DE1811965A1 - Power supply device - Google Patents
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Description
R. 9323
25.11.1968 Rb/SzR. 9323
11/25/1968 Rb / Sz
Anlage zur
PatentanmeldungAttachment to
Patent application
R OBERT B OSO H GMBH, Stuttgart V, Breitscheidstr. R OBERT B OSO H GMBH, Stuttgart V, Breitscheidstr.
StromversorgungseinrichtungPower supply device
Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung mit einem Mehrphasengenerator, der eine Webenschluß-Erregerwicklung aufweist und mit einem Spannungsregler- zum Steuern des Stromes in dieser Erregerwicklung. Derartige Stromversorgungs einrichtungen werden wegen ihres geringen Vartungsbedarfs und ihrer hohen spezifischen Leistung bei Fahrzeugen verwendet, z. B. bei Eisenbahnwaggons.The invention relates to a power supply device with a polyphase generator which has a weave loop excitation winding has and with a voltage regulator to control the current in this field winding. Such power supply facilities are because of their low maintenance requirements and their high specific power used in vehicles, e.g. B. in railway wagons.
Die meisten Fahrzeuge haben ein Niederspannungs-Bordnetz, gewöhnlich mit einer Spannung von 12 oder 24 V. Für bestimmte Zwecke werden jedoch gelegentlich auch höhere Spannungen gewünscht, z. B. in Schnellzugwaggons für den Betrieb von elektrischen Rasierapparaten oder bei Speisewagen für die Kücheneinr'Lchtung. Solche Spannungen liegen meist zwischen 110 und 220 T/.Most vehicles have a low-voltage electrical system, usually with a voltage of 12 or 24 V. However, higher voltages are sometimes required for certain purposes, e.g. B. in express train cars for the operation of electric razors or in dining cars for kitchen equipment. Such tensions are mostly between 110 and 220 T /.
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Der Strom für die Erregerwicklung eines hierbei verwendeten Generators wird meist dem Generator selbst entnommen und der Erregerwicklung über einen Spannungsregler zugeführt. Es hat sich nun gezeigt, daß bei niedrigen Spannungen (z. B. 12 oder 24 V) die Regler sehr einfach und preiswert gebaut werden können, nicht jedoch bei den angeführten höheren Spannungen, oder auch bei sehr niedrigen Spannungen. Insbesondere gilt dies für Halbleiter-Spannungsregler mit Transistoren, denn die für höhere Spannungen erforderlichen spannungsfesten Transistoren verteuern den Regler sehr stark. Außerdem würden derartige Regler Sonderanfertigungen darstellen und deshalb wesentlich teurer sein.The current for the excitation winding of a generator used here is usually taken from the generator itself and fed to the excitation winding via a voltage regulator. It has it has now been shown that at low voltages (e.g. 12 or 24 V) the controllers can be built very easily and inexpensively, but not with the higher voltages listed, or even with very low voltages. This applies in particular to semiconductor voltage regulators with transistors, because the voltage-resistant transistors required for higher voltages become more expensive the regulator very strong. In addition, such regulators would be custom-made represent and therefore be much more expensive.
Bei Stromversorgungsanlagen mit stark schwankender elektrischer Belastung tritt ein weiteres Problem hinzu: Wird zur Spannungsregelung ein Regler für hohe Spannungen verwendet, so ist dieser Regler bei schlagartigem Abschalten einer Last sehr stark gefährdet, da hierbei die Ausgangsspannung des Mehrphasengenerators bis auf das Sechsfache ihres normalen Werts ansteigen kann. Man muß dann alle elektrischen Bauelemente des Reglers und des Generators für diese höhere Spannung bemessen, sofern man nicht eine Batterie zur Stabilisierung dieser höheren Spannung vorsieht, was aber sehr erhebliche Kosten verursachen würde.In power supply systems with strongly fluctuating electrical Load adds another problem: If a regulator for high voltages is used to regulate the voltage, then this is the one The controller is very much at risk if a load is suddenly switched off, because this is the output voltage of the polyphase generator can increase up to six times its normal value. You must then have all the electrical components of the controller and the Rated generator for this higher voltage, unless a battery is provided to stabilize this higher voltage, but this would cause very considerable costs.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, die angeführten Nachteile zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird dies bei einer eingangs genannten Stromversorgungseinrichtung dadurch erreicht, daß im Mehrphasengenerator zwei für verschiedene Ausgangsspannungen ausgelegte Ausgangswicklungen vorgesehen sind, von denen die erste zur Stromversorgung des Spannungsreglers und der Erregerwicklung und die zweite zur Stromversorgung eines ent™, sprechenden Verbrauchers vorgesehen ist» Man kann dann für den Verbraucher eine Ausgangswicklung mit entsprechend höherer oderIt is therefore an object of the invention to avoid the disadvantages mentioned. According to the invention, this is at a power supply device mentioned at the outset achieved by that two output windings designed for different output voltages are provided in the polyphase generator, of which the first to power the voltage regulator and the excitation winding and the second to power an ent ™, speaking consumer is provided »You can then for the consumer an output winding with a correspondingly higher or
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niedrigerer Spannung verwenden, während man für den Spannungsregler eine Spannung zur Verfügung hat, die diesem optimal angepaßt ist und die auch eine optimale Dimensionierung der Erregerwicklung ermöglicht. Die Regelung der Ausgangsspannung der ersten Ausgangswicklung bewirkt gleichzeitig auch, daß die Ausgangsspannung der zweiten Ausgangswicklung auf den erforderlichen, ungefähr konstanten Wert geregelt wird.Use lower voltage while looking for the voltage regulator a voltage is available which is optimally adapted to this and which also has an optimal dimensioning of the excitation winding enables. The regulation of the output voltage of the first output winding also has the effect of reducing the output voltage of the second output winding is regulated to the required, approximately constant value.
Dabei wird der Generator mit Vorteil so ausgebildet, daß der ™ Spannungsregler zusätzlich an eine Batterie anschließbar ist, deren Spannung im Betrieb etwa gleich hoch ist wie die Betriebsspannung am Ausgang des Mehrphasen-Brückengleichrichters. Der Mehrphasengenerator liefert dann im normalen Betrieb praktisch keinen Strom in diese Batterie, da ihre Spannung über den Regler auch auf die am Mehrphasengenerator eingeregelte Spannung einwirkt. Wird aber eine von der zweiten Ausgangswicklung gespeiste Last abgeschaltet, wodurch an sich die Ausgangsspannung des Mehrphasengenerators sehr stark ansteigen würde, so wird dieser Spannungsanstieg dadurch verhindert, daß der Strom zur Batterie nun stark zunimmt, d. h. die im Mehrphasengenerator kurzzeitig freiwerdende elektrische Energie wird sofort von M der Batterie aufgenommen. Dadurch erhöht sich die Spannung am Spannungsregler nur wenig, und auch die Spannung an der zweiten Ausgangswicklung steigt - entsprechend dem Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten und der zweiten Ausgangswicklung, die miteinander durch das Eisen des Generators transformatorisch gekoppelt sind - nur geringfügig an. Auch an der zweiten Ausgangswicklung kann al'5ο die Spannung keine unzulässig hohen Werte annehmen.The generator is advantageously designed so that the ™ voltage regulator can also be connected to a battery whose voltage during operation is approximately the same as the operating voltage at the output of the polyphase bridge rectifier. The multi-phase generator then delivers practically no current to this battery during normal operation, since its voltage also acts via the regulator on the voltage regulated on the multi-phase generator. However, if a load fed by the second output winding is switched off, which in itself would increase the output voltage of the polyphase generator very sharply, this voltage rise is prevented by the fact that the current to the battery now increases sharply, that is, the electrical energy that is briefly released in the polyphase generator is immediately removed M added to the battery. As a result, the voltage on the voltage regulator increases only slightly, and the voltage on the second output winding also increases only slightly - corresponding to the transformation ratio between the first and second output windings, which are transformer-coupled to one another through the iron of the generator. Even at the second output winding, the voltage cannot assume any impermissibly high values.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus dem im folgenden beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.Further details and advantageous developments of the invention result from the embodiment described below and shown in the drawing.
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Die einzige Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung, und zwar einen Mehrphasengenerator 10 zusammen mit einem Halbleiter-Spannungsregler 11, zwei Verbrauchern 12, 13 in Form von Boilern zur Herstellung von Heißwasser und einer Fahrzeugbatterie 14. Der Generator 10 ist hier als Drehstromgenerator ausgebildet und weist eine erste im Stern (Y) geschaltete Ausgangswicklung 15 und eine zweite, ebenfalls im Stern (Y) geschaltete Ausgangswicklung 16 auf, tk ferner eine Erregerwicklung 17, die im Betrieb in bekannter Weise relativ zu den Ausgangswicklungen 15, 16 gedreht wird und dabei in diesen Wechselspannungen induziert.The single figure shows an embodiment of a power supply device according to the invention, namely a multi-phase generator 10 together with a semiconductor voltage regulator 11, two consumers 12, 13 in the form of boilers for producing hot water and a vehicle battery 14. The generator 10 is designed here as a three-phase generator and has a first output winding 15 connected in the star (Y) and a second output winding 16 also connected in the star (Y), tk also an excitation winding 17, which is rotated in a known manner relative to the output windings 15, 16 during operation and thereby in induced these alternating voltages.
Die erste Ausgangswicklung 15 ist an einen Dreiphasen-Brückengleichrichter 18 angeschlossen', dessen Ausgangs-Gleichspannung im Betrieb zur Stromversorgung des Reglers 11 und der Erregerwicklung 17 dient. Sein negativer Ausgang ist über eine Sicherung 19 (z. B. 10 A bei einer Leistung des Generators 10 von 4 kW) mit einer Minusleitung 22 des Reglers 11 verbunden, während sein positiver Ausgang mit einer Plusleitung 23 des Reglers 11 in Verbindung steht. Außerdem ist dieser positive Ausgang über die Serienschaltung zweier Dioden 24, 25 mit einem W Punkt 26 des Reglers 11 und über diesen Punkt 26 mit dem Pluspol der Batterie 14 sowie - über einen Widerstand 27 - mit der PlusMtung 23 verbunden; der Minuspol der Batterie 14 ist mit der Minusleitung 22 verbunden. Wie ersichtlich kann über die Halbleiterdioden 24, 25 erst dann ein Strom vom Generator 10 zur Batterie 14 fließen, wenn die Ausgangsspannung am Gleichrichter 18 mindestens 1,5 V höher ist als die Spannung an der Batterie 14, d. h. wenn die Batterie 14 stark entladen ist. Wenn die Batterie 14 sehr stark entladen ist** über die Dioden 24, 25 ein hoher Ladestrom fließen würde, der die erste Ausgangswicklung 15 überlastet, schmilzt die Sicherung 19 durch und unterbricht eine weitere Ladung. Die Erregerwick- *■> z. B. durch Ausfall des Generators 30, so daß "The first output winding 15 is connected to a three-phase bridge rectifier 18, the output DC voltage of which is used to supply power to the regulator 11 and the excitation winding 17 during operation. Its negative output is connected to a negative line 22 of the regulator 11 via a fuse 19 (e.g. 10 A with a power of the generator 10 of 4 kW), while its positive output is connected to a positive line 23 of the regulator 11. In addition, this positive output is connected via the series connection of two diodes 24, 25 to a W point 26 of the controller 11 and via this point 26 to the positive terminal of the battery 14 and - via a resistor 27 - to the positive terminal 23; the negative pole of the battery 14 is connected to the negative line 22. As can be seen, a current can only flow from the generator 10 to the battery 14 via the semiconductor diodes 24, 25 when the output voltage at the rectifier 18 is at least 1.5 V higher than the voltage at the battery 14, ie when the battery 14 is severely discharged . If the battery 14 is very heavily discharged ** a high charging current would flow through the diodes 24, 25, which would overload the first output winding 15, the fuse 19 blows and interrupts a further charge. The Erregerwick- * ■> z. B. by failure of the generator 30, so that "
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lung 17 erhält dann keinen ausreichenden Erregerstrom mehr und die Spannung des Mehrphasengenerators 10 sinkt auf einen ungefährlichen Wert ab. Eine gewisse restliche Erregung ist dadurch gegeben, daß in der Erregerwicklung 17 für die Anfahrerregung ein Permanentmagnet vorgesehen ist.ment 17 then no longer receives sufficient excitation current and the voltage of the polyphase generator 10 drops to a safe value. There is some residual excitement through it given that in the field winding 17 for the starter excitation a permanent magnet is provided.
Die Batterie 14 ist über zwei Leitungen 28, 29 an einen zweiten Generator 30 angeschlossen, dessen Ausgangsspannung von einem nur schematisch angedeuteten Transistor-Spannungsregler 31 auf a einen bestimmten Wert geregelt wird, z. B. 27,5 Volt.The battery 14 is connected via two lines 28 29 to a second generator 30, the output voltage of an only schematically indicated transistor voltage regulator 31 is regulated to a a certain value, z. B. 27.5 volts.
Die zweite Aüsgangswicklung 16 ist an einen zweiten Dreiphasen-Brückengleichrichter 32 angeschlossen, an dessen Ausgang der erste Boiler 12 über einen Thermostatschalter 33 und der zweite Boiler 13 über einen Thermostatschalter 34 anschließbar sind. Die Thermostatschalter öffnen in bekannter Weise, wenn das Wasser im zugeordneten Boiler eine vorbestimmte Temperatur erreicht hat. Entsprechend der Betriebsspannung der Boiler liefert die Ausgangswicklung 16 im Betrieb eine Spannung von ca. 110 V, die Ausgangswicklung 15 dagegen eine Spannung von ca. 28 V. Die Batterie 14 hat eine Spannung von ca. 27,5 V".The second output winding 16 is connected to a second three-phase bridge rectifier 32 connected, at the output of which the first boiler 12 via a thermostat switch 33 and the second Boiler 13 can be connected via a thermostat switch 34. The thermostat switches open in a known manner when the water in the associated boiler has reached a predetermined temperature has reached. In accordance with the operating voltage of the boiler, the output winding 16 supplies a voltage of during operation approx. 110 V, the output winding 15, on the other hand, has a voltage of approx. 28 V. The battery 14 has a voltage of approx. 27.5 V ".
Der Aufbau des Halbleiter-Spannungsreglers 11 ist an sich bekannt und wird deshalb nur kurz beschrieben. Er enthält drei pnp-Transistoren, nämlich einen Eingangstransistor 35» einen Leistungstransistor 36 und einen mit letzterem in Darlington-Schaltung verbundenen Treibertransistor 37· Die Emitter der beiden Transistoren 35 und 36 sind jeweils mit der Plusleitung 23 verbunden. Der Kollektor des Transistors 36 ist mit dem einen Anschluß der mit ihrem anderen Anschluß an die Minusleitung 22 angeschlossenen Erregerwicklung 17 verbunden, zu der drei Dioden 38 in der Weise parallelgeschaltet sind,The structure of the semiconductor voltage regulator 11 is known per se and is therefore only briefly described. It contains three pnp transistors, namely an input transistor 35 »one Power transistor 36 and one with the latter in Darlington connection connected driver transistor 37 · The emitters of the two transistors 35 and 36 are each connected to the positive lead 23 connected. The collector of the transistor 36 is with one connection that with its other connection to the negative line 22 connected excitation winding 17, to which three diodes 38 are connected in parallel in such a way that
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daß ihre Kathoden mit der Minusleitung 22 verbunden sind. Diese drei Dioden 38 dienen in bekannter Weise als sogenannte Leerlaufdioden (freewheeling-diodes) für die Erregerwicklung 17·that their cathodes are connected to the negative line 22. These three diodes 38 are used in a known manner as so-called idling diodes (freewheeling diodes) for the excitation winding 17
Der Kollektor des Transistors 36 ist mit dem Kollektor des Transistors 37» seine Basis mit dem Emitter des Transistors 37 und der Kaidiode einer-Diode 39 verbunden, deren Anode an die Basis _ des Transistors 371 die eine Elektrode eines Kondensators 42 ™ und die Anode einer Diode 43 angeschlossen ist, deren Kathode über die Serienschaltung von zwei weiteren, gleich gepolten Dioden 44, 45 mit dem'Kollektor des Transistors 55 undäer™ anderen Elektrode des Kondensators 42 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 35 ist über einen Widerstand 46 mit der Minusleitung 22 verbunden, während seine Basis über die Serienschaltung eines Kondensators 47 und eines Widerstands 48 mit den Kollektoren der Transistoren 36 und 37* über einen Widerstand 49 mit der Plusleitung 23 und direkt mit der Kathode einer Zenerdiode 52 verbunden ist. Die Anode der Zenerdiode 52 ist über einen Kondensator 53 mit der Plusleitung 23 sowie direkt mit einem Abgriff 54 eines vier in Serie zwischen die Leitungen 22, 23 geschaltete Widerstände 55, 56, 57, 58 aufweisenden Spannungsteilers verbunden, zu dessen Widerstand 55 ein Thermistor 59 parallelgeschaltet ist.The collector of transistor 36 is with the collector of the transistor 37 »its base with the emitter of transistor 37 and the Kaidiode a diode 39 is connected, the anode of which is connected to the base _ of the transistor 371, the one electrode of a capacitor 42 ™ and the anode of a diode 43 is connected, the cathode of which Via the series connection of two further, equally polarized diodes 44, 45 with the collector of the transistor 55 undäer ™ other electrode of the capacitor 42 is connected. The collector of the transistor 35 is connected via a resistor 46 to the negative line 22, while its base via the series circuit a capacitor 47 and a resistor 48 to the collectors of the transistors 36 and 37 * through a resistor 49 is connected to the positive line 23 and directly to the cathode of a Zener diode 52. The anode of the zener diode 52 is Via a capacitor 53 to the positive line 23 and directly with a tap 54 of a four in series between the lines 22, 23 connected resistors 55, 56, 57, 58 having voltage divider, to whose resistance 55 a thermistor 59 is connected in parallel.
Zwischen die Leitungen 22 und 23 ist ferner ein Kondensator zum Unterdrücken von Spannungsspitzen geschaltet.. Ferner liegt ein Kondensator 63 zwischen der Minusleitung 22 und dem Punkt Parallel zum Widerstand 27 kann eine strichpunktiert angedeutete Ladeanzeigelampe 64 geschaltet werden, die erlöscht, sobald der Generator 10 in der Lage ist, Leistung abzugeben. Between the lines 22 and 23, a capacitor is further connected for suppressing voltage spikes .. In addition, there is a capacitor 63 between the negative line 22 and the point parallel to the resistor 27 may be a dash-dotted lines charging indicator lamp 64 are connected, which goes out as soon as the generator 10 in is able to deliver performance.
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Der zweite Generator 30 ist als Drehstromgenerator ausgebildet und weist ebenfalls eine im Stern (Y) geschaltete Ausgangswicklung 67 auf, an die ein Drehstrom-Brückengleichrichter 58 angeschlossen ist, der über die Leitungen 28, 29 die Batterie 14 speist, ferner drei Dioden 69 zur Stromversorgung des Spannungsreglers 31 und der Erregerwicklung 70 des Generators 30. Der Spannungsregler 31 ist nur schematisch angedeutet; er kann gleich aufgebaut sein wie der Spannungsregler 11 und enthält wie dieser einen pnp-Leistungstransistor 71» eine Freilaufdiode 72 sowie einen Eingangs-Spannungsteiler 73» der zwischen den gemeinsamen Ausgang der drei Dioden 69 und die Leitung 28 geschaltet ist, ebenso wie die Serienschaltung der Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 71 i& Serie mit der Parallelschaltung von Erregerwicklung 70 und Freilaufdiode 72.The second generator 30 is designed as a three-phase generator and also has an output winding connected in the star (Y) 67 to which a three-phase bridge rectifier 58 is connected is, which feeds the battery 14 via the lines 28, 29, and also three diodes 69 for supplying power to the voltage regulator 31 and the excitation winding 70 of the generator 30. The voltage regulator 31 is only indicated schematically; he can be constructed in the same way as the voltage regulator 11 and, like this, contains a pnp power transistor 71 »a freewheeling diode 72 and an input voltage divider 73 »the between the common output of the three diodes 69 and the line 28 is connected, as is the series connection of the emitter-collector path of transistor 71 i & series with the parallel connection of excitation winding 70 and freewheeling diode 72.
Der Mehrphasengenerator 10 und der zweite Generator 30 sind am gleichen Fahrzeug angeordnet, z. B. an der vorderen und an der hinteren Achse eines Eisenbahnwaggons. Sie arbeiten also synchron, d. h. beide Generatoren sind gleichzeitig in Ruhe bzw. arbeiten gleichzeitig.The polyphase generator 10 and the second generator 30 are arranged on the same vehicle, e.g. B. on the front and on the rear axle of a railroad car. So you work synchronous, d. H. both generators are at rest or work at the same time.
Die beschriebene.Stromversorgungseinrichtung arbeitet wie folgt: Beim Anfahren, also wenn sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, erreicht zuerst der zweite Generator 30 seine Betriebsspannung, so daß die Batterie 14 eine etwa konstante Spannung von ca. 27,5 V aufweist. Diese Spannung wird vom Regler 31 geregelt. Dabei fließt ein Strom von der Batterie 14 über den Widerstand 27 zu den Leitungen 22 und 23 und über den beim Anfahren leitenden Transistor 36 zur Erregerwicklung 17, so daß in den Ausgangswicklungen 15 und 16 ebenfalls Ausgangsspannungen induziert werden und der Generator 10 ebenfalls seine Nennspannung erreicht. Im normalen Betrieb, d. h. bei normalem ArbeitenThe power supply device described works as follows : When starting up, i.e. when the vehicle starts moving, the second generator 30 first reaches its operating voltage, so that the battery 14 has an approximately constant voltage of approx. This voltage is regulated by the regulator 31. A current flows from the battery 14 via the resistor 27 to the lines 22 and 23 and via the transistor 36, which is conductive during start-up, to the excitation winding 17, so that output voltages are also induced in the output windings 15 and 16 and the generator 10 also reaches its nominal voltage . In normal operation, ie during normal work
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beider Generatoren 10 und 30, wird die Spannung zwischen den Leitungen 22 und 23 so eingeregelt, daß sie nur geringfügig höher ist als die Spannung an der Batterie 14, z. B. um 0,5 V höher. Dies wird dadurch erreicht, daß man dem Regler 11 eine nachgiebige Spannungskennlinie .gibt, so daß er im wesentlichen der Spannung der Batterie 14 folgt. Der Regler 11 arbeitet in der Weise, daß beim Erreichen einer bestimmten Spannung zwischen den Leitungen 22 und 23 die Zenerdiode 52 und mit ihr der Transistor 35 leitend werden, so daß der Kollektor dieses Transistors etwa das Potential der Plusleitung 23 erhält und diebeiden Transistoren 37 und 36 (letzterer über-, die Diode 39) ein gegenüber ihrem Emitter positives Basispotential erhalten, so daß sie sperren. Dadurch wird der Strom zur Erregerwicklung 17 unterbrochen und fließt nun, exponentiell abklingend, über die Dioden 38 weiter. Hierdurch nimmt die in den Wicklungen 15, 16 induzierte Ausgangsspannung wieder ab. Gleichzeitig erhält durch das negativer gewordene Kollektorpotential der Transistoren 36, 37 die Basis des Transitors 35 über die R-C-Serienschaltung 43, 47 einen zusätzlichen Basisstromstoß, der die Sperrung der beiden Transistoren 36 und 37 beschleunigt, d. h. der Regler 11 wirkt als sogenannter Kxppverstarker.both generators 10 and 30, the voltage between lines 22 and 23 is regulated so that they are only slightly is higher than the voltage on the battery 14, e.g. B. 0.5 V higher. This is achieved by giving the controller 11 a yielding voltage characteristic curve, so that it essentially follows the voltage of the battery 14. The controller 11 works in the way that when a certain voltage is reached between the lines 22 and 23, the Zener diode 52 and with her the transistor 35 become conductive, so that the collector of this transistor receives approximately the potential of the positive line 23 and the two transistors 37 and 36 (the latter over-, the diode 39) receive a base potential that is positive with respect to their emitter, so that they block. This turns the current into the field winding 17 interrupted and now flows, exponentially decaying, via the diodes 38 on. As a result, the in the windings 15, 16 induced output voltage again. Simultaneously receives by the collector potential of the transistors 36, 37 which has become more negative, the base of the transistor 35 via the R-C series connection 43, 47 an additional base current surge, which accelerates the blocking of the two transistors 36 and 37, i. H. the controller 11 acts as a so-called Kxppverstarker.
Ist die Spannung zwischen den Leitungen 22 und 23 wieder so weit abgesunken, daß die Zenerdiode 52 nichtleitend wird, so sperrt auch der Transistor 35 wieder und die Transistoren 36, 37 "werden'"wieder leitend, so daß die Spannung wieder ansteigen kann. Dieser Vorgang des Ein- und Ausschaltens wiederholt.j5:Lc.h ständig, z. B. 50 ... lOOmal in der Sekunde, wodurch die Spannung zwischen den Leitungen 22 und 23 sehr genau auf einem vorgegebenen Wert, z. B. 28 V, gehalten wird.Hierdurch wird auch gleichzeitig indirekt die Spannung an der Ausgangswicklung 16 konstantgehalten, da die Wicklungen 15 und 16 induktiv sehr eng miteinander gekoppelt sind.Is the voltage between lines 22 and 23 like this again sunk far enough that the Zener diode 52 is non-conductive, so the transistor 35 also blocks again and the transistors 36, 37 "become '" again conductive, so that the voltage increases again can. This process of switching on and off is repeated. J5: Lc.h constantly, e.g. B. 50 ... 100 times a second, whereby the tension between the lines 22 and 23 very precisely to a predetermined value, e.g. B. 28 V. This is also at the same time, indirectly, the voltage on the output winding 16 kept constant, since the windings 15 and 16 are inductively coupled very closely to one another.
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Wenn man nun annimmt, daß die beiden Boiler 12, 13 mit einer Leistung von Jeweils 2 kW zunächst im Betrieb waren und nun plötzlich gleichzeitig durch ihre Thermostatschalter geöffnet werden, so erkennt man, daß hierdurch an sich die Ausgangsspannung sowohl der Wicklung 15 wie der Wicklung 16 sehr stark ansteigen würde, z. B. auf den sechsfachen Wert. Dies wird aber dadurch verhindert, daß in diesem Fall über die vorher gesperrten Dioden 24, 25 ein Strom vom Generator 10 zur Batterie 14 fließt, so daß die Spannung an der ersten Ausgangswicklung nur geringfügig ansteigt. Da die zweite Ausgangswicklung 16 mit der ersten Ausgangswicklung 15 eng transformatorisch gekoppelt ist, steigt auch die Spannung an der zweiten Ausgangswicklung in diesem Pail nur geringfügig an. Der Gleichrichtersatz 32 braucht also nicht für die sechsfache Überspannung bemessen zu werden, sondern z. B. nur für das Doppelte der normalen Betriebsspannung. If one now assumes that the two boilers 12, 13 with a Output of 2 kW each were initially in operation and now are suddenly opened at the same time by their thermostat switch, so you can see that this in itself the output voltage both the winding 15 and the winding 16 would rise very sharply, e.g. B. to six times the value. But this will prevents a current from the generator 10 to the battery 14 in this case via the previously blocked diodes 24, 25 flows so that the voltage on the first output winding increases only slightly. Since the second output winding 16 with the first output winding 15 is closely coupled in a transformer, the voltage at the second output winding also increases in this pail only slightly. The rectifier set 32 so does not need to be dimensioned for six times the overvoltage, but z. B. only for twice the normal operating voltage.
Sollte der zweite Generator 30 ausfallen, so sinkt die Spannung der Batterie 14 durch Entladung auf z. B. 24 V ab. Der nunmehr von der ersten Ausgangswicklung 15 zur Batterie 14 fließende starke Ladestrom bringt wie bereits beschrieben die Sicherung zum Durchschmelzen und schaltet dadurch auch den ersten Generator 10 ab, ohne daß dieser der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt wird. Nach der Reparatur des zweiten Generators 10 kann diese Sicherung bequem wieder eingesetzt werden, so daß dann beide Generatoren 10 und 30 wieder normal arbeiten.If the second generator 30 fails, the voltage drops the battery 14 by discharging to z. B. 24 V from. The now flowing from the first output winding 15 to the battery 14 As already described, a strong charging current causes the fuse to melt and thereby also switches the first generator 10 without exposing it to the risk of damage. After the repair of the second generator 10 can this fuse can be easily reinserted so that both generators 10 and 30 then work normally again.
Die Erfindung ermöglicht es also, bei einem Fahrzeug unter Ausnutzung der bereits vorhandenen Elemente, nämlich Batterie und zugeordnetem Ladegenerator, eine Stromversorgungseinrichtung für höhere Spannungen zu schaffen, bei der auch die plötzliche Abschaltung einer hohen Last nur geringe Spannungsspitzen be-The invention thus makes it possible for a vehicle to be used the already existing elements, namely the battery and the associated charging generator, a power supply device for creating higher tensions, including the sudden Shutdown of a high load only low voltage peaks
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wirkt und bei der konventionelle Regler vom Niederspannungstyp verwendet werden können, die preiswert und in hoher Qualität zur Verfügung stehen. Gegenüber bekannten Stromversorgungseinrichtungen ergibt sich auch dadurch eine wesentliche Ersparnis, daß die Gleichrichtersätze 18, 32 und 68 in den Generatoren angeordnet sind und durch deren Kühlluft mitgekühlt werden, so daß die Kühlkörper dieser Gleichrichter und die Gleichrichter selbst relativ klein bemessen werden können. Die Stromversorgungsanlage nach der Erfindung hat deshalb im Vergleich zu bisher bekannten Stromvers orgungs anlagen gleicher leistung einen wesentlich geringeren Platzbedarf-* .«:....--acts and in the conventional regulator of the low voltage type that are available inexpensively and in high quality. Compared to known power supply devices This also results in significant savings, that the rectifier sets 18, 32 and 68 are arranged in the generators and are also cooled by their cooling air, so that the heat sinks of these rectifiers and the rectifiers themselves can be made relatively small. The power supply system according to the invention has therefore compared to previously known Power supply systems with the same output have a significantly lower rate Space requirement- *. «: ....--
009 824/1059009 824/1059
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