DE2454020A1

DE2454020A1 - Wechselstromgenerator

Info

Publication number: DE2454020A1
Application number: DE19742454020
Authority: DE
Inventors: Istvan Dipl Ing Ragaly
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-11-14
Filing date: 1974-11-14
Publication date: 1976-05-26

Description

Wechselstromgenerator Die Erfindung bezieht sich auf einen Wechselstromgenerator nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Wechselstromgeneratoren werden in Kraftfahrzeugen für die Versorgung einer Batterieladeeinrichtung und von weiteren Verbrauchern eingesetzt. Bei Reparaturarbeiten oder nach dem Austausch einer Batterie kann es vorkommen, daß die Batterie falsch gepolt an das Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeschlossen wird. Für die meisten Verbraucher des Kraftfahrzeugs ist dies ohne Belang, für den Generator mit seiner nachgeschalteten Gleichrichteranordnung dagegen besteht die Gefahr einer Beschädigung. Wird nämlich die Batterie falsch gepolt angeschlossen, so fließt vom Moment des Anschließens an durch die Gleichrichteranordnung ein Kurzschlußstrom, da die Hauptstromdioden der Gleichrichteranordnung in diesem Fall in Durchlaßrichtung gepolt sind.. Die Stärke des Kurzschlußstroms ist abhängig von der Spannung, der Kapazität und dem Ladezustand der Batterie sowie vom Widerstand des Stromkreises.. Eine falsche Batteriepolung. macht sich beim Anschließen glücklicherweise durch Funken- und Wärmebildung meist sofort bemerkbar. Aber selbst, wenn nach einer kurzen Reaktionszeit der Kurzschluß unterbrochen wird, führt bei einer üblichen Schaltung der Gleichrichteranordnung auch. schon der kurzzeitige Kurzschlußstrom mit einer großen Wahrscheinlichkeit zur Zerstörung der Hauptdioden der Gleichrichteranordnung. Es sind schon Anordnungen b:e.kannt geworden, die beispielsweise mit Hilfe einer Schmelzsicherung im Kurzschlußfall den Stromkreis unterbrechen. Eine billige Schmelzsicherung ist aber viel zu träge, um eine Zerstörung der Hauptstromdioden zu verhindern..
Die Erfindung befaßt sich mit Möglichkeiten, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden, und weist die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs auf.
Durch die in. den Unteransprüchen aufgeführten. Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Generators möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß bei dem erfindungsgemäßen Generator ohne zusätzliche Schaltelemente die Kurzschlußströme durch eine Vergrößerung des Widerstands im Kurzschlußstromkreis kleiner werden; dadurch verlängert sich im Kurzschlußfall die Zeit bis zu einer Zerstörung der Hauptstromdioden. Die größere Wahrscheinlichket, daß die Hauptstromdioden funktionsfähig bleiben, ergibt sich dadurch, daß die Zeit zwischen dem Bemerken des Kurzschlusses und dem Unterbrechen des Kurzschlusses kürzer ist als die Zeit bis zu einer Zerstörung der Hauptdioden.
Eine noch größere Wahrscheinlichkeit, daß die Hauptstromdioden bei einer falschen Batteriepolung funktionsfähig bleiben, ergibt sich, wenn in eine Ausgangsleitung des Generators eine Schmelzsicherung geschaltet ist. Sollte die Reaktionszeit nämlich sehr lang sein oder die falsche Polung der Batterie doch nicht- bemerkt werden, dann spricht die Schmelzsicherung an. Die Zeit zwischen dem Auftreten des Kurzschlusses und dem Geschmolzensein der Sicherung ist bei dem erfindungsgemäßen Generator kleiner als die Zeit bis zu einer Zerstörung der Hauptstromdioden.
Am sichersten ist eine Anordnung, bei der über die Generator-Gleichrichteranordnung eine einzelne Zusatzdiode geschaltet ist. Bei einer falschen Polung der Batterie fließt der größte Teil des Kurzschlußstroms über diese Zusatzdiode und bringt die Schmelzsicherung zum Ansprechen.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Generators sind im folgenden unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Generators aufgezeichnet. Der Generator weist in bekannter Weise Hauptstrom-Plusdioden 1 und Hauptstrom-Minusdioden 2 auf, von denen je drei eine Brückengleichrichteranordnung bilden. Weiterhin sind Erregerdioden 3 vorgesehen. Der Generator enthält eine Phasenwicklungsanordnung 4 und eine Erregerwicklungsanordnung 5. Die Erregerwicklungsanordnung 5 ist über einen Spannungsregler 6 an die Erregerdioden 3 angeschlossen.
Ein Zündschalter 7 ist während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, in den der erfindungsgemäße Generator eingebaut ist, geschlossen; eine Ladekontrollampe 8 zeigt die ordnungsgemäße Funktion des Generators an. Verbraucher 9 des Kraftfahrzeugs sind mit Hilfe eines Lastschalters 12 an den Generator anschaltbar; im Kraftfahrzeug ist weiterhin eine Batterie 10 vorgesehen. In allen Figuren der Zeichnung ist die Batterie 10 bereits falsch gepolt eingezeichnet.
Die Phasenwicklungsanordnung 4 setzt sich bei einer Sternschaltung nach Fig. 1 aus drei Teilwicklungen 4a, 4b, 4c zusammen. Jede dieser Teilwicklungen 4a, 4b, 4c weist eine Anzapfung 11 auf. Die äußeren Anschlüsse der Teilwicklungen 4a, 4b,. 4c, die dem Sternpunkt abgewandt sind, sind mit 11-a he.ze-ichnet. Bei dem erfindungsgemäßen Generator sind nan.nicht - wie bei den üblichen Generatoren - die Kathoden der Hauptstrom-Minusdioden 2 mit den Anoden der Hauptstrom-Plusdioden 1 verbunden, es ist vielmehr Jede der Kathoden der Hauptstrom-Minusdioden 2 mit Je einer Anzapfung 11 und je ein Wicklungsanschluß lla mit der Anode der zugehörigen Hauptstrom-Plusdiode 1 verhunden.
Bei. der erfindungsgemäßen Anordnung nach Fig. 1 fließt ein. Kurzschlußstrom dann vom Pluspol der Batterie 10 über den Minusanschluß des Generators, teilt sich auf die drei Hauptstrom-Minusdioden 2 auf, fließt über die drei Wicklungsteile 11 - lla, die Hauptstrom-Plusdioden 1 und den Plusanschluß zum Minuspol der Batterie 10.
Entscheidend ist hierbei, daß in den Kurzschluß-Stromkreis das Wicklungsteil 11 - lla eingeschaltet ist.
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zusätzlich in die Plus-Ausgangsleitung des Generators eine Schmelzsicherung 14 gelegt.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist über die Gleichrichteranordnung mit den Hauptstrom-Plusdioden 1 und den Hauptstrom-Minusdioden 2 eine Zusatzdiode 1' gelegt.
Ein Kurzschlußstrom fließt so im wesentlichen über diese Zusatzdiode 1'. Die Zusatzdiode 1' und die Schmelzsicherung 14 können zu einer in den Generator einsetzbaren oder an den Generator anbringbaren Baueinheit 15 zusammengefaßt und damit austauschbar gemacht werden.
In Fig. 4 sind die Ausführungsbeispiele der Figuren 1 bis 3 für einen einphasigen Transformator für eine Batterieladeeinrichtung dargestellt, die auch bei Einphasen-Generatoren anwendbar ist. Da gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, bedarf es keiner näherer Erläuterungen.

Claims

Ansprüche

1. Wechselstromgenerator, insbesondere Drehstromgenerator für Kraftfahrzeuge, mit einer vorzugsweise im Ständer vorgesehenen Phasenwicklungsanordung und einer vorzugsweise im Läufer vorgesehenen Erregerwicklungsanordnung, mit einer der Phasenwicklungsanordnung nachgeschalteten, Hauptstrom-Plusdioden und Hauptstrom-Minusdioden enthaltenden, Gleichrichteranordnung und mit einer Erregerdiodenanordnung,.dadurch gekennzeichnet, daß jede der Teilwicklungen (4a, 4b, 4c) der Phasenwicklungsanordnung (4) eine Anzapfung (11) aufweist, daß jeweils der durch die Anzapfung (11) festgelegte Teil (11-lla) der Phasenwicklungsanordnung (4) zwischen die Kathode der Hauptstrom-Minusdiode (2) und die Anode der Hauptstrom-Pluadiode- (1) geschaltet ist.

2. Wechseistromgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der Ausgangsleitungen des Generators zwischen der Hauptstrom-Gleichrichteranordnung (1,2) and der Batterie (10) eine Schmelzsicherung (14) geschaltet ist.

3. Wechselstromgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über die die Hauptstrom-Dioden (1,2) enthaltende Gleichrichteranordnung an dem der Batterie (10) abgewandten Ende der Schmelzsicherung (14) eine in der gleichen Polarität wie die Hauptstrom-Dioden (1,2) geschaltete Zusatzdiode (1') gelegt ist.

4. Wechselstromgenerator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzsicherung (14) und die Zusatzdiode (1') in einer vorzugsweise in den Generator einsetzbaren Baueinheit (15) enthalten sind.