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Regelschaltung für Generatoren von motorisierten Fahrzeugen Die Erfindung
betrifft eine Regelschaltung für Generatoren von motorisierten Fahrzeugen mit automatischer
Umschaltung der Reglerspannung bei Eintritt kalter Temperaturen, z. B. o° C, auf
höhere Werte zur besseren Aufladung der Batterie durch Einschaltung einer Gegenspule
auf dem Spannungsregler durch einen an der Batterie angebrachten Bimetallschalter.
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Die im Winter infolge ungenügender Leistung der Batterie auftretenden
Schwierigkeiten beim Anlassen von Kraftfahrzeugmotoren- sind im ,vesen.tlichen darauf
zurückzuführen, daß der innere Widerstand der Batterie mit abnehmender Temperatur
zunimmt und dementsprechend der Ladestrom bei konstanter Ladespannung stark absinkt.
Um diese Schwierigkeit zu beheben, wurde vorgeschlagen, die Ladespannung der Batterie
bei Eintritt kalter Temperaturen, z. B. o° C, selbsttätig auf höhere Werte einzustellen,
indem mittels eines an der Batterie angebrachten Bimetallsch.alters eine Gegenspule
auf dem Spannungsregler eingeschaltet wird. Um ein Durchbrennen der Glühfäden der
Beleuchtungsanlage zu verhindern, muß jedoch beim Einschalten der Kraftfahrzeugbeleuchtung
die Ladespannung auf ihren Normalwert zurückgebracht werden, also die Gegenspule
auf dem Spannungsregler außer Wirkung gesetzt werden. Dies wurde dadurch bewerkstelligt,
daß beispielsweise unter Zuhilfenahme eines doppelpoligen Umschalters bei Einschalten
der Kraftfahrzeugbeleuchtung Eingang und Ausgang der Gegenspule kurzgeschlossen
wurden. Dadurch ergibt sich jedoch
der hTachteil, daß beim nachträglichen
Einbau der Regelschaltung der gesamte Lichtschalter ersetzt werden muß. Besondere
Schwierigkeiten ergeben sieh außerdem, wenn die Schalter für die verschiedenen Beleuchtungen,
wie Hauptlicht, Standlicht, Seitenlampen, Rücklicht, FahTtrichtungsblinklampen usw.,
nicht zentral angeordnet sind, da in diesem Falle jeder dieser Schalter mit einem
Überbrückungsschalter für die Gegenspule gekoppelt werden müßte. Wenn der Überbrückungsschalter
oder die Überbrückungsschalter nicht genau gleichzeitig mit dem Hauptschalter schalten
oder infolge von Korrosion oder Verschmoren höhere Übergangswiderstände aufweisen,
kann jedoch trotzdem eine Schädigung der Glühfäden infolge kurzzeitiger oder längerer
Überspannung auftreten.
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Gemäß der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch überwunden,
daß die Gegenspule über den Bimetallschalter und über denn Glühfaden der Schluß-
oder Seitenlampe des Kraftfahrzeuges an Masse liegt, so daß bei Einschalten des,
Lichtes des Kraftfahrzeuges Eingang und Ausgang der Gegenspule praktisch das gleiche
Potential erhalten.
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Gemäß der Erfindung wird also der Effekt ausgenutzt, daß ein kalter
Glühfaden einen geringeren Widerstand aufweist als ein heißer Glühfaden, wobei diese
Widerstandsänderung dazu ausgenutzt wird, die Gegenspule bei Einschaltung der Beleuchtung
wirkungslos zu machen und die Ladespannung auf ihren Normalwert herabzusetzen. Für
diesen Zweck eignet sich dabei der Glühfaden der Schluß-oder Seitenlampe des Fahrzeuges
besonders, da diese Lampen sowohl bei Einschalten des Hauptli-chtes als auch des
Ständlichtes brennen.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Schaltplan, Abb. 2 ein Diagramm
des Ladestromes in Abhängigkeit von der Ladespannung.
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Die Lichtmaschine i des Kraftfahrzeuges besitzt eine Nebenschlußwicklung
2, die über einen Widerstand 3 an Masse liegt. Ein Spannungsregler q. weist in üblicher
Weise einen Kontakte 7 und 8 betätigenden Magneten mit einer Spannungsspule 5 auf.
Weiterhin ist ein Magnet 9 mit zwei Ankern vorgesehen, wobei der eine mit den Wicklungen
io, i i und 12 als Schalter arbeitet und die Kontakte 13 und 14 betätigt und dabei
die Lichtmaschine i parallel zur Batterie 17 schaltet oder diese von der Batterie
abschaltet. Der zweite als Steuerregler arbeitende Anker betätigt ebenfalls unter
der Wirkung der Wicklungen i o, i i und 12 d-ie Kontakte 15 und 16 in schneller
Folge, wenn die Lichtmaschine eine bestimmte Stromstärke erreicht hat.
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Ein möglichst nahe an der Batterie 17 des Kraftfahrzeuges befestigter
Bimetallsch.alter 26 weist zwei. Kontakte 18 und 19 auf, wobei der Kontakt 18 mit
dem einen Ende einer Gegenspule 6 des Spannungsreglers 4 verbunden ist, während
der Kontakt r9 mit der jeweiligen Klemmego desLichtschalters des Fahrzeuges vürbunden
ist, an der die SchlußlamPe 23 und die Standlampen 24 und 25 angeschlossen sind.
Die WirkungsNveise der Regelschaltung ist nun folgende: i. Sommerbetrieb: Die Wicklungen
io, ii und 12 des Magneten 9 schalten die Liehtmaschine durch Schließen der Kontakte
13 und 14 parallel zur Batterie 17, wenn eine bestimmte Einschaltspannung erreicht
ist. Die Spannungsspule 5 des Spannungsreglers .4 bewirkt dabei, daß innerhalb eines
bestimmten Lades-trombereiches die Spannung der Lichtmaschine entsprechend der Kurve
a bis b in Abb.2 konstant bei einer i2-V-Anlage z. B. auf 1.4 V bleibt. Bei einem
Ladestrom der Lichtmaschine von etwa 2o A beginnt der Stromregler unter der Wirkung
der Wicklungen io, i i und 12 zu arbeiten, indem die Kontakte 15 und 16 in schneller
Folge geschlossen und geöffnet werden und damit die Wicklung 12 periodisch kurzgeschlossen
und eingeschaltet wird. Da die Wicklung 5. des Spannungsreglers .4 und die Wicklungen
io bis 12 des selbsttätigen Steuerreglers in Reihe geschaltet sind, erhält die Spule
5 durch das periodische Kurzschließen der Wicklung 12 eine größere Amperewindungszahl,
so daß die Spannung nach der Linie b-c absinkt.
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2. Winterbetrieb: Wenn die Temperatur der Batterie 17 unter o° C absinkt,
werden die Kontakte 18 und i9 des Bimetallschalters26 geschlossen, wobei die Gegenwicklung
6 des Spannungsreglers über die kalten Glühfäden der Schlußlampe 23 und der Standlampen
24 und 25 an Masse gelegt wird. Dadurch regelt die Regelanordnung die Spannung höher
ein, und zwar bei einer i2-V-Anlage auf etwa 18V entsprechend der Kurve ä-b' (Abb.2).
Bei dieser Spannung wird die Batterie kräftig aufgeladen, wobei der Überlastungsschutz
für die Lichtmaschine nach der Kurve ä -b'-c arbeitet. Beim Einschalten der Beleuchtung
des Kraftfahrzeuges durch Schließen der Kontakte 21 und 22 wird jedoch die Wirkung
der Gegenspule 6 aufgehoben, da dann infolge des hohen Widerstandes des heißen Glühfadens
der Spannungsverbrauch durch letzteren erfolgt und der Eingang und der Ausgang der
Spule 6 praktisch das gleiche Potential erhält. Die Spannung sinkt dementsprechend
bei eingeschalteter Beleuchtung trotz der geschlossenen Kontakte 18 und i9 des Bimetallsch.alters
26 auf die zulässige Lampenspannung entsprechend der Kurve c-b (Abb. 2) ab. Wenn
die Batterie 17 und dementsprechend der Bimetallschalter 26 z. B: eine Temperatur
von 8 bis io° erreicht, öffnet der Bimeta.llschalter wieder seine Kontakte 18 und
i9 und schaltet damit die Gegenspule 6 ab, so daß die Spannung der Lichtmaschine,
unabhängig davon, ob die Beleuchtung eingeschaltet ist oder nicht, auf die Normalspannungskurve
a-b absinkt.
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Durch die Anordnung wird also erreicht, daß die Batterie bei Temperaturen
unter o° bei Tagfahrt aufgeladen wird und daß die Spannung bei Nachtfahrt auf die
für die Lampen zulässige Spannung zurückgesetzt wird. Wie Versuche gezeigt haben,
benötigt
eine entladene Batterie bei einer Temperatur von -25° bei üblicher Einstellung des
Reglers etwa 15 Stunden zur vollständigen Rufladung, während gemäß der vorgeschlagenen
Anordnung hierfür 21/2 Stunden ausreichen. Besonders wesentlich ist, daß dieses
Ergebnis vollkommen selbsttätig erreicht wird, ohne daß bei Eintritt kalter Temperaturen
irgendwelche Vorkehrungen getroffen werden müssen und ohne daß die Gefahr besteht,
daß die. Glühfäden der Beleuchtungsanlage überlastet werden.