DE10360868B4 - Regelgerät für einen elektrischen Generator - Google Patents

Regelgerät für einen elektrischen Generator Download PDF

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Abstract

Regelgerät für einen elektrischen Generator mit
einer Regelspannungs-Begrenzerschaltung (2) zum Begrenzen der Regelspannung (Vc), um sie in Übereinstimmung mit einem Spannungsvorgabewert (C1) in Ansprechen auf ein zugeführtes Begrenzerschaltungs-Steuersignal (C2) festzulegen;
einer Feldstrom-Steuerschaltung (3) zum Steuern des Feldstroms (iF) des elektrischen Generators auf der Grundlage der festgelegten Regelspannung, die von der Regelspannungs-Begrenzerschaltung (2) zugeführt wird;
einem Temperatursensor (4) zum Detektieren einer Temperatur (T) im Umfeld des Regelgeräts;
einem ersten Komparator (5) zum Vergleichen der Temperatur (T) sowohl mit einer ersten Aktivierungstemperatur (TP1) als auch mit einer ersten Rücksetztemperatur (TS1); und
einem zweiten Komparator (6) zum Vergleichen der Temperatur (T) sowohl mit einer zweiten Aktivierungstemperatur (TP2) als auch mit einer zweiten Rücksetztemperatur (TS2), wobei die zweite Rücksetztemperatur höher als die erste Aktivierungstemperatur (TP1) ist;
wobei der erste Komparator ein Begrenzerschaltungs-Steuersignal (C2) an die Spannungs-Begrenzerschaltung (2) abgibt, um die Regelspannung zu begrenzen, wenn die Temperatur (T)...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Regelgerät für einen elektrischen Generator zum Regeln eines Feldstroms des elektrischen Generators auf der Basis einer Regelspannung in Übereinstimmung mit einem Spannungsvorgabebefehl. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Regelgerät für einen elektrischen Generator mit der Fähigkeit zum Verbessern des Leistungsvermögens und des Wirkungsgrads eines elektrischen Generators durch Überwachen der Temperatur einer Regeleinrichtung bzw. eines Stellglieds selbst und zum Ändern der Inhalte der Regelung abhängig von dem Temperaturverhalten.
  • Allgemein ist das Regelgerät für einen elektrischen Generator (im Folgenden vereinfachend auch: Regeleinrichtung oder IC Regeleinrichtung) zum Regeln des Feldstroms und der Erzeugungsspannung des elektrischen Generators (im Folgenden vereinfachend auch: Wechselstromgenerator) intern in einem Träger des Wechselstromgenerators angeordnet. Ferner ist ein Gleichrichter zum Gleichrichten eines Drei-Phasen-Wechselstroms in dem Träger im wesentlichen in unmittelbarer Nähe der Regeleinrichtung angeordnet. (Für weitergehende Einzelheiten wird beispielsweise auf die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift JP-A-3098223 verwiesen).
  • Mit anderen Worten gibt es eine integrierte Schaltung (IC), die eine Regeleinrichtung bildet, eine oder mehrere Dioden, die einen Gleichrichter bilden, und andere Einheiten in dem Träger bzw. der Auflage bzw. dem Gehäuse des Wechselstromgenerators.
  • Zusätzlich ist ein Stator des Wechselstromgenerators gepasst durch ein Paar von Trägern gehalten, wobei er zwischen der Regeleinrichtung und dem Gleichrichter durch Verdrahtungsleiter angeschlossen ist.
  • Die einzelnen oben erwähnten Komponenten erzeugen Wärme im Verlauf des Elektrizitätserzeugungsbetriebs. Demnach wird durch Kühlen derselben mit Luftzirkulation, produziert durch einen Drehlüfter, durch eine Flüssigkeitskühlung oder durch ähnliche Maßnahmen, das Leistungsvermögen der individuellen Bestandteile oder Teile gegenüber einer Verschlechterung des Leistungsvermögens und ebenso gegenüber einer Beschädigung geschützt.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Regeleinrichtung und andere Bestandteile oder Teile sich voneinander im Hinblick auf den Temperaturgrenzwert für den Betrieb unterscheiden. Nichtsdestotrotz folgt in der Praxis, ohne Beachtung der Maßnahmen für die Sicherung gegenüber der Temperatur, eine Berücksichtigung der Temperaturcharakteristiken der anderen Teile als der Regeleinrichtung und einer Batterie.
  • Demnach kann die ungewünschte Situation auftreten, dass die bestimme Betriebstemperatur, die für die Regeleinrichtung akzeptabel ist, die Grenztemperaturen der anderen Bestandteile oder Teile übersteigt. In diesem Fall wird dann, wenn die Temperatursteuerung fortlaufend lediglich für die Regeleinrichtung ausgeführt wird, die vorliegende Situation schlechter.
  • In anderen Punkten wird die Regelung der Elektrizitätserzeugung bei einer hohen Umgebungstemperatur inadäquat, was eine Unwirksamkeit des Generatorbetriebs mit sich bringt.
  • Den obigen Ausführungen ist zu entnehmen, dass ein übliches Regelgerät für elektrische Generatoren oder kurz die Regeleinrichtung in dem Träger bzw. Gehäuse des Wechselstromgenerators zusammen mit den anderen in den Wechselstromgenerator eingebauten Teilen wie dem Gleichrichter oder dergleichen angeordnet ist. Dabei unterscheidet sich aber der Temperaturgrenzwert der IC Regeleinrichtung von den Temperaturgrenzwerten der eingebauten oder internen Teile des Wechselstromgenerators, wobei es nicht möglich ist, eine Abstimmung der Temperatursteuerung zwischen der Regeleinrichtung und anderen Teilen zu realisieren. Demnach gibt es ein Problem dahingehend, dass die Temperaturkompensation oder -Sicherung für die Regeleinrichtung und die anderen Teile unzureichend ist.
  • Aus DE 41 02 335 A1 und FR 2 420 874 sind Regelvorrichtungen für elektrische Generatoren bekannt, bei denen die Temperatur Berücksichtigung findet. Daneben ist aus DE 33 09 447 C2 ein Spannungsregler für Wechselstromgeneratoren bekannt, bei dem eine Feldstromunterbrechung abhängig von der Temperatur erfolgt.
  • In dem Licht des oben beschriebenen Stands der Technik besteht ein technisches Problem der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Regelgerät für elektrische Generatoren zur Verbesserung des Leistungsvermögens und des Wirkungsgrads des elektrischen Generators bei erhöhter Zuverlässigkeit durch Überwachen der Temperatur der Regeleinrichtung selbst und durch Änderung der Art der Regelung abhängig von dem Temperaturverhalten.
  • Das oben geschilderte Problem wird gelöst durch ein Regelgerät für einen elektrischen Generator mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das obige und andere technische Probleme, sowie weitere Merkmale und zugeordnete Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich einfach durch Lektüre der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen hiervon verstehen, die lediglich als Beispiel im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung herangezogen werden.
  • Im Verlauf der Beschreibung erfolgt ein Bezug auf die Zeichnung; es zeigen:
  • 1 ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen einer Funktionsanordnung einer IC Regeleinrichtung, d.h. eines Regelgeräts für einen elektrischen Generator, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine graphische Darstellung des Betriebs der Regeleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung bei verschiedenen Temperaturen in dem Fall, in dem eine Regelspannung 14.5 Volt ist;
  • 3 eine Ansicht zum graphischen Darstellen des Betriebs der Regeleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung bei verschiedenen Temperaturen in dem Fall, wo die Regelspannung 10.5 Volt ist; und
  • 4 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer typischen Struktur eines A/D-(Analog-zu-Digital)-Umsetzers, der bei einem Temperatursensor der Regeleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird.
  • Nun wird die vorliegende Erfindung detailliert im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen hiervon unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile durchgehend durch die mehreren Ansichten.
  • Die 1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild zum Darstellen einer Funktionsanordnung der IC Regeleinrichtung (d.h., des Reglers für einen elektrischen Generator) gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem Betrieb hiervon. Die 2 und 3 zeigen graphische Darstellungen des Betriebs der Regeleinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei die 2 eine graphische Darstellung des Betriebs der Regeleinrichtung bei verschiednen Temperaturen in dem Fall zeigt, wo eine hier nachfolgend beschriebene Regelspannung 14.5 Volt ist, während 3 eine graphische Darstellung des Betriebs der Regeleinrichtung bei zahlreichen Temperaturen in dem Fall zeigt, wo die Regelspannung 10.5 Volt ist. Ferner zeigt die 4 ein Blockschaltbild zum Darstellen einer beispielhaften Struktur eines A/D-(Analog-zu-Digital)-Umsetzers 40, eingesetzt in einen Temperatursensor 4 der in 1 gezeigten Regeleinrichtung.
  • Unter Bezug auf die 1 ist die Regeleinrichtung (d.h., das Regelgerät für einen elektrischen Generator) allgemein durch ein Bezugszeichen 10 bezeichnet. Es ist in der Form eines IC (integrierte Schaltung) implementiert. Es enthält eine Regelspannungs-Einstellschaltung 1 zum Einstellen einer Regelspannung Vc in Übereinstimmung mit einem Spannungsvorgabebefehl C1 für die Regelspannung, der von einer externen Einheit (nicht gezeigt) abgegeben wird, ferner eine Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 und eine Feldstrom-Steuerschaltung 3 zum Regeln oder Steuern eines Feldstroms iF des Wechselstromgenerators (d.h., des elektrischen Generators) abhängig von der Regelspannung Vc, einen Temperatursensor 4 zum Überwachen und Detektieren der Temperatur im Umfeld der Regeleinrichtung 10, um hierdurch einen detektierten Wert der Temperatur T zu erzeugen [in °C], und ein Paar erster und zweiter Komparatoren 5 und 6, die parallel an der Ausgangsseite des Temperatursensors 4 bereitgestellt sind.
  • Der Temperatursensor 4, der zumindest einen Hauptteil einer Temperaturüberwachungsschaltung für die Regeleinrichtung 10 bildet, besteht aus einer Diode (nicht gezeigt), die eine temperaturabhängige Charakteristik zeigt, und einen A/D-(Analog-zu-Digital)-Umsetzer 40 (siehe 4) zum Umsetzen eines Spannungsabfalls VA über der Diode in einen digitalen auszugebenden Ausgangswert (zum Anzeigen der Temperatur T).
  • Ein erster Komparator 5 der gepaarten Komparatoren ist parallel an der Ausgangsseite der Temperatursensors 4 angeschlossen und vergleicht die detektierte Temperatur T mit einer ersten Aktivierungstemperatur TP1 und einer ersten Rücksetztemperatur TS1 mit einer Hysterese zum Zwecke einer ersten Temperatursicherung (später beschrieben), um hierdurch ein Begrenzerschaltungs-Steuersignal C2 auszugeben, um die Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 dann in Betrieb zu setzen, wenn die Temperatur T die erste Aktivierungstemperatur TP1 übersteigt, während das Begrenzerschaltungs-Steuersignal C2 dann gelöscht oder zurückgesetzt, wenn die Temperatur T niedriger wird als die erste Rücksetztemperatur TS1, um hierdurch die auf die Regelspannung Vc auferlegte Begrenzung aufzuheben.
  • Andererseits ist der zweite Komparator 6 der parallel verbundenen Komparatoren so entworfen, dass er die detektierte Temperatur T mit einer zweiten Aktivierungstemperatur TP2 (mit TP2 > TP1) zum Zwecke einer zweiten Temperatursicherung (später beschrieben) vergleicht, um hierdurch ein Feldstrom-Interrupt-Steuersignal C2 auszugeben, zum Sperren oder Unterbrechen der Feldstrom-Schutzschaltung 3 dann, wenn die Temperatur T die zweite Aktivierungstemperatur TP2 übersteigt, während das Feldstrom-Interrupt-Steuersignal C3 dann zurücksetzt wird, wenn die Temperatur T niedriger wird als eine zweite Rücksetztemperatur TS2 (die gleich zu der zweiten Aktivierungstemperatur TP2 festgelegt ist).
  • Aufgrund des Betriebs der gepaarten Komparatoren 5 und 6, wie oben beschrieben, unterscheidet sich die Art der durch die Regeleinrichtung 10 auf der Grundlage der zumindest der zwei Aktivierungstemperaturen TP1 und TP2 ausgeführten Regelung gegenüber dem üblichen Regelungsbetrieb.
  • Ferner setzt der erste Komparator 5 die Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 in Betrieb, abhängig von der ersten Aktivierungstemperatur TP1, die als Vergleichsreferenz zum Setzen der Regelspannung Vc auf einen Wert kleiner als den üblichen Wert dient.
  • Ferner zeigt die erste Rücksetztemperatur TS1, die als Rücksetzreferenz für den von dem ersten Komparator ausgeführten Vergleich dient, eine Hysterese für die erste Aktivierungstemperatur TP1. Die erste Rücksetztemperatur TS1 ist auf einen Wert festgelegt, der kleiner ist als derjenige der ersten Aktivierungstemperatur TP1.
  • Andererseits ist die zweite Aktivierungstemperatur TP2, die als Referenz für den durch den zweiten Komparator 6 ausgeführten Vergleich dient, auf einen Wert festgelegt, der größer ist als derjenige der ersten Aktivierungstemperatur TP1 (oberer Grenzwert) des ersten Komparators 5. Demnach tritt ein Nichtaktivierungs-Temperaturbereich von mehreren zehn Grad (20 °C in dem Fall der IC Regeleinrichtung gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung) solange auf, bis der zweite Komparator 6 in Betrieb gesetzt wird, selbst wenn die Temperatur T sich weiter erhöht, nachdem der erste Komparator 5 aktiviert bzw. betätigt wird.
  • Ferner stimmt die zweite Aktivierungstemperatur TP2, bei der das Feldstrom-Interrupt-Steuersignal C3 durch den zweiten Komparator 6 ausgegeben wird, mit der zweiten Rücksetztemperatur TS2 überein, bei der das Feldstrom-Interrupt-Steuersignal C3 gelöscht wird. Um es anders auszudrücken, der zweite Komparator 6 ist ausgebildet für den Betrieb ohne irgendeine begleitende Hysterese.
  • Nun ist unter Bezug auf 4 zu erkennen, dass der A/D-Umsetzer 40, der in den Temperatursensor 4 einbezogen ist, aus einem Komparator 41 besteht, zum Vergleichen des Spannungsabfalls (Analogwert) VA über der Diode mit einem Zählwert (D/A-(Digital-zu-Analog)-Umsetzungswert (hier nachfolgend beschrieben)), um hierdurch ein Aufwärts/Abwärts-Umschaltsignal U/D auszugeben, ferner einen Aufwärts/Abwärts-Zähler 42 zum Erzeugen eines digitalen Ausgabewerts VD (gemäß der Temperatur T) durch Aufwärts/Abwärts-Zählen eines Taktsignals CLK in Reaktion auf das Aufwärts/Abwärts-Schaltsignal U/D, eine Betriebsverstärkerschaltung 43 zum Ausführen eines Arithmetikbetriebs auf der Grundlage des Ausgabewerts des Aufwärts/Abwärts-Zählers 42, und einen D/A-(Digital-zu-Analog)-Umsetzer (DAC) 44 zum Umsetzen des Ausgabewerts der Betriebsverstärkerschaltung 43 in einen Analogwert, der dann dem Komparator 41 zugeführt wird.
  • Nun erfolgt mit Bezug auf die 2 bis 4 eine Beschreibung des Betriebs der IC Regeleinrichtung 10 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • Zunächst setzt die Regelspannungs-Einstellschaltung 1 die Regelspannung Vc auf einen Wert in einem Bereich von beispielsweise 10.7 bis 16 Volt in Reaktion auf den Spannungsvorgabebefehl C1, der von der externen Einheit abgegeben wird.
  • Die Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 und die Feldstrom-Steuerschaltung 3 arbeiten gemeinsam, um den Feldstrom iF des Wechselstromgenerators (nicht gezeigt) in Übereinstimmung mit dem Spannungswert, der durch die Regelspannung Vc vorgegeben wird, zu regeln.
  • Andererseits detektiert der Temperatursensor 4 die Temperatur T im Umfeld der Regeleinrichtung 10 auf der Grundlage des digitalen Ausgangswerts VD zum Darstellen des Spannungsabfalls VA, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Spannungsabfall VA (siehe 4) eine lineare Abhängigkeit von der Temperatur besitzt.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die Temperatur der Diode von dem durch die Diode fließenden Strom abhängt. Dieser Strom wird als der Diodenstrom bezeichnet. Demnach ist dann, wenn die Diodenstrom-Steuerschaltung unter Verwendung eines üblichen Widerstands oder üblicher Widerstände realisiert ist, die Temperaturcharakteristik der Diode gegenüber dem Einfluss der Temperaturcharakteristik des Widerstands sowie gegenüber der Variation der Quellspannung anfällig, was zu Ungenauigkeiten führt.
  • Unter derartigen Umständen wird der Diodenstrom, der durch die in dem Temperatursensor 4 mit eingebundene Diode fließt, von einer (nicht gezeigten) Konstantstrom-Energieversorgungsquelle so zugeführt, dass ein konstanter Strom ist und somit Betriebsstabilität über den gesamten Temperaturbereich gewährleistet werden kann.
  • Im übrigen wird der Strom der Konstantstrom-Energieversorgungsquelle vorab im Herstellungsprozess der Regeleinrichtung 10 abgeglichen. In ähnlich Weise wird der Wert des Spannungsabfalls, der über die Diode des Temperatursensors 4 auftritt, vorab bei Raumtemperatur im Rahmen des Herstellungsprozesses der Regeleinrichtung 10 abgeglichen.
  • Wie sich anhand von 4 erkennen lässt, wird der Spannungsabfall VA über der Diode in den Komparator 41 eingegeben, der in dem A/D-Umsetzer 40 enthalten ist, um in das Aufwärts/Abwärts-Umschaltsignal U/D umgesetzt zu werden, das dann in den Aufwärts/Abwärts-Zähler 42 eingegeben wird.
  • Der Aufwärts/Abwärts-Zähler 42 dient zum Rückkoppeln eines Referenzwerts für den Komparator 41 mittels der Betriebsverstärkerschaltung 43 und dem D/A-Umsetzer 44, um hierdurch einen derartigen Aufwärts/Abwärts-Umschaltbetrieb zu bewirken, dass der digitale Ausgabewert VD dem Spannungsabfall (analoger Eingabewert) VA näher kommt.
  • Demnach wird der digitale Ausgabewert VD in der Nähe des Spannungsabfalls (analoge Eingabewert) VA gesättigt.
  • Ist der digitale Ausgabewert VD einmal gesättigt, wie oben beschrieben, so lässt sich ein höheres Ansprechleistungsvermögen als bei dem üblichen A/D-Umsetzer vom sukzessiven Approximationstyp, vom Integrationstyp oder dem ähnlichen Typ realisieren, da die Aktualisierungsrate des digitalen Ausgabewerts VD von dem Taktsignal CLK (Grundfrequenz) des Aufwärts/Abwärts-Zählers 42 abhängt, was von dem Standpunkt des Ansprechleistungsvermögens sowie der Betriebsgeschwindigkeit vorteilhaft ist.
  • Die Beziehung zwischen der in dieser Weise detektierten Temperatur T und der Regelspannung Vc der Regelspannungs-Einstellschaltung 1 lässt sich so, wie beispielsweise in 2 dargestellt, wiedergeben.
  • Unter Bezug auf die 2 wird angenommen, dass der Spannungsvorgabebefehl C1, abgegeben von der externen Einheit (nicht gezeigt), äquivalent durch die Spannung von 14.5 Volt repräsentiert ist. Demnach wird die Regelspannung Vc bei der Raumtemperatur so geregelt, dass sie den Spannungswert von "14.5 Volt" annimmt, was mit dem Regelspannungswert übereinstimmt.
  • Andererseits wird dann, wenn Temperatur T bis zu der ersten Aktivierungstemperatur TP1 (= 140 °C) für die erste Temperatursicherung ansteigt, der in 1 gezeigte erste Komparator 5 in Betrieb gesetzt, was im Ergebnis dazu führt, dass das Begrenzerschaltungs-Regelsignal C2 erzeugt wird. Demnach wird die Funktion der Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 gestartet. Damit greift die erste Temperatursicherung ein und als Ergebnis hiervon wird die Regelspannung Vc zu "12.6 Volt" begrenzt, wie anhand eines Pfeils L1 in 2 angezeigt.
  • Durch Begrenzung der Regelspannung Vc in der oben beschriebenen Weise lässt sich die Wärmeerzeugung der IC Regeleinrichtung 10 unterdrücken.
  • In diesem Zusammenhang sollte erwähnt werden, dass die erste Aktivierungstemperatur TP1 (= 140 °C) für die erste Temperatursicherung bewusst auf den oberen Grenzwert gesetzt ist, der zumindest für das Beibehalten der Spannung der Batterie (nicht gezeigt) erforderlich ist, die die elektrische Energie zu der Regeleinrichtung 10 zuführt.
  • Ferner ist in Zuordnung zu der ersten Temperatursicherung eine Hysterese zwischen der ersten Aktivierungstemperatur TP1 und der ersten Rücksetztemperatur TS1 vorgesehen. In dem Fall des in 2 dargestellten Beispiels ist die erste Rücksetztemperatur TS1 bei 130 °C festgelegt.
  • Genauer gesagt wird dann, wenn die Temperatur T sich aufgrund der Kühlwirkung eines Lüfter oder dergleichen absenkt, die Regelspannung Vc wieder auf 14.5 Volt in dem Zeitpunkt gesetzt, wenn die Temperatur T niedriger als die erste Rücksetztemperatur TS1 (130 °C) wird.
  • Durch Bereitstellen der Hysterese auf diese Weise lässt sich die Temperatur der IC Regeleinrichtung 10 wirksam absenken.
  • Andererseits wird in der Regeleinrichtung 10 ein solcher Regelmodus angenommen, dass ein oberer Grenzwert für die Regelspannung Vc festgelegt ist. Demnach verbleibt selbst dann, wenn die erste Temperatursicherung bei der ersten Aktivierungstemperatur TP1 (= 140 °C) in Reaktion auf den Spannungsanzeigebefehl C1 von "10.5 Volt" anspricht, die Regelspannung Vc fortlaufend unverändert, und sie wird bei "10.5 Volt" gehalten, wie beispielsweise in 3 dargestellt.
  • Üblicherweise senkt sich die Temperatur des Wechselstromgenerators unter der Wirkung der ersten Temperatursicherung, ausgelöst durch den ersten Komparator 5, sowie der Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2. Hier kann unerwünschter Weise die Möglichkeit bestehen, dass die Temperatur des Wechselrichters fortlaufend weiter aus irgendeinem nicht erwarteten Grund ansteigt.
  • In diesem Fall wird zu dem Zeitpunkt, wenn die zweite Aktivierungstemperatur TP2 (= 160 °C) für die zweite Temperatursicherung erreicht wird, der zweite Komparator 6 in Betrieb gesetzt, und als Ergebnis hiervon wird das Feldstrom-Interrupt-Steuersignal C3 in die Feldstrom-Steuerschaltung 3 zum Unterbrechen des dem Wechselstromgenerator zugeführten Feldstroms iF eingegeben.
  • In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass die zweite Temperatursicherung durch den zweiten Komparator 6 unabhängig von dem Spannungswert des Spannungsanzeigebefehls C1 ausgelöst wird, im Unterschied zu der ersten Temperatursicherung, die durch den ersten Komparator 5 ausgelöst wird.
  • Ferner wird bei der zweiten Temperatursicherung das Hauptaugenmerk auf das Ansprechleistungsvermögen gesetzt. Aus diesem Grund wird die zweite Rücksetztemperatur für die zweite Temperatursicherung auf demselben Wert wie die zweite Aktivierungstemperatur TP2 festgelegt.
  • Es ist jedoch zu ergänzen, dass die zweite Aktivierungstemperatur TP2 für die zweite Temperatursicherung bewusst festgelegt ist, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Erregerfrequenz des Rotors des elektrischen Generators oder Wechselstromgenerators selbst dann nicht schwingt, wenn der Aktivierbetrieb und der Rücksetzbetrieb wiederholt werden.
  • Ferner wird entweder bei der ersten Temperatursicherung oder der zweiten Temperatursicherung bei dem Rücksetzen ein allmählicher Anstieg des Generatorbetriebs ausgeführt, im Hinblick auf die Reduktion oder einem abgeschwächten Auf treten eines Drehmomentschocks in dem elektrischen Generator, d.h. dem Wechselstromgenerator.
  • Wie sich anhand der vorangehenden Beschreibung erkennen lässt, lässt sich durch Bereitstellen des Temperatursensors 4 in Zuordnung zu der Regeleinrichtung 10 für ein Überwachen oder der Temperatur T im Umfeld der IC Regeleinrichtung und durch Ändern der Art und Weise der durch die Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 und der Feldstrom-Steuerschaltung 3 ausgeführten Steuerung in Reaktion auf zumindest zwei Aktivierungstemperaturen TP1 und TP2 derart, dass die Regelungen der Regelspannungs-Begrenzerschaltung 2 und der Feldstrom-Steuerschaltung 3 sich gegenüber derjenigen des Normalbetriebs unterscheiden, eine Sicherheit für den Betrieb und die Anwendung des Wechselstromgenerators oder des elektrischen Generators und der Strukturkomponenten hiervon gewährleisten, die in der Nähe der Regeleinrichtung 10 bereitgestellt sind. Demnach lässt sich die Regeleinrichtung 10 (elektrisches Generatorregler) mit hoher Zuverlässigkeit und der Fähigkeit zum Verbessern des Leistungsvermögens und des Wirkungsgrads des Wechselstromgenerators (elektrischer Generator) realisieren.
  • Ferner lässt sich durch Festlegen der Regelspannung Vc bei einem niedrigeren Wert als dem üblichen Wert für die erste Aktivierungstemperatur TP1 der ersten Temperatursicherung durch Bereitstellen einer Hysterese für die erste Rücksetztemperatur TS1 der ersten Temperatursicherung nicht nur die Regelung glatt und gleichmäßig ändern, sondern es lässt sich ebenso die Wärmeerzeugung der IC Regeleinrichtung 10 selbst wirksam unterdrücken, ohne Ausüben eines Einflusses auf die Regelung des Wechselstromgenerators.
  • Im übrigen sind aufgrund der Tatsache, dass die zweite Aktivierungstemperatur TP2 für die zweite Temperatursicherung höher ist als der obere Grenzwert der ersten Aktivierungstemperatur TP1 für die erste Temperatursicherung und einen Nichtaktivierungs-Temperaturbereich von mehreren °C (z.B. 20 °C) aufweist, in Folge zu der Aktivierung des ersten Komparators 5 (Bezugnahme zu dem Aktivierungstemperaturbereich, gezeigt in den 2 und 3), die Aktivierungstemperaturen von zwei Pegeln für unterschiedliche Regelinhalte so ausgebildet, dass sie nicht fortlaufend sind, was wiederum bedeutet, dass der Start der Regelung und das Ende der Regelung jeweils für die Aktivierungstemperaturen mit zwei Pegeln mit hoher Stabilität ausgeführt werden können.
  • Zusätzlich ist es durch einen Interrupt oder durch Unterbrechen des Feldstroms iF und durch Ausführen des Rücksetzbetriebs ohne begleitende Hysterese bei der zweiten Aktivierungstemperatur TP2 für die zweite Temperatursicherung, die höher ist als die erste Temperatursicherung, möglich, die Bestandteile oder Teile gegenüber Beschädigungen aufgrund eine Überspannung zu schützen, da der Feldstrom iF mit hohem Ansprechverhalten bei hoher Temperatur unterbrochen werden kann.
  • Obgleich die vorangehende Beschreibung unter der Annahme erfolgte, dass die Regeleinrichtung 10 in dem Wechselstromgenerator-Träger angeordnet ist, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt. Die Regeleinrichtung 10 kann angrenzend zu dem Träger (Engl.: bracket) angeordnet sein. In diesem Fall werden im wesentlichen dieselben vorteilhaften Wirkungen ebenso erhalten, wie sie oben beschrieben sind.

Claims (4)

  1. Regelgerät für einen elektrischen Generator mit einer Regelspannungs-Begrenzerschaltung (2) zum Begrenzen der Regelspannung (Vc), um sie in Übereinstimmung mit einem Spannungsvorgabewert (C1) in Ansprechen auf ein zugeführtes Begrenzerschaltungs-Steuersignal (C2) festzulegen; einer Feldstrom-Steuerschaltung (3) zum Steuern des Feldstroms (iF) des elektrischen Generators auf der Grundlage der festgelegten Regelspannung, die von der Regelspannungs-Begrenzerschaltung (2) zugeführt wird; einem Temperatursensor (4) zum Detektieren einer Temperatur (T) im Umfeld des Regelgeräts; einem ersten Komparator (5) zum Vergleichen der Temperatur (T) sowohl mit einer ersten Aktivierungstemperatur (TP1) als auch mit einer ersten Rücksetztemperatur (TS1); und einem zweiten Komparator (6) zum Vergleichen der Temperatur (T) sowohl mit einer zweiten Aktivierungstemperatur (TP2) als auch mit einer zweiten Rücksetztemperatur (TS2), wobei die zweite Rücksetztemperatur höher als die erste Aktivierungstemperatur (TP1) ist; wobei der erste Komparator ein Begrenzerschaltungs-Steuersignal (C2) an die Spannungs-Begrenzerschaltung (2) abgibt, um die Regelspannung zu begrenzen, wenn die Temperatur (T) größer oder gleich der ersten Aktivierungstemperatur (TP1) ist, und das Begrenzerschaltungs-Steuersignal (C2) zurücksetzt, wenn die Temperatur (T) kleiner oder gleich der ersten Rücksetztemperatur (TS1) ist, und wobei der zweite Komparator (6) ein Feldstrom-Interrupt-Steuersignal (C3) an die Feldstrom-Steuerschaltung (3) abgibt, um den Feldstrom (iF) zu unterbrechen, wenn die Temperatur (T) größer oder gleich der zweiten Aktivierungstemperatur (TP2) ist, und das Feldstrom-Interrupt-Steuersignal (C3) zurücksetzt, wenn die Temperatur (T) kleiner oder gleich der zweiten Rücksetztemperatur (TS2) ist.
  2. Regelgerät für einen elektrischen Generator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Rücksetztemperatur (TS1) kleiner als die erste Aktivierungstemperatur (TP1) ist, und die Regelspannungs-Begrenzerschaltung (2) die Regelspannung (Vc) auf einen Wert festlegt, der kleiner als ein üblicher Wert ist, wenn die Temperatur (T) größer oder gleich der ersten Aktivierungstemperatur (TP1) ist.
  3. Regelgerät für einen elektrischen Generator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Komparator (6) über einen Temperaturbereich von mehreren zehn Grad trotz Zunahme der Temperatur (T), die zu einem Aktivieren des ersten Komparators (5) führt, nicht aktiviert wird.
  4. Regelgerät für einen elektrischen Generator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rücksetztemperatur (TS2) zum Rücksetzen des Feldstrom-Interrupt-Steuersignals (C3) gleich der zweiten Aktivierungstemperatur (TP2) ist, und die Feldstrom-Steuerschaltung (3) den Feldstrom (iF) des elektrischen Generators dann unterbricht, wenn die Temperatur (T) die zweite Aktivierungstemperatur (TP2) übersteigt.
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