DE2108178B2 - Batterieladeeinrichtung mit Drehstromgenerator und Gleichrichter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieladeeinrichtung ^len _{w Einze}iheiten und Besonderheiten der Erfin-

mit einem Drehstromgenerator, e.nem Gle.chnchter We. hinsichtlich des Aufbaus der Um-

und einer Batterie, bei der die Ausgangsw.cklungen des dung,

ί/

schaltvorrichtung und des elektrischen Anschlusses der Ausgangswicklungen des Generators an dieselbe, sind in dem anschließend beschriebenen Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine Batterieladeeinrichtung mit einer mechanisch mit einem Lastschalter gekoppelten Umschaltvorrichtung zum Umschalten einer dreiphasigen Wicklung in eine einphasige Wicklung. Die dargestellte Schaltung zeigt die Einrichtung bei starker Belastung des Generators.

In der Abbildung sind la, 16 und Ic die Dreiphasen-Ausgangswicklungen eines Generators. Ein Ende der Ausgangswick.ung 16 ist über einen Anschlußpunkt 8a eines Umschalters 8, ein bewegliches Kontaktstück 86 des Umschalters 8 und über ein festes Kontaktstück 8c dieses Umschalters mit dem Sternpunkt 10 des Generators verbunden, während die entsprechenden Enden der beiden anderen Ausgangswicklungen la und Ic unmittelbar miteinander, d. h. mit dem Sternpunkt 10 verbunden sind.

Die entgegengesetzten, also nicht miteinander verbundenen Enden der Ausgangswicklung ta und 1b sind mit den Wechselstromanschlüssen 3a und 36 je eines Zweiges eines aus insgesamt sechs Gleichrichterelementen 2a, Ib, 2c, 2a', 2b' und 2d aufgebauten Dreiphasen-Brückengleichrichters verbunden. Das andere, vom Sternpunkt 10 abgekehrte Ende der Ausgangswicklung Ic ist über einen Anschlußpunkt 9a eines als Ruhekontakt ausgebildeten Schalters 9, über ein bewegliches Kontaktstück 96 desselben und über ein zugehöriges festes Kontaktstück 9c mit dem Wechselstromanschluß 3c des dritten Zweiges des Dreiphasen-Brückengleichrichters verbunden. Außerdem ist das am Anschluß 9a des Ruhekontaktes 9 angeschlossene Ende der Ausgangswicklung Ic noch mit einem festen Kontaktstück Sddes Umschalters 8 verbunden.

Zwischen die Gleichstromausgänge 11 und 12 der Batterieladeeinrichtung sind eine Batterie 4, eine Tageslast 5 und eine Reihenschaltung aus einer zusätzlichen Last (Nachtlast) 6 und einem Schalter 7 eingeschaltet. Das feste Kontaktstück des Schalters 7 ist mit 7a, sein bewegliches Kontaktstück mit Tb und der Anschlußpunkt für das bewegliche Kontaktstück des Schalters ist mit 7c bezeichnet.

Die Schalter 7,8 und 9 sind mechanisch miteinander gekoppelt. An die Stelle dieser mechanischen Kopplung kann jedoch beispielsweise auch eine elektromagnetische Kopplung treten; es ist weiterhin denkbar, die Umschalteinrichtung so zu gestalten, daß die Umschaltung der Ausgangswicklungen des Generators beispielsweise auf elektromagnetischem Wege in Abhängigkeit von der gleichgerichteten Ausgangsspannung des Generators automatisch erfolgt.

Bei der oben beschriebenen Schaltung sind im Falle einer hohen Belastung des Generators, beispielsweise bei Nachtfahrt, wenn der Schalter 7 geschlossen ist, die Ausgangswicklungen la, 16 und Ic des Generators in Stern geschaltet. Die Ausgangsleitung des Generators wird einer Dreiphasen-Doppelweggleichrichtung unterworfen und über Gleichstrom-Anschlußleitungen 11 und 12 den Lasten 5 und 6 sowie der Batterie 4 zugeführt. Der Generator ist so ausgelegt, daß seine Ausgangsspannung auch bei großer Belastung, also bei Sternschaltung, und hoher Drehzahl innerhalb zulässiger Werte bleibt.

Bei niedriger Belastung des Generators, also bei geöffnetem Schalter 7, arbeitet die Anordnung folgendermaßen:
Wenn zum Abtrennen der Nachtlast der Schalter 7

ίο geöffnet wird, dann wird gleichzeitig das bewegliche Kontaktstück Sb des Umschalters 8 von dem festen Kontaktstück 8c getrennt und mit dem festen Kontaktstück Sd verbunden. Gleichzeitig wird der Schalter 9 geöffnet. Die Schaltung der Batterieladeeinrichtung ist also nun eine Serienschaltung, worin ausgehend vom Wechselstromar.schluß 3a am Brückengleichrichter die Ausgangswicklungen la und Ic über die Kontaktstücke Sd und Sb sowie über den Anschluß 8a des Schalters 8 in Reihe mit der Ausgangswicklung \b an den Wechsel-Stromanschluß 36 des Gleichrichters angeschlossen sind. Die in den Ausgangswicklungen la, 16 und leerzeugte Einphasen-Ausgangsspannung wird einer Doppelweggleichrichtung durch einen aus den vier Gleichrichterelementen 2a, 26, 2a' und 26' bestehenden Gleichrichter unterworfen und danach der Taglast 5 und der Batterie 4 zugeführt. Der maximale Strom ist bei dieser Schaltung bedeutend niedriger als im Falle der Nachtlastschaltung. Trotz der niedrigen Tageslast steigt die Spannung nicht so hoch an, daß ein Überladen der Batterie oder eine Beschädigung der Lampen zu befürchten ist.

Wie oben dargelegt wurde, ist es gemäß der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, für Tag- und Nachtbetrieb verschiedene Wicklungen im Generator vorzusehen. Die Leistungsbegrenzung bei niedrigen Lasten ist sehr viel wirksamer als bei der Abtrennung einer der drei Ausgangswicklungen. Eine zu hohe Spannung bei hohen Drehzahlen ist nicht zu befürchten; dennoch wird die Batterie auch bei langsamer, schleppender Fahrt am Tage ausreichend geladen.

Die Erfindung läßt sich ebensogut bei einem permanentmagnetisch erregten Generator anwenden wie bei einem Generator mit einer getrennten Erregerwicklung. Wenn gleichzeitig ein Spannungsregler benutzt wird, kann man die Steuerung noch verbessern. Ein Schaltungsbeispiel mit einem Spannungsregler ist in der Abbildung durch gestrichelte Linien angedeutet. Dabei sind zwischen den Gleichstrom-Anschlußleitungen 11 und 12 Spannungsteilerwiderstände 13 und 14 eingeschaltet, und das Potential im Spannungsteilerpunkt a wird über ein Gleichrichterelement 15 mit Konstantspannungscharakteristik und ein weiteres Gleichrichterelement 16, welches einen Rückstrom über die Steuerstrecke eines steuerbaren Gleichrichters 17 verhindert, dessen Steuerelektrode zugeführt. Die Anode des steuerbaren Gleichrichters kann danin mit dem Wechselstromausgang einer Ausgangswicklung la und die Kathode des steuerbaren Gleichrichters mit Masse verbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. ,a der Bjmene über e,„e Un,-

   ff

   =S£r;::rr Ä=SH?iiii

   durch gekennzeichnet, daß zwei Ausgangsw.cklun- Hierour^L . _{h ri htelent} vom Generator gelieferten gen (I₃ ic) des Drehstromgenerators mit ihrem » tau des gtachg _Dreiphasen._Generator wird auch

   wicklungen (la. Ic) und das von der Umschalter- ™Jf^sre^ _{für kleine} Fahrzeuge wie Schneescooter.

   richtung (8. 9) abgekehrte Ende der dritten Aus- gebie«*

   gangswicklung (Ib) unmittelbar an je einen Zweig *"«"£Jⁱⁿ£_hon Bemühungen bekanntgeworden, den

   (3a, 36) eines Dreiphasen-Brückengle.chnchters (2a * _aX_a ^S _{nd fur solc}he Generatoren, an deren Rege 2h 2c, 2a'. 2*. 2d) angeschlossen sind, wahrend das 35 J^'™" _{nur ger}ingere Anforderungen gestellt wer-

   freie Ende der anderen (Ic) der beiden m.te.nander gnamgkew ^u zu verringern. So .st aus der

   verbundenen Ausgangswicklungen (la Ic) übe den.£Ut e.. _Drehstromgenerator bekannt be,

   einen Kontakt (9) der Umschaltvorrichtung (8 9) Dl'O* * _Umscha|tvorrichtung die drei Aus-

   mit dem dritten Zweig (3c) des Brückengleichr.ch- dem im H _Generators be. einer vorbe-

   ters verbunden ist. _irh , 2 SE Belastung von der Sternschaltung auf d.e

   4. Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 12 ^s"^m _i ^Ir_ckschaltung umgeschaltet werden,

   oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalt- ^Dr^^ieckschaJ_er |_rfini_{ung ist} es. für eine Batterie ade-

   vorrichtung (8, 9) einen bei starker Belastung des ^AU^°L_r eingangs genannten Art e.ne möglichst

   Seratorf geschlossenen Ruhekontakt (9, 9a 9& ^^^StL· Regelanordnung zu schaf-9c) enthält, welcher im geschlossenen Zustand das 45 !'"^fa™^e^_te ^D _rie,_adeeinrichtung soll außerdem sehr ro-

   freie Ende einer (Ic) der beiden miteinander ver- fen ^{Die Ba}^ ^e _{eiPi da für die in} Frage kommenden

   bundenen Ausgangswicklungen (la. Ic) mit^einern Ju« abgebe ^ ^^ _{Anforderungen an}

   Zweig (3c) des Brückengleichnchters verbindet und ^A"^we3^g _Wartung gestellt werden können,

   daß die Umschaltvorrichtung we.terh.n einen Um- WgJ ^u™ _erfindu ^g _n ^B _gsgemaß dadurch erreicht, daß die

   schaltkontakt (8, 8a, 8b. 8c. Sd) enthalt welcher bei 5° LMes ^r β _{Serjenschaltung ist un}d daß die

   starker Belastung des Generators den Verbindung* ""^aUvorrichiung so ausgebildet ist, daß sie bei

   punkt (10) der beiden miteinander verbundenen ^™^^ _Bt_lastung der Ausgangswicklungen

   Ausgangswicklungen (la. Ic) und das fre«. n«h■ an J^ner _G^_a ^B _{tors in Seri}e. bei einer starken Belastung

   den Gleichrichter angeschlossene Ende der dritten α

   Ausgangswicklung (Ib) verbindet, wahrend er bei 55 aber^ _{wird vorte}ilhafterwe.se ein Dre,-

   niedriger Belastung des Generators das nach dem A« ^icengteichrichter verwendet. D.e Um_

   öffnen des Ruhekontaktes (9) vom Gleichrichter P^^nrjchtung wird zweckmäßigerwe.se mechan.sch abgetrennte freie Anschlußende e.ner (Ic) der be.- «J^a^ⁿ^_a,_t ^g _{er für die} Nachtlasten gekoppelt, sie den miteinander verbundenen Ausgangswicklungen mu dem be ^ _elektromagnetisch betätigt

   (la, ic) mit dem freien Ende der dritten Ausgangs- 6° ^JJJ™'^ _{einen Ansc}hlußdes Steuergl.edes an d.e wicklung (Ib) verbindet. gleichgerichtete Ausgangsspannung des Generators

   faß sich bei elektromagnetischer Betätigung die Um-

   cnaiteinrichtung ohne zusätzliche Maßnahmen ,r. un-

   65 mmelbarer Abhängigke.t von der Steuergroße schal-