Laderegler für Drehstromgeneratoren an Verbrennungsmotoren

[MarkusP210]

Bordstromnetze von Fahr- und Luftfahrzeugen sind einerseits zum Start der Triebwerke und andererseits zur Pufferung des Bordnetzes selbst (ideale Glättung) mit einer oder mehreren Batterien ausgestattet. Da es sich bei den eingesetzten Batterien in den meisten Fällen um Bleiakkus handelt, müssen diese im Betrieb im sog. Konstant-Spannungsverfahren aufgeladen werden.

 

Zu diesem Zweck ist der bordeigene Generator mit einem elektronischen Laderegler ausgestattet, welcher die durch den Generator erzeugte Ladespannung laufend mit einer internen, stabilisierten Spannungsquelle vergleicht. Liegt die erzeugte Ladespannung zu tief, vergrössert der Laderegler den Erregerstrom im Rotor worauf die Ladespannung steigt und umgekehrt. Auf diese Weise wird die Ladespannung während der ganzen Zeit auf der Ladeschlusspannung der Batterie (13.8...14.4V bei einer 12V-Batterie) gehalten. Der Ladestrom ergibt sich aus dem Ladezustand der Batterie. Zu Beginn ist er am grössten und sinkt über die Zeit auf den Restrom der Batterie ab.

 

Laderegler verfügen über Schutzmechanismen zum Schutz von sich selber, der Batterie und dem Bordnetz:

 

1. Spannungsüberwachung im Ladekreis: steigt die Spannung über rund 16V an (Fehler in der Regelung des Erregerstromventils) oder fällt unter 10V (z.B. Kurzschluss im Ladekreis) ab wird der Erregerstrom abgeschaltet

 

2. Temperaturüberwachung im Regler: Übersteigt die Temperatur eine maximale Limite wird der Erregerstrom abgeschaltet (dauerhafter zu hoher Ladestrombezug)

 

3. Kurzschlussüberwachung im Erregerkreis: Abschaltung des Erregerstroms im Kurzschlussfall (Erregerspannung geht zu Null)

 

Alle diese Überwachungen führen zur Ansteuerung eines Ausgangs am Regler welcher zur Signalisierung mittels Meldeleuchte mit den Bezeichnungen 'Alt', 'Field Trip' o.ä. verwendet wird.

 

Die Meldeleuchte 'Gen' signalisiert ebenfalls einen möglichen Ausfall des Generators. Sie wird üblicherweise aber durch eine externe Spannungsüberwachung bewerkstelligt (Unabhängigkeit vom Regler).

 

 

Anmerkung:

Durch Alterung (Korrosion, Vibration) kann es in der Erregerkreis-Verkabelung zu steigenden Übergangswiderständen kommen (Ab Batterie über den Schalter 'Bat Master' über die Sicherung, Stecker bis hin zum Regler). Dadurch wird der Erregerstrom künstlich begrenzt was einen Einfluss auf die höhe der Erzeugten Ladespannung resp. den Ladestrom hat. Das kann von kaum spürbar bis zum Angehen der roten Lampe führen obwohl der Generator einwandfrei ist. 

 

Markus

Bearbeitet 5. März 2015 von MarkusP210