DE2201298C3 - Fehleranzeigevorrichtung für die Gleichrichterelemente einer Gleichstromversorgungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fehleranzeigevorrichtung für die Gleichrichterelemente einer Gleichstromversorgungsanlage eines Kraftfahrzeuges, Motorbootes oder Flugzeugs, die auf die Änderung des Oberwellenanteils im erzeugten Gleichstrom infolge von an den Gleichrichterelementen auftretenden Fehlern anspricht, und die aus einem Transformatorkern mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung besteht, welche Primärwicklung von dem Oberwellenanteil des erzeugten Gleichstromes beeinflußt ist und an welche Sekundärwicklung eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines in der Sekundärwicklung induzierten veränderten Ausgangssignals angeschlossen ist.

Eine etwaige fehlerhafte Wirkungsweise einer Gleichstromversorgungsanlage eines Fahrzeugs ist sehr schwer in solchen Fällen festzustellen, in denen z. B. eine oder nur wenige Dioden einer Gleichrichterbrücke schadhaft sind. Der quadratische Mittelwert der Ausgangsspannung der Gleichstromversorgungsanlage braucht in einem solchen Falle nicht so niedrig zu sein, daß ein Fehler oder Schaden leicht zu erkennen ist, so daß die restlichen fehlerfreien Dioden zusätzlich belastet werden, was ihre Lebensdauer herabsetzt und einen vorzeitigen Totalausfall der gesamten Gleichstromversorgungsanlage hervorrufen kann.

Aus der DT-AS 11 69 577 ist eine Fehleranzeigevorrichtung der eingangs genannten Art zur Erfassung fehlerbedingter Oberwellenänderungen in der feststehenden Dämpferwicklung des Synchronerregergenerators einer schleifringlosen Synchronmaschine bekannt. Diese Oberwellenänderungen können durch Fehler an mit der Welle umlaufenden Erregergleichrichtern verursacht und von einem in die Dämpferwicklung geschalteten Stromwandler erfaßt werden, an dessen Ausgangsklemmen ein Meßinstrument angeschlossen werden kann. Es handelt sich somit um eine stationäre Anordnung, die speziell bei Synchronmaschinen verwendet wird. Sie erfordert einen nennenswerten technischen Aufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine denkbar einfache Fehleranzeigevorrichtung — auch unier Verzicht auf eine hohe Meßgenauigkeit — zu schaffen, die eine rasche, einfache und zuverlässige Prüfung des Zustandes der Gleichstromversorgungsaniage eines Fahrzeugs ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemaU dadurch gelöst, daß der Transformatorkern der Fehleranzeigevorrichtung um die den Gleichstrom führende Ausgangsleitung der Gleichstromversorgungsanlage herumgelegt ist, welche Ausgangsleitung die Primärwicklung des Transformators bildet.

Eine derartige Ausgestaltung ist in der Wechselstromtechnik in Form der Anlegestromwandler zwar allgemein bekannt, ist in der Gleichstromtechnik wegen der Vormagnetisierung des Transformatorkernes jedoch nur in Sonderfällen (DT-AS 11 56 503) oder mit weiteren Hilfswicklungen (DT-AS 11 21 207) verwendet worden.

Obwohl der Transformatorkern einer gewissen Vormagnetisierung durch den Gleichstromanteil unterliegt, wirkt sich dies bei der hier beschriebenen Fehleranzeigevorrichtung insoweit nicht nachteilig aus, als die verbleibende Meßgenauigkeit für die gewünschte, einen Fehler signalisierende Anzeige völlig ausreicht und auf diese Weise ein vorteilhaft kleines, technisch einfaches, für eine billige Massenfertigung bevorzugt geeignetes, transportables Prüfgerät für Fahrzeugzwecke mit einem äußerst einfachen Geräteaufbau realisiert werden kann, das den Oberwellenanteil des gleichgerichteten Generatorstroms in der Batteriezuleitung hinreichend genau erfaßt. Es zeigt

F i g. 1 eine normal und «ine fehlerhaft gleichgerichtete Ausgangsspannung einer Fahrzeug-Gleichstromversorgungsanlage,

Fig.2 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig.3 ein schematisches Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Ausfühl-ungsform der erfindungsgemäßen Fehleranzeigevorrichtung.

In F i g. 1 ist die gleichgerichtete Ausgangsspannung einer normal arbeitenden Gleichstromversorgungsanlage eines Fahrzeugs durch eine ausgezogene Linie dargestellt. Die Ausgangsspannung einer defekten Fahrzeug-Gleichstromversorgungsanlage ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt, die einen periodischen Abfall zeigt, der durch eine defekte Diode in der Gleichrichteranordnung während einer bestimmten Phase verursacht wird. Es erwies sich, daß eine derartig hohe Welligkeit bzw. ein derartig hoher Oberwellenanteil leicht festgestellt werden kann, indem die den Gleichstrom führende Ausgangsleitung der Fahrzeug-Gleichstromversorgungsanlage als Primärwicklung eines Transformators verwendet wird. Unter normalen Arbeitsbedingungen wird bei geringem Oberwellenanteil des Gleichstroms nur eine sehr geringe Ausgangsspannung in der Sekundärwicklung eines derartigen Transformators induziert, jedoch führt eine starke Welligkeit bzw. ein hoher Oberwellenanteil zu einer starken Transformatorausgangsspannung, die sich leicht erfassen läßt. Durch Änderung des Windungsverhältnisses der Primärwicklung zur Sekundärwicklung läßt sich eine gewünschte Empfindlichkeit der Fehleranzeigevorrichtung ohne Verstärkungsmaßnahmen erhalten, doch kann auf Wunsch auch eine Verstärkerschaltung in Verbindung mit der Fehleranzeigevorrichtung verwendet werden. Das Windungsverhältnis zwischen primärer und sekundärer Wicklung beträgt für eine an eine Fahrzeugbatterie angeschlossene Gleichstromver-

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sorgungsanlage ungefähr 1 :1000, abhängig von der Empfindlichkeit der Schaltungsanordnung. Üblicherweise weist die Primärwicklung eine halbe Windung, und die Sekundärwicklung 500 Windungen auf.

F i g. 2 zeigl ein Blockschaltbild emer Ausführungsform der erfindungsgeniäßen Fehleranzeigevorrichtung. Ein Eisentransformatorkern 10 ist mit einer Primärwicklung U versehen, die gleichzeitig die Verbindungsleitung eines Ausgangsanschlusses der Gleichstromversorgungsanlage 12 mit einer üblichen Fahrzeugbauerie 13 ist. Eine Sekundärwicklung 14 ist mit einer Last 15 verbunden, die als Anzeigevorrichtung zur Anzeige eines in der Sekundärwicklung 14 induzierten veränderten Ausgangssignals dient und ein Wechselstrom- oder Gleichstrom-Galvanometer sein kann. Wird ein Gleichstromgalvanometer verwendet, so wird außerdem eine Gleichrichteranordnung, wie z. B. eine Diode 16, in den Stromkreis zwischen das Gleichstromgalvanometer und die Sekundärwicklung 14 geschaltet.

1st eine empfindlichere Fehleranzeigevorrichtung erwünscht, kann alternativ ein Vollweggleichrichter, wie z. B. die in F i g. 3 dargestellte Diodenbrücke, verwendet werden. Bei dieser vorzugsweise verwendeten Ausführungsform der Erfindung stellt eine Leitung 18, die eine Gleichstromversorgungsanlage 20 mit einer Batterie 21 verbindet, die Primärwicklung für einen Transformatorkern 17 dar, und die Ausgangsanschlüsse einer Sekundärwicklung 19 sind mit der Diodenbrücke verbunden, die aus Dioden 22, 23, 24 und 25 besteht, und einen üblichen einphasigen Vollweggleichrichter darstellt. Das Gleichstromgalvanometer 26 ist an die Gleichrichterbrücke angeschlossen.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fehleranzeigevorrichtung dargestellt. Ein Transformatorkern 27 ist mit einer federnden Klammervorrichtung versehen, die um eine Ausgangsleitung 28 der Gleichstiorr.versorgungsanlage herumgelegt werden kann, wodurch eine Primärwicklung mit einer halben Windung gebildet wird. Eine Sekundärwicklung ist um den Transformatorkern 27 gewickelt und mittels Leitungen 29 und 30 an die Gleichrichteranordnung und die Last angeschlossen, die in einem Gehäuse 31 angeordnet sind. Das in dem Gehäuse 31 angebrachte Meßgerät 32 ist ein Gleichstromgalvanometer, das in geeigneter Weise geeicht ist, um eine sichtbare Anzeige für die Festellung zu erhalten, ob die Welligkeit bzw. der Oberwellenanteil der an der Ausgangsleitung 28 anliegenden Gleichspannung die normalen Werte überschreitet.

Alternativ kann die Anzeige auch mittels einer Schaltvorrichtung bewerkstelligt werden, die aus Halbleitern oder Relais in Verbindung mit einer Sichtanzeige, vie ζ. B. einem Kontrollicht, oder einer hörbaren Anzeigeeinrichtung, wie z. B. einem Summer, besteht, die an die Sekundärwicklung des Transformators als Last angeschlossen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 22Oi

   Patentanspruch:

   Fehleranzeigevorrichtung für die Gleichrichtertlemente einer Gleichstromversorgungsanlage eines Kraftfahrzeuges, Motorbootes oder Flugzeugs, die auf die Änderung des Oberwellenanteils im erzeugten Gleichstrom infolge von an den Cleichrichterelementen auftretenden Fehlern anspricht, und die aus einem Transformatorkern mit einer Primär- und einer Sekundärwicklung besteht, welche Primärwicklung von dem Oberwellenanteil des erzeugten Gleichstromes beeinflußt ist und an welche Sekundärwicklung eine Anzeigevorrichtung iur Anzeige eines in der Sekundärwicklung indulierten veränderten Ausgangssignals angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformatorkern (10, 17, 27) um die den Gleichstrom führende Ausgangsleitung (18,28) der Gleichstromversorgungsanlage (12, 20) herumgelegt ist, welche Ausgangsleitung (18,28) die Primärwicklung des Transformators bildet.