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Elektrische Anlage, insbesondere auf Fahrzeugen Die Erfindung bezieht
sich auf eine elektrische Anlage, insbesondere auf Fahrzeugen, mit einem Stromerzeuger,
dessen Spannung durch Beeinflussung des Erregerstromes in der Nebenschlußwicklung
mittels eines von der Spannung des Erzeugers abhängigen Reglers auf einen etwa gleichbleibenden
Wert geregelt wird.
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Es sind Spannungsregelungsv orrichtungen bekannt, -durch die die Spannung
in Abhängigkeit vom Belastungsstrom des Erzeugers so geregelt wird, daß der Erzeuger
vor L?berlastutig geschützt ist. Da der Erzeuger sich durch den Belastungsstrom
erwärmt, und diese Erwärmung ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf, wenn der
| Erzeuger nicht Schaden nehmen soll, so hat man |
| bei diesen bekannten Regelungseinrichtungen den |
| :'elaattngsstrnin als ein Nlaß für die Erwärmung |
der Maschine genommen. Die darin gegebene Voraussetzung trifft jedoch nur dann zu,
wenn die übrigen Bedingungen, unter denen ein Stromerzeuger arbeiten soll, wie Belüftungsverhältnisse.
Drehzahl des Erzeugers usw., über die Betriebsdauer praktisch konstant bleiben.
Insbesondere bei Anlagen auf Fahrzeugen, bei denen die Erzeuger mit stark veränderlichen
Drehzahlen angetrieben werden und hei denen auch die Um:ge:bungsternpe:Taturen und
Belüftungsverhältnisse starken Schwankungen unterworfen sind, trifft die Voraussetzung,
daß der Belastungsstrom ein Maß für die Erwärmung des Erzeugers bietet, nur noch
sehr bedingt zu. Die auf den Belastungsstrom ansprechende Spannun!gsregelungseinricht:ung
kann jedoch gewöhnlich nur auf einen bestimmten Wert
| eingestellt werden. Als solcher wird meistens der |
höchstzulässige Belastungsstrom gewählt. Wegen der torgenannten,
stark veränderlichen Faktoren, von denen ,die mehr oder weniger starke Erwärmung
des Erzeugers abhängt,'kann aber der höchstzulässige Belastungsstrom niemals ein
fester Wert sein. Mit Spannungsregelun:gseinrichtungen der bekannten Art, die in
Abhängigkeit vom Strom des Erzeugers regeln, :kann also eine Ausnutzung des Erzeugers
bis an seine zulässige Grenze in jedem Falle, d. h. bis auf seine zulässige Erwärmung,
bei allen vorkommenden Betriebsverhältnissen nicht erzielt werden.
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Eine solche bestmögliche Ausnutzung der Maschine bis zur zulässigen
Enderwärmung wird erfindungsgemäß unter allen Betriebsbedingungen dadurch erzielt,
daß die Spannung des Erzeugers mittels eines von der Temperatur des Erzeugers abhängigen
Reglers bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur des Erzeugers auf niedrigere
Werte geregelt wird. Statt wie bisher den Belastungsstrom des Erzeugers als ein
Maß für die Erwärmung des Erzeugers zu wählen, beeinflußt nunmehr erfindungsgemäß
die Erwärmung des Erzeugers selbst unmittelbar die Spannungsregelung.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgeidankens
dargestellt, und zwar zeigt die Abbildung das Schaltschema einer elektrischen Anlage
eines Kraftfahrzeuges.
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Ein Stromerzeuger @i, der von dem Fahrzeugmotor angetrieben wird,
weist eine Nebenschlußerregerwicklung 2 auf, die mit einem Widerstand 3 in Reihe
liegt. Ein von der Spannung des Erzeugers abhängiger Spannungsregler 4 besitzt eine
an die Pole des Erzeugers angeschlossene Wicklung , und einen Anker 6, der sich
in der Ruhelage des Reglers q. gegen einen ortsfesten Kontakt 7 legt. Der Kontakt
7 ist mit einem ortsfesten Kontakt io eines weiteren Reglers 8 verbunden, an den
sich in der Ruhelage des Reglers 8 ein Anker 9 dieses Reglers anlegt. Der Anker
9 ist mit dem einen Pol des Stromerzeugers verbunden, an den auch der Widerstand
3 angeschlossen ist. Der Anker 6 ist an die Verbnndungsstelle des Widerstandes 3
mit der Wicklung 2 des Erzeugers @i angeschlossen. In der Ruhelage beider Regler
4 und 8 halten also die geschlossenen Kontakte 6 und 7 sowie 9 und io den Widerstand
,3 kurzgeschlossen. Der Regler 8 weist eine Spannungswicklung .i i auf, die mit
einem Ende an dien einen - Pol des Erzeugers i, mit dem anderen Ende an einen Widerstand,i2
angeschlossen ist. Der Widerstand 12 ist andererseits mit dein anderen Pol des Erzeugers
@i verbunden und besteht aus einem Werkstoff, dessen Wilderstandswert sich mit Änderung
der Temperatur stark verändert, im vorliegenden Beispiel mit zunehmender Temperatur
stark abnimmt. Der Widerstand 12 ist unmittelbar der Wärme des Erzeugers i ausgesetzt.
Er kann beispielsweise in den Erzeuger eingebaut sein.
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Über einen nur schematisch angedeuteten selbsttätigen Schalter 13
kann der Erzeuger i mit einem Netz 1_1 der Fahrzeuganlage verbunden werden. Wird
der Erzeuger i angetrieben, so schließt sich bei einer bestimmten Spannung des Erzeugers
der selbsttätige Schaltera13, so daß der Erzeuger i Strom in das Netz liefern kann.
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Überschreitet die Spannung des Erzeugers i einen bestimmten Wert,
auf den geregelt werden soll und auf den der Spannungsregler 4. eingestellt ist,
so beginnt dieser in rascher Folge seine Kontakte 6 und 7 zu öffnen und zu schließen,
wodurch in gleich rascher Folge der Widerstand 3 eingeschaltet wird. Dadurch wird
.die Spannung des Erzeugers i auf einem etwa gleichbleibenden Wert gehalten.
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Die Wioklung i-i des Reglers 8 und der temperaturempfindliche Widerstand
-12 sind so bemessen und eingestellt, daß der Regler B. seine Kontakte 9 und io
erst betätigt, sobald die Erwärmung des Erzeugers @i einen bestimmten, beispielsweise
den für den Erzeuger i höchstzulässigen Wert erreicht hat. Bei dieser Erwärmung
ist der Wert des Widerstandes auf einen bestimmten Betrag gesunken, bei dem alsdann
die Erregung des Reglers 8 durch die Amperewindungen seiner Wicklung ti ausreicht,
um nunmehr die Kontakte 9 und io in rascher Folge zu öffnen und zu schließen. Dadurch
wird wiederum der Widerstand 3 in gleich rescher Folge mit der Wicklung 2 in Reihe
geschaltet, wodurch die Spannung des Erzeugers i auf niedrigere Werte geregelt wird.
Diese Werte sind um so niedriger, je höher die Temperatur des Erzeugers @i anzusteigen
sucht. Durch Sinken der Spannung nimmt auch der Strom des Erzeugers bei einem gegebenen
NetzwiJerstand entsprechend ab, so daß dann auch die Erwärmung des .Erzeugers abnehmen
kann. Durch den Regler 8 wird dabei ein Gleichgewichtszustand zwischen der Temperatur
und der Spannung des Erzeugers entstehen. Man kann den Regler 8 auch als Temperaturregler
ansprechen, der die Temperatur des Erzeugers i auf einem bestimmten Wert zu halten
sucht.
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Da die Erwärmung des Erzeugers ein Maß für seine zulässige Belastbarkeit
ist und sich nach der neuen Anordnung unmittelbar auf die Spannungsregelung auswirkt,
so 'kann: der Erzeuger mit der neuen Anordnung stets bis zu seiner zulässigen Enderwärmung
unter allen Betriebsverhältnissen ausgenutzt werden.
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Die Anordnung eignet sich insbesondere auch für mehrere derartig geregelte,
in Parallelarbeit auf ein Netz geschaltete Maschinen, wobei solche Anlagen keine
besonderen Einrichtungen, wie Ausgleichsleitungen, für die Parallelarbeit der Erzeuger
benötigen, da mit der neuen Regelungsanordnung die Spannung jedes Erzeugers selbsttätig
herabgesetzt wird, sobald der Erzeuger eine bestimmte Erwärmung erreicht hat.
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Statt des sich mit der Temperatur stetig ändernden W ilderstands 12
kann auch eine Bimetallanordnung, die in einer oder mehreren Stufen den Regler 8
steuert, vorgesehen werden.
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Es kann auch an Stelle des temperaturabliängigeii Widerstandes 12
eine Brückenschaltung vorgesehen
«erden, in der von der Maschinentemperatur
beeinflußte temperaturabhängige Widerstände angeordnet sind.