DE1538357B2 - Ueberspannungsschutzeinrichtung fuer einen mit einem halb leiter spannungsregler versehenen generator - Google Patents

Ueberspannungsschutzeinrichtung fuer einen mit einem halb leiter spannungsregler versehenen generator

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DE1538357B2 DE19661538357 DE1538357A DE1538357B2 DE 1538357 B2 DE1538357 B2 DE 1538357B2 DE 19661538357 DE19661538357 DE 19661538357 DE 1538357 A DE1538357 A DE 1538357A DE 1538357 B2 DE1538357 B2 DE 1538357B2
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Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung für einen mit einem Halbleiter-Spannungsregler versehenen Generator, insbesondere für die Drehstromlichtmaschine eines Fahrzeugs, wobei der Halbleiter-Spannungsregler an eine vom Generator abgeleitete Gleichspannung angeschlossen ist, mit einer steuerbaren Halbleiter-Schaltanordnung und mit einer Zenerdiode zum Steuern dieser Schaltanordnung in Abhängigkeit von der Gleichspannung.
Wenn keine Batterie an seinen Ausgang angeschlossen ist, erzeugt ein Wechselstromgenerator beim Abschalten eines Verbrauchers (sogenannter Lastabwurf) eine · hohe kurzzeitige Spannungsspitze und eine darauffolgende längere Überspannung von etwas geringerer Höhe. Dasselbe gilt für den Fall, daß eine Batterie, die gerade geladen wird, plötzlich vom Generator getrennt wird. Bei einem bestimmten Klauenpolgenerator der Nennspannung 28 V steigt z. B. bei Lastabwurf und Betrieb ohne Batterie die Spannung während etwa 50 μβεΰ auf etwa 200 V und danach etwa 1 see auf Werte, die beim 3- bis 4fachen der Nennspannung liegen.
Durch Anschließen eines großen Kondensators, z. B. von 3000 μΡ, können die kurzzeitigen Spannungsspitzen auf unschädliche Werte begrenzt werden. Dagegen sind die Transistoren des Halbleiter-Spannungsreglers und auch etwaige an den Generator angeschlossene Halbleiter-Gleichrichter durch die länger andauernde Überspannung stark gefährdet, wenn keine Batterie angeschlossen ist. Wird z. B. durch eine Überspannung ein in Serie mit der Erregerwicklung des Generators geschalteter Leistungstransistor durch eine solche Überspannung dauernd leitend, so wird der Generator ständig voll erregt, und die ständig überhöhte Ausgangsspannung führt dann zu weiteren Folgeschäden, z. B. der Beschädigung oder Zerstörung angeschlossener Verbraucher.
Aus der französischen Patentschrift 1 433 919 ist es bekannt, bei einer Überspannungsschutzeinrichtung der obengenannten Art für einen mit einem Halbleiter-Spannungsregler versehenen Generator eine Zenerdiode als spannungsabhängiges Schaltmittel für eine steuerbare Halbleiter-Schaltanordnung zu verwenden. Ein wirksamer Überspannungsschutz wird durch diese bekannte Anordnung jedoch nicht erreicht, da die beschriebene Wirkungsweise mit der in der Abbildung dargestellten und in der Beschreibung erläuterten Schaltung nicht erzielbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit wenigen, störungsunempfindlichen Bauelementen einen wirksamen Überspannungsschutz für den Halb- ~ leiter-Spannungsregler eines Wechselstromgenerators aufzubauen. Die Schutzeinrichtung soll sowohl kurzzeitige Spannungsspitzen wie auch länger andauernde Überspannungen infolge einer Lästverringerung des Generators unterdrücken. Insbesondere soll eine möglichst vollständige Entregung; des Generators durch die Überspannungsschutzvorrichtung erreicht werden, um zu verhindern, daß infolge einer beispielsweise durch einen Defekt im Spannungsregler bedingten, fortdauernden Überspannung Beschädigungen oder gar Zerstörungen der angeschlossenen Verbraucher auftreten.
Nach der Erfindung wird dies bei einer eingangs genannten Überspannungsschutzeinrichtung dadurch erreicht, daß die Halbleiter-Schaltanordnung aus einem einzigen steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter besteht, der derart an die durch einen Brückengleichrichter gleichgerichtete Ausgangsspannung des Generators angeschlossen ist, daß diese beim Auftreten von Überspannungen kurzgeschlossen wird, und daß die Zenerdiode mit ihrer einen Elektrode an den Abgriff ,eines an die .zu überwachende Gleichspannung angeschlossenen Spannungsteilers angeschlosen ist, mit ihrer. anderen Elektrode mit der Steuerelektrode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters verbunden ist und dieser beim Überschreiten der Zenerspannung eine Steuerspannung zuführt.
Durch diese Maßnahme wird bei Überspannungen der Halbleiter-Spannungsregler vor Beschädigung oder Zerstörung geschützt. Da der Spannungsregler durch das Kurzschließen spannungslos wird, wird auch sofort der Generator entregt und seine Ausgangsspannung sinkt — entsprechend der Zeitkonstanten des Generatorfeldes — auf einen unschädlichen Wert. Durch die Ladeanzeige erfährt der Fahrer gleichzeitig, daß an der Generatoranlage ein Defekt aufgetreten ist. Ersichtlich ist auch der nachträgliche Einbau einer solchen Überspannungsschutzeinrichtung ohne weiteres möglich, zumal sie sehr t wenig Platz benötigt.
Durch die Verwendung eines steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters als Schaltelement in der steuerbaren Halbleiter-Schaltanordnung, d. h. durch die Verwendung eines Schalters mit thyratronartiger Charakteristik, erreicht man, daß die Schaltanordnung1 nach dem Ausschalten der Generatoranlage automatisch in ihre Sperrstellung zurückkehrt, so daß die Stromversorgungsanlage wieder angefahren werden kann. Zeigt die Ladekontrolle jetzt an, daß wieder geladen wird, so weiß der Fahrer, daß die Schutzeinrichtung nur durch eine vorübergehende Spannungsspitze ausgelöst worden war und wieder ordnungsgemäß funktioniert. Wird dagegen nach wie vor keine Ladung angezeigt, dann weiß der Fahrer, daß die elektrische Anlage seines Fahrzeuges reparaturbedürftig ist.
Eine einfache Einrichtung mit ausreichender Konstanz der Ansprechspannung ergibt sich nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung dadurch, daß als spannungsabhängiges Schaltmittel eine Anordnung aus einer Zenerdiode und einem Transistor vorgesehen ist, dessen Kollektorkreis im Steuerkreis des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters liegt und dessen Steuerstrecke in Serie mit der Zenerdiode mit dem Abgriff des an die zu überwachende Gleichspannung angeschlossenen Spannungsteilers verbunden ist. Dabei wird mit besonderem Vorteil eine Temperaturkompensation für den Transistor vorgesehen.
Um zu verhindern, daß bereits kurze Spannungsimpulse den steuerbaren Halbleitergleichrichter zünden, geht man mit Vorteil so vor, daß die Steuerelektrode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters über einen Kondensator und einen diesem parallelgeschalteten Widerstand mit einem Punkt festen Potentials, insbesondere der Kathode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters, verbunden ist. Der Kondensator glättet ankommende Spannungsspitzen, und der parallelgeschaltete Widerstand dient zu seiner Entladung.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Schutzeinrichtung liegt ferner darin, daß bei einem an sich bekannten, mit einer Erregerwicklung versehenen Wechselstromgenerator, der einen ersten Brückengleichrichter zum Speisen eines Gleichstromnetzes
und einen zusätzlichen Gleichrichter zum Erzeugen einer Gleichspannung für den Transistorregler und die Erregerwicklung aufweist, die Überspannungsschutzvorrichtung an den zusätzlichen Gleichrichter anschließbar ist. ■
Es ist allerdings auch möglich, bei geeigneter Bemessung einen permanentmagnetisch erregten Generator in dieser Weise zu schützen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen zusammen mit der Zeichnung. Es zeigt
Fig. 1 die Schaltung eines gleichstromerregten Drehstromgenerators sowie der ihm zugeordneten Regel- und Schutzeinrichtungen,
F i g. 2 eine erste Schaltungsvariante zu der Schaltung nach F i g. 1,
Fig. 3 eine zweite Schaltungsvariante zu der Schaltung nach Fig. 1 und
Fig. 4 die Schaltung eines permanentmagnetisch erregten Drehstromgenerators sowie der ihm zugeordneten Regel-und Schutzeinrichtungen.
In Fig. 1 ist mit 10 ein als Drehstromlichtmaschine dienender Dreiphasengenerätor bezeichnet, dessen drei in Y geschaltete Ausgangswicklungen 11 an einen ~
schlossen
batterie 14 verbunden ist, und zwar über eine positive Anschlußleitung 15 und eine negative Arischlußleitung 16, welch letztere im folgenden als Minusleitung bezeichnet wird. .."'.'.,
Zur Versorgung einer Nebenschluß-Feldwicklung 17, die mit ihrem einen Anschluß an der Minusleitung 16 liegt, sind drei zusätzliche Gleichrichter 18 vorgesehen, die zusammen mit den drei an,die Minusleitung 16 angeschlossenen Gleichrichtern des Drehstrom-Brückengleichrichters 13 einen zweiten Drehstrom-Brückengleichrichter bilden und eine im folgenden als Plusleitung bezeichnete Leitung 19 speisen
einen diesem parallelgeschalteten Kondensator 40 mit der Minusleitung 16, die hier als festes Bezugspotential dient. Die Kathode der Zenerdiode. 29 liegt an einem Abgriff 43 eines aus drei Widerstanden 44, 45, 46 bestehenden, zwischen den Leitungen 16 und 19 liegenden Spannungsteilers. ' ■' . .;
Die Anordnung nach Fig. 1 arbeitet wie,folgt: Beim Anfahren wird zunächst der Zündschalter 23 geschlossen, so daß über die Anzeigelampe 22 Strom zur Plusleitung 19 fließen kani£ Da hierbei die Spannung an der Plusleitung 1? .unter dem gewünschten Wert liegt, steuert der Transistorregler 24.'. den. Leistungstransistor 25 leitend, und es kann ein Strom von der Batterie 14 über den Zündschalter 23, die Anzeigelampe 22 Und den Leistungstransistor 25 zur Feldwicklung 17 fließen, so daß der Generator 10 erregt wird und eine Spannung abgibt. Dabei leuchtet die Anzeigelampe 22 so lange auf, wie, der Generator 10 noch keine ausreichende Spannung abgibt, dient also als Kontrolle dafür, ob die Batterie 14 geladen oder entladen wird. ., .
Wenn die Spannung zwischen den Leitungen' 16 und 19 den gewünschten Wert überschreitet^ schaltet der Transistorregler 24 den Leistungstransistor 25
Drehstrom-Brückengleichrichter 13 ange- as aus, so daß der Strom in der Feldwicklung 17 ,untersind, dessen Ausgang mit einer Puffer- brochen wird und diese Spannung wieder sinkt. ',,..'
Beim Abschalten eines großen Verbrauchers oder beim Abklemmen der Batterie 14 von den Leitungen 15 und 16 kann.es vorkommen, daß.die Ausgangsspannung des Generators 10 kurzzeitig .auf unzulässig hohe Werte ansteigt, da ,auch nach dem Abschalten des Leistungstransistors 25 ein Strom in der Feldwicklung 17 durch die. Diode 26 weiterfließt. Hierbei können z. B. während einer Dauer ; von 50^sec Spannungen bis zu 200 V entstehen, und während einer Zeit von etwa 1 see kann die Spannung noch auf dem drei- bis vierfachen Wert der Nennspannung bleiben. Durch diese ,Spannungen könnten die Halbleiterbauelemente des Transistor-
30
Zwischen den Leitungen 15 und 19 liegt eine An- 4° reglers 24-zerstört werden.
Der steuerbare Halbleiter-Gleichrichter 28 ist·normalerweise ständig gesperrt, solange keine Überspannung zwischen den Leitungen 16 und 19 auftritt. Beim Auftretea einer Überspannung jedochr<wird (die
zeigelampe 22 in Serie mit einem Zündschalter 23.
Zur Steuerung des Stroms durch die Feldwicklung
17 ist ein mit 24 bezeichneter Transistorregler vorgesehen. Ferner ist zum Schütze dieses Transistorreglers eine mit 27 bezeichnete Schutzeinrichtung 45 Zenerdiode 29 leitend, und es fließt ein Strom in der vorgesehen, die einen steuerbaren Halbleiter-Gleich- Steuerelektrode des . steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters 28, der diesen leitend macht Dabei schließt dieser steuerbare Halbleiter-Gleichrichter die Leitungenl^und 19. miteinander kurz,; so daß'die bisher 5o am Transistorregler 24 liegende, Überspannung; auf die Kurzschlußspannurig von etwa l· Volt herabsinkt und gleichzeitig der ,Strom in der Feldwicklung 17 entsprechend reduziert wird. Hierdurch wird, der Generator entregt. Gleichzeitig leuchtet die Anzeige-55
richter 28 mit thyratroriartiger Charakteristik -sowie eine als Referenzspannungsgeber, dienende Zenerdiode 29 enthält. Die Schutzeinrichtung 27 kann über nur zwei als Steckverbindungen dargestellte Verbindungen 32, 33 auch nachträglich noch an einen bereits vorhandenen* Generator angeschlossen werden. ;: '... -.. . . .: : ■-.,.. ■■■·.·· ,. ■■-
Der Aufbau des Transistorreglers 24 ist für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich, weshalb er in F i g. 1 nur schematisch dargestellt ist. Er ist an die beiden Leitungen 16 und 19 angeschlossen und speist über seinen schematisch. bei 25 angedeuteten Leistungstransistor, die Feldwicklung 17, zu der eine Diode 26 in der Weise parallel geschaltet ist, daß ihre Anode an der Minusleitung 16 liegt, so daß sie bei. gesperrtem Transistor 25 den Feldstrom, leiten kann. .
Die Anode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters 28 ist an die; Plusleitung 19 angeschlossen, seine- Kathode an die Minusleitung 16. Seine Steuerelektrode ist direkt mit der Anode der Zenerdiode 29 verbunden, außerdem über einen Widerstand 39 und lampe 22 auf und zeigt an, daß die Batterie 14 nicht mehr geladen wird. · Auf diese Weise: werden die Gleichrichter 13 und 18 sowie'die. Transistoren-des Transistorreglers 24 gegen Ausfall durch Überspännungsspitzen auch auf längere Dauer geschützt. 1 ;;? i Der steuerbare Halbleiter-Gleichrichter 28 bleibt so lange in seinem leitenden Zustand, wie hoch eine Spannung zwischen seiner Anode und seiner Kathode liegt. Erst nach Stillsetzen des Generators und öffnen des Zündschälters 23 kehrt er wieder in seinen nichtleitenden Zustand ; zurück,' worauf' die Anlage erneut in Betrieb genommen werden kann'. : Der Kondensator 40-verhindert, daß kurze Spannungsimpulse' bereits den steuerbaren Halbleiter-
Gleichrichter 28 leitend steuern. Er wird jeweils über den Widerstand 39 entladen.
Fig. 2 zeigt eine Schaltungsvariante zu Fig. 1, und zwar eine etwas anders aufgebaute Schutzein-
Potential am Abgriff 43 nicht ausreicht, um den steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter 28 zu zünden. Dieser ist also normal gesperrt; kurzzeitige Spannungsspitzen werden vom Kondensator 40 geglättet
richtung, die hier mit 27' bezeichnet ist. Sie wird an 5 und stören daher nicht.
Stelle der Schutzeinrichtung 27 nach Fig. 1 an die Erst beim Auftreten einer längerdauernden Über-
Verbindungskontakte 32 und 33 angeschlossen. Da spannung zwischen den Leitungen 16 und 19 wird sie ähnlich aufgebaut ist wie die Schutzeinrichtung der Strom in der Steuerelektrode des steuerbaren 27, werden für gleiche oder gleichwirkende Teile die Halbleiter-Gleichrichters 28 groß genug, um diesen gleichen Bezugsziffern verwendet wie in Fig. 1, und io leitend zu machen, wodurch die Überspannung zwidiese Teile werden nicht nochmals beschrieben. sehen den Leitungen 16 und 19 auf einen für den
Bei der Anordnung nach Fig. 2 ist zwischen die Transistorregler24 ungefährlichen Wert von z.B. Kathode der Zenerdiode 29 und die Steuerelektrode 1 V reduziert wird. '
des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters 28 ein Die Schutzeinrichtung 27" nach Fig. 3 hat eine
p-n-p-Verstärkertransistor 50 geschaltet, und zwar ist 15 etwas geringere Ansprechgenauigkeit als diejenigen sein Emitter direkt mit der Plusleitung 19 verbun- nach den F i g. 1 und 2, doch hat es sich gezeigt, den, während sein Kollektor über einen Wider- daß sie den Bedürfnissen der Praxis vollauf genügt, stand 51 mit der Steuerelektrode des steuerbaren In F i g. 4 ist die Verwendung der Schutzeinrich-
Halbleiter-Gleichrichters 28 verbunden ist, die ihrer- tung 27" bei einer durch einen Permanentmagneten seits über den Widerstand 39 an der Minusleitung 16 20 62 erregten Drehstromlichtmaschine 63 dargestellt, liegt. Gleiche oder gleichwirkende Teile werden auch hier
Die Basis des Transistors 50 ist direkt mit der mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet wie in Kathode der Zenerdiode 29 sowie über einen Wider- Fi g. 1.
stand 52 mit der Plusleitung 19 verbunden. Die Die Drehstromlichtmaschine 63 speist hier über
Anode der Zenerdiode 29 ist mit einem Abgriff 53 25 einen Drehstrom-Brückengleichrichter 64 ein Gleicheines zwischen den Leitungen 19 und 16 liegenden stromnetz (Leitungen 16 und 19), an das ein Tran-Spannungsteilers 54, 55, 56, 57 verbunden. Parallel sistor-Spannungsregler 65 angeschlossen ist. Der zum Teilwiderstand 57, der an der Minusleitung 16 Brückengleichrichter 64, der aus insgesamt sechs Einliegt, ist ein Heißleiterwiderstand 58 geschaltet, der zelgleichrichtern besteht, enthält drei steuerbare HaIbzur Temperaturkompensation des Transistors 50 30 leitergleichrichter 66, die in ihrer Stromleitfähigkeit dient. Zwischen dem Abgriff 53 und der Plusleitung durch den Transistorregler 65 steuerbar sind, und 19 liegt ein Glättungskondensator 59. zwar werden sie gesperrt, wenn die Spannung am
Die Anordnung nach F i g. 2 arbeitet wie folgt: Gleichstromnetz 16,19 zu hoch ist.
Wenn zwischen den Leitungen 16 und 19 die nor- Die Schutzeinrichtung 27", die mit derjenigen
male Betriebsspannung liegt, ist der steuerbare Halb- 35 nach Fig. 3 identisch ist, ist an die Leitungen 16 leiter-Gleichrichter 28 gesperrt, da die Zenerdiode und 19 angeschlossen und schließt beim Auftreten '29 und mit ihr der Transistor 50 nichtleitend sind
und deshalb der Kollektor dieses Transistors das
Potential der Minusleitung 16 hat.
Dies ändert sich schlagartig, wenn zwischen den 40
Leitungen 16 und 19 eine längerdauernde Überspannung auftritt. Dann wird die Zenerdiode 29 leitend,
der Transistor 50 erhält einen Basisstrom, so daß
ein Kollektorstrom in ihm fließt und dieser Kollektorstrom erzeugt einen Spannungsabfall am 45 gen nach den F i g. 1 oder 3 zum Schutz des Tran-Widerstand 39, so daß der steuerbare Halbleiter- sistorreglers und der angeschlossenen Verbraucher. Gleichrichter 28 eingeschaltet wird und die Leitun- Dabei können alle Arten von Transistorreglern vergen 16 und 19. kurzschließt. Hierdurch wird in der wendet werdön, auch solche, die steuerbare Gleichgleichen Weise, wie das vorher bei Fig. 1 beschrie- richter verwenden. Falls der Innenwiderstand des ben wurde, der Transistorregler 24 geschätzt und der 5° steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters zu klein ist, Generator 10 entregt. kann zu seinem Schutz ein niederohmiger Wider-
Eine Vereinfachung und Verbilligung ergibt sich stand mit ihm in Serie geschaltet werden. Außerdem bei Verwendung der Schutzeinrichtung 27" nach kann zur Dämpfung kurzzeitiger Spannungsspitzen Fig. 3, die an Stelle der Schutzeinrichtung 27 nach ein Kondensator hoher Kapazität zwischen die Lei-F i g. 1 an die Verbindungskontakte 32 und 33 an- 55 tungen 16 und 19 geschaltet werden,
geschlossen wird. Sie entspricht im Aufbau der
Schutzeinrichtung27 nach Fig. 1, jedoch ist die
Zenerdiode 29 nach Fig. 1 durch eine leitende Verbindung ersetzt. Für gleiche oder gleichwirkende
Teile werden in Fig. 3 die gleichen Bezugsziffern 60
verwendet wie in Fig. 1. ··.-.'■
Bei der Schutzeinrichtung 27" nach F i g. 3 wird die thyratronartige Charakteristik des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters 28 ausgenutzt. Dieser wird erst leitend, wenn an seiner Steuerelektrode eine ge- 65 nügend große positive Spannung anliegt. Der Abgriff 43 wird deshalb so eingestellt, daß bei normalen Spannungen zwischen den Leitungen 16 und 19 das
von Überspannungen diese Leitungen miteinander kurz, so daß auch hier der Transistorregler 65 durch Überspannungen nicht beschädigt werden kann.
Der Widerstand 39 kann, wie ersichtlich, bei den Anordnungen nach F i g. 3 und 4, auch entfallen, da er nur einen Parallelwiderstand zu den Spannungsteilerwiderständen 45 und 46 darstellt.
In den meisten Fällen genügen Schutzeinrichtun-

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Überspannungsschutzeinrichtung für einen mit einem Halbleiter-Spannungsregler versehenen Generator, insbesondere für die Drehstromlichtmaschine eines Fahrzeugs, wobei der Halbleiter-Spannungsregler an eine vom Generator abgeleitete Gleichspannung angeschlossen ist, mit einer steuerbaren Halbleiter-Schaltanordnung und mit einer Zenerdiode zum Steuern dieser Schaltanordnung in Abhängigkeit von der Gleichspannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiter-Schaltanordnung (27, 27',
27") aus einem einzigen steuerbaren Halbleiter-Gleichrichter (28) besteht, der derart an die durch einen Brückengleichrichter (13, 18) gleichgerichtete Ausgangsspannung des Generators (10, 63) angeschlossen ist, daß diese beim Auf- S treten von Überspannungen kurzgeschlossen wird, und daß die Zenerdiode (29) mit ihrer einen Elektrode an den Abgriff (43, 53) eines an die zu überwachende Gleichspannung angeschlossenen Spannungsteilers (44 bis 46:54 bis 58) angeschlossen ist, mit ihrer anderen Elektrode mit der Steuerelektrode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters verbunden ist und dieser beim Überschreiten der Zenerspannung eine Steuerspannung zuführt.
2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als spannungsabhängiges Schaltmittel eine Anordnung aus einer Zenerdiode (29) und einem Transistor (50) vorgesehen ist, dessen Kollektorkreis im ao Steuerkreis des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters (28) liegt und dessen Steuerstrecke in Serie mit der Zenerdiode mit dem Abgriff des an die zu überwachende Gleichspannung angeschlossenen Spannungsteilers (54 bis 58) verbunden ist.
3. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steueranschluß des Transistors (50) abgewandte Elektrode der Zenerdiode (29) an den Abgriff (53) eines Spannungsteilers (54 bis 58) angeschlossen ist, dessen einer Zweig (55 bis 58) einen temperaturabhängigen Widerstand (58), vorzugsweise eine an sich bekannte Serienschaltung aus einem ohmschen Widerstand (56) mit einer Parallelschaltung aus einem weiteren ohmschen Widerstand (57) und einem Heißleiter (58) enthält.
4. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,. daß die Steuerelektrode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters (28) über einen Kondensator (40) und einen diesem parallelgeschalteten Widerstand (39) mit einem Punkt festen Potentials, insbesondere der Kathode des steuerbaren Halbleiter-Gleichrichters, verbunden ist.
5. Uberspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an sich bekannten, mit einer Erregerwicklung versehenen Wechselstromgenerator, der einen ersten Brückengleichrichter (13) zum Speisen eines Gleichstromnetzes (15, 16) und einen zusätzlichen Gleichrichter (18) zum Erzeugen einer Gleichspannung für den Transistorregler (24) und die Erregerwicklung - (17) aufweist, die Überspannungsschutzvorrichtung (27, 27', 27") an den zusätzlichen Gleichrichter anschließbar ist.
6. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem an sich bekannten permanentmagnetisch erregten Mehrphasengenerator (63) mit nachgeschalteten Gleichrichtern (64, 66), von denen mindestens ein Teil als durch Halbleiter-Spannungsregler (65) steuerbare Halbleiter-Gleichrichter (66) ausgebildet ist, die Überspannungsschutzeinrichtung (27 27', 27") an den Ausgang dieser nachgeschalteten Gleichrichter anschließbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 619/93
DE19661538357 1957-10-08 1966-08-31 Ueberspannungsschutzeinrichtung fuer einen mit einem halb leiter spannungsregler versehenen generator Withdrawn DE1538357B2 (de)

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DEB0088711 1966-08-31
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116315A1 (de) * 1981-04-24 1982-11-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "generatorsystem"
DE3423891A1 (de) * 1983-06-28 1985-01-03 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo Ladungsgeneratorsystem mit einer schutzschaltung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268883A (en) * 1978-10-23 1981-05-19 Westinghouse Electric Corp. Reverse voltage protection for brushless excitation systems
FR2446026A1 (fr) * 1979-01-05 1980-08-01 Paris & Du Rhone Dispositif de protection contre les surtensions
US4958119A (en) * 1988-10-17 1990-09-18 Brunswick Corporation Voltage regulators for permanent magnet alternators
JP2522639Y2 (ja) * 1989-01-09 1997-01-16 三菱電機株式会社 車両用交流発電機の制御装置
JPH0349598A (ja) * 1989-07-13 1991-03-04 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機の制御装置
JPH03222825A (ja) * 1990-01-27 1991-10-01 Hitachi Ltd 車体振動低減装置
DE102017200220A1 (de) 2017-01-09 2017-06-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ansteuerverfahren und Schaltvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3116315A1 (de) * 1981-04-24 1982-11-18 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart "generatorsystem"
DE3423891A1 (de) * 1983-06-28 1985-01-03 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo Ladungsgeneratorsystem mit einer schutzschaltung

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Publication number Publication date
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FR1184079A (fr) 1959-07-16
FR1535310A (fr) 1968-08-02
DE1538357A1 (de) 1969-08-14

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