DE2144974C3

DE2144974C3 - Stromversorgungseinrichtung

Info

Publication number: DE2144974C3
Application number: DE2144974A
Authority: DE
Inventors: Emil Bula; Bruno Dipl.- Ing. Czernil; Ivan Kolebaba; Josef Vinorz Shvorc; Evzhen Dipl.-Ing. Stransky
Original assignee: USTAV PRO VYZKUM MOTOROVYCH VOZIDEL PRAG
Current assignee: USTAV PRO VYZKUM MOTOROVYCH VOZIDEL PRAG
Priority date: 1970-12-15
Filing date: 1971-09-08
Publication date: 1975-07-03
Also published as: GB1342156A; DE2144974B2; FR2118461A5; DE2144974A1

Description

2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (17 bis 23) einen Stromwandler (18). einen Gleichrichter (19), eine Zenerdiode (21), einen Siebkondensator (22) und einen Thyristor (17) mit entsprechenden Widerständen (20.23) enthält.

Die Erfindung betrifft eine Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem gleichstromerregten Generator und mit einem Transistor-Spannungsregler, dessen auf den Erregerstrom einwirkender Leistungstransistor an seiner Basis über mindestens einen Verstärkertransistor anstcuevbar ist, der seinerseits mit der Basis über einen Steuertransistor und eine Zenerdiode an einen mit der Generatorausgangsspannung beaufschlagten Spannungsteiler liegt.

Eine solche Einrichtung ist bekannt (DL-PS 69 404). Dabei ist zur Vermeidung von Verlusten, die in Transistor-Spannungsregler entstehen, zwischen einem Steuertransistor und einem Leistungstransistor ein Vcrstärkerwiderstand vorgesehen. Der Kollektor des Verstärkertransistors ist zusammen mit dem Kollektor des Leistungstransistors direkt mit der Feldwicklung des Generators verbunden. Damit entsteht keine Verlustwärme in einem Vorwiderstand, und der Hauptstrom des Verstärkenransistors trägt zur Felderzeugung bei.

Weiterhin ist es bekannt (OE-PS 218 134), den Leistungstransistor eines Spannungsreglers mit zwei Feldwicklungen für einen selbsterregten Gleichstromgenerator in Serie zu schalten, wobei die Basis des Leistungstransistors über einen Widerstand mit dem Emitter eines Steuertransistors verbunden ist.

Schließlich ist es bei einer Steuervorrichtung für Wechselstromgeneratoren bekannt, eine zweite Feldwicklung abhängig vom Generatorstrom zu speisen (GB-PS 972 066).

Bei derartigen Regeleinrichtungen mit mehrstufigen Transistorreglern wird durch die Kopplungs-Widerstände Wärme freigesetzt, deren Abfuhr aus der Regeleinrichtung Schwierigkeiten verursacht.

Dieser Nachteil wird zwar durch den eingangs erwähnten bekannten Spannungsregler (DL-PS 69 404) teilweise überwunden. Dieser arbeitet jedoch nicht un

65 ter allen Umständen, insbesondere bei unterschiedlichen Leistungen und sich ändernden Drehzahlen, win schaftlich, weil die einzige Feldwicklung nur für eine bestimmte Leistung und Drehzahl ausgelegt sein kann

f.s ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Siromvcrsorgungseinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die bei Teil- und Voli-Leistung eine geringe Wärmeentwicklung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein erster Teil (Hauptteil) der Feldwicklung im Ausgangskreis des Leistungstransistors und der (die) weitere(n) Teil(e) der Feldwicklung im Ausgangskreis jeweils eines Verstärkenransistors liegt (liegen) und daß eine zusätzliche Schalteinrichtung vorgesehen ist. durch welche einzelne Teile der Feldwicklung in Abhängigkeit von Strom oder Leistung des Generators einschaltbar sind.

Auf diese Weise wird auch der Teil der elektrischen Energie, der bisher ausschließ/ich in Wärme umgewandelt wurde, vorteilhaft dazu ausgenutzt, die notwendigen magnetomotorischen Kräfte hervorzurufen. Infolgedessen kann der Hauptteil der Feldwicklung wesentlich kleiner gestaltet und die Wärmeabfuhr sehr vereinfacht werden. Die getrennte Anordnung der Feldwicklungsteile erfordert keinen weiteren Rauin. und die entwickelte Wärme wird wie üblich durch die Ventilation des Generators abgeführt.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Schalteinrichtung einen Stromwandler, einen Gleichrichter, eine Zenerdiode, einen Siebkondensator und einen Thyristor mit entsprechenden Widerständen enthält.

Der Generator kann ein Wechselstrom- oder Gleichstromgenerator sein. Die Feldwicklung selbst kann aus zwei oder mehr Teilen bestehen.

Die Erfindung wird nun mit Hilfe der Zeichung erläutert. Die Figur stellt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung dar.

Diese enthält einen Wechselstromgenerator 7, dessen erster Teil 6 (Hauptteil) der Feldwicklung in Reihe mit der Kolleklor-Emitter-Suecke eines Leistungstransistors 5 und dessen weiterer Teil 14 der Feldwicklung mit der Kollektor-Emitter-Strecke eines Verstärkertransistors 11 an die Netzklemmen (+, -■■) des Gleichstromausgangs angeschlossen ist. Parallel zu jedem Feldwicklungsteil ist eine Schutzdiode 10 bzw. 15 angeschlossen. Parallel zu den erwähnten Reihenschaltungen mit den Feldwicklungsteilen 6, 14 ist an die Netzklemmen ein Steuertransistor 1 in Reihe mit einem Begrenzungswiderstand 8 angeschlossen. Parallel zu den Reihenschaltungen ist schließlich ein aus zwei Widerständen 2 und 3 bestehender Spannungsteiler an die Netzklemmen angeschlossen. Der Mittelpunkt des Spannungsteilers ist über eine Zenerdiode 4 an die Basis des Steuertransistors 1 angeschlossen. Der Emitter des Verstärkenransistors Il liegt über einem Widerstand 12an der(-)Klemme.

Der Steuertransistor 1 liegt mit der Basis-Emitter-Strecke über die Zenerdiode 4 an dem aus den Widerständen 2 und 3 zusammengesetzten Spannungsteiler. Der Leistungstransistor 5 steuert den Strom im Hauptteil der Feldwicklung des Generators 7.

Falls die Netzspannung unterhalb des bestimmten Grenzwerts liegt, ist der Steuertransistor 1 gesperrt, während die beiden weiteren Transistoren 5 und 11 leiten und durch die Feldwicklung Erregerstrom fließt. Dieser Strom wird unterbrochen, sobald die Netzspannung über den bestimmten Grenzwert ansieiirt. Der

Y.

Generator 7 wird eniregl und damit seine Klemmenspannung vermindert. Falls diese Spannung unter einen bestimmten Grenzwert fällt, wird die Zenerdiodc 4 wieder gesperrt, der Steuertransistor 1 wird ebenfalls gesperrt, und der Leistungstransistor 5 führt wieder Strom. Das verursacht den Durchfluß von Erregerstrom, wodurch die Klemmenspannung wieder ansteigt. Dieser Vorgang wird ständig wiederholt. In diesem Falle bestehen auch bei großen Leistungen keine Schwierigkeiten mit dem Verstärkungsfaktor des Lristungstransistor 5.

Der Hauptteil 6 der Feldwicklung kann einen kleineren Widerstandswert und der weitere Teil 14 einen höheren Widerstandswert aufweisen.

Weiterhin is· ein Gleichrichter 16 mit sechs Dioden vorgesehen, der das Netz eines Fahrzeuges speist. In eine Phase des Generators 7 ist die Primärwicklung «ines Stromwandlers 18 geschaltet, dessen Sekundärwicklung an einen Gleichrichter 19 angeschlossen ist. Die Ausgänge des Gleichrichters 19 sind an einen Widerstand 20 angeschlossen, der in Reihe mit einer Zenerdiode 21 und deren Arbeitswiderstand 23 geschaltet ist. Parallel zur Reihenschaltung der Zenerdiode 21 und deren Arbeitswiderstands 23 ist ein Siebkondensator 22 geschaltet. Eine Klemme der Zenerdiode 21 ist an die Steuerelektrode eines Thyristors 17 angeschlossen, der in Reihe mit dem Feldwicklungs-Haupt teil 6 und dem Leistungstransistor 5 liegt.

Die Erregung des Generators 7 erfolgt in der Schaltung der Figur in zwei Stufen. Bei kleiner Belastung ist zuerst nur der weitere Feldwicklungs-Teil 14 eingeschaltet; erst bei größerer Belastung, die sich durch eine größere Strombelastung des Stromwandlers 18 äußert, wird nach Überschreitung der Sperrspannung der Zenerdiode 21 der Thyristor 17 leitend. Dann fließt der Erregerstrom auch durch den Feldwicklungs-Hauptteil 6, und der weitere Feldwicklungs-Teil 14 wirkt in vollem Ausmaß als Vorschaltwiderstand, dessen Strom den Leistungstransistor 5 steuert. Bei Überschreitung des bestimmten Grenzwerts der Klemmenspannung wird der Erregerstrom unterbrochen und die Klemmenspannung verringert sich. Die in der Figur dargestellte Schaltungsanordnung schaltet nach voller Strombelastung, bei der beide Teile 6 und 14 der Feldwicklung erregt .sind, bei einer gewissen Verringerung der Strombelastung den Feldwicklungs-Hauptieil 6 ab, so daß nur der weitere Feldwicklungs-Tcil 14 wirksam bleibt. Die beschriebene Wirkung tritt auch in umgekehrter Reihenfolge ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

■ti Χι Patentansprüche:

1. Stromversorgungseinrichtung, insbesondere fur Fahrzeuge, mit einem gleichstromerregten Generator und mit einem Transistor-Spannungsregler, dessen auf den Erregerstrom einwirkender Leis'ungstransistor an seiner Basis über mindestens einen Verstiirkeriransistor ansteuerbar ist, der seinerseits mit der Basis über einen Steuertransisior und eine Zenerdiode an einem mit der Generatorausgangsspannung beaufschlagten Spannungsteiler liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil (Hauptteil 6) der Feldwicklung im Ausgangskreis des Leistungstransistors (5) und der (die) weitere(n) Teil(e) (14) der Feldwicklung im Auigangskreis jeweils eines Verstärkenransistors (II) liegt (liegen) und daß eine zusätzliche Schalteinrichtung (}7 bis 23) vorgesehen ist, durch weiche ein/eine Teile (6 oder 14) der Feldwicklung in Abhängigkeit von Strom oder Leistung des Generators (17) einschaltbar sind.