CH357107A - Regeleinrichtung für Nebenschlussgeneratoren, insbesondere Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Regeleinrichtung für Nebenschlussgeneratoren, insbesondere Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge

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CH357107A
CH357107A CH357107DA CH357107A CH 357107 A CH357107 A CH 357107A CH 357107D A CH357107D A CH 357107DA CH 357107 A CH357107 A CH 357107A
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CH
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voltage
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coil
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Inventor
Mittag Hermann
Paule Kurt
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Bosch Gmbh Robert
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    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or discharging batteries or for supplying loads from batteries
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Description


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    Regeleinrichtung   für    Nebenschlussgeneratoren,   insbesondere Lichtmaschinen    für      Kraftfahrzeuge   Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für    Nebenschlussgeneratoren,   insbesondere Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge, die ein elektromagnetisches, mit einer Spannungsspule versehenes Spannungsrelais mit einem in Abhängigkeit von der GeneratorspannunQ    betätigbaren   Schaltarm und mindestens ein mit diesem zusammenarbeitendes Kontaktpaar hat, das den Feldstrom des Generators    beeinflu'sst.   



  Bei Regeleinrichtungen für Lichtmaschinen von Kraftfahrzeugen muss dafür gesorgt werden, dass die geregelte    Generatorspannung   bei Lastströmen, die oberhalb eines für den Generator zulässigen Höchstwertes liegen, mit zunehmendem Strom rasch abfällt. Für diesen Zweck sind seither zusätzliche elektromagnetische Schalter verwendet worden, mit deren Hilfe die    Spannungsspule   des Spannungsrelais im gewünschten Sinne beeinflusst wurde. Derartige zusätzliche Schalter    verteuern   die Regeleinrichtung jedoch erheblich und erfordern wesentlich grössere Gehäuse, die wegen der beim Einbau in    Kraftfahrzeuge   beschränkten Raumverhältnisse unerwünscht sind. 



  Ein wesentlich einfacherer Aufbau und eine Verbilligung in der Herstellung lässt sich gemäss der Erfindung durch Verwendung eines nichtlinearen Stromleiters erzielen, der zu    einem   im Laststromkreis des Generators angeordneten Widerstand parallel geschaltet ist und eine ausgeprägte    Knickkennlinie   hat, derzufolge er erst stromleitend wird und die    Erregung   des Spannungsrelais merklich erhöht, wenn der am Widerstand entstehende Spannungsabfall bei Höchstlast des Generators die Knickspannung des Stromleiters erreicht.

   Besonders ausgeprägte, für diese Zwecke geeignete    Knickkennlinien   haben Kristalldioden, beispielsweise    Gleichrichterdioden   aus    p-n-Halbleitermetall,   vor allem solche des    A,-B,-Typs;   diese haben sich für Regeleinrichtungen von    6-V-Lichtmaschinen   als gut geeignet erwiesen, weil sie sehr    niedrige   Knickspannungen aufweisen. 



  Der nichtlineare Stromleiter kann entweder mit    einer   auf die Spannungsspuke aufgebrachten zusätzlichen Erregerwicklung im Reihe geschaltet sein oder mit einem im Stromkreis der    Spannungsspule   angeordneten zusätzlichen    Vorwiderstand      in   Reihe liegen. Eine besonders wirksame Stromregelung ergibt sich, wenn als nichtlinearer    Stromleiter   die einen    p-n-Ilber-      gang   aufweisende    Emitter-Basisstrecke      eines   Transistors verwendet wird, der mit seinem Kollektor an eine auf das Spannungsrelais    zusätzlich   aufgebrachte Erregerwicklung angeschlossen ist. 



  In der Zeichnung sind verschiedene    Schaltbilder   von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes und ein Schaubild für den    Kennlinienverlauf      eines   bei den Ausführungsbeispielen verwendeten nichtlinearen Stromleiters dargestellt. 



  Die Regeleinrichtung nach    Fig.   1 weist zwei elektromagnetische Schalter auf,    nämlich   ein Spannungsrelais mit einer    Spannungsspule   10, einem beweglichen Schaltarm 11 und einem    Ruhekontaktpaar   12a und 12b sowie ein als    Rückstromschalter   dienendes Stromrelais, das eine Stromspule 13, einen beweglichen Schaltarm 14 und    einen   Arbeitskontakt 15 hat. 



  Der bewegliche    Schaltarm   11 des Spannungsrelais ist sowohl mit einem Ende der in der Zeichnung mit 16 angedeuteten Feldwicklung einer    Lichtmaschine   17 für ein Kraftfahrzeug verbunden als auch mit einem in Reihe zur Feldwicklung 16 geschalteten Feldwiderstand 18. Die    Spannungsspuge   10 liegt mit ihrem einen Wicklungsende an Masse und ist über diese mit der Minusbürste der Lichtmaschine verbunden, während ihr anderes Wicklungsende    an   den Pluspol der Licht- 

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    maschine   angeschlossen ist.

   Die Stromspule 13 des    Rückstromschalters   liegt in der    Zuführungsleitung   von der Plusbürste der Lichtmaschine    zum      Arbeitskontakt   15 des Stromrelais, dessen    Magnetkern   von demjenigen des Spannungsrelais magnetisch und räumlich getrennt sein kann. Wenn der    Schaltarm   14 am Arbeitskontakt 15 anliegt und die    Generatorspannung   eine genügende Höhe hat,    kann   der mit 20    bezeichneten   Batterie und weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Stromverbrauchern Strom aus der Lichtmaschine    zugeführt   werden.

   Auf dem gleichen Maanetkern, auf dem die Stromspule 13 sitzt, ist ausserdem eine    feind'rähtige   und mit hoher    Windungszahl      ausgeführte   Wicklung 21 angebracht, die eine Vormagnetisierung für die Stromspule 13 ergibt und diese in dem Sinne polarisiert, dass der    Schaltarm   14 von seinem Arbeitskontakt 15 abhebt, wenn sich infolge zu niedriger    Lichtmaschinenspannung   ein Rückstrom aus der    Batterie   20 in die    Lichtmaschine   einstellen will. 



  Wenn die Lichtmaschine 17 mit genügend hoher Drehzahl angetrieben wird',    erregt   sie sich über ihre im    Nebenschluss   arbeitende Feldwicklung 16 sehr rasch, da während des Anlaufs der auf dem    Kontakt-      arm   11    sitzende   Kontakt    12a   den Ruhekontakt 12b berührt und dadurch den Feldwiderstand 18 kurzschliesst.

   Sobald die    Lichtmaschinenspannung   einen Wert erreicht, der einen zum Abheben des    Schalt-      arms   11 vom Ruhekontakt 12b ausreichenden Strom in der Spannungsspule 10 ergibt, kommt der Feldwiderstand 18    zur   Wirkung, der den durch die Feldwicklung 15 fliessenden Erregerstrom stark herabsetzt und zur Folge hat, dass die    Lichtmaschinenspannung   entsprechend zurückgeht, bis sie einen unteren Sollwert erreicht, bei dem der Schaltarm 11 in der Einzugsstellung nicht mehr gehalten werden kann und unter der Wirkung einer in der Zeichnung nicht dargestellten    Rückführfed'er   in die Ausgangslage    zurück-      kehrt   und dabei den Feldwiderstand wieder kurzschliesst.

   Der eben beschriebene Vorgang wiederholt sich dann von neuem, und zwar unabhängig davon, ob die Lichtmaschine über die Stromspule 13 belastet wird oder nicht. Die    Vormagnetisierungsspule   21 des    Rückstromschalters   und der mit ihr zusammenarbeitende, in der Zeichnung nicht dargestellte, am beweglichen Schaltarm 14 angreifende Anker sind    derart   eingestellt, dass sie in dem Augenblick, in dem die    Lichtmaschinenspannung   die Spannung der Batterie 20    überschreitet,   den    Schal'tarm   14 gegen den Arbeitskontakt 15 zu legen vermag. 



  Um zu    vermeiden,   dass die Lichtmaschine durch zu grosse Lastströme    unzulässig      beansprucht   wird, ist in einem zur Stromspule 13    parallelen   Stromkreis 22 eine Diode 23 eingeschaltet. In Reihe mit der Diode    liegt   eine Hilfswicklung 24, die mit der Spannungsspule 10 auf einem    gemeinsamen,   in der Zeichnung nicht dargestellten    Eisenkern   angeordnet ist. 



  Die Diode besteht aus einem    Halbleiterkristall   aus Germanium, der infolge einer geeignet bemessenen Dotierung mit Fremdelementen einen Kennlinienver- lauf der    in      Fig.   3 dargestellten Form mit einem ausgeprägten Knick bei etwa 0,2 Volt aufweist. Solange die    angelegte   Spannung U den Wert der Knickspannung    Ul,   von 0,2 V nicht überschreitet, bleibt der    Durchlassstrom   J nur sehr klein, während er oberhalb dieses    Grenzwertes   der angelegten Spannung stark zunimmt. 



  In Anpassung an    den   für die Lichtmaschine zulässigen Höchststrom ist die Stromspule 13    derart   bemessen, dass bei diesem Höchststrom ein Spannungsabfall an der Stromspule 13 entsteht, der über der Knickspannung der Diode liegt. Der in diesem Falle durch die Hilfswicklung 24 und die Diode 23 flie- ssende Teil des Laststromes erzeugt eine die Wirkung der Spannungsspule 10 unterstützende Hilfserregung, durch die der Schaltarm 11 bei seiner sich in rascher Folge wiederholenden    öffnungs-   und Schliessbewegung wesentlich länger in der    Offenstellung   gehalten wird, als dies der Höhe der tatsächlich vorhandenen    Lidhtmaschinenspannung   entspricht. Der Regeleinrichtung wird daher    eine   wesentlich höhere Lichtmaschinenspannung vorgetäuscht.

   Diese regelt demzufolge auf eine unter dem Sollwert liegende Spannung ein, deren Höhe mit weiter zunehmendem Laststrom sehr stark abnimmt. Das beschriebene Ausführungsbeispiel hat daher einen    Kennlinienverlauf,   der bis zu dem    erwähnten      Grenzwert   des Laststroms eine im wesentlichen konstante    Lichtmaschinenspannung   ergibt, jedoch von diesem    Grenzwert   ab einen steilen    Abfall   der    Lichtmaschinenspannung   zeigt. 



  Das    Ausführungsbeispiel   nach    Fig.   2 ist ebenfalls zur Regelung einer Lichtmaschine 17 für    Kraftfahr-      zeuge   bestimmt. Wie beim ersten Beispiel sind auch hier ein elektromagnetisches    Spannungsre:iais   mit einer Spannungsspule 10, einem    beweglichen   Schaltarm 11 und einem in der Ruhestellung geschlossenen Kontaktpaar    12a/12b   sowie ein    Rückstromschalter   mit einer Stromspule 13 und einer Polarisationswicklung 21 vorgesehen.

   Im    Gegensatz   zum ersten Beispiel ist jedoch die Spannungsspule 10 des Spannungsrelais über einen    Vorwiderstand   30 an der Plusbürste der Lichtmaschine angeschlossen, während in der Verbindungsleitung    zwischen   dem    Vorwiderstand   30 und der Spannungsspule 10 einerseits und dem Arbeitskontakt 15 des Stromreglers anderseits ein    Siliziumgleichrich-      ter   31 angeordnet ist.

   Der Wert des Widerstandes 30 ist in Verbindung mit der    Windungszahl   und dem Widerstand der Spannungswicklung 10 sowie der Stromwicklung 13    derart   gewählt,    d'ass   bei Entnähme von Lastströmen aus der Lichtmaschine, die unterhalb eines bestimmten    Grenzwertes   liegen, die    Spannungs-      spule   10 genügend Strom bekommt, so dass der Schaltarm 11 den Feldwiderstand 18 der Lichtmaschine periodisch kurzzuschliessen und wieder    einzuschalten   vermag.

   Der    Gleichrichter   31 hat ebenso wie der Gleichrichter 23 nach    Fig.   1 einen    Kennlinienverlauf,   der bei etwa 0,2 V angelegter Spannung einen ausgeprägten Knick zeigt und bis zu diesem Wert    wenib      stens   annähernd    gesperrt   ist, oberhalb dieses Wertes jedoch    stark   stromleitend wird.

   Wenn der an der 

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 Stromspule 13 infolge eines Laststromes entstehende Spannungsabfall diesen Wert überschreitet, wird der Gleichrichter 31 leitend, und die Spannungsspule 10 bekommt über den Gleichrichter 23 und die Stromspule 13 einen wesentlich höheren Strom als vorher und regelt daher die    Lichtmaschine   17 auf eine wesentlich niedrigere Spannung    ein.   Mit weiterwachsendem Belastungsstrom wirkt sich der über den Gleichrichter 31 fliessende zusätzliche Strom immer stärker aus, so dass die an der Lichtmaschine eingeregelte Spannung oberhalb des genannten    Höchstlaststroms   sehr rasch abfällt. 



  Da es bei diesen Anordnungen mit Rücksicht auf einen scharfen Regeleinsatz bei der zulässigen Höchststromstärke sehr darauf ankommt,    dass   der Gleichrichter 23 bzw. 31 einen    ausgeprägten   Knick in seiner Kennlinie    aufweist,   muss man dafür sorgen, dass der Gleichstromwiderstand der    Hilfsspule   24 bzw. der Widerstand 30 keine zu hohen Werte haben, denn durch diese Widerstände werden die dynamischen Kennlinien des Gleichrichters gegenüber seiner statischen Kennlinie    derart   stark geschert,    dass   auch ein ausgeprägter Knick stark    verflacht   wird.

   Als besonders zweckmässig hat es sich    erwiesen,   die    Hilfsspule   24 unmittelbar auf den nicht dargestellten Kern des Spannungsrelais    aufzuwicklen   und über dieser die Spannungsspule anzuordnen. Diese Massnahme ergibt einerseits eine sehr enge magnetische Kopplung zwischen der Hilfsspule und dem Eisenkern und erlaubt es, bei einem geringen Bedarf an Wickelraum zur    Herstellung   der Hilfsspule verhältnismässig dicke Drähte mit niedrigem Widerstand bei geringer Wickellänge zu verwenden. 



  Beim Ausführungsbeispiel nach    Fig.   4 ist die Lichtmaschine, ebenso wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen mit 17, ihre im Nebenschluss liegende Feldwicklung mit 16 und der mit dieser in Reihe liegende Widerstand mit 18 bezeichnet. Die Spannung der Lichtmaschine wird durch ein Spannungsrelais geregelt, dessen Spannungsspule mit 10 bezeichnet ist und über ein nicht dargestelltes Magnetgestell auf den    beweglichen   Schaltarm 11 einwirkt, der mit einem    Ruhekontaktpaar      12a/12b   und einem Arbeitskontaktpaar    22a/22b      besetzt   ist.

   Das    Ruhekon-      taktpaar      12a/12b   wird geöffnet und dabei der seither kurzgeschlossene Feldwiderstand 18 zur Wirkung gebracht, wenn der in der    Spannungsspule   10 fliessende Strom die    Rückstellkraft   in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Feder überwiegt. Das    Arbeitskon-      taktpaar      22a/22b   dient dazu, die Feldwicklung periodisch kurzzuschliessen, wenn die Lichtmaschine 17 mit so hoher Drehzahl angetrieben wird, dass auch bei geöffneten Ruhekontakten    12a/12b,   das heisst trotz des Widerstandes 18, ein zu hoher Erregerstrom in der Feldwicklung fliesst.

   Ausserdem dienen diese Kontakte dazu, die    Lichtmaschinenspannung   stark herabzusetzen, wenn der von der Plusklemme der Lichtmaschine über die Stromspule 13 des    Rückstromschal-      ters   fliessende Batterieladestrom einen vorgegebenen    Höchstwert   überschreitet. Um in diesem Falle eine mit einem    scharfen   Knick bei der    zulässigen   Höchststromstärke    einsetzende      Spannungsabsenkung   zu erzielen, ist in die    Batterieladeleitung   ausser dem Widerstand der Stromspule 13 noch ein zusätzlicher Widerstand 25 eingeschaltet.

   Der Wert dieses Widerstandes soll etwa 6    m-Ohm   betragen, wenn die mit etwa zehn Windungen 2,5 mm starken Kupferdrahtes ausgeführte    Stromspule   13 einen Gleichstromwiderstand von 2,5    m-Ohm   und die    mit      hundert   Windungen eines 0,75    mm   starken Kupferdrahtes    ausgeführte   Hilfswicklung 10 einen Gleichstromwiderstand von etwa 0,2 Ohm hat.

   Als besonders    zweckmässig   hat es sich    erwiesen,   als Widerstand 25 einen    Kaltleiterwider-      stand   vorzusehen, der zwar bei geringen, der Lichtmaschine entnommenen Ladeströmen einen niedrigen Wert hat, sich aber bei hohen Ladestromstärken erheblich    erwärmt   und dann bei    der   zulässigen Höchststromstärke einen etwa auf das Doppelte angestiegenen Widerstandswert zeigt. Derartige Widerstände bestehen im wesentlichen aus einer Drahtwendel, die aus Eisen- oder Wickeldraht gewickelt ist.

   Bei einem ausgeführten Beispiel hatte der zusätzliche Widerstand 25 einen Widerstandswert von 4    m-Ohm   bei geöffnetem Schalter 14 und zeigte bei geschlossenem Schalter bei einer    Ladestromstärke   von 10    Amp.   einen    Widerstandswert   von 5    m-Ohm,   bei 20    Amp.   5,9    m-      Ohm,   bei 30    Amp.   6,6    m-Ohm,   bei 40    Amp.   7,75    m-      Ohm,   und wies schliesslich bei 50    Amp.   10    m-Ohm   auf.

   Mit einem solchen Kaltleiter ergab sich ein stark ausgeprägter Knick der    Regel'kennlinie   bei 40    Amp.,   da sich die    Kennlinien   des Gleichrichters 23 und des Widerstandes 25 annähernd    rechtwinklig   schneiden. 



     Ähnlich   gute Ergebnisse lassen sich bei dem in    Fig.   5 dargestellten Ausführungsbeispiel erzielen. Soweit die    einzelnen      Schaftelemente   dieser Regeleinrichtung gleich oder    gleichwirkend      sind   wie diejenigen der vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele, sind sie mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Anstelle eines    Rückstromschalters   ist beim Regler nach    Fig.   5 eine Kristalldiode 26 zwischen den Widerstand 25 und die Batterie 20 eingeschaltet. Diese Kristalldiode verhindert anstelle eines    Rückstromschalters,   dass sich die Batterie über die stillstehende oder ungenügend erregte Lichtmaschine entlädt.

   Aus diesem Grund ist es auch    zweckmässig,   die Spannungsspule 10 des Spannungsrelais an den Verbindungspunkt des    Kaltleiter-      w   iderstandes 25 und der Kristalldiode 26 anzuschlie- ssen. Wie bei den vorherigen    Ausführungsbeispielen   sitzt auf dem gleichen Kern wie die Spannungsspule 10 des Spannungsrelais eine    Hilfswicklung   24, die mit einer    Germaniumdiode   23 in    Reihe   geschaltet ist und mit dieser zusammen zum    Kaltleiterwiderstand   25 parallel    liegt.   



  In Abwandlung dieses    Ausführunggbeispiels   kann man die    Germaniumdfode   23 auch unmittelbar an die Batterie anschliessen, wie dies in der Zeichnung mit unterbrochenen Linien angedeutet ist. In diesem Falle braucht der    Widerstand   25 statt 8    m-Ohm   nur 2 bis 4    m-Ohm   zu betragen. Dies ist für Kraftfahrzeuglicht- 

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 anlagen sehr wichtig, weil dann auch die Wärmeentwicklung entsprechend niedriger gehalten wird. 



  Bei den    Ausführungsbeispielen   nach    Fig.   6 und 7 sind wie bei den    Ausführungsbeispielen   nach    Fig.   1 und 2 in den Zug der    Batterieladeleitung   die mit 13 bezeichnete Stromspule und der Schaltarm 14 eines    Rückstromschalters   eingefügt. Abweichend von den vorhergehenden Beispielen finden Transistoren 40 Verwendung, deren als Steuerstrecken dienende    Emit-      ter-Basisstrecken   Dioden wie die bei den vorher beschriebenen    Ausführungsbeispielen   verwendeten sind und im    Nebenschluss      zu   den in der    Batterieladel'eitung   wirksam werdenden Widerständen liegen.

   Bei beiden Ausführungsbeispielen ist der    Emitter   E des Transistors 40 mit der Plusklemme der Lichtmaschine 17 verbunden, während an seinen Kollektor K die Hilfsspule 24 mit einem ihrer Wicklungsenden angeschlossen ist. Abweichend von den vorher    beschriebenen   Beispielen    liegt   das andere Wicklungsende der Hilfsspule 24 nicht am Pluspol der Batterie oder an der    Batterieladeleitung,   sondern ist ebenfalls wie das eine Ende der    Spannungsspule   10, mit der die Hilfsspule auf dem gleichen    Eisenkern   sitzt, an die Minusklemme der Lichtmaschine angeschlossen. 



  Beim Ausführungsbeispiel nach    Fig.   6    liegt   die    Basis   B des Transistors 40    unmittelbar   am Verbindungspunkt der Stromspule 13 und der Polarisierungswicklung 21 des    Rückstromschalters.   An dien gleichen Punkt ist auch die Spannungsspule 10 des    Spannungs-      relais   angeschlossen. Durch einen der Stromspule 13 vorgeschalteten Kaltleiter 25 mit hohem Temperaturbeiwert ist dafür    gesorgt,   dass der Transistor 40 voll zur Wirkung kommt. 



     Sobald   der von der    Plusbürste   der Lichtmaschine zu der in    Fig.   6 nicht    dargestellten   Batterie flie- ssende    Batterieladestrom      Jv   sich seinem vorgegebenen    Höchstwert      nähert,   entsteht am Kaltleiter 25 und der Stromspule 13 ein so hoher Spannungsabfall, dass die wie eine Diode nach    Fig.   3 wirkende    Emitter-Basis-      strecke   des Transistors 40 leitend wird und einen Basisstrom    Jb   führt.

   Dieser hat einen über die Hilfsspule 24 fliessenden    Kollektorstrom      Jc   zur Folge, der entsprechend dem    Stromverstärkungsfaktor   des Transistors 40 etwa das Zwanzigfache bis Hundertfache des Basisstroms    fb   beträgt.

   Die Hilfsspule 24 ist so    gepolt,   dass sie das von der Spannungsspule 10    erzeugte   Feld im Spannungsrelais    unterstützt.   Wegen der hohen Stromverstärkung des Transistors genügt bereits ein niedriger Basisstrom    fb,   wenn beispielsweise infolge eines Kurzschlusses der Batterieladestrom seinen Höchstwert überschritten hat, um den    Schaltarm   11 des Spannungsrelais in die    Kurzschlassstellung   zu bringen, bei der das    Arbeitskontaktpaar   22a und 22b ge- schlossen ist und die Feldwicklung 16 überbrückt. 



  Während in der    Schaltung   nach    Fig.   6 der Transistor bei Batterieladeströmen, die unterhalb des gewählten    Höchstwertes   liegen, keinen oder nur einen sehr kleinen Strom über die Hilfswicklung 24 zu leiten vermag, ist in der Schaltung nach    Fig.   7 der Transistor 40 auch in diesem Lastbereich so weit geöffnet, dass die in der Hilfswicklung 24 erzeugte Erregung    einen   beträchtlichen Anteil derjenigen ausmacht, die von der Spannungsspule 10 geliefert wird. Erst wenn die    Batterieladestromstärke   den vorgesehenen Höchstwert überschreitet, steigt die Basisstrom    J6   merklich an und    erzeugt   ein verstärktes Anwachsen des Hilfsstroms    Jc   in der Hilfswicklung 24.

   Um diesen sprunghaften Anstieg des Basisstroms    Jb   zu erzielen, wird der Transistor 40 an einer    Vorspannung   betrieben. Dies wird durch einen    zusätzlichen   Widerstand 41 erreicht, der unmittelbar an den Verbindungspunkt der Stromspule 13 und der Polarisationsspule 21 des    Rückstromschalters   angeschlossen ist. Sein anderes Ende ist mit der Basis B des Transistors 40 und dem einen Wicklungsende der Spannungsspule 10 verbunden. Der durch die Spannungsspule 10 des Spannungsrelais fliessende Strom muss daher stets über den Widerstand 41 fliessen und erzeugt an diesem einen Spannungsabfall, durch den der Transistor auch bei ge- öffnetem    Rückstromschalter   14 Strom über die Hilfsspule 24 zu leiten vermag.

   Diese zusätzliche Erregung des Spannungsrelais kann man durch geeignete Wahl der    Windungszahl   und der Drahtstärke für- die Spannungsspule 10    berücksichtigen   und das Relais so einstellen, dass es die Lichtmaschine bis zum Höchstlaststrom auf konstante Spannung einreguliert. Wegen der hohen Verstärkung genügt dann schon ein    verhältnis-      mäss'ig   kleiner Spannungsabfall an    d'er   Stromspule 13 des    Rückstromschalters,   um den Transistor vollends in sein stromleitendes Gebiet zu steuern. 



  Bei den Ausführungsbeispielen nach    Fig.   8 und 9 sind die einzelnen    Verbesserungen   der Ausführungsbeispiele nach den    Fig.   1 bis 7 miteinander kombiniert. Zur Erzielung einer hohen Empfindlichkeit sind ebenfalls Transistoren 40 verwendet,. zur Vereinfachung der Schaltung anstelle von    elektromagnetischen      Rückstromschaltern   sind    Rückstromdioden   26 aus    Germaniumhalbleitermetall   verwendet. Die Empfindlichkeit des bei hohen Stromstärken notwendigen Regelungseinsatzes wird durch    Kaltleiterwiderstände   25 erzielt, die in der    Batterieladeleitung   von der Plusbürste der Lichtmaschine 17 zur Batterie 20 vorgesehen sind.

   In der Schaltung nach    Fig.   8 ist die Basis des Transistors 40 unmittelbar an den Verbindungspunkt des Kaltleiters 25 und der    Rückstromdiode   26 angeschlossen, während in der Schaltung nach    Fig.   9 ähnlich wie bei derjenigen nach    Fig.   7 ein Zusatzwiderstand 41 vorgesehen ist, der eine    Vorspannung   des Transistors 40 ergibt, solange durch die Spannungsspule 10 des Spannungsrelais Strom fliesst.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Regeleinrichtung mit Knickkennlinie für Nebenschlussgeneratoren, insbesondere Lichtmaschinen für Kraftfahrzeuge, die ein elektromagnetisches, mit einer Spannungsspule versehenes Spannungsrelais mit einem in Abhängigkeit von der Generatorspannung betätig baren Schaltarm und mindestens ein mit diesem zusammenarbeitendes Kontaktpaar hat, das dien Feldstrom des Generators beeinflusst, gekennzeichnet <Desc/Clms Page number 5> durch einen nichtlinearen Stromleiter (23, 31, 40), der zu einem im Laststromkreis des Generators (17) angeordneten Widerstand (13, 25) parallel geschaltet ist und eine ausgeprägte Knickkennlinie hat, das Ganze zum Zwecke,
    die Erregung des Spannungsrelais merklich zu erhöhen, wenn der am Widerstand entstehende Spannungsabfall bei Höchstlast des Generators die Knickspannung (U1,) des Stromleiters erreicht. UNTERANSPRÜCHE 1. Regeleinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Stromleiter eine Diode mit einer Knickspannung von etwa 0,2 V ist. 2.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als nichtlinearer Stromleiter eine Kristalldiode vorgesehen ist. 3. Regeleinrichtung nach Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Stromleiter (23, 31, 40) von der Emitter-Basisstrecke eines Transistors (40) gebildet wird (Fig. 6 bis 9). 4.
    Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannungsrelais eine Hilfswicklung (24) trägt, die an dien nichtlinearen Widerstand (23, 31, 40) angeschlossen ist (Fig. 1, 4 bis 9). 5. Regeleinrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsspule (10) des Spannungsrelais über der auf dem gleichen Eisenkern angeordneten Hilfswicklung (24) liegt. 6. Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsspule des Spannungsrelais in Reihe geschaltet ist mit einem Vorwiderstand (30), an dessen Verbindungspunkt mit der Spannungsspule auch der nichtlineare Stromleiter angeschlossen ist (Fig. 2). 7.
    Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 6 für eine Lichtanlage mit einer Batterie und mit einem Rückstromschalter, über dessen Stromspule der Batterieladestrom geführt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der nichtlineare Stromleiter (23, 31, 40) in einem zur Stromspule (13) parallelen Strompfad liegt (Fig. 1, 2, 4, 6, 7). B. Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle eines elektromagnetischen Rückstromschalters ein Gleichrichter in die Batterieladeleitung eingeschaltet ist (Fig. 5, 8, 9). 9.
    Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Batterieladeleitung ein zum Widerstand der Stromspule (13) zusätzlicher Widerstand (25) in Reihe geschaltet ist, zu dem der nichtlineare Stromleiter par- allel liegt (Fig. 4, 6). 10. Regeleinrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Widerstand in der Batterieladeleitung ein Kaltleiter vorgesehen ist (Fig. 4 bis 6, 8 und 9). 11.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kollektor (K) des Transistors (40) ein das Spannungsrelais beeinflussen- des Schaltelement (24) angeschlossen ist (Fig. 6 bis 9). 12. Regeleinrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Kollektor (K) des Transistors (40) eine mit der Spannungsspule (10) auf den Eisenkern des Spannungsrelais aufgewickelte Hilfsspule (24) angeschlossen ist (Fig. 6 bis 9). 13.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mit ihrem einen Wicklungsende über den Transistor mit einer der Bürsten des Generators verbundene Hilfswicklung (24) des Spannungsrelais mit ihrem anderen Wicklungsende an der anderen Bürste des Generators liegt. 14.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsspule (24) an die Verbindungsleitung zwischen einer Bürste des Gene- rators und dem in den Laststromkreis des Generators eingeschalteten Widerstand (13, 25), die Spannungsspule (10) dagegen hinter diesem Widerstand an die Verbindungsleitung vom Widerstand (13, 25) zu dem oder den Verbrauchern (20) angeschlossen ist (Fig. 4, 5, 6, 7, 9). 15.
    Regeleinrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Anschlussleitung der Spannungsspule (10) ein Widerstand (41) eingeschaltet ist, der mit seinem einen Ende zusammen mit der Spannungsspule (10) an der Basis (B) des Transistors (40) liegt (Fig. 7 und 9) und mit seinem anderen Ende an die Verbindungsleitung vom Generator zu dessen Verbrauchern angeschlossen ist (Fig. 7, 9).
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