DE2149969A1

DE2149969A1 - PERMANENT MAGNETICLY EXCITED THREE-PHASE GENERATOR

Info

Publication number: DE2149969A1
Application number: DE19712149969
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1971-10-07
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1973-04-12

Description

Permanentmagnetisch erregter DrehstromEener-.tor Die Erfindung betrifft einen permanentmagnetisch erregten Drehstromgenerator, insbesondere einen Magnetzünder-Generator für Fahrzeuge, mit einer dreiphasigen Ankerwicklung, welche über einen Drehstrobrückengleichrichter eine Batterie sowie bei verschiedenen Betriebszuständen unterschiedliche Lasten speist. Bei bekannten Generatoren dieser Art werden zur Konstanthaltung der vom Generator abgegebenen Spannung mechanische oder elektronische Regler benötigt. Permanent-magnetically excited three-phase generator .tor The invention relates to a three-phase generator excited by permanent magnets, in particular a magneto generator for vehicles, with a three-phase armature winding, which is powered by a rotating straw rectifier a battery and different loads in different operating states feeds. In known generators of this type are used to keep them constant the voltage delivered by the generator requires mechanical or electronic regulators.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei hoch ausgenutzten Generatoren, insbesondere bei Magnetzündergeneratoren, eine Regelung der abgegebenen Leistung ohne getrennten Spannungsregler zu erreichen.The invention is based on the problem of highly utilized generators, especially with magneto-generator, a regulation of the output power without a separate voltage regulator.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens eine Phasenwicklung des Generators bei Verringerung der vom Generator abzugebenden Leistung von dem Drehstrombrückengleichrichter abtrennbar ist.This object is achieved according to the invention in that at least a phase winding of the generator with a reduction in the output from the generator Power can be separated from the three-phase bridge rectifier.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn entweder in Kombination mit der zuvorgenannten Naßnahine oder unabhängig hiervon einer Phasenwicklung des Generators eine Zusatzwicklung derart zugeordnet ist, daß sie zur Verringerung der abzugebenden Leistung dieser Phasenwicklung entgegenwirkt.It has proven to be particularly advantageous if either in combination with the aforementioned Naßnahine or independently of this, a phase winding of the Generator is assigned an additional winding so that it can reduce the power to be delivered counteracts this phase winding.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Ümschaltung über einen dreistufigen Schalter erfolgt, der in einer ersten Stellung alle drei Phasenwicklungen des Generators mit den zugehörigen Zweigen des Drehstrornbrückengleichrichters verbindet; 7 während er in einer zweiten Stellung eine Generatorphase vom Drehstrombrückengleichrichter abtrennt und in einer dritten Stellung eine Generatorphase vom Dreitstrornbrückengleiclirichter abtrennt und gleicbz eitig die Zusatzwicklung zu einer zweiten Generatorphase parallelschaltet. Der Schalter zum Umschalten der Generatorphasen enthalt vorteilhafterweise eine Schaltkombination zum Umschalten der Las-t und ist mit dieser mechanisch gekoppelt.It is also useful if the switchover takes place via a three-stage Switch takes place, which in a first position all three phase windings of the generator connects to the associated branches of the three-phase bridge rectifier; 7 during he in a second position a generator phase from the three-phase bridge rectifier separates and in a third position a generator phase from the three-current bridge leveler separates and at the same time connects the additional winding in parallel to a second generator phase. The switch for switching the generator phases advantageously contains a Switching combination for switching the load and is mechanically coupled to it.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind anhand des dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispieles näher erläutert.Further embodiments of the invention are shown on the basis of the and described embodiment explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 einen Schaltplan der Anordnung und Fig. 2 die Anordnung der verschiedenen Wicklungen auf dein Anker des Generators.1 shows a circuit diagram of the arrangement and FIG. 2 shows the arrangement of the different windings on your armature of the generator.

In Fig. 1 sind mit 10, 11 und 12 die drei in Stern geschalteten Phasenwicklungen eines Drehstromgenerators bezeichnet, dessen permanentmagnetischer Erregerteil die Bezugsziffer 13 trägt.In Fig. 1, 10, 11 and 12 are the three star-connected phase windings a three-phase generator, the permanent magnetic exciter part of which the Reference number 13 carries.

Eine Zusatzwicklung 14 ist parallel zur Phasenwicklung 10 geschaltet und zwar derart, daß sie vom Ankerstrom in gleicher Richtung wie die Wicklung der zugehörigen Generatorphase 10 durchflossen ist. Hierzu ist ihr dem Sternpunkt zugekehrtes Ende 15 über eine Leitung 16 mit dem vom Generatorsternpunkt abgekehrten Ende der Phasenwicklung 10 und zusammen mit diesem mit je einem Kontakt fü:ü eine erste Schaltstellung 1 und eine zweite Schaltstellung 2 einer ersten Schaltkombination I eines dreistufigen Schalters 17 verbunden. Der in der dritten Schaltstellung 3 vom beweglichen Schaltkontakt 20 des Schalters 17 berührte Kontakt ist mit dein vom Sternpunkt abgekehrten Ende 18 der Zusatzwicklung 14 verbunden.An additional winding 14 is connected in parallel with the phase winding 10 in such a way that they are from the armature current in the same direction as the winding of the associated generator phase 10 is flowed through. For this you are facing the star point End 15 via a line 16 to the end facing away from the generator star point Phase winding 10 and together with this with one contact each for: ü a first switch position 1 and a second switching position 2 of a first switching combination I of a three-stage Switch 17 connected. The one in the third switch position 3 from the movable switch contact 20 of the switch 17 touched contact is with your end facing away from the star point 18 of the additional winding 14 connected.

Die Phasenwicklung 11 des Generators Last über eine Leitung 19 mit einem Kontakt der Schaltstellung 1 einer zweiten Schaltkor bination II des dreistufigen Schalters 17 verbunden. Weiterhin enthält der Schalter 17 eine dritte Schaltkombination III mit den Schaltstellungen 1, 2i3, welche mechanisch mit den beiden ersten Schaltkombinationen I und II verbunden ist und zusammen mit diesen betätigt wird. Beim Umschalten der beweglichen Schaltkontakte 20, 21 und 22 des Schalters 17 erfolgt also gleichzeitig ein Umsclialten in den drei Schaltkombinationen I, II und III.The phase winding 11 of the generator load via a line 19 with a contact of the switching position 1 of a second Schaltkor combination II of the three-stage Switch 17 connected. Furthermore, the switch 17 contains a third switching combination III with the switching positions 1, 2i3, which mechanically with the first two switching combinations I and II are connected and together is operated with this. At the The movable switching contacts 20, 21 and 22 of the switch 17 are switched over So at the same time a clinging in the three switching combinations I, II and III.

Der Schaltkontakt 20 der ersten Schaltkombination 1 verbindet in den Schaltstellungen 1 und 2 das sternpunktseitige Ende der Zusatzwicklung 14 und das vom Sternpunkt abgekehrte Ende der Phasenwicklung 10 mit dem Mittelanschluß eines Stranges eines Drehstrombrückengleichrichters 23. In seiner Schaltstellung 3 sind die Phasenwicklung 10 und die Zusatzwicklung 14 in Reihe - elektrisch jedoch gegeneinander - geschaltet und über den beweglichen Schaltkontakt 20 wiederum init dem zugehörigen Strang des Drehstrombrückengleichrichters 23 verbunden.The switching contact 20 of the first switching combination 1 connects to Switching positions 1 and 2, the star point side end of the additional winding 14 and the from the star point facing away from the end of the phase winding 10 with the center connection of a String of a three-phase bridge rectifier 23. In its switch position 3 are the phase winding 10 and the additional winding 14 in series - electrically but against each other - Switched and via the movable switch contact 20 in turn init the associated Strand of the three-phase bridge rectifier 23 connected.

Die zweite Schaltkombination II, welche ebenfalls die Schaltstellungen 1, 2 und 3 aufweist, ist so ausgebildet, daß in der Schaltstellung 1 die Phasenwicklung 11 über den beweglichen Schaltkontakt 21 mit einem zweiten Strang des Drehstrombrückengleichrichters 23 verbunden ist. Die Schaltstellungen 2 und 3 der zweiten Schaltkombination II sind offene Schaltstellungen, in denen keine elektrische Verbindung getätigt wird.The second switching combination II, which also has the switching positions 1, 2 and 3, is designed so that in the switch position 1, the phase winding 11 via the movable switching contact 21 to a second strand of the three-phase bridge rectifier 23 is connected. Switching positions 2 and 3 of the second switching combination II are open switch positions in which no electrical connection is made.

Die dritte Schaltkombination III mit der beweglichen Schaltkontakt 22, welche ebenfalls Schaltstellungen 1, 2 und 3 hat-, ist mechanisch mit den beiden ersten Schaltkombinationen gekoppelt und mit ihnen zu einer Baueinheit vereini&t; bei der nachfolgend beschriebenen Zu- und Abschaltung der durch die Verbraucher 24 und 30 dargestellten Generatorlast werden die drei Schaltkombinationen also gleichzeitig betätigt. Der bewegliche Schaltkontakt 22 der dritten Schaltkombination III ist so ausgebildet, daß er in Schaltstellung 1 und 2 eine Iampenlast 24 zwischen den positiven und den negativen Ausgang des Drehstrombrückengleichrichters 23, bzw. zwischen den positiven und den negativen Pol einer an aen Drehstrombrückengleichrichter 23 angeschlossenen Batterie 25 schaltet. Zu diesem Zweck ist die Lamne 24 einerseits über eine Leitung 26 an das negative Ende des Drehstrombrückengleichrichters und der Batterie angeschlossen und andererseits über eine Leitung 27 in der Schaltstellung 2 und über den Doppelkontakt 1, 2 auch in Schaltstellung 1 mit dem Schaltkontakt 22 der Schaltkombination III verbunden. An den Kontakt der Schaltstellung 1 der dritten Schaltkombination III ist über eine Leitung 29 das eine Ende einer Last 30 angeschlossen, deren anderes Ende am negativen Pol der Batterie 25 liegt.The third switch combination III with the movable switch contact 22, which also has switch positions 1, 2 and 3, is mechanical with the two coupled to the first switching combinations and combined with them to form a structural unit. with the connection and disconnection of the by the consumers described below 24 and 30, the three switching combinations are therefore simultaneously actuated. The movable switching contact 22 of the third switching combination III is designed so that it has a lamp load 24 between the switch positions 1 and 2 positive and negative output of the three-phase bridge rectifier 23, resp. between the positive and the negative Pole of a three-phase bridge rectifier 23 connected battery 25 switches. For this purpose, the lamne 24 is on the one hand via a line 26 to the negative end of the three-phase bridge rectifier and connected to the battery and on the other hand via a line 27 in the switching position 2 and via the double contact 1, 2 also in switch position 1 with the switch contact 22 of the switching combination III connected. To the contact of switch position 1 of the third switching combination III is via a line 29 one end of a load 30 connected, the other end of which is connected to the negative pole of the battery 25.

Die Verbindung vom Kontakt der Schaltstellung 1 zum positiven Pol der Batterie erfolgt über den beweglichen Schaltkontakt 22 und die Leitung 28. In der Schaltstellung 1 der dritten Schaltkombination III ist also die Last 30 mit dem Ausgang des Generators verbunden, während dies in den Schaltstellung 2 und 3 nicht der Fall ist. Die Lampe 24 ist infolge der speziellen Ausgestaltung des Schaltkontaktes 22 in Schaltstellung 1 und 2 an den Ausgang des Generators bzw. an die Batterie angeschlossen Der Kontakt der Schaltstellung 3 der Schaltkombination III ist mit keiner Llschlußleitung verbunden; in dieser Schaltstelluug ist der Generator nur durch die Batterieladung- belastet.The connection from the contact of switch position 1 to the positive pole the battery takes place via the movable switch contact 22 and the line 28. In the switching position 1 of the third switching combination III is therefore the load 30 with connected to the output of the generator, while this is in switch positions 2 and 3 is not the case. The lamp 24 is due to the special design of the switch contact 22 in switching positions 1 and 2 to the output of the generator or to the battery connected The contact of switch position 3 of switch combination III is with no terminal line connected; The generator is only in this switching position loaded by the battery charge.

Die Anordnung nach Fig. 1 wirkt folgendermaßen In der Schaltstellung 1 des Schalters 17 ist die Last 30 an den Generatorausgang angeschlossen, weshalb eine hohe Ausgangsleistung benötigt wird. In dieser Schaltstellung sind alle drei Phasen 10, 11 und 12 des Generators über den Drehst;roinbrückengleichrichter 23 mit der Last 30 und mit der Lampenlast 24 verbunden. Der Generator gibt seine maximale Leistung ab.The arrangement according to FIG. 1 acts as follows in the switching position 1 of the switch 17, the load 30 is connected to the generator output, which is why a high output power is required. All three are in this switch position Phases 10, 11 and 12 of the generator via the rotary bridge rectifier 23 connected to the load 30 and to the lamp load 24. The generator gives its maximum Performance.

Bei Betrieb des Generators mit verringerter Belastung, d. h.When operating the generator with reduced load, i. H.

wenn die Last 70 abgeschaltet und der Schalter 17 in die Schaltstellung 2 gebracht ist, wird eine geringere Ausgangsleistung des Generators für die Lampenlast 24 und für die Ladung der Batterie 25 benötigt. Trennt man eine der drei Generatorphasen 10, 11 und 12 vom Drehstrombrückengleichrichter 23 ab, wie dies in der Schalterstellung 2 der Fall ist, 7 SO sinkt die abgegebene Leistung des Generators bei gleicher Einschaltdrehzahl auf etwa den halben Wert ab. Die Phasenwicklung 11 ist in dieser Schaltstellung nicht mehr an der Erzeugung der abgegebenen Leistung beteiligt, da sie in der Schaltstellung 2 der Schalt gruppe II nicht mehr an den Drehstrombrückengleichrichter angeschlossen ist An del- Schaltung der Schaltgruppe I hat sich nichts verändert, da in der Schaltstellung 2 hier die Phasenwicklung 10 nach wie vor mit dem Drehstrombrückengleichrichter verbunden ist, während die Zusatzwicklung 14 noch keinen geschlossenen Stromkreis vorfindet. An der Schaltkombination III ist die Last 30 von der Stromversorgung abgetrennt, während die Lampenlast 24 weiterhin angeschlossen ist.when the load 70 is switched off and the switch 17 in the switch position 2 is brought, a lower output power of the generator for the lamp load 24 and for charging the battery 25 is required. One of the three generator phases is separated 10, 11 and 12 from the three-phase bridge rectifier 23, as in the switch position 2 is the case, 7 SO the output of the generator drops at the same cut-in speed to about half the value. The phase winding 11 is in this switching position no longer involved in the generation of the output, since it is in the switch position 2 of switching group II is no longer connected to the three-phase bridge rectifier is at del circuit of vector group I has not changed because in the switch position 2 here the phase winding 10 still with the three-phase bridge rectifier is connected, while the additional winding 14 is not yet a closed circuit finds. At the switch combination III, the load 30 is from the power supply disconnected while the lamp load 24 is still connected.

Reicht nach Abschaltung der Lampenlast 24 die Leistungsabsenkung auf den halben Wert nicht aus, so kann in der Schaltstellung 3 des Schalters 17 die Leistungsabgabe für die Batterieladung auf etwa 25 % der Maximalleistung reduziert werden, indem neben der Abtrennung der Phasenwicklung 11 weiterhin noch die Zusatzwicklung 14 eingeschaltet ist, die zu der noch mit Strom beaufschlagten PLasenwicklung 10 parallelgewickelt ist.After the lamp load 24 has been switched off, the power reduction is sufficient half the value is not, so in the switch position 3 of the switch 17 the Power output for battery charging reduced to around 25% of maximum power are by, in addition to the separation of the phase winding 11, still the additional winding 14 is switched on, which is connected to the phase winding 10 is wound in parallel.

Die Einschaltdrehzahl des Generators kann je nach Art der gewählten Schaltung erhöht oder verkleinert werden. Der Vorteil der obenbeschriebenen Leistungsanpassung durch einen Schalter besteht darin, daß man bei hoch ausgenutzten Generatoren in Drehstromausführung bei Betrieb mit verringerter Belastung die Batterie laden kann, ohne daß ein kostspieliger Regler erforderlich wird. Trotz des Fehlens des Reglers erhält die Batterie eine überhöhte Spannung.The switch-on speed of the generator can vary depending on the type of selected Circuit can be increased or decreased. The advantage of the power adjustment described above through a switch consists in being at highly exploited Three-phase generators operate with reduced load on the battery can charge without the need for an expensive regulator. Despite the lack of the regulator, the battery receives an excessive voltage.

In 'ig. 2 ist die Anordnung der verschiedenen Wicklungen auf dem Anker des Generators dargestellt. Mit 31 ist eine Ladewicklung für eine nicht dargestellte Kondensatorzündanlage bezeichnet, die drei Phasenwicklungen tragen wiederum die Bezugszeichen 10, 11 und 12. Die Anordnung der Zusatzeicklung 14 ist ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich; ihre Wicklungsanordnung entspricht derjenigen der Phasenwicklung 10.In 'ig. 2 is the arrangement of the various windings on the armature of the generator. At 31 is a charging winding for a not shown Capacitor ignition system, the three phase windings in turn carry the Reference numerals 10, 11 and 12. The arrangement of the additional winding 14 is also off Fig. 2 can be seen; their winding arrangement corresponds to that of the phase winding 10.

Claims

Expectations

1. Permanent magnetically excited three-phase generator, in particular magneto generator for vehicles, with a three-phase armature winding, which is via a three-phase bridge rectifier a battery and different loads in different operating states feeds, characterized in that at least one phase winding (11) of the generator when the power to be delivered by the generator is reduced by the three-phase bridge rectifier (23) is separable.

2. Three-phase generator, in particular according to claim 1, characterized in that that an additional winding (14) is assigned to a phase winding (10) of the generator is that it counteracts the reduction of the output power of the phase winding.

3. Three-phase generator according to claim 1 or 2, characterized in that daP the switchover takes place via a three-stage switch (17), which is in a first position (1) all three phase windings (10, 11, 12) of the generator with the associated Branches of the three-phase bridge rectifier (23) connects, while in a second position (2) a generator phase (11) from the three-phase bridge glide calibrator (23) separates and in a third position (3) a generator phase (11) separates from the three-phase bridge rectifier (23) and at the same time the additional winding (14) switches against a second generator phase (10).

4. Three-phase generator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the switch (17) for switching the generator phases (10, 11, 12) contains a switching combination (III) for switching the load (24, 30) and with this is mechanically coupled. / @ L e r s e i t e