DE3516769A1

DE3516769A1 - Steuerzustand-erfassungseinrichtung fuer einen wechselstromgenerator

Info

Publication number: DE3516769A1
Application number: DE19853516769
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Mitaka Tokio/Tokyo Gotoh; Kenshiro Asaka Saitama Hashimoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1984-05-09
Filing date: 1985-05-09
Publication date: 1985-12-19
Also published as: US4672297A; DE3516769C2; JPH0619359Y2; JPS60181200U

Description

Steuerzuständ-Erfassungseinrichtung für einen Wechselstromgenerator

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselstromgenerator-Steuervorrichtung, insbesondere eine Wechselstromgenerator-Steuervorrichtung der Art, bei welcher ein durch eine Feldspule fließender elektrischer Strom durch Drehen eines Reglers ein- und ausgesteuert wird.

Bei herkömmlichen Wechselstromgeneratoren fließt elektrischer Strom durch eine Feldspule und wird durch Drehen eines Reglers ein- und ausgesteuert. Das Tastverhältnis eines am Anschluß der Feldspule und des Reglers erzeugten und durch einen Feldstromzustand-Ausgangsanschluß (F-Anschluß) ausgegebenen Impulssignals wird für eine vorbestimmte Steuerung verwendet. Ein Beispiel für den Betrieb eines solchen Generators im Zusammenhang mit ,/

einem Selbstbetrieb wird unten beschrieben. ^

Wenn ein Scheinwerfer während des Leerlaufs der Maschine eingeschaltet ist oder leuchtet, nimmt der Feldstrom zu, um die Ausgangsleistung des Wechselstromgenerators entsprechend der Zunahme des Laststromes zu erhöhen. D. h., daß das Tastverhältnis des Impulssignals größer wird. Wenn die erzeugte Ausgabe zunimmt, wird die auf die Maschine ausgeübte Last ebenfalls größer. Wenn keine Gegenmaßnahmen ergriffen werden, ist es möglich, daß sich die Leerlaufdrehzahl verkleinert oder daß ein Stillstand der Maschine eintritt.

Um solche Ereignisse zu verhindern, wird das Tastverhältnis des an der Verbindung der Feldspule mit dem Reg-

ler erzeugte Impulssignal durch einen mit dem F-Anschluß verbundenen Spannungserfassungsschaltkreis erfaßt und die Drosselventilöffnung wird entsprechend diesem erfaßten Wert gesteuert, um die Leerlaufdrehzahl konstant zu halten.

Weil bei einem solchen Generator eine Leitung von dem F-Anschluß zum Spannungserfassungsschaltkreis führt, kann zwischen der Leitung und Erde bzw. Masse ein Kurzschluß auftreten. Es ist einzusehen, daß dann, wenn ein solcher Kurzschluß aufträte, ein unkontrollierbarer Stromfluß in der Feldspule aufträte, und die Spannungsausgabe des Wechselstromgenerators aus dem Ausgangsanschluß (B-Anschluß) würde auf einen abnormalen Betrag ansteigen. Durch eine solche abnorme Spannungsausgabe könnte als Ergebnis eine Batterie beschädigt werden, ebenso wie eine durch eine solche Ausgangsspannung betriebene elektrische Einrichtung.

Wenn die Maschine bzw. der Motor unter solchen abnormen Bedingungen abgeschaltet wird, fließt der Feldstrom weiter von der Batterie durch den B-Anschluß des Generators, die Feldspule, den F-Anschluß und den kurzgeschlossenen Teil. Eine Folge davon ist, daß die Batterie in ihrer Kapazität reduziert oder ganz entladen wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wechselstromgenerator-Steuervorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, daß der Wechselstromgenerator auch dann, wenn der F-Anschluß mit Masse kurzgeschlossen ist, in einem fast normalen Zustand betrieben werden kann, so daß verhindert wird, daß die Batterie übermäßig ge- oder entladen wird und auch verhindert wird, daß eine übermäßige Spannung an die elektrischen Einrichtungen angelegt wird.

Zur Erreichung dieses Ziels sieht die Erfindung eine Kontrollzustands-Erfassungseinrichtung für einen Wechselstromgenerator vor, die einen Wechselstromgenerator mit mehreren Statorspulen, einer Feldspule und mehreren, mit den Statorspulen verbundenen gleichrichtenden Dioden, einen mit der Feldspule zur Steuerung des Feldstromes verbundenen Regler und einen an die Verbindung der Feldspule mit dem Regler gekoppelten Feldstromzustands-Ausgangsanschluß aufweist, und die gekennzeichnet ist durch ein strombegrenzendes Element zwischen der Verbindung und dem Feldstromzustands-Ausgangsanschluß (F-Anschluß).

Vorzugsweise ist das strombegrenzende Element eine Diode, die so gepolt ist, daß sie den Fluß des Feldstroms in ihr verhindert. Ein Widerstand geeigneten Widerstandswertes kann ebenfalls als das strombegrenzende Element verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die schematisch eine Vorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung darstellen, im folgenden detaillierter beschrieben. Von den Figuren zeigen:
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Figur 1 ein Schaltbild eines Beispiels eines herkömmlichen Wechselstromgenerators und seines peripheren Schaltkreises; und

Figur 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In der Figur 1 ist schematisch ein herkömmlicher Wechselstromgenerator 6 dargestellt, der Statorspulen la, Ib, Ic, mit den Statorspulen verbundene gleichrichten-

-JC-

de Dioden 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f, eine Rotorspule bzw. Feldspule 3, eine parallel zur Feldspule 3 geschaltete Diode 4 und einen Anschluß 5 (B-Anschluß) zur Ausgabe der in den Statorspulen la bis Ic induzierten elektrischen Leistung aufweist. Mit dem Wechselstromgenerator 6 sind ein zur Steuerung des Feldstromes ein- und ausschaltender Regler 7, ein an die Verbindung zwischen der Feldspule 3 und dem Regler 7 angeschlossener Ausgangsanschluß 8 für den Feldstromzustand (F-Anschluß) und ein Spannungserfassungsschaltkreis 9 zum Erfassen eines Tastverhältnisses eines am F-Anschluß 8 erscheinenden Impulssignals verbunden.

In der Figur 2 ist ein Blockschaltbild eines Wechselstromgenerators und seines peripheren Schaltkreises gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Zur Repräsentation gleicher oder äquivalenter Elemente sind in den Figuren 2 und 1 die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von der bekannten Vorrichtung nach Figur 1 darin, daß zwischen der Verbindung der Feldspule 3 mit dem Regler 7 und dem F-Anschluß 8 eine Diode 10 angeordnet ist.

Gemäß der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fließt bei eingeschaltetem Regler der Feldstrom in Richtung des Pfeiles A. Gleichzeitig fließt elektrischer Strom (Signalstrom) aus dem F-An-Schluß 8 durch die Diode 10 zum Regler 7. Eine Folge davon ist, daß der Spannungserfassungsschaltkreis 9 eine Periode unteren Pegels des an der Verbindung der Feldspule 3 mit dem Regler 7 erscheinenden Impulssignals erfaßt.

Wenn der Regler 7 abgeschaltet wird, zirkuliert der Feldstrom durch die Feldspule 3 und die Diode, wie es durch den "gestrichelten Pfeil B angedeutet ist, und verschwindet allmählich. Zu diesem Zeitpunkt fließt kein Signalstrom und folglich erfaßt der Spannungserfassungsschaltkreis 9 eine Periode hohen Pegels des Impulssignals.

Wie schon erwähnt, könnte bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung selbst in dem Fall, daß der F-Anschluß 8 mit Masse bzw. Erde kurzgeschlossen ist, der Feldstrom nicht durch den F-Anschluß 8 zur Erde fließen, weil die Diode 10 in einer zur Strömungsrichtung des Feldstromes entgegengesetzten Richtung angeordnet ist. 15

Anders als bei bekannten Vorrichtungen ist deshalb bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kein unkontrollierbarer Strom in der Feldspule 3 vorhanden, selbst beim Auftreten eines Kurzschlusses zwischen dem F-Anschluß 8 und Erde. D.h., daß der Wechselstromgenerator 6 unter diesen Umständen fast normal betrieben werden kann.

Obwohl in der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Diode 10 als das strombegrenzende Element verwendet wird, welches gegen einen Kurzschluß schützt, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Ähnliche Ergebnisse können durch Verwendung eines geeigneten Widerstandes anstelle der Diode 10 erhalten werden.

Wenn ein Widerstand benutzt wird, fließt eine kleine Menge Stroms durch den F-Anschluß 8 nach Erde. Wenn der geeignete Widerstand benutzt wird, beispielsweise mit einem Widerstandswert von 100 0hm bis 100 kOhm, Vorzugs-

weise 10 kOhm, wobei die festgesetzte Spannung 12 V beträgt, um einen solchen Strom auf einen hinreichend schmalen Wert relativ zum Feldstrom zu halten, der üblicherweise etwa 3 bis 4 A beträgt, dann befindet sich der Feldstrom innerhalb des steuerbaren Bereichs des Reglers 7. Es wird auf diese Weise möglich, den Wechselstromgenerator normal zu betreiben.

Claims

Dipl.-Inc. R A.WexoKIäannvDipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. LiSKA, Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel

Honda G-iken Kogyo ₈ooo München 86 Q M a i

Kabushiki Kaisha postfach860 820 Λΐΐαΐ

C Ο·7 O T4v, ,,ν«,,.-. MDHLSTRASSE 22

6-27-8 Jingumae teletonp^₉₈₀₃52

Shibuya-ku telex 522621

TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÜNCHEN

Tokyo / Japan _Q

Steuerzustand-Erfassungseinrichtung für einen Wechselstromgenerator

Patentansprüche

Steuerzustand-Erfassungseinrichtung für einen Wechsel- ^ stromgenerator (6), der mehrere Statorspulen (la bis f

Ic), eine Feldspule (3) und mehrere mit den Statorspulen · (la bis Ic) verbundene gleichrichtende Dioden (2a bis 2f) aufweist, mit einem mit der Feldspule (3) verbundenen Regler (7) zur Steuerung des in ihm fließenden Feldstromes und mit einem an die Verbindung der Feldspule

(3) mit dem Regler (7) gekoppelten Ausgangsanschluß (8) für den Feldstromzustand, gekennzeichnet durch ein strombegrenzendes Element (10) zwischen der Verbindung und dem Ausgangsanschluß (8) für den Feldstromzustand.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das strombegrenzende Element (10) eine Diode ist, die derart gepolt ist,
daß sie den Fluß des Feldstromes in ihr verhindert.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das strombegrenzende Element (10) ein Widerstand ist.
4. Steuerzustand-Erfassungseinrichtung für einen Wechselstromgenerator (6), der mehrere Statorspulen (la bis Ic) und eine Feldspule (3) mit einem Regler (7) aufweist und der zur Steuerung des Feldstromes mit der Feldspule (3) verbunden ist, wobei an die Verbindung der Feldspule (3) mit dem Regler (7) ein Ausgangsanschluß (8) für den Feldstromzustand gekoppelt ist, gekennzeichnet durch ein strombegrenzendes Element (10) zwischen der Verbindung und dem Ausgangsanschluß (8) für den Feldstromzustand.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das strombegrenzende Element (10) eine Diode ist, die in einer zur Richtung zur Feldstromes entgegengesetzten Richtung geschaltet ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das strombegrenzende Element (10) ein Widerstand ist.