Procedimiento para la regulación de un generador (10), especialmente de un generador de corriente trifásica que puede ser accionado por un motor de combustión interna,

con una bobina de campo, a través de la cual fluye una corriente de campo (UF) regulable por medio de un regulador (15), para la generación del campo de excitación y con bobinas de estator, en las que se inducen a través de las modificaciones de flujo tensiones alternas, que generan corrientes, que son conducidas a través de rectificadores (11) hacia consumidores, de manera que el regulador (15) alimenta la corriente de campo (IF) al arrollamiento de campo del generador, en el que en un funcionamiento regulado, la corriente de campo (IF) es regulada a una tensión de salida constante del generador de manera independiente del número de revoluciones del generador, caracterizado porque la corriente de campo (IF) permanece no regulada en una zona inferior del número de revoluciones del generador, de manera que el generador trabaja entonces en funcionamiento libre y emite una tensión que depende del número de revoluciones, un convertidor de tensión (13), especialmente un convertidor elevador convierte la tensión libre suministrada entonces por el generador a un valor predeterminable, especialmente una tensión de la red de a bordo (Ub) y la zona del número de revoluciones del generador para el funcionamiento libre del generador es limitada por un número de revoluciones alto, que corresponde al número de revoluciones, en el que la tensión del generador corresponde a la tensión de la red de a bordo

Procedimiento para la regulación de un generador.

La invención parte de un procedimiento para la regulación de un generador, por ejemplo de un generador de corriente continua que puede ser accionado por un motor de combustión interna en un automóvil, del tipo de la reivindicación principal.

Estado de la técnica

Para la generación de la energía eléctrica necesaria en el automóvil se emplean habitualmente generadores de polos intercalados. Estos generadores de polos intercalados son generadores de corriente trifásica, cuya forma de salida es rectificada con la ayuda de un puente de diodos y es utilizada para la alimentación de los consumidores eléctricos del vehículo así como para la carga de la batería.

Un generador de corriente trifásica de este tipo comprende una bobina de campo, que es atravesada por la corriente de campo. La corriente de campo es regulada con la ayuda de un regulador de tensión de tal manera que la tensión de partida del generador es aproximadamente constante, independientemente del número de revoluciones del generador. De manera conocida, en los arrollamientos del estator del generador es inducida una tensión en función del número de revoluciones, que impulsa una corriente a través del puente rectificador. La corriente de salida del generador da como resultado, junto con la tensión del generador, la potencia suministrada por el generador. En la figura 1, la potencia P[kW] de un generador de polos intercalados con UGN = 14 V se representa sobre el número de revoluciones del generador n[1/min] a diferentes tensiones de salida Ub. La potencia de salida máxima en función del número de revoluciones del generador se extiende a lo largo de la línea de tangente T. A lo largo de esta línea, el aprovechamiento C=P/n del generador es máximo. La potencia por número de revoluciones es, por lo tanto, máxima en la línea de tangente.

Se conoce a partir de la publicación "Bosch; Elektrische Motorausrüstung de G. Henneberger; Vieweg-Verlag", página 55, que los generadores proporcionan durante el funcionamiento con tensión libre (funcionamiento libre del generador) unas prestaciones de salida con una resistencia de cierre correspondiente más elevadas que en el funcionamiento regulado sobre una tensión de salida constante de 14 V. Sin embargo, un funcionamiento libre del generador no es posible sin más, puesto que en este caso podrían producirse tensiones de salida del generador, que podrían perjudicar en una medida considerable a los consumidores de la red de a bordo.

Se conoce a partir del documento EP 0 593 procedimientos para la regulación de un generador, en los que la tensión de salida del generador es regulada con la ayuda de un regulador de tensión convencional. El regulador de tensión influye en este caso sobre la corriente de campo de manera habitual para la consecución de una tensión de salida constante del generador. La tensión de salida del generador es reducida adicionalmente con la ayuda de un convertidor de tensión continua a valores que son necesarios para la alimentación de los consumidores convencionales de una red de a bordo de un vehículo. Los consumidores que necesitan una tensión más elevada son alimentados directamente desde el generador. Un funcionamiento no regulado del generador se realiza en una zona superior del número de revoluciones con alto requerimiento de potencia.

Se conoce a partir del documento US-PS 4.604.528 una red de a bordo de doble tensión, en la que un regulador de alta tensión regula la tensión de salida de un generador. En este caso, la tensión de salida es regulada a valores que son adecuados para la alimentación de cargas de alta tensión. La alimentación de los consumidores convencionales de la red de a bordo se realiza con la ayuda de un regulador de baja tensión, que está en conexión con la salida del generador. Se conocen a partir del documento DE 4141 837 y del documento EP-A-0 462 503 sistemas de generadores, en los que normalmente se realiza una regulación clásica a tensión de salida constante, independientemente del número de revoluciones del generador. Pero también se mencionan instrucciones sobre un funcionamiento con tensión libre, dependiente del número de revoluciones del generador, dado el caso también elevada, de manera que este funcionamiento debe realizarse solamente durante corto espacio de tiempo o debe asegurarse a través de medios adecuados para la limitación de la corriente de excitación.

Ventajas de la invención

El procedimiento de acuerdo con la invención para la regulación de un generador con las características de la reivindicación 1 tiene la ventaja de que se aprovecha mejor la zona de potencia del generador.

Estas ventajas se consiguen porque la corriente de excitación del generador no es regulada en una zona inferior del número de revoluciones del generador, de manera que el generador trabaja en funcionamiento libre. Por encima de un número de revoluciones predeterminado se regula la corriente de campo, de manera que no resultan tensiones inadmisiblemente altas del generador.

Otras ventajas de la invención se consiguen a través de las medidas indicadas en las reivindicaciones dependientes. En este caso es especialmente ventajoso que el número de revoluciones, a partir del cual se realiza la regulación de la tensión de excitación, sea un número de revoluciones, en el que la tensión del generador corresponde aproximadamente a la tensión de la red de a bordo. De esta manera, se asegura que se inicie una regulación de la corriente de campo antes de que sean posibles de manera no permitida altas tensiones del generador. Puesto que en el funcionamiento libre del generador, con números de revoluciones pequeños, es posible un funcionamiento a lo largo de la línea de tangente, se puede conseguir una tasa de elevación máxima de la potencia en función del número de revoluciones disponible del generador. A través del empleo de convertidores de tensión continua, que convierten la tensión de salida del generador en tensión de la red de a bordo, es posible una adaptación del generador a condiciones predeterminables.

Dibujo

La invención se representa en el dibujo y se explica en detalle en la descripción siguiente. En particular, la figura 1 muestra, como ya se ha mencionado, la relación entre la potencia efectiva P y el número de revoluciones del generador n para diferentes tensiones de la red de a bordo Ub. La figura 2 muestra la relación entre la potencia del generador P y el número de revoluciones del generador n en el funcionamiento no regulado (por debajo de 4000 1/min) y en el funcionamiento regulado del generador por encima de 4000 1/min. En la figura 3 se representa un diagrama de bloques de un sistema generador de acuerdo con la invención. La figura 5 muestra un ejemplo de otro sistema generador. En las figuras 4, 6, 7, 8 y 9 se representan, respectivamente, la potencia efectiva P sobre el número de revoluciones de generador n para los diferentes tipos de funcionamiento del generador.

Descripción

En la figura 1 se representa la relación conocida entre la potencia efectiva P del generador y el número de revoluciones del generador n para diferentes tensiones de la red de a bordo Ub para un generador de polos intercalados con la tensión del generador UGN = 14 V. Además, se representa la línea de tangente T, de manera que la línea de tangente es de forma ideal una recta original lo más empinada posible, que contacta con la curva característica del generador P(n) en el punto de tangente TP. A lo largo de la línea de tangente, el aprovechamiento C=P/n del generador es máximo.

Para que se pueda elevar la potencia efectiva cedida por un generador de corriente alterna, por ejemplo un generador de polos intercalados, se toman las medidas descritas a continuación con la ayuda de las figuras 2 a 9. En particular, el generador es accionado en la zona de arranque o bien en la zona inferior del número de revoluciones en el funcionamiento "libre" del generador. Después de alcanzar la tensión de la red de a bordo Ub, por ejemplo de una tensión de la red de a bordo de 42 V, se lleva a cabo la transición al funcionamiento regulado. En el funcionamiento regulado, la corriente de excitación del generador es influenciada por la instalación de regulación, de manera que la tensión de salida del generador es constante 42 V, de una manera independiente del número de revoluciones del generador. En la zona de funcionamiento "libre" del generador, es decir, en una zona, en la que la tensión del generador, condicionada por el número de revoluciones, es menor que la tensión de la red de a bordo o bien...

1. Procedimiento para la regulación de un generador (10), especialmente de un generador de corriente trifásica que puede ser accionado por un motor de combustión interna, con una bobina de campo, a través de la cual fluye una corriente de campo (UF) regulable por medio de un regulador (15), para la generación del campo de excitación y con bobinas de estator, en las que se inducen a través de las modificaciones de flujo tensiones alternas, que generan corrientes, que son conducidas a través de rectificadores (11) hacia consumidores, de manera que el regulador (15) alimenta la corriente de campo (IF) al arrollamiento de campo del generador, en el que en un funcionamiento regulado, la corriente de campo (IF) es regulada a una tensión de salida constante del generador de manera independiente del número de revoluciones del generador, caracterizado porque la corriente de campo (IF) permanece no regulada en una zona inferior del número de revoluciones del generador, de manera que el generador trabaja entonces en funcionamiento libre y emite una tensión que depende del número de revoluciones, un convertidor de tensión (13), especialmente un convertidor elevador convierte la tensión libre suministrada entonces por el generador a un valor predeterminable, especialmente una tensión de la red de a bordo (Ub) y la zona del número de revoluciones del generador para el funcionamiento libre del generador es limitada por un número de revoluciones alto, que corresponde al número de revoluciones, en el que la tensión del generador corresponde a la tensión de la red de a bordo.

2. Procedimiento para la regulación de un generador de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la transición desde el funcionamiento libre del generador con corriente de campo no regulada al funcionamiento regulado del generador es provocada por el regulador, en el que se alimentan al regulador los parámetros de funcionamiento necesarios para la selección del tipo de funcionamiento y el regulador emite las señales de activación necesarias.

3. Procedimiento para la regulación de un generador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la regulación es realizada de manera optimizada en el rendimiento.

4. Procedimiento para la regulación de un generador de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque durante el funcionamiento del generador con corriente de campo regulada, el convertidor de tensión, especialmente el convertidor elevador, está puenteado.