Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1547
.pdf
благодаря чему можно изменять фазовое соотношение между напряжением, подаваемым на обмотку
напряжения, и током, протекающим через нее.
При показанных соединениях и такой настройке компенсирующего устройства, при которой ток через
потенциал отстает на 90° от приложенного напряжения, резистор 14 сконструирован таким образом, что когда
сопротивление нагрузки достигает значения, при котором автоматический выключатель может быть замкнут
без перегрузки генератора 1, отношение потребляемой мощности резистора 14 к потребляемой мощности
цепи нагрузки становится больше, чем отношение напряжений между клеммами 11 и 23 и клеммами 23 и 12.
Как будет описано ниже, при вышеуказанных условиях крутящий момент на якоре 26 меняет направление, так
что вращающийся якорь 26 перемещается в направлении, указанном стрелкой, и через некоторое время
контакт 21 соединяет контакты 27, замыкая цепь для катушки замыкания 4 и повторного замыкания
автоматического выключателя 3. Пружина 28 стремится переместить контакт 21 в направлении,
противоположном указанному стрелкой, так что после замыкания автоматического выключателя контакт 21
входит в зацепление со стопором 29, обеспечивая тем самым, что между открытием и закрытием
автоматического выключателя всегда будет проходить определенное время.
Принцип работы данного варианта осуществления нашего изобретения заключается в следующем: в
нормальных условиях эксплуатации автоматический выключатель 3 удерживается в замкнутом состоянии за
счет подачи напряжения на замыкающую катушку 4, цепь которой проходит от незаземленного вывода
генератора 1 через катушку 4, контакты 5 реле перегрузки 6, вспомогательные контакты 7 автоматического
выключателя к земле. Поскольку вспомогательные контакты 13 и 24 на автоматическом выключателе
разомкнуты, вспомогательный источник переменного тока 10 отключается от цепи нагрузки, а токовая катушка
18 и потенциальная катушка 19 силового реле 15 обесточиваются. Следовательно, пружина 28 удерживает
контакт 21 в зацеплении с упором 29, так что контакты 27 размыкаются. При возникновении перегрузки или
короткого замыкания в цепи нагрузки реле перегрузки 6 срабатывает и размыкает свои контакты 5, тем самым
размыкая цепь замыкающей катушки 4. Затем автоматический выключатель 3 размыкается и, замыкая свои
вспомогательные контакты 13 и 24, подключает низковольтный вспомогательный источник переменного тока
10 к цепи нагрузки и замыкает цепь обмотки напряжения 19 силового реле 15.
Таким образом, через резистор 14 и токовую обмотку 18 силового реле 15 в цепь нагрузки подается
небольшой переменный ток. Когда сопротивление нагрузки достигает заданного значения контакты 27, тем
самым замыкая цепь замыкающей катушки 4, поскольку реле перегрузки замыкает свои контакты 5 после
размыкания автоматического выключателя. Эта цепь проходит от незаземленного вывода генератора 1 через
катушку 4, контакты реле перегрузки 5, контакты 27 силового реле 15 к земле. Затем автоматический
выключатель 3 замыкается, и его вспомогательные контакты 7 замыкают описанную выше цепь катушки 4,
поддерживая выключатель в замкнутом положении. Замыкание выключателя также размыкает
вспомогательные контакты 13 и 24, так что обмотки силового реле 15 обесточиваются, и вспомогательный
источник отключается от цепи нагрузки. Затем пружина 28 возвращает контакт 21 в его нормальное
положение. Принцип работы силового реле лучше понять, обратившись к векторной диаграмме, показанной
на рис. 4, которая демонстрирует влияние изменений сопротивления нагрузки на направление тока,
проходящего через силовое реле 15, при условии, что ток через потенциальную катушку 19 настолько мал,
что его влиянием на падение сопротивления и реактивного сопротивления цепи нагрузки можно пренебречь.
На этой схеме OB обозначает напряжение между клеммами 11 и 12 трансформатора 10; OA обозначает
напряжение между клеммами 11 и 23; AB обозначает напряжение между клеммами 23 и 12. OM обозначает
общее падение сопротивления цепи, замкнутой через резистор 14 и цепь нагрузки, когда автоматический
выключатель 3 на рис. 1 разомкнут, а M B — общее падение реактивного сопротивления той же цепи, когда
сопротивление цепи нагрузки равно нулю, а токоограничивающий резистор и реактивное сопротивление
нагрузки имеют определенные значения. Поскольку при принятых условиях общее падение напряжения в
цепи происходит на резисторе 14, очевидно, что вектор падения напряжения OC на резисторе
Следовательно, это представляет собой напряжение, подаваемое на потенциальную катушку 19 силового
реле 15. Крутящий момент, стремящийся повернуть якорь 26 реле 15, пропорционален произведению OM.
Катушки реле 15 расположены таким образом, что крутящий момент, создаваемый токами, протекающими
через них при вышеуказанных условиях, направлен в противоположную сторону от направления, указанного
стрелкой на рис. 1.
Таким образом, контактный элемент 21 на рис. 1 удерживается в зацеплении с упором 29. Предположим
теперь, что сопротивление нагрузки увеличивается до такого значения, что общее падение напряжения на
цепи становится равным 0 Ом, а падение реактивного сопротивления — 0 Ом. Схема теперь включает в себя
сопротивление, падение напряжения OC2 на резисторе 14 и сопротивление. Теперь AC2 представляет собой
напряжение, подаваемое на потенциальную обмотку 19' силового реле 15. Однако этот вектор AC2
перпендикулярен вектору OM2, так что косинус угла OC2A равен нулю. Поскольку крутящий момент,
стремящийся повернуть якорь силового реле, пропорционален Таким образом, пружина 28 удерживает
приводной элемент 21 на фиг. 1 в зацеплении с упором 29. Очевидно, что увеличение сопротивления нагрузки
привело к уменьшению крутящего момента от заданного значения в одном направлении до нуля. Более того,
также очевидно, что углы, отношение между напряжениями Между напряжениями OA и AB. Там- Из того, что
потребляется в ваттах резистором 14 и цепью нагрузки соответственно, очевидно, что при отсутствии
крутящего момента на якоре 26 силового реле 15 отношение потребляемой мощности резистора 14 к
потребляемой мощности цепи нагрузки равно отношению напряжений OA и AB, а также равно отношению
сопротивления резистора 14 к сопротивлению цепи нагрузки.
Предположим теперь, что сопротивление нагрузки снова немного увеличивается, так что общее падение
сопротивления становится равным 0,03, а общее падение реактивного сопротивления — 0,03. включает
падение напряжения OC3 на резисторе 14 и падение напряжения C2M3 на нагрузочном сопротивлении.
Теперь AC3 представляет собой напряжение, подаваемое на катушку 19. Крутящий момент, стремящийся
повернуть якорь реле 15', теперь пропорционален произведению OM3, C3A и косинуса угла OC3A, и поскольку
угол OC Ȧ больше 90°, этот крутящий момент направлен в противоположную сторону от крутящего момента,
создаваемого, когда угол между напряжением, приложенным к потенциальной катушке, и током, протекающим
через токовую катушку, меньше 90°. Следовательно, крутящий момент направлен в сторону, указанную
стрелкой на рис. 1, и вызывает вращение якоря 26 в этом направлении. контакты 27 замыкают цепь катушки
замыкания 4: затем автоматический выключатель 3 замыкается, и его вспомогательные контакты 7 замыкают
описанную выше цепь катушки 4, чтобы поддерживать выключатель в замкнутом положении.
Поскольку крутящий момент на якоре 26 реле 15 изменяется пропорционально косинусу угла между
напряжением, приложенным к потенциальной обмотке силового реле, и током, протекающим через токовую
обмотку реле, и, кроме того, поскольку величина сопротивления нагрузки, необходимая для повторного
включения автоматического выключателя, увеличивается с увеличением этого угла, очевидно, что когда этот
угол превышает 90°, крутящий момент на якоре 26 реле 15 увеличивается с увеличением величины
сопротивления нагрузки, превышающей величину, необходимую для запуска вращения якоря 26 в
направлении, указанном стрелкой на рис. 1. Следовательно, время, необходимое для срабатывания реле и
замыкания его контактов 27, обратно пропорционально величине сопротивления нагрузки, превышающей
сопротивление, необходимое для запуска вращения якоря 26 в направлении, указанном стрелкой. Время,
необходимое для замыкания контактов реле в ответ на заданное условие нагрузки, может быть легко
отрегулировано радиальным перемещением замедляющего магнита 22.
Из приведенного выше описания следует, что обмотки реле 15 расположены таким образом, что
автоматический выключатель 3 управляется в соответствии с соотношением между падением напряжения на
резисторе 14 и падением напряжения на сопротивлении цепи нагрузки. Поскольку эти падения напряжения
пропорциональны потребляемой мощности в соответствующих частях цепи, очевидно, что реле 15 управляет
повторным включением автоматического выключателя в соответствии с соотношением потребляемой
мощности резистора 14 и потребляемой мощности цепи нагрузки и, следовательно, не зависит от реактивного
сопротивления цепи нагрузки. Кроме того, поскольку соотношение потребляемой мощности в различных
частях цепи нагрузки не зависит от напряжения, подаваемого на цепь нагрузки, и поскольку мощность,
необходимая для срабатывания силового реле, очень мала, очевидно, что большие процентные колебания
напряжения приводят к очень малым процентным изменениям величины сопротивления нагрузки,
необходимого для повторного включения автоматического выключателя.
Также очевидно, что, поскольку крутящий момент реле 15 пропорционален произведению полей, создаваемых
током, протекающим через две катушки реле, это реле является очень чувствительным устройством и,
следовательно, будет реагировать на очень небольшое изменение сопротивления нагрузки. Общеизвестно,
что из-за скин-эффекта эффективное сопротивление цепи переменному току больше, чем сопротивление той
же цепи постоянному току, и это особенно верно, когда используется проводник с большим поперечным
сечением, например, рельс. Кроме того, хорошо известно, что эта разница в сопротивлении также изменяется
в зависимости от длины цепи. Таким образом, очевидно, что если описанная выше схема автоматического
выключателя с повторным включением используется в железнодорожной системе, где рельс используется в
качестве одного из основных проводников, то эффективное сопротивление цепи нагрузки переменному току
существенно зависит от расстояния между местом короткого замыкания или перегрузки и вспомогательным
источником переменного тока.
Например, если короткое замыкание происходит очень близко к вспомогательному источнику, эффективное
сопротивление будет практически равно сопротивлению цепи постоянному току, тогда как если расстояние
между точкой короткого замыкания и вспомогательным источником велико, эффективное сопротивление цепи
переменному току может быть значительно больше сопротивления цепи постоянному току. Поскольку
поверхностный эффект изменяется в зависимости от длины цепи, реле 15 на рис. 1 будет замыкать
автоматический выключатель в ответ на большее сопротивление цепи нагрузки постоянному току при
коротком замыкании вблизи источника переменного тока, чем когда расстояние между источником
переменного тока и местом перегрузки или короткого замыкания велико. Следовательно, величина
сопротивления постоянному току, необходимому для замыкания выключателя, обратно пропорциональна
расстоянию между источником переменного тока и точкой, где происходит перегрузка или короткое
замыкание.
Таким образом, очевидно, что если система автоматического выключателя с функцией повторного включения
сконструирована таким образом, чтобы повторно включать выключатель в ответ на правильное значение
сопротивления нагрузки при коротком замыкании или перегрузке на расстоянии от выключателя, то система
не будет повторно включать выключатель в ответ на правильное значение сопротивления нагрузки при
коротком замыкании или перегрузке вблизи выключателя. Поскольку импеданс нагрузочной цепи
увеличивается с ее длиной, очевидно, что, так как резистор соединен последовательно с нагрузочной цепью,
коэффициент мощности цепи переменного тока изменяется в зависимости от длины нагрузочной цепи.
Следовательно, коэффициент мощности цепи в момент, когда отношение сопротивления резистора 14 к
сопротивлениям цепи нагрузки становится больше, чем отношение напряжения на клеммах 11 и 23 к
напряжению на клеммах 23 и 12, также изменяется в зависимости от расстояния между вспомогательным
источником и зоной перегрузки или короткого замыкания.
AB ȮA При таком расположении силового реле, при котором на его вращающемся элементе не возникает
крутящего момента, когда фаза между напряжением, подаваемым на потенциальную обмотку реле, и током,
протекающим через токовую обмотку, составляет 90°, изменения коэффициента мощности цепи переменного
тока через нагрузку не влияют на работу реле 15, поскольку отношение сопротивления нагрузки к
сопротивлению резистора 14 всегда равно отношению при нулевом крутящем моменте. Реле всегда будет
срабатывать, замыкая свои контакты, как только отношение эффективного сопротивления цепи нагрузки к
сопротивлению резистора 14 станет больше, чем отношение напряжения на клеммах 12 и 23 к напряжению на
клеммах 23 и 11. В предыдущем описании мы предположили, что силовое реле сконструировано таким
образом, что его крутящий момент меняет направление, когда приложенное напряжение на обмотке
напряжения сдвинуто по фазе на 90° относительно тока, протекающего через токовую обмотку.
Однако наше изобретение не ограничивается такой конструкцией, поскольку при определенных условиях
желательно, чтобы изменение направления крутящего момента происходило при другом фазовом угле, что
дает связанные с этим преимущества. Мы обнаружили, что если постоянные параметров цепей реле 15
отрегулированы таким образом, чтобы крутящий момент, создаваемый на вращающемся элементе токами,
протекающими через катушки реле, не менял направление до тех пор, пока угол между приложенным
напряжением на цепи потенциальной катушки и током, протекающим через токовую катушку, не превысит
заданное значение, то есть более 90°, то уменьшение коэффициента мощности цепи переменного тока через
нагрузку увеличит величину эффективного сопротивления нагрузки, необходимого для изменения
направления крутящего момента. При подключении асинхронного силового реле способом, показанным на
рис. 1, величина эффективного сопротивления нагрузки, необходимого для изменения направления
крутящего момента, может автоматически увеличиваться по мере роста коэффициента мощности
переменного тока. сопротивление в цепи потенциальной катушки таково, что ток через катушку отстает менее
чем на 90° от приложенного к ней напряжения.
На рис. 5 очень наглядно показано, как изменение коэффициента мощности цепи переменного тока через
нагрузку влияет на величину эффективного сопротивления нагрузки, необходимого для изменения
направления крутящего момента силового реле, если его конструкция такова, что крутящий момент на
вращающемся элементе не меняет направление до тех пор, пока угол между током, протекающим через
токовую катушку, и напряжением, приложенным к катушке напряжения, не превысит 120 градусов. На этом
рисунке OA, OB и AB обозначают те же величины, что и на рис. 4. Предположим теперь, что на рис. 1 короткое
замыкание происходит настолько близко к автоматическому выключателю 3, что реактивным сопротивлением
и скин-эффектом цепи нагрузки можно пренебречь. Следовательно, коэффициент мощности цепи
переменного тока через короткое замыкание равен единице, и поэтому реле 15 сработает, замкнув свои
контакты, как только отношение сопротивления цепи нагрузки к сопротивлению резистора 14 станет больше
единицы. AB . чем OA Предположим теперь, что расстояние между точкой, где происходит перегрузка или
короткое замыкание, и вспомогательным источником таково, что импеданс цепи нагрузки приводит к тому, что
ток через нагрузку отстает на градусы от напряжения OB, когда крутящий момент, создаваемый на якоре 26
силового реле, равен нулю.
В этих условиях OM5 представляет собой общее падение сопротивления цепи, а M5B — падение реактивного
сопротивления. Из точки А проведена линия AD5 так, что угол AD5O равен 120°. 'OD', следовательно,
представляет собой падение напряжения на резисторе 14, а D5M5 — падение напряжения на сопротивлении
цепи нагрузки, когда крутящий момент на якоре 26 равен нулю. Следовательно, при предполагаемых
условиях цепи нагрузки реле 15 срабатывает, замыкая свои контакты 27, когда отношение потребляемой
мощности в цепи нагрузки к потребляемой мощности резистора 14 становится больше, чем отношение D5M5.
OD5 Поскольку это соотношение больше, чем соотношение AB ȮA при единичном коэффициенте мощности,
очевидно, что реле не срабатывает для замыкания контактов до тех пор, пока эффективное сопротивление
нагрузки не увеличится до большего значения, чем когда перегрузка произошла ближе к автоматическому
выключателю. Аналогично, если расстояние между шинами...
OD6 OD7, источник переменного тока и перегрузка или короткое замыкание таковы, что ток через цепь
нагрузки отстает на 1 или 0 градусов от напряжения OB, создаваемого на якоре силового реле, равного нулю.
Реле замыкает свои контакты, когда отношение потребляемой мощности в цепи нагрузки к потребляемой
мощности резистора 14 становится равным Таким образом, очевидно, что чем больше расстояние между
источником переменного тока и зоной перегрузки или короткого замыкания, тем больше эффективное
сопротивление нагрузки переменному току, необходимое для замыкания контактов силового реле 15. Из
вышеизложенного следует, что путем надлежащей регулировки резистора 25 в цепи потенциальной катушки
конкретного типа силового реле, показанного на рис. 1, скин-эффект может быть полностью или частично
компенсирован, так что сопротивление постоянному току в цепи нагрузки, необходимое для замыкания
контактов силового реле, остается неизменным или изменяется по мере увеличения расстояния между
источником переменного тока и зоной перегрузки или короткого замыкания.
Для того чтобы предотвратить разомкнутость автоматического выключателя на рис. 1 в случае полного
отключения нагрузки от цепи нагрузки при разомкнутом выключателе (поскольку очевидно, что цепь через
катушку 18 силового реле 15 разомкнута в этих условиях), желательно подключить высокий резистор 9
параллельно цепи нагрузки любым подходящим способом, например, через вспомогательные контакты 9 на
автоматическом выключателе, когда автоматический выключатель 3 разомкнут, так чтобы цепь катушки 18
оставалась замкнутой всякий раз, когда автоматический выключатель разомкнут. Сопротивление резистора 9
выбрано таким образом, чтобы при отсутствии нагрузки, подключенной к цепи нагрузки, реле 15 срабатывало,
замыкая свои контакты 21, и чтобы оно не оказывало существенного влияния на работу реле 15 в ответ на
сопротивление нагрузки, когда сопротивление нагрузки меньше его нормального значения при полной
нагрузке. Схема, показанная на рис. 1, специально предназначена для питания через короткий отрезок
провода, то есть для автоматического выключателя, который предназначен для управления соединением
между цепью нагрузки и единственным источником тока, подающим к ней энергию.
Однако такая схема не может быть удовлетворительно использована для многоканального питания, то есть
для автоматического выключателя, предназначенного для управления соединением между цепью нагрузки и
одним из множества источников тока или фидеров, подающих к ней энергию, поскольку постоянный ток
влияет на работу силового реле таким образом, что не дает истинного представления о сопротивлении
нагрузки, когда постоянный ток протекает через цепь нагрузки. Следовательно, необходимо предусмотреть
средства, позволяющие отключать вспомогательный источник переменного тока от цепи нагрузки, когда цепь
нагрузки питается постоянным током при разомкнутом автоматическом выключателе, а также управлять
повторным включением автоматического выключателя в ответ на какое-либо другое состояние цепи нагрузки,
когда автоматический выключатель разомкнут и вспомогательный источник отключен от нее. На фиг. 2,
представляющей собой модификацию варианта, показанного на фиг. 1, изображена конструкция,
воплощающая наше изобретение, специально адаптированная для систем с несколькими торцевыми
подачами.
В данной модификации цепь нагрузки организована таким образом, чтобы питаться от другого основного
источника постоянного тока 30, который может быть подключен к цепи нагрузки любым подходящим
коммутационным устройством, например, автоматическим выключателем 31, который может управляться как
автоматически, так и вручную. Очевидно, что источник 30 может быть либо отдельным источником, как
показано на рисунке, либо одним из множества питающих линий, подключенных к генератору 1. Для
управления соединением между вспомогательным источником переменного тока 10, напряжение которого
ниже нормального напряжения постоянного тока, и цепью нагрузки при разомкнутом автоматическом
выключателе 3, так чтобы вспомогательный источник 10 отключался от цепи нагрузки, когда последняя
получает постоянный ток от источника 30, предусмотрено реле 32, которое при срабатывании отключает
вспомогательный источник от цепи нагрузки. Данное реле снабжено высокоомной удерживающей обмоткой
33, которая предназначена для подключения к цепи нагрузки через вспомогательные контакты 34
автоматического выключателя, когда последний разомкнут, и низкоомной рабочей обмоткой 35, которая
предназначена для постоянного последовательного подключения к резистору 14 через вспомогательный
источник 10.
Реактивное сопротивление цепи катушки 35 сделано достаточно большим, чтобы переменный ток через
катушку реле 32 был недостаточен для срабатывания реле и размыкания его контактов 36, через которые
вспомогательный источник подключен к цепи нагрузки, или для поддержания реле в рабочем положении,
когда катушка 33 обесточена. Однако сопротивление катушки 35 таково, что когда напряжение постоянного
тока на цепи нагрузки превышает заданное значение, катушка получает достаточное напряжение от
протекающего через нее постоянного тока для срабатывания реле, тем самым отключая вспомогательный
источник от цепи нагрузки. В некоторых случаях может быть целесообразно соединить катушку 39 с высоким
реактивным сопротивлением последовательно с катушкой 35 для увеличения реактивного сопротивления
цепи. Высокое реактивное сопротивление катушки 39 также способствует задержке нарастания постоянного
тока через катушку 35 и, таким образом, предотвращает протекание чрезмерного тока через катушку 35 в
случае внезапного воздействия нормального напряжения постоянного тока на цепь нагрузки при разомкнутом
автоматическом выключателе 3 и замкнутых контактах 36 реле 32.
Катушка 33 сконструирована таким образом, что она не может срабатывать на реле, но расположена так,
чтобы удерживать его в рабочем положении после того, как оно было перемещено в это положение катушкой
35. Для предотвращения замыкания контактов 27 силового реле 15 при срабатывании реле 32, отключающего
вспомогательный источник от цепи нагрузки, поскольку катушка 35 по-прежнему соединена последовательно с
резистором 14, реактивной катушкой 39 и токовой катушкой 18 силового реле между клеммами 11 и 12
вспомогательного источника 10, и сопротивление катушки 35 достаточно велико, чтобы вызвать замыкание
контактов 27 реле, предусмотрена цепь с низким сопротивлением, которая замыкается параллельно обмотке
35 при срабатывании реле 32, так что потребляемая мощность в этой цепи с низким сопротивлением и
катушке 35 недостаточна для замыкания контактов 27 реле 15. Как показано в данной модификации нашего
изобретения, реле 32 снабжено контактами 40, которые предназначены для замыкания, когда реле переходит
в рабочее положение.
Замыкание этих контактов создает цепь с низким сопротивлением между резистором 14 и землей.
Следовательно, крутящий момент, создаваемый токами в обмотках 18 и 19 силового реле 15, имеет то же
направление, что и при подаче вспомогательным источником переменного тока на короткое замыкание в цепи
нагрузки, и поэтому реле 15 остается в разомкнутом положении. Для повторного включения автоматического
выключателя 3 могут быть предусмотрены любые подходящие средства, если цепь нагрузки питается
постоянным током от другого основного источника, и условия нагрузки таковы, что автоматический
выключатель может быть замкнут без подключения перегрузки к генератору 1. Как показано в данной
модификации нашего изобретения, этот результат достигается с помощью реле напряжения 42, рабочая
катушка 43 которого расположена таким образом, чтобы подключаться к цепи нагрузки посредством
вспомогательных контактов 34, когда автоматический выключатель 3 разомкнут... Данное реле
сконструировано таким образом, что оно размыкает свои контакты 44 и тем самым вставляет резистор 45 в
цепь с низким сопротивлением между резистором 14 и землей через контакты 40 реле 32, чтобы изменить
направление крутящего момента, создаваемого токами в обмотках 18 и 19.
Затем срабатывает силовое реле 15, замыкая свои контакты 27 и тем самым замыкая цепь автоматического
выключателя. Вместо использования пружины 28 для возврата силового реле в разомкнутое положение при
замыкании автоматического выключателя 3, в данной модификации этот результат достигается с помощью
резистора 46, который расположен таким образом, чтобы быть соединенным последовательно с резистором
14 при замыкании автоматического выключателя. Резистор 46 сконструирован таким образом, что при
замыкании автоматического выключателя соотношение между потребляемой мощностью резисторов 14 и 46
и потребляемой мощностью обмотки 35 таково, что крутящий момент, создаваемый токами в обмотках 18 и
19, имеет направление, противоположное указанному стрелкой, так что устройство перемещается в
разомкнутое положение. Резистор 46 закорочен вспомогательными контактами 47 при разомкнутом
автоматическом выключателе 3. Операция модификации, показанной на рис. 2, осуществляется следующим
образом: . Предположим, что условия нагрузки нормальные, а автоматические выключатели 3 и 31 замкнуты.
Автоматический выключатель 3 удерживается в замкнутом положении за счет включения замыкающей
катушки 4, цепь которой проходит от незаземленного вывода генератора 1 через катушку 4, контакты 5 реле
перегрузки 6, вспомогательные контакты 7 автоматического выключателя к заземленному выводу генератора
1. Поскольку вспомогательные контакты 13, 34 и 47 на автоматическом выключателе разомкнуты, при
замыкании выключателя вспомогательный источник переменного тока 10 отключается от цепи нагрузки, а
катушки 33 и 43 реле 32 и 42, соответственно, обесточиваются. Однако цепь замыкается от главного вывода
11 вспомогательного источника переменного тока 10 через резисторы 46 и 14, и от этой точки одна ветвь
проходит через потенциальную катушку 19 силового реле 15 к вспомогательному выводу 23 вспомогательного
источника переменного тока 10, а другая ветвь проходит через реактивную катушку 39, рабочую катушку 35
реле 32, заземление, токовую катушку 18 силового реле 15 к главному выводу 12 вспомогательного источника
переменного тока.
Поскольку импеданс последней ветви высок, ток через нее недостаточен для срабатывания реле 32. Кроме
того, сопротивление реактивной катушки 39, катушки 35 и токовой катушки 18 силового реле 15 настолько
мало по сравнению с сопротивлением резисторов 14 и 46, что крутящий момент, создаваемый токами,
протекающими через катушки 18 и 19 силового реле 15, направлен в противоположную сторону от
направления, указанного стрелкой. Следовательно, контакт 21 силового реле остается в зацеплении с
кнопкой 29. При нормальных условиях нагрузки контакты 5 реле перегрузки 6 остаются замкнутыми. При
возникновении перегрузки или короткого замыкания в цепи нагрузки, когда ток через катушку защиты от
перегрузки 8 становится достаточным для размыкания контактов реле 6, рабочая катушка 4 автоматического
выключателя обесточивается, и автоматический выключатель 3 размыкается. При включении автоматический
выключатель размыкает вспомогательные контакты 7 и замыкает вспомогательные контакты 13, 34 и 47.
Замыкание контакта 34 соединяет катушки 33 и 43 реле 32 и 42 соответственно с цепью нагрузки; замыкание
контактов 13 соединяет контакты 36 реле 32 с главным выводом 2 цепи нагрузки, так что цепь нагрузки
подключается к главным клеммам вспомогательного источника переменного тока; и замыкание контактов 47
закорачивает резистор 46. Поскольку импеданс цепи нагрузки значительно меньше импеданса реактивной
катушки 39 и катушки 35, а также катушек 33 и 43, соединенных параллельно с цепью нагрузки, большая часть
малого переменного тока, протекающего через резистор 14, течет через цепь нагрузки. Если перегрузка или
короткое замыкание приводят к срабатыванию всех остальных автоматических выключателей в системе,
напряжение постоянного тока в цепи нагрузки падает до нуля, так что реле 32 и 42 не срабатывают, размыкая
свои контакты 36 и 44 соответственно. Работа оборудования повторного включения в данных условиях
осуществляется так же, как описано выше в связи с вариантом осуществления, показанным на рис. 1.
Пока сопротивление нагрузки ниже заданного значения, крутящий момент на якоре 26 силового реле 15
направлен в противоположную сторону от указанной стрелкой. Когда сопротивление нагрузки достигает
заданного значения, направление крутящего момента меняется на противоположное, и оно соответствует
направлению, указанному стрелкой. Затем контакт 21 перемещается в направлении, указанном стрелкой, и
через промежуток времени, обратно пропорциональный разности между фактическим сопротивлением
нагрузки и заданным значением сопротивления нагрузки, необходимым для изменения направления
крутящего момента силового реле, 4 В этом случае автоматический выключатель 3 включается и замыкается.
В замкнутом состоянии автоматический выключатель размыкает свои вспомогательные контакты 13, 34 и 47 и
замыкает свой вспомогательный контакт 7, тем самым возвращая оборудование повторного включения в
нормальное состояние. Если короткое замыкание или перегрузка не размыкают все остальные
автоматические выключатели одновременно с размыканием выключателя 3, то постоянное напряжение,
подаваемое на цепь нагрузки от подключенных к ней источников, приводит к срабатыванию силового реле 15
таким образом, что контакт 21 остается в зацеплении с ограничителем 29, даже если сопротивление нагрузки
увеличивается выше заданного значения, которое обычно приводит к замыканию контактов 27 силового реле.
Точная причина, по которой постоянный ток таким образом влияет на работу силового реле, в настоящее
время до конца не изучена, но считается, что это связано с насыщением железа в магнитных цепях силового
реле, вызванным постоянным током, протекающим через катушки 18 и 19. Однако эта функция очень важна,
поскольку она позволяет силовому реле замыкать автоматический выключатель в ответ на сопротивление
нагрузки, когда вспомогательный источник переменного тока подключен к цепи нагрузки, только при
отсутствии значительного напряжения постоянного тока в цепи нагрузки. Таким образом, это позволяет
повторно замыкать автоматический выключатель в одном случае, когда цепь нагрузки не питается от
какого-либо другого источника постоянного тока, и в другом случае, когда цепь нагрузки питается от другого
источника постоянного тока. Для защиты источника низкого напряжения 10 и другого оборудования от
повреждений, вызванных воздействием на них высокого напряжения постоянного тока, рабочая обмотка 35
реле 32 сконструирована таким образом, чтобы срабатывать, когда напряжение постоянного тока в цепи
нагрузки превышает заданное низкое значение.
В рабочем состоянии реле 32 размыкает свои контакты 36, отключая тем самым вспомогательный источник 10
и рабочую обмотку 35 от цепи нагрузки, и замыкает свои контакты 40, тем самым замыкая цепь с низким
сопротивлением вокруг катушки 35, так что силовое реле 15 остается в разомкнутом положении. Хотя рабочая
катушка 35 реле 32 отключена от цепи нагрузки, удерживающая катушка 33 остается подключенной к цепи
нагрузки и получает достаточный постоянный ток для удержания реле в рабочем положении. Поскольку
напряжение постоянного тока может внезапно вернуться к своему нормальному значению, желательно, чтобы
реле 32 очень быстро размыкало свои контакты, когда напряжение постоянного тока превышает заданное
значение, чтобы предотвратить протекание чрезмерного тока через вспомогательный источник 10. Поэтому
предпочтительнее расположить обмотки 33 и 35 таким образом, чтобы они дополняли друг друга. Пока
сопротивление нагрузки остается ниже заданного значения, постоянного напряжения на цепи нагрузки
недостаточно для срабатывания реле 42.
Когда напряжение постоянного тока в цепи нагрузки превышает заданное значение, что указывает на то, что
сопротивление цепи нагрузки превышает заданное значение, реле 42 срабатывает и вставляет резистор 45 в
цепь низкого сопротивления вокруг катушки 35 таким образом, чтобы соотношение между сопротивлениями
резистора 14 и сопротивлениями резистора 45, катушки 35 и токового контура 18 силового реле было таким,
что контакт 21 перемещается в направлении, указанном стрелкой, и замыкает контакты 27. Таким образом,
цепь рабочей катушки 4 автоматического выключателя замыкается, как показано выше, и автоматический
выключатель 3 замыкается. В замкнутом состоянии автоматический выключатель замыкает описанную выше
цепь удержания катушки 4 через вспомогательные контакты 7 и размыкает ее вспомогательные контакты 13,
34 и 47, так что катушки 33 и 43 реле 32 и 42, соответственно, обесточиваются, а резистор 46 соединяется
последовательно с резистором 14. В результате реле 32 и 42, а также силовое реле 15 возвращаются в
нормальное положение при замыкании автоматического выключателя.
Схема, показанная на рис. 3, является модификацией схемы, показанной на рис. 2. В данной модификации
реактивная катушка 39 отсутствует, а рабочая катушка 35 реле 32 подключена к отводу резистора 14, так что
часть резистора 14 стремится ограничить постоянный ток через катушку 35 с низким сопротивлением. Реле 32
также снабжено контактами 48 в цепи катушки 35, так что клемма 11 вспомогательного источника полностью
отключается от земли при срабатывании реле 32. Следовательно, ток через последовательную обмотку 18
силового реле 15 не протекает, и поэтому на якорь 26 силового реле 15 не действует крутящий момент, а
контакт 21 остается в зацеплении с ограничителем 29. В данной модификации катушка 43 реле 42,
управление повторным включением автоматического выключателя при различных режимах питания которого
зависит от напряжения постоянного тока в цепи нагрузки, подключена к клеммам автоматического
выключателя 3 через контакты 49 реле 32, а не непосредственно к цепи нагрузки, как показано на рис. 2.
Следовательно, резистор 45 соединен последовательно с контактами 44 реле 42, а не параллельно с
контактами, как показано на рис. 2. При нормальных условиях нагрузки автоматический выключатель 3
удерживается в замкнутом положении за счет напряжения на катушке 4. Также замыкается цепь от клеммы 11
источника переменного тока 10 через резистор 46, часть резистора 14 контактирует с контактами 48 реле 32,
находящегося в нормальном положении, катушкой 35 реле 32, заземлением, током катушки 18 реле 15 и
другим главным выводом 12 источника переменного тока. Катушка напряжения 19 подключена между
вспомогательным выводом 23 и отводом резистора 14, который в конкретной модификации, показанной на
рис. 3, является концом, соединенным с контактом 36. Соотношение сопротивлений катушки 35 и
сопротивлений резистора 46, а также части резистора 14, включенной последовательно с катушкой 35, таково,
что крутящий момент на якоре 26 силового реле 15 направлен в противоположную сторону от направления,
указанного стрелкой.
Таким образом, контакт 21 находится во взаимодействии с остановкой 29. Поскольку работа данной
модификации нашего изобретения отличается от показанной на рис. 2 схемы только тогда, когда
автоматический выключатель разомкнут и цепь нагрузки питается постоянным током, считается, что
требуется лишь краткое описание операции повторного включения в этих условиях. Когда автоматический
выключатель 3 разомкнут и напряжение постоянного тока в цепи нагрузки превышает заданное значение из-за
подключения к цепи нагрузки другого основного источника постоянного тока, например, генератора 30, реле
32 срабатывает, отключая вспомогательный источник 10 от цепи нагрузки, как показано на рис. 2. Кроме того,
он также размыкает свои контакты 48, тем самым отключая обмотку 35 от клеммы 11 вспомогательного
источника, так что цепь через последовательную катушку 18 силового реле 15 прерывается. Следовательно,
на якорь 26 силового реле 15 не воздействует крутящий момент, и поэтому контакт 21 остается в зацеплении
с ограничителем 29.
Реле 32 также замыкает свои контакты 49, так что катушка 43 реле 42 получает достаточное напряжение,
чтобы немедленно разомкнуть свои контакты 44. Таким образом, цепь, замкнутая за счет замыкания контактов
40 реле 32, немедленно размыкается, так что реле 15 не успевает сработать и замкнуть свои контакты 27.
Пока напряжение на клеммах автоматического выключателя превышает заданное значение, контакты 44 реле
остаются в силе. Напряжение на нагрузке достигает заданного значения, так что разница между напряжением
генератора 1 и напряжением на нагрузке становится меньше заданного значения. Реле 42 замыкает свои
контакты 44 и замыкает цепь от земли через последовательно включенную катушку 1.8 силового реле 15,
вспомогательный источник 10, вспомогательные контакты 47 автоматического выключателя, резистор 14,
контакты 40 реле 32, резистор 45, контакты 44 реле 42 на землю. Резистор 45 сконструирован таким образом,
что соотношение сопротивлений резисторов 14 и 45 таково, что крутящий момент, создаваемый на якоре 26
силового реле 15, направлен в сторону, указанную стрелкой.
Затем контакт 21 силового реле перемещается в направлении, указанном стрелкой, и замыкает контакты 26.
Затем цепь рабочей катушки 4 автоматического выключателя 3 замыкается, и автоматический выключатель
замыкается. В замкнутом состоянии автоматический выключатель замыкает цепь удержания замыкающей
катушки через свои вспомогательные контакты 7 и размыкает свои вспомогательные контакты 13 и 47, так что
катушка 33 реле обесточивается, а резистор 46 соединяется последовательно с резистором 14. Отключение
катушки 33 приводит к возвращению реле 32 в нормальное положение, при этом размыкаются его контакты 40
и замыкаются контакты 48, так что реле 15 автоматически возвращается в нормальное положение. Замыкание
автоматического выключателя 3 приводит к короткому замыканию катушки 43 реле 42, так что его контакты 44
остаются замкнутыми, но поскольку контакты 40 реле 32 разомкнуты, цепь через контакты 44 разомкнута.
Хотя мы продемонстрировали и описали несколько вариантов осуществления нашего изобретения, мы не
хотим ограничиваться только показанными вариантами.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_197663.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=197663&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB197663A
[]
Электрический радиатор. Я, Альберт Бурген, проживающий по адресу: бульвар Оссман, дом 23, Париж,
Франция, гражданин Франции, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Уже известно
множество электрических радиаторов, которые, как правило, имеют недостаток в виде плохого распределения
тепла. Такие излучатели в основном состоят из ламп или проводов, по которым проходит электрический ток и
которые намотаны на цилиндры из огнеупорного материала. Эти отопительные приборы нагреваются
электрическим током до высокой температуры; воздух, слишком быстро нагреваясь при контакте с такими
маленькими устройствами, резко поднимается к потолку квартиры; поэтому такие радиаторы не обеспечивают
равномерного распределения тепла по всей атмосфере квартиры. Более того, такие электрические
резисторы, контактирующие исключительно с воздухом, охлаждаются недостаточно быстро, поэтому при
значительном увеличении силы тока такие резисторы могут сгореть.
Уже было предложено изготовить радиаторы, в которых электрические нагревательные элементы встроены в
массу асбеста или другого подобного материала, заключенную в корпус, снабженный ребрами, и крышку,
скользящую в контакте с нагревательным элементом и закрепленную на нем болтами. Согласно изобретению,
радиатор состоит из неподвижного корпуса с поперечным канальным сечением, снабженного большими
ребрами, и подвижной крышки с канальным сечением, скользящей полностью внутри неподвижного корпуса с
канальным сечением; между корпусом с канальным сечением и крышкой с канальным сечением находится
масса из асбеста или аналогичного материала, в которую встроены электрические резисторы; зажимные
элементы, такие как болты, соединяют подвижную крышку с канальным сечением с неподвижным корпусом с
канальным сечением вдоль средней плоскости этой крышки и корпуса; таким образом, эти элементы
обеспечивают легкую регулировку положения крышки с канальным сечением относительно корпуса с
канальным сечением и сжатие электрических нагревательных элементов внутри массы из асбеста или
аналогичного материала.
Таким образом достигается максимальное сжатие электрических сопротивлений внутри массы асбеста,
обеспечивающее наиболее тесный контакт этих сопротивлений с данной массой асбеста, что полностью
предотвращает их перегорание и обеспечивает максимальное тепловое излучение. Данное изобретение
проиллюстрировано на прилагаемом чертеже, на котором фиг. 1 представляет собой перспективный вид
радиаторного блока в соответствии с изобретением. На рис. 2 представлен поперечный разрез этого
элемента, выполненный в увеличенном масштабе. Рис. 3 представляет собой частичный план блока. На рис.
4 представлен перспективный вид трех наложенных друг на друга элементов, выполненный в уменьшенном
масштабе. Радиаторный блок (рис. 1-3) представляет собой удлиненный корпус в форме параллелепипеда 1,
образующий своего рода перевернутый канал. Торцы этого корпуса закрыты пластинами 3,
перфорированными отверстиями 4 для приема электрических проводов. Проводники 5 встроены в
электроизоляционный материал 6, например, асбест. Таким образом, нагревательный элемент расположен в
основании канала 1 и удерживается на этом основании с помощью профильной планки канала 7; болты 8 с
головками 9 обеспечивают зажим профильной планки канала 7 и нагревательных элементов 5, 6 к основанию
канала 1.
Ребра 10 закреплены через определенные интервалы вдоль корпуса 1, при этом головки 9 болтов 8
расположены между такими ребрами (рис. 3). Описанный выше радиатор работает следующим образом.
Электрический ток проходит по проводящим проводам 5, которые нагреваются; выделяемое таким образом
тепло передается теплопроводностью к ребрам 10; атмосфера отапливаемой квартиры соприкасается с
этими ребрами; она медленно нагревается за счет такого контакта и поднимается конвекцией вдоль ребер.
Радиатор имеет большую нагревательную поверхность, что обеспечивает равномерный и регулярный
обогрев помещения. Радиаторные блоки, являющиеся предметом изобретения, очевидно, могут быть
сгруппированы различными способами. Например, вместо того, чтобы эти блоки располагались на полу, как
показано на рис. 2, несколько блоков могут быть наложены друг на друга, как показано на рис. 4, при этом
боковые поверхности 2 корпусов 1, например, выступают из стены 11 отапливаемой квартиры. Подробно
описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_197664.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=197664&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
Соседние файлы в папке патенты