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Title:
DEVICE FOR CONTROL OF THE EXCITATION CURRENT FOR A THREE PHASE GENERATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/095475
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for control of the excitation current for a three phase generator, comprising a voltage source, a rectifier, three phase windings, an analytical unit with three input connections, whereby each of said input connections is connected to one of the phase windings. The analytical unit is provided for evaluation of the phase voltages extracted from the three phase windings in order to detect error functions of the rectifier and/or the phase windings. Should such unallowed working states be detected then the excitation current flowing through the exciter windings is reduced by means of the voltage regulator.

Inventors:
HENKEL ACHIM (DE)
MILICH REINHARD (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001272
Publication Date:
December 13, 2001
Filing Date:
March 29, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
HENKEL ACHIM (DE)
MILICH REINHARD (DE)
International Classes:
H02J7/16; H02P9/00; H02P9/14; H02P9/30; (IPC1-7): H02P9/30; H02J7/16
Foreign References:
DE19732961A11999-02-04
US4670705A1987-06-02
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Claims:
Ansprüche
1. Vorrichtung zur Regelung des Erregerstromes für einen Drehstromgenerator, mit einer Spannungsquelle, einem mit der Spannungsquelle verbundenen Gleichrichter, drei mit dem Gleichrichter verbundene Phasenwicklungen, einer mit einer Phasenwicklung verbundenen Auswerteein heit, und einem Spannungsregler, dessen Eingang mit der Auswerteeinheit und dessen Ausgang mit der Erregerwick lung des Drehstromgenerators verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (9) drei Eingangsanschlüsse (10,11, 12) aufweist, wobei jeder dieser Eingangsanschlüsse mit einer der Phasenwicklungen (5,6,7) des Drehstromgenera tors (2) verbunden ist, die Auswerteeinheit (9) zur Auswertung der den drei Pha senwicklungen zugehörigen Phasenspannungen vorgesehen ist, um unerlaubte Arbeitszustände zu detektieren, und der Spannungsregler (3) beim Erkennen unerlaubter Ar beitszustände den durch die Erregerwicklung (8) fließen den Erregerstrom reduziert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (9) Bestandteil des Spannungsreg lers (3) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Auswerteeinheit (9) einen vierten Ein gangsanschluß (14) aufweist, der mit dem Pluspol der Spannungsquelle (1) verbunden ist, und daß die Auswerte einheit einen mit Massepotential verbundenen Anschluß (15) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit zur De tektion von Fehlfunktionen des Gleichrichters dient.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit zur De tektion von Fehlfunktionen einer der Phasenwicklungen dient.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit alle drei Phasenspannungen nach Amplitude und/oder Frequenz auswer tet.
Description:
Vorrichtung zur Regelung des Erregerstromes für einen Drehstromgenerator Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Regelung des Erregerstromes für einen Drehstromgenerator mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 197 32 961 AI der Anmelderin bekannt. Sie beschreibt einen Spannungs- regler für einen Drehstromgenerator, welcher Phasenwick- lungen und eine Erregerwicklung aufweist. Weiterhin sind im bekannten Fall Mittel zur Erfassung und Auswertung ei- ner der Phasenspannungen vorgesehen, wobei die Regelung des durch die Erregerwicklung fließenden Erregerstromes unter anderem in Abhängigkeit von der erfaßten Phasens- pannung erfolgt. Die Auswertung des Phasensignals erfolgt unter Verwendung eines Fensterkomparators, wobei die obere und die untere Schwelle jeweils in der Weise verän- dert werden, daß bei ansteigender Spannung ein Erreichen der oberen Schwelle zu einem Ansteigen der Schwellen und bei fallender Spannung und Erreichen der unteren Schwelle ein Absenken der Schwellen erfolgt. Beide Schaltpunkte werden zur Bildung eines frequenzabhängigen Auswertesignals herangezogen und aus der so ermittelten Frequenz wird die Drehzahl des Generators ermittelt. Dies erlaubt unter anderem eine rasche Erkennung, ob der Generator noch steht oder ob er sich dreht, so daß unmit- telbar nach der beginnenden Drehung von der Vorerregung

in den eigentlichen Regelzustand übergegangen werden kann.

Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat gegenüber der bekannten Vorrichtung den Vorteil, daß durch die beanspruchte Auswertung aller drei Phasenspannungen Rückschlüsse auf vorliegende Fehlfunk- tionen des Gleichrichters und der Ständerwicklungen gezo- gen werden können. Eine Absicherung der korrekten Funk- tionsweise des Gleichrichters und der Ständerwicklungen verhindert ein unkontrolliertes Verhalten mit möglicher Überhitzung des Systems. Dies erlaubt, daß mittels der Erfindung ein rechtzeitiges Erkennen eines Gefahrenpoten- tials für den Generator und das diesem benachbarte System möglich wird. Dadurch werden schwerwiegende Folgeschäden, die durch eine extreme Hitzeentwicklung entstehen können, verhindert.

Erzielt werden diese Vorteile durch die Verwendung einer Auswerteeinheit, welche drei Eingangsanschlüsse aufweist, wobei jeder dieser Eingangsanschlüsse mit einer der Pha- senwicklungen des Drehstromgenerators verbunden ist. Die Auswerteeinheit wertet alle drei Phasenspannungen nach Amplitude und/oder Frequenz aus, um signifikante Abwei- chungen vom Soll-Verhalten erkennen zu können. Treten derartige signifikante Abweichungen auf, dann kann über den Spannungsregler des Generators die Auslastung der Er- regerwicklung auf ein ungefährliches Maß beschränkt wer- den. Folglich wird gemäß der Erfindung beim Erkennen des Vorliegens einer eingeschränkten Funktionsfähigkeit von Gleichrichter und Ständer einer Überlastung und damit auch Folgeschäden am Generator und den umliegenden Modu- len entgegengewirkt.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Be- schreibung näher erläutert.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In der Figur ist ein Drehstromgenerator 2 an eine Batte- rie 1 angeschlossen. Weiterhin ist mit dem Drehstromgene- rator 2 ein Regler 3 verbunden, welcher eine integrierte Auswerteeinheit 9 und eine Regeleinheit 13 aufweist.

Die Phasenwicklungen 5,6,7 des Drehstromgenerators sind über einen gemeinsamen Mittelpunkt Mp miteinander verbun- den. Ebenso ist auch eine Dreiecksschaltung der Ständer- phasen denkbar. Weiterhin sind die Phasenwicklungen 5,6, 7 über Anschlüsse u, v, w mit den Zenerdioden einer Gleichrichterbrücke 4 verbunden. Die Gleichrichterbrücke 4 ist über den Anschluß B+ an den Pluspol der Batterie 1 sowie über den Anschluß B-an den Minuspol der Batterie 1 bzw. an Masse angeschlossen. An den Phasenwicklungen 5, 6,7 entstehen die Phasenspannungen U, V, W. Weiterhin gehört dem Drehstromgenerator 2 eine Erregerwicklung 8 an.

Die Phasenspannungen U, V, W werden zum Erkennen von mög- lichen Fehlfunktionen des Gleichrichters 4 und der Pha- senwicklungen 5,6,7 verwendet. Deshalb werden vor den Phasenwicklungen Abgriffpunkte v, u, w vorgesehen, die über Signalleitungen mit den Eingangsanschlüssen 10,11, 12 der Auswerteeinheit 9 verbunden sind.

In der Auswerteeinheit 9 erfolgt eine Auswertung der von den drei Phasenwicklungen abgeleiteten Signale mit Bezug auf das Batteriepotential B+ und mit Bezug auf Massepo- tential B-. Zu diesem Zweck weist die Auswerteeinheit 9 einen vierten Eingang 14 und einen Anschluß 15 auf, wobei

am Eingang 14 das Batteriepotential B+ und am Anschluß 15 Massepotential vorliegt. Das Ergebnis dieser Auswertung wird der Regeleinheit 13 zugeführt, die über den Ausgang 16 des Reglers 3 die Erregerwicklung 8 ansteuert.

Ergibt die Auswertung in der Auswerteeinheit 9, daß si- gnifikante Abweichungen vom Soll-Verhalten vorliegen, dann wird dies als das Vorliegen einer eingeschränkten Funktionsfähigkeit von Gleichrichter und/oder einer der Phasenwicklungen angesehen und es wird über den Span- nungsregler die Auslastung der Erregerwicklung auf ein ungefährliches Maß beschränkt, d. h. der durch die Erregerwicklung fließende Strom wird reduziert. Dadurch wird Folgeschäden am Generator und an den diesem benachbarten Modulen entgegengewirkt.