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Überwachungseinrichtung für Drehstromgeneratoren Die Erfindung betrifft
eine Überwachungseinrichtung für selbsterregte Drehstromgeneratoren auf Fahrzeugen,
insbesondere Kraftfahrzeugen, die die Spannungsabgabe eines auf konstante Spannung
geregelten Generators durch eine, mittels Relais gesteuerte, vorzugsweise verlöschende
Lampe anzeigt.
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Sei den bekannten Überwachungseinrichtungen erfolgt die Steuerung
des Relais durob die vom Generator abgegebene Spannung, indem das Relais z. B. an
den Sternpunkt und Phase oder an zwei Phasen, meist unter Zwischenschalten von Gleichrichtern
geschaltet ist.
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Diese Schaltungen haben den Nachteil, daß bei Ausfall der Erregung
und hohen Drehzahlen die Remanenzspannung des Generators genügt, um die Kontrollampe
verlöschen zu lassen, obwohl der Generator nicht betriebsbereit ist.
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Es wurden auch Anlagen bekannt, die das Relais in Reihe mit der Erregerwicklung
schalten. Dies ermöglicht an sich eine gute Kontrolle, da das Relais in Abhängigkeit
vom Erregerstrom schaltet. Bei jedem Ausfall der Erregung bringt das Relais die
Kontrollampe zum Aufleuchten als Zeichen der Funktionsuntüchtigkeit des Generators.
Nachteilig ist jedoch, daß bei dieser Schaltung bei geringen Erregerströmen, die
besonders bei niedriger Belastung und hohen Drehzahlen des Generators auftreten,
die Haltekräfte des Relais sehr gering sind und bei Erschütterungen, wie sie im
Kraftfahrzeug unvermeidlich auftreten, die Kontakte abfallen können. Die Kontrollampe
blinkt dann oder brennt dauernd, obwohl die Generatorfunktion einwandfrei ist. Die
gleiche Erscheinung tritt bei hohen Drehzahlen und hoher Belastung an Anlagen auf,
deren Regler in zwei Regellagen arbeitet und wo die elektrische Reihenschaltung
von Erregerwicklung, Regler und Kontrollrelais einerseits am Sternpunkt des Drehstromgenerators
und andererseits an einem Gleichrichter-Außenpol bzw. einem dazugehörigen i3attertepol
liegt.
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Die bei hoher Belastung stark pulsierende Sternpunktspannung ruSt
in der zweiten Regellage, in der die mit hoher Induktivität behaftate Erregerwicklung
kurzgeschlossen ist, an dem niederohmigen Kontrollrelais ein ebenfalls stark pulsierendes
Magnetfeld hervor, das keine konstante Haltekraft des Relaiskontaktes ergibt und
ebenfalls zu unsicheren Anzeigen der Kontrollampe führt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Haltekräfte eines in
Reihe mit der Erregerwicklung liegenden Kontrollrelais so zu erhohen, daß in jedem
Betriebsfall und jeder Regellage eine sichere Anzeige der Generatorfunktion gewährleistet
bleibt.
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Die erfindungsgemäße Lösung, der Aufgabe wird erzielt, in dem das
Relais neben einer Hauptwicklung eine Zusatzwicklung erhält, die parallel zum Reglerwiderstand
geschaltet ist.
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Damit wird erreicht, daß bei niedrigen Erregerströmen oder stark pulsierenden
Strömen ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt wird, was eine eindeutige Arbeitsweise
des Relais in jedem Fall sicherstellt.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ein sterngeschalteter Drehstromgenerator 1 steht mit seinen 3-Phasen
R;5; T über eine Gleichrichter-Brückenschaltung 2 Mit einer Batterie 3 in Verbindung.
Eine Erregerwicklung 4 ist einerseits an einen Sternpunkt 0 un andererseits über
einen Regler 5, ein Relais 6 und 3-Phasen-Einwag-Gleichrichter 7 an die Phaser R;
S; T; geschaltet. Ein Schalter 8 des Relais 6 kann eine Kontrollampe 9 aus- bzw.
einschalten, wann ein Hauptschalter 10 geschlossen ist.
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Eine Reglerwicklung 11 des Reglers 5 ist einmal über Hauptschalter
10 an den Pluspol der Batterie und andererseits an Masse geschaltet. Sie wirkt magnetisch
auf einen Kontakt 12, wodurch in bekannterweise in Abhängigkeit von der Spannung
an Wicklung 11 in der Unterlage ein Reglerwiderstand 13 eingeschaltet wird, wenn
der Kontakt 12 von einem Kontakt 14 abhebt.
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Berührt in der Oberlage der Kontakt 12 einen Kontakt 15, so ist die
Erregerwicklung 4 kurzgeschlossen. Eine Relaiswicklung 16 des Relais wird auch von
dem in die Erregerwicklung 4 fließenden Strom durchflossen, während eine zweite
Relaiswicklung 17 parallel zum Reglerwiderstand 13 liegt. An eine Leitung 18 können
weiters Verbraucher angeschlossen werden.
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Die Anlage funktieniert in folgender Weise: Vor Betriebsbeginn wird
der Hauptschalter 10 geschlossen.
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Die Kontrollampe 9 brennt, da auch der Schalter 8 geschlossen ist.
Wird jetzt der Generator 1 angetrieben und beginnt er eine Spannung zu induzieren,
so kann ein Erregerstrom fileßen von den Phasen R; S; T über Gleichrichter 7, Relaiswicklung
16, Kontakte 14; 12 zur Erregerwicklung 4 und Sternpunkt 0.
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Der Erregerstrom erzeugt in der Relaiswicklung 16 ein magnetisches
Feld, wodurch sich der Schalter 8 öffnet und die Kontrollampe 9 zum Verlöschen bringt.
Damit wird angezeigt, daß der Generator Spannung abgibt.
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Steigt die induzierte Spannung weiter an, so hebt die Reglerwicklung
11 magnetisch den Kontakt 12 von dem Kontakt 14 ab, wodurch der Reglerwiderstand
13 in die Zuleitung zur Erregerwicklung eingeschaltet wird. s je vermindert den
Erregerstrom und es erfolgt die gewünschte Absenkung der im Generator induzierten
Spannung. Durch diesen verminderten Erregerstrom kann das Magnetfeld der Hauptwicklung
16 allein den Kontakt 8 nur mit geminderter Kraft offen halten. Deshalb ist die
Relaiswicklung 17 erfindungsgemäß zusätzlich am Relais 6 aufgebracht, durch die
in diesem Falle ein vom Spannungsabfall am ohmschen Reglerwiderstand 13 getriebener
Strom fließt, der ein zuzätzliches, den Schalter 8 offen haltendes Magnetfeld erzeugt.
Damit bleibt die Kontrollampe 9 auch ausgeschaltet, wenn ein funktionsbedingter
niedriger Erregerstrom fließt.
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Wird der Generator mit hohen Drehzahlen betrieben, so steigt die Spannung
weiter an und die Reglerwicklung 11 sieht den Kontakt 12 in die Oberlage, in der
er den Kontakt 15 berührt, wodurch die Erregerwicklung 4 kursgeschlossen wird. Bei
belastetem Generator 1, wo die Sternpunktspannung stark pulsiert, ist in diesem
Falle die Spannung am Reglerwiderstand 13 aus Strom in der Relaiswicklung 16 um
ca. 900 phasenverscheben.
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Dementsprechend ist auob das Magnetfeld der an dieeer Spannung liegenden
Relaiswicklung 17 mit geringer Induktivität zum Magnetfeld der Relaiswicklung 16
phasenverschoben, wodurch eine vorteilhafte Ergänzung der beiden Magnetfelder eintritt,
die eine konstante, zuverlässige Haltekraft für das Offenhalten des Schalters 8
auch in diesem Betriebsfall ergibt.
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Jede andere Verminderung des Erregerstromes, sei es durch Unterbrechung
in der Erregerwicklung oder eine anderweitige Störung am Generator bewirkt ein Schließen
des Schalters 8, wodurch die Kontrollampe aufleuchtet und die Störung anzeigt.