Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_347
.pdf
Коэффициенты конденсаторов C Imllust заключаются в том, что они будут взаимодействовать с элементами
конденсатора G, обеспечивая необходимый потенциальный градиент, как это будет понятно из следующего
примера:
Предположим, что все конденсаторные элементы C равны и соединены через равные интервалы по всей
индуктивности. Желаемое уравнение получается, когда емкости катушек конденсаторов C, C', C: и т. д. равны
c(1=G, C,_3G, (3=(, t'te., или C 1 n)G — емкость одного из конденсаторных элементов G.
Применение этого метода достижения желаемого состояния ограничено, поскольку конденсатор обмотки
должен быть заземлен, а его практическая применимость ограничивается случаями, когда известны емкости
конденсаторных элементов G и их расположение. Более того, если конденсаторные элементы S не все равны
и не соединены с равными элементами индуктивности, как предполагалось, или если их емкости не обратно
пропорциональны соответствующим элементам индуктивности, то потребуется скорректировать эту
пропорциональность путем добавления дополнительной емкости в конденсаторы C.
Ещё один, более практичный способ реализации этого условия (35) показан на рис. 4, где внешние
конденсаторные блоки C' с равными ёмкостями подключены к равным элементам индуктивности обмотки W
(рис. 1).
Емкость этих конденсаторных блоков C' должна быть достаточно большой по сравнению с емкостью
конденсаторных элементов G, что символически показано их относительными размерами на диаграмме на
рис.
4 что емкости G будут оказывать лишь незначительное влияние на градиент потенциала, который будет
создаваться общей емкостью. Этот случай можно представить в более общем виде, указав, что при полном
объединении собственной емкости с индуктивностью возможность возникновения чрезмерных внутренних
напряжений существенно исключается путем разделения общей индуктивности на ряд дробных частей и
параллельного соединения каждой части индуктивности с относительно большой дополнительной емкостью;
эти дополнительные емкости, в частности, обратно пропорциональны соответствующим частям
индуктивности. Если все части индуктивности равны, то и дополнительные емкости должны быть равны, но
если все части индуктивности велики или малы по сравнению с любой другой частью, то дополнительная
емкость, параллельная ей, должна быть (соответственно) мала или велика по сравнению с дополнительной
емкостью, параллельная другой части. Дополнительные емкости в любом случае должны быть достаточно
большими, чтобы совпадать с присущими им емкостями, так как последние будут оказывать лишь
незначительное влияние на потенциальную емкость, которая будет создаваться общей емкостью.
Последнее описанное устройство имеет преимущество перед описанным ранее, поскольку его успешное
применение не требует заземления обмотки в какой-либо точке, а также не требует точного знания величины
или распределения собственных емкостей, поскольку этого достаточно лишь для того, чтобы сделать
добавленные емкости большими по сравнению с собственными емкостями.
На рис. 5 и (1) показаны два типичных примера другого общего метода 8, необходимого для выполнения
условий, при которых не могут возникать избыточные внутренние напряжения. В каждом случае обмотки W и
W расположены внутри диэлектрического пространства 90 между двумя пластинами конденсаторов C и C
соответственно, причем пластины конденсаторов соединены с соответствующими выводами a и b их обмоток.
Пластины на рис. 5 представляют собой диски в параллельных плоскостях, 95, тогда как пластины на рис. G
представляют собой концентрические цилиндры. В любом случае, при перемещении по ветру от одного
терминала к другому, турели перемещаются практически с одинаковой скоростью на расстоянии от одной
пластины до другой. Следовательно, если вольтовая лента i.
Внезапно приложенное напряжение на клеммах конденсатора между такими конденсаторными пластинами,
потенциал, который существовал бы в любой точке конденсатора в силу его положения на диэлектрике
конденсатора, был бы таким же, как и потенциал, который создавался бы действием индуктивности. Другими
словами, потенциальный градиент, который возник бы только за счет емкости, в 110 раз равен тому, который
возник бы только за счет индуктивности. «Поэтому начальный и конечный потенциальные градиенты
одинаковы, и потенциальный градиент всегда однороден». На рис. 6 совпадение градиентов потенциала
только для емкости не будет напрямую зависеть от равномерной скорости изменения направления вращения
обмотки W на расстоянии от цилиндра C до другого элемента. Это объясняется тем, что эквипотенциальные
поверхности, создающие равные шаги разности потенциалов в пространстве цилиндрической формы, не
расположены равномерно между цилиндрами C'. Для того чтобы градиенты потенциала, обусловленные
емкостью и проводимостью, совпадали, необходимо, чтобы величина градиента электростатического
напряжения от одного цилиндра к другому.
Это обеспечивает увеличение радиального расстояния b) витков при прохождении вдоль обмотки от
внутреннего цилиндра C к внешнему цилиндру 10. В дальнейшем мы будем использовать термин
«практически неограниченный» для обозначения этого порядка опережения применительно к таким обмоткам,
расположенным между концентрическими цилиндрическими пластинами конденсатора.
На рис. 7v показано устройство, адаптированное для обмоток дисковой катушки при выполнении нашего
изобретения в соответствии с методом, показанным на рис. 3. Здесь обмотка показана как состоящая из
множества катушек 30 из полосового проводника, соединенных последовательно таким образом, что ток
может проходить постепенно от внутреннего края одной катушки к внешнему краю следующей, когда
напряжение прикладывается к клеммам a и b; клемма b заземлена посредством средства соединения 31.
Внешние емкости добавляются конденсаторами 3'2, которые соединены последовательно друг с другом и
параллельно с соответствующими катушками 30. Значения емкости соответствующих конденсаторных блоков
таковы, что обеспечивают равномерный градиент потенциала способом, ранее указанным в связи с рис. 3, 5.
На рис. 8 показано применение метода, представленного на рис. 4, к обмоткам дисковой катушки, которые не
заземлены. Здесь катушки 3.5 и конденсаторы 36 соединены так же, как показано на рис. 7, за исключением
того, что в этом случае отсутствует заземление. Как указано в связи с рис. 4, отдельные конденсаторы 36
должны быть большими по сравнению с собственными емкостями обмотки.
На рис. 9 показано применение того же метода, что и на рис.
Катушки S-диска намотаны попеременно, в правой и левой спиралях, так чтобы смежные внутренние и
внешние витки 1 были соединены между собой. Здесь относительно большие конденсаторные блоки 38
соединены последовательно друг с другом и параллельно друг другу с соответствующими блоками
индуктивности, которые здесь показаны как состоящие из пар катушек 37.
На рис. 10 показан метод, представленный на рис. 5, примененный на практике к обмотке простой дисковой
катушки G(0). Плоские дискообразные конденсаторные пластины 40 и 41, которые соответственно соединены
с клеммами a и b посредством соединений 42 и 43, расположены на достаточном расстоянии друг от друга,
чтобы обеспечить пространство для размещения катушек 44 обмотки 6.5. Предпочтительно, чтобы эти
конденсаторные пластины имели закругленные кромки, как показано на рисунке 45, для уменьшения
концентрации напряжений на них, обычно известной как электростатический краевой эффект. Здесь все
катушки 44 70 намотаны одинаково, причем внутренний виток каждой из них проходит через пространство
между двумя катушками и соединяется с внешним витком соседней катушки. Таким образом, достигается
приблизительное, практически равномерное перемещение в пространстве от одной конденсаторной пластины
к другой на каждом витке, как показано на рисунке 5.
На рис. 11 показан модифицированный тип (спиральной катушки), предназначенный для использования с 80
плоскими конденсаторными пластинами, что позволит добиться более равномерного распределения витков в
пространстве между конденсаторными пластинами. Здесь катушки 47 имеют вогнутую или слегка коническую
форму. 85 Катушки расположены и расставлены между конденсаторными пластинами 48 и 49 таким образом,
что внешний виток одной катушки находится на расстоянии, по существу, таком же, как и внутренний виток, к
которому она подключена. Пластины 48 и 49, как и прежде, соединены соответственно с клеммами a и b
обмотки.
На рис. 12 показана еще одна модификация метода, представленного на рис. 5, 95, дающая практически тот
же результат, что и при расположении элементов, показанном на рис. 11. Здесь представлены конические
конденсаторные пластины 50 и 51, вершины которых закруглены, а края несколько загнуты вверх, чтобы
уменьшить концентрацию электростатического потока, которая в противном случае возникла бы в этих
местах. Пластины 50 и 51 расположены на расстоянии друг от друга, обеспечивая необходимое пространство
1 0. S обозначает катушки 52 обмоток; пластины соответственно соединены с клеммами a и b обмоток.
Катушки 52 имеют обычную плоскую форму и соединены таким образом, что внутренний виток 110 одной
катушки соединен проводящим образом с внешним витком соседней катушки. Благодаря вогнутой форме
используемых конденсаторных пластин, витки катушек 52 м обеспечивают существенно равномерное
перемещение в пространстве от одной пластины к другой.
На рис. 13 показан метод, представленный на рис. 6, применительно к обмоткам дисковой катушки.
Здесь концентрические проводящие цилиндры 60 и 61 расположены на достаточном расстоянии друг от друга
(120), чтобы обеспечить надлежащее размещение обмотки, включающей катушки 62.
Цилиндры 60 и 61 предпочтительно имеют завальцованные кромки или бортик по верхнему и нижнему краям,
как показано на рисунках 63 и 61. 25 64, и соответственно проводяще соединены с клеммами a и b витка.
Катушки 62 имеют разный диаметр, хотя и состоят из определенного количества витков. Это позволяет
постепенно отодвигать катушки от конденсаторов, так что когда внутренний виток каждой катушки соединен
контактно с внешним витком катушки, взятым в указанном порядке, возникает линейная скорость изменения
напряжения между катушками, что обеспечивает желаемое распределение потенциала с помощью метода,
показанного на рисунке 6, где катушки, а не вся катушка, рассматриваются как единичные элементы
индуктивности.
На рис. 14 мы показали еще один illi.aii! zeiliciit для практически ipplviji,(, метод Fi(-,. G сталкивается с дисковой
катушкой, но при этом катушки имеют одинаковый диаметр.
В данном случае форма цилиндров конденсатора изменена для достижения этого результата. Здесь
используются конические «цилиндры», показанные на рисунках d, 5 и 66. Эти цилиндры расположены соосно,
но на некотором расстоянии друг от друга, чтобы вместить однородные катушки 67, которые проводящим
образом соединены с их клеммами a и 1) соответственно.
Катушки G7 соединены, как показано здесь, в закрытом состоянии, например, на рис. 7, следовательно, из-за
конической формы 3,5, которая соединяет катушки 6,5 и 66 с кислотой. Эти катушки вращаются практически с
одинаковой скоростью в пространстве от одного цилиндра к другому, аналогично катушкам на рис. 7. 13.
На рисунках 1.5 и 16 мы показали соответственно применение металла из рисунка 6 к так называемым
"цилиндрам" (самые красивые "вентиляционные отверстия", соответственно, на рисунке 4.5) проводящим
цилиндрам и коническим "коническим цилиндрам", которые образуют... I fli FiQ.. 15, цилиндры 7O и 7,1,ire
расположены на некотором расстоянии друг от друга для приема обмотки 72, которая включает в себя один
или несколько «конических» 5.-vliii(lei.-; или слоев cif поворотов, (три 1).eiii,' shom-11). Эти цилиндры могут или
не могут быть заправлены импортным маслом (Iiii,,, для винтов, поскольку это особенность, оставленная на
усмотрение конструктора. Эти слои, однако, имеют такие пропорции, что один из них будет заканчиваться на
следующем коллиматоре в точках, расположенных одинаково близко друг к другу. 70 сплошных 1-1, llie firs и
MA till-11 'of the foriled 1)v so (,Oilnectflip. the lavers, lieii.iil-o. upon all(] coildlictively collemceled to tlic Thms a is in,
which the turns progress ill space it substantial a uniform rate for one condenser plate to other acid the desired 6.5
potential distribution i,, secured except for the local flistui.biiil,, effects of crossovers i", which conductively coect the
layers.
Расположение будет отличаться от 16; frolll that ill Filu. ES ill lliat strail-lit lavers 7.5 are employee(] to form the ---
conical condenser cylinders 7G, and 77. Желаемое потенциальное решение достигается в siilistaiitiill тем же
способом, что и описано выше для рис. 1.5. Следует отметить, что оба вида птиц, показанных на рис. 1.5,
легко приспособлены для охлаждения путем циркуляции подходящей охлаждающей среды, такой как масло
или воздух, проходящей через них. На рис. 1.5 они имеют еще одну модифицированную форму, в которой
сплошные цилиндрические полосы были нанесены для предотвращения повреждения слоев и конденсатора.
В этой форме первый и последний слои обмотки 81 расположены на таком расстоянии от конденсаторных
цилиндров 82 и 83, что обеспечивает практически равномерное давление 90° для среднего оборота обмотки,
проходящего через слой (железо).
цилиндр. к другому. Первые пять последних частей каждого слоя смещены в одну или другую сторону перед
линией 19,5, однородная линия M рассматривается поочередно; ложно, что показатель здесь coiltempLited
относится к слоям, а не конкретно к повороту.
Чтобы устранить локальные помехи, вызванные возможным распределением тока, возникающим при
замыкании контактов между лопастями и цилиндрами кондиционера, мы в данном случае нанесли масло
вокруг цилиндров 82 и 83. Этот фи-ии.е!. кроссовер (соединение 84) выведен из нижней части внешнего слоя,
вверх по наклонной поверхности и соединен сверху с средним уровнем 1 10. Подобно манифесту, он
(,oilnection 8,5 i, сделал львов tli, горячую часть середины], почувствовал. к вершине самого внутреннего слоя.
Конструкция Tfii, однако, вводит определенную аномалию емкости к земле в точках iii фильтра,
промежуточных между ними. Эта емкость iiiis- iiev(,i-tliel.e,, bc ennounciated by the collstruclioils -,x-e Sliall lloW
describe. 11) 111 Рис. I' S aild 19 111e climillatioll of thisP-1-ollild 11; by flic- external coitlayers of a '1111able
material, 1Le Lviii.--- '21 ill 111e seine order as the ielpeetive lavers 1 -g-a,606 173,606 of llie wilidings themliselves,
this whole structure bleing retained between auxiliary condenser plates which are conneeded to the mnaini condenser
plates or cylinders.
Г-н. ]S, основные конденсаты или цилиндры показаны на отметках 82' и 83', а слой обмотки Sl' расположен
между ними. Провод 84 соединяется с нижним концом внешнего 0 Will(i ng lavel и colnneets, проводя
проводящую связь с цилиндрическим проводником 86 в (on11c(el " heshing 1$B, поперечное сечение которого
показано на рис. 20; другой конец con(ihl)i' (S; соединен со средним 1,5 z-alingli laver, как показано на рис. 87.
Нижний конец этого среднего слоя обмотки соединен с трубчатым проводником S8 во втулке 13 для
обеспечения соединения с внутренним слоем обмотки. Конденсаторы 86 и 88 разделены промежуточными
слоями диэлектрического материала 89 и окружены изнутри и снаружи проводящими элементами 90, образуя
вспомогательный конденсатор, который соединен с основным конденсатором. На рис. 19 показано то же
общее расположение слоев обмотки Sib и основных конденсаторных элементов 02b и 83b, но показана другая
форма конденсаторной втулки B31.
Здесь используются 3(0) соединительных пластин 91 и 92, которые могут иметь дугообразное поперечное
сечение, как показано на рис. 21. Пластина 91 соединяет внешний слой обмотки со средним слоем обмотки, а
пластина 92 соединяет промежуточный слой обмотки с внутренним. Эти пластины разделены слоями
диэлектрического материала 98, при этом вся конструкция экранирована снаружи проводящими слоями или
элементами 94 и 9K, которые образуют вспомогательный конденсатор и соответственно проводяще
соединены с основными конденсаторными элементами 82b и 5b.
На рис. 22 показана схема, позволяющая полностью избежать необходимости в перекрестных соединениях
для обеспечения емкости заземления.
Между прямыми цилиндрическими конденсаторными элементами 100 и 101 расположены несколько
конических цилиндрических слоев обмотки 102. Использование перекрестных соединений, пересекающих
пространство между конденсаторными элементами, исключается за счет использования чередующихся
инвертированных конических слоев, как показано на рисунке 108. Таким образом, многослойная обмотка
создается с равномерной скоростью в пространстве, виток за витком от одного конденсаторного элемента к
другому, без возникновения емкости заземления из-за пересечений плиток.
В iFi-. 23 мы показали компоновку, позволяющую получить тот же результат с помощью прямых
цилиндрических слоев обмотки и одновременно адаптированную для обеспечения адекватной вентиляции с
помощью подходящего охлаждающего и изоляционного материала. Здесь снова используются прямые
цилиндры 103 и 106 в качестве конденсаторных элементов, между которыми расположены слои 70 обмоток
107. Эти слои не являются полноразмерными cvsii(lers), каждый из них представляет собой лишь долю от
полной длины. Используются чередующиеся длинные и короткие полоски древесины с 75 различными
диаметрами. К внешнему одиночному слою 107i', соединенному с выводом a, подключен короткий слой i0-b в
точке 108, причем последний слой имеет немного меньший диаметр. Этот слой 80 107b, в свою очередь,
соединен с длинным слоем 107 в точке 109, причем слой 10)7 имеет все еще небольшой диаметр,
расположен внутри предыдущего слоя и отстоит от него на некотором расстоянии для обеспечения
вентиляционного пространства. Слой l 0 7 8.5 соединен с коротким слоем 107T в точке 110, причем этот слой
107d имеет меньший диаметр, чем слой 1 07e; слой 1 07d, в свою очередь, соединен со слоем 167e в точке
111, который, в свою очередь, соединен со слоем 107f.
Этот последний слой подключен к клемме b.
Видно, что благодаря такому расположению среднее количество витков этих слоев практически равномерно
перемещается в пространстве от одного конденсаторного элемента к другому; соединения между слоями
выполняются без заметного увеличения емкости относительно земли. Этот тип витков может с успехом
использоваться там, где необходимо вывести краны из поворотов, как показано на рисунке 115.
На фиг. 24-26 показан трансформатор, конструкция которого предусматривает защиту высоковольтной
обмотки в соответствии с методами данного изобретения. На фиг. 13 изображен сердечник оболочечного типа
105, имеющий цилиндрические обмотки, собранные вокруг его центральной ножки 121.
Низковольтная обмотка 122 показана поддерживаемой изоляционным цилиндром 123, который, в свою
очередь, поддерживается ножкой 121. 110 Снаружи и концентрично с этой обмоткой высокого напряжения
находится обмотка высокого напряжения, наматывающая множество цилиндрических (полных слоев
124)p)смазанных внутри цилиндров 125. Эти слои 115 удерживаются на надлежащем расстоянии друг от
друга с помощью разделительных полос 126). Изоляционный цилиндр 12]51 и внешняя сторона (125) покрыты
с внутренней и внешней сторон соответственно слоем проводящего материала толщиной 120, например,
алюминиевой фольгой, показанной на рисунке 127. These ('oildltill g' lavers forinl tule eleill iiets of l1e prltectillr
condeliser. amld are p11Ovided wrilli rolled edlges as slalM]l alt 128. 1251 Провод 380 проходит через клемму,
поддерживающую опору 1,11, и гасит масло в основной конструкции. Провод подключен к самому внешнему
слою обмотки 11te. 124, соединение .)2 -5 bvill- отведен от провода P30, чтобы (,масло(hittively comched with
the outer conc'vLinder 126.
Ill the arrangeim-lit slio-ki-ii the other lermilial of windill,,. 124 a., well as the other condensci.
Элемент М должен быть соединен с грумидом.
Структура клемм для низковольтного m-indin показана на рисунке 13.3, -который 11; ZILM) Поддерживается
(,,более жесткой структурой.
1 Перекрестные соединения между лопастями ветрогенератора мощностью 114,11 вольт, перегорают, если
они выполнены в соответствии с внутренним обозначением, указанным на Fi-1p. 17, соединения остаются
отдельными (.,Allied throll-11 the tlibillar Imshincr Sti.ii,.tiii.es,,перегорают на P4.
Ill Fi-. 27 there is shom-n all al.l.,iii,,.eIllent adapted for a iiiall hip.h voltallpe iransformer. Опора 140, все iiitiltlili,,,
цилиндр. 141 смазать его маслом; центральный лек C 142, который цилиндр берет низковольтный Avindin-
14')_ смазать его маслом. Эта обмотка Silll'(llli(le(l 13 s. the Iii,.fli voltao.e m-ilidiii!, 144 m-hich is nad oil
an'-iil,;ulatiii'g c'vElider 14.5 ill a illanner to eliminate ground capance which we will presentlY de.,cl.il)e. Цилиндр 145
расположен на расстоянии 14' от нижнего -, m t, полосами 146 и несет проводящий цилиндр 147.
Сопутствующий конденсационный пакет. (Элемент 148 содержит масло, поступающее во внешний цилиндр.)
14.9, Эти цилиндры Milductinc (подключены к ранее описанному цилиндру Milductinc к указанному клеммному
разъему, обозначенному на отметке 150).
1( Чтобы устранить -.круглую емкость между ла-рычагами в обмотке 144, мы прокладываем это -srili(Iiii.. масло
в (,обмотке 1.45 ill az специальный страховщик, который будет понятен при обращении к рис. 28. Жесткий
цилиндр. 14.5 Сначала на него накладывается слой некогда мягкой ткани, как показано на рисунке 14W,
например, войлок или промокательная бумага, чтобы предотвратить скольжение окна по мере его укладки и
смазки цилиндра. Предположим, необходимо нанести толстый слой на цилиндр. Первый слой полосатого
проводника укладывается как можно ближе к торцу цилиндра.
Поворот ,,e(oiid turn i52 расположен рядом с ним; 5-5 вместо (.olltilillill-"- этого уровня. на поверхности
цилиндра, что приводит к введению o.,1.otill(l capacitalice 1,etAA-eeit этого уровня. Создайте оповещение,
клан.(] меблировка 1.5.)) размещается в гниттере между первыми двумя ходами. Следующий поворот 1.54,
следующий поворот 152, следующий поворот 1.75.5 между поворотами 1.52 и P54, следующий поворот 15G,
следующий поворот, следующий поворот, между поворотами 1.5.3 все (] 1.5.5. Следующий поворот 157 снова
уложен в колонну CS 14,5, следующий поворот 1,58, 1,59 и HO уложен в коллизионную полосу, образованную
укладкой предыдущего поворота. Этот поворот lbO находится над m-линдером 14,5 и завершает 70 пирамиду
из телла, после которой 111c wilidilip. не будет построен выше ill llie asc следующий 1m.n 161 1)eiijn, .,lid oil
m-линдер, три следующих ill (II поворота также укладываются в стики- 71 sive.,Jitters formed. Эта начальная
пирамида представляет собой сумму одного, затем трех, а затем грязных поворотов, которые для всех
n-ярусных ветров имели бы (:::.ii) iiii.ii-S при символическом выражении.
Каждый fourtli txii.ii sul)se(Iiiejitl-- recurl-i112, в -,i-ijidill., построенное масло, сторона этого пираллида,
следовательно, уложена в масло цилиндра 145. Наконечники (,,oiii,,, от С-образного поворота,;.153, 1,56, 160 и
(.. вниз к цилиндру) предпочтительно распределены по цилиндру таким образом, чтобы накладка имела
симметричный вид, ровную поверхность и, после ряда поворотов, имела минимальную длину 90. Ill Fi-. 29 мы
показали, что ill arrall-ellient is-iii(Iiiiif,,,s применим к трансформаторам с сердечником... ;. Ковер 200 имеет 1 ом-
напряжение Ns-вход. 201 масло каждый le_, 202.
The lliz-11 voltl-e ii'iiidiilt..
2
W' является альтернативным,' 95 низкого уровня Yoftage -viiidill,, 011 каждый leo, и относится к типу Lown ill Fig
15, но liere illu,ti:atel для простоты как coiill)u.,e(l уровня согласия bin один. Каждый wiiidiii,,, i, shickled li.- M
(,Цилиндры 204 и 20,5 м-в-конденсаторе. Между элементами которого ttii.ii,fie оплачивается. Терминал Oile a i,
Iioii-ii соединен, слева от кипения к 1 (5 wilidim и к цилиндру. 2'j4. Соединение 206 (.унции llic два
wiiAd'31',)-соединения lo-eflier aild i.; ales connected if) (Цилиндры 20.5. 11,01; plia.,,e, thi, лента xvinding i, 1 lo в
ее средней точке, a., в d.
Эта уромидная коинекция требует c(Инициализировать olti(,.e diti.ibut-loij между 11(, -kl-ill(lijios oil два 1 e,,,
oiliei.wis(, где два slic-11 Willdill", arc (oliiie,.ted 1 1 ill..uei.ies напряжения acro- the t-ki-o не обязательно равны и
условие.,.tli ,iiiiof tl( -olt.i,,.e, acros ilividlialIv может превышать общее ierminal 120) volta-e. Такой diftei.eiicei,, ill a
Illeastire, (111e to to PP(U1V, oil Ille plates 2(5, fl, C(BileCtioll at (1 111P, It will Le]-bridal.12,5 understood llial where
Illi, i.x-1)e of llalls173,606 t7,6O6 illformer is one of a set ill series on a polkphase systemji suich. ground connection is
impractical. Соединение обмоток в такой системе, тем не менее, может быть обеспечено безопасными
средствами ограничения напряжений, которые могут возникать на отдельных обмотках, до безопасных
значений. Такие средства для достижения этого ограничения напряжения включают использование обычных
молниеотводов на отдельных обмотках, как показано на рис. 1.
На рис. 0 мы показали применение этой организации к формирователям пространства. Сердечник 210 имеет
три ножки 211, 212 и 213, каждая из которых несет обмотку низкого напряжения 215 и внешнюю обмотку
высокого напряжения (10), причем последние обмотки здесь также экранированы внешними и внутренними
проводящими цилиндрами 217 и 21S соответственно.
Эти цилиндры содержат конденсаторные элементы, между которыми проходят витки 2,5 216, причем эти
элементы соответственно соединены с верхним и нижним выводами витков. Три вывода a, b и c от
трехступенчатой схемы подключаются к соответствующим обмоткам на выводах 211, 212 и 213, как показано
ниже; при этом нижние клеммы соединены вместе, как показано на рисунке 219, образуя систему
звездообразного соединения. Это соединение предварительно заземлено, как показано на рисунке (11). В
порядке, при котором напряжение на каждом высоком уровне. Напряжение будет зависеть от напряжения,
существующего между клеммами линии и землей.
Кроме того, следует понимать, что там, где множество таких включений, как мы только что показали,
соединены последовательно, то есть имеют соединение, подобное тому, что показано на рис. 219, условия их
соединения, по-видимому, совпадают с условиями, изображенными на рис. В данном случае, где вольты
представляют собой равные части общего напряжения, представленного в точке W, равные части напряжения
будут параллельны вольтамперным выводам конденсатора S, в зависимости от их чувствительности к
заземлению. Методы, показанные на рис. 3 и 4, применяются там, где необходимо равномерно распределить
напряжение между множеством вольт, соединенных в системе последовательным соединением.
Использование ограничителей напряжения также необходимо для ограничения напряжения на отдельных
проводниках, как указывалось ранее.
Описав несколько элементов нашего изобретения, которые в настоящее время являются наилучшими
известными нам средствами для его осуществления, мы хотели бы, чтобы было понятно, что они носят
исключительно иллюстративный характер, и мы не намерены ограничиваться только указанными деталями.
Датировано 13-м днем августа 192(0).
Джон Грей, 8:3, Канксои-стрит, Лондон, Восточная Англия, представитель заявителей.
4
(o 1X) ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в аппаратах с электрической индуктивностью. Мы, компания «Лиcн Тио-Мишн-Хдмрстон
Коммрни, Лимитед», британская компания, зарегистрированный офис которой находится по адресу:
Кэннон-стрит, 88, Лондон, Восточный Кейп-Код, заявляем, что характер данного изобретения (коллективного
описывания) от компании «Генерал Электричество Катушка», корпорации, организованной в соответствии с
законами штата Нью-Йорк, Шенектадж, графство Шенектадж, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки,
а также то, каким образом оно должно быть выполнено, будет подробно описано и определено далее, и
приводим следующее заявление: Данное изобретение относится к обмоткам для электрических аппаратов,
катушкам для соединения с электрическими цепями, и его общая цель состоит в том, чтобы избежать...
1iio(ldctiohll of ex(eesive transient voltage stresses within the willd]inlgs.
Изобретение, в частности, относится к обмоткам для электроприборов, таких как трансформаторы, реакторы и
тому подобное, которые, в первую очередь, обладают высокой индуктивностью, но также неизбежно
обладают значительной емкостью или электростатической емкостью; и, в частности, целью изобретения
является устранение возможности в таких обмотках возникновения переходных градиентов потенциала
внутри обмотки, которые являются неустойчивыми. Известно, что в обмотках обычно используются твердые
изоляторы, пока напряжение на клеммах не будет достаточно равномерным, как и в случае с 173,606cl 1 1 s-
-SA-, (.1o,..ze(l или -,feel) aye frolit из.
volla-e collies ill froill 111o. lille, at the :first 111.
Aallt a trallient polential g.radient P; produced Willi 11 Ille Wiliding is-1lich is-1lich is fal. from xilliforill, and m-hich
followed by inner oscillation, of high frequency-X due to ille i act that ill order to produce the filial unifol-11) poleliial
gradient the eleiiieiil,; ef capacityily must happen by the llow of current through elements of inductance The nature of
this phenomenon of illiel.11,11 oscillations is tbat which is m-well known ill (,oliiiect:,)il with lhe charging of con1,5
denser, through when thi? voital,.(, i.,-stiddelills- applied. В результате получается (.01)тиллиусная вариативность
потенциала Иллолиолл градиент с a.say -подобно a,,ol,,t,,(,e из m elfin -aves i.,tduills.
be(, adiew приближается к нему, the (,l., конечное положение iii)ifol"iiiit--. Кратковременные разности
потенциалов o; таким образом, возникают колебания в поверхностных участках ветрового потока, которые
очень велики, как конусы, C1, соотносятся с пропорциональными частями общего напряжения и изменяются в
зависимости от своего положения на протяжении периода колебаний.
Это плохое напряжение (например, между соседними частями обмотки), которое чрезмерно по сравнению с
напряжениями при нормальной работе. Если на клеммах кабеля произойдет внезапное возникновение
колебаний напряжения, внутренние колебания напряжения могут быть остановлены, что приведет к
возникновению колебаний напряжения, значительно превышающих те, которые возникают при постоянном
напряжении кабеля. Такой ii(.cessioli of. voltage inav consist ill,l number of separate independent ch changes d-ne
to ally (,Abuse,,, alld occurrin- ill ally order whaisoever, or they may consist ill so-called high fl.e(,,ueliv wa've trairis
upoll the wii;diii, by scillatory discaraes. Причин, возникающих таким образом, наиболее серьёзные, поскольку
частота волнового пакета, воздействующего на обмотку, совпадает с частотой колебаний обмотки. Внутри
обмотки возникает резкое изменение напряжения. Это называется собственной или резонансной частотой
Avilldiii(l).
В обычных условиях внутренние напряжения могут возникать либо из-за сильных электромагнитных помех,
вызванных напряжением на плате, либо из-за слабых волновых разрядов, например, таких, которые
возникают при разрядах генераторов.
Ордиджиарс- ли..литииииии,,. разрядники для ограничения напряжения на тел.ииииииил,; Тралисформаторов
до безопасных значений не доказывают резких изменений напряжения. При появлении чрезмерного
напряжения разрядники, фактически, создают большие достаточные изменения напряжения, и если они
имеют колебательный характер, результатом является высокочастотная волновая инверсия. (.(;ijdilioii,thu,
actually may be produced])v the 70 It lit])cell common practice to try l(, illstilate tor the excessive internal volizi,,. (Я
подчеркиваю, что это плохо повлияло на lhi, манеру поведения.) Однако, из-за особенностей распределения
напряжения, не требуется никаких дополнительных линий для необходимого количества изоляции.
Количество инерции, которое должно быть использовано в любом OllYtIll intanee lim.,.;l be ll-poll -XI)Cil-lell(,(. 8(
and judgment. Я приму решение по этому вопросу, решение, с одной стороны, находится под влиянием
желания производить безопасные продукты, а с другой — полагая, что увеличение сопротивления наклону
приведет к значительному увеличению стоимости, намного превышающему увеличение стоимости изоляции.
Увеличение сопротивления изоляции в результате приводит к увеличению сопротивления изоляции меди на
высоте, так как 11)c 90 означает, что количество витков и окружностей должно достигать увеличенного
количества сопротивления изоляции. Thi, ressulls nol oilly ill ilicreased cost, hill also ill reduced and poorel. 9,5 tion.
The de,igiiei. kilmys tlial inaliv formers are liever or seldon) ul)'e(.te(l to very severe voltao-e alld he lia., no wav of
knowing -,-liat may be llic 100 severity of the disturbances whiCh ar'sc ill all,,- part 1icular (.ae. Хо, обычно Эйр(,,.
Следовательно, чтобы предотвратить (истощающий курс Illiddle, который сократит количество
трансформаторов, вышедших из строя из-за недостатка 1 0), достаточного количества iiiulitioii l., насколько это
возможно без чрезмерного 1)eililiziii, Ille cost all(] injuring, the performance. В результате Illat vIlile ti-,-lil;fol.iiiei.s,
a., l общее правило, cot намного больше, чем если бы они были изолированы только в соответствии с
нормальным voita-e, с равномерным распределением, sfill thes- callilot lie считается безопасным в наихудших
условиях эксплуатации.
Предложенная технология позволяет устранить все внутренние колебания напряжения, поэтому достаточно
изолировать только 11 (111 линейных напряжений с равномерным излучением потенциала, достаточно
быстрым и безопасным способом, чтобы избежать неравенств в изоляции при нормальном напряжении.
Таким образом, изобретение 111, 173,60C 173,606 позволяет создать трансформатор, который, с одной
стороны, стоит дешевле обычного трансформатора, а с другой стороны, при использовании в сочетании с
разрядниками, которые Ограничение напряжения на клеммах до безопасных значений — это абсолютно
безопасно.
Согласно изобретению, емкость, связанная с индуктивностью любой ветрогенераторной установки,
расположена таким образом, что градиент потенциала, который создавался бы только емкостью, в
значительной степени совпадает с тем, который был бы обусловлен только индуктивностью, так что
получается практически равномерное распределение потенциала по всей ветрогенераторной установке, и не
возникает переходных избыточных напряжений или колебаний. Потенциальный градиент после первой
установки будет соответствовать градиенту, наблюдаемому при нормальной работе обмотки. Изобретение
применимо не только к обмоткам трансформаторов, но и к реакторам или любым другим видам электрических
обмоток. Такое благоприятное расположение емкости и индуктивности в обмотках может быть реализовано с
помощью конденсаторов, подключенных к обмоткам и расположенных относительно них таким образом, как
это будет подробно описано ниже.
Ранее были выдвинуты различные предложения по изменению распределения мощности по высоковольтным
электрическим обмоткам. Например, было предложено соединять конденсаторы параллельно с секциями
обмотки, чтобы заключить обмотку высокого напряжения между пластинами конденсатора, имеющими
преимущественно цилиндрическую форму, или, как указано в «Спецификации нашего патента № 7080 от 1915
года», вставлять секции обмотки между плоскими пластинами конденсатора. В указанной спецификации
описана цель получения равномерного распределения мощности аппарата, и ни в одном из предыдущих
предложений распределение напряжения, обусловленное только емкостью, существенно не совпадало с
распределением напряжения, обусловленным только индуктивностью.
Для того чтобы изобретение было понятным и легко применимым на практике, далее будут более подробно
описаны некоторые примеры практических форм изобретения со ссылкой на чертежи, прилагаемые к
предварительному описанию, на которых: Фиг. 1 представляет собой схемное изображение намеренно
упрощенного распределения емкости с индуктивностью, которое встречается в некоторых типах чертежей.
Рис. 2 представляет собой диаграмму, показывающую графики потенциальных градиентов, возникающих в
заданные моменты времени в обмотке Лавира, а также распределение емкости и индуктивности,
представленное на рис. 1. На фиг. 3 и 4 представлены схематические методы в соответствии с нашим
изобретением для приблизительного устранения нежелательных градиентов потенциала в обычных обмотках
с помощью конденсаторов, подключенных к обмотке извне в соответствующих точках. 0 На фиг. 5 и 6
показаны схемы расположения обмоток и конденсаторов, которые, в более приближенном к идеальному
режиму работы, полностью устранят нежелательные потенциальные зазоры в обмотках в соответствии с
нашим изобретением № 75.
На рис. 7 показан вариант осуществления нашего изобретения, примененного к намотке дисковой катушки в
соответствии с методом, показанным на рис. 7. 3. На рисунках 8 и 9 показаны дальнейшие применения в
соответствии с методом, изображенным на рисунке 4.
На рис. 10, 11 и 12 показаны варианты применения Lo, намотки дисковых катушек в соответствии с методом,
показанным на рис. 5; а на рис.
13 На рисунках с 16 по 16 включительно аналогично показано применение нашего изобретения № 85 к
обмоткам, обычно используемым на практике, в соответствии с методом, показанным на рис.
6.
На рисунках с 17 по 19 включительно и на рисунке 22 показаны схемы для устранения мешающего эффекта
перекрестных соединений между катушками при применении нашего изобретения в соответствии с методом,
показанным на рисунке 6; в то время как на рисунках 20 и 21 показаны соединения в линии X-X на рисунках 18
и 19 соответственно. На рис. 23 показана модификация расположения, изображенного на рис. 23.
22. На фиг. 24–26 показаны детали практического трансформатора, сконструированного для воплощения
данного изобретения. На фиг. 27 и 28 10 показана конструкция обмотки, специально адаптированная для
применения в малогабаритных высоковольтных трансформаторах. На фиг. 29 показано расположение
обмоток, воплощающих данное изобретение, адаптированное для трансформаторов с сердечником; на фиг.
30 показано расположение обмоток, адаптированное для трансформаторов с полуфазовым возбуждением.
В обычных электрических обмотках, имеющих индуктивное соединение, существует емкость между каждым
витком и другими витками, а также емкость между отдельными витками и соседними объектами или частями.
В обычном трансформаторе, например, который в основном состоит из двух отдельных обмоток, катушки и
корпуса, отдельные обмотки обычно разбиваются на множество отдельных катушек, поэтому мы находим
емкость между отдельными витками в одной и той же катушке, емкость между катушками или между витками
одной катушки и витками другой, емкость между витками или между витками одной обмотки и витками другой,
а также емкость 125.
между поворотами Икоты w1iacias и 14173,606 ole anid case, который может быть удобно обозначен (I," "oud -'.
Thesecactaiicesar inl ala ount and( inl arrangement for difteren t wiiidinags, the arrangementmlent inl anty particular
wivii-iing (iependilig upon I lie nature of tile design, the dlesigns Ibeinilbased 11p)011 (lit er i'oiisi(ler-atoiIis.
Электрическое поведение таких сложных схем (если речь идет о сопротивлении с индуктивностью при
воздействии внезапных изменений напряжения) подвержено деформации с высокой точностью, но с
недостаточным пониманием предельных значений этого типа — пример показан на рис. 1.
В Fi-" 1, WX использует w-indinlo' ml, в котором araii.i фактор емкости с индуктивностью проще, чем тот,
который действительно работает в большинстве литических схем; но он служит цели иллюстрации и (придает
свой rlIf математическому рассмотрению. Емкость между обмотками схематически обозначена как a, (из-за
конденсаторов S), в то время как емкость относительно земли аналогично обозначена как d, (из-за
конденсаторов G,- i; при условии, что масляные конденсаторы S Ole равны и что конденсаторы Gi равны,
предположим, что напряжение E внезапно возникает на клеммах a-b ширины W, и давайте рассмотрим
результат последовательного распределения этого напряжения E. Сначала мы рассмотрим, что произойдет,
если.
Индуктивность была низкой из-за действия конденсаторов (3,5). Большой импульс тока протекает между
клеммами через керамические конденсаторы, являясь частью этого текущего потока, непосредственно через
серию масляных конденсаторов, в то время как другие части ответвляются от этой цепи через эти
конденсаторы. На одной из клемм поток направлен к земле и обратно к клеммам через конденсаторы. На
другой клемме поток направлен к клеммам.
Как видно, уменьшение тока происходит через конденсаторы S, а увеличение тока через конденсаторы G —
через конденсаторы G. Это выражается математически с помощью уравнения, обозначающего (указание
длины обмотки). W, и x tue ilicremenit расстояния от одного lurn1 до следующего, плитки tilils здесь iieinia
предполагается равномерно распределенными с Ii относительно ditce Теперь этот ток между любой соседней
парой Iturnls является произведением тока плитки ete n wtrny со скоростью (ligeoif tile voidage Lietw-een tuinis
wir res1)spect toi time or , C!, (h' d lit - (1.11 &'i (2) где C, — емкость плитки всей серии конденсаторов S, I ielig(-tll
of ii.3 winidingo AY, and cis tile voltage ieaurc to Ileutral or groundi(. Также ток от любой трубы к окружности равен
x (3), где C — это полный расчетный коэффициент до 70. Разность инициализаций, уравнение (2) дает di, d2
de It (4). Подставляя правильные члены полосы (если уравнения (3)) и (4) в (1) и интегрируя til,-g с I-.lespet до
tulme, мы получаем O = 5. Подобное решение равного iionl (3) имеет вид, где A и B являются .olistanits
ofiitgtionl, а e — основание Naper-ia svsteiii логарифмов, таких как потенциальный рельс вдоль rindhlila' WY,
который будет производить только жидкую емкость. is tilu, все экспоненциальные функции (itlie) от одного из
этих внешних клемм.
А-уии, что потенциал Ible на клемме a равен 11 E. Иотоэйтилтил на 1b,-]' 1,, и пусть X будет tue dlistailce,
измеренным от клеммы a, мы можем найти, что монеты A и 1B liv, создавая правильные уравнения (6) для a=
(9 и ( для x= I и решают два результирующих равенства. Введем значения A и B, определенные таким
образом.
В уравнение (U) мы получим окончательное уравнение для потенциального градиента, подобного тому,
который изображен b) кривой I на рис. 2, где абсциссовая ось представляет собой 111b витков, а ординаты —
Соседние файлы в папке патенты