DE2700982C2 - Schaltanordnung für elektrische Andrehmotoren - Google Patents
Schaltanordnung für elektrische AndrehmotorenInfo
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Description
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Schaltanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. des
Anspruches 2. Beispielsweise aus dem »Kraftfahrtechnischen Handbuch« der Robert Bosch GmbH, 16. Aufl.,
1966, Seiten 328, 329, sind schon Schaltungsanordnungen dieser Art bekannt, die die Spannung oder den *>o
Strom, welcher dem Andrehmotor zugeführt wird, überwachen. Dieser Strom steigt bei jedem Andrehvorgang
zunächst rasch auf einen hohen Wert und klingt dann allmählich ab. Unterschreitet der Strom einen
vorgegebenen Schwellwert, ist dies ein Zeichen, daß die Brennkraftmaschine zum Selbstlauf gekommen ist.
Deshalb erfolgt bei Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwertes die Abschaltung des Andrehmotors.
Diese Schaltungsanordnungen arbeiten nicht immer zufriedenstellend, weil unter bestimmten Umständen, t>o
insbesondere bei Andrehvorgängen im Winter, aufgrund der direkten Ansteuerung des Schutzschalters
gleich zu Beginn des Andrehvorganges, wenn der Motorstrom von Null auf einen hohen Wert ansteigt,
eine Auslösung erfolgt und der Andrehmotor noch b5 bevor die Brennkraftmaschine zum Selbstlauf gekommen
ist, abgeschaltet wird. Hier Abhilfe zu schaffen, ist Aufgabe der Erfindung.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 bzw.
des Anspruches 2 arbeitet dagegen stets zuverlässig und einwandfrei, auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen.
Sie ist außerdem außerordentlich einfach und kostensparend in ihrem Aufbau und arbeitet auch im
rauhen Betrieb eines Kraftfahrzeuges sicher und zuverlässig.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 ein Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung für elektrische Andrehmotoren und
F i g. 2 einen Spannungsänderungsdiskriminator.
Beschreibung der Erfindung
In F i g. 1 ist das Prinzipschaltbild einer Schaltungsanordnung für Andrehmotoren dargestellt Ein Andrehmotor
10 kann über die Schaltstrecke 11 eines Magnetschalters 12 mit einer Betriebsspannungsquelle
13 verbunden werden. Im Erreg«rstromkreis des Magnetschalters 12 ist ein willkürlich betätigbarer
Handschalter 14 angeordnet bei dessen Schließen die Erregerwicklung 12 Strom erhält, so daß die Schaltstrecke
11 geschlossen wird und der Andrehmotor betätigt wird. In Reihe zu dem Handschalter 14 und der
Erregerwicklung des Magnetschalters 12 ist die Schaltstrecke 15 eines Schutzschalters 16 angeordnet,
der von einer Einrichtung 17 ansteuerbar ist und bei Erreichen der Überholdrehzahl des Andrehmotors 10
die Stromzufuhr zu der Erregerwicklung des Magnetschalters 12 unterbricht, so daiß die Schaltstrecke 11
geöffnet wird und dadurch der Andrehmotor 10 abgeschaltet wird.
Beim Andrehen einer Brennkraftmaschine entstehen durch die Kompression und die Dekompression in den
Zylindern der Brennkraftmaschine der dem Andrehmotor 10 zugeführten Spannung bzw. dem Strom
überlagerte Schwankungen. Wenn die Brennkraftmaschine zum Selbstlauf kommt, treten dagegen keine
Schwankungen mehr auf. Die Einrichtung 17 wertet das Vorhandensein derartiger Schwankungen aus und
betätigt beim Ausbleiben diesier Schwankungen den Schutzschalter 16, so daß über die Schaltstrecke 15. die
dann öffnet, der Andrehntotor abgeschaltet wird. Die Einrichtung 17 weist einen Trennkondensator 18 auf,
•Iber den die Einrichtung 17 an die Versorgungsspannung angeschlossen ist. Dem Trennkondensator 18 ist
ein Filter 19, ein Integrator 20' und ein Verstärker 21 nachgeschaltet.
Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Beim Andrehen der Brennkraftmaschine treten, wie
schon weiter oben angedeutet, Schwankungen der Betriebsspannung auf. Mit Hilfe des Filters 19 werden
sowohl der Gleichspannungsanteil als auch höhere Frequenzen, die z. B. durch das Springen der Kohlebürsten
des Andrehmotors 10 hervorgerufen werden, unwirksam gemacht. Der am Ausgang des Filters 19
anstehende Wechselspannungsanteil der Betriebsspannung wird mit Hilfe des Integrators 20 aufsummiert. Bei
Erreichen eines bestimmten Schwellwertes löst ein mit Hilfe des Verstärkers 21 verstärktes Signal den
Schutzschalter 16 aus, der in der beschriebenen Weise den Andrehmotor 10 abschaltet.
27 OO
Anstelle der Erfassung des Wechselspannungsanteiles können auch die Spannungs- bzw. Stromänderungen
direkt erfaßt werden. Zu diesem Zweck kann ein Spannungsänderungs- bzw. Stromänderungsdiskriminator
dem Trennkondensator 18 nachgeschaltet sein. Der Spannungs- bzw. StrGmänderungsdiskriminator steuert
dann bei Ausbleiben von Spannungs- bzw. Stromänderungen über den Verstärker 21 den Schutzschalter an,
der — wie weiter oben beschrieben — den Andrehmotor abschaltet.
in Fig.2 ist ein Spaanungsänderungsdiskriminator
dargestellt. Die Betriebsspannung ist über den Trennkondensator 18 an eine Eingangsklemme 22 angelegt.
Diese Eingangsklemme 22 ist über einen Eingangswiderstand 23 mit dem nicht invertierenden Eingang
eines Operationsverstärkers 24 verbunden. Außerdem ist die Eiiigangsklemme 22 über einen Eingangswiderstand
25 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 24 verbunden. Parallel dazu ist die
Eingangsklemme 22 über einen Eingavigswiderstand 26
mit dem nicht invertierenden Eingang eines Oceratior.sverstärkers
27 und über einen Eingangswiderstand 28 mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
verbunden. Der invertierende Eingang des Operationsverstärkers 24 ist mit einem Kondensator 21
verbunden, der einseitig an Masse angeschlossen ist. Entsprechend ist der nicht invertierende Eingang des
Operationsverstärkers 27 mit einem Kondensator 30 verbunden, der ebenfalls einseitig mit Masse verbunden
ist. Die beiden Ausgänge der Operationsverstärker 24 und 27 sind an je einen Eingang eines UND-Gliedes 31
angeschlossen, an dessen Ausgangsklemme 32 der Verstärker 21 gemäß F i g. 1 angeschlossen werden
kann. Die Wirkungsweise des beschriebenen Spannungsdiskriminators ist folgende: Dem nicht invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 24 und dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 27
wird die Eingangsspannung unverzögert zugeführt. Dagegen wird die Spannung mit einer Verzögerung
dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 24 und dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers
27 zugeführt. Dadurch ergibt sich beispielsweise am Ausgang des ersten Operationsverstärkers
24 bei vorliegenden Spannungsänderungen ein L-Signal und am Ausgang des Operationsverstärkers 27
ein O-Signal. Ändert sich die Spannung in entgegengesetzter
Richtung, dann erscheint am Ausgang des ersten Operationsverstärkers 24 ein O-Signal und am Ausgang
des Operationsverstärkers 27 ein L-Signal. Grundsätzlich
liegen jedoch die Ausgänge -öei vorliegenden Spannungsänderungen auf unterschiedlichen Schaltpegeln.
Erst wenn keine Spannungsänderungen mehr auftreten und die Kondensatoren 29 und 30 aufgeladen
sind, treten gleiche Spannungspegel an den Ausgängen der Opei ationsverstärker 24 und 27 auf, das UND-Glied
31 wird leitend und gibt ein entsprechendes Ausgangssignal ab, das den Schutzschalter 16 betätigt, welcher
den Andrehmotor 10 abschaltet Dadurch ist eine sichere und zuverlässige Abschaltung des Andrehmotors
bei Erreichen der Überholdrehzahl gewährleistet.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Schaltanordnung für elektrische Andrehmotoren für Brennkraftmaschinen mit einem Magnetschalter,
dessen Schaltkontakt die Stromzufuhr zum Andrehmotor steuert und dessen Erregerwicklung
über einen willkürlich betätigbaren Handschalter und die Schaltstrecke eines Schutzschalters ansteuerbar
ist, wobei der Schutzschalter bei Erf eichen ι ο
der Oberholdrehzahl des Andrehmotors den Erregerstromkreis des Magnetschalters unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschalter (16) von einer Einrichtung (17) zur
Erfassung von zeitlichen Änderungen der dem Andrehmotor (10) zugeführten Spannung bzw. des
Stromes ansteuerbar isL
2. Schaltanordnung für elektrische Andrehmotoren für; Brennkraftmaschinen mit einem Magnetschalter,
dessen Schaitkuniäki die Stromzufuhr zum 2C
Andrehmotor steuert und dessen Erregerwicklung über einen willkürlich betätigbaren Handschalter
und die Schaltstrecke eines Schutzschalters ansteuerbar ist, wobei der Schutzschalter bei Erreichen
der Oberholdrehzahl des Andrehmotors den Erregerstromkreis des Magnetschalters unterbricht,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzschalter (16) von einer Einrichtung zur Erfassung von Spannungsbzw. Stromschwankungen, welche dem Mittelwert
der dem A -drehmotor (10) zugeführten Spannung so
bzw. dem Strom überlagert «ind, ansteuerbar ist.
3. Schaltanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung
von Spannungs- bzw. Stromschwankungen einen Filter (19) zur Eliminierung von Gleichspannungsan- κ
teilen und höherfrequenten Störsignalen aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung einen Spannungs- bzw.
Stromänderungsdiskriminator aufweist.
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