DE3901498C2 - - Google Patents
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency 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
- H02H7/06—Emergency 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
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der auf
einen Motor getriebenen Generator wirkenden Last nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Insbesondere dreht es sich um die Erkennung der Last in Über
einstimmung mit der Ausgangsspannung.
Bei einem Last-Feststell-System, das in einem motorgetriebenen
Generator angebracht ist, wie z. B. nach der japanischen Ge
brauchsmusteranmeldung mit der Offenlegungsnummer 59-2937 wird
die in einem Haupt-Spulenkreis erzeugte Spannung durch einen
Stromwandler übertragen, um die Last am Generator festzustellen.
Wie in Fig. 8 gezeigt, besteht jedoch eine Phasendifferenz R
zwischen dem Strom I und der Spannung V in der Hauptspule aufgrund
der Last am Spulenkreis. Demzufolge wird die Wirkleistung
schraffierte Fläche) reduziert. Die Wirkleistung Pa, die im
Hauptspulenkreis erzeugt wird, verhält sich zur Scheinleistung
S (=V×I), die vom Generator erzeugt wird, wie
Pa = V × I × cosR ;
es entsteht also eine Blindleistung, die vom Leistungsfaktor
cosR abhängt. Wenn z. B. der Leistungsfaktor cosR bei 0,7 liegt,
so stellt der Stromwandler einen Ausgangsstrom von lediglich 14A
fest, obwohl in der Hauptspule ein Ausgangsstrom von 20A fließt.
Aufgrund der festgestellten geringen Ausgangsleistung stellt ein
Bedienungsorgan fest, daß der Generator genügend Ausgangsleistung
zur Verfügung hat, um eine weitere Last anzuschließen. Da
aber die maximale Ausgangsleistung bereits in der Hauptspule
erzeugt wird, übersteigt eine weitere Last die Leistungsfähigkeit
des Generators, was wiederum zu Fehlern, z. B. zu einem
Abwürgen des Motors führt.
Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde schon vorgeschlagen, eine
Anzeigeeinrichtung für den Leistungsfaktor vorzusehen. Eine
solche Anzeigevorrichtung ist jedoch teuer und baut groß, wodurch
wiederum die Herstellungskosten steigen und der Generator
großvolumig wird.
Aus der DE 35 24 001 A1 ist eine Schaltung zum Prüfen des Gene
ratorausgangsstroms bekannt, bei welcher die Ausgangsklemmen des
Generators über ein Strommeßgerät kurzgeschlossen werden, so daß
sich eine Reihenschaltung aus einem Induktionselement des Generators,
des Innenwiderstandes und des Strommeßgerätes ergibt.
Eine solche Anordnung ist jedoch nicht zur ständigen Überwachung
eines Generatorausgangsstroms geeignet.
Ausgehend von einem Gegenstand nach der JP 59-2937 liegt der
Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auf einfache Weise
die auf den Generator wirkende Last korrekt feststellbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch
1 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von
Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der
Erfindung,
Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein Anzeigefeld;
Fig. 3a die Schaltungsskizze eines Überlast-Schutz
abschnittes des Kontrollsystems;
Fig. 3b eine Schaltskizze eines Öl-Schutzabschnittes
des Kontrollsystems;
Fig. 3c eine Schaltskizze eines Leistungsüberwachungs-
Bausteines des Kontrollsystems;
Fig. 3d die Schaltskizze eines Kraftstoffüberwachungs-
Bausteines des Kontrollsystems;
Fig. 3e die Schaltskizze eines Motor-Stopp-Abschnittes
des Kontrollsystems;
Fig. 3f die Schaltskizze eines Alarmabschnittes des
Kontrollsystems;
Fig. 3g die Schaltskizze eines Quellenabschnittes des
Kontrollsystems;
Fig. 3h die Schaltskizze eines Batterieschutz-Abschnit
tes des Kontrollsystems;
Fig. 3i eine graphische Darstellung zur Verdeutli
chung der Beziehung zwischen Ausgangsspannung
eines Stromwandlers und Generatorausgang;
Fig. 4 eine Anschlußskizze für einen motorgetriebe
nen Generator;
Fig. 5 und 6 Teilschnitte einer Motor-Stopp-Anordnung im
Betriebszustand;
Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch eine andere
bevorzugte Ausführungsform eines Motor-Stopp-
Abschnittes; und
Fig. 8 eine Darstellung der Wirkleistung aufgrund
der Phasendifferenz zwischen Spannung und Strom.
Fig. 4 zeigt einen dieselmotor-getriebenen Generator, bei
welchem ein Ankerkreis eine Hauptspule 2 und eine Erreger
anordnung 10 mit einer Kapazitätsspule 4 umfaßt, die mit der
Hauptspule induktiv gekoppelt ist. Der Ankerkreis 1 umfaßt
einen Stromwandler 3 zum Abtasten des Stroms, der in der
Hauptspule 2 erzeugt wird, wenn eine Last an einer Steck
buchse 6 anliegt, sowie eine Stromschutzanordnung 7. Die Er
regeranordnung 10 umfaßt einen Stromwandler 5 zum Abtasten
der Spannung, die in der Spule 4 erzeugt wird, sowie einen
Kondensator 8.
Wenn, wie oben erwähnt, der Leistungsfaktor cosR nicht
"eins" (1) ist, so kann der Stromwandler 3 nicht die Wirk
leistung abtasten, welche der Last zugeführt wird. Die Er
regeranordnung 10 wirkt nun einer Reduktion der Ausgangs
spannung der Hauptspule 2 entgegen. Insbesondere stellt
die Spannung in der Erregeranordnung die Scheinleistung
als Pegel der Last am Generator dar. Die vorliegende Er
findung benützt diese Funktion der Erregeranordnung.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt das Kontrollsystem 11
einen Überlast-Schutzabschnitt
12, einen Öl-Schutzabschnitt 13, eine Stromüber
wachungskarte 14, einen Kraftstoff-Schutzabschnitt 15, einen
Motor-Stopp-Abschnitt 16, einen Alarm-Abschnitt 17 und ei
nen Stromquellenabschnitt 18, die jeweils im folgenden näher
beschrieben werden.
Fig. 2 zeigt eine Anzeigetafel 34, auf der mehrere Lam
pen und Licht emittierende Dioden (LEDs) angeordnet sind,
die in Übereinstimmung mit Signalen aus entsprechenden Ab
schnitten betrieben werden. Ihr Betrieb wird ebenfalls im
folgenden beschrieben.
Wie in Fig. 3a gezeigt, ist der Überlast-Schutzabschnitt
12 vorgesehen, um die Last am Generator in Übereinstim
mung mit der Ausgangsspannung des Generators festzustellen
und die Last im Betrieb auf der Anzeigetafel 34 anzuzeigen.
Der Abschnitt 12 umfaßt eine erste Last-Feststell-Schal
tung A, um die Last an der Hauptspule 2 abzutasten, und
eine zweite Last-Feststell-Schaltung B, um die Last an
der Spule 4 abzutasten. In der Schaltung A ist der Strom
wandler 3 mit einem Vollwellengleichrichter 20 verbunden,
der mit dem Eingangsanschluß VIN eines Pegelmessers 23
über einen Widerstand R1 und eine Glättungsschaltung 21
verbunden ist, die einen Widerstand R2 und Kondensatoren
C1 und C2 aufweist. Der Widerstand R1 und die Glättungs
schaltung 21 sind vorgesehen, um die Linearität der Gleich
spannung zu sichern.
Ein Anschluß Vcc des Pegelmessers 23 ist mit einer Strom
quelle Vc1 verbunden, um eine Startspannung aufzubringen
(die Batteriespannung ist <Vc1). Die Spannung aus der
Stromquelle Vc1 wird dem Referenzanschluß Vref als Be
zugsspannung über Widerstände R2, R3, R4, R5 und Ra zuge
führt. Die Ausgangsanschlüsse V01 bis V10 des Pegelmessers
23 sind jeweils mit den Kathoden von LEDs 24 bis 33 ver
bunden, die zur Spannungsüberwachung in der Anzeigetafel
34 vorgesehen sind.
Der Pegelmesser 23 vergleicht die Spannung, welche dem
Eingangsanschluß VIN zugeführt wird mit der Bezugspan
nung, die dem Referenzanschluß Vref zugeführt wird und
schaltet die LEDs 24 bis 33 an (von niedrigem zu hohem
Pegel), wie dies in Fig. 3a gezeigt ist, um das Vergleichs
ergebnis anzuzeigen. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die LEDs
24 bis 33 in der Tafel 34 von einer Position links unten
bis zu einer Position rechts oben äquidistant angeordnet.
Die Anoden der LEDs 24 bis 33 sind an eine Batteriestrom
quelle Vc2SD angeschlossen, die mit der Maschinen-Batterie
über einen Quellenabschnitt 18 (siehe Fig. 1) und einen
Schlüsselschalter (nicht gezeigt), der Maschine verbunden
ist.
In der Schaltung B ist der Stromwandler 5 mit einem Voll
wellengleichrichter 35 verbunden, der mit dem nicht inver
tierenden Eingangsanschluß eines Komparators OP1 über einen
Widerstand R6 und eine Glättungsschaltung 36 mit einem
Kondensator C3 verbunden ist. Der invertierende Anschluß
des Komparators OP1 hängt an einer Bezugsspannung von der
Stromquelle Vc1, die über Widerstände R7 und R8 herabge
teilt wird.
Ein Ausgangsanschluß des Komparators OP1 ist mit einer
Diode D1 über einen Widerstand R9 verbunden. Die Kathode
der Diode D1 ist mit der Basis eines NPN-Transistors TR1
verbunden, mit der außerdem ein auf Masse liegender Wider
stand R10 und die Kathode einer Diode D2 verbunden sind.
Die Anode der Diode D2 ist mit der Stromquelle Vc1 über
die Widerstände R11 und R12 verbunden.
Zwischen den Widerständen R11 und R12 liegt ein Ausgangs
anschluß eines Komparators OP2. Der nicht invertierende Ein
gangsanschluß des Komparators OP2 ist mit dem Eingangsan
schluß VIN des Pegelmessers 23 verbunden. Sein invertieren
der Anschluß ist mit dem Verbindungspunkt zwischen Wider
ständen R4 und R5 verbunden, um so eine Bezugsspannung VDo
zuzuführen.
Der Kollektor des Transistors TR1 ist mit der Stromquelle
Vc1 über einen Widerstand R13 verbunden, sein Emitter
liegt auf Masse. Zwischen dem Kollektor des Transistors
TR1 und dem Widerstand R13 liegt die Basis eines NPN-Tran
sistors TR2.
Der Kollektor des Transistors TR2 liegt am invertierenden
Eingangsanschluß eines Pulsgenerators OP3 über einen Wider
stand R14. Sein nicht invertierender Eingang liegt auf ei
ner Bezugsspannung von der Stromquelle Vc1, die über die
Widerstände R15 und R16 heruntergeteilt wird, wobei die
Widerstände in Serie an der Stromquelle Vc1 liegen. Der
Ausgangsanschluß des Pulsgenerators OP3 ist über einen Wi
derstand R17 mit seinem invertierenden und über einen Wi
derstand R18 mit seinem nicht invertierenden Eingang als
Rückkopplung verbunden. Ein Kondensator C4 ist zwischen
den invertierenden Eingang des Pulsgenerators OP3 und Masse
geschaltet.
Wenn der Transistor TR2 durchgesteuert wird, so gibt der
Pulsgenerator OP3 ein hochpegeliges Signal (H). Wenn der
Transistor TR2 gesperrt wird, so gibt der Pulsgenerator
OP3 abwechselnd ein hochpegeliges Signal (H) und ein nie
drigpegeliges Signal (L) in Übereinstimmung mit dem Ver
gleichswert zwischen der Bezugsspannung am nicht invertie
renden Eingangsanschluß und einer Entladungsspannung vom
Kondensator C4.
Der Ausgangsanschluß des Pulsgenerators OP3 ist weiterhin
mit der Basis eines PNP-Transistors TR3 über einen Wider
stand R19 verbunden. Der Emitter des Transistors TR3 liegt
an der Stromquelle Vc1, sein Kollektor ist über Überlast
lampen 37, die in der Anzeige 34 angeordnet sind, und ei
nen Widerstand R20 auf Masse geführt.
Eine Diode D3 ist über einen Widerstand R21 auf den Ver
bindungspunkt zwischen der Lampe 37 und dem Kollektor des
Transistors TR3 geführt. Die Kathode der Diode D3 ist mit
dem Alarm-Abschnitt 17 verbunden.
Die Basis eines Transistors TR4 liegt über Widerstände
R21′ und R22 an der Stromquelle Vc1. Der Kollektor des
Transistors TR4 ist mit der Stromquelle Vc1 über Wider
stände R23 und R24 verbunden, sein Emitter liegt auf Masse.
Weiterhin ist ein Widerstand von der Basis des Transistors
TR4 auf Masse geführt.
Zwischen den Widerständen R23 und R24 ist die Basis eines
PNP-Transistors TR5 angeschlossen. Der Emitter des Tran
sistors TR5 liegt auf der Stromquelle Vc1, sein Kollektor
ist auf den Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R2
und R3 geführt.
Wenn der Transistor TR5 durchgesteuert wird, so wird die
dem Anschluß Vref des Pegelmessers 23 zugeführte Bezugs
spannung hoch, so daß die LEDs 24 bis 33 ausgeschaltet wer
den. Wenn der Transistor TR5 sperrt, so leuchten die LEDs
wieder auf. Auf diese Weise kann durch An-/Abschalten des
Transistors TR5 ein intermittierendes Aufleuchten der LEDs
erzeugt werden.
In Fig. 3b ist der Öl-Schutzabschnitt 13 dargestellt, der
ein Abfallen des Schmieröldruckes und ein Fehlen von Öl
anzeigt. Der Abschnitt 13 umfaßt einen Vollwellengleich
richter 38, der an einen (nicht gezeigten) Batterielade
anschluß geführt ist. Der Gleichrichter 38 ist mit einer
Licht emittierenden Diode D4 in einem Lichtkoppler 39
über einen Widerstand R25 verbunden, wobei dem Gleichrich
ter 38 ein Kondensator C5 in Parallelschaltung nachge
schaltet ist.
Der Kollektor eines Phototransistors TR6 des Lichtkopp
lers 39 ist mit der Basis eines PNP-Transistors TR7 über
einen Widerstand R26 verbunden. Der Emitter des Transi
stors TR7 liegt an der Stromquelle Vc1, an welcher auch
seine Basis über einen Widerstand R27 liegt. Der Emitter
des Transistors TR6 liegt auf Masse. Der Kollektor des
Transistors TR7 liegt am Kraftstoff-Schutzabschnitt 15,
am Batterie-Schutzabschnitt 19 und an einer Reihenschal
tung aus Widerständen R28 und R29, die mit ihrem anderen
Ende auf Masse liegt.
Zwischen den Widerständen R28 und R29 ist die Basis eines
NPN-Transistors TR8 angeschlossen. Der Kollektor des Tran
sistors TR8 ist mit der Kathode einer Diode D5 und der
Kathode einer Diode D9 verbunden, während sein Emitter auf
Masse liegt. Die Anode der Diode D5 liegt auf einer Batte
riequelle Vc 2 über Betriebslampen 40 und einen Widerstand
R30. Die Betriebslampen 40 sind in der Anzeigetafel 34
vorgesehen.
Der Kollektor des Transistors TR7 ist weiterhin mit dem
Emitter eines Transistors TR9 verbunden. Die Basis dieses
Transistors TR9 liegt einerseits über einen Widerstand R32
auf dem Kollektor des Transistors TR7, andererseits über
einen Widerstand R33 und eine Diode D6 auf einem Öldruck
schalter SW1, der mit seinem anderen Ende auf Masse liegt.
Der Öldruckschalter SW1 wird in Übereinstimmung mit dem
Schmieröldruck geöffnet und geschlossen.
Die Kathode der Diode D6 ist weiterhin mit Dioden D7 und
D8 an deren Kathoden verbunden. Die Anode der Diode D7
liegt an einem parallelgeschalteten Paar von Öl-Lampen 41.
Diese Lampen 41 sind in der Anzeigetafel 34 angeordnet
und mit dem Kollektor eines PNP-Transistors TR10 jeweils
über einen Widerstand R34 bzw. R35 verbunden.
Die Anode der Diode D8 ist mit der Leistungsüberwachungs
karte 14 und der Anode der Diode D9 verbunden.
Der Kollektor des Transistors TR9 liegt über einen Wider
stand R31 auf Masse und ist mit dem nicht invertierenden
Eingangsanschluß eines Komparators OP4 über Widerstände
R36 und R37 verbunden.
Zwischen den Widerständen R36 und R37 ist ein Kondensator
C6 angeschlossen, der mit seinem anderen Ende auf Masse
liegt. Parallel zum Widerstand R36 liegt eine Diode D10,
die mit ihrer Kathode am Kollektor des Transistors TR9
liegt.
Der invertierende Eingangsanschluß des Komparators OP4
liegt am Kopplungspunkt zwischen einem Widerstand R38 und
einem Widerstand R39, die in Serie zwischen Masse und der
Stromquelle Vc1 geschaltet sind. Ein Widerstand R40 ist
zwischen die Quelle Vc1 und den Ausgangsanschluß des Kom
parators OP4 geschaltet, an welchem weiterhin die Anode
einer Diode D11 über einen Widerstand R41 geschaltet ist.
Die Kathode der Diode D11 ist mit dem Gate eines Thyristors
SCR1 verbunden. Zwischen der Diode D11 und dem Thyristor
SCR1 sind ein auf Masse gelegter Widerstand R42 und ein
auf Masse gelegter Kondensator C7 angeschlossen.
Die Kathode des Thyristors SCR1 liegt über einen Wider
stand R43 auf Masse, ihre Anode liegt über einen Wider
stand R44 auf der Batteriequelle Vc2. Zwischen der Ka
thode des Thyristors SCR1 und dem Widerstand R43 sind der
Maschinen-Stopp-Abschnitt 16 und der Alarm-Abschnitt 17
angeschlossen, letzterer über einen Widerstand R47 und
eine Diode D13.
Die Basis des Transistors TR10 ist über einen Widerstand
R45 und eine Diode D12 auf den Verbindungspunkt zwischen
dem Widerstand R44 und dem Thyristors SCR1 geführt. Sein
Emitter liegt auf der Quelle Vc2Sd. Zwischen der Basis
des Transistors TR10 und seinem Emitter liegt ein Wider
stand R46.
Wie in Fig. 3c gezeigt, umfaßt die Leistungsüberwachungs
karte 14, die an den Öl-Schutzabschnitt 13 angeschlossen
ist, mehrere Paare von LEDs 42a bis 42j, die mit ihren
Kathoden an der Anode der Diode D8 liegen. Die Anoden
der LEDs sind mit der Quelle Vc2SD über Widestände R48
verbunden.
Die LEDs 42a bis 42j leuchten dann auf, wenn der Öldruck
schalter SW1 und der Transistor TR8 angeschaltet sind.
Auf diese Weise leuchten die LEDs 42a bis 42j solange auf,
wie der Schlüsselschalter geschlossen ist.
Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die LEDs 42a bis 42j auf
der Tafel 34 entsprechend den LEDs 24 bis 33 des Überlast-
Schutzabschnittes horizontal angeordnet, um eine X-Koor
dinate für die LEDs 24 bis 33 zu bilden.
Der in Fig. 3d gezeigte Kraftstoff-Schutzabschnitt 15
stellt die Kraftstoffmenge in einem Kraftstofftank (nicht
gezeigt) fest, gibt einen Alarm ab und führt eine Zwangs
abschaltung des Motors durch, wenn eine vorbestimmte Zeit
abgelaufen ist. Ein Kraftstoffpegelfühler 43 ist im Kraft
stofftank vorgesehen. Wenn der Pegel des Kraftstoffes im
Tank unter einen vorbestimmten Wert fällt, so schließt der
Fühler 43 einen Reed-Schalter, der darin vorgesehen ist.
Der Fühler 43 ist mit der Kathode einer Diode D14 verbun
den, deren Anode über eine Reihenschaltung aus einem Wi
derstand R49 und einem Widerstand R50 auf der Quelle Vc1
liegt. Die Basis eines PNP-Transistors TR11 liegt auf dem
Kopplungspunkt zwischen den beiden Widerständen R49 und
R50. Der Emitter des Transistors TR11 liegt auf der Quelle
Vc1.
Der Kollektor des Transistors TR11 liegt über einen Wider
stand R51 auf Masse und ist über eine Reihenschaltung aus
Widerständen R53 und R52 auf den nicht invertierenden Ein
gang eines Komparators OP5 geführt. Eine Reihenschaltung
aus einer Diode D15 und einem Widerstand R54 ist parallel
zum Widerstand R53 geschaltet. Am Kopplungspunkt zwischen
den Widerständen R53 und R52 liegt ein Anschluß eines Kon
densators C8, der mit seinem anderen Ende auf Masse liegt.
Der invertierende Eingang des Komparators OP5 liegt auf
dem Kopplungspunkt einer Reihenschaltung aus zwei Wider
ständen R55 und R56, wobei R55 auf der Quelle Vc1 und R56
auf Masse liegen. Der Ausgang des Komparators OP5 ist mit
der Kathode einer Diode D16 verbunden, deren Anode über
einen Widerstand R57 auf den invertierenden Eingangsan
schluß eines Pulsgenerators OP6 geführt ist.
Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Pulsgenerators
OP6 ist zum Ankoppeln an eine Bezugsspannung auf den Ver
bindungspunkt einer Reihenschaltung aus zwei Widerständen
R58 und R59 geführt, die mit ihrem einen Ende (R58) auf
der Quelle Vc1 und mit ihrem anderen Ende (R59) auf Masse
liegt. Der Ausgangsanschluß des Pulsgenerators OP6 ist
auf den invertierenden Eingang über einen Widerstand R60
und auf den nicht invertierenden Eingang über einen Wider
stand R61 rückgekoppelt. Weiterhin liegt der Ausgang über
einen Widerstand R62 auf der Basis eines Transistors TR12.
Der invertierende Eingang des Pulsgenerators OP6 liegt
über einen Kondensator C9 auf Masse. Weiterhin liegt der
Ausgang des Pulsgenerators OP6 über einen Widerstand R63
auf der Quelle Vc1, die Basis des Transistors TR12 ist mit
dieser über einen Widerstand R64 verbunden. Der Kollektor
des Transistors TR12 liegt über Treibstofflämpchen 44 und
einen Widerstand R65 auf Masse und ist über einen Wider
stand R66 auf die Anode einer Diode D17 geführt. Die Ka
thode der Diode D17 liegt auf dem Alarm-Abschnitt 17. Die
Treibstofflämpchen 44 sind in der Anzeigetafel 44 vorge
sehen. Der Emitter des Transistors TR12 liegt auf der
Quelle Vc1.
Wenn der Komparator OP5 ein hochpegeliges Signal erzeugt,
so wird die Spannung Vc1 im Kondensator C9 über die Wider
stände R60 und R63 gespeichert. In Übereinstimmung mit dem
Unterschied zwischen der Ladespannung im Kondensator C9
und der Bezugsspannung am Pulsgenerator OP6 gibt dieser
ein H- oder ein L-Signal ab. Dementsprechend steuert der
Transistor TR12 durch bzw. sperrt, so daß die Treibstoff
lämpchen 44 intermittierend aufleuchten.
Zwischen dem Kollektor des Transistors TR7 im Öl-Schutzab
schnitt 13 und einem auf Masse geführten Widerstand R67
ist der nicht invertierende Eingang eines Komparators OP7
über einen Widerstand R68 angeschlossen. Der invertieren
de Eingang des Komparators OP7 liegt auf dem Verbindungs
punkt einer Reihenschaltung aus Widerständen R68 und R69,
die zwischen die Quelle Vc1 und Masse geschaltet sind.
Der Ausgangsanschluß des Komparators OP7 ist über einen
Kondensator C10 auf die Anode einer Diode D18 geführt,
deren Kathode über eine Reihenschaltung aus zwei Wider
ständen R70 und R71 auf Masse geführt ist. Die Anode der
Diode D18 liegt einerseits über einen Widerstand R73, an
dererseits über eine Diode D19 auf Masse, deren Kathode an
der Anode der Diode D18 liegt. Weiterhin liegt der Ausgang
des Komparators OP7 über einen Widerstand R72 auf der
Quelle Vc1.
Am Kopplungspunkt zwischen den Widerständen R70 und R71
ist die Basis eines NPN-Transistors TR14 angeschlossen.
Der Emitter dieses Transistors liegt auf Masse, sein Kol
lektor ist über einen Widerstand R74 mit dem nicht inver
tierenden Eingang eines Komparators OP8 verbunden. Der
nicht invertierende Eingang dieses Komparators OP8 liegt
über einen Widerstand R75 auf der Quelle Vc1 und über ei
nen Kondensator C11 auf Masse.
Der invertierende Eingang des Komparators OP8 liegt auf
dem Verbindungspunkt zwischen zwei Widerständen R76 und
R77, die als Reihenschaltung zwischen die Quelle Vc1 und
Masse geschaltet sind, und eine Referenzspannungsquelle
bilden.
Der Ausgang des Komparators OP8 ist auf die Kathode einer
Diode D20 geführt, deren Anorde über einen Widerstand R78
auf die Basis eines PNP-Transistors TR6 geführt ist, die
außerdem noch mit einem Widerstand R79 verbunden ist. Der
Ausgang des Komparators OP8 liegt außerdem über einen
Widerstand R80 auf der Quelle Vc1.
Es ist ein Zeitgeber T1 vorgesehen, um die abgelaufene
Zeit zu zählen, wenn die Kraftstofflämpchen 44 intermit
tierend aufleuchten, und um das Anhalten des Motors nach
einer vorbestimmten Zeit zu bewirken. Ein Quellenanschluß
Vs des Zeitgebers T1 ist mit der Quelle Vc1 verbunden. Ein
Rücksetzanschluß RE ist mit dem Kollektor eines PNP-Tran
sistors TR15 über einen Widerstand R81 verbunden. Die Ba
sis des Transistors TR15 liegt über einen Widerstand R82
an der Anode einer Diode D21, deren Kathode am Ausgang des
Komparators OP5 liegt. Der Kollektor des Transistors TR15
liegt außerdem über einen Widerstand R83 auf Masse.
Ein Konstantspannungsanschluß Vcc ist über einen Konden
sator C12 auf Masse gelegt, und gibt eine stabilisierte
Konstantspannung der Steuerspannung ab, die über den An
schluß Vs zugeführt wird. Der Anschluß Vcc ist einerseits
auf den Emitter des Transistors TR15 und andererseits über
einen Widerstand R84 auf dessen Basis geführt.
Ein Startanschluß ST liegt über einen Widerstand R85 auf
dem Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C12 und dem
Widerstand R84. Ein Takt-Pulseingangsanschluß VCM ist über
einen Widerstand R86 auf den Verbindungspunkt zwischen
dem Widerstand R84 und dem Kondensator C12 geführt. Der
Anschluß VCM liegt weiterhin über einen Kondensator C13
auf einem Masseanschluß GND, der selbst auf Masse geführt
ist. Weiterhin liegt der Anschuß VCM über einen Widerstand
R87 auf dem Kollektor des Transistors TR26, dessen Emitter
auf dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R84 bis
R86 und dem Kondensator C12 liegt.
Der Betrag des Widerstandes R87 ist niedriger gewählt als
derjenige des Widerstandes R86, so daß der dem Anschluß
VCM zugeführte Strom nicht zum Widerstand R86 fließt.
Der Ausgangsanschluß VOUT ist über einen Widerstand R88
mit der Anode einer Diode D22 verbunden, deren Kathode mit
dem Motor-Stopp-Abschnitt 16 verbunden ist. Die Basis des
Transistors TR26 liegt über den Widerstand R79 auf dem
Anschluß Vcc des Zeitgebers T1.
In Fig. 3e ist der Motor-Stopp-Abschnitt 16 gezeigt, der
dann den Motor durch Anhalten der Kraftstoffpumpe oder
durch Schließen des Einlasses abstoppt, wenn ein Ausgangs
signal vom Öl-Schutzabschnitt 12 oder vom Kraftstoff-
Schutzabschnitt 15 kommt. Die Anode einer Diode D23 ist
mit dem Öl-Schutzabschnitt 13 über einen Widerstand R89
verbunden, ihre Kathode liegt über einen Widerstand R90
auf Masse. Am Verbindungspunkt zwischen der Diode D23 und
dem Widerstand R90 liegt die Basis eines NPN-Transistors
TR16, an welchem weiterhin die Diode D22 des Kraftstoff-
Schutzabschnittes 15 liegt.
Der Emitter des Transistors TR16 ist mit Masse verbunden,
sein Kollektor liegt über einen Widerstand R91 an der Ba
sis eines NPN-Transistors TR17. Die Basis des Transistors
TR17 liegt einerseits über einen Widerstand R92 an der
Batteriequelle Vc2, andererseits über einen Widerstand R93
auf Masse.
Ein Schlüsselschalter SWK ist mit der Basis des Transistors
TR17 verbunden, die außerdem über einen Kondensator C14
auf Masse liegt. Der Emitter des Transistors TR17 liegt
auf Masse, sein Kollektor liegt über eine Reihenschaltung
aus Widerständen R94, R95 auf der Quelle Vc2. Der Kollek
tor des Transistors TR17 ist mit dem Kollektor eines NPN-
Transistors TR18 verbunden, dessen Emitter auf Masse liegt.
Die Basis des Transistors TR18 liegt über einen Kondensa
tor C15 auf Masse. Weiterhin liegt die Basis des Tran
sistors TR18 über einen Widerstand R98 auf Masse und über
einen Widerstand R97 am Quellenabschnitt 18.
Am Kopplungspunkt zwischen den Widerständen R94 und R95
ist die Basis eines PNP-Transistors TR19 angeschlossen.
Der Emitter des Transistors TR19 liegt an der Quelle Vc2,
sein Kollektor ist über einen Widerstand R96 auf Masse ge
führt. Weiterhin liegt der Kollektor des Transistor TR19
über einen Widerstand R99 und einen Kondensator C16 auf
der Kathode einer Diode D24.
Die Anode der Diode D24 ist über einen Widerstand R100
mit der Basis eines PNP-Transistors TR20 verbunden. Der
Transistor TR20 und der PNP-Transistor TR21 stellen eine
Darlington-Schaltung dar, so daß der Emitter des Tran
sistors TR20 mit der Basis des Transistors TR21 und sein
Kollektor mit dem Kollektor des Transistors TR21 verbunden
sind. Der Emitter des Transistors TR21 ist mit der Quelle
Vc2 verbunden.
Am Kopplungspunkt zwischen dem Kondensator C16 und der
Diode D24 ist die Anode einer Diode D25 angeschlossen, de
ren Kathode an der Quelle Vc2 liegt. Diese ist weiterhin
über einen Widerstand R101 mit der Basis des Transistors
TR20 verbunden. Der Kollektor des Transistors TR21 liegt
auf der Erregerspule 45a eines Relais 45, deren anderer
Pol auf Masse liegt. Der bewegbare Kontakt eines Relais
schalters 45b liegt auf der Quelle Vc2, der andere Pol
liegt auf der Spule eines Betätigungselementes 46, deren
anderer Pol auf Masse liegt. Die Spule 45a ist über eine
Diode D26 überbrückt, deren Anode auf Masse liegt.
In den Fig. 5 und 6 ist ein Beispiel einer Motor-Stopp-
Einrichtung aufgezeigt, die das Betätigungselement 46
(siehe oben) umfaßt, welches im Einlaß 47 des Motors E
vorgesehen ist. Weiterhin ist im Einlaß 47 des Motors E
ein mit dem Betätigungselement verbundener Hebel 49 und
ein daran befestigtes Ventil 48 sowie eine Spannfeder 50
zwischen dem Hebel 49 und der Innenwand des Einlasses 47
vorgesehen. Das Betätigungselement 46 schließt bei Er
regung des Relais 45 das Ventil 48 entgegen der Federkraft
der Feder 50.
In Fig. 7 ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform
der Motor-Stopp-Anordnung gezeigt, wobei das Betätigungs
element 46 bei der Kraftstoffeinspritzpumpe 51 vorgesehen
ist. Die Kraftstoffpumpe 51 umfaßt eine Steuerstange 51a,
die über einen Führungshebel 51 zum Steuern der Kraftstoff
menge betätigt wird. Das Betätigungselement 46 ist mit
einem Stopphebel 53 für den Führungshebel 51 verbunden.
Das Betätigungselement 46 betätigt den Stopphebel 53 so,
daß dieser in Uhrzeigerrichtung (siehe Pfeil in Fig. 7)
bewegt wird, so daß der Führungshebel 52 in Uhrzeigerrich
tung beaufschlagt wird und die Steuerstange 51a zur Be
grenzung der von der Pumpe 51 zugeführten Kraftstoffmenge
betätigt. Der Führungshebel 52 ist mit einem Führungsschaft
56 über einen Steuerhebel 54 und eine Führungsfeder 55
verbunden.
In Fig. 3f ist der Alarm-Abschnitt 17 aufgezeigt, der
in Übereinstimmung mit einem Ausgangssignal vom Abschnitt
12, 13 oder 15 ein Alarmsignal abgibt. Der Abschnitt 17
umfaßt einen Transistor TR24, dessen Basis mit der Diode
D17 des Abschnittes 15, der Diode D3 des Abschnittes 12
und der Diode D13 des Abschnittes 13 verbunden ist. Weiter
hin ist die Basis über einen Widerstand R102 auf Masse
gelegt.
Der Emitter des Transistors TR24 ist mit Masse verbunden,
sein Kollektor liegt über einen Summer BZ1 als Alarmquelle
auf der Quelle Vc2SD. Parallel zum Summer BZ1 liegt eine
Diode D27, deren Anode am Kollektor des Transistors TR24
liegt.
In Fig. 3g ist der Quellenabschnitt 18 zur Zuführung der
Spannung Vs2SD von der Quelle Vc2 zu jedem der Abschnitte
gezeigt, die eine Konstantspannungsschaltung Vc umfaßt.
Die Quelle Vc2 ist mit dem Emitter eines Transistors TR22
verbunden, dessen Kollektor mit der Konstantspannungs
schaltung Vc verbunden ist. Die Schaltung Vc gibt eine
Konstantspannung ab, welche jedem Abschnitt zugeführt
wird. Die Spannung Vc2SD liegt am Kollektor des Transistors
TR22, dessen Basis mit dem Batterieschutzabschnitt 19 ver
bunden ist.
Ein Schlüsselschalter SWig, der mit dem Zündsystem (Anlaß
system) verbunden ist, liegt über eine Diode D28 auf dem
Emitter des Transistors TR22. Ein Starterschalter SWst,
der mit einem Startermotor verbunden ist, liegt über Dio
den D29 und D30 ebenfalls auf dem Emitter des Transistors
TR22. Zwischen den Dioden D29 und D30 ist der Motor-
Stopp-Abschnitt 16 angeschlossen. Der Kollektor des Tran
sistors TR22 liegt weiterhin auf Masse, ebenso der Kon
stantspannungsausgang der Schaltung Vc, die über eine Diode
mit ihrem Eingang verbunden ist, wobei eine weitere Diode
zwischen dem Eingang und der Quelle Vc2 angeschlossen ist.
Zwischen der Basis des Transistors TR22 und dessen Emitter
ist ein Widerstand R114 angeschlossen.
In Fig. 3h ist ein Batterie-Schutzabschnitt 19 aufgezeigt,
der den Oberflächenpegel des Elektrolyts und dessen spe
zifisches Gewicht abgetastet. Wenn ein abgetasteter Wert
unterhalb eines entsprechenden vorbestimmten Wertes liegt,
so stoppt der Abschnitt 19 die Energiezufuhr vom Quellen
abschnitt 18 zu jedem anderen Abschnitt.
In der Batterie ist ein (nicht gezeigter) Batteriefühler
57 als Schwimm-Fühler vorgesehen, um den Oberflächenpe
gel des Elektrolyts und dessen spezifisches Gewicht zu be
stimmen. Wenn der Oberflächenpegel und/oder das spezifische
Gewicht unterhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, so
schaltet der Fühler 57 ab. Der Fühler 57 liegt mit einem
Ende auf Masse, mit seinem anderen Ende über eine Diode
D31 auf einen Widerstand R104 auf der Quelle Vc2. Der Ver
bindungspunkt der Anode der Diode D31 und dem Widerstand
R 104 ist mit dem einen Ende eines Widerstandes R105 ver
bunden, dessen anderes Ende über einen Kondensator C18 auf
Masse liegt. Der Widerstand R105 ist durch eine Reihen
schaltung, bestehend aus einer Diode D33 und einem Wider
stand R108 überbrückt. Der Verbindungspunkt zwischen dem
Widerstand R105 und dem Kondensator C18 liegt auf dem
nicht invertierenden Eingang eines Komparators OP9. Der
Ausgangsanschluß des Komparators OP9 ist über eine Diode
D32 und einen Widerstand R107 auf das Gate eines Thyristors
SCR2 geführt, dessen Kathode auf Masse und dessen Anode
über einen Widerstand R106 und Batterieschutzlämpchen 58
auf die Quelle Vc2 geführt ist.
Der invertierende Eingang des Komparators OP9 liegt auf
dem Verbindungspunkt einer Reihenschaltung aus zwei Wider
ständen R106, R197, wobei R107 auf Masse und R106 auf der
Quelle Vc2 liegen.
Der Ausgangsanschluß des Komparators OP9 liegt über einen
Widerstand R109 auf der Quelle Vc2. Das Gate des Thyri
stors SCR2 ist über einen Widerstand R110 und einen dazu
parallelen Kondensator C19 auf Masse gelegt. Am Kopplungs
punkt zwischen dem Widerstand R106 und dem Thyristor SCR2
(bzw. dessen Anode) ist über einen Widerstand R111 auf
die Quelle Vc2 geführt. Weiterhin liegt dieser Punkt über
einen Widerstand R112 auf der Anode einer Diode D34, deren
Kathode mit der Kathode einer Diode D35 verbunden ist, deren
Anode wiederum über einen Widerstand R113 mit dem Kollek
tor des Transistors TR7 des Öl-Schutzabschnittes 13 ver
bunden ist. Zwischen den Dioden D34 und D35 ist die Basis
eines NPN-Transistors TR23 verbunden, die außerdem über
einen Widerstand auf Masse liegt. Der Emitter des Tran
sistors TR23 liegt auf Masse, sein Kollektor liegt über
einen Widerstand R114 auf der Basis des Transistors TR22
des Quellenabschnittes 19.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der oben beschriebenen
Schaltung näher erläutert. Bei Betrieb des Motors wird in
den Überlastungsabschnitt 12 durch den Stromwandler 3 eine
Wechselspannung proportional zum Wechselstrom hin zur Last
übertragen. Die Wechselspannung wird über den Gleichrich
ter 20 gleichgerichtet und über die Glättungsschaltung 21
geglättet und dann dem Anschluß VEN des Pegelmessers 23
zugeführt.
Der Stromwandler 5 in der Erregerschaltung 10 tastet die
Wirklast am Generator ab. Die vom Stromwandler 5 abgeta
stete Wechselspannung wird über den Gleichrichter 35 gleich
gerichtet und über die Glättungsschaltung 36 geglättet und
dem nicht invertierenden Eingang des Komparators OP1 zuge
führt.
Im Normalbetrieb ist die Spannung am Stromwandler 5 nie
driger als die Bezugsspannung am Komparator OP1, so daß
dieser ein niedrigpegeliges Signal (L) abgibt, der Tran
sistor TR1 und der Transistor TR2 leitend sind. Demzufol
ge gibt der Pulsgenerator OP3 ein hochpegeliges Signal
(H) ab.
In diesem Fall ist der Transistor TR3 gesperrt, so daß
die Überlastlampen 37 ausgeschaltet sind. Die Transistoren
TR 4 und TR5 sind durchgesteuert. Die Spannung der Quelle
Vc1 wird dem Referenzanschluß Vref des Pegelmessers 23 über
den Transistor TR5 und die Widerstände R3 und R5 als Be
zugsspannung zugeführt. Hier sei noch erwähnt, daß der An
schluß Vref über einen Widerstand Ra auf Masse liegt.
Im Pegelmesser 23 wird die Bezugsspannung am Anschluß
Vref mit der Spannung am Anschluß VIN verglichen. Entspre
chend dem Vergleichsergebnis werden einige der LEDs 24 bis
33 angesteuert und zeigen so die Größe des Generatoraus
gangs und die zur Verfügung stehende Rest-Leistung beim
momentanen Betriebszustand an.
Die Spannung am Anschluß VIN wird dem nicht invertieren
den Eingangsanschluß des Komparators OP2 zugeführt. Die
an seinem invertierenden Eingang liegende Bezugsspannung
VDo beträgt
VDo = {(Ra+Rcc+R5)/(Ra+Rcc+R5+R4+R3)} × Vcl
wobei Rcc ein innerer Widerstand im Pegelmesser 23 ist,
der in Reihe mit dem Widerstand Ra den Eingang Vref mit
Masse verbindet.
Die Bezugsspannung VDo liegt durch den Widerstand des Wi
derstandes R5 höher als die Bezugsspannung am Anschluß
Vref. Im Überlastzustand wird die Spannung am Anschluß VIN
entsprechend dem Ausgang des Stromwandlers 3 höher als die
Bezugsspannung am Anschluß Vref, so daß alle LEDs 24 bis
33 aufleuchten und der Komparator OP2 ein hochpegeliges
Signal (H) abgibt.
Als Folge hiervon wird der Transistor TR1 durchgesteuert,
der Transistor TR2 gesperrt. Demzufolge wird ein H-Signal
vom Pulsgenerator OP3 über den Widerstand R17 zurückgekoppelt
und im Kondensator C4 geladen. Wenn die Ladespannung im Kon
densator C4 größer wird als die Bezugsspannung am nicht in
vertierenden Eingang des Pulsgenerators OP3, so gibt dieser
ein niedrigpegeliges Signal (L) ab.
Der Ausgang des Pulsgenerators OP3 wird der Basis des Tran
sistors TR3 und derjenigen des Transistors TR4 zugeführt.
Der Transistor TR3 wird an- und ausgeschaltet, so daß die
Lampen 37 aufleuchten und ausgehen.
Der Transistor TR4 wird ebenfalls an- und ausgeschaltet
und schaltet der Transistor TR5 an und aus. Wenn der Tran
sistor TR5 ausgeschaltet wird, so wird die Bezugsspannung
(zusätzlich) über den Widerstand R2 an den Anschluß Vref
gelegt. Die Bezugsspannung VDo fällt über den Widerstand
R2 ab, so daß die Erregung der LEDs 24 bis 33 aufrechterhal
ten wird. Wenn die Lampen 37 angeschaltet werden, so gibt
gleichzeitig der Summer BZ1 einen Alarmton ab.
Der Komparator OP2 stellt lediglich den Strom im Kreis der
Hauptspule 2 (Ankerkreis) fest und gibt ein H- oder ein L-
Signal ab. Wenn somit der Leistungsfaktor cosR groß wird,
so gibt der Komparator OP2 ein L-Signal unabhängig von ei
ner Überlast ab. Der Stromwandler 5 im Erreger 10 stellt
jedoch die Wirkleistung im Generator fest. Die vom Strom
wandler 5 übertragene Wechselspannung, die über den Gleich
richter 35 und die Glättungsschaltung 36 dem nicht inver
tierenden Eingang des Komparators OP1 zugeführt wird führt
aber dazu, daß dieser ein H-Signal abgibt, wenn der Genera
tor überlastet ist.
Auf diese Weise wird der Transistor TR1 durchgesteuert, so
daß die Lampen 37 aufleuchten und der Summer BZ1 in Über
einstimmung mit dem vorgenannten Betriebszustand ange
steuert wird. Wenn der Transistor TR5 gesperrt wird, so
wird dem Anschluß Vref über die Widerstände R2 bis R5 eine
niedrige Bezugsspannung zugeführt. Der Bezugspegel wird
abgesenkt, so daß alle LEDs 24 bis 33 aufleuchten. Wenn
der Transistor TR5 durchgesteuert wird, so geht die Bezugs
spannung auf den normal eingestellten Wert, so daß nur ei
nige der LEDs entsprechend der Spannung aus dem Stromwand
ler 3 aufleuchten.
Im Überlastbetrieb werden, auch dann, wenn nicht alle LEDs
aufgrund der niedrigen Wirk-Ausgangsspannung (reduziert
durch den Lastfaktor) aufleuchten, die übrigen LEDs erregt
und zeigen an, daß keine Restleistung mehr zur Verfügung
steht.
Fig. 3i zeigt die Beziehung zwischen der Ausgangsspannung
des Stromwandlers 5 und dem Ausgang des Generators.
Die Bezugsspannung, die dem invertierenden Eingangsan
schluß des Komparators OP1 zugeführt wird, ist basierend
auf dem Leistungsfaktor bestimmt. Wenn die Bezugsspannung
auf einen Wert, entsprechend einem Leistungsfaktor cosR=0,7
eingestellt ist, kann dann, wenn der tatsächliche Leistungs
faktor größer als 0,7 ist, keine Überlast festgestellt wer
den, da die Spannung am nicht invertierenden Eingang des
Komparators OP1 unterhalb des Bezugswertes liegt.
Dementsprechend stellt der Stromwandler 5 eine Überlast
fest, wenn der Leistungsfaktor unterhalb des Wertes liegt,
welcher der Bezugsspannung am Komparator OP1 entspricht,
während der Stromwandler 3 eine Überlast feststellt, wenn
der Leistungsfaktor oberhalb des Bezugswertes liegt.
Im Abschnitt 13 wird beim Start des Motors der Strom vom
Anschluß zum Laden der Batterie über den Gleichrichter 38
gleichgerichtet und über den Kondensator C5 geglättet und
schließlich dem Lichtkoppler 39 zugeführt. Die Transistoren
TR6 und TR7 werden durchgesteuert, so daß die Quelle Vc1
an der Basis des Transistors TR8 liegt und diesen durch
steuert. Die Batteriespannung Vc2 liegt an den Betriebslam
pen 40 und läßt diese aufleuchten.
Der Öldruckschalter SW1 wird beim Stoppen des Motors oder
beim Absinken des Öldrucks angeschaltet und abgeschaltet,
wenn der Schmieröldruck beim Starten des Motors ansteigt.
Wenn der Motor stoppt, so sperrt der Transistor TR7 und der
Transistor TR9 wird von der Spannung Vc1 getrennt. Dement
sprechend ist die Spannung am nicht invertierenden Eingang
des Komparators OP4 niedriger als die Bezugsspannung an sei
nem invertierenden Eingang. Aus diesem Grund gibt der Kom
parator OP4 ein L-Signal ab und sperrt den Thyristor SCR1.
Der Transistor TR10 sperrt und schaltet die Öllämpchen 41
aus.
Wenn Öl fehlt, so sinkt der Öldruck, bis der Schalter SW1
ausschaltet. Daraufhin steuert der Transistor TR9 durch
und am nicht invertierenden Eingang des Komparators OP4
liegt eine Spannung durch den Zeitkonstanten-Kreis umfas
send den Widerstand R36 und den Kondensator C6.
Wenn die dem nicht invertierenden Anschluß des Komparators
OP4 zugeführte Spannung die Bezugsspannung am invertieren
den Eingangsanschluß übersteigt, so gibt der Komparator
OP4 ein H-Signal ab, das dem Thyristor SCR1 zugeführt wird
und diesen zündet. Der Transistor TR10 wird angeschaltet,
so daß die Öllämpchen 41 aufleuchten. Gleichzeitig wird
ein Motorstoppsignal dem Abschnitt 16 und ein Alarmsignal
dem Abschnitt 17 über den Thyristor SCR1 zugeführt.
Da das An- und Ausschalten des Schalters SW1 über einen
Zeitkonstanten-Kreis abgetastet wird (Tiefpaß), können
Fehl-Operationen bzw. Alarmmeldungen verhindert werden.
Da der Öldruckschalter SW1 im Abschnitt 13 beim Stopp des
Motors angeschaltet wird, leuchten alle LEDs 42a bis 42j
auf, wenn der Schlüsselschalter angeschaltet wird. Wenn der
Motor gestartet wird, wird auch dann, wenn der Schalter SW1
ausgeschaltet ist, der Transistor TR8 durchgesteuert, so
daß die LEDs weiter leuchten.
Durch den Schalter SW1 fließt ein relativ großer Strom.
Zur Betätigung des Schalters wird ein Minimalstrom zwischen
50 und 100 µA erhalten.
Wenn der im Treibstofftank enthaltene Treibstoff oberhalb
eines vorbestimmten Pegels liegt, so wird im Abschnitt 15
der Treibstoff-Fühler 43 angeschaltet, so daß der Transi
stor TR11 gesperrt wird. Der Komparator OP5 gibt ein L-Sig
nal ab und steuert den Transistor TR15 durch. Wenn der Tran
sistor TR15 durchgesteuert ist, so wird dem Eingang RE des
Zeitgebers T1 ein Rücksetz-Signal vom Spannungsanschluß
Vcc zugeführt, so daß der Zeitgeber T1 nicht abläuft.
Der Pulsgenerator OP6 gibt ein H-Signal ab, und hält den
Transistor TR12 im gesperrten Zustand, so daß die Treib
stofflämpchen 44 und der Alarmabschnitt 17 außer Wirkung
bleiben.
Wenn der Kraftstoffpegel im Tank sinkt, so schließt der
Fühler 43 und steuert den Transistor TR11 durch, so daß im
Kondensator C8 eine Ladung gespeichert wird. Wenn somit
der Fühler 43 immer wieder während des Ladens des Konden
sators C8 an- und ausschaltet, so wird diese Wirkung abge
blockt, so daß der Komparator OP5 nicht irrtümlich ange
steuert wird.
Wenn die dem nicht invertierenden Eingangsanschluß des Kom
parators OP5 zugeführte Spannung höher steigt als die Be
zugsspannung an seinem invertierenden Eingangsanschluß, so
geht sein Ausgang auf niedrigen Pegel. Dann gibt der Puls
generator OP6 einen Treiberpuls ab und schaltet den Tran
sistor TR12 an und aus, so daß die Kraftstofflämpchen 44
intermittierend aufleuchten der Transistor TR24 im Alarm
abschnitt 17 durchgesteuert und gesperrt wird und der Sum
mer BZ1 betätigt wird.
Wenn der Komparator OP5 ein H-Signal abgibt, so wird der
Transistor TR15 gesperrt und der Zeitgeber T7 zählt die
Taktpulse am Anschluß VCM in Übereinstimmung mit dem Start
signal, das im Startanschluß ST liegt. Die Taktpulse werden
durch Lade-/Entladespannungen am Kondensator C13 erzeugt.
Wenn der Zeitgeber T1 eine vorbestimmte Anzahl von Takt
pulsen zählt, also eine vorbestimmte Zeit abgelaufen ist,
so entsteht am Ausgangsanschluß VOUT ein Motor-Stopp-Sig
nal, das dem Abschnitt 16 zugeführt wird.
Wenn der Motor wieder gestartet wird, so wird der Tran
sistor TR7 im Abschnitt 13 durchgesteuert. Eine Spannung
oberhalb der Bezugsspannung wird dem nicht invertierenden
Eingangsanschluß des Komparators OP7 zugeführt und ein Dif
ferenzsignal vom Ausgangsanschluß wird dem Transistor TR14
zugeführt, um diesen für eine Zeitlang durchzusteuern.
Der Komparator OP8 gibt ein L-Signal ab.
Der Transistor TR26 steuert durch, so daß die Spannung am
Spannungsanschluß Vcc im Kondensator C13 über den Wider
stand R87 gespeichert wird. Die Dauer des Taktpulses vom
Kondensator C13 ist aufgrund des Widerstandes R87 niedrig,
so daß die abgelaufene Zeit in Übereinstimmung mit der An
zahl von Pulsen verkürzt wird. Dies bedeutet, daß das Motor-
Stopp-Signal aus dem Ausgang VOUT sehr schnell auftritt,
wenn der Motor wieder gestartet wird.
Wenn während des Betriebs Treibstoff nachgefüllt wird, so
wird der Treibstoff-Fühler 43 ausgeschaltet. Der Transistor
TR15 wird durchgesteuert und das Rücksetzsignal wird dem
Anschluß RE zugeführt, so daß der Zeitgeber T1 wieder "still
steht".
Beim normalen Betrieb ist der Schlüsselschalter SWk im Ab
schnitt 16 ausgeschaltet und mit Masse verbunden. Wenn
der Schlüsselschalter SWk angeschaltet wird, so wird die
Quelle Vc2 mit dem Transistor TR17 verbunden und steuert
diesen durch, so daß der Transistor TR19 durchgesteuert und
der Transistor TR20 gesperrt werden.
Wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet wird, um den Motor
zu stoppen, so wird der Transistor TR17 gesperrt. Die Quelle
Vc2 liegt (über den Widerstand R92) auf der Basis des Tran
sistors TR17 und steuert diesen durch, so daß der Transi
stor TR19 durchgesteuert und der Transistor TR20 gesperrt
werden.
Wenn der Schlüsselschalter zum Anhalten des Motors ausge
schaltet wird, so wird der Transistor TR17 gesperrt. Die
Quelle Vc2 liegt am Transistor TR21, am Transistor TR20,
am Widerstand R100, an der Diode D24, am Kondensator C16
und den Widerständen R99 und R96, so daß die Darlington-
Schaltung durchsteuert.
Daraufhin wird die Erregerspule 45a des Relais 45 erregt
und schließt den Schalter 45b, so daß das Betätigungsele
ment 46 die in den Fig. 5 und 7 gezeigte Stoppanordnung
betätigt und der Motor abstoppt.
Der Kondensator C16 wird graduell geladen, so daß seine
Spannung steigt. Wenn die Spannung bzw. die gespeicherte
Ladung im wesentlichen gleich der Versorgungsspannung ist,
so sperrt der Transistor TR20 und das Relais 45 öffnet.
Auf diese Weise wird der Strom in das Betätigungselement
46 abgeschaltet.
Wenn dem Transistor TR16 das Motor-Stopp-Signal vom Öl-
Schutzabschnitt 13 oder vom Treibstoff-Abschnitt 15 zuge
führt wird, so steuert er durch und sperrt den Transistor
TR17, so daß der Motor sofort anhält. Auf diese Weise kann
ein Heißlaufen des Motors oder ein Ansaugen von Luft in
die Kraftstoff- bzw. Einspritzpumpe aufgrund von mangeln
dem Treibstoff verhindert werden.
Wenn der Starterschalter SWst geschlossen ist, so wird eine
Spannung dem Transistor TR18 über den Widerstand R97 zuge
führt und steuert diesen durch. Dadurch wird der Transi
stor TR19 durchgesteuert, so daß die im Kondensator C16
enthaltene Ladung durch die Diode D25 und den Transistor
TR19 entladen wird. Die Spannung wird beim Widerstart des
Motors entladen.
Wenn der Transistor TR14 des Alarm-Abschnittes 17 mit einem
Alarmsignal (H-Signal) vom Überlast-Schutzabschnitt 12,
dem Öl-Schutzabschnitt 13 oder dem Treibstoff-Schutzabschnitt
17 versorgt wird, so steuert der Transistor TR24 durch und
treibt den Summer BZ1.
Wenn der Elektrolytpegel oder das spezifische Gewicht des
Elektrolyts oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt, so
schließt der Batteriefühler 57, so daß die Quelle Vc2 über
den Widerstand R104 auf Masse liegt. Die Konstantspannungs
quelle Vc2 liegt am Transistor TR23 über die Widerstände
R111 und R112, so daß der Transistor TR23 durchgesteuert
wird. Auf diese Weise wird der Transistor TR22 im Quellen
abschnitt 18 durchgesteuert und gibt die Steuerspannung
und die Konstantspannung an die anderen Abschnitte.
Wenn der Elektrolytpegel unterhalb eines vorbestimmten Pe
gels liegt, so öffnet der Fühler 57, so daß die Quelle Vc2
über die Widerstände R104 und R105 am Kondensator C18 liegt
und diesen lädt. Die Spannung am Kondensator C18 liegt am
nicht invertierenden Eingangsanschluß des Komparators OP9.
Wenn diese Spannung die Bezugsspannung übersteigt, die am
invertierenden Eingang liegt, so gibt der Komparator OP9
ein H-Signal ab, das den Thyristor SCR2 öffnet (bzw. durch
steuert). Nun ist die Quelle Vc2 über die Batterie-Warn
lämpchen 58, den Widerstand R106 und den Thyristor SCR2
mit Masse verbunden, so daß die Lämpchen aufleuchten und
einen Mangel an Elektrolyt anzeigen. Gleichzeitig sperrt
der Transistor TR23 und ein Quellen-Stopp-Signal (H-Signal)
wird dem Transistor TR22 über den Widerstand R114 zugeführt
und schaltet diesen ab. Demzufolge werden die Spannungen
Vc2 und Vc1 abgeschaltet und alle Abschnitte außer Betrieb
gesetzt.
Die Batteriewarnlämpchen 58 leuchten aber weiter auf. Da
ihr Leistungsverbrauch sehr gering ist, bleibt eine Mini
malkapazität der Batterie sichergestellt.
Claims (3)
1. Einrichtung zur Überwachung der auf einen Motor getriebenen
Generator wirkenden Last und zum Anzeigen einer Überlast, wobei
der Generator einen Ankerkreis (1) mit einer ersten Spule (2), die
mit der Last verbindbar ist und einen Erregerkreis (10) mit einer
zweiten Spule (4) aufweist, welcher ein Absinken der Ausgangs
spannung an der ersten Spule (2) verhindert; mit Feststellein
richtungen (3; A) zum Feststellen des Stroms entsprechend einer
Wirkleistung im Ankerkreis (1) mit ersten Einstelleinrichtungen
(R2-R5; Ra) zum Einstellen eines ersten Bezugswertes
(Vref1 = Vc1 × Ra / (Ra+R2+R3+R4+R5),
der einen Überlastzustand in Abhängigkeit
vom Strom im Ankerkreis repräsentiert; und mit Anzeigeeinrichtungen
(24-33), die mehrere Anzeigelämpchen (LEDs) umfassen,
um Lastschwankungen schrittweise anzuzeigen, und um einen
Überlastzustand anzuzeigen, wenn ein Ausgangswert der Feststell
einrichtungen (3; A) den ersten Bezugswert (Vref1) überschreitet,
gekennzeichnet durch
zweite Feststelleinrichtungen (5; B) zum Feststellen des Stroms im Erregerkreis (10) entsprechend der vom Generator erzeugten Scheinleistung;
zweite Einstelleinrichtungen (TR4, TR5) zum Einstellen eines zweiten Bezugswertes (Vref2 = Vc1 × Ra / (Ra+R3+R4+R5) ,der niedriger als der erste Bezugswert (Vref1) ist, um ein sicheres Anschalten aller Lampen (LEDs) im Überlastzustand zu garantieren; mit Vergleichseinrichtungen (OP1) zum Vergleichen eines Ausgangswertes der zweiten Feststelleinrichtungen (5; B) mit einem dritten Bezugswert(Vref3 = Vc1 × R8 / (R7+R8)und zum Abgeben eines Überlastsignals dann, wenn der dritte Bezugswert überschritten wird;
Schalteinrichtungen (R14-R18; C4; OP3), die auf das Überlastsignal hin ein Ausgangssignal erzeugen, welches den Bezugswert Vref mittels den zweiten Einstelleinrichtungen (TR4, TR5) alternierend auf den ersten Bezugswert (Vref1) und den zweiten Bezugswert (Vref2) schaltet,
wobei die Anzeigeeinrichtungen (24-33) in Übereinstimmung mit dem Ausgangswert der Schalteinrichtungen ein Blinken der Lampen (LEDs) durch den alternierenden Vergleich des Ausgangswertes der Fest stelleinrichtungen (3; A) mit dem ersten und dem zweiten Bezugswert bewirken, um einen Überlastzustand zu signalisieren.
zweite Feststelleinrichtungen (5; B) zum Feststellen des Stroms im Erregerkreis (10) entsprechend der vom Generator erzeugten Scheinleistung;
zweite Einstelleinrichtungen (TR4, TR5) zum Einstellen eines zweiten Bezugswertes (Vref2 = Vc1 × Ra / (Ra+R3+R4+R5) ,der niedriger als der erste Bezugswert (Vref1) ist, um ein sicheres Anschalten aller Lampen (LEDs) im Überlastzustand zu garantieren; mit Vergleichseinrichtungen (OP1) zum Vergleichen eines Ausgangswertes der zweiten Feststelleinrichtungen (5; B) mit einem dritten Bezugswert(Vref3 = Vc1 × R8 / (R7+R8)und zum Abgeben eines Überlastsignals dann, wenn der dritte Bezugswert überschritten wird;
Schalteinrichtungen (R14-R18; C4; OP3), die auf das Überlastsignal hin ein Ausgangssignal erzeugen, welches den Bezugswert Vref mittels den zweiten Einstelleinrichtungen (TR4, TR5) alternierend auf den ersten Bezugswert (Vref1) und den zweiten Bezugswert (Vref2) schaltet,
wobei die Anzeigeeinrichtungen (24-33) in Übereinstimmung mit dem Ausgangswert der Schalteinrichtungen ein Blinken der Lampen (LEDs) durch den alternierenden Vergleich des Ausgangswertes der Fest stelleinrichtungen (3; A) mit dem ersten und dem zweiten Bezugswert bewirken, um einen Überlastzustand zu signalisieren.
2. System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vergleichseinrichtungen (OP1) so ausgebildet und angeordnet
sind, daß die Überlastsignale jeweils in Übereinstimmung mit
einem definierten Leistungsfaktor (cosR) abhängig von der Last
abgegeben werden.
3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Feststelleinrichtungen (3, 5) Stromwandler umfassen.
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