DE4016574A1 - DEVICE FOR LIMITING THE TERMINAL VOLTAGE IN A TURN-TURN ALTERNATOR - Google Patents
DEVICE FOR LIMITING THE TERMINAL VOLTAGE IN A TURN-TURN ALTERNATORInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung der Klemmenspannung bei einer Drehstromlichtmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.The invention relates to a device for limiting the Terminal voltage in an alternator according to the Genus of claim 1.
In Kraftfahrzeugen werden bekanntermaßen fast nur noch Drehstromlichtmaschinen mit integrierten Gleichrichtersät zen eingesetzt; vielfach sind auch elektronische Regler zur Beeinflussung des Erregungsstromes mitintegrierter Maschinenbestandteil.As is known, almost only in motor vehicles Three-phase alternators with integrated rectifier set Zen used; electronic regulators are also common integrated to influence the excitation current Machine component.
Gemäß Fig. 1 wirkt ihre meist in Sternschaltung vor gesehene Ständerwicklung 1 auf den Minuspol B- der Fahr zeugbatterie (Fahrzeugmasse) über die erste Hälfte und auf den Pluspol B+ der Batterie über die zweite Hälfte einer 6-Ventil-Dreiphasengleichrichterbrücke 2. Es ist noch eine weitere Brückenhälfte 3 vorgesehen, über die die Ständer wicklung ebenfalls mit positiver Polung gegenüber der Fahrzeugmasse auf eine separate Nebenklemme D+ wirkt. Von dieser erhält ein Regler 4 seine Betriebsleistung. Nach Maßgabe der daran abgegebenen Spannung versorgt der Regler 4 die umlaufende Erregerwicklung 5 mit Strom.According to Fig. 1 their usually in star connection before seen stator coil 1 to the negative terminal B- of the on-vehicle battery (vehicle mass) acting through the first half and the positive terminal B + of the battery through the second half of a 6-valve-three-phase rectifier bridge 2.. A further bridge half 3 is provided, via which the stator winding also acts with positive polarity with respect to the vehicle mass on a separate auxiliary terminal D +. A controller 4 receives its operating power from this. In accordance with the voltage output thereon, the controller 4 supplies the rotating excitation winding 5 with current.
Diese robuste Konfiguration bietet gegenüber Gleich stromlichtmaschinen bekanntermaßen eine Reihe von Vor teilen, nämlich geringe/s Baugröße und Gewicht, ins besondere bezogen auf die Leistungsabgabe, guten Lade stromertrag schon bei niedriger Drehzahl, leichte Funk- Entstörbarkeit, geringer Wartungsbedarf und hohe Stand zeit.This robust configuration offers compared to equal Alternators are known to have a number of pre share, namely small size and weight, ins special in relation to the power output, good loading power output even at low speed, light radio Interference suppression, low maintenance and high level time.
Ein inhärenter Nachteil solcher Lichtmaschinen besteht jedoch darin, daß bei plötzlichem Lastabwurf, etwa beim versehentlichen Lösen der Batterieklemme bei laufendem Motor oder bei Vorliegen eines Wackelkontakts im Haupt strompfad, für kurze Zeit eine hohe Spannung ins Bord netz abgegeben wird, welche damit beaufschlagte elektro nische Geräte oder elektronisch angesteuerte Verbraucher irreparabel zerstören kann (sog. Load-Dump-Situation).There is an inherent disadvantage of such alternators however, that in the event of sudden load shedding, such as when accidental loosening of the battery clamp while running Motor or if there is a loose contact in the main current path, high voltage on board for a short time grid is delivered, which is charged with electro African devices or electronically controlled consumers can be irreparably destroyed (so-called load dump situation).
Diese schadvolle Überspannung begrenzter Dauer kommt dadurch zustande, daß ein vom Regler 4 umfaßtes Stromsteuerelement 6 infolge eines zugleich an der Nebenklemme D+ durch eine Spannungserfassungsanordnung 7 sensierten Spannungsan stiegs dann zwar sperrt und somit - in an sich klemmens pannungs-vermindernder Weise - keinen Erregerstrom mehr in die Erregerwicklung 5 einspeist, der unmittelbar zuvor je doch durch die Erregerwicklung geflossene Erregungsstrom nicht sprungartig auf Null absinken kann, sondern über ein aus Isolationsschutzgründen erforderliches Freilaufventil 8 noch eine Zeitlang aufrechterhalten wird bzw. nur all mählich abklingt. Insoweit kommt es zu einer Verzögerung des Abbaues der magnetischen Erregung und dadurch zu einer unerwünschten Unterstützung und zeitlichen Streckung des Überspannungsimpulses, der somit z. B. 300 ms andauern und dabei bis zu 200 Volt aus einem Ersatzinnenwiderstand von nur 2 Ohm erreichen kann.This damaging overvoltage of limited duration is due to the fact that a current control element 6 encompassed by the regulator 4 then locks as a result of a voltage sensor sensed at the auxiliary terminal D + by a voltage detection arrangement 7 and thus - in a voltage-reducing manner that reduces the voltage - no longer excitation current the field winding 5 feeds in, but the excitation current flowing through the field winding immediately before cannot drop suddenly to zero, but is maintained for a while via a freewheel valve 8 required for insulation protection reasons or only gradually decays. To this extent there is a delay in the breakdown of the magnetic excitation and thereby to an undesirable support and temporal stretching of the overvoltage pulse, which thus z. B. last 300 ms and can reach up to 200 volts from an equivalent internal resistance of only 2 ohms.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Begrenzung der Klemmenspannung bei einer Drehstromlicht maschine zu schaffen, welche mit einfachen Mitteln den Schutz angeschlossener Verbraucher vor lastabwurfbeding ten Überspannungsstößen gewährleistet. Dabei soll insbe sondere das mit einem lastabwurfbedingten Überspannungs zustand inhärent verknüpfte Kurzzeitenergieaufkommen, das Schäden in einem Fahrzeugbordnetz bewirken kann, reduziert werden.It is therefore an object of the invention to provide a device for Limitation of the terminal voltage with a three-phase light to create machine, which with simple means the Protection of connected consumers against load shedding surges are guaranteed. In particular, especially that with an overvoltage caused by load shedding condition inherently linked short-term energy supply, the Damage to a vehicle electrical system can be reduced will.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit dem kennzeichnenden Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out in a generic facility solved with the characterizing feature of claim 1.
In vorteilhafter Weise wird dabei eine Beschleunigung des Abbaues des Erregungsstromes erreicht, sobald der Regler die Stromzufuhr in den Erregerstromkreis überspannungs bedingt unterbrochen hat. Dadurch wird im Lastabwurfs falle das Kurzzeitenergieaufkommen auf ein Maß reduziert, das noch verbleibende Überspannungen kürzerer Dauer mit kostengünstigen Mitteln in Bordnetzkomponenten (vor Ort) schadlos zu unterdrücken erlaubt.Advantageously, an acceleration of the The excitation current is reduced as soon as the controller the power supply in the excitation circuit overvoltage has interrupted conditionally. This will result in load shedding the short-term energy supply is reduced to a level, the remaining surges of shorter duration with inexpensive means in on-board network components (on site) allowed to suppress without harm.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind nach Lehre der darauf rückbezogenen Ansprüche 2 bis 10 gegeben.According to the teaching, there are advantageous further training courses given back claims 2 to 10.
Demgemäß können u. a. alle wichtigen Funktionselemente als Bestandteile einer monolithischen integrierten Leistungs schaltung robust, platzsparend und kostengünstig herge stellt werden. In vorteilhafter Weise ist so eine einfache Unterbringung zusammen mit einer Reglerfunktion an einer Drehstromlichtmaschine möglich.Accordingly, u. a. all important functional elements as Components of a monolithic integrated performance circuit robust, space-saving and inexpensive Herge be put. This is advantageously a simple one Accommodation together with a controller function on one Alternator possible.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeich nung dargestellt und nachfolgend erläutert. Es zeigenAn embodiment of the invention is in the drawing shown and explained below. Show it
Fig. 1 das bekannte Funktionsschaltbild einer her kömmlichen Drehstromlichtmaschine mit Gleich richter und Regler; Figure 1 shows the known functional diagram of a conventional three-phase alternator with rectifier and regulator.
Fig. 2 das Funktionsschaltbild einer Drehstromlicht maschine mit der erfindungsgemäßen Einrichtung. Fig. 2 shows the functional diagram of a three-phase alternator with the device according to the invention.
Die Erfindung wird aus Fig. 2 anhand Vergleich mit dem bekannten Gegenstand gemäß Fig. 1 ersichtlich.The invention can be seen from FIG. 2 on the basis of a comparison with the known object according to FIG. 1.
Die Ständerwicklung 1, die Gleichrichterelemente 2 und 3, der Regler 4 mit einem den Erregungsstrom steuernden Bauteil 6, einer letzteres ansteuernden Spannungserfas sungsanordnung 7 und einem Freilaufventil 8 entsprechen insoweit solchen aus dem Stande der Technik. Erfindungs gemäß liegt die umlaufende Erregerwicklung 5 der Schalt strecke eines Freilaufventils 8 des Reglers 4 jedoch nicht unmittelbar parallel, sondern über die Schaltstrecke 13.1 eines steuerbaren Schaltbauelements 13. Der von der Klem me D+ über den Massestrompfad des Reglers 4 mit Strom versorgten Erregerwicklung 5 liegt hingegen wenigstens die Gegeneinanderschaltung einer Zenerdiode 14 und eines Durchflußschutzventils 15 unmittelbar parallel, wobei die Polung der Gegeneinanderschaltung und die Zenerspannung der Zenerdiode so gewählt sind, daß unter normalen Be triebsbedingungen besagte Gegeneinanderschaltung strom los, bei Vorliegen einer Load-Dump-Situation hingegen leitend ist.The stator winding 1 , the rectifier elements 2 and 3 , the controller 4 with a component 6 which controls the excitation current, a voltage-sensing arrangement 7 which controls the latter and a free-wheeling valve 8 correspond in this respect to those from the prior art. According to the invention, the revolving excitation winding 5 of the switching path of a free-wheel valve 8 of the controller 4 is not directly parallel, but via the switching path 13.1 of a controllable switching component 13 . On the other hand, the excitation winding 5 supplied with current by the terminal D + via the mass current path of the controller 4 is at least the connection of a Zener diode 14 and a flow protection valve 15 directly in parallel, the polarity of the connection and the Zener voltage of the Zener diode being chosen such that under normal loading drive conditions said mutual connection currentless, however, is conductive in the presence of a load dump situation.
Der Steuereingang des steuerbaren Schaltbauelements 13 ist über eine Verbindung 13.2 mit dem Ausgang eines zwischen die die Erregerwicklung 5 versorgende Klemme D+ und Masse GND geschalteten Spannungsdiskriminators 10 verbunden. Er gibt ein das Schaltbauelement 13 in öffnen dem Sinne aktivierendes Ausgangssignal ab, wenn die Span nung an der Klemme D+ ein das Vorliegen eines Load-Dump- Zustandes charakteristisches Maß übersteigt. Im einfach sten Fall kann es sich bei dem Spannungsdiskriminator 10 z. B. um eine Zenerdiode 10a mit masseseitigem Fußpunkt widerstand 12, ggfs. erweitert um einen Speisevorwider stand 11, handeln, wobei dann die das Schaltbauelement 13 ansteuernde Spannung am Fußpunktwiderstand 12 abge griffen wird. Der Spannungsdiskriminator 10 kann aber auch als komplexere integrierte Schaltung ausgebildet sein.The control input of the controllable switching component 13 is connected via a connection 13.2 to the output of a voltage discriminator 10 connected between the terminal D + supplying the excitation winding 5 and ground GND. It outputs an output signal activating the switching component 13 in the sense when the voltage at the terminal D + exceeds a characteristic dimension of the presence of a load dump state. In the simplest case, it can be in the voltage discriminator 10 z. B. a Zener diode 10 a with ground-side base resistance 12 , possibly expanded. Was a food resistor 11 , act, then the switching device 13 driving voltage at the base resistance 12 is accessed. The voltage discriminator 10 can also be designed as a more complex integrated circuit.
Die Einrichtung funktioniert wie folgt.The setup works as follows.
Solange die an Klemme D+ abgegebene Spannung unter der Ansprechspannung des Spannungsdiskriminators 10 liegt, hier also beispielsweise kleiner ist als die Zenerspan nung der Zenerdiode 10a, ist die Schaltstrecke 13.1 des steuerbaren Schaltbauelements 13 geschlossen, und das Freilaufventil 8 liegt insoweit der Erregerwicklung 5 parallel. Da die Schleusenspannung des Freilaufventils 8 kleiner ist als die Zenerspannung der Zenerdiode 14, ist die Gegeneinanderschaltung aus letzterer und besag tem Durchflußschutzventil 15 stromlos und insoweit ohne Wirkung. Dies bedeutet, daß die Erregerwicklung 5 auf grund des Freilaufventils 8 sowohl durch analoge als auch digitale, etwa pulsweitenmodulierte, Strombeaufschlagung vonseiten des steuernden Bauelements 6 annähernd konti nuierlich mit einem definierten Strom versorgbar ist.As long as the voltage at terminal D + output is below the sparkover voltage of the Spannungsdiskriminators 10, in this case, for example, smaller than the Zenerspan voltage of the zener diode 10 a, the switching section 13.1 of the controllable switching device 13 is closed, and the free-wheeling valve 8 is the extent of the field winding 5 in parallel. Since the lock voltage of the freewheel valve 8 is smaller than the Zener voltage of the Zener diode 14 , the connection from the latter and said flow protection valve 15 is de-energized and so far without effect. This means that the excitation winding 5 is due to the freewheel valve 8 both by analog and digital, such as pulse width modulated, current supply from the control component 6 approximately continuously with a defined current.
Steigt die Spannung an Klemme D+ so weit an, daß der Spannungsdiskriminator 10 ein zur Unterbrechung der Schaltstrecke 13.1 des steuerbaren Schaltbauelements 13 geeignetes Potential abgibt, wird anstelle des Freilauf ventils 8 mit niedriger Schleusenspannung die Gegeneinan derschaltung aus Zenerdiode 14 und Durchflußschutzventil 15 mit einer wesentlich größeren "Schleusenspannung", wirksam, letztwelche sich dann aus der Zenerspannung der Zenerdiode 14 und der Schleusenspannung des Durchfluß schutzventils 15 zusammensetzt. Ein Stromfluß über be sagte Gegeneinanderschaltung tritt insoweit erst auf, wenn anläßlich eines Load-Dump-Zustandes die Spannung an der Klemme D+ einen bestimmten, jedenfalls noch ungefähr lichen Wert überschritten hat, und die von der Erreger wicklung 5 induzierte Spannung einen vorbestimmten Wert übersteigt.When the voltage at terminal D + so far in that the voltage discriminator 10 a of the controllable switching device outputs 13 suitable potential to interrupt the switching path 13.1, in place of the free-wheeling valve 8 with a low threshold voltage, the Gegeneinan of the circuit of zener diode 14 and Durchflußschutzventil 15 having a substantially greater "Lock voltage", effective, ultimately which is composed of the Zener voltage of the Zener diode 14 and the lock voltage of the flow protection valve 15 . A current flow through said countercircuit only occurs to the extent that, on the occasion of a load dump state, the voltage at terminal D + has exceeded a certain value, which is at least still approximate, and the voltage induced by the excitation winding 5 exceeds a predetermined value.
Da die an der Zenerdiode 14 dann umgesetzte Verlustlei stung sich aus dem Produkt aus Zenerstrom und Zenerspan nung ergibt und dieses wesentlich größer ausfällt als das entsprechende Produkt aus Flußspannung und Freilaufstrom am Freilaufventil 8, wird ab Erreichen der einen Zener stromfluß überhaupt ermöglichenden Grenzspannung an Klem me D+ (Ansprechspannung des Spannungsdiskriminators 10) pro Zeiteinheit an der Zenerdiode 14 eine erheblich größere elektrische Arbeit in Verlustwärme umgesetzt als dies am Freilaufventil 8 möglich wäre. Der somit schnel leren Umsetzung von elektrischer Energie in Verlustwärme entspricht nach dem Energiesatz ein um so schnellerer Ab bau des Magnetfeldes, welches die den Abklingstrom trei bende Spannung in der Erregerwicklung 5 induziert.Since the loss of power then converted to the Zener diode 14 results from the product of the Zener current and Zenerspan voltage and this turns out to be substantially larger than the corresponding product of the forward voltage and freewheeling current at the freewheeling valve 8 , a limit voltage at the terminal at terminal Z will be reached after reaching the Zener D + (response voltage of the voltage discriminator 10 ) per unit of time on the Zener diode 14 converts a considerably larger amount of electrical work into heat loss than would be possible at the freewheel valve 8 . The thus faster conversion of electrical energy into heat loss corresponds to the energy set the faster the degradation of the magnetic field, which induces the decay current floating voltage in the excitation winding 5 .
Dieses Ergebnis wird plausibel aus folgender Äquivalenz betrachtung:This result becomes plausible from the following equivalence Consideration:
Bei Annahme eines Abschaltzeitpunkts t = 0 bestimmt sich der Abklingstrom gemäß der FormelAssuming a switch-off time t = 0 determined the decay current according to the formula
I(t) = I(t=0) * e-t/ τ (1).I (t) = I (t = 0) * e -t / τ (1).
Denkt man sich die Erregerwicklung 5 in einem hier nicht ausgeführten Ersatzschaltbild in eine Gesamtinduktivität L, einen seriellen Wicklungswiderstand Rs und einen parallel dazu wirksamen Verlustwiderstand Rp zerlegt, dann läßt sich die Zeitkonstante τ bestimmen zuIf one imagines the excitation winding 5 in an equivalent circuit diagram (not shown here) broken down into a total inductance L, a serial winding resistance R s and a loss resistance R p acting in parallel with it, then the time constant τ can be determined
τ = L/(RS + RP) (2).τ = L / (R S + R P ) (2).
Die sich an der Gegeneinanderschaltung 14 und 15 einstel lende Spannung ist größer als die entsprechende am Frei laufventil 8, was gleichbedeutend ist mit einer Erhöhung des differentiellen Widerstandes Rp. Daraus resultiert jedoch gemäß (2) eine Verkleinerung der Zeitkonstanten τ, und insoweit außer der vorerwähnten Umsetzung von Magne tisierungsenergie in Wärmeenergie - mit der Wirkung einer Dämpfung der Stoßspannungsamplitude - auch eine zeitliche Verkürzung des Load-Dump-Zustandes an der Klemme D+, und in entsprechender Weise auch an der Klemme B+.The one at the interconnection 14 and 15 setting voltage is greater than the corresponding on the free-running valve 8 , which is synonymous with an increase in the differential resistance R p . However, according to (2), this results in a reduction in the time constant τ, and in so far as the aforementioned conversion of magnetization energy into thermal energy - with the effect of damping the surge voltage amplitude - also a temporal shortening of the load-dump state at terminal D +, and in correspondingly also at terminal B +.
Unterschreitet der an der Klemme D+ abklingende Load- Dump-Spannungsimpuls die Ansprechschwelle des Spannungs diskriminators 10, wird die Schaltstrecke 13.1 des steuerbaren Bauelements 13 wieder geschlossen. Insoweit übernimmt nach Umsetzung des größeren Teils der magne tischen Energie im magnetischen Kreis der Erregerwick lung 5 in Wärme also das Freilaufventil 8 wieder den dann bei ungefährlicher Spannung an der Klemme D+ - mit ver ringerter Abfallsteilheit - vollends abklingenden Induk tionsstrom der Erregerwicklung so lange, bis der Regler 4 die Erregerwicklung erneut bestromt.If the load-dump voltage pulse decaying at the terminal D + falls below the response threshold of the voltage discriminator 10 , the switching path 13.1 of the controllable component 13 is closed again. To this extent, after implementation of the greater part of the magnetic energy in the magnetic circuit of the excitation winding 5 in heat, the freewheel valve 8 takes over again the completely decaying induction current of the excitation winding at safe voltage at terminal D + - with reduced waste steepness the regulator 4 energizes the excitation winding again.
Durch die so insgesamt bewirkte Abflachung des Load-Dump- Überspannungsimpulses wird die ihm inhärent innewohnende Energie zur Zerstörung empfindlicher Bauelemente in elek tronischen Geräten am Bordnetz reduziert und die Voraus setzung geschaffen, daß diese jeweils für sich genommen mittels kostengünstiger Schutzbauelemente "Load-Dump fest" ausführbar sind. Durch die erreichte zeitliche Ver kürzung der Hochspannungsphase eines Load-Dump-Zustandes ist es möglich, einen beträchtlichen Teil der reduzierten Spannungsüberhöhung im Frequenzbereich mit einfachen Tiefpaßfiltermitteln weiter abzuflachen, etwa durch ein hochkapazitives LC-Element mit geringer Güte der Induk tivität.Due to the overall flattening of the load dump Overvoltage pulse becomes inherent in it Energy to destroy sensitive components in elec tronic devices on the electrical system reduced and the advance created that these are taken individually by means of cost-effective protective components "load dump fixed "are executable. Due to the temporal ver Shortening the high voltage phase of a load dump state it is possible to reduce a significant portion of the Voltage surge in the frequency domain with simple To further flatten low-pass filter means, for example by a high-capacitance LC element with low induc quality activity.
Ersichtlichermaßen kann die erfindungsgemäße Einrichtung bei jeder üblichen Lichtmaschine vorgesehen werden. Es ist auch möglich, wenigstens einige der Funktionselemente 6, 8, 10 (oder 10a, 12), 13, 14 und 15 als Bestandteile einer monolithischen integrierten Leistungsschaltung robust, platzsparend und kostengünstig herzustellen; moderne Feldeffekttechnologien, die auch die Herstel lung von Freilaufventilen mit niedrigem Flußwiderstand auf ein und demselben Halbleitersubstrat erlauben, bieten sich hierfür an.As can be seen, the device according to the invention can be provided in any conventional alternator. It is also possible to manufacture at least some of the functional elements 6 , 8 , 10 (or 10 a, 12 ), 13 , 14 and 15 as components of a monolithic integrated power circuit in a robust, space-saving and inexpensive manner; Modern field effect technologies, which also allow the production of free-wheel valves with low flow resistance on one and the same semiconductor substrate, are suitable for this.
Bei einer solchen monolithischen Ausbildung wesentlicher Teile der Einrichtung bietet sich dieselbe an zur beson ders vorteilhaften Integration zusammen mit einer Regler funktion für eine Drehstromlichtmaschine.With such a monolithic formation more essential Parts of the facility are particularly suitable advantageous integration together with a controller function for an alternator.
Erfindungsgemäß kann die Gegeneinanderschaltung aus Zenerdiode 14 und Durchflußschutzdiode 15 am/im festste henden Teil oder am/im die Erregerwicklung 5 tragenden Läufer der Lichtmaschine angeordnet werden. Vorzugsweise kann sie am/im feststehenden Teil an/in einem auch für ein oder mehrere Gleichrichterventil/e vorgesehenen Kühl element oder im Falle einer Unterbringung am/im Läufer im Bereich eines besonders forciert kühlluftbeströmten Bau teils, etwa in gutem thermischem Kontakt mit einem wär meleitenden Kühlrippenkranz o. ä., untergebracht werden.According to the interconnection of Zener diode 14 and flow-through diode 15 can be arranged on / in the fixed part or on / in the rotor winding 5 carrying the alternator. Preferably, it can on / in the fixed part on / in a cooling element also provided for one or more rectifier valve / s or in the case of accommodation on / in the rotor in the area of a particularly forced cooling air-flowed construction part, for example in good thermal contact with a heat-conducting Cooling fins or the like can be accommodated.
Je nach Bauart der Lichtmaschine kann die Unterbringung im Läufer unter elektrischen (Vermeidung eines Streu magnetfeldes bei Load-Dump-Stromfluß), thermischen und Standzeitgesichtspunkten (optimaler mechanischer Schutz) Vorteile bieten.Depending on the design of the alternator, the accommodation can in the rotor under electrical (avoiding a litter magnetic field with load dump current flow), thermal and Service life considerations (optimal mechanical protection) Offer advantages.
Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Begrenzung der Klem menspannung bei einer Drehstromlichtmaschine verursacht wenig Aufwand und Kosten und ist in herkömmlichen Maschi nen leicht integrierbar. Da die gegenüber einer herkömm lichen Lichtmaschine zusätzlich benötigten Teile nur im Augenblick eines Load-Dump-Zustandes beansprucht werden und sonst nicht, ist die erfindungsgemäße Einrichtung sehr zuverlässig und bewirkt eine hohe Verfügbarkeit von damit ausgerüsteten Lichtmaschinen.The inventive device for limiting the Klem voltage caused by an alternator little effort and cost and is in conventional machines easily integrated. As opposed to a conventional Lichen alternator only required parts in The moment of a load dump condition and not otherwise, is the device according to the invention very reliable and high availability of alternators equipped with it.
Claims (10)
- - daß die Erregerwicklung (5) über die Schaltstrecke (13.1) eines steuerbaren (13.2) Schaltbauelements (13) mit dem Ausgang des die Bestromung der Erregerwicklung (5) steuernden Reglerbauelements (6) verbunden ist und dieser Ausgang mit einem Freilaufventil (8) beschaltet ist;
- - daß in Wirkverbindung mit der bestimmten Klemme (D+) ein Spannungsdiskriminator (10) vorgesehen ist, dessen Aus gang (13.2) mit dem Steuereingang des Schaltbauelements (13) wirkverbunden ist, und
- - daß der Erregerwicklung (5) eine Gegeneinanderschal tung aus einer Zenerdiode (14) und einem Durchflußschutz ventil (15) unmittelbar parallelgeschaltet ist.
- - That the excitation winding ( 5 ) via the switching path ( 13.1 ) of a controllable ( 13.2 ) switching component ( 13 ) is connected to the output of the energization of the excitation winding ( 5 ) controlling the control component ( 6 ) and this output is connected to a freewheel valve ( 8 ) is;
- - That in operative connection with the particular terminal (D +) a voltage discriminator ( 10 ) is provided, the output ( 13.2 ) of which is operatively connected to the control input of the switching component ( 13 ), and
- - That the excitation winding ( 5 ) has a device against each other from a Zener diode ( 14 ) and a flow protection valve ( 15 ) is directly connected in parallel.
- - daß besagte Gegeneinanderschaltung im stehenden Teil der Lichtmaschine untergebracht ist.
- - That said interconnection is housed in the standing part of the alternator.
- - daß wenigstens die Zenerdiode (14) der Gegeneinan derschaltung zusammen mit wenigstens einem von mehreren Gleichrichterventilen (2, 3) an/in einem gemeinsamen Kühl element untergebracht ist.
- - That at least the Zener diode ( 14 ) of the Gegeneinan derschaltung together with at least one of several rectifier valves ( 2 , 3 ) on / in a common cooling element is housed.
- - daß die Gegeneinanderschaltung (14, 15) und das steuerbare Schaltbauelement (13) als im Regler (4) ein häusig mitenthaltene Bauelemente ausgebildet sind.
- - That the counter-connection ( 14 , 15 ) and the controllable switching component ( 13 ) as in the controller ( 4 ) a commonly included components are formed.
- - daß die Gegeneinanderschaltung (14, 15) am/im die Erregerwicklung (5) tragenden Läufer der Lichtmaschine untergebracht ist.
- - That the counter-connection ( 14 , 15 ) on / in the excitation winding ( 5 ) carrying rotor of the alternator is housed.
- - daß der Spannungsdiskriminator (10) wenigstens eine Zenerdiode (10a) und einen Widerstand (12) umfaßt.
- - that the voltage discriminator (10) (a 10) and a resistor (12) comprises at least one Zener diode.
- - daß der Spannungsdiskriminator (10) als monolithische integrierte Schaltung realisiert ist.
- - That the voltage discriminator ( 10 ) is implemented as a monolithic integrated circuit.
- - daß wenigstens das die Bestromung der Erregerwicklung steuernde Reglerbauelement (6), das vom Regler (4) mitum faßte Freilaufventil (8) und das Schaltbauelement (13) als Bestandteile einer einstückigen monolithischen Schaltung realisiert sind.
- - That at least the energization of the excitation winding controller component ( 6 ), the regulator ( 4 ) mitum summarized free-wheel valve ( 8 ) and the switching component ( 13 ) are realized as components of a one-piece monolithic circuit.
- - daß auch noch der Spannungsdiskriminator (10) als Bestandteil derselben monolithischen Schaltung einstückig mitintegriert ist.
- - That the voltage discriminator ( 10 ) is also integrated in one piece as part of the same monolithic circuit.
- - daß wenigstens das Schaltbauelement (13) als Lei stungs-Feldeffekttransistor, insbesondere als MOS-Feld effekttransistor, ausgeführt ist.
- - That at least the switching component ( 13 ) as Lei field effect transistor, in particular as a MOS field effect transistor, is executed.
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| Country | Link |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8130 | Withdrawal |