DE1938481B2 - Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem nebenschlußerregten Dreiphasen-Synchrongenerator, einem Dreiphasen-Doppelweggieichrichtcr und einer Puffer-Batterie, sowie mit einem Transistor-Spannungsregler, der mit seinem Meßkreis an der Batteriespannung, mit seinem Steuerkreis aber an einem Hilfsgleichrichter liegt, bei dem der Steuerkreis einen in Abhängigkeit von der Regelabweichung schaltbaren Steuertransistor und einen von diesem im Sehaltbetrieb steuerbaren, in Reihe mit der Feldwicklung an dem Hilfsgleichrichter liegenden Leistungstransistor aufweist, der mit seinem Kollektor auf die Basis des Steuertransistors mitgekoppelt ist.

Es ist bereits eine derartige Stromversorgungseinrichtung bekannt (französische Patentschrift 483), bei der der mit der Feldwicklung in Reihe geschaltete Leistungstransistor durchgeschaltet ist, wenn die ihm über den dreiphasig gestalteten Hilfsgleichrichter gelieferte Generatorausgangsspannung unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Bei einem bestimmten Wert für die Regelspannung, die von einem an der Puffer-Batterie liegenden Spannungsteiler aa den Steuertransistor geliefert wird, steigt dessen Basis-Emitterstrom plötzlich an, wodurch der mit seiner Basis unmittelbar an den Kollektor des Steuertransistors angeschlossene Leistungstransistor gesperrt wird und dadurch die Feldwicklung stromlos ίο gemacht wird. Durch die Mitkopplung, die durch eine Reihenschaltung eines Widerstandes mit einem Kondensator zwischen der Basis des Steuertransistors und dem Kollektor des Leistungstransistors gebildet ist, pendelt die Schaltung zwischen dem Sperrzustand und dem Leitzustand hin und her, wobei der sich dabei ergebende Strom durch die Feldwicklung mit den Werten der verwendeten Schaltungselemente zur Regelung des Generators eingestellt wird. Da es sich hier um eine einfache nur von einem Schwellwert abhän-

ao gige Regelung handelt, können Welligkeits- oder Rauschkomponenten, die der. Schwellwert überschreiten, zu Fehlansprechen führen, insbesondere wenn der Regelbereich klein gemacht wird. Wird dieser dagegen groß gemacht, so wird die Regelung entsprechend ungenau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine genaue Regelung der abgegehenen Spannung weitestgehend störungsfrei ermöglicht.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Mitkopplung nur durch einen Ohmschen Widerstand gebildet ist und daß der Hilfsgleichrichter ein Zweiphasen-DoppeKveggleichrichter ist. der an zwei der drei Ge-

neratorphasen angeschlossen ist, derart, daß der Steuerkreis des Spannungsreglers an einer pulsierenden, periodisch zu Null werdenden Gleichspannung liegt. Bei der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung kann durch Wahl der Größe des die Mit-

4c kopplung bildenden Widerstandes die Steuerhysterese derart groß eingestellt werden, daß Welligkeits- oder Rauschkomponenten mit Sicherheit so klein sind, daß sie keine Steuervorgänge auslösen können, wodurch vorteilhafterweise der Störeinfluß solcher Welligkeits- oder Rauschkomponenten vollständig beseitigt ist. Dadurch, daß der Steuerkreis des Spannungsreglers an einer Gleichspannung liegt, die periodisch zu Null wird, wird bei jeder Periode das Regelkriterium von neuem untersucht. Dadurch wird sofort - d.h. bei einer neuen Periode - die entsprechende Regelmaßnahme, nämlich Sperren oder Leitendmachen des Leistungstransistors, ausgelöst, wenn eine Abweichung von dem gewünschten Sollwert in positiver oder negativer Richtung vorliegt. Durch diese

ständige Überwachung des Regelkriteriums ist eine äußerst genaue Regelung der Ausgangsspannung möglich.

Es ist ferner ein Spannungsregler für einen dreiphasigen Synchron-Generator bekannt (USA.-Patent-

Co schrift 3 230443). bei dem eine Feldwicklung mit einem Thyristor in Reihe geschaltet an einen Zweiphasengleichrichter angeschlossen ist. Die Steuerelektrode des Thyristors ist an eine Steuerschaltung angeschlossen, die sie in Abhängigkeit vom Überschreiten oder Unterschreiten eines Schwellwertes durch die gleichgerichtete Generatorausgangsspannung mit Spannung versorgt. Da hierbei keinerlei Schalthysterese vorgesehen ist, können Störeinflüsse

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durch Rauschkomponenten oder Welligkeitskomponenten nicht ausgeschaltet werden. Die Speisung des Thyristors mit einer zweiphasig gleichgerichteten Spannung, die periodisch zu Null wird, ist nötig, um den Thyristor überhaupt ausschalten bzw. sperren zu können, damit er dann - in Abhängigkeit von dem Regelkriterium-gezündet oder auch nicht wieder gezündet wird. Bei kontinuierlicher Speisung des Thyristors bliebe dieser ständig durchgeschaltet, so daß eine Regelung ausgeschlossen wäre. Erst dadurch, daß die Speisespannung für den Thyristor periodisch zu Null wird, ist überhaupt erst eine Regelung mit dem Thyristor möglich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung besteht darin, daß ein Widerstand zwischen die Batterie und den Zweiphasen-Doppelweggleichrichter geschaltet ist, dessen Widerstandswert größer is« als der Widerstandswert der ihm parallelliegenden Diode 5^ des Dreiphasen-Brückengleichrichters 5. Dadurch wird ic ein Anfangsfeldstrom über diesen Widerstand und den Zweiphasen-Doppelweggleichrichter zu der Feldwicklung des Dreiphasenwechselstromgenerators geleitet, wodurch dieser unabhängig von dem Spannungsregler Spannung erzeugen kann.

Wenn eine Anzeigelampe zwischen Batterie und Hilfsgleichrichtcr vorgesehen ist, kann der Anzeigelampe ein Widerstand parallelliegen und eine Induktionsspule mit der Parallelschaltung in Reihe liegen, deren Zeitkonstante größer ist als die spannungslose Pause zwischen den Halbwellen des zweiphasigen Hilfsgleichrichters.

Dadurch, daß zwei Phasen des Dreiphasenausgangs des Generators doppelweggleichgerich'et und auf die Klemmen des Spannungsreglers gegeben werden, ergibt sich die Möglichkeit, daß die so angelegte Spannung während eines Sechstels einer Periode für jede der beiden Phasen zu Null wird. Weiterhin können zwei der vier Dioden, die in dem Gieichrichterkreis zur Doppelweggleichrichtung zweier Phasen des Dreiphasenausganges vorgesehen sind, mit ?wei der sechs Dioden gemeinsam sein, die in dem Dreiphasen-Doppelweggleichrichter vorgesehen sind, um die Wechselausgangsspannung des Generators in eine Gleichspannung umzuwandeln, wenn sie zur Aufladung der Batterie dient. Dies bedeutet einen großen Vorteil im Vergleich zu einem herkömmlichen Batteriespannungsregelungssystem, bei dem vier solcher zusätzlichen Dioden erforderlich wären, da zwei zusätzliche Dioden eingespart werden und dementsprechend die Verdrahtung wesentlich vereinfacht werden kann. Darüber hinaus bestimmt die Kreiskor.stante der Kreise, die so angeordnet sind, daß sie miteinander in dem Spannungsregler !eitend sind, die Schalthysterese AV, d.h. die Differenz zwischen der Bezugsspannung zum Unterbrechen des Feldstromes oder der Spannung, bei der die Transistoren, die in der Endstufe des Spannungsreglers liegen, leitend werden, und der Spannung, bei der diese Transistoren in den nicht leitenden Zustand übergehen, wodurch C^. die Klemmenspannung V_B der Batterie entsprechend dieser Schalthysterese gesleuert werden kann. Aus der Tatsache, daß die Schalthysterese ihrerseits durch die Bezugsspannung bestimmt wird, bei der der Feldstrom intermittierend unterbrochen wird, wenn die Spannung der Spannungsquelle an dem Spannungsregler auf Null gebracht wird, ergibt sich die Wirkung, daß der Feldstrom selbst bei dem geringsten Überschreiten der Klemmenspannung der Batterie über diese Bezugsspannung unterbrochen wird, und daß der Feldstrom selbst bei dem leichtesten Absinken der Klemmenspannung unter diese Bezugsspannung wieder zu fließen beginnt. Dies trägt ebenfalls dazu bei, daß ein Tiefpaßfilter mit einem Kondensator, der in dem Spannungsregler Hegt, entbehrlich wird. Man erhält durch die Ausschaltung eines derartigen Kondensators den großen Vorteil, daß die Erwärmung der Transistoren während der Schaltzeit der Transistoren, die bedeutend kürzer als in dem Fall sein kann, bei dem ein solcher Kondensator in den Spannungsregler eingefügt ist, wesentlich verringert werden kann. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Spannungsregler frei von hochfrequenten Schwingungen ist, die durch die Pulsation in der Klemmenspannung der Batterie erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Spannungsregler, da er keinen Kondensator enthält, was aus den oben beschriebenen Ausführungsformen hervorgeht, leicht in Form einer integrierten Schaltung hergestellt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 3 Schaltbilder von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung.

Fig. 4 eine graphische Darstellung, in der die Beziehung zwischen dem Feldstrom des Dreiphasensynchrongenerators und der Klemmenspannung der Batterie gezeigt ist,

F i g. 5 eine graphische Darstellung der Wellenform der Spannung, die auf den Spannungsregler gegeben wird.

In F i g. 1, in der eine erste Ausführungsform gemäß der Erfindung dargestellt ist, sind eine Batterie 1, ein Dreiphasen-Synchrongenerator 2, der die Aufladequelle für die Batterie 1 darstellt, eine Feldwicklung 3 des Generators 2. eine Diode 4 zur Aufnahme der Gegenspannung, die in der Feldwicklung 3 erzeugt wird, und ein Dreiphasen-Doppelweggleichrichter 5 zur Gleichrichtung des Dreiphasenwechselstromausganges von dem Generator 2 gezeigt. Es ist gleichfalls ein Spannungsregler 6 mit Transistoren 7, 8 und 9 vorgesehen. Die Transistoren 8 und 9 sind in einer Darlington-Schaltung geschaltet, um eine hohe Verstärkung zu erzielen. Es sind weiterhin Widerstände 10 und 11 zur Spannungsteilung der Klemmenspannung der Batterie 1 und eine bei einer konstanten Spannung arbeitende Diode 12 (Zenerdiode) vorgesehen, die dazu dient, ihre eigene Ansprechspannung V₁ mit der Spannung K₀ an dem Punkt α zu vergleichen, an dem die Widerstände 10 und 11 miteinandei verbunden sind. Die Anordnung ii,t so getroffen, daß die Klemmenspannung der Batterie 1 durch die Widerstände 10 und 11 und die Zenerdicde 12 abgetastet wird. Ferner ist über einen Widerstand 16 von der Kollektoren der Transistoren 8 und 9 eine positive Rückkopplung auf den Punkt α gegeben. In den" Spannungsregler 6 sind Klemmen 17 und 18 für die Zuführung der Spannung eines Hilfsgleichrichters mi' den Dioden 19 und 20 vorhanden, die zusammen mi' den Dioden 5a und 5b des dreiphasigen Doppelweg-Gleichrichters 5 einen Gieichrichterkreis bilden, dei dazu dient, zwei Phasen des dreiphasigen Ausgange; von dem Generator 2 doppelweggleichzurichten unc an die Klemmen 17 und 18 anzulegen. Mit 21 ist eir

Schalter für den Generatorausgang bezeichnet.

Wenn sich der Generator 2 in nichtarbeitendem Zustand befindet, und das Potential an dem Punkt a, das durch Spannungsteilung der Klemmenspannung V_B der Batterie 1 erhalten wird, einen Wert annimmt, der niedriger liegt als die Ansprechspannung V₁ der Zenerdiode 12, so befindet sich der Steuertransistor 7 im gesperrten Zustand, da kein Basisstrom fließt. Die Transistoren 8 und 9 befinden sich gleichzeitig im ausgeschalteten Zustand, da an den Klemmen 17 und 18 von dem Generator keine Spannung anliegt. Wenn der Schalter 21 geschlossen wird, um den Anker des Generators 2 etwa durch eine in ein Kraftfahrzeug eingebaute Brennkraftmaschine anzutreiben, beginnt der Generator 2 auf Grund der Erregung, die durch den Restmagnetismus in seinen Feldpolen erzeugt wird, auf die die Feldwicklung 3 aufgewickelt ist, mit der Spannungserzeugung, und gleichzeitig hiermit wird ein Strom, der au·; zwei Phasen des Dreiphasenwechselstromausganges besteht und durch die Dioden 19, 20 und 5a, Sb doppelweggleichgerichtet ist, über den Widerstand 15 auf die Basis des Hilfstransistors 8 gegeben. Hierdurch wird der Hilfstransistor 8 leitfähig und sodann wird der Leistungstransistor 9 gleichfalls leitfähig, so daß im wesentlichen der gesamte doppelweggleichgerichtete Strom in die Feldwicklung 3 fließt. Hierdurch steigt die Spannung des Generators 2 weiter an. Dadurch, daß die Transistoren 8 und 9 leitend geworden sind, werden die Kollektorspannungen dieser Transistoren im wesentlichen Null, und diese Nullspannung wird in Form einer positiven Rückkopplung über den Widerstand 16 auf die Basis des Steuertransistors 7 gegeben. Hierdurch wird der Steuertransistor 7 in einen gesperrten Zustand gebracht. Wenn sodann die Gleichspannung, die durch Gleichrichtung der erzeugten Spannung des Generators 2 mit Hilfe des Dreiphasen-Doppelweggleichrichlers 3 erzeugt wird, die Klemmenspannung V_B der Batterie 1 überschreitet, beginnt sich die Batterie 1 aufzuladen. Hierdurch wird die Klemmenspannung V_B der Batterie 1 allmählich erhöht. Wenn jedoch das Potential an dem Punkt α, das aus der Klemmenspannung V_B durch Spannungsteilung mit Hilfe der Widerstände 10 und 11 erhalten wird, die Ansprechspannung V. der Zenerdiode 12 überschreitet, beginnt ein Basisstrom in den Steuertransistor 7 durch die Zenerdiode 12 zu fließen, wodurch der Steuertransistor 7 in den leitenden Zustand gebracht wird, während die Transistoren 8 und 9 in den gesperrten Zustand gelangen. Als Folge hiervon fließt kein Strom mehr durch die Feldwicklung 3, und der durch die Dioden 19 und 20 fließende Strom fließt nunmehr durch den Kollektor und den Emitter des Steuertransistors 7. Somit wird die durch den Generator 2 erzeugte Spannung plötzlich erniedrigt, da die durch den Feldstrom bewirkte Erregung abgeschaltet ist, und es tritt lediglich eine leichte Spannungserzeugung durch den Restmagnetismus in den Feldpolen auf, der jedoch nicht ausreicht, die Batterie 1 aufzuladen. Die oben beschriebene Arbeitsweise wird hierauf wiederholt, wodurch die Klemmenspannung V_B der Batterie 1 auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird.

Im folgenden wird an Hand der Fig. 4 und 5 der Schaltvorgang des Spannungsreglers 6 beschrieben, der während des im vorhergehenden erläuterten Arbeitsvorganges stattfindet.

Fig. 4zeigt die Beziehung zwischen der Klemmenspannung V_B der Batterie 1 und dem Feldstrom I_L, der durch die Feldwicklung 3 fließt, wobei die Klemmenspannung V_B auf der Abszisse und der Feldstrom /_; auf der Ordinate aufgetragen ist. Fig. 5 zeigt die Wellenform der Spannung, wenn zwei Phasen des Dreiphasenausganges von dem Generator 2 durch die Dioden 19 und 20 und die Dioden Sa und Sb doppelweggleichgerichtet worden sind und an die Klemmen 17 und 18 angelegt werden. Bei dieser Figur stellt die Abszisse die Zeit t und die Ordinate die Spannung V

ίο dar. V_c auf der Ordinate ist gleich einem vorbestimmten Wert, auf den die Klemmenspannung V₈ der Batterie 1 begrenzt ist. Um die Transistoren 8 und 9 leitend zu machen, muß der Steuertransistor 7 ausgeschaltet werden, d.h. es muß eine Beziehung derart hergestellt werden, daß das Potential an dem Punkt a kleiner als die Ansprechspannung V₁ der Zenerdiode 12 ist, d. h. V_a Si V₁. Befinden sich die Transistoren 8 und 9 im Sperrzustand, ist die Spannung bei 17 im wesentlichen gleich der Spannung am positiven An-

ao Schluß der Batterie. Daher werden die Widerstände 16 und 10 als parallel zueinander angenommen. Damit ergibt sich für diesen Zustand ein unterer Wert V_x für die Batteriespannung, der in Fi g. 4 angegeben isl.

Andererseits kann die Klemmenspannung V₂ der Batterie 1, bei der die Transistoren 8 und 9 vom Leitzustand zum Sperrzustand übergehen, d. h. die Spannung V₂ auf der horizontalen Achse der Fi g. 4, durch den Zustand bestimmt werden, bei dem sich die Transistoren 8 und 9 im leitenden Zustand befinden.

Somit kann die Schalthysterese Δ V des Spannungsreglers 6, d. h. die Differenz Δ V zwischen der Spannung K₁, bei der die Transistoren 8 und 9, die inlermiitierTid den Feldstrom steuern, leitend werden, und der Spannung V₁, bei der diese Transistoren 8 und 9 in den gesperrten Zustand übergehen, erhühen werden.

Diese Schalthysterese Δ V ist in Fig. 4 in gestrichelten Linien in Form eines Spannungs-Zeit-Diagramms dargestellt und kann durch geeignete Wahl der Widerstandswerte der Widerstände 10,11 und 16 in ihrer Größe bestimmt werden.

Der diese Hysterese Δ V aufweisende Spannungsregler 6 ist bei Durchführung der Umschaltung nicht frei von der in der Klemmenspannung V₈ der Batterie 1 erzeugten Pulsation. Die Spannung, die an den Klemmen 17 und 18 des Spannungsreglers 6 anliegt, weist die in Fig. 5 dargestellte rechteckige Impulswellenform auf und ist synchron der Zweiphase nausgangsspannung von dem Generator 2. Die dem Spannungsregler zugeführte Spannung wird für ein Sechstel einer Periode jeder Phase, nämlich während einer Zeit h - ^!/6 Tgleich Null. In diesem Stadium ist ein Ende des Widerstandes 16 durch die Diode 4 und die Widerstände 15 und 14 geerdet, wodurch sich unter Berücksichtigung der Werte der einzelnen Schaltkreiselemente die Klemmenspannung V₃ der Batterie 1 in diesem Zustand ergibt.

Mit dieser Spannung V₃ als Bezugsspannung und

mit einersolchen Bezugsspannung V₃ als Grenze führt der Spannungsregler 6 seine Schaltungen aus, um den Feldstrom intermittierend zu unterbrechen. Somit befindet sich in Fig. 4, wenn die Klemmenspann iig V_B der Batterie 1 in dem Gebiet A liegt, das du, ^h die

Schraffierung nach rechts oben dargestellt ist, der Steuertransistor 7 im vollständig ausgeschalteten Zustand, während die Transistoren 8 und 9 sich im vollständigeingeschalteten Zustand selbst dann befinden.

⁷ ϊ, ·': 5

wenn die an die Klemmen 17 und 18 angelegte Spannung auf Null absinkt, da sich die Spannung an dem Punkt α auf einem kleineren Wert als die Ansprechspannung K₃ der Zenerdiode 12 befindet. Deshalb fließt, wenn wieder eine Spannung an den Klemmen 17 und 18 liegt, ein Strom 1_L in die Feldwicklung 3 über die Transistoren 8 und 9, um den Generator 2 zu erregen und die Klemmenspannung V_B der Batterie 1 steigt stetig an. Wenn jedoch die Klemmenspannung V_B der Batterie in den Bereich B kommt, der durch die Schraffierung nach rechts unten gekennzeichnet ist, überschreitet die Spannung an dem Punkt α die Ansprechspannung V. der Zenerdiode 12, so daß plötzlich der Steuertransistor 7 eingeschaltet und die Transistoren 8 und 9 ausgeschaltet werden, wodurch das Fließen des Feldstromes I_L unterbunden wird, und die erzeugte Spannung des Generators 2 fällt plötzlich ab. Somit sinkt auch die Klemmenspannung V_B der Batterie 1 gleichfalls ständig ab, da ja Gleichstrom an die nicht dargestellten Verbraucher abgegeben wird. Wenn die Klemmenspannung V_B wieder in den Bereich A gelangt, unterschreitet die Spannung V_a an dem Punkt α ι¹' * '—"""""η

K. der Zenerdiode 12, so daß
ausgeschaltet und die Transis
eingeschaltet werden, so daß wieder ein Feiosirom i_L fließen kann, und der Generator beginnt wieder die Batterie 1 aufzuladen. Der oben beschriebene Regedurch die anfängliche Energieerzeugung des Generators 2 eingeleitet werden kann. Durch die Einfügung des Amperemeters 23 in den Aufladekreis des Generators 2 zu der Batterie 1 kann der Wert des Aufladestromes zu der Batterie 1 abgelesen werden. Überdies fließt während der Spannungserzeugung in dem Generator 2 ein doppelweggleichgerichteter Einphasen-Wechselstrom von dem Generator über den Widerstand 22 durch das Amperemeter 23, jedoch ist ίο diesei Strom zu klein, als daß er die Bewegung des Zeigers in dem Amperemeter 23 beeinflussen könnte, d-> die Spannung an dem Punkt b an der Anodenseite der Diode 19 im wesentlichen gleich der Spannung an dem Punkt c ist, an dem der Widerstand 22 und der Schalter 21 miteinander verbunden sind. Weiterhin ist, wenn die Batterie 1 nicht aufgeladen wird, die Spannung an dem Punkt b an der Anodenseite der Diode 19 um den Wert des Spannungsabfalles, der durch den Widerstand 22 hervorgerufen wird, niedrigcr als die Klemmenspannung V_n der Batterie 1. Deshalb fließt ein Strom durch denselben Kreis, durch den auch der Strom für die Anfangserregung fließt, und deshalb kann die Tatsache, daß keine Aufladung der Batterie 1 stattfindet, durch die Abweichung des Zeigers in dem Amperemeter 23 festgestellt werden. Während des oben beschriebenen Arbeitsvorganges fließt, wenn die Spannung an den Klemmen 17 und io des Spannungsreglers 6 auf Null absinkt oder während der Zeit T₁ in der in Fig. 5 gezeigten Wellen-

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KJerrimenspaniiuiig r _B vj>_. ^„

bestimmten Wert gehalten wird. Folglich schwankt di Klemmenspannung V_B der Batterie 1 nicht wesentlich.

Im folgenden wird an Hand der Fi g. 2 eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der die mit den Bezugszeichen 1 bis 21 bezeichneten Elemente mit den Elementen icle, tisch i. für die diese Bezugszeichen in der oben beschrie-

S=?i SS. Sdi.«r 21 und ^andere _4S Ende mit einem Punkt b an der Anodenseite der KiL Ti verbunden. Es ist gleichfalls em Amperemeter 23 vorgesehen Bei dieser Anordnung ist die Ar beitsweise ähnhch wie bei der beschriebenen ersten Ausführungsform, da zwei Phasen des Dreiphasen idem Generator 2. wie es in 1

dar-

auf die Klemmen 17 ^f^ gegeben w-erden und somit der heids

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zu der Klemme 17 über das Amperemeter 23, den behälter 21. den Widerstand 22 und die Diode 19, wodurch die Wellenform der Spannung, die an die Klemmen 17 und 18 angelegt wird, nicht beeinflußt wird. Dies beruht darauf, daß während der Zeit T₁ das Potential an dem Punkt b an der Anode der Diode 19 Null ist. so daß der Strom, der von dem positiven Pol der Batterie 1 über das Amperemeter 23, den Schalter 21 und den Widerstand 22 fließt, in die Ankerwicklung des Generators 2, die sich über den Punkt b gleichfalls auf Null-Potential befindet, und dann über die Diode 20 zu der Klemme fließt.

In Fig. 3 sind die mit den Bezugszeichen 1 bis bezeichneten Kreiselemente dieselben wie die bei der ersten Ausführungsform mit diesen Bezugszeichen bezeichneten Elemente. Bei der dritten Ausführungsform sind eine Anzeigelampe 24 zur Anzeige des nichtaufladenden Zustandes. ein Widerstand 25, dei parallel zu der Lampe 24 geschaltet ist. und eine Induktionsspule 26 vorgesehen, die in Reihe mit derr Parallelkreis geschaltet ist, der aus der Anzeigelampe 24 und dem Widerstand 25 gebildet wird. Dieser Rei henkreis ist zwischen den positiven Pol der Batterie und die Feldwicklung 3 eingefügt. Der Widerstands wert des Widerstandes 25 und der Induktionsspuli 26 entspricht dem Widerstand 22 in der beschriebenei zweiten Ausführungsform. Für die in Fig. 3 gezeigt Anordnung gilt gleichfalls wie bei der ersten Ausfüh rungsform, daß eine Spannung mit rechteckiger Im pulswellenform. wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, an di Klemmen 17 und 18 des Spannungsreglers 6 celee

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Ausführungsform ein „

durch Schüeßen des Schgen 21^^

: Feldwicklung 3 geleitet, wo-

er intermittierend unterbrochen wird, so daß di Klemmenspannung V_B der Batterie 1 auf einem voi bestimmten Wert F₁ gehalten wird. Der anfänglich Erregerstrom fließt wiederum von der Batterie 1 ζ der Feldwicklung 3 über den Schalter 21, die Anze

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gelampe 24, den Widerstand 25 und die Induktionsspule 26. Ebenso ist die Spannung an dem positiven Pol der Batterie 1 während der Spannungserzeugung des Generators 2 im wesentlichen gleich der Spannung an dem Punkt d an den gemeinsamen Kathodenseiten der Dioden 19 und 20, und der Wert des Stromes, der von dem Punkt d zu dem positiven Pol der Batterie 1 fließt, ist viel zu klein, um die Anzeigelampe 24 aufleuchten zu lassen. Wenn jedoch die Spannung an dem positiven Pol der Batterie 1 größer als die Spannung an dem Punkt d wird, fließt ein Strom von dem positiven Pol der Batterie 1 über den Schalter 21, die Anzeigelampe 24, den Widerstand 25, die Induktionsspule 26, die Feldwicklung 3 und die Transistoren 8 und 9, so daß die Anzeigelampe 24 aufleuchtet, wodurch nunmehr angezeigt wird, daß keine Aufladung der Batterie 1 stattfindet. Eine solche Anzeigelampe 24 kann durch ein Amperemete! ersetzt werden, das jedoch nur den Auflade- oder Nicht-Aufladezustand anzeigen kann.

Bei dieser dritten Ausführungsform kann ebenfalls eine Messung des Anfangsfeldstromes in der zu beschreibenden Art und Weise durchgeführt werden, um zu verhindern, daß die Wellenform der Spannung des Spannungsreglers 6 durch einen Strom beeinflußt wird, der von dem positiven Pol der Batterie 1 zu den Klemmen 17 über den Schalter 21, die Anzeigelampe 24, den Widerstand 25 und die Induktionsspule 2i fließt, wenn die Spannung des Spannungsreglers 6 zu Null wird. Dies kann durch die Bemessung der Induktionsspule 26 erreicht werden, die eine Induktivität L mit einer Zeitkonstanten aufweist, die größer ist ah die spannungslose Pause Γ, zwischen den gleichgerichteten Halbwellen der Zweiphasenspannung ar den Klemmen 17 und 18. Damit liegt während dei Spannungserzeugung des Generators 2 eine Spannung mit der Wellenform, wie sie in Fig. 5 gezeigi ist, an den Klemmen 17 und 18. Hierdurch ist verhindert, daß eine fehlerhafte Anzeige auftritt, bei der die Anzeigelampe 24 jedesmal dann aufleuchtet, wem

ίο die Spannung, die an den Klemmen 17 und 18 liegt zu Null wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 938 48i Patentansprüche:

1. Stromversorgungseinrichtung, insbesondere für ein Fahrzeug, mit einem nebenschlußerregten Dreiphasen-Synchrongenerator, einem Dreiphasen-Doppelweggleichrichter und einer Puffer-Batterie, sowie mit einem Transistor-Spannungsregler, der mit seinem Meßkreis an der Batterie-Spannung, mit seinem Steuerkreis aber an einem Hilfsgleichrichter Uegt, bei dem der Steuerkreis einen in Abhängigkeit von der Regelabweichung schaltbaren Steuertransistor und einen von diesem im Schaltbetrieb steuerbaren, in Reihe mit der Feldwicklung an dem Hilfsgleichrichter liegenden Leistungstransistor aufweist, der mit seinem Kollektor auf die Basis des Steuertransistors mitgekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitkopplung nur durch einen Ohmschen Widerstand (16) gebildet ist und daß der Hilfsgleichrichter ein Zweiphasen-Doppelweggleichrichter (19, 20, 5a, 5b) ist, der an zwei der drei Generatorphasen angeschlossen ist, derart, daß der Steuerkreis (7, 15, 8, 9) des Spannungsreglers (6) an einer pulsierenden, periodisch zu Null werdenden Gleichspannung liegt.

2. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (22) zwischen die Batterie (1) und die Anode des Zweiphasen-Doppelweggleichrichters (1, 20, 5a, Sb) geschaltet ist, dessen Widerstandswert größer ist als der Widerstandswert der ihm parallelliegenden Diode (Sd) des Dreiphasen-Doppehveggieichrichiers (S)

3. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, mit einer Anzeigelampe zwischen Batterie und Hilfsgleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeigelampe (24) ein Widerstand

(25) parallelliegt und daß eine Induktionsspule

(26) mit der Parallelschaltung (24, 25) in Reihe liegt, deren Zeitkonstante größer ist als die spannungslose Pause (Γ,) zwischen den Halbwellen des zwciphasigen Hilfsgleichrichters (Fig. 3 und 5).