DE1613630C3

DE1613630C3 - Stromversorgungseinrichtung, insbesondere'für Luft- und Raumfahrzeuge

Info

Publication number: DE1613630C3
Application number: DE19671613630
Authority: DE
Inventors: Horst Anton Dipl.-Ing. Heller; Walter Erich Dipl.-Ing. Mehnert
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1967-04-27
Filing date: 1967-04-27
Publication date: 1975-09-18
Also published as: GB1224031A; FR1577332A; DE1613630A1; DE1613630B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für Luft- und Raumfahrzeuge, mit einem rotierenden Wechselstrom-Generator in bürstenloser Ausführung, einer auf gleicher Welle sitzenden Wechselstrom-Erregermaschine sowie einem Spannungsregler, bei der zum Steuern des Erregerstromes mitrotierende steuerbare Halbleitergleichrichter vorgesehen sind und bei der der Erregerstrom von der Erregermaschine in begrenzter, jedoch durch den Regler in Richtung auf höhere Werte steuerbarer Stärke lieferbar ist.

Solche Generatorsysteme sind bekannt. So ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 1 241 517 eine Anordnung bekanntgeworden, bei der das Feld der Erregermaschine geregelt wird. Hierzu werden verschiedene Signalübertragungssysteme vorgeschlagen, und zwar auf akustischem, photoelektrischem oder elektromagnetischem Wege. In jedem Falle aber ist die Zeitkonstante noch zu groß.

Weiterhin ist durch die deutsche Auslegeschrift 1 149 099 und die französische Patentschrift 1 413 295 je eine Einrichtung bekanntgeworden, deren Signale induktiv übertragen werden. Die induktive Übertragung erfordert eine räumliche Festlegung, weil die Reichweite stark begrenzt ist. Durch die erforderlichen Ampere-Windungen wird sowohl der Leistungsbedarf als auch das Gewicht erhöht und durch die Ankerrückwirkung sowie die veränderlichen Drehzahlen tritt eine Störbeeinflussung der Sende- und Empfangsinduktionsspulen auf, deren Beseitigung einen zusätzlichen technischen Aufwand erfordert.

Durch die deutsche Patentschrift 970 020 ist es an sich bekannt, bei einer Einrichtung zur Gittersteuerung von Stromrichtern die Steuerimpulse durch eine punktförmige Strahlung — beispielsweise Lichtstrahl — zu übertragen, wobei diese Strahlung zwischen ruhenden Teilen erfolgt. Diese Einrichtung läßt sich jedoch nicht zwischen einem stehenden und einem rotierenden Element verwenden.

Bei allen bekannten Anordnungen wirkt sich die

ίο Zeitkonstante der Übertragung auf das Spannungsregelverhalten nachteilig aus. Dadurch tritt neben einer Erhöhung des Wartungs- und Reparaturaufwandes eine Herabsetzung der Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit ein.

Diese Nachteile in ihrer Gesamtheit zu beseitigen und ein Generatorsystem zu schaffen, dessen Zeitkonstante und Betriebssicherheit verbessert ist, ist die Aufgabe der Erfindung. Sie löst diese dadurch, daß zum Übertragen der Steuersignale von dem ruhenden Regler auf die rotierenden steuerbaren Halbleitergleichrichter eine Funkbrücke, bestehend aus Sender und Empfänger, vorgesehen ist.

Der wesentliche Vorteil dieser erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß die Zeitkonstante der Übertragung bis zur physikalisch erreichbaren Grenze reduziert worden ist. Dies erweist sich besonders bei der Ausregelung von Laststößen, beispielsweise bei Zu- und Abschaltungen relativ großer Verbraucher, als sehr vorteilhaft, ja ermöglicht sogar erst eine oft notwendige sehr schnelle Ausregelung von erzwungenen Spannungsschwankungen bei den erwähnten Laststößen.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Antennen der Funkbrücke sich konzentrisch an dem freien Wellenende des Rotors gegenüberstehen und einer Vielzahl von Empfangsantennen im Mantel des Rotors gegenüber der feststehenden Senderantenne angeordnet sind.

In einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß als gesteuerte Halbleitergleichrichter Thyristoren verwendet werden.

Die Erfindung ist nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben und gezeichnet. Es zeigt

F i g. 1 ein Funktionsschema des erfindungsgemäßen Aufbaus,

F i g. 2 eine weitere Variante der Anordnung der Funkbrücke gemäß F i g. 1.

Das Generatorsystem weist eine bürstenlose, selbsterregte Drehstrom-Erregermaschine 10 mit Erregung durch Permanentmagnete 11, 12 auf. Diese Drehstrom-Erregermaschine 10 liefert die Erregerenergie für einen Wechselstrom-Generator 20. Mit 13 ist der Generatorläufer bezeichnet. Die Erregerenergie wird über steuerbare Halbleitergleichrichter 30 der Erregerwicklung 21 des Wechselstrom-Generators 20 zugeführt. Die Steuerspannung für den Zündzeitpunkt der Thyristoren, die ausschlaggebend für die Erregerspannung und damit die Klemmenspannung des Generators 20 ist, wird von der Erregermaschine 10 über ein Zündgerät 31 phasenrichtig abgenommen. Durch die Verschiebung ihres Niveaus mit Hilfe einer von einem Spannungsregler 40 als Stellsignal abgegebenen Gleichspannung, die in einem Sender 41 die Amplitude einer HF-Spannung moduliert, in dieser Form über Sende- und Empfangsantennen 42, 43 einem Empfänger 32 zuführt und in einem Demodulator 33 wieder ihre ursprüngliche Form erhält, wird die Erregerspannung den Erfordernissen der Spannungsregelung angepaßt. Dadurch wird erreicht, daß bei Ausfall des Spannungsreglers 40 durch die alleinige Beeinflussung des Zündzeit-

punktes über die wählbar begrenzte Spannung der Drehstrom-Erregermaschine 10 dem Generator 20 eine garantierte Erregerleistung zugeführt wird. Damit ist ein ausreichender Generatorbetrieb in den überwiegenden Fällen eines Reglerausfalles gewährleistet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für Luft- und Raumfahrzeuge, mit einem rotierenden Wechselstrom-Generator in bürstenloser Ausführung, einer auf gleicher Welle sitzenden Wechselstrom-Erregermaschine sowie einem Spannungsregler, bei der zum Steuern des Erregerstromes mitrotierende steuerbare Halbleitergleichrichter vorgesehen sind und bei der der Erregerstrom von der Erregermaschine in begrenzter, jedoch durch den Regler in Richtung auf höhere Werte steuerbarer Stärke lieferbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Übertragen der Steuersignale von dem ruhenden Regler (40) auf die rotierenden steuerbaren Halbleitergleichrichter (30) eine Funkbrücke, bestehend aus Sender (41, 42) und Empfänger (43,32), vorgesehen ist.

2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennen (42, 43) der Funkbrücke sich konzentrisch an dem freien Wellenende des Rotors (13) gegenüberstehen.

3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Empfangsantennen (43) im Mantel des Rotors (13) gegenüber der feststehenden Senderantenne (42) angeordnet ist.

4. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als steuerbare Halbleitergleichrichter (30) Thyristoren verwendet werden.