SE516243C2 - Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator - Google Patents

Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator

Info

Publication number
SE516243C2
SE516243C2 SE9502773A SE9502773A SE516243C2 SE 516243 C2 SE516243 C2 SE 516243C2 SE 9502773 A SE9502773 A SE 9502773A SE 9502773 A SE9502773 A SE 9502773A SE 516243 C2 SE516243 C2 SE 516243C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
generator
cooling
temperature
voltage
regulator
Prior art date
Application number
SE9502773A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9502773D0 (en
SE9502773L (en
Inventor
Zvonko Mlakar
Original Assignee
Volvo Personvagnar Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Personvagnar Ab filed Critical Volvo Personvagnar Ab
Priority to SE9502773A priority Critical patent/SE516243C2/en
Publication of SE9502773D0 publication Critical patent/SE9502773D0/en
Priority to EP96927227A priority patent/EP0872013A1/en
Priority to PCT/SE1996/000995 priority patent/WO1997006594A1/en
Publication of SE9502773L publication Critical patent/SE9502773L/en
Publication of SE516243C2 publication Critical patent/SE516243C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/02Details of the control

Landscapes

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

Abstract

The invention relates to a device comprising a generator which during operation generates a voltage across at least one electrical load (15, 16) and comprising the regulator (12) for control of the voltage from the generator and a cooling device for cooling of loss of power from the generator. The invention is characterized in that said cooling device has dimensions which correspond to cooling of a power loss fron the generator during a continuous state which exists after reduction of the power of the generator following switching off of at least one electrical load (16) which is used during an initial load of the generator. The invention also relates to a method for controlling a generator. By means of the invention, an improved generator is obtained in which a lower sound level and a higher coefficient of efficiency of the generator is obtained.

Description

20 25 30 516 243 2 motsvara till fläkten för att förhållande driftsfallen dimensioneras maximal uteffekt hos generatorn, i kylförmåga. Detta sätt att dimensionera fläkten, för' att klara värsta driftsfall ger dock upphov till problem i det att fläkten ger upphov till oönskade ljud och att den dessutom ökar de totala förlusterna hos generatorn, d.v.s. den minskar generatorns verkningsgrad. Ju fortare generatorn roterar, desto högre oljud och högre förluster uppstår på grund av fläkten. 20 25 30 516 243 2 correspond to the fan so that the ratio of operating conditions is dimensioned maximum output power of the generator, in cooling capacity. This way of dimensioning the fan, in order to cope with the worst operating cases, however, gives rise to problems in that the fan gives rise to unwanted sounds and that it also increases the total losses of the generator, i.e. it reduces the efficiency of the generator. The faster the generator rotates, the higher the noise and higher losses due to the fan.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ett ändamål med den föreliggande uppfinningen är således att åstadkomma en förbättrad generator samt metod för kylning av en generator, varvid förlustvärmen kan ventileras bort på ett tillfredsställande vis, men där man ändå erhåller en lägre ljudnivå och en högre verkningsgrad hos generatorn. Detta ändamål uppnås genom en anordning av i inledningen nämnt slag, vars kännetecknande särdrag framgår av det efterföljande patentkravet 1, samt genom en metod av i inledningen nämnt slag, vars kännetecknande särdrag framgår av det efterföljande patentkravet 4.DISCLOSURE OF THE INVENTION: An object of the present invention is thus to provide an improved generator and method for cooling a generator, whereby the loss heat can be ventilated away in a satisfactory manner, but where a lower noise level and a higher efficiency of the generator are still obtained. This object is achieved by means of a device of the type mentioned in the introduction, the characterizing features of which are set out in the appended claim 1, and by a method of the type mentioned in the introduction, the characterizing features of which are set out in the appended claim 4.

Genom att utnyttja en relativt liten kylanordning som är dimensionerad. efter en förlustenergi hos generatorn som uppstår en viss tid efter en kallstart, när generatorn har gått från en initial märklast till en lägre effekt vid kontinuerlig drift, kan en hög verkningsgrad erhållas hos generatorn. Dessutom, fås endast litet buller, samt en snabb uppvärmning av generatorn.By using a relatively small cooling device that is dimensioned. after a loss energy of the generator which occurs a certain time after a cold start, when the generator has gone from an initial rated load to a lower power during continuous operation, a high efficiency can be obtained at the generator. In addition, only a small amount of noise is obtained, as well as a rapid heating of the generator.

Enligt en viss utföringsform detekteras generatorns temperatur, och om temperaturen vid generatorn överskrider 10 15 20 25 30 516 243 3 en viss högsta tillåten gränstemperatur kan magnetiseringsströmmen till generatorns rotor begränsas till en nivå som svarar mot en värmeutveckling i generatorn som kan kylas bort av kylanordningen under den fortsatta driften.According to a certain embodiment, the temperature of the generator is detected, and if the temperature at the generator exceeds a certain maximum permissible limit temperature, the excitation current to the generator rotor can be limited to a level corresponding to a heat evolution in the generator which can be cooled by the cooling device during the continued operation.

Genom. uppfinningen uppnås att vid en kallstart kan en mycket hög ström genereras av generatorn, utan att stora förluster och störande oljud erhålles. När sedan generatorn blir varm och strömbehovet minskar, kan generatorns utvecklade värme kylas av den befintliga kylanordningen.By. the invention achieves that at a cold start a very high current can be generated by the generator, without large losses and disturbing noise being obtained. When the generator then becomes hot and the power demand decreases, the generated heat of the generator can be cooled by the existing cooling device.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till de bifogade figurerna, där är ett kretsschema över ett elektriskt system vilket figur 1 enligt den föreliggande uppfinningen, system innefattar en växelströmsgenerator, och som visar sambandet mellan figur 2 är ett diagram generatorns spänning och temperatur.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS: The invention will be described in more detail below with reference to the accompanying figures, where is a circuit diagram of an electrical system which Figure 1 according to the present invention, system comprises an alternator, and which shows the relationship between Figure 2 is a diagram generator voltage and temperature.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I figur 1 visas ett kretsschema över ett elektriskt system enligt den föreliggande uppfinningen. Systemet utnyttjas motorfordon och innefattar en kallad företrädesvis i ett växelströmsgenerator (nedan "generator") vars huvudsakliga beståndsdelar utgörs av en magnetiseringslindning 1, tre statorlindningar 2, 3, 4 samt en likriktare i form av sex dioder 5, 6, 7, 8, 9, 10. 10 15 20 25 30 516 243 4 Till systemet hör även en kondensator 11 som syftar till att absorbera spänningsspikar i samband med likriktarfunktionen. Magnetiseringslindningen 1 är anordnad på en rotor och statorlindningarna är anordnade på en stator. När rotorn roteras alstras en växelström i statorlindningarna 2, 3, 4. Denna växelström likriktas i likriktaren 5 - 10. Generatorns funktion är i. sig känd, och beskrivs därför inte närmare i detalj.PREFERRED EMBODIMENT: Figure 1 shows a circuit diagram of an electrical system according to the present invention. The system is used in motor vehicles and comprises a preferably called in an alternator (hereinafter "generator") whose main components consist of a magnetizing winding 1, three stator windings 2, 3, 4 and a rectifier in the form of six diodes 5, 6, 7, 8, 9 , 10. 10 15 20 25 30 516 243 4 The system also includes a capacitor 11 which aims to absorb voltage spikes in connection with the rectifier function. The excitation winding 1 is arranged on a rotor and the stator windings are arranged on a stator. When the rotor is rotated, an alternating current is generated in the stator windings 2, 3, 4. This alternating current is rectified in the rectifier 5 - 10. The function of the generator is known per se, and is therefore not described in more detail.

Det elektriska systemet innefattar en spänningsregulator 12 till vilken finns ansluten en temperatursensor 13.The electrical system comprises a voltage regulator 12 to which a temperature sensor 13 is connected.

Temperatursensorn 13 avger en signal som utgör ett mätt på temperaturen T i anslutning till generatorn. Denna signal levereras till spänningsregulatorn 12.The temperature sensor 13 emits a signal which is a measure of the temperature T in connection with the generator. This signal is supplied to the voltage regulator 12.

Generatorns utgângsspänning matas ut pâ en utgângskontakt 14 som är ansluten till ett batteri 15, vilket företrädesvis utgörs av motorfordonets normala startbatteri. Generatorns utgângskontakt 14 är också ansluten till ett antal elektriska laster i fordonet, vilka här symboliskt markeras med endast en variabel last 16. Batteriet 15 och lasten 16 är vidare anslutna till en jordningspunkt 17. anslutet mellan Vid start av Ett tändningslås 18 finns spänningsregulatorn 12 och batteriet 15. fordonet kan spänningsregulatorn 12 aktiveras genom. att tändlåset 18 och indikator 19 anordnad. tändningslàset 18 vrids om. Mellan spänningsregulatorn 12 finns en Indikatorn 19, som företrädesvis utgörs av en glödlampa eller en lysdiod, indikerar att tändlàset 18 har slagits på. 10 15 20 25 30 516 243 5 Vidare innefattar anordningen enligt uppfinningen en anslutning 20 mellan spänningsregulatorn 12 och en av statorlindningarna (i detta fallet statorlindningen 4).The output voltage of the generator is supplied to an output socket 14 which is connected to a battery 15, which is preferably constituted by the normal starting battery of the motor vehicle. The output terminal 14 of the generator is also connected to a number of electrical loads in the vehicle, which here are symbolically marked with only a variable load 16. The battery 15 and the load 16 are further connected to a ground point 17. connected between the battery 15. the vehicle, the voltage regulator 12 can be activated through. that the ignition lock 18 and indicator 19 are arranged. the ignition switch 18 is turned. Between the voltage regulator 12 there is an indicator 19, which preferably consists of a light bulb or an LED, indicating that the ignition switch 18 has been switched on. 5 15 20 25 30 516 243 Furthermore, the device according to the invention comprises a connection 20 between the voltage regulator 12 and one of the stator windings (in this case the stator winding 4).

Med hjälp av denna anslutning 20 kan spänningsregulatorn genererade 12 känna av en av faserna hos den växelspänningen och härigenom förses med ett mått på rotorns varvtal. Ändamålet med spänningsregulatorn 12 är att styra generatorns 1 utspänning så att den upprätthålls huvudsakligen konstant, oberoende av generatorns belastning och ström. För detta ändamål är spänningsregulatorn 12 inrättad att leverera en ström till magnetiseringslindningen 1. Denna ström styr graden av magnetisering hos generatorns rotor. Härigenom kan generatorns utspänning varieras som en funktion av strömmen genom nmgnetiseringslindningen 1” Storleken hos nämnda ström kan styras beroende av generatorns utspänning, d.v.s. spänningen på utgången 14, samt beroende av temperaturen T. Spänningsregulatorn 12 kan på fälttransistor vars känt sätt innefatta en (ej visad) ledtid kan styras. Härigenonl kan storleken på strömmen genom magnetiseringslindningen 1 regleras. Fälttransistorn styrs företrädesvis med hjälp av pulsviddsmodulerning, varvid en minskning av moduleringens "duty cycle" ger en minskning av strömmen genom magnetiseringslindningen 1.By means of this connection 20, the voltage regulator generated 12 can sense one of the phases of that alternating voltage and thereby be provided with a measure of the rotor speed. The purpose of the voltage regulator 12 is to control the output voltage of the generator 1 so that it is maintained substantially constant, independent of the load and current of the generator. For this purpose, the voltage regulator 12 is arranged to supply a current to the excitation winding 1. This current controls the degree of excitation of the rotor of the generator. Hereby the output voltage of the generator can be varied as a function of the current through the magnetizing winding 1 ”The magnitude of said current can be controlled depending on the output voltage of the generator, i.e. the voltage at the output 14, as well as depending on the temperature T. The voltage regulator 12 can be controlled on a field transistor whose known method includes a (not shown) lead time. Hereby the magnitude of the current through the excitation winding 1 can be regulated. The field transistor is preferably controlled by means of pulse width modulation, whereby a reduction of the "duty cycle" of the modulation gives a reduction of the current through the excitation winding 1.

Den temperatur- och spänningsberoende regleringen i regulatorn 12 'visas schematiskt i. diagrammet i. figur 2, som visar sambandet mellan regulatorns 12 temperatur T och spänningen U på generatorns utgàngskontakt 14. Sambandet 10 15 20 25 30 516 243 e enligt diagrammet anger ett spänningsintervall inom vilket generatorns utspänning U kan variera vid en viss given temperatur T. Denna variation styrs genom regleringen av regulatorn 12.The temperature and voltage dependent control in the regulator 12 'is shown schematically in the diagram in Fig. 2, which shows the relationship between the temperature T of the regulator 12 and the voltage U on the output contact of the generator 14. The relationship 10 15 20 25 30 516 243 e according to the diagram indicates a voltage range within which the output voltage U of the generator can vary at a certain given temperature T. This variation is controlled by the control of the regulator 12.

Spänningsregleringen går till på så vis att regulatorn 12 först känner av generatorns utspänning, d.v.s. den spänning som föreligger på utgången 14. Detta sker via en anslutning som finns kopplad från utgången 14 till regulatorn 12 (se figur 1). Alternativt kan anslutningen 20 från den ena statorlindningen. 4 utnyttjas för detta ändamål. Det aktuella spänningsvärdet, det s.k. "ärvärdet", jämförs i regulatorn 12 med ett förutbestämt börvärde. Börvärdet beror av den aktuella temperaturen T, i enlighet med diagrammet i figur 2, och bestäms som ett huvudsakligen "mitt i" det spänningsvärde som ligger spänningsintervall som svarar mot en viss temperatur.The voltage regulation is done in such a way that the regulator 12 first senses the output voltage of the generator, i.e. the voltage present at the output 14. This is done via a connection which is connected from the output 14 to the regulator 12 (see figure 1). Alternatively, the connection 20 may be from one stator winding. 4 are used for this purpose. The current voltage value, the so-called "actual value", is compared in controller 12 with a predetermined setpoint. The setpoint depends on the actual temperature T, in accordance with the diagram in Figure 2, and is determined as a substantially "middle" of the voltage value which is the voltage range corresponding to a certain temperature.

Skillnaden mellan ärvärdet och börvärdet genererar en signal i spänningsregulatorn 12 som styr strömmen genom rotorns magnetiseringslindning 1. När ärvärdet är lägre än regulatorn 12 strömmen Detta börvärdet ökar genom magnetiseringslindningen 1. görs genom att regulatorn 12 ökar ledtiden för en fälttransistor som är ansluten i serie med magnetiseringslindningen 1. Detta medför att generatorns utspänning på utgångskontakten 14 ökar. Om ärvärdet är högre än börvärdet minskas strömmen genom magnetiseringslindningen 1. Genom regleringen i regulatorn 12 förses batteriet 15 med en optimal spänning för återladdning, dock utan att spänningen blir så hög att man riskerar gasning i batteriet 15.The difference between the actual value and the setpoint generates a signal in the voltage regulator 12 which controls the current through the rotor's excitation winding 1. When the actual value is lower than the regulator 12's the current This setpoint increases through the excitation winding 1. the magnetizing winding 1. This causes the generator output voltage on the output contact 14 to increase. If the actual value is higher than the setpoint, the current through the excitation winding 1 is reduced.

I systemet ingår företrädesvis en kylanordning i form av 10 15 20 25 30 516 24.3 7 en fläkt som är anordnad på rotorn så att fläkten roterar när rotorn roterar. På så vis kan hela generatoranordningen inklusive regulatorn 12 kylas ned när generatorn är i drift. Eftersom fläktar för generatorer är i sig förut kända beskrivs de inte i detalj.The system preferably includes a cooling device in the form of a fan which is arranged on the rotor so that the fan rotates when the rotor rotates. In this way, the entire generator device, including the controller 12, can be cooled down when the generator is in operation. Since fans for generators are known per se, they are not described in detail.

Enligt uppfinningen kan dock fläkten göras förhållandevis liten till formatet, d.v.s. den kan utformas så att den har en relativt liten kylverkan, av skäl som framgår nedan.According to the invention, however, the fan can be made relatively small in size, i.e. it can be designed so that it has a relatively small cooling effect, for reasons set out below.

Uppfinningens funktionssätt kommer nu att beskrivas. När fordonets tändningslås 18 vrids om. och (den ej visade) förbränningsmotorn startas kommer generatorn att aktiveras. Detta medför att en växelström genereras i statorlindningarna 2, 3, 4 och likriktas i likriktaren 5- 10. Den likriktade utspänningen levereras till batteriet 15 och lasten 16. Vidare känner' regulatorn 12 av denna utspänning, via anslutningen mellan regulatorn 12 och kontakten 14. Till regulatorn 12 levereras också med hjälp värde på av temperatursensorn 13 ett generatorns temperatur T. styr härvid storleken på till Regulatorn 12 strömmen magnetiseringslindningen 1, så att generatorns spänning följer det samband som visas i figur 2.The mode of operation of the invention will now be described. When the vehicle's ignition switch 18 is turned. and (the combustion engine not shown) is started, the generator will be activated. This causes an alternating current to be generated in the stator windings 2, 3, 4 and rectified in the rectifier 5-10. The regulator 12 is also supplied with the aid of the value T of the temperature sensor 13 by means of a value of the temperature sensor 13 to the regulator 12, so that the voltage of the generator 1 follows the voltage shown in Fig. 2.

Efterhand kommer generatorn att alstra förlustenergi, vilket gör att den ivärms upp. Detta leder till att den måste kylas. Eftersom uppfinningen innefattar en fläkt av med en relativt liten relativt små dimensioner, d.v.s. fläktverkan, kommer endast en liten del av värmen att kylas bort i detta inledande skede. Pâ så vis kan en hög 10 15 20 25 30 516 243 8 verkningsgrad. upprätthällas under detta skede. Dessutom alstras endast mycket litet oljud från fläkten, eftersom denna är relativt liten.Gradually, the generator will generate loss energy, which causes it to heat up. This means that it must be cooled. Since the invention comprises a fan of having a relatively small relatively small dimensions, i.e. fan action, only a small part of the heat will be cooled off at this initial stage. In this way, a high 10 15 20 25 30 516 243 8 efficiency. maintained during this stage. In addition, only very little noise is generated from the fan, as this is relatively small.

Vid en kallstart av fordonet föreligger en maximal belastning av generatorn, eftersom ett flertal av fordonets elförbrukare _ (t.ex. elektriska uppvärmningsanordningar för fönsterrutor och stolar) då är inkopplade. Generatorn kan då utveckla sin maximala uteffekt. relativt små dimensioner, d.v.s. den har en förhållandevis liten kyleffekt.During a cold start of the vehicle, there is a maximum load on the generator, since a majority of the vehicle's electricity consumers (eg electric heating devices for windows and seats) are then switched on. The generator can then develop its maximum output power. relatively small dimensions, i.e. it has a relatively small cooling effect.

Fläkten som 'utgör en del av uppfinningerz har Detta gör att generatorns temperatur T stiger relativt snabbt vid en kallstart, d.v.s. temperaturen T stiger snabbare än om en konventionell fläkt hade använts.The fan which forms part of the invention has This means that the temperature T of the generator rises relatively quickly at a cold start, i.e. the temperature T rises faster than if a conventional fan had been used.

Efterhand kommer generatorns temperatur T att öka tills den börjar närma sig en maximalt tillåten gränstemperatur Tg, d.v.s. en temperatur vid vilken de i generatorn ingående komponenterna kan ta skada. Samtidigt som temperaturen ÉF ökar kommer också en. del elförbrukare i fordonet att bort, eftersom vissa successivt kopplas elförbrukare (t.ex. eluppvärmningsanordningar för fönsterrutor) endast behöver vara inkopplade direkt efter start av fordonet. Detta leder till att fordonets elbehov minskar (d.v.s. generatorns uteffekt minskar). Detta medför i sin tur att generatorns förlusteffekt och därmed också dess kylbehov minskar. En viss tid efter start kommer således generatorns effektbehov att ha minskat till ett värde som motsvarar en kontinuerlig drift av fordonet.Gradually, the temperature T of the generator will increase until it begins to approach a maximum permissible limit temperature Tg, i.e. a temperature at which the components included in the generator can be damaged. At the same time as the temperature ÉF increases, there will also be one. part electricity consumers in the vehicle to be removed, as some successively connected electricity consumers (eg electric heating devices for windows) only need to be connected immediately after starting the vehicle. This leads to a reduction in the vehicle's electricity demand (i.e. the generator's output power decreases). This in turn means that the generator's loss power and thus also its cooling needs are reduced. A certain time after start-up, the generator's power requirement will thus have decreased to a value corresponding to a continuous operation of the vehicle.

Detta "fortvarighetsvärde" är av storleksordningen 35% av generatorns maximala effekt. Fläkten som utgör en del av 10 15 20 25 30 516 243 9 uppfinningen är dimensionerad för att leverera en kyleffekt som krävs för det kylbehov som föreligger just i detta läge. Detta gör att generatorn vid normal drift aldrig uppnår sin gränstemperatur Tg. I stället kommer temperaturen att stabilisera sig på ett värde som ligger något under gränstemperaturen Tg.This "sustain value" is of the order of 35% of the maximum power of the generator. The fan that forms part of the invention is dimensioned to deliver a cooling effect required for the cooling need that exists in this particular position. This means that during normal operation the generator never reaches its limit temperature Tg. Instead, the temperature will stabilize at a value slightly below the limit temperature Tg.

Vid konventionella generatorer är fläkten dimensionerad så att den då kyler bort till detta är fläkten efter generatorns märklast, förlusteffekt. I motsats faktum att generatorns uppfinningen baserad på det inte behöver kyla bort så stor förlusteffekt vid generatorns maximala lnärklast. Fläkten kyler* bort den förlusteffekt som föreligger när de elförbrukare som i puincip endast utnyttjas vid en kallstart har kopplats bort.In conventional generators, the fan is dimensioned so that it then cools down to this, the fan is according to the generator's most noticeable, loss effect. In contrast to the fact that the generator's invention based on it does not have to cool off such a large loss effect at the generator's maximum load. The fan cools * the loss effect that exists when the electricity consumers that are in principle only used at a cold start have been disconnected.

I vissa driftsfall kan det trots allt finnas en risk att generatorns temperatur T kommer att öka tills den når det maximalt tillåtna värdet Tg, d.v.s. ett gränsvärde som motsvarar en högsta tillåten temperatur som generatorn kan ha utan att de ingående komponenterna riskerar att skadas.In some operating cases, however, there may be a risk that the temperature T of the generator will increase until it reaches the maximum permissible value Tg, i.e. a limit value that corresponds to a maximum permissible temperature that the generator can have without the risk of the components being damaged.

Om gränstemperaturen Tg uppnås kommer detta att detekteras av regulatorn 12, vilken då minskar strömmen till rotorns magnetiseringslindning ]. till en nivå som nmmsvarar den värmemängd som fläkten "klarar av" att kyla bort (d.v.s. strömmen minskas till en nivå som motsvarar en effekt från generatorn där generatorns temperatur ligger under nämnda gränstemperatur Tg). Regleringen följer fortfarande sambandet enligt figur 2 (under förutsättning att generatorns kapacitet räcker till) men strömmen maximeras till ett värde som motsvarar gränstemperaturen Tg. 10 15 20 25 30 51.6 243 10 Strömmen till magnetiseringslindningen 1 kommer att styras till en nivå som motsvarar en ström ut från generatorn där en relativt låg värmemängd utvecklas, närmare bestämt en värmenivå som inte är skadlig för komponenterna i generatorn. Denna värmenivâ kan variera för olika typer av generatorer.If the cut-off temperature Tg is reached, this will be detected by the regulator 12, which then reduces the current to the magnetizing winding of the rotor]. to a level corresponding to the amount of heat that the fan "can" cool off (i.e. the current is reduced to a level corresponding to an effect from the generator where the temperature of the generator is below said limit temperature Tg). The control still follows the relationship according to figure 2 (provided that the generator's capacity is sufficient) but the current is maximized to a value corresponding to the limit temperature Tg. 10 15 20 25 30 51.6 243 10 The current to the excitation winding 1 will be controlled to a level corresponding to a current out of the generator where a relatively low amount of heat is developed, more specifically a heat level which is not harmful to the components of the generator. This heat level can vary for different types of generators.

Genom uppfinningen ges en generatorfunktion med en högre verkningsgrad och med en lägre nivå av störande oljud från generatorn. I det fall att ett stort antal elförbrukare är en mycket hög ström vid i drift i fordonet krävs kallstarter. I moderna personbilar kan det nödvändiga strömbehovet för de inkopplade strömförbrukarna vara c:a samband med kallt klimat. Den 200 A i start i förhållandevis lilla fläkten kommer att dimensioneras för att kyla bort förlusteffekt från generatorn vid ett jämviktsläge som uppnås vid en tidpunkt då strömbehovet i fordonet har gått ner, d.v.s. då exempelvis kupén har värmts upp och rutorna har gjorts fria från frost.The invention provides a generator function with a higher efficiency and with a lower level of disturbing noise from the generator. In the event that a large number of electricity consumers have a very high current when operating in the vehicle, cold starts are required. In modern passenger cars, the necessary power requirement for the connected power consumers can be approx. In connection with a cold climate. The 200 A starting in the relatively small fan will be dimensioned to cool away loss power from the generator at an equilibrium position reached at a time when the power requirement in the vehicle has decreased, i.e. when, for example, the passenger compartment has been heated and the windows have been made free of frost.

Härigenom möjliggörs ett effektivt utnyttjande av generatorn när det föreligger ett särskilt stort strömbehov.This enables efficient use of the generator when there is a particularly large power requirement.

Uppfinningen har sin huvudsakliga tillämpning i. samband med motorfordon, men kan utnyttjas vid generatorer i andra sammanhang. I uppfinningen utnyttjas en temperatursensor 13 som kan utgöras av en separat sensoranordning som är ansluten till regulatorn 12, eller som alternativt kan utgöras av en eller flera dioder som ingår i regulatorn 12 utnyttjas såsom och vars temperaturkänslighet temperaturavkännande organ. I det fall att en separat temperatursensor~ används kan. denna. placeras vid, en 'viss 10 15 20 25 516 243 1 1 komponent' som är anordnad i eller i anslutning till generatorn och som är särskilt temperaturkänslig.The invention has its main application in connection with motor vehicles, but can be used with generators in other contexts. In the invention a temperature sensor 13 is used which can be constituted by a separate sensor device which is connected to the regulator 12, or which alternatively can be constituted by one or more diodes which are included in the regulator 12 are used as and whose temperature sensitivity temperature sensing means. In case a separate temperature sensor ~ is used can. this. placed at, a 'certain component' which is arranged in or adjacent to the generator and which is particularly temperature sensitive.

Vidare kan olika typer av kylning utnyttjas i samband med uppfinningen. Förutom fläktar kan vatten- och luftkylning utnyttjas. Ingen kylanordning alls behövs i. de fall där strömmen till magnetiseringslindningen 1 regleras ned till ett värde som motsvarar en mycket låg värmeutveckling hos generatorn.Furthermore, different types of cooling can be used in connection with the invention. In addition to fans, water and air cooling can be used. No cooling device is needed at all in the cases where the current to the excitation winding 1 is regulated down to a value which corresponds to a very low heat generation of the generator.

Enligt en tänkbar variant av “uppfinningen kan strömmen till magnetiseringslindningen l styras som en funktion av generatorns varvtal. Detta kan uppnås genom att anordna en varvtalsmätare i. samband med generatorn eller genom att utnyttja ett mått på generatorns varvtal via anslutningen 20. Denna reglering' baseras på att det dels finns ett bestämt samband mellan en generators varvtal och temperatur, samt att en kall generator genererar en högre ström än en varm generator p.g.a. att resistansen i statorlindningarna ändras med temperaturen.According to a possible variant of the invention, the current to the excitation winding 1 can be controlled as a function of the generator speed. This can be achieved by arranging a speedometer in connection with the generator or by using a measure of the generator's speed via the connection 20. This regulation is based on the fact that there is a specific connection between a generator's speed and temperature, and that a cold generator generates a higher current than a hot generator due to that the resistance in the stator windings changes with temperature.

Slutligen gäller att generatorn inte behöver vara försedd Detta gäller i de fall där kraftig för att kyla bort med någon temperatursensor. fläkten är tillräckligt förlusteffekten med en god marginal till gränstemperaturen Tg.Finally, the generator does not need to be equipped This applies in cases where powerful to cool off with any temperature sensor. the fan is sufficient loss effect with a good margin to the limit temperature Tg.

Claims (4)

10 15 20 25 30 516 243 12 PATENTKRAV :10 15 20 25 30 516 243 12 PATENT REQUIREMENTS: 1. Anordning innefattande generator som vid drift alstrar en spänning över åtminstone en elektrisk last (15, 16), innefattande en regulator (12) för reglering av spänningen från generatorn samt en kylanordning för kylning av förlusteffekt från generatorn, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda kylanordning utgörs av en fläkt som är dimensionerad för kylning av en effekt som motsvarar en förlusteffekt från generatorn vid ett fortvarighetstillstând med en relativt låg belastning av generatorn som råder efter en. minskning av generatorns effekt till följd elektrisk last (16) som utnyttjas vid en initial, av bortkoppling av åtminstone en relativt hög belastning av generatorn.An apparatus comprising a generator which during operation generates a voltage across at least one electrical load (15, 16), comprising a regulator (12) for regulating the voltage from the generator and a cooling device for cooling loss power from the generator, characterized therefrom, said cooling device being constituted by a fan which is dimensioned for cooling a power corresponding to a loss power from the generator in a state of continuity with a relatively low load of the generator prevailing after one. reduction of the power of the generator due to electrical load (16) used at an initial, by disconnection of at least a relatively high load of the generator. 2. Anordning enligt patentkrav 1, vidare innefattande en (13) för mätning av en temperatur (T) i (12) är temperatursensor anslutning till generatorn, varvid regulatorn inrättad att mata en ström till magnetiseringslindningen (1) i (T), k ä n n e t e c k n a d (12) detektering huruvida värden från det temperaturavkännande beroende av temperaturen för reglering av spänningen från generatorn, innefattar organ för d ä r a v , att regulatorn organet (13) överskrider ett gränsvärde (Tg) som motsvarar maximalt tillåtna samt att (12) generatorns temperatur, regulatorn innefattar strömmatningsorgan som i. det fall att gränsvärdet (Tg) överskrids är inrättat att mata en ström till magnetiseringslindningen (1) vars strömstyrka motsvarar en värmeutveckling hos generatorn vid vilken dess maximalt tillåtna temperatur underskrids. 10 15 20 25 516 243 13The device according to claim 1, further comprising a (13) for measuring a temperature (T) in (12), the temperature sensor is connected to the generator, the regulator being arranged to supply a current to the excitation winding (1) in (T), k (12) detecting whether values from the temperature sensing depending on the temperature for regulating the voltage from the generator, means means for which the controller means (13) exceeds a limit value (Tg) corresponding to the maximum permissible and that (12) the temperature of the generator , the regulator comprises current supply means which, in case the limit value (Tg) is exceeded, is arranged to supply a current to the excitation winding (1) whose current corresponds to a heat development of the generator at which its maximum permissible temperature is below. 10 15 20 25 516 243 13 3. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda fläkt har dimensioner som väljes så att fläkten tillhandahåller kylning som är tillräcklig för att generatorns temperatur ej skall överskrida ett gränsvärde (Tg) som motsvarar generatorns maximalt tillåtna temperatur.Device according to claim 1, characterized in that said fan has dimensions selected so that the fan provides cooling which is sufficient for the temperature of the generator not to exceed a limit value (Tg) corresponding to the maximum permissible temperature of the generator. 4. Metod för kylning av en generator för ett fordon försett med en förbränningsmotor, innefattande: alstring av en spänning över åtminstone en elektrisk last (15, 16) med hjälp av generatorn, reglering av spänningen från generatorn med hjälp av en regulator (12), samt kylning av förlusteffekt från generatorn med hjälp av en kylanordning, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att metoden innefattar: kylning av endast en begränsad del av generatorns förlusteffekt med nämnda kylanordning vid en initial, relativt högt belastning av generatorn i samband med en start av fordonets motorn, samt kylning av en större del av generatorns förlusteffekt vid ett fortvarighetstillstånd med en relativt låg belastning av generatorn som råder efter en minskning av generatorns levererade effekt till följd av (16) bortkoppling av åtminstone en elektrisk last som huvudsakligen används i samband med start av nämnda motor.A method of cooling a generator for a vehicle equipped with an internal combustion engine, comprising: generating a voltage across at least one electrical load (15, 16) by means of the generator, regulating the voltage from the generator by means of a regulator (12) , and cooling of loss power from the generator by means of a cooling device, characterized in that the method comprises: cooling of only a limited part of the loss power of the generator with said cooling device at an initial, relatively high load of the generator in connection with a start of the engine of the vehicle, as well as cooling of a larger part of the generator's loss power at a continuous state with a relatively low load on the generator which prevails after a reduction of the generator's delivered power due to (16) disconnection of at least one electrical load used mainly in connection of said engine.
SE9502773A 1995-08-08 1995-08-08 Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator SE516243C2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502773A SE516243C2 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator
EP96927227A EP0872013A1 (en) 1995-08-08 1996-08-08 Device comprising a generator and method for control of such a device
PCT/SE1996/000995 WO1997006594A1 (en) 1995-08-08 1996-08-08 Device comprising a generator and method for control of such a device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9502773A SE516243C2 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9502773D0 SE9502773D0 (en) 1995-08-08
SE9502773L SE9502773L (en) 1997-02-09
SE516243C2 true SE516243C2 (en) 2001-12-10

Family

ID=20399130

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9502773A SE516243C2 (en) 1995-08-08 1995-08-08 Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0872013A1 (en)
SE (1) SE516243C2 (en)
WO (1) WO1997006594A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009047172A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-01 Robert Bosch Gmbh Method for temperature-dependent controlling power output of motor vehicle generator, involves detecting temperature of generator, and supplying temperature to control unit to change output power of generator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3012364C2 (en) * 1980-03-29 1985-06-05 Triumph-Adler Aktiengesellschaft für Büro- und Informationstechnik, 8500 Nürnberg Method for feeding an electric motor
US4686446A (en) * 1985-03-14 1987-08-11 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power generation control apparatus for alternating current generator
US4890050A (en) * 1987-10-06 1989-12-26 Vanguard Products Corporation Automotive alternator
DE4102335A1 (en) * 1990-06-21 1992-01-02 Bosch Gmbh Robert DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A GENERATOR

Also Published As

Publication number Publication date
SE9502773D0 (en) 1995-08-08
SE9502773L (en) 1997-02-09
EP0872013A1 (en) 1998-10-21
WO1997006594A1 (en) 1997-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5198744A (en) Apparatus and method for controlling the output power of a generator to maintain generator temperature below an allowed limiting value
US7199559B2 (en) Electric power generating system for vehicle
KR920004320B1 (en) Controller of a.c. generator for vehicle
JPS6188733A (en) Electrical alternating current generator for car controlled by micro-computer
EP0210819B1 (en) Control apparatus for vehicular generator
JPH099695A (en) Power source for vehicle
US6222349B1 (en) Temperature feedback control of alternator output power
SE517312C2 (en) Electric circuit for motor vehicles including a battery
US5617011A (en) Method and system for limiting generator field voltage in the event of regulator failure in an automotive vehicle
US4295087A (en) Charge indicator circuit for a battery charging system
JPH0468879B2 (en)
JP3627047B2 (en) Voltage controller that controls the output voltage of the generator
EP0289608B1 (en) Ac generator for vehicles
US6614207B2 (en) Vehicular power generator control apparatus having maximum conduction rate limiting function
US4219798A (en) Automotive on-board network electrical system with warning means to indicate trouble in the alternator of the system
US6954052B2 (en) Control apparatus and control method of generator for vehicle
JP3919744B2 (en) Method and apparatus for controlling charging of a motor vehicle battery
SE516243C2 (en) Apparatus comprising a generator and a cooling device as well as a method for cooling a generator
JP2606621B2 (en) Control device for vehicle charging generator
US4222001A (en) Self-excited dynamo-electric machines with improved start-up characteristics
KR100187177B1 (en) Low output detection apparatus of alternator
JP3127752B2 (en) Self-excited rotating field synchronous generator
KR0139921Y1 (en) Charging voltage control apparatus of a battery
JP2918755B2 (en) Charge control device
KR100221193B1 (en) Stabilizing circuit of voltage regulator

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed