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DE2915251A1 - Einrichtung zur ermittlung von stoerungen an einer wechselstromlichtmaschine - Google Patents

Einrichtung zur ermittlung von stoerungen an einer wechselstromlichtmaschine

Info

Publication number
DE2915251A1
DE2915251A1 DE19792915251 DE2915251A DE2915251A1 DE 2915251 A1 DE2915251 A1 DE 2915251A1 DE 19792915251 DE19792915251 DE 19792915251 DE 2915251 A DE2915251 A DE 2915251A DE 2915251 A1 DE2915251 A1 DE 2915251A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
frequency
voltage
alternator
monitoring circuit
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19792915251
Other languages
English (en)
Inventor
Pierre Aubin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sev Marchal
Original Assignee
Sev Marchal
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sev Marchal filed Critical Sev Marchal
Publication of DE2915251A1 publication Critical patent/DE2915251A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343Testing dynamo-electric machines in operation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/16Regulation of the charging current or voltage by variation of field

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  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

SOCIETE POUR L'EQUIPEMENT DE VEHICULES, 26, rue Guynemer, 92132 ISSY-LES-MOULINEAUX (Frankreich)
WechselStromlichtmaschine
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Ermittlung von Störungen an einer Wechselstromlichtmaschine für Kraftfahrzeuge, bei der ein elektronischer Regler den Erregerstrom für die Lichtmaschine entsprechend der von der Lichtmaschine erzeugten gleichgerichteten Spannung liefert.
Um einen störungsfreien Betrieb eines Kraftfahrzeuges sicherzustellen, ist man bestrebt, auftretende Störungen an den·funktionswesentlichen Teilen unverzüglich dem Fahrer anzuzeigen. Zu derartigen Teilen gehört auch die Lichtmaschine, die die Fahrzeugbatterie bei laufendem Motor permanent nachlädt. Eine Störung an der den Batterieladestrom liefernden Lichtmaschine muß unverzüglich und sicher angezeigt werden.
Im einfachsten Fall erfolgt die Überwachung der Funktion der Lichtmaschine mit einem am Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordneten Voltmeter. Mit einem derartigen Voltmeter kann die Spannung an den Batterieklemmen gemessen werden, jedoch wird nicht angezeigt, ob der Ladestromkreis in Ordnung ist. Das Voltmeter würde auch dann eine Fehlfunktion anzeigen, wenn infolge eines außergewöhnlich
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hohen momentanen Stromverbrauchs die Batteriespannung absinkt, während die Aufladung jedoch ordnungsgemäß funktioniert. Obwohl zur Überwachung der Funktion der Lichtmaschine in der Regel ein Voltmeter oder eine einfache Anzeigeleuchte benutzt werden, die die Batteriespannung überwachen, sind derartige Überwachungseinrichtungen unzureichend, weil sie einerseits Fehler anzeigen können, wo keine vorhanden sind, andererseits aber bestimmte Fehler erst dann anzeigen, wenn diese Fehler zu einem Absinken der Batteriespannung geführt haben.
Der Erregerstrom einer Wechselstromlichtmaschine in einem Kraftfahrzeug wird gewöhnlich von dem vom Stator gelieferten Strom abgezweigt. Dieser Abgriff erfolgt über eine Gruppe aus drei Dioden, die an die drei Statorphasen angeschaltet sind. Um bereits im Stillstand des Motors beim Starten die Versorgung der Erregerspulen sicherzustellen, muß eine Versorgung durch die Batterie möglich sein. Während dieser Versorgung durch die Batterie leuchtet eine Kontrollampe,solange die Licht-0 maschine nicht ausreichend Strom liefert, um selbsterregt zu werden. Die Kontrollampe dient zur Entdeckung von Störungen bei bestimmten Defekten, hat jedoch den Nachte'1. daß sie nur bei bestimmten Störungsarten an der Lichtmaschine aufleuchtet und in verschiedenen Fällen aufgrund inrer Einschaltung in den elektrischer, Stromkreis auch nur schwach leuchtet, so daß sie den Fahrer nicht genügend warnt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der Betriebsunregel-
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mäßigkeiten der Wechselstromlichtmaschine unmittelbar bei ihrem Auftreten entdeckt werden können, die etwa an einer der Dioden oder an einer der Wicklungen des Stators auftreten. Auf diese Weise sollen auch Unterbrechungen zwisehen Lichtmaschine und Batterie oder der Kurzschluß bzw. der Leerlauf einer Statorphase angezeigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine die Frequenz des Erregerstromes überwachende Frequenzüberwachung sschaltung vorgesehen ist, die Alarm auslöst, wenn die Frequenz einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Die Erfindung geht davon aus, daß die den Batterieladestrom liefernde Wechselstromlichtmaschine mit einem elektronischen Spannungsregler verbunden ist. Ein solcher Regler teilt den Erregerstrom für die Lichtmaschine mit einer Transistorschaltung in Rechteckimpulse auf. Der Mittelwert der Rechteckspannung wird durch den Regler so bemessen, daß die Spannung an den Batterieanschlüssen auf einen gewünschten Wert V eingeregelt wird. In Wirklichkeit erfolgt die Aufrechterhaltung der Ausgangsspannung V mit einer Genauigkeit von <S- , wobei die Ausgangsspannung der Lichtmaschine durch den Regler in einem Bereich zwischen einem Wert V - £ und einem Wert V gehalten wird. Der Regler verändert die Ausgangsspannung der Lichtmaschine zwischen den beiden Grenzwerten V + £ und V - £- entsprechend einer etwa sägezahnf örmigen Kurve mit relativ großer Periodendauer. Die Periodendauer entspricht der Unterbrechungsfrequenz des Ausgangstransistors des Reglers. Sie liegt im allgemeinen zwischen 2Q
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und 150 Hz. Selbstverständlich ist der mittlere Erregerstrom nicht von der Unterbrechungsfrequenz des Transistors abhängig, sondern allein von dem Impulsverhältnis bzw. von dem Verhältnis der Zeiten von Impulsen und Impulslücken. Bei normalem Betrieb liefert der Spannungsregler somit einen Strom in Form von Rechteckimpulsen mit relativ niedriger Frequenz. Wenn dagegen an einer der Phasenwicklungen des Stators eine Störung eintritt, steigt die Schwingung der gleichgerichteten Spannung an, um schließlieh den Wert zu erreichen oder zu überschreiten.
Hierdurch wird der Transistor des Reglers mit einer Frequenz, die nahe der Betriebsfrequenz der Lichtmaschine liegt, abwechselnd leitend und nicht-leitend. In diesem Fall hat der Ausgangsstrom des Reglers also eine Frequenz, die mit derjenigen der Lichtmaschine synchronisiert ist.
Dieselbe Erscheinung kann man beobachten, wenn die Batterie von der Lichtmaschine abgetrennt wird. Wenn die Lichtmaschine mit der Batterie normal verbunden ist, unterliegt die Ausgangsspannung entsprechend der Gleichrichtung jeder 0 Phase Schwankungen mit geringer Amplitude. Diese Schwankungen überlagern sich den Sägezähnen der Spannungskurve zwischen ·'■ ^n Werten V + £ und V - £' . Beim Abtrennen der Batterie ν, -de η η festgestellt, daß die Schwingungsamplitude entsprechend der gleichgerichteten Leistuuj jeder Phase
e. hebl „h ir^ßer wirr*. Sei*! Leßlich wird die Amplitude größer oder gleich der Breite des Regelbereichs zu beiden Seiten der Spannung V , so daß die Schaltfrequenz des Ausgangstransistors mit der Frequenz der Lichtmaschine synchronisier+: wird.
Bei normalen Betriebsbedingungen liegt die niedrigste Fre-
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quenz der Lichtmaschine auch unter Berücksichtigung einer niedrigen Motordrehzahl immer noch über 3.Ö0 Hz, so daß das Auftreten einer Störung immer eine Änderung der Betriebsfrequenz des Spannungsreglers zur Folge hat. Der Regler arbeitet nämlich bei Normalbetrieb mit niedriger Frequenz und nur bei Auftreten von Störungen mit der höheren Frequenz der Wechselstromlichtmaschine.
Nach der Erfindung wird nun der gestörte Betrieb der Lichtmaschine dadurch angezeigt, daß die Frequenz des von dem Regler gelieferten Stromes überwacht wird. Dies kann auf einfache Weise selbst in dem Fall geschehen, daß infolge eines hohen Strombedarfs durch die Verbraucher der Ausgangstransistor des Reglers ständig stromdurchflossen ist, denn selbst in diesem Fall wird der Ausgangsstrom des Reglers aus einer Folge von Rechteckimpulsen gebildet, die voneinander durch Impulslücken von sehr kurzer Dauer getrennt sind. Diese Erscheinung hält sich für eine gewisse Zeit nach dem Auftreten der Störung, d.h. solange die Batteriespannung nicht zu sehr 0 abfällt. Bereits vor dem Abfallen der Batteriespannung wird durch Frequenzermittlung Alarm ausgelöst, der die Betriebsstörung signalisiert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Frequenzüberwachungsschaltung einen Frequenz/Spannungs-Wandler in Verbindung mit einem Komparator, die die frequenzabhängige Ausgangsspannung mit einer zugeführten Referenzspannung vergleicht. Die Frequenzüberwachungsschaltung kann eine Leistungsstufe steuern, die Alarm auslöst, indem beispielsweise eine Kontrollampe
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αϊ
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zum Leuchten gebracht wird, wenn die Frequenz des Reglers einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Der Frequenz/Spannungs-Wandler ist vorzugsweise mit einem Entstörfilter verbunden und der Komparator steuert mit seinem Ausgangssignal eine bistabile Kippstufe, deren Ausgangssignal die Leistungsstufe zur Alarmauslösung steuert.
Die Leistungsstufe kann über ein ODER-Tor angesteuert werden, dem außer dem Ausgangssignal der Frequenzüberwachungsschaltung noch andere Ausgangssignale von verschiedenen Überwachungsschaltungen zugeführt werden können. So kann eine Überwachungsschaltung vorgesehen sein, die die Spannung der Kraftfahrzeugbatterie überwacht und ein Meßgerät für die Batteriespannung in Verbindung mit einem Komparator enthält. Eine andere Überwachungsschaltung kann einen Schwingungsdetektor enthalten, der an eine der Phasenwicklungen der Lichtmaschine angeschlossen ist und eine Kippschaltung steuert.
Die Frequenzüberwachungsschaltung löst in dem Fall, daß die Schaltfrequenz,mit der der Ausgangstransistor des Reglers arbeitet, zu groß wird, Alarm aus. Ein solcher Alarm u ■ i beispielsweise durch eine Kontrollampe am Armaturenbrett des Fahrzeugs sichtbar gemacht werden. Die Schaltung spricht auch dann an, wenn die Leitung zwischen der Lichtmaschine und der Batterie unterbrochen ist,oder wenn eine Störung im Stator-Stromkreis der Lichtmaschine aufgetreten ist, indem beispielsweise eine Statorphase unterbrochen ist oder einen Wicklungskurzschluß hat, oder indem eine Gleichrichterdiode der Gleichrichterbrücke defekt ist.
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Wenn die Frequenzüberwachungsschaltung mit anderen Überwachungsschaltungen durch ein ODER-Tor verbunden ist, kann auch bei solchen Störungen Alarm ausgelöst werden, die nicht den Stator der Lichtmaschine betreffen. Wenn es sich um eine den Rotor betreffenden Störung handelt, z.B. um eine unterbrechung der Erregerwicklung oder Blockierung des Rotors, kann am Stator keine Leistung abgenommen werden. In diesem Fall löst der an eine der Statorphasen angeschlossene Schwingungsdetektor Alarm aus. Tritt im Regler ein Kurzschluß auf, dann läßt sich die Batteriespannung nicht mehr begrenzen. In diesem Fall wird durch den einfachen Vergleich der Batteriespannung mit der dem zulässigen Maximum entsprechenden Referenzspannung Alarm ausgelöst. Der Einsatz der zusätzlichen Überwachungsschaltungen ermöglicht es also, bei allen möglichen Störungsarten in der elektrischen Stromversorgung des Fahrzeugs einen Alarm auszulösen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Ermittlung von Störungen der elektrischen Stromversorgung eines Fahrzeugs, mit einer Schaltung zur Ermittlung von Störun-. gen am Stator, einer Schaltung zur Ermittlung von Störungen am Rotor und mit einer Schaltung zur Ermittlung von Reglerstörungen,
Figur 2 die Schaltung eines bekannten Spannungsreglers,
S098U/077Q
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der in dem Gerät nach Figur 1 enthalten ist,
Figur 3 eine grafische Darstellung der Ausgangsspannung der Lichtmaschine über der Zeit, wobei die strichpunktierte Linie den Zeitpunkt des Auftretens einer Störung am Stator angibt, und
Figur 4 die Ausgangsspannung des Reglers, der die Erregung der Lichtmaschine bewirkt, bei dem in Figur 3 dargestellten Spannungsverlauf an den Klemmen der Lichtmaschine.
In der Zeichnung ist mit 1 die dreiphasige Statorwicklung einer Lichtmaschine bezeichnet, deren Rotorwicklung 2 die Erregerwicklung darstellt. Die Ankerwicklung (Rotorwicklung) ist mit einer Gleichrichterdiodenbrücke 3 verbunden und versorgt die Batterie 4 des Fahrzeugs, an deren Klemmen die Verbraucher, die generell mit 5 bezeichnet sind, angeschlossen sind. Die negative Klemme der Batterie ist mit Masse verbunden. Parallel zur Batterie und in Serie mit dem am Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordneten Kontakt 6 ist ein Spannungsregler 7 geschaltet, an des-0 sen Klemmen 7a und 7b die Ausgangsspannung der Lichtmaschine rji-le ft tfird. Die Klemme 7c des -Reglers bildet den Reglerautgang und liefert die Erregerspannung für die Rotorwicklung 2.
Der Regl^JL 7 ist ein elektronischer Regler. Eim verwendbare bekannte Bauart des Reglers 7 ist in Figur 2 dargestellt. Der Regler weist einen Spannungsteiler aus den beiden Widerständen 8 und 9 auf, an dessen Abgriff eine
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Zener-Diode 10 angeschlossen ist. Die Zener-Diode 10 steuert die Basis des Transistors 11, dessen Emitter nit der Klemme 7a verbunden ist und dessen Kollektor über den Widerstand 12 mit der Klemme 7b verbunden ist. Parallel zum Widerstand 8 ist ein Kondensator 13 geschaltet. Die Basis des Transistors 11 ist bei einem Widerstand 14 mit der Klemme 7a verbunden. Der Kollektor des Transistors 11 ist an die Basis eines Transistors angeschlossen, dessen Emitter mit der Klemme 7a und dessen Kollektor mit der Ausgangsklemme 7c in Verbindung steht. Zwischen die Klemmen 7b und 7c ist eine Diode geschaltet. Ein Widerstand 17 befindet sich zwischen der Klemme 7c und dem Eingang der Zener-Diode 10.
Bei dem soeben beschriebenen Regler integriert der Kondensator 13 die Schwingungen der Ausgangsspannung der Lichtmaschine, wobei er die Schwingungsamplitude dieser Spannung verringert. Die von der Lichtmaschine gelieferte Spannung V" soll auf den Wert V geregelt werden.
a ο
Wenn die von der Lichtmaschine gelieferte Spannung V zu gering ist, sperrt der Transistor 11 und Transistor 15 geht in die Sättigung, so daß die Klemme 7c versorgt wird. Die Spannung V" wächst, bis die Höhe (V+ S- ) er-
a ο
reicht ist. Nun geht der Transistor 11 in die Sättigung und Transistor 15 sperrt, so daß die Stromversorgung über die Klemme 7c und damit der Erregerstrom unterbrochen wird. Die Spannung V bis auf (V- £ ) zurück, wonach der gesamte Ablauf sich wiederholt.
Die Schwankung der Spannung V in Abhängigkeit von der
Zeit ist in Figur 3 dargestellt. Die an der Klemme 7c
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— ΙΟΙ £*
gelieferte Spannung hat den in Figur 4 gezeigten Verlauf. Die Amplitude O entspricht dem Fall, daß der Transistor 15 gesperrt ist, während die Amplitude 1 den Sättigungszustand des Transistors 15 angibt. Die Spannung an der Lichtmaschine hat also sägezahnförmigen Verlauf und ändert sich zwischen den Werten V - £ und V +£ · Die Pe~ riode des Sägezahnes entspricht der Frequenz der Rechteckimpulse, die an der Klemme 7c erzeugt werden. Der Wert £ wird durch den Wert des Widerstandes 17 bestimmt, der die Hysterese des Spannungsanzeigers des Reglers beeinflußt. Der Wert des Widerstandes 17 wirkt also direkt auf die Frequenz des Erregerstromes. Der Widerstand 17 muß hinreichend klein sein, damit die Arbeitsfrequenz des Reglers nicht zu groß ist, z.B. unter 150 Hz liegt.
Andererseits muß der Widerstand 17 jedoch groß genug sein, damit die Spannung nicht zu weit von dem Sollwert V abweicht.
Die von der Lichtmaschine gelieferte Spannung V ist eine
durch die Diodenbrücke 3 gleichgerichtete Spannung. Die Gleichrichtung läßt jedoch eine Schwingung bestehen, deren Frequenz der Arbeitsfrequenz der Lichtmaschine entspricht. Diese Schwingungen sieht man auf der Kurve der Figur 3. öie s;.nd den Sägezähnen überlagert. Die Schwingungen naben, bezogen auf den Sägezahn, eine relativ kleine Amplitude und hohe Frequenz. Der Kondensator 13 des Reglers dämpft diese hochfrequenten Schwingungen. Seine Kapazität muß ausreichend groß sein, damit der Betrieb <?2S Reglers im normalen Arbeitsbereich durch die Schwingungen nicht gestört wird. Andererseits muß die Kapazität des Kondensators 13 so klein sein, daß • kein Aufschaukeln der Regelung durch den Regler 7 erfolgt.
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Wenn die Lichtmaschine von der Batterie getrennt ist, tritt eine bemerkenswerte Änderung der Schwingungen der Ausgangsspannung der Lichtmaschine ein. Die Batterie als solche entspricht einer Schwingungsdämpfenden Kapazität. Daher bewirkt die Trennung von der Batterie eine Erhöhung der Schwingungsamplitude der von der Lichtmaschine gelieferten Spannung. Die Spannung kann dann den in Figur 3 rechts von der strichpunktierten Linie 18 angegebenen Verlauf haben. Die Schwingungsamplitude ist dann so groß, daß bei jeder Schwingung,die Regelschwellen V-<£ und V + S durchlaufen werden. Hieraus folgt, daß die an der Klemme 7c des Reglers auftretende Erregerspannung aus Rechteckimpulsen besteht, deren Folgefrequenz der Arbeitsfreaqenz der Lichtmaschine entspricht. Dies ist in Figur 4 rechts von der strichpunktierten Linie 13 dargestellt. Während die Lichtmaschine eine Arbeitsfrequenz hat, die selbst bei langsam laufendem Motor generell über 300 Hz liegt, ergibt sich durch die Trennung zwischen Lichtmaschine und Batterie eine erhebliche Fre-0 quenzerhöhung des vom Regler gelieferten Erregerstromes.
Auch im Falle einesKurzschlusses oder einer Unterbrechung an einer der Phasenwicklurigen des Ankers der Lichtmaschine fällt in dem Augenblick, in dem die betreffende Phase Strom liefern soll, die Spannung V" abrupt ab., wodurch
der Transistor 15 des Reglers in die Sättigung geht. Der Erregerstrom entsteht dann in Form von Rechteckimpulsen, die die Betriebsfrequenz des Wechselstrom-Lichtmaschine haben.
Die Frequenzüberwachungsschaltung 19, 21 enthält einen Frequenz/Spannungs-Wandler 19, dessen Eingang an die
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Klemme 7c des Reglers 7 angeschlossen ist und dessen Ausgang eine frequenzabhängige Spannungsamplitude liefert. Der Ausgang des Wandlers 19 ist über ein Entstörfilter 20, das im wesentlichen aus einem Kondensator besteht, mit dem positiven Eingang eines Komparators 21 verbunden, dessen negativer Eingang eine Referenzspannung U empfängt. Der Ausgangs des Komparators 21 ist über eine bistabile Kippstufe 22 mit einem der Eingänge eines ODER-Tores 23 verbunden. Der Ausgang des ODER-Tores 23 steuert eine Leistungsstufe 24, die eine Kontrollampe 25 steuert.
Das ODER-Tor 23 hat drei Eingänge, von denen einer mit der bistabilen Kippstufe 2 2 verbunden ist, während die beiden anderen jeweils von zusätzlichen Überwachungsschaltungen 26 und 27 gesteuert werden.
Die Überwachungsschaltung 26 enthält einen Schwingungsdetektor 28, der im wesentlichen aus einer Diode und einem Kondensator besteht und der eine Kippstufe 2 9 steuert. Der Schwingungsdetektor 28 ist an eine der Ihauktionswicklungen des dreiphasigen Stators 1 der Lichtmaschine angeschlossen.
Die Überwachungsschaltung 27 enthält eine Integrationsschaltung aus einem Widerstand 3 0 und einem Kondensator 31,, di -aralJ j:lgeschaltet sind. Die Integrationsschaltung ist mit der Batterie 4 und mit dem negativen Eingang eines Komparators 32 verbunden, dessen positiver Eingang eine Referenzspannung T, empfängt, die der Maximalspannung entspricht, die an den Batterieklemmen zu erzielen ist. Der Ausgang des Komparators 32 ist mit
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einem Eingang des ODER-Tores 23 verbunden.
Bei einer Abtrennung der Batterie von der Lichtmaschine oder einer Störung an einer der Phasen des Stators steigt die Spannungsfrequenz an der Klemme 7 plötzlich an, gleichgültig, ob es sich um einen Wicklungsschluß, eine Wicklungsunterbrechung oder um einen Kurzschluß einer Diode 3 der Gleichrichterbrücke handelt. Die von dem Wandler 19 gelieferte Spannung übersteigt die Referenzspannung U und der Komparator 20 schaltet die bistabile Kippstufe 22, so daß diese ein Ausgangssignal an das ODER-Tor 23 abgibt. Dieses an die Leistungsstufe 24 gelieferte Signal läßt die Kontrollampe 25 aufleuchten. Durch das Entstörfilter 20 wird ein unbeabsichtigtes Ansprechen der bistabilen Kippstufe 22 durch Nadelimpulse o.dgl. vermieden.
im Falle einer Störung am Rotor der Lichtmaschine, beispielsweise im Falle des Blockierens des Rotors oder im Falle eines Wicklungsschlusses oder eines Drahtbruches an der Erregerwicklung, wird keine Spannung mehr induziert, so daß der Schwingungsdetektor 28, der an eine der Statorphasen angeschlossen ist, die Kippschaltung 29 betätigt, dietdann ein entsprechendes Signal an das ODER-Tor 23 abgibt. Das Signal bringt die Kontrollamep 25 zum Leuchten. Ebenso steigt, wenn der Regler 7 Kurzschluß hat, die Spannung an den Klemmen der Batterie 4 an und die Spannungssteigerung wird von dem Integrator 30, 31 ermittelt, so daß der Komparator 32 an das ODER-Tor 23 ein Signal abgibt, das ebenfalls die Kontrollampe 25 zum Aufleuchten bringt.
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Selbstverständlich ist es auch möglich, die Einrichtung mit drei verschiedenen Kontrolleuchten ohne ein ODER-Tor auszustatten, um die drei Störungsarten separat anzuzeigen zu können.
Die in Figur 1 dargestellte Einrichtung ermöglicht es, alle Störungsarten bei der elektrischen Versorgung eines Kraftfahrzeugs viel sicherer zu ermitteln,als dies mit den bekannten Systemen möglich ist. Die Entdeckung einer Störung erfolgt nicht durch Vergleich mit einer Mindest-Spannung, denn ein solcher Vergleich setzt die schwierige Wahl einer geeigneten Referenzspannung voraus. Wird die Referenzspannung zu hoch gewählt, kann es passieren, daß selbst bei Normalbestrieb Alarm ausgelöst wird (z.B. bei langsam laufendem Motor und gleichzeitig hohem Strombedarf). Ist die Referenzspannung aber zu niedrig gewählt, dann ist die Alarmzeit zwischen dem Augenblick, in dem die Störung erfolgt, und dem Augenblick, in dem dar Alarm ausgelöst wird, zu lang.
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-47
Leerseite

Claims (7)

  1. VON KREISLER 5CHDlVfWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
    PATENTANWÄLTE Anmelder in Dr _|ng von Kreis|er + 1973
    Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln
    SOCIETE POUR L'EQUIPEMENT Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden
    DE VEHICULES Dr. J. F, Fues, Köln
    Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln 6 , rue Guynemer Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln
    92132 ISSY-LES-MOULINEAUX dÄ
    (Frankreich)
    DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
    D-5000 KÖLN 1
    9. April 1979 Sg/En
    Ansprüche
    ί 1.)Einrichtung zur Ermittlung von Störungen an einer Wechselstromlichtmaschine für Kraftfahrzeuge, bei der ein elektronischer Regler den Erregerstrom für die Lichtmaschine entsprechend der von der Lichtmaschine erzeugten gleichgerichteten Spannung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Frequenz des Erregerstromes überwachende Frequenzüberwachungsschaltung (19, 21) vorgesehen ist, die Alarm auslöst, wenn die Frequenz einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzüberwachungsschaltung (19, 21) aus einem Frequenz/Spannungs-Wandler (19) und einem Komparator (21) besteht, an dessem einen Eingang die Ausgangsspannung des Frequenz/Spannungs-Wandlers (19) ansteht, während der andere Eingang eine Referenzspannung empfängt.
    Q09844/0770
    Telefon: (0221) 131041 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompalenl Köln
    ο
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzüberwachungsschaltung (19, 21) eine Leistungsstufe (24) steuert, die eine Anzeigeeinrichtung (25) betätigt.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz/Spannungs-Wandler (19) über ein Entstörfilter (20) mit dem Komparator (21) verbunden ist und daß der Komparator (21) mit einer bistabilen Kippstufe (22) verbunden ist, die ihrerseits die Leistungsstufe (24) steuert.
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungsstufe (24) ein ODER-Tor vorgeschaltet ist, dessen einer Eingang von der Frequenzüberwachungsschaltung (19, 21) gesteuert ist, und das an mindestens einem weiteren Eingang das Signal einer anderen Überwachungsschaltung (26, 27) empfängt, die eine andere Störungsfunktion überwacht.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der ODER-Schaltung (23) verbundene Überwachungsschaltung (2 6) einen Schwingungsdetektor (28) enthält, der an eine der Phasenwicklungen der Lichtmast I- .ne angeschlossen ist und eine Kippstufe (29) steuert.
  7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine die ODER-Schaltung (23) steuernde Überwachungsschaltung (27) eine Meßschaltuny für die BatterieSpannung sowie einen Komparator (32) enthält.
    9098U/Ö77Ö
DE19792915251 1978-04-19 1979-04-14 Einrichtung zur ermittlung von stoerungen an einer wechselstromlichtmaschine Withdrawn DE2915251A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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