DE3021830A1 - Async. generator driven by combustion engine - has electromagnet in load circuit controlling speed of engine - Google Patents

Async. generator driven by combustion engine - has electromagnet in load circuit controlling speed of engine

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DE3021830A1
DE3021830A1 DE19803021830 DE3021830A DE3021830A1 DE 3021830 A1 DE3021830 A1 DE 3021830A1 DE 19803021830 DE19803021830 DE 19803021830 DE 3021830 A DE3021830 A DE 3021830A DE 3021830 A1 DE3021830 A1 DE 3021830A1
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Gerald Ing.(grad.) 7306 Denkendorf Gerths
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Gerths Gerald Ing(grad) 8379 Ruhstorf De
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/04—Control effected upon non-electric prime mover and dependent upon electric output value of the generator

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

The generator has at least one electromagnet in its load circuit. The electromagnet is coupled to a speed setting device belonging to the set that drives the generator. The electromagnet adjusts the speed setting device and therefore the speed of the drive set. The drive set may be a combustion engine and the electromagnet may act on the accelerator pedal of the engine. The electromagnet is actuated at roughly half the rated load current and increases the speed of the engine. The advantage lies in improving the voltage characteristics of the capacitively-excited async. generator by making its voltage independent of load current and speed.

Description

Anordnung zur Verbesserung des Spannungsverhaltens einesArrangement to improve the voltage behavior of a

mittels eines in seinem Drehzahlverhalten beeinflußbaren Aggregats angetriebenen Asynchrongenerators Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur Verbesserung des Spannungsverhaltens eines kondensaWorerregten Asynchrongenerators, der mittels eines in seinem Drehzahlverhalten veränderbaren Aggregats angetrieben wird.by means of an aggregate whose speed behavior can be influenced driven asynchronous generator The invention is an arrangement for Improvement of the voltage behavior of a condenser-excited asynchronous generator, which is driven by means of an aggregate that can be changed in its speed behavior will.

Kondensatorerregte Asynchrongeneratoren weisen, soweit keine besonderen Zusatzmaßnahmen getroffen werden, den Nachteil auf, daß ihre Spannung in nennenswertem Ausmaß laststrom- und drehzahlabhängig ist.Capacitor-excited asynchronous generators have, as far as no special Additional measures are taken, the disadvantage that their tension in significant Extent is load current and speed dependent.

Es ist Aufgabe der Erfindung, das besagte Spannungsverhalten kondensatorerregter Asznchrongeneratoren zu verbessern.It is the object of the invention to provide the said voltage behavior in a capacitor-excited manner To improve ascension generators.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Laststromkreis des Generators wenigstens ein Elektromagnet eingeschaltet ist, der mit einem Drehzahleinstellglied des Antriebsaggregats gekuppelt ist und dieses laststromabhähgig verstellt.This object is achieved according to the invention in that in the load circuit of the generator at least one electromagnet is switched on, which is connected to a speed setting member of the drive unit is coupled and this is adjusted depending on the load current.

Mit dieser Maßnahme wird eine Spannllmgsverbesserung erzielt, indem die üblicherweise auftretende Spannungsabsenkung bei Last erheblich verringert wird. Die Vorteile eines auf diese Weise verbesserten Spannungsverhaltens des Generators bestehen im wesentlichen darin, daß der Generator besser ausgenützt wird und vergle-chsweise stärker überlastbar ist und das Antriebsaggregat mit höherem Wirkungsgrad arbeitet.With this measure, a tension improvement is achieved by the voltage drop that usually occurs under load is considerably reduced. The advantages of an improved voltage behavior of the generator in this way consist essentially in the fact that the generator is better used and comparatively is more overloadable and the drive unit works with higher efficiency.

Das letztere ist im Falle der Verwendung einer Verbrennungskraftmaschine als Antriebsaggregat auf eine bessere Ausnutzung dieser Maschine sowie auf eine Iraftstoffersparnis wegen der sich einstellenden niedrigeren Leerlaufdrehzahl zurückzuführen. Das Drehzahlstellglied ist bei Verbrennungskraftmaschinen in der Regel durch einen Gashebel od. dgl.The latter is in the case of using an internal combustion engine as Drive unit on a better utilization of this machine as well as on a fuel economy due to the resulting lower idle speed. The speed actuator is in internal combustion engines usually od by a throttle. Like.

verkörpert.embodied.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert.Embodiments of the invention are based on the following the drawing explained.

Es zeigen: Fig. 1 Das Schaltbild eines kondensatorerregten Einphasengenerators mit einer Zweipunktdrehzahlregelung mittels eines laststromdurchflossenen Elektromagneten, Fig. 2 eine Schar Spannungs-Belastungskennlinien U = f(I) bei n = const.1 shows the circuit diagram of a capacitor-excited single-phase generator with a two-point speed control by means of an electromagnet through which a load current flows, 2 shows a family of voltage-load characteristics U = f (I) at n = const.

Fig. 3 eine Spannungs-Belastungs-Kennlinienschar im Falle der Verwendung eines Magneten für eine kontinuierliche Drehzahlerhöhung abhängig von der Last, Fig. 4 einen über einen im Laststromkreis liegenden Brückengleichrichter gespeisten Elektromagneten, Fig. 5 die Anordnung eines Brückengleichrichters mit an seinem Ausgang angeschlossenen Gleichstrommagneten in. einer Zuleitung zur La.st bei einem Dreiphasen-Asynchrongenerator mit annähernd symmetrischer Belastung, Fig. 6 die Anordnung von je e einem Brückengleichrichter Dreiphasenin ender zuleitung zur Last bei einem/Asznchrongenerator mit unsymmetrischer Belastung, wobei die Ausgänge der Gleichrichter zu einem Gleichstrommagneten geführt sind. 3 shows a family of voltage-load characteristics in the case of use a magnet for a continuous increase in speed depending on the load, 4 shows a bridge rectifier fed via a bridge rectifier located in the load circuit Electromagnet, Fig. 5 shows the arrangement of a bridge rectifier with on his Output connected DC solenoids in a supply line to the load at a Three-phase asynchronous generator with approximately symmetrical loading, Fig. 6 the Arrangement of one bridge rectifier each, three-phase end feed to the load in the case of an / Asznchrongenerator with asymmetrical load, whereby the outputs of the Rectifiers are led to a DC magnet.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.1 ist an die Ausgangsklemmen 1,2 des die Wicklungsstränge 3,4 und den Erregerkondensator 5 aufweisenden Einphasengenerators über einen Elektromagneten 6 die Last 7 angeschlossen.In the embodiment according to FIG. 1, the output terminals 1, 2 of the single-phase generator having the winding phases 3, 4 and the excitation capacitor 5 The load 7 is connected via an electromagnet 6.

Der im Laststromkreis licgende Elektromagnet 6 ist mit dem Gashebel 8 eines Verbrennungsmotors 9 mechanisch verbunden.The electromagnet 6 in the load circuit is connected to the throttle 8 of an internal combustion engine 9 mechanically connected.

Im Falle einer Zweipunktregelung zieht der Elektromagnet bei einem vorbestimmten Laststrom, beispielsweise bei halbem Nenniaststrom, an und betätigt den Gashebel 8 des Verbrennungsmotors 9 in der Weise, daß dessen Drehzahl erhöht wird.In the case of a two-point control, the electromagnet pulls at one predetermined load current, for example at half the nominal load current, on and actuated the throttle lever 8 of the internal combustion engine 9 in such a way that its speed increases will.

Aus Fig.2, In welcher der grundsätzliche Verlauf der Kennlinien U=f(I) bei jeweils konstanter Drehzahl dargestellt ist, geht hervor, daß beim Anziehen des Elektromagneten bei etwa halbem Nennlast-Strom IN/2 die üblicherweise auftretende Spannungsabsenkung kU etwa auf den halben Wert, also auf 2 s zurückgeht Das bedeutet, daß die ohne eine Zweipunktregelung auftretende Spannungs schwankung von beispielsweise UNl10% auf den Wert UN+5% reduziert wird.From Fig. 2, in which the basic course of the characteristic curves U = f (I) is shown at constant speed, it can be seen that when tightening of the electromagnet at about half the nominal load current IN / 2 that usually occurs Voltage drop kU to about half the value, i.e. to 2 s. This means that the voltage fluctuation occurring without a two-point control of, for example UN10% is reduced to the value UN + 5%.

Bei Verwendung eines Elektromagneten, dessen Zugkraft-Wegverlauf dem Laststrom wenigstens angenähert proportional ist und der der Charakteristik der Verbrennungsmaschine angepaßt ist, wird der Gashebel 8 mit steigender Last zunehmend im Sinne einer Drehzahlerhöhung des Verbrennungsmotors 9 verstellt.When using an electromagnet whose tensile force path is the Load current is at least approximately proportional and that of the characteristic of the Combustion engine is adapted, the throttle lever 8 is increasing with increasing load adjusted in the sense of an increase in the speed of the internal combustion engine 9.

In Fig.3 stellt die Gerade U=f(I) die an den Klemmen des Generators anstehende, angenähert konstante Spannung dar, wie sie infolge fortlaufender Erhöhung der ursprünglichen Leerlaufdrehzahl entsprechend der zunehmenden Belastung erhalten wird. Die Kennlinien n1 bis n6 zeigen das Spanrmgs-Lastverhalten des Generators bei jeweils konstanter Drehzahl.In Fig.3, the straight line U = f (I) represents the one at the terminals of the generator pending, approximately constant voltage, as it is due to a continuous increase the original idle speed according to the increasing load will. The characteristics n1 to n6 show the voltage load behavior of the generator at constant speed in each case.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig.4 ist ein Brückengleichrichter 10 in Graetzschaltung in den Laststromkreis 11 eines Einphasen-Asynchrongenerators eingeschaltet, an dessen Ausgang ein Gleichstrommagnet 6' angeschlossen ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 4, there is a bridge rectifier 10 in Graetz circuit in the load circuit 11 of a single-phase asynchronous generator switched on, at the output of which a direct current magnet 6 'is connected.

Im Falle eines Drehstromasynchrongenerators 12 mit annähernd symmetrischer Belastung hat sich, wie aus Fig.5 ersichtlich ist, die Einschaltung einer aus einem Brückengleichrichter 10 und einem Gleichstrommagneten 6' bestehenden Einheit in eine Zuleitung 13 zur Last 7 als ausreichend erwiesen.In the case of a three-phase asynchronous generator 12 with approximately symmetrical As can be seen from FIG Bridge rectifier 10 and a DC magnet 6 'existing unit in a feed line 13 to the load 7 has proven to be sufficient.

Bei einem unsymmetrisch belasteten Drehutromasynchrongenerator 12' (Bürden 7,7' und 7") ist, wie Fig.6 zeigt, in åede Lastzuleitung 13 ein Brückengleichrichter 10 eingeschaltet Die Ausgänge der drei Gleichrichter sind dabei an einen Elektromagneten 14 angeschlossen, der mlt drei Wicklungen für die Summenwlrkung der Ströme versehen ist.In the case of an unsymmetrically loaded torque asynchronous generator 12 ' (Burden 7,7 'and 7 ") is, as Fig. 6 shows, in each load line 13 a bridge rectifier 10 switched on The outputs of the three rectifiers are connected to an electromagnet 14 connected, which has three windings for the summation of the currents is.

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Claims (7)

Patentansprüche 1. Anordnung zur Verbesserung des Sparliungsverhaltens eines mittels eines in seinem Drehzahlverhalten beeinflussbaren Aggregats angetriebenen, kondensatorerregten Asynchrongenerators, dadurch gekennzeichnet, daß in den Laststromkreis des Generators wenigstens ein Elektromagnet eingeschaltet ist, der mit einem Drehzahleinstellglied des Antriebsaggregats gekuppelt ist und diese laststromabhängig verstellt. Claims 1. Arrangement for improving the savings behavior one driven by a unit whose speed behavior can be influenced, capacitor-excited asynchronous generator, characterized in that in the load circuit of the generator at least one electromagnet is switched on, which is connected to a speed setting member of the drive unit is coupled and this is adjusted depending on the load current. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat durch eine Verbrennungskraftmaschine verkörpert ist und der Elektromagnet auf den das Drehzahleinstellglied darstellenden Gashebel dieser Maschine einwirkt. 2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the drive unit is embodied by an internal combustion engine and the electromagnet on the the speed setting member representing the throttle of this machine acts. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet so ausgelegt ist, daß er etwa beim halben Nennlaststrom anspricht und die Drehzahl des Antriebsaggregats erhöht. 3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the electromagnet is designed so that it responds at about half the rated load current and the speed of the drive unit increased. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Elektromagneten mit dem Laststrom angenähert proportionalen und an die Charakteristik des Antrieb saggregats angepaßten Zugkraft-Wegverhalten zur kontimtierlichen änderung der Drehzahl des Antriebsaggregats.4. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized by the use of an electromagnet with the load current approximated proportional and to the characteristic of the drive sag unit adapted tractive force-path behavior for contemporaneous change the speed of the drive unit. 5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Einphasen-^synchrongenerators in den Laststromkreis ein Brückengleichrichter eingeschaltet ist, an dessen Ausgang ein Gleichstrommagnet angeschlossen ist.5. Arrangement according to one or more of the preceding claims, characterized in that when using a single-phase ^ synchronous generator in A bridge rectifier is switched on in the load circuit, at the output of which a DC solenoid is connected. 6. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem angenähert syT.|metrisch belasteten Drehstrom-Asynchrongenerator in eine Zuleitung zur Last ein Brückengleichrichter eingeschaltet ist, an dessen Ausgang ein Gleichstrommagnet liegt.6. Arrangement according to one or more of claims 1-4, characterized in that that with an approximately syT. | metrically loaded three-phase asynchronous generator in a feed line to the load a bridge rectifier is switched on, at the output of which a DC magnet is located. 7. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß bei unsymmetrisch belasteten Drehstromasynchrongenerator in j ede Lastzuleitung ein Brückengleichrichter eingeschaltet ist und die Ausgänge der drei Gleichrichter an einen eine Dreifachwirkung enthaltenden Gleichstroininagneten angeschlossen sind.7. Arrangement according to one or more of claims 1-4, characterized in that that with asymmetrically loaded three-phase asynchronous generator in every load line a bridge rectifier is switched on and the outputs of the three rectifiers are connected to a DC magnet containing a triple action.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3430188A1 (en) * 1984-08-16 1986-04-24 István 7535 Königsbach-Stein Nagy Constant-voltage asynchronous generator
DE102015216686A1 (en) * 2015-09-01 2017-03-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Recuperation control in a vehicle electrical system of a vehicle

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