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Regeleinrichtung für Stromerzeuger auf Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen
Die Erfindung bezieht sich auf für Stromerzeuger auf Fahrzeugen; insbesondere Kraftfahrzeugen,
bestimmte Regeleinrichtungen, bei denen bis zu einer bestimmten Stromstärke auf
im wesentlichen gleichbleibende Spannung und beim überschreiten dieser . bestimmten
Stromstärke .auf rasch abfallende Spannung geregelt wird und bieidenen für die Strom-
und Spannungsregelung lein gemeinsamer, mit einer Stromspule und Spannungsspule
versehener Elektromagnet angeordnet ist.
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Bei einer Regeleinrichtung sind die Anker des Spannungsreglers, Stromreglers
und selbsttätigen Ladeschalter an den Schenkelreines U-förmigen Magnetgestells angebracht,
auf dessen Grundplatte 'sich der gemeinsame, mit einer Strom- und Spannungsspule
versehäne Elektromagnet befindet. Auf dem zum Anker des Spannungsreglers gehörenden
Schenkel ides - Magnetgestells ist eine weitere Stromspule angeordnet, die den Ein-Ruß
der Stromspule de's Elektromagnets aufheben m'uß, wenn der Spannungsregler auf gleichbleibende
Spannung riegeln soll. Es sind somit für de'n Spannungsregler und Stromregler zwei
Anker vorhanden, deren Kontakte im Erregerstromkreis des Stronmerzeugers liegen.
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Gemäß der Erfindung ierfolgt die Regelung auf gleichbleibende und
fallende Spannung durch einen gemeinsamen Regleranker in Verbindung mit einem Steuerregler,
der die Stromspule des Elektromagnets beeänfl'ußt. Diese Anordnung hat den Vorteil,
daß im Erregerstromkreis des Stromerzeugers nur die Kontakte eines einzigen Reglers
angeordnet sind. Bekanintlich treten bei den im Errnegerstromkreis befindlichen
Reglerkontakten Schwierigkeiten, z. B. infolge Abbraind, Wanderung, Oxydation der
Ko;ntäktstoffe, auf. Deshalb ist es vorteilhaft, an. Stelle der Kontakte von- zwei
Reglern .nur die Kontakte eines' einzigen Reglers im Erregerstromkreis des Stromerzeugers
zu haben.
In der Zeichnung sind in den Abb. i bis 4. vier verschiedene
Ausführungsbeispiele. des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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In der Abb. i bezeichnet i eine Lichtmaschine .mit einer Feldwicklung
2 -und ,einem Widerstand 3. Mit ¢ sind eine Batterie und mit 5 Stromverbraucher
bezeichnet. Eirein Elektromagnet 6 mit reiner Spannungsspule 7 und einer Stromspule
8 sind zwei Anker 9 und i o zugeteilt, welche Kontakte i i, i i bzw. 12, 12 betätigen.
Ein Elektromagnet 13 mit einer Spannungsspule 14 und einer Stromspule 15 hat einen
Anker 16, der Korntakte 17, 17 betätigt. Das eine Ende der Stromspule 15 ist an
den feststehenden Kontakt 12 angeschlossen. Es sind i i, i i die Kontakte .des selbsttätigen
Ladeschalters, 12,12 die Kontakte des Steuerreglers und 17, 17 die Kontakte des
Reglers. Von dem Magnetgestell des Elektromagnets 6 für eine Leitung 18 zu dem Magnetgestell
des Elektromagnets 13.
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In der gezeichneten Ruhestellung sind die Kontakte i i, i i und 12,
12 geöffnet und die Kontakte 17, 17 geschlossen. Durch die kontakte 17, 17 wird
folgender Stromzweig geschlossen, der den Widerstand 3 kurzschließt: Plusbürste
der Lichtmaschine i, Stromspule 8, Gestell des Elektromagnets 6, Leitung 18, Gestell
des Elektromagnets 13,_ Anker 16, Kontakte 17, 17, Leitung i g, Feldwicklung 2,
Masse.
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Sobald die Lichtmaschine i genügend Spannung erzeugt, wird unter dem
Ein$uß der Spannungsspule 7 der Anker 9 des Ladeschalters angezogen, der die Kontakte
i i, 11 schließt. Dadurch wird folgender Stromkreis geschlossen: Masse, Anker der
Lichtmaschine i, Stromspule 8, Gestell des Elektromagnets 6, Anker 9, Kontakte i
i, i i, Batterie q., Masse. - Hierbei wird die Batterie von der Lichtmaschine i
geladen.
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Bei steigender Spannung der Lichtmaschine i wird unter dem Einfluß
der Spannungsspule 14 der Anker 16 des Reglers angezogen, der die Kontakte 17, 17
öffnet, wodurch der Widerstand 3 im Erregerstromkreis der Lichtmaschine i eingeschaltet
wird. Der Regler arbeitet hierbei in an sich bekannter Weise als Zitterregler und
regelt bis zum Erreichen einer bestimmten Stromstärke auf gleichbleibende Spannung.
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Die Stromspule 8 unterstützt die durch die Spannungsspule 7 bewirkte
Magnetisierung des Elektromagnets 6. Sobald die von der Lichtmaschine i abgegebene
Stromstärke einen vorgesehenen Betrag erreicht, wird der Anker i o des Steuerreglers
so stark angezogen, daß er die Kontakte 12, 12 schließt. Dadurch wird die Stromspule
15 des Reglers eingeschaltet, und zwar parallel zur Stromspule 8 des Elektromagnets
6. Hierbei- magnetisiert die Stromspule 15 den Elektromagnet 13 in demselben Sinn
wie dessen Spannungsspule 1q.. Infolgedessen wird durch den Regler mit steigendem
Strom auf rasch fallende Spannung geregelt. Der Steuerregler arbeitet dabei nach
Art eines Zitterreglers, und sein Anker io öffnet und schließt die Kontakte 12,
12 in schnellem Wechsel.
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Im Erregerstromkreis der Lichtmaschine i liegen ,nur die Kontakte
17 des Reglers, die beispielsweise aus Wolfram oder anderem hochwertigem Kontaktstoff
bestehen. Hingegen können die Kontakte 12 des Steuerreglers aus ,gewöhnlichem Kontaktstoff
wie Silber bestehen, weil ihre Beanspruchung gering ist.
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Bei der in :der Abb. 2 dargestellten Ausführung sind die Aiiler .des
selbsttätigen Ladeschalters und des Steuerreglers in einem einzigen Anker 2o vereinigt.
Beim Anziehen des Ankers 2o' werden zuerst die Kontakte i i, i i des Ladeschalters
geschlossen, und beim Überschreiten der zulässigen Stromstärke betätigt der Anker
2o die Kontakte 12, 12 des Steuerreglers. Zweckmäßig werden die Kontakte i i, i
i so angeordnet, daß sie dauernd geschlossen bleiben, auch wenn der Anker 2o beim
Betätigen der Kontakte 12, 12 nach Art eines Zitterreglers hin und her schwingt.
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Die Abb.3 veranschaulicht eine weiter vereinfachte Ausführung, bei
der für den Lade-'schalt-er, Steuerregler und Regler ein einziger Elektromagnet
21 .angeordnet ist. Dieser trägt eine Spannungsspule 22, während die Stromspulen
8 -und 15 an den beiden Schenkeln des Magnetgestells angeordnet sind, so daß sie
den Kraftlinienfluß durch .dein ihnen zugeteilten Anker 2o bzw. i 6 beeinflussen.
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Die in der Abb. q. veranschauliche Ausführung ist für Lichtmaschinen
bestimmt, die in Parallelschaltung auf ein gemeinsames Netz arbeiten. Bekanntlich
regeln die an verschiedenen Lichtmaschinen angebrachten Regler selten auf genau
dieselbe Spannung. Dabei fließt von der auf höhere Spannung geregelten Lichtmaschine
-ein Rückstrom in die auf niedrigere Spannung geregelte Lichtmaschine, deren Ladeschalter
infolgedessen öffnet. Unter dem Einfluß der Spannungsspule schließt dieser jedoch
sogleich wieder. Der Ladeschalter öffnet und schließt somit in raschem Wechsel seine
Kontakte, die :dadurch sehr beansprucht und vorzeitig zerstört werden. Um dies zu
verhindern, ist bei dem Steuerregler die aus der Abb. q. ersichtliche Kontaktanordnung
getroffen. Der Einfachheit halber ist dabei von der in der Abb. i dargestellten
Ausführung ausgegangen.
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Der bewegliche Kontakt 12 des Steuerreglers befindet sich zwischen
einem feststehenden Kontakt 23 und einem mit diesem
leitend verbundenen
feststehenden Kontakt 2q.. In der Ruhelage liegt der bewegliche Kontakt 12 am Kontakt
24 an, was jedoch nicht von Bedeutung ist. Denn sobald bei angetriebener Lichtmaschine
.die Spanriungssp'ul:e 7 erregt wird, wird der Anker i o angezogen und .dabei der
bewegliche Kontakt 12 vom Kontakt 24 abgehoben. Die Regeleinrichtung kann somit
wie bei der in der Abb. i dargestellten Ausführung arbeiten.
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Fließt jedoch von seiner (nicht @daTgestellten) parallel geschalteten
Lichtmaschine, deren Regler auf eine höhere Spannung regelt, Strom von dieser zur
Lichtmaschine i, so wird die Stromspule 8 von einem Rückstrom durchflossen. Dadurch
wird die Magnetisierung des Elektromagnets 6 in einer Weise verringert, daß der
Anker 9 zwar noch angezogen bleibt, und die Kontakte i i, i i geschlossen hält,
der Anker io jedoch in seine Ruhelage zurückgeht und !der von ihm betätigte Kontakt
12 am -Kontakt 2 4 zu liegen kommt. Infolgedessen fließt nunmehr durch die Stromspule
15 des Reglers ebenfalls Rückstrom. Die Stromspule 15 wirkt daher jder Spannungsspule
1 ¢ ientgegen, so daß der Regler auf eine höhere Spannung regelt, die derjenigen
der anderen Lichtmaschine entspricht. Infolgedessen wird der in die Lichtmaschine
i fließende Rückstrom. ,auf einen k1eilnen Betrag begrenzt, der lein Öffnen des
Ladeschalters bewirkt. Das ob:enerwähnte öffnen und Schließen .desselben in raschem
Wechsel kann infolgedessen nicht auftretein. ' Bei dieser Anordnung können die sonst
beim Parallelbetrieb vorgesehenen, miteinander verbundenen Ausgleichswicklungen
auf den Reglern fortfallen. Diese haben bei weit. voneinander angeordneten Lichtmaschinen
den Nachteil, .daß sie lange Verbindungsleitungenerfordern, @der-ein Verlegung in
manchen Fällen Umstände verursacht.
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In derselben Weise können auch die in den Abb. 2 und 3 .dargestellten
Steuerregler' mit dem Kontakt 24 versehen werden. .
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Anstatt durch den Kontakt 2¢ die Stromspule 15 vom Rückstrom durchfließen
zu lassen, kann eine besondere, am Elektromagnet 13 befindliche Spule eingeschaltet
werden, tlie eine der Spannungsspule 7 entgegengerichtete Magnetisierung bewirkt,
so d,aß der Regler auf höhere Spannung regelt.