DE1538412A1 - Overvoltage protection circuit - Google Patents

Overvoltage protection circuit

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DE1538412A1 DE19661538412 DE1538412A DE1538412A1 DE 1538412 A1 DE1538412 A1 DE 1538412A1 DE 19661538412 DE19661538412 DE 19661538412 DE 1538412 A DE1538412 A DE 1538412A DE 1538412 A1 DE1538412 A1 DE 1538412A1
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Description

ÜberspannungsschutzschaltungOvervoltage protection circuit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überspannungsschutzschaltung für dynamo-elektrische Maschinen, von einer Art, die eine elektromagnetische Feldwicklung besitzen, die durch die dynamo-elektrische Maschine mit Strom versorgt wird, wobei die Größe des Stromes mittels einer Steuereinrichtung derart gesteuert wird, daß die Ausgangsspannung ohne Rücksieht auf die Belastung der Maschine im wesentlichen konstant gehalten wird.The invention relates to an overvoltage protection circuit for dynamo-electric machines, of one Species that have an electromagnetic field winding, which is supplied with power by the dynamo-electric machine, the magnitude of the current by means of a Control device is controlled such that the output voltage is kept essentially constant regardless of the load on the machine.

Bei einer derartigen dynamo-elektrischen Maschine besteht die Gefahr, daß wenn eine hohe Belastung von der Maschine fortgenommen wird, die Ausgangsspannung auf einen gefährlich hohen Wert aufgrund der Tatsache ansteigt, daß der Feldstrom nicht schnell genug infolge der Induktanz der Feldwicklung abfallen kann.In such a dynamo-electric machine there is the danger that if there is a high load on the machine is taken away, the output voltage rises to a dangerously high value due to the fact that the field current is not fast enough due to the inductance the field winding can fall off.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Überspannungsschutzschaltung zu schaffen, wobei die Gefahr, daß die Ausgangsspannung auf eine gefährliche Höhe ansteigt, stark vermindert wird.The purpose of the present invention is to provide an overvoltage protection circuit with the risk of that the output voltage rises to a dangerous level, is greatly reduced.

Eine Überspannungsschutzschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung, enthält eine spannungsempfindliche Einrichtung, die wirksam wird, wenn die Ausgangsspannung der dynamoelektrischen Maschine einen vorbestimmten Wert übersteigt, |JI>bei die genannte spannungsempfindliehe Einrichtung so ngeordnet ist, daß sie als eine Belastung der dynamo-20 398An overvoltage protection circuit according to the present invention Invention, contains a voltage-sensitive device that takes effect when the output voltage of the dynamoelectric Machine exceeds a predetermined value, | JI> in the case of said voltage-sensitive device so It is arranged that they are considered a burden on the dynamo-20 398

009808/0ST3009808 / 0ST3

elektrischen Maschine wirkt.electric machine works.

Nachstehend soll ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das beiliegende Schaltungsschema näher erläutert werden. Bei der erfindungsgemäßen Schaltung ist ein Wechselstromgenerator 10 vorgesehen, der eine im Dreieck geschaltete Statorwicklung 11 besitzt, die in bekannter Weise an zwei Sätze von Gleichrichtern 12, 13 angeschlossen ist, die ein Brückengleichrichter-System bilden, so daß eine gleichgerichtete Wechselstromausgangsspannung an einem Paar von Ausgangsklemmen 14, 15 erscheint. Die Ausgangsklemmen sind mit den Klemmen einer Speicherbatterie 22 verbunden, zu der parallel verschiedene Belastungen 23 geschaltet sein können. Der Wechselstromgenerator ist mit einer Feldwicklung 16 versehen, die mit einem Ende an der Ausgangsklemme 15 Über einen Spannungsregler 17 und mit dem anderen Ende an die Phasenpunkte der Statorwicklung 11 über einen weiteren Satz von Gleichrichtern 18 anliegt, die zusammen mit dem Satz der Gleichrichter 13 ein weiteres Brückensystem bilden. Der Spannungsregler 17 spricht auf die Spannung, die an den Ausgangsklemmen entwickelt wird an und ist so angeordnet, daß diese Spannung unabhängig von den Änderungen in der Belastung der dynamo-elektrischen Maschine durch Veränderung des Mittelwertes des Feldstromes im wesentlichen konstant gehalten wird.An embodiment of the present invention is described below with reference to the accompanying circuit diagram are explained in more detail. In the circuit according to the invention an alternating current generator 10 is provided which has a delta connected stator winding 11 which is shown in FIG in a known manner to two sets of rectifiers 12, 13 is connected, which form a bridge rectifier system, so that a rectified AC output voltage appears on a pair of output terminals 14, 15. The output terminals match the terminals of a storage battery 22 connected to which various loads 23 can be connected in parallel. The alternator is provided with a field winding 16 which has one end at the output terminal 15 via a voltage regulator 17 and at the other end to the phase points of the stator winding 11 is applied via a further set of rectifiers 18, which together with the set of rectifiers 13 have a further Form a bridge system. The voltage regulator 17 responds to the voltage developed at the output terminals on and is arranged so that this voltage is independent of changes in the load on the dynamo-electric Machine is kept essentially constant by changing the mean value of the field current.

In Anwendung der vorliegenden Erfindung ist ein Punkt zwischen dem Satz der Gleichrichter 18 und der Feldwicklung 16 an einem Ende einer Windung 19 eines Stromrelais angeschlossen, deren anderes Ende über ein Paar normalerweise offenen Kontakten 20 an der Ausgangsklemme 15 anliegt. Dar-In practicing the present invention, there is a point between the set of rectifiers 18 and the field winding 16 connected to one end of a turn 19 of a power relay, the other end via a pair normally open contacts 20 at the output terminal 15. Dar-

überhinaus ist eine Zenerdiode 21 parallel mit den oben erwähnten Relaiskontakten 20 geschaltet. Die Spannung, die an dem genannten Punkt erscheint, entspricht annähernd der Spannung an der Ausgangsklemme 14. Die Zündspannung der Zenerdiode 21 ist so gewählt, daß wenn diese Spannung einenIn addition, a Zener diode 21 is connected in parallel with the relay contacts 20 mentioned above. The tension that appears at the point mentioned corresponds approximately to the voltage at output terminal 14. The ignition voltage of Zener diode 21 is chosen so that when this voltage a

009808/0573 . 3 . "bad ORkW009808/0573. 3 . "bad ORkW

vorbestimmten Wert überschreitet, die Zenerdiode gezündet wird und ein Strom durch die Zenerdiode fließt. Der Strom, der durch die Zenerdiode fließt wirkt wie eine Belastung der dynamo-elektrIschen Maschine und verringert daher die Ausgangsspannung dieser Maschine. -Wenn indessen dieser Strom einen Wert überschreitet der durch die Merkmale des Relais bestimmt wird, werden die Kontakte 20 geschlossen, so daß kein weiterer Strom durch die Zenerdiode 21 fließt. Durch den Strom, der über die Kontakte fließt, fällt die Ausgangsspannung der Maschine praktisch auf Null ab. Wenn dadurch der Strom, der durch die Relaisspule fließt, abfällt, werden die Kontakte wieder geöffnet und die Ausgangsspannung steigt, bis auf den Wert an, der durch den Regler 17 bestimmt wird. Wenn der Stromfluß durch die Diode 21 ungenügend ist, um d_as Relais zu betätigen, wird die Ausgangsspannung des Generators im wesentlichen auf der Zündspannung der Diode gehalten. Durch diese Einrichtung können hohe Spannungsübergänge, die sonst auftreten würden, wenn eine bedeutende Belastung von der dynamoelektrischen Maschine plötzlich fortgenommen wird, ausgeglichen werden und es werden Hilfsbelastungen zugeschaltet, durch die die Maschine geschützt wird.exceeds a predetermined value, the Zener diode ignited and a current flows through the zener diode. The current that flows through the zener diode acts like a load of the dynamo-electric machine and therefore reduces the Output voltage of this machine. - If, however, this current exceeds a value determined by the characteristics of the Relay is determined, the contacts 20 are closed, so that no further current flows through the Zener diode 21. The current that flows through the contacts causes the Output voltage of the machine from practically to zero. If this causes the current flowing through the relay coil to drop, the contacts are opened again and the output voltage rises to the value that is determined by the Controller 17 is determined. If the current flow through the diode 21 is insufficient to operate the relay, the output voltage of the generator is essentially kept on the ignition voltage of the diode. Through this facility high voltage transitions that would otherwise occur when a significant load is placed on the dynamoelectric Machine is suddenly taken away, balanced and auxiliary loads are added, through which the machine is protected.

Patentansprüche:Patent claims:

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

- 4 -009808/0573- 4 -009808/0573

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: ssasasssSÄ esss» *sssx4ss=ss«ssasasssSÄ esss »* sssx4ss = ss« 1. Uberspannungssohutzschaltung für dynamo-elektrische Maschinen mit einer elektromagnetischen Feldwicklung, die von dieser Maschine mit Strom versorgt wird, wobei die Größe dieses Stromflusses durch eine Steuereinrichtung derart gesteuert wird» dafl die AusgangsSpannung im wesentlichen konstant gehalten wird, ohne Bücksicht auf die Belastung der Maschine, dadurch gekennzeichnet, dafl eine spannungsempfindliche Einrichtung (21) vorgesehen ist, die wirksam wird, wenn die Ausgangsspannung aus der dynamoelektrischen Maschine einen vorbestimmten Wert überschreitet und daß die genannte spannungsempfindliche Einrichtung (21) so eingerichtet ist, daß sie als Belastung des Generators wirkt.1. Overvoltage protection circuit for dynamo-electric machines with an electromagnetic field winding that is powered by this machine, the The size of this current flow is controlled by a control device in such a way that the output voltage is essentially is kept constant, regardless of the load on the machine, characterized in that a voltage-sensitive device (21) is provided, which is effective when the output voltage from the dynamoelectric Machine exceeds a predetermined value and that said voltage-sensitive device (21) is set up to act as a load on the generator. 2. Schutzschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsempfindliche Einrichtung (21) als eine Halbleitereinrichtung ausgebildet ist, die so angeordnet ist, daß sie in den leitenden Zustand versetzbar 1st, wenn die Spannung den genannten vorbestimmten Wert überschreitet und die im leitenden Zustande einen Strom durohleitet, der die dynamo-elektrische Maschine beiastet*2. Protection circuit according to claim 1, characterized in that the voltage-sensitive device (21) is designed as a semiconductor device which is arranged so that it can be placed in the conductive state if the voltage exceeds the said predetermined value and in the conductive state conducts a current that feeds into the dynamo-electric machine * J). Spannungsechutzsohaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (19* SO) vorgesehen ist« die auf den Strom, der durch di# Htlbleitereinrichtung (21) hindurchfließt, anspricht und die so angeordnet l*t, daß *ma der Strom, der duttih al* Einrichtung <S1) flitet« einen vorbestimmten wert Übertohriltet, eine züeÄtzllohe Belastung an dl« Maschine angelegt wird. J). Voltage protection circuit according to Claim 2, characterized in that a device (19 * SO) is provided which responds to the current flowing through the conductor device (21) and which is arranged in such a way that * ma is the current flowing through the duttih al * device <S1) flitet "a predetermined value overturned, an excessive load is applied to the machine. 009808/0573009808/0573 4. Spannungsschutzschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einrichtung ein elektro-magnetisches Relais (19* 2o) ist, das ein Paar normalerweise offene Kontakte (20) besitzt, die parallel zu der genannten Halbleitereinrichtung (21) geschaltet sind und daß die Arbeitsspule (19) des Relais in Reihe mit den genannten Kontakten (20) geschaltet ist.4. Voltage protection circuit according to claim 4, characterized in that that this device is an electro-magnetic relay (19 * 2o) which is a pair normally open Has contacts (20) which are connected in parallel to said semiconductor device (21) and that the working coil (19) of the relay in series with said contacts (20) is switched. 5. Aufladeeinrichtung für eine Akkumulatoren-Batterie mittels einer dynamo-elektrischen Maschine, die eine Wechselstromausgangswicklung und eine Feldwicklung besitzt, ferner ein Brüekengleichrichter-System aufweist, um die Ausgangsspannung aus der Ausgangswicklung gleichzurichten und um Strom für die Speieherbatterie zu liefern, wobei der genannte Brückengleichrichter zwei Sätze von Gleichrichtern enthält, sowie daß ein weiterer Satz von Gleichrichtern vorgesehen ist, der in Verbindung mit dem" einen Satz von Gleichrichtern des Brückengleichrichters einen weiteren Brückengleichrichter bildet, der Strom an die Feldwicklung liefert, ferner mit einer Reguliereinrichtung zur Steuerung der Größe des Feldstromes, wobei die Ausgangsspannung des Systems annähernd konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbleitereinrichtung (21) in einem Stromkreis geschaltet ist, der parallel zu der genannten Feldwicklung (16) liegt und daß die genannte Halbleitereinrichtung so angeordnet ist, daß sie zündet, wenn die Spannung an der genannten Feldwicklung (16) einen vorbestimmten Wert überschreitet und daß der sich ergebende Stromfluß durch die Einrichtung dazu dient, als Belastung der dynamoelektrischen Maschine zu wirken.5. Charging device for an accumulator battery by means of a dynamo-electric machine, which has an AC output winding and a field winding, also a Has bridge rectifier system to rectify the output voltage from the output winding and around To provide power for the storage battery, said bridge rectifier having two sets of rectifiers contains, and that a further set of rectifiers is provided, which in connection with the "a set of Rectifiers of the bridge rectifier form another bridge rectifier, the current to the field winding supplies, further with a regulating device for control the size of the field current, the output voltage of the System is kept approximately constant, characterized in that a semiconductor device (21) in one Circuit is connected in parallel with the said Field winding (16) and that said semiconductor device is arranged so that it ignites when the voltage across said field winding (16) has a predetermined value Value and that the resulting current flow by the device serves to act as a load on the dynamo-electric machine. 6» Aufladeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektro-magnetisches Relais (19, 20) vorgesehen ist, das ein Paar normalerweise offene Kontakte (20) besitzt, die parallel zu der Halbleitereinrichtung (21) geschaltet sind und die Arbeitsspule (19) des genannten Relais in Reihe mit den Kontakten (20) geschaltet ist und die 6 »Charging device according to claim 5, characterized in that that an electromagnetic relay (19, 20) is provided which has a pair of normally open contacts (20), which are connected in parallel to the semiconductor device (21) are and the working coil (19) of said relay is connected in series with the contacts (20) and the 009808/0673 - —- —^*009808/0673 - —- - ^ * - β - BAD ORIGINAL- β - BAD ORIGINAL Kontakte (20) so angeordnet sind, daß sie geschlossen werden, wenn der Stromfluß durch die Halbleitdreinrichtung (21) einen vorbestimmten Wert überschreitet.Contacts (20) are arranged so that they are closed when the current flows through the semiconductor device (21) exceeds a predetermined value. 7. Überspannungsschutzschaltung nach einem der Ansprüche7. Overvoltage protection circuit according to one of the claims 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitereinrichtung (21) eine Zenerdiode ist.2 to 4, characterized in that the semiconductor device (21) is a zener diode. 8. Aufladeeinrichtung für Speicherbatterien nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitereinrichtung (21) eine Zenerdiode ist.8. Charger for storage batteries according to one of claims 5 or 6, characterized in that the semiconductor device (21) is a zener diode. 640640 009808/057 3009808/057 3
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2926065A1 (en) * 1979-06-28 1981-01-08 Losenhausen Maschinenbau Ag Car alternator battery-free circuit - applies rectified output to rotor winding shunted by zener diode

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