DE3214560A1

DE3214560A1 - Spannungsregler fuer schwungradgenerator

Info

Publication number: DE3214560A1
Application number: DE19823214560
Authority: DE
Inventors: José Castelldefels Barcelona Sirera Ubeda
Original assignee: Motoplat SA
Current assignee: Motoplat SA
Priority date: 1981-05-12
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1982-12-09
Also published as: ES8203516A1; IT8247863A0; FR2506095B3; FR2506095A1; IT1156240B; ES502125A0

Description

PRINZ,;SUNKE..& PARTNER

Patentanwälte^ ""· European Patent Attorneys 3 2

München «- Stuttgart

MOTOPLAT, S.A. ²⁰· ^APrü 1982

Wifredo, 679-699

BADALONA (Barcelona) / Spanien

Unser Zeichen: M 1528

Spannungsregler für Schwungradgenerator

Die Erfindung betrifft einen Spannungsregler für einen Schwungradgenerator.

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■ s 32U560

Der erfindungsgemäße Spannungsregler ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Kurzschließen der beiden Halbperioden des von dem Schwungradgenerator abgegebenen Wechselstroms im Stromkreis zwei Thyristoren vorgesehen sind/ die antiparallel so geschaltet sind, daß jeder von ihnen während einer Halbperiode leitend ist, wobei diese Thyristoren jeweils parallel zu dem magnetischen Schwungrad geschaltet sind, um abwechselnd einen Kurzschluß herzustellen.

Der von dem Schwungrad erzeugte Wechselstrom wird durch einen Brückengleichrichter gleichgerichtet, und der an den Anschlüssen des Brückengleichrichters vorhandene Gleichstrom wird an einen Stromkreis angelegt, der einen Einstellwiderstand, eine Zenerdiode und einen Widerstand umfaßt. Wenn keinerlei Verbraucher angeschlossen ist und die Spannung einen bestimmten Wert erreicht, wird die Zenerdiode leitend, wenn zuvor ein Kondensator aufgeladen wurde. Die zum Aufladen des Kondensators erforderliche Zeit hängt insbesondere von den Werten der genannten Widerstände ab und ist proportional der Spannung der Zenerdiode.

Der Kondensator ist an die Basis eines Transistors angeschlossen und steuert diesen leitend, wenn die Konden-²^ satorspannung einen bestimmten Wert erreicht hat, wodurch ein zweiter Transistor leitend gesteuert wird, der mit dem ersten Transistor verbunden ist. Durch den leitenden Zustand dieses zweiten Transistors wird ein Stromfluß über seine Kollektor-Emitter-Strecke zu zwei

Gleichrichtern und Widerständen bis zu zwei antiparallel

geschalteten Thyristoren verursacht. Durch den leitenden Zustand dieser Thyristoren werden die beiden Halbperioden des von dem Generator erzeugten Wechselstroms kurzgeschlossen.
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Wenn ein beliebiger Verbraucher an den Schwungradgenerator angeschlossen ist, verändern sich die Verhältnisse gegenüber dem Zustand ohne Last, und zwar in dem Sinne, daß eine Abnahme des Stromes über den Einstellwiderstand und die Zenerdiode stattfindet. Der Punkt, an dem der zweite Transistor leitend wird, wird somit derart verschoben, daß der Schwungradgenerator eine Spannung beibehält, die höher als diejenige ist, die ohne Verbraucher vorhanden wäre, jedoch mit Last praktisch konstant ist. Durch Einwirken auf den Einstellwiderstand wird der Wert der Regelung eingestellt.

Mit der Steuerelektrode der Thyristoren ist jeweils ein Widerstand verbünden, der den Steuerstrom auf zulässige Werte begrenzt. Die im Steuerkreis der Thyristoren liegenden Dioden haben die Aufgabe, sie zu schützen, indem ein Strom nur bei positiver Polarität fließt und Wechselwirkungen zwischen den Steuerelektroden verhindert werden. Der zweite Transistor dient als Treiber zum Zünden der Thyristoren. Er wird über Widerstände polarisiert, die zwischen seiner Basis und seinem Emitter angeordnet sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein detailliertes Schaltbild des Spannungsreg-

,

lers;

Fig. 2 ein vereinfachtes Schaltbild; und

Fig. 3 ein Diagramm, das die Amplitude der Wechselspannung in Abhängigkeit von der Zeit zeigt.

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ι Das Gerät enthält einen Rotor 1 und eine oder mehrere Generatorwicklungen 2 des Schwungrad-Wechselstromgenerators. Die Enden der Generatorwicklung sind mit einem Brückengleichrichter aus Dioden 3, 4, 5 und 6 verbunden. _üm die beiden Halbperioden des von dem Schwungradgenerator abgegebenen Stroms kurzuschließen, sind zwei Thyristoren 7 und 8 vorgesehen, die antiparallel geschaltet sind. Jeder Transistor ist während einer Halbperiode leitend. Die beiden Thyristoren 7 und 8 sind in bezug auf den Schwungradgenerator parallelgeschaltet, um einen abwechselnden Kurzschluß zu bilden und auf diese Weise den gewünschten thermischen Effekt am Schwungradgenerator zu erzielen.

Das Gerät enthält ferner zwei Transistoren 9, 10 und einen Einstellwiderstand 11, der mit der Zenerdiode 12 und einem Kondensator 13 verbunden ist.

Es wird nun zunächst der Fall betrachtet, daß an den Generator keinerlei Last angeschlossen ist, wobei der Generator einen Wechselstrom zwischen den Punkten A und B erzeugt. Dieser Wechselstrom wird durch den Brükkengleichrichter aus den Dioden 3, 4,5 und 6 gleichgerichtet und über den Steuerkreis an den Einstell-²^ widerstand 11, die Zenerdiode 12 und den Widerstand 14 angelegt, so daß nach Erreichen eines vorbestimmten Spannungswertes die Zenerdiode leitend wird und den Kondensator 13 auflädt. Die Ladezeit des Kondensators

hängt von den Werten der Widerstände 11 und 14 ab und 30

ist proportional zur Spannung der Diode 12. Wenn die Ladespannung des Kondensators 13 den Wert erreicht, bei dem sie den Transistor 10 über seine Basis leitend steuert, wird auch der Transistor 9 leitend gesteuert, der über die Widerstände 15 und 16 eine geeignete PoIarisierung erhält.

Durch den leitenden Zustand des Transistors 9 werden über seine Emitter-Kollektor-Strecke und die Diode 17, die Widerstände 18 und 19 sowie über die Diode 20, die Widerstände 21 und 22 die Thyristoren 7 und 8 gezündet.

Solange keine Last angeschlossen ist, wird durch den Wechselstrom ein Gleichstrom hervorgerufen, wobei die zunehmende Erwärmung des Schwungradgenerators verhindert wird.

Wenn die beiden Thyristoren leitend sind, tritt ein Kurzschluß in den beiden Halbperioden des von dem Schwungradgenerator erzeugten Wechselstroms auf. Fig. zeigt den Gleichrichter 23, Verbraucheranschlüsse 24 und einen Masseanschluß 25.

Die abgeleitete Schwingungsform gleicht der in Fig. 3 gezeigten, wobei aus der Figur ersichtlich ist, an welchen Punkten die Spannung durch Kurzschließen verändert wird.

Wenn irgendein Verbraucher an den Regler angeschlossen wird, ändern sich die oben beschriebenen Bedingungen. Der über den Einstellwiderstand 11 und die Diode 12 fließende Strom nimmt ab, während ein Teil der Stromstärke den Kondensator 13 auflädt, so daß der Punkt, an dem der Transistor 10 leitend wird, verzögert wird. Der Schwungradgenerator verbleibt dann auf einer praktisch konstanten Spannung, während die Last angeschlossen ist. Die Spannung ist höher als die im Leerlauf ohne Verbraucher, über den Einstellwiderstand 11 wird der Wert eingestellt, bei dem die Regelung einsetzt. Die Zeitkonstante der Regelung ist unabhängig vom Verbraucher.

Die Widerstände 18 und 21 begrenzen den Zündstrom der Thyristoren auf zulässige Werte. Die Widerstände 15 und 16 polarisieren den Transistor 9. Die Dioden 17 und

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20 haben zwei Funktionen, von denen die erste darin besteht, den Strom nur in der gewünschten Richtung zu den Zündelektroden der Thyristoren durchzulassen, während die zweite Funktion darin besteht, zu verhindern, daß die Zündströme der Thyristoren einander stören. Der Einstellwiderstand 11, die Zenerdiode 12, der Widerstand 14 und der Kondensator 13 bestimmen die Spannung, auf die der Regler eingestellt ist.

AO

Leerseite

Claims

Patentanwälte - ■■"European" Patent 'AtfbrnRys 3214560

München Stuttgart

MOTOPLAT, S.A. 20. April 1982

Wifredo, 679-699

BADALONA (Barcelona) / Spanien

Unser Zeichen: M 1528

Patentansprüche

(^^/Spannungsregler für Schwungrad-Wechselstromgeneratoren, dadurch gekennzeichnet/ daß zum Kurzschließen der beiden Halbperioden des von dem Schwungrad-Wechselstromgenerator abgegebenen Stromes in dem Stromkreis zwei Thyristoren (7, 8) angeordnet sind, die antiparallel derart geschaltet sind, daß jeder von ihnen während einer Halbperiode leitet, und daß diese Thyristoren parallel zu dem magnetischen Schwungrad geschaltet sind und abwechselnd einen Kurzschluß hervorrufen.
2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Generator erzeugte Wechselstrom durch einen Brückengleichrichter gleichgerichtet wird, daß der von den Anschlüssen des Brückengleichrichters abgegebene Gleichstrom an einen Stromkreis angelegt ist, der einen Einstellwiderstand (11), eine Zenerdiode (12) und einen Widerstand enthält und so ausgelegt ist, daß, solange kein Verbraucher angeschlossen ist, die Zenerdiode (12), wenn die Gleichspannung einen bestimmten Wert erreicht, leitend wird, was voraussetzt, daß der Kondensator (13) aufgeladen ist,

HD/Ma

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dessen Ladezeit proportional zu den Werten der genannten Widerstände und der Spannung der Zenerdiode (12) ist.
3. Spannungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (13) mit einem ersten Transistor so verbunden ist, daß nach Erreichen der Basisschwellspannung des Transistors (10) dieser leitend wird und einen zweiten Transistor (9) leitend steuert, der mit dem ersten Transistor verbunden ist, und daß der Stromfluß durch die Kollektor-Emitter-Strecke des zweiten Transistors über zwei Gleichrichter und Widerstände die zwei antiparallel geschalteten Thyristoren (7, 8) zündet, deren leitender Zustand einen Kurzschluß der beiden Halbperioden des von dem Generator erzeugten Stromes bewirkt.
4. Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn ein beliebiger Verbraucher an den Schwungrad-Wechselstromgenerator angeschlossen ist, die Betriebsbedingungen sich gegenüber dem Zustand ohne Last derart verändern, daß eine Verminderung des Stromes eintritt, der über den Einstellwiderstand und über die Zenerdiode fließt, wobei der Punkt, an dem der zweite Transistor leitend wird, auf diese Weise so verzögert wird, daß der Generator eine Spannung bewahrt, die höher ist als diejenige, die ohne Verbraucher vorhanden wäre, jedoch bei angelegter Last praktisch konstant ist, wobei der Regelwert durch Einwirken auf den Einstellwiderstand eingestellt wird.
5. Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand mit der Steuerelektrode jedes Thyristors verbunden ist, um die Steuerströme auf zulässige Werte zu begrenzen, und daß mit den Steuerelektroden der Thyristoren ver-

bundene Dioden diese einerseits gegen Ströme mit falscher Polarität schützen und andererseits eine Wechselwirkung zwischen den Steuerelektroden verhindern, wobei der zweite Transistor, der zum Zünden der Thyristoren vorgesehen ist, über Widerstände polarisiert ist, die zwischen seiner Basis und seinem Emitter angeordnet sind.