erreicht wird. Der Generator mit der des Feldes der Primärwicklung 121 des Transforma-Regeleinrichtung ist mit 101 bezeichnet und umfaßt tors eine Spannung in der Sekundärwicklung 126 erzwei Sätze von Hauptwicklungen 102 und 103, die zeugen, so daß Strom von der Kathode zu der Sperrparallelgeschaltet sind und um die Statorpole (nicht ^6o schicht des steuerbaren Halbleitergleichrichters 124 gezeigt) gewickelt sind. Entsprechende erste und fließt. Wenn im Anschluß daran die Kathode des zweite Sätze von Hilfswicklungen 104 und 105 sind steuerbaren Halbleitergleichrichters 124 bezüglich in Reihe miteinander verbunden und befinden sich der Anode negativ wird, wird der steuerbare Halbauf denselben Statorpolen wie die Hauptwicklungen leitergleichrichter 124 leitend und dadurch die 102 und 103. Die Hauptwicklungen 102 und 103 65 Hauptwicklungen 102 und 103 und die Hilfswicksind mit den Anschlußklemmen 106 und 107 einer lung 105 kurzgeschlossen. Daher wird während einer Vollweg-Gleichrichterbrücke 103 verbunden, die aus umgekehrten Halbwelle kein Ladestrom an die Batden Dioden 109, 111, 112 und 113 besteht und die terie 114 gegeben. Diese Regelwirkung wird so langeThe main difference is that two auxiliary In the half-wave, in which the controllable semiconductor windings are provided, which is open in series with the rectifier 117, the controllable half-main windings are connected, with precautionary rectifier'124 blocked because its cathode begen are taken, the main windings parallel to plus its anode is positive. When the rotor of the alternating auxiliary windings in successive generators reaches a position in which the polarid half-waves are switched, whereby a complete opposition is achieved, the breakdown of the regulation is achieved. The generator with that of the field of the primary winding 121 of the transformer regulator is designated 101 and comprises tor a voltage in the secondary winding 126 or two sets of main windings 102 and 103 which produce so that currents from the cathode to the reverse are connected in parallel and around the Stator poles (not ^6o layer of the controllable semiconductor rectifier 124 shown) are wound. Appropriate first and flows. If then the cathode of the second set of auxiliary windings 104 and 105 are controllable semiconductor rectifiers 124 connected in series with each other and the anode is negative, the controllable half on the same stator poles as the main windings of the conductor rectifier 124 becomes conductive and thereby the 102 and 103. The main windings 102 and 103 65 main windings 102 and 103 and the auxiliary windings are short-circuited with the connection terminals 106 and 107 of a development 105. Therefore, during a full-wave rectifier bridge 103 is connected, which consists of reversed half-wave no charging current to the Batden diodes 109, 111, 112 and 113 and the terie 114 is given. This control effect will be so long

9 109 10

andauern, bis die Batterieklemmspannung unter den findungsgemäßen Zweck zu erreichen. Diese enge Wert absinkt, der notwendig ist, den steuerbaren Kopplung kann erreicht werden, indem die Haupt-Halbleitergleichrichter 117 zu sperren. Wenn dieses wicklungen auf die Hilfswicklungen aufgewickelt eintritt, wird der Regelstrom bei der ersten umge- werden oder durch eine Abänderung des Flußweges kehrten Halbwelle, während welcher der steuerbare 5 der Magnetlinien des Generators. Eine andere Mög-Halbleitergleichrichter 117 zu sperren aufhört, abge- lichkeit würde sein, eine induktive kapazitive Form schaltet. der Wicklungen zu verwenden, wie z.B. Kupfer-Zusätzlich zu der Regelung beider Halbwellen oder Aluminiumstreifen, getrennt durch isolierende kann die in der F i g. 6 wiedergegebene Anordnung Streifen, wobei einer der leitenden Streifen als entweder eine teilweise oder eine vollständige Rege- io Hauptwicklüng und der andere als Hilfswicklung lung in Übereinstimmung mit der an der Sperrschicht verwendet wird.last until the battery terminal voltage has reached the purpose according to the invention. This close The value that is necessary for the controllable coupling can be achieved by using the main semiconductor rectifier 117 to lock. When this winding occurs wound on the auxiliary windings, the control current will be reversed on the first one or by a change in the flow path returned half-wave, during which the controllable 5 of the generator's magnetic lines. Another possible semiconductor rectifier 117 to lock ceases, a- bility would be an inductive capacitive form switches. of the windings, such as copper in addition to regulating both half-waves or aluminum strips, separated by insulating can the in the F i g. 6 shown arrangement of strips, with one of the conductive strips as either a partial or a complete main winding and the other as an auxiliary winding development in accordance with that used at the barrier layer.

des steuerbaren Halbleitergleichrichters 117 durch Bei mit den beiden Varianten durchgeführten Verden spähnungsempfindlichen Kreis, der die Zener- gleichsversüchen, wobei bei dem einen Haupt- und diode 122 und den einstellbaren Widerstand 123 ent- Hilfswicklungen getrennt auf jedenPol gewickelt wären hält, erzeugten Vorspannung ermöglichen. 15 und bei dem anderen zusammen auf jeden Pol mit F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Er- enger magnetischer Kopplung, ergab sich, daß letzfindüiig, die grundsätzlich mit der in den F i g. 1 tere Einheit einen sehr viel geringeren Batterieläde- und 2 wiedergegebenen übereinstimmt, in der aber strom unter vollen Regelbedingungen abgab, besoneine Drosselspule vorgesehen ist, die bei höheren ders bei höheren Umdrehungsgeschwindigkeiten.
Frequenzen oder Rotorgeschwindigkeiten eine wirk- 2° F i g. 8 gibt eine andere Ausgestaltung der Erfinsämere Regelung zu erzielen erlaubt. Der Generator dung wieder, die sich von den vorher beschriebenen mit dein Regler ist mit 201 bezeichnet und umfaßt darin unterscheidet, daß die Hilfswicklungen und der. die Hauptwicklungen 202 und die Hilfswicklungen steuerbare Halbleitergleichrichter mit den Batterie-' 203, die in Reihe geschaltet und um den Stator (nicht anschlüßklemmen in Reihe geschaltet sind. Die Eingezeigt) ähnlich der in den F i g. 1 und 2 wiedergege- 25 heit aus Generator und Regler ist mit 301 bezeichnet benen Weise gewickelt sind. Die Hauptwicklungen und umfaßt eine Hauptwicklung 302 und eine Hilfs-202 sind über eine Vollweg-Gleichrichterbrücke 204 wicklung 303, wobei jede dieser Wicklungen aus in mit den Anschlußklemmen verbunden, an denen eine Reihe geschalteten Spulen besteht, die um'die Stator-Batterie 205 angeschlosseil ist. Die Anode eines steu- pole (nicht gezeigt) gewickelt sind, mit einer Häupterbaren Halbleitergleichrichters 206 ist mit dem 30 spule und einer Hilfsspule auf jedem Pol, in enger einen Ende einer Hilfswicklung 203 und einem span- magnetischer Kopplung gewickelt. Eine mit 304 benungsempfindlichen Kreis verbunden, bestehend aus zeichnete Gleichrichterbrücke mit den Dioden 305, einer Zenerdiode 207 und einem einstellbaren 306, 307 und 308 ist vorgesehen. Die Hauptwicklung Widerstand 208, der mit der Sperrschicht des Steuer- 302 liegt über die Anschlußklemmen 309 und 311 an baren Halbleitergleichrichters 206 und der positiven 35 der Gleichrichterbrücke 304, und die Batterie 312 Batterieanschlußklemme verbunden ist. liegt an deii Anschlußklemmen 313 und 314, wobei Eine Drosselspule 209 ist mit der Kathode des die positive Batterieanschlußklemme mit der Ansteuerbaren Halbleitergleichrichters 206 und einer schlußklemme 313 verbunden ist.
Einlaßklemme der Gleichrichterbrücke 204 verbun- Ein Ende der Hilfswicklung 303 ist mit der Anden, wobei die Kathode des steuerbaren Halbleiter- 40 schlußklernme 313 der Gleichrichterbrücke 304 und gieichrichters ebenfalls mit einem Ende der Haupt- das andere Ende mit der Anode eines steuerbaren wicklung 202 verbunden ist. Die Drosselspule 209 Halbleitergleichrichters 315 verbunden. Die Kathode kann direkt auf den Stator in Form einiger Windüh- des steuerbaren Halbleitergleichrichters 315 ist mit gen angebracht sein, die oben auf die Hauptwicklüri- der Anschlußklemme 314 verbunden. Ein Sperrkreis, gen 202 mit einem diesen entgegengesetzten Wick- 45 bestehend aus einer Zerierdiode 316 und einem einlungssinn gewickelt sind. stellbaren Widerstand 317, ist in Reihe mit der Während des Betriebes wird der Generator und Sperrschicht des steuerbaren Halbleitergleichrichters der Regler nach Fig.7 ähnlich den in den Fig. 1 315 über die Anschlußklemme 313 verbunden. Eine und 2 dargestellten Anordnungen arbeiten. Bei höhe- Last 318 liegt über die Anschlußklemmen 313 und ren Geschwindigkeiten oder Frequenzen, bei denen 5° 314 an der Batterie. . .of the controllable semiconductor rectifier 117 by means of a bias voltage that is generated with the two variants. 15 and for the other together on each pole with F i g. 7 shows a further embodiment of the closer magnetic coupling, it turned out that in the final analysis, which is basically the same as that shown in FIGS. 1 tere unit corresponds to a much smaller battery charger and 2 reproduced, but in which it delivered current under full control conditions, especially a choke coil is provided, which works at higher speeds at higher speeds.
Frequencies or rotor speeds have an effective 2 ° F i g. 8 gives a different embodiment of the Erfinsämere scheme allows to achieve. The generator training again, which differs from the previously described with your regulator is designated by 201 and includes that the auxiliary windings and the. the main windings 202 and the auxiliary windings controllable semiconductor rectifiers with the battery '203 which are connected in series and connected in series around the stator (not connecting terminals. The ones shown) similar to the one shown in FIGS. 1 and 2, the generator and controller are wound in the manner designated 301. The main windings and comprises a main winding 302 and an auxiliary 202 are winding 303 via a full-wave rectifier bridge 204, each of these windings being connected to the terminals, on which there is a series of coils connected to the stator battery 205 is. The anode of a steering pole (not shown) is wound with a head-mounted semiconductor rectifier 206, with the 30 coil and an auxiliary coil on each pole, wound in closer one end of an auxiliary winding 203 and a span-magnetic coupling. A sensitive circuit connected to 304, consisting of a drawn rectifier bridge with the diodes 305, a Zener diode 207 and an adjustable 306, 307 and 308 is provided. The main winding resistor 208, which is connected to the barrier layer of the control 302 via the terminals 309 and 311 to ble semiconductor rectifier 206 and the positive 35 of the rectifier bridge 304, and the battery 312 battery terminal is connected. is at deii connection terminals 313 and 314, whereby a choke coil 209 is connected to the cathode of the positive battery connection terminal with the controllable semiconductor rectifier 206 and a connection terminal 313.
One end of the auxiliary winding 303 is connected to the Andes, the cathode of the controllable semiconductor terminal 313 of the rectifier bridge 304 and rectifier also being connected to one end of the main and the other end to the anode of a controllable winding 202 . The choke coil 209 connected to the semiconductor rectifier 315. The cathode can be attached directly to the stator in the form of a few windshields. The controllable semiconductor rectifier 315 is attached to the main winding terminal 314 at the top. A blocking circuit, gen 202 with an opposing winding 45 consisting of a Zerierdiode 316 and a Einlungssinn are wound. adjustable resistor 317, is in series with the During operation, the generator and junction of the controllable semiconductor rectifier of the regulator according to FIG. 7 are connected via terminal 313 similar to those in FIG. One and two arrangements shown work. At high load 318 is on the terminals 313 and ren speeds or frequencies at which 5 ° 314 on the battery. . .

eine unwirksame Regelung im anderen Fälle wegen Während des Betriebes der in der Fig. 8 wiederder Stromabgabe der Hauptwicklungen in einer um- gegebenen Einrichtung wird der steuerbare Halbgekehrten Halbwelle vorliegen würde, wird jedoch leitergleichrichter 315 für den Fall, daß die Batteriedie Drosselspule 209 dazu dienen, deii Ladestrom zu spannung unterhalb der Regelhöhe liegt, nichtleitend drosseln. Eine bessere Regelung wird dadurch bei 55 sein, und die Hilfswicklung 303 wird daher aus dem höheren Frequenzen erreicht, ohne eine wesentliche Kreis ausgeschaltet sein. Die an den Anschlußklem-Beeinflussung des Generatorwirkungsgrades bei ge- men 309 und 311 liegende Wechselspannung wird ringeren Geschwindigkeiten und Frequenzen. daher die Batterie 312 über die Gleichrichterbrücke Wenn die Drosselspule 209 auf den Statorpolen in 304 laden und, wenn die Batteriespannung äusreider beschriebenen Art angebracht ist, wird dadurch, ⁶° chend gestiegen ist, die Zenerdiode 316 zünden. Der daß die Windungen der Drosselspule den Haupt- von der Kathode zur Sperrschicht des steuerbaren wicklungen entgegengeschältet sind, verhindert, daß Halbleitergleichrichters 315 durch den einstellbaren die Hauptwicklungen bei der Abgabe von Ladestrom Widerstand 317 fließende Strom wird eine positive unterstützt werden. Daher wird die Wirksamkeit der Spannung zwischen der Kathode und der Sperr-Regelung nicht beeinträchtigt. Wie oben ausgeführt 65 schicht hervorrufen.an ineffective regulation in other cases due to the control of the semi-inverted half-wave during operation of the current output of the main windings in a surrounding device in FIG. the charging current to voltage is below the control level, throttle non-conductive. Better regulation will thereby be at 55, and the auxiliary winding 303 will therefore be reached from the higher frequencies without a substantial circuit being turned off. The alternating voltage at the connection terminal influencing the generator efficiency at some 309 and 311 is lower speeds and frequencies. therefore, the battery through the rectifier bridge when the load inductor 312 209 on the stator poles in 304 and, if the battery voltage äusreider type described is mounted, characterized is increased accordingly ⁶ °, ignite the Zener diode 316th The fact that the windings of the choke coil are opposed to the main windings from the cathode to the barrier layer of the controllable, prevents semiconductor rectifier 315 from being supported by the adjustable main windings when the charging current resistor 317 is outputting a positive current. Therefore, the effectiveness of the voltage between the cathode and the blocking regulation is not impaired. As stated above, create 65 layer.

wurde, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, eine Wenn die Klemmspannung der Batterie 312 einenWhen the terminal voltage of the battery 312 a

enge Kopplung zwischen den Haupt- und den Hilfs- vorherbestimmten Wert erreicht, wie er an demclose coupling between the main and the auxiliary predetermined value, as achieved at the

wicklungen auf jedem Pol vorzunehmen, um den er- Widerstand 317 eingestellt ist, wird der Strom in demwindings on each pole to set the resistor 317, the current in the

spannungsempfindlichen Kreis im ausreichenden Maße ansteigen, um den steuerbaren Halbleitergleichrichter 315 auf der ersten Halbwelle des Generators, in der die Anode bezüglich der Kathode positiv wird, zu sperren, wie es bereits in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden ist.voltage-sensitive circuit rise sufficiently to block the controllable semiconductor rectifier 315 on the first half-cycle of the generator in which the anode becomes positive with respect to the cathode, as has already been described in the previous exemplary embodiments.

Hierdurch werden die Haupt- und die Hilfswicklung in Reihe geschaltet, während der Laststromkreis der Batterie 312 parallelgeschaltet wird. Wenn die Anschlußklemme 309 negativ und die Anschlußklemme 311 positiv ist, liegt folgender Stromflußweg vor: Von der Klemme 309, durch die Diode 306, die Klemme 314, den steuerbaren Halbleitergleichrichter 315, die Hilfswicklung 303, die Klemme 313, die Diode 307, die Klemme 311 und über die Hauptwicklung 302 zu der Klemme 309. Da die positive Anschlußklemme der Batterie 312 mit der Anode des steuerbaren Halbleitergleichnchters 315 durch die Hilfswicklung 303 miteinander verbunden ist, wird eine Gleichspannung zwischen der Anode und der Kathode des steuerbaren Halbleitergleichnchters 315 aufgebaut. Normalerweise wird diese die Wirkung haben, daß der steuerbare Halbleitergleichrichter im leitenden Zustand verbleibt, wenn er einmal leitend ist, und er wird weiterhin im leitfähigen Zustand bleiben, bis die Gleichspannung abgebaut ist. Im vorliegenden Kreis wird, solange die Wechselspannung der Hilfswicklung der Gleichspannung überlagert ist, der steuerbare Halbleitergleichrichter ausgeschaltet, wenn die Sperrleistung unter einen Wert herabgesetzt ist, bei dem der steuerbare Halbleitergleichrichter gesperrt ist. Es möge weiter angenommen werden, daß die Gleichspannung einen konstanten Stromfluß durch den steuerbaren Halbleitergleichrichter erzeugt, wenn ausreichende Steuerleistung an der Sperrschicht des steuerbaren Halbleitergleichrichters vorhanden ist. Dieser Strom wird durch den Wechselstrom, der durch die Hilfswicklung erzeugt ist, moduliert. Wenn die Steuerleistung unter einen vorherbestimmten Wert absinkt, verursacht durch den Abfall der Batterieklemmspannung nach einer gewissen Regelzeit, wird die Wechselspannung, welche durch die Hilfswicklung hervorgerufen worden ist, größer als die Gleichspannung sein und den Steuerbaren Halbleitergleichrichter veranlassen, sich auf der ersten Halbwelle, die eine negative Spannung an der Anode des steuerbaren Halbleitergleichrichters bezüglich der Kathode hervorruft, auszuschalten. Da sich das Potential der Haupt- und der Hilfswicklung gleichzeitig umkehrt, wird die Tatsache, daß der steuerbare Halbleitergleichrichter 315 auf beiden Halbwellen des Potentials der Hilfswicklung leitet, wenn ausreichende Steuerleistung vorhanden ist, bedeuten, daß der Kurzschlußweg für die Hauptwicklung auch dann vorhanden ist, wenn sich dessen Polarität umkehrt. Dieser Stromweg möge wie folgt für eine Halbwelle, in der die Anschlußklemme 311 negativ und die Anschlußklemme 309 positiv ist, angegeben werden: Von der Klemme 311 durch die Diode 308, die Klemme 314, den steuerbaren Halbleitergleichrichter 315, die Hilfswicklung 303, die Klemme 313, die Diode 305, die Klemme 309 und die Hauptwicklung 302 zu der Klemme 311. This connects the main and auxiliary windings in series while connecting the load circuit of battery 312 in parallel. If terminal 309 is negative and terminal 311 is positive, the current flow path is as follows: from terminal 309, through diode 306, terminal 314, controllable semiconductor rectifier 315, auxiliary winding 303, terminal 313, diode 307, terminal 311 and via the main winding 302 to terminal 309. Since the positive terminal of the battery 312 is connected to the anode of the controllable semiconductor rectifier 315 through the auxiliary winding 303 , a DC voltage is built up between the anode and the cathode of the controllable semiconductor rectifier 315 . Normally this will have the effect that the controllable semiconductor rectifier remains in the conductive state once it is conductive, and it will continue to remain in the conductive state until the DC voltage has been reduced. In the present circuit, as long as the AC voltage of the auxiliary winding is superimposed on the DC voltage, the controllable semiconductor rectifier is switched off when the blocking power is reduced below a value at which the controllable semiconductor rectifier is blocked. It may further be assumed that the direct voltage generates a constant current flow through the controllable semiconductor rectifier if sufficient control power is present at the junction of the controllable semiconductor rectifier. This current is modulated by the alternating current generated by the auxiliary winding. If the control output falls below a predetermined value, caused by the drop in the battery terminal voltage after a certain regulating time, the AC voltage, which has been caused by the auxiliary winding, will be greater than the DC voltage and cause the controllable semiconductor rectifier to focus on the first half-wave, which causes a negative voltage at the anode of the controllable semiconductor rectifier with respect to the cathode to be switched off. Since the potential of the main and auxiliary windings are reversed at the same time, the fact that the controllable semiconductor rectifier 315 conducts on both half-waves of the potential of the auxiliary winding when sufficient control power is available means that the short-circuit path for the main winding is also available, when its polarity is reversed. This current path may be specified as follows for a half-wave in which terminal 311 is negative and terminal 309 is positive: From terminal 311 through diode 308, terminal 314, controllable semiconductor rectifier 315, auxiliary winding 303, terminal 313 , diode 305, terminal 309 and main winding 302 to terminal 311.

Die Abstufungen zwischen einer teilweisen und einer vollen Regelung, wie z.B. durch die Fig.4 und 5 bezüglich der in den F i g. 1 und 2 angegebenen Schaltungen wiedergegeben wird, würden auch mit der Anordnung der F i g. 8 möglich sein, jedoch mit dem Unterschied, daß der Kurzschluß der Hauptwicklung auf beiden Halbwellen erfolgt, an Stelle von abwechselnden Halbwellen.The gradations between a partial and a full regulation, as e.g. by the Fig. 4 and 5 with respect to the in FIGS. 1 and 2 would be reproduced with the arrangement of the F i g. 8 may be possible, but with the difference that the main winding is short-circuited takes place on both half-waves, instead of alternating half-waves.

Bei der Herstellung einer Generator-Regler-Einheit, wie sie in 301 gezeigt ist, sollten folgende Tatsachen berücksichtigt werden:When manufacturing a generator-regulator unit as shown in 301 , the following facts should be taken into account:

a) Die Impedanz der Hilfswicklung muß auf einem Minimum gehalten werden, um sicherzustellen, daß der gesamte Strom, der durch die Hauptwicklung erzeugt wird, über die Hilfswicklung fließt, anstatt durch die Batterie 312 zu fließen, wenn die Einrichtung geregelt wird.a) The impedance of the auxiliary winding must be kept to a minimum to ensure that all of the current generated by the main winding flows through the auxiliary winding rather than through the battery 312 when the device is being regulated.

b) Der steuerbare Halbleitergleichrichter 315 muß _t so bemessen sein, daß er in der Lage ist, den Kurzschlußstrom zu leiten.b) The controllable semiconductor rectifier 315 must be _t dimensioned such that it is able to pass the short-circuit current.

c) Ein steuerbarer Halbleitergleichrichter geringerer Leistung kann verwendet werden, wenn eine feste oder enge Kopplung zwischen der Haupt- und der Hilfswicklung vorgesehen ist, unter Ausnützung der wirksamen Unterdrükkung, hervorgerufen durch die entgegengesetzten elektromagnetischen Felder zwischen den beiden Wicklungen.c) A controllable semiconductor rectifier of lower power can be used if a fixed or close coupling is provided between the main and the auxiliary winding, taking advantage of the effective oppression brought about by the opposite electromagnetic fields between the two windings.

Die in der F i g. 8 gezeigte Anordnung bietet einige Vorteile, die über die, welche z.B. in den F i g. 1 und 2 gezeigt sind, hinausgehen:The in the F i g. The arrangement shown in FIG F i g. 1 and 2 go beyond:

1. Eine wirksamere Regelung bei hohen Geschwindigkeiten kann erreicht werden, weil beide Halbwellen der Lastwicklung zu der Batterie parallelgeschaltet sind. Der Grad der Regelung kann durch die Auswahl eines geeigneten Verhältnisses zwischen Haupt- und Hilfswicklung, geeigneter Drahtstärken oder durch eine Veränderung des Grades der magnetischen Kopplung zwischen den beiden Wicklungen auf jedem Pol bestimmt werden.1. More effective control at high speeds can be achieved because both Half-waves of the load winding are connected in parallel to the battery. The degree of regulation can be achieved by selecting a suitable ratio between main and auxiliary winding, suitable wire sizes or by changing the degree of magnetic coupling between the two windings be determined on each pole.

2. Derselbe Grad der Regelung wie mit der Einrichtung nach den F i g. 1 und 2 kann mit der Einrichtung nach der Fig. 8 erreicht werden, aber mit einem geringeren Regelstrom, wodurch ein knapp bemessener steuerbarer Halbleitergleichrichter 315 verwendbar ist.2. The same degree of regulation as with the device according to FIGS. 1 and 2 can be achieved with the device according to FIG. 8, but with a lower control current, whereby a tightly dimensioned controllable semiconductor rectifier 315 can be used.

3. Die Einrichtung nach der F i g. 8 wird im allgemeinen eine weichere Regelung ergeben als der nach den Fig. 1 und2, da kein Strom durch die Batterie fließt, wenn der steuerbare Halbleitergleichrichter 315 leitend ist. Dadurch wird die Batterieklemmspannung schneller abfallen und ein schnelleres Durchlaufen des Ladezyklus durch den steuerbaren Halbleitergleichrichter ergeben.3. The device according to FIG. 8 will generally result in a softer regulation than that of FIGS. 1 and 2, since no current flows through the battery when the controllable semiconductor rectifier 315 is conductive. As a result, the battery terminal voltage will drop more quickly and the controllable semiconductor rectifier will run through the charging cycle more quickly.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1

1. Electrical power supply device two rectifiers are necessary, a first full with a permanently excited, multi-pole way rectifier for rectifying the high current alternating current generator, whose stator or rom with low voltage, which the load zugetor at least one main and at least one leads, and a second full-wave rectifier has auxiliary winding, which are magnetically closely coupled with each other to rectify the low current with high, and whose rotor or voltage, which carries the magnets through the controllable semiconductor stator, furthermore with a rectifier is grounded when it is conductive. Flow rectifier assembly, a battery and with \ o rectified current controllable by the controllable HaIbeinem semiconductor rectifier in lcitergleichrichter so but it tends located LCR series with the auxiliary winding and to remain the tend in adults until the current drops below its holding rich one of the specified current falls through a zener diode. In addition, the well-known set-up voltage (end-of-charge voltage of the battery, no separate main and auxiliary lines) can be switched on and then periodically the 15 windings.

Main winding via the auxiliary winding short- Another power supply device with

closes, characterized in that a permanently excited generator is known through the auxiliary winding (21; 104, 105; 203; 303) a British patent specification 879 000. The Pergetrenntc winding is that, compared with the manent magnets there are ferrite magnets.
Main winding (19; 102, 103; 202, 302), a ₂₀ The German Auslegeschrift 1 036 368 employs low impedance, and that it is connected with a method, pole parts by flame, that in it with conductive control spraying of permanent magnet material to be applied to the pole shoe semiconductor rectifier (37, 117, 127, 206, surfaces / remanence should be increased on this 315) in a wavy manner that periodically becomes zero. The production of Polrä direct current flows, and that furthermore as magnets ₂₅ dcrn made of oxide magnetic material is known by the (17) ceramic permanent magnets with a high German utility model 1,848,663.
Coercive force are used, which, compared with the invention solves the problem, the disadvantages of

to eliminate the width, a relatively small thickness in the radial known device and a power-direction have and provide their poles radially to the supply device, which are a quick rotor axis at equal distances from each other ₃ "response of the regulator and a high control precisely arranged. ity guaranteed, but at the same time of urged

2. Electrical power supply device is construction and reliable in use and the Pernach claim 1, characterized in that manentmagnete, which despite the constant operation auxiliary winding (21, 104, 105, 203) by the demands of the high currents in the controllable semiconductor rectifier ( 37, 117, 124, 35 main and auxiliary windings keep their magnetism 206) to the main winding (19, 102, 103, 202) .

can be switched in parallel and that it is based on the main

winding (19, 102, 103, 202) is wound to solve that in a power supply device of the

to achieve a close coupling, such that the auxiliary winding a type described above

is part of the opposing electrically isolated winding which, compared to the

magnetic fluxes between the two windings, the main winding, a low impedance

gen cancels. and that it is connected in such a way that

3. Electric power supply device tend controllable semiconductor rectifier a wellinach claim 1, characterized in that ger, periodically zero-going direct current flows, the auxiliary winding (303) through the controllable 45 and that further as magnets ceramic permanent semiconductor rectifier (316) gnete to the battery with a high coercive force are used, (312) can be connected in parallel in such a way that, in comparison with the width, the constant current from the battery (312) and the thickness in the radial direction is relatively low, and their poles Pulse-shaped direct current flows from the main winding radially to the rotor axis at equal distances from the inlet (302) . 50 other are arranged.

The electrical power supply device

measure of the invention can be improved by

that the auxiliary winding is controlled by the controllable half

The invention relates to an electrical conductor rectifier in parallel with the main winding Power supply device with a permanent 55 can be switched and that it is excited to the main winding, multi-pole alternating current generator, which is unwound to achieve a tight coupling Stator or rotor at least one main and kind that are part of the opposite Has at least one auxiliary winding, the magnetic electromagnetic fluxes between the two wicket table are closely coupled with each other and cancel their scrolls. This has the advantage of having a tor or stator that carries the magnets, furthermore with a 60 controllable semiconductor rectifier with a smaller Lei rectifier arrangement, a battery and a stung. In addition, you have fixed controllable Semiconductor rectifier that is placed in series with that by winding the of the auxiliary winding and when a main and auxiliary winding is reached on each pole with closer voltage specified by a Zener diode (magnetic coupling, the control device is essential The final voltage of the battery) can be switched on and then the battery charging current is reduced under full control periodically the main winding is generated via the auxiliary conditions, especially with high rota winding shorts. speeds as if the main and

A power supply device of this type is auxiliary windings, each wound on a pole.