Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3620
.pdf
8), и от нижней части или боковой стороны бункера отходит наклонная труба 55, которая сообщается с
поддоном 56, расположенным таким образом, чтобы скользить по уголкам 57 внутри рамы печи 1. Бункерная
часть 54 расположена на соответствующем расстоянии от нижней части диапазона 1. 125 В случае угольных
печей этот отстойник можно исключить, поскольку сажа или подобные вещества могут смешаться с жиром,
который можно извлечь на этом этапе.
Предпочтительно использовать конечную дымовую трубу 130, сообщающуюся с нагревательной камерой 11 и
камерой горячего воздуха 13, которая может быть выполнена из материалов любого подходящего
поперечного сечения, например, прямоугольного (как показано на чертежах на рис. 6) или овального, а также
в камере горячего воздуха 13 предусмотрены одно или несколько выходных отверстий или отверстий 30 для
выхода нагретого воздуха после его прохождения через последнюю указанную камеру. Выходное отверстие
30 (I) расположено в конце камеры горячего воздуха, противоположном тому, через которое воздух поступает
из трубы 12.
Указанный вход для холодного воздуха и выход для нагретого воздуха могут быть закрыты или
отрегулированы, при необходимости, соответствующими заслонками или клапанами, не показанными на
чертежах.
Данный метод и устройство для нагрева воздуха имеют свои преимущества, но не являются основанием для
удовлетворения моих претензий.
На фиг. 4, 6, 7, 9 и 11 показана крышка, установленная над каждой сковородой 2, — далее именуемая
«конусообразная крышка 31», — которая наклонена от передней части 26 плиты 1 вверх и назад.
Конусообразная крышка 31 снабжена скользящей, складной или иной крышкой 32, образующей вход в
кастрюлю. Указанная крышка снабжена конусообразным или сужающимся удлинителем 33, который соединен
трубой 34 с вертикальной боковой камерой 35 (рис. 5), которая, в свою очередь, сообщается с дымоходом 36,
расположенным в задней части печи. Часть трубы 34, соединяющая конусообразное расширение 33 с
вертикальной камерой 35, образована одной или несколькими наклонными частями, расположенными более
или менее под прямым углом друг к другу, и указанная часть или части предназначены для прохождения
через резервуар 37, содержащий воду или другую жидкость, способствующую конденсации пара,
насыщенного или пропитанного жиром, который проходит из сковороды 2 в процессе жарки.
Коническая крышка 31 снабжена выступающим краем или фланцем 44 такого размера, что она легко входит в
верхнюю часть сковороды 2. Выступ 44 позволяет удерживать конусообразную крышку 31 на месте.
Нижняя часть вертикальной камеры 35 (рис. 5) выполнена в виде бункера, подобного бункеру 38. То есть,
сужаясь с каждой стороны и сообщаясь с уменьшенной трубой 39, которая может иметь круглое или иное
поперечное сечение.
К нижнему концу трубы 39 прикреплен съемный отстойник 40 любой подходящей глубины и формы (60). На
чертежах крепление отстойника 40 к указанной трубе осуществляется с помощью крюков 41 и штифта 42.
В сужающейся части 33 крышки 31 или ее продолжении, которая выполнена из секций, каждая из которых
расположена таким образом, чтобы вставляться одна в другую.
В газовых плитах секции в этом случае устанавливаются в верхнюю часть нижней секции, но в угольных печах
секции должны устанавливаться в противоположном направлении, то есть нижняя секция устанавливается в
нижний конец верхней секции. В случае газовой плиты любые пары, которые могут конденсироваться в
дымоходе, отводятся в дымоход 56, поскольку там нет выступов, на которых могла бы скапливаться
конденсированная масса. Однако в случае плит с огневым нагревом пары будут проходить непосредственно
вверх по дымоходу и выходить в атмосферу, предотвращая их попадание в комнату или другое место, где
установлена плита.
Последняя из упомянутых выше дымовых труб, имеющая обычную конструкцию, не показана на чертежах, и в
данном изобретении не заявлено никаких особых претензий на нее.
На торцах плиты могут быть установлены дверцы 58, 58 (рис. 2-5), обеспечивающие легкий доступ к задней
части плиты для осмотра и очистки водосборников.
Мне известно, что в рыбопечках, работающих на угле, ранее устанавливались дымоходы, предназначенные
для конденсации пара из сковородок с целью предотвращения использования принудительной тяги,
вызывающей неприятный запах; указанные дымоходы проходили через охлаждающие резервуары с водой.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_239571.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=239571&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB239571A
[]
JpPATENT SPECIFICATION
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 8 мая. 1924. № 11406/24.
стр.,, ноябрь. 27, 1924. № 15770/25.
Один полный левый: февраль. 7, 1925.
Полный текст принят: сентябрь. 8, 1925, ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НОМЕР 11,40 (СПЕЦИФИКАЦИЯ.)
6, 1924 г. н.э.
Я, Энджи Энгл в декла быть как Th iinpr знаю и 1 rende opera как Ma cade instax 175,3 " Sol Casca the -] на A
найдено In su is not mach speed perm.
prim curre circu] comn paral duces flux h be ca Sum pole Land X :stator mpr( ing n A one p Improvements in
Alternating Current Electric Machineries.
ФРЕДЕРИК КРИДИ. Электропроводка этой фазы была подключена к 45-му участку, являющемуся предметом
спора с королем, а также к соответствующим частям другой фазы, расположенной по адресу: Мэйдли-роуд,
Илинг, 43. Остальная часть обмоток в этой фазе была соединена с остальными проводниками в других фазах
во второй звездообразной точке. Настоящее изобретение относится к типу машины, в которой
поддерживается постоянная разность потенциалов между двумя звездообразными точками, как это сделано
для внутренней каскадной машины, образованной таким образом, с помощью отдельного
самовозбуждающегося устройства, напрямую соединенного с основным кольцом или приводимого в движение
любым другим подходящим способом. 55 Таким образом, генератор постоянного тока. В одной из точек
звездообразной цепи протекает ток, а вокруг обмоток и возвратных проводов через другую точку
звездообразной цепи протекает ток, создающий то, что можно назвать вторичным полем 60°. В патентной
заявке № 60° описаны различные типы внутренних катушек.
306 и в документе заявителя указано, что количество столбов составляет половину от первоначального.
В статье «Развитие многоскоростных асинхронных двигателей с каскадной обмоткой вторичной обмотки» (см.
ссылку на более ранние публикации) говорится, что при таком способе работы двигатель будет работать
синхронно со скоростью, равной скорости каскада, и будет обладать всеми свойствами синхронного
двигателя, тогда как в других машинах вторичная обмотка может использоваться в качестве синхронного
двигателя, подключенного к сети и генератору.
Предполагается, что такая машина будет работать в каскадном режиме. Вторичная обмотка может быть
закорочена известными способами, и 70° потенциально может быть закорочено. Синхронизирующий
выключатель замыкается, когда обмотка переменного тока, питающая линейную машину, достигает
синхронной скорости, как это можно предположить, и после этого она пропускает токи низкой частоты,
которые синхронизируются и работают как несинхронизированные в двух или более уже описанных узлах. 75
л. Целью настоящего изобретения является то, что можно назвать первичной обмоткой, имеющей ряд
полюсов, которые могут разделять возбудитель, а также другие цели, обозначенные номером первичного
полюса. Это позволяет избежать необходимости использования возбудителя, и, кроме того, эта первичная
обмотка имеет число полюсов, которые могут разделять возбудитель, и обеспечивает самосинхронизацию
машины в случае, когда числа полюсов находятся в соотношении 2:1, и обеспечивает возможность
использования этого метода работы на машинах, в которых числа полюсов не находятся в соотношении 2:1 и,
следовательно, могут потребоваться более двух параллельных обмоток. Для этой цели может потребоваться
вторая обмотка, содержащая половину проводников. Цена 1/-
- Jon 239,571 t 239,a (либо может быть установлен на роторе в дополнение к уже упомянутой каскадной
вторичной обмотке, либо коммутатор может быть установлен на самой указанной вторичной обмотке. Для
простоты будет удобно объяснить работу машины на примере предыдущего случая, а именно, когда обмотка,
присоединенная к коммутатору, отделена от вторичной обмотки каскада.
Чтобы предотвратить индукцию от магнитного потока, создаваемого первичными токами, которые мы для
краткости можем назвать четырехполюсным магнитным потоком, шаг катушек этой второй обмотки удобно
принять равным удвоенному полярному шагу четырехполюсной обмотки. Как известно, это делает
невозможным создание ЭДС четырехполюсным магнитным потоком в катушках вспомогательной обмотки,
присоединенной к коммутатору.
Щетки, расположенные на этом коммутаторе, могут быть соединены между двумя уже упомянутыми точками
«звезды» и будут служить для поддержания постоянной разности потенциалов между ними, необходимой для
продолжения синхронной работы машины, когда она достигнет синхронной скорости. Запуск машины
осуществляется, как упоминалось ранее, в режиме асинхронного двигателя; циркулирующие токи в первичной
обмотке в состоянии покоя имеют полную частоту, которая постепенно снижается до тех пор, пока не станет
равной нулю в момент синхронизма.
Как известно, каскадная вторичная обмотка создает дополнительное поле, помимо того, которое создается
токами, поступающими в первичную обмотку от линии, и которое мы назвали первичным или
четырехполюсным полем. Это второе поле мы назовем вторичным или двухполюсным полем, и упомянутые
выше циркулирующие токи создаются двухполюсным полем, пересекающим первичные обмотки; их частота
равна частоте скольжения между вторичным магнитным потоком и проводниками на первичной обмотке.
Это поле также будет перекрывать вспомогательную возбуждающую обмотку и создавать на щетках ЭДС
точно такой же частоты, как и циркулирующие токи, которые оно создает в первичной обмотке, то есть с
частотой, соответствующей частоте сети при запуске и уменьшающейся до нуля при синхронизме. Если эти
щетки постоянно соединены между контактами первичной обмотки, то ток, протекающий через них, будет
иметь ту же частоту, что и циркулирующие токи, от которых зависит пуск, и, следовательно, будет лишь
способствовать этому процессу, не оказывая никакого пускового эффекта. Таким образом, настоящее
изобретение полностью отличается от использования отдельного возбудителя, поскольку возбудитель
производит непрерывный ток на всех скоростях, тогда как вспомогательная обмотка, описанная выше,
производит ток с частотой скольжения на всех скоростях, который становится непрерывным только при
синхронизме. Для обеспечения запуска между коммутатором и первичной обмоткой могут быть установлены
резисторы.
Уже отмечалось, что при других соотношениях числа полюсов, отличных от 2:1, в обмотке статора может
потребоваться другое количество параллельных соединений. Например, были описаны обмотки с числом
полюсов, имеющим соотношение 3:1, которые имеют три параллельные стороны и, следовательно, могут
быть расположены таким образом, чтобы получить три вершины звезды вместо двух. Для работы с такими
комбинациями нам достаточно разместить на коммутаторе вспомогательной обмотки трехфазную систему
щеток вместо системы постоянного тока (однофазной), и, как правило, щетки на этом коммутаторе могут быть
расположены таким образом, чтобы количество фаз было равно количеству параллельных соединений.
Работа машины с многофазным расположением щеток аналогична работе машины, оснащенной
определенными типами опережения фазы, то есть она способна работать при коэффициенте мощности,
равном единице, и даже может быть синхронизирована путем соответствующего перемещения щеток I.
Другой способ использования такой вспомогательной обмотки с коммутатором для получения высоких
коэффициентов мощности заключается в том, чтобы сделать сам коммутатор центральной точкой первичной
обмотки. Например, ветряная турбина, подобная упомянутой выше, имеющая шесть основных полюсов, два
вторичных полюса и три параллельные обмотки, в общей сложности имеет девять секций! соединены с
вершиной звезды, по три для каждой фазы. Следовательно, если мы разместим на коммутаторе
девятифазную систему щеток и соединим одну из секций с каждой из них, то таким образом коммутатор 1
станет звездообразной точкой, и можно будет получить результаты, о которых уже говорилось в отношении
высокого коэффициента мощности. Данное соглашение может быть описано более подробно. Статор снабжен
обмоткой из 18 секций, диаметрально противоположных друг другу, таких как секции 1 и 10, соединенных
последовательно в обратном порядке, то есть конец секции 1 соединен с концом секции 10.
Из этих пар начала участков 1, 7 и 13 соединены вместе, образуя фазу «А», подключенную к линии, в то время
как девятки участков 3, 9 и 15 соединены вместе, образуя фазу «1B», а участков 5, 11 и 17 — фазу C. Начала
участков 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 и 18 последовательно соединены с девятью фазными щетками на
коммутаторе, при этом направление вращения вокруг коммутатора выбирается относительно направления
вторичного магнитного потока.
Таким образом, участки, относящиеся к одной первичной фазе, например, 10, 16 и 4, будут соединены с
щетками, расположенными на расстоянии 120 друг от друга на коммутаторе. Как уже указывалось, шаг
вспомогательной обмотки будет равен удвоенному полярному шагу первичного магнитного потока, то есть
одной трети окружности в рассматриваемом случае, поскольку первичная обмотка создает шестиполюсный
поток.
При наличии обмотки с таким шагом и, скажем, двумя проводниками на паз, с щетками, расположенными и
соединенными описанным выше способом, при отслеживании потока первичных токов через обмотку будет
обнаружено, что два проводника в каждом пазу несут равные и противоположно направленные токи, и,
следовательно, первичные токи, протекающие через коммутатор, когда он используется в качестве точки
соединения «звезда», не способны создавать какое-либо поле. Как уже указывалось, двухполюсное поле,
создаваемое вторичной обмоткой каскадного двигателя, может индуцировать ЭДС во вспомогательной
обмотке. Путем соответствующего перемещения щеточного механизма вокруг коммутатора возникает ЭДС.
может применяться к каждой локальной цепи фазы и величины, подходящих для осуществления фазовой
компенсации таким же образом, как и для асинхронного двигателя обычного типа.
Дата: 8 мая 1924 года.
ФРЕДЕРИК КРИДИ.
_; ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
'J.v, № 15770, 1925 г. н.э.
Улучшения в чередовании. Современные каскадные машины.
1,
Фредерик Криди, проживающий по адресу: Мэйдли Роуд, 43, Илинг, Западная 5, графство Мидлсекс,
инженер-электрик, подданный короля Англии, настоящим заявляет, что суть данного изобретения
заключается в следующем: Настоящее изобретение относится к дальнейшему усовершенствованию типа
динамо-машины, известной как машина с внутренним каскадом, и имеет своей целью упрощение тех типов
машин с внутренним каскадом, которые оснащены коммутаторами, и расширение их применения в различных
направлениях.
В моем предыдущем заявлении №
11,406/1924,
Я описал несколько типов каскадных машин с коммутатором, в которых коммутатор прикреплен к обмотке,
полностью отдельной от основной вторичной обмотки каскадной машины, хотя и расположенной в тех же
пазах, что и она. Если указанная вторичная обмотка каскадной машины имеет звездообразную форму, то к
звездообразной точке вторичной обмотки может быть подключена коммутаторная обмотка, в этом случае она
будет работать скорее как обмотка роторного преобразователя, чем как обмотка независимой машины.
Подобная обмотка может быть изготовлена точно так, как описано в предыдущем заявлении, на которое
ссылается al)ove. Рассмотрим случай машины, сконструированной таким образом, чтобы количество полюсов
составляло 2 к 1.
Как известно, вторичная обмотка звездообразного типа такой машины будет иметь три фазы. При
подключении коммутаторной обмотки к звездообразной точке такой вторичной обмотки возможны два
направления вращения фаз. В первом случае фазовое вращение токов 80, протекающих через отводы
обмотки коммутатора, противоположно направлению ее вращения в пространстве, и при условии, что обмотка
коммутатора расположена таким образом, чтобы взаимодействовать с числом полюсов вторичной обмотки 85,
частота токов, протекающих через щетки коммутатора, будет равна частоте вторичного поля относительно
статора, то есть частоте скольжения.
- Если направление фазового вращения на 90 градусов для токов, протекающих через отводы, совпадает с
направлением механического вращения, то при условии, что обмотка коммутатора расположена таким
образом, чтобы взаимодействовать с числом полюсов первичной обмотки, токи, возникающие на
коммутаторе, будут иметь ту же частоту, что и первичное поле относительно статора, то есть частоту сети. В
моей предыдущей заявке, упомянутой выше, было указано, что, придав обмотке коммутатора шаг, равный
шагу четного числа первичных полюсов, предотвращается индукция между обмоткой коммутатора и
первичными обмотками, а придав ей шаг, равный четному числу вторичных полюсов, предотвращается
индукция между обмоткой коммутатора и вторичным полем. Используя одно или 110 направлений вращения
фазы, указанных выше, в сочетании с соответствующим шагом, можно получить 239 571 на коммутаторе,
частоты, соответствующие либо первичному, либо вторичному потоку.
При таком способе подключения обмотки коммутатора в качестве обмотки вращающегося преобразователя
можно добиться экономии меди, поскольку токи в такой обмотке частично компенсируются известным
образом. Однако добавление дополнительных витков в цепь вторичной обмотки с десятизаходным
расположением выводов приводит к изменению соотношения первичной и вторичной плотностей магнитного
потока, что необходимо учитывать при проектировании таких обмоток. 1.5 Дата: 21 ноября 1924 года.
Ф. Криди.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрооборудовании переменного тока.
Я, Фредерик Криди, проживающий по адресу: Мэйдли Роуд, 43, Илинг, графство Мидлсекс, подданный короля
Англии, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к усовершенствованию типа динамо-машины, известной как машина с
внутренним каскадом, и имеет своей целью расширение ее применения в различных направлениях путем
оснащения ее коммутатором. Например, с помощью коммутатора его можно сделать самовозбуждающимся,
так что он сможет работать как двигатель с коэффициентом мощности, равным единице, или с опережающим
током, как синхронно, так и асинхронно.
'. Кроме того, коммутатор может использоваться для обеспечения плавной регулировки скорости, как у
двигателя, и его также можно использовать в качестве генератора.
Описано множество различных типов внутренних каскадных машин, например, в патентной заявке №.
175,306 а также в работе заявителя «Некоторые разработки в области многоскоростных каскадных
асинхронных двигателей», прочитанной перед Институтом электротехников 12 апреля 1921 года, в которой
можно найти ссылки на более ранние публикации. В таких машинах вторичная обмотка не подключена к сети,
и если машина предназначена для работы только на каскадной скорости, вторичная обмотка может быть
постоянно закорочена. Первичная обмотка, по которой протекают линейные токи и которая также
предназначена для протекания циркулирующих токов низкой частоты, обычно соединяется параллельно в
двух или более обмотках. Эта первичная обмотка создает то, что можно назвать первичным магнитным
потоком, имеющим ряд полюсов, который можно назвать числом первичных полюсов.
Такая машина в случае, когда число полюсов находится в соотношении -1 и когда в обмотке статора имеются
две параллельные обмотки, была адаптирована для синхронной работы с целью улучшения коэффициента
мощности следующим образом: соответствующая часть обмоток одной фазы, содержащая половину
проводников этой фазы, была соединена с соответствующими частями других фаз в точке соединения
«звезда»; оставшаяся часть обмоток этой фазы была соединена с оставшимися проводниками других фаз во
второй точке соединения «звезда». Между двумя образовавшимися таким образом точками звезды
поддерживалась постоянная разность потенциалов с помощью отдельного возбудителя 80°, напрямую
соединенного с основной машиной или приводимого в действие любым другим подходящим способом. Таким
образом, постоянный ток поступает в одну из точек звездообразной обмотки, циркулирует вокруг нее и
возвращается через другую точку звездообразной обмотки, создавая то, что можно назвать вторичным полем,
имеющим половину (а иногда и вдвое больше) первичного числа полюсов.
Когда вторичный элемент с каскадной обмоткой помещается внутрь первичной обмотки U0, возбуждаемой
таким образом, он будет вращаться синхронно со скоростью каскада и обладать всеми свойствами
синхронного двигателя, а также может использоваться в качестве синхронного генератора. 95 Такая машина
запускается как асинхронный двигатель хорошо известным способом. Синхронизирующий выключатель
замыкается, когда машина достигает синхронной скорости, насколько это можно судить, после чего она
синхронизируется и будет работать, как описано выше.
В применении к данному типу двигателя одной из целей настоящего изобретения является устранение
необходимости использования отдельного возбудителя, а также обеспечение самосинхронизации устройства
без изменения каких-либо соединений.
и сделать этот метод работы доступным для машин, у которых число полюсов 110 не находится в
соотношении 2-I, и где, следовательно, могут потребоваться обмотки, имеющие более двух параллельных
проводников.
На прилагаемом рисунке 1 представлен пример применения 115 4.
239,571 0 Настоящее изобретение относится к описанному выше типу двигателя.
На рисунке 2 показан способ регулировки относительного положения щеток, использование которых важно
для целей настоящего изобретения.
На рисунке 3 показан двигатель, имеющий первичное и вторичное полюса в соотношении 3:1, а также
коммутатор на вторичной обмотке, который является звездообразной точкой первичной обмотки.
На рисунке 4 показано, как можно использовать коммутатор в качестве точки соединения 1,5 первичной
обмотки.
На рисунке 5 показана машина аналогичного типа, в которой количество полюсов находится в соотношении 2
к 1.
На рисунке 6 показан тип машины, в которой каждая цепь одной обмотки соединена с двумя щетками, по
одной из двух групп, причем эти группы способны относительно перемещаться вокруг коммутатора с целью
изменения напряжения в каждой из цепей.
На рисунке 7 показан случай, когда обмотка, прикрепленная к коммутатору, соединена со звездообразной
точкой вторичной каскадной обмотки звездообразного соединения.
На рисунке 8 представлена аналогичная схема, в которой направление фазового вращения отводов,
прикрепленных к обмотке коммутатора, изменено на противоположное.
На рисунках 1 и 2 показано применение настоящего изобретения к синхронному каскадному двигателю,
подобному уже известному, с целью устранения необходимости использования отдельного возбудителя.
В дополнение к уже упомянутой постоянно закороченной вторичной обмотке А каскада, на роторе
установлена вторая обмотка B, аналогичная обмотке якоря постоянного тока и прикрепленная к коммутатору.
— Это показано на рисунке 1. Для простоты будет удобнее объяснить принцип работы аппарата, ссылаясь на
эти деньги.
На рисунке 1 две отдельные обмотки на вторичной обмотке каскада обозначены буквами A и B, а две
соединенные звездой части первичной обмотки, каждая из которых содержит половину проводников,
обозначены буквами C и D. Коммутатор обозначен буквой E, а щетки — буквой F. Видно, что коммутатор
соединен между двумя точками звездообразного соединения обмоток C и D.
Для краткости принцип работы, показанный на рисунке 1, будет описан так, как если бы первичный магнитный
поток был расположен для четырех полюсов, а вторичный — для двух, хотя следует понимать, что при любом
соотношении полюсов первичной и вторичной обмоток 2:1 можно использовать аналогичные обмотки.
Чтобы предотвратить индукцию от магнитного потока, создаваемого первичными токами, который для
краткости можно назвать четырехполюсным магнитным потоком, шаг витков этой второй обмотки удобно
принять равным удвоенному полярному шагу, соответствующему четырем полюсам. Как известно, это делает
невозможным создание ЭДС четырьмя 76-полюсными магнитными потоками в катушках вспомогательной
обмотки, присоединенной к коммутатору.
Щетки, расположенные на этом коммутаторе, могут быть соединены, как уже упоминалось, между двумя
точками звезды и будут служить для поддержания постоянной разности потенциалов между ними, равной 85,
когда машина достигнет синхронной скорости.
необходимо для обеспечения непрерывной синхронной работы машины. Запуск машины осуществляется, как
упоминалось ранее, в режиме асинхронного двигателя; циркулирующие токи, протекающие в первичной
обмотке под углом 90° в состоянии покоя, имеют полную частоту, которая затем постепенно снижается до тех
пор, пока не станет равной нулю в момент синхронизма.
Как известно, каскадная вторичная обмотка создает дополнительное поле, помимо того, которое создается
токами, поступающими в первичную обмотку от линии, и которое мы назвали первичным, или
четырехполюсным, полем. Это второе поле мы будем называть вторичным или двухполюсным полем, и
упомянутые выше циркулирующие токи создаются двухполюсным полем, пересекающим обмотки первичной
обмотки, причем их частота равна частоте скольжения между вторичным магнитным потоком и проводниками
первичной обмотки.
Это поле также будет отключать вспомогательную возбуждающую обмотку и создавать на щетках ЭДС точно
той же частоты, что и циркулирующие токи в первичной обмотке, то есть с частотой, соответствующей частоте
сети при запуске и уменьшающейся до нуля при синхронизме. Следовательно, если эти щетки постоянно
соединены между точками соединения первичной обмотки, ток, протекающий через них, будет иметь ту же
частоту, что и циркулирующие токи, от которых зависит пуск, и, таким образом, будет просто способствовать
этому процессу, не оказывая никакого вредного воздействия. Таким образом, настоящее изобретение
полностью отличается от использования отдельного возбудителя, поскольку возбудитель производит
непрерывный ток на всех скоростях, тогда как вспомогательная обмотка, описанная выше, производит токи с
частотой скольжения на всех скоростях, которые становятся непрерывным током только при синхронизме.
Для обеспечения запуска между коммутатором и первичной обмоткой могут быть установлены резисторы.
Еще одно существенное различие между такой машиной и машиной с отдельным возбудителем заключается
в том, что магнитный поток, которому соответствует напряжение на коммутаторе (так называемый
двухполюсный поток), определяется по величине и фазе основной вторичной обмоткой каскада А и,
следовательно, не может быть произвольно отрегулирован для изменения напряжения на коммутаторе,
подобно тому, как напряжение на коммутаторе возбудителя может регулироваться путем изменения
напряженности его поля.
При обычном расположении щеток на коммутаторе E напряжение на нем фиксировано, и поэтому ток,
протекающий через точки звездообразной обмотки первичной обмотки, может регулироваться только с
помощью резистора. Поскольку на практике почти всегда требуется точная регулировка возбуждения
синхронного двигателя, определенное количество такого сопротивления обычно приходится оставлять в цепи
на протяжении всего периода работы двигателя, что в некоторых случаях может быть неудобно. Чтобы
исключить необходимость в этом, положительные и отрицательные щетки, расположенные на коммутаторе E,
могут быть сделаны способными к взаимной регулировке, как показано на рисунке 2 для случая
четырехполюсного вторичного магнитного потока.
На рисунке 2 обозначим NN как положительные щетки, расположенные на коммутаторе E, а SS — как
отрицательные щетки. Перемещая щетки SS относительно NN, можно регулировать напряжение между N и S
таким образом, чтобы это не требовало использования резисторов. Следует отметить, что вспомогательная
обмотка B 43, как правило, сконструирована таким образом, чтобы обеспечивать очень низкое напряжение,
поэтому искрение на коммутаторе E можно избежать, если она правильно спроектирована.
Очевидно, что коммутатор E должен быть рассчитан таким образом, чтобы коммутировать токи полной
сетевой частоты в момент запуска, и, следовательно, напряжение на сегмент будет низким, а коммутатор,
рассчитанный таким образом, позволит регулировать положение щеток после достижения синхронизма.
Хотя на рисунке 1 коммутатор показан напрямую подключенным к звездообразной точке первичной обмотки, в
некоторых случаях может быть целесообразно разомкнуть цепь во время запуска, например, для повышения
пускового момента.
Однако синхронный двигатель имеет ряд серьезных недостатков, которые являются необходимыми.
Для синхронизации существует только один город.
Ещё один момент заключается в том, что углы поворота полевых валов остаются неизменными по сравнению
с состоянием без нагрузки при полной нагрузке. Следовательно, если требуется высокая перегрузочная
способность, необходимо очень сильное возбуждение поля, примерно пропорциональное требуемой
перегрузке, и это возбуждение поля остается постоянным при всех нагрузках, даже если оно никогда не
потребуется.
Это приводит к дополнительным расходам на отопление, помимо 75% дополнительных затрат на
строительство.
В обычном асинхронном двигателе, с другой стороны, ампер-витки вторичной обмотки (которые
соответствуют ампер-виткам возбуждения в синхронном двигателе) приблизительно пропорциональны
нагрузке, и поэтому возможно иметь очень большие ампер-витки вторичной обмотки, необходимые при
перегрузках, без таких же чрезмерных ампер-витков при нормальных и малых нагрузках. Это дает
индукционной машине большое преимущество.
Поэтому желательно сохранять эту характеристику в самовозбуждающейся машине или машине с единичным
коэффициентом мощности, используя ее в качестве асинхронной или индукционной машины, а не
синхронной.
Для этого необходимо использовать многофазную возбуждающую обмотку вместо уже известной обмотки
постоянного тока (однофазной). Фактически, машина становится идентичной уже известному каскадному
асинхронному двигателю, за исключением того, что предусмотрены средства для подачи напряжения на
первичную обмотку в локальные цепи с целью повышения коэффициента мощности.
Уже отмечалось, что при других соотношениях числа полюсов, отличных от 2:1, в обмотке статора может
потребоваться другое количество параллельных соединений. Например, были описаны обмотки с числом
полюсов, имеющим соотношение 3:1, которые имеют три параллельные части и которые, следовательно,
могут быть расположены таким образом, чтобы получить три звезды с 110 точками вместо двух. Для работы с
такими комбинациями нам достаточно разместить на коммутаторе вспомогательной обмотки трехфазную
систему щеток вместо системы с прямым током (однофазной), и, как правило, щетки на этом коммутаторе
могут быть расположены таким образом, чтобы количество фаз было равно количеству параллельных
соединений.
Работа машины с многофазным расположением щеток (120°) аналогична работе машины, оснащенной
определенными типами опережения фаз, то есть она способна работать при коэффициенте мощности,
равном единице, и может даже достигать синхронной скорости (125°), плавно изменяя параметры работы
щеток.
Другой способ использования такой вспомогательной обмотки (коммутатора) для получения низких
коэффициентов мощности заключается в том, чтобы сделать сам коммутатор 130 Ом в качестве точки
соединения первичной обмотки. Например, обмотка, подобная упомянутой выше, рассчитанная на шесть
первичных полюсов и два вторичных полюса, имеющих три параллельные обмотки, имеет в общей сложности
девять секций, соединенных со звездообразной точкой, по три на каждую фазу. Следовательно, если мы
разместим на коммутаторе девятифазную систему щеток и соединим одну из секций с каждой из них, то таким
образом коммутатор станет звездообразной точкой, и можно будет получить результаты, уже упомянутые в
отношении высокого коэффициента мощности. Более подробное описание данной схемы можно найти на
рисунке 3. Статор снабжен обмоткой из 18 секций, обозначенных тем же символом, что и в патентной заявке.
175,306 Диаметрально противоположные секции, такие как 1 и 10, соединены последовательно в обратном
порядке, то есть конец секции один соединен с концом секции 10.
Из этих пар начала секций 1, 7 и 13 соединены вместе, образуя фазу «А», подключенную к линии, в то время
как начала секций 3, 9 и 15 соединены вместе, образуя фазу «В», а начала секций 5, 11 и 17 — фазу «С».
Начало секций 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16 и 18 соединены в соответствующем порядке с девятью фазными
щетками на коммутаторе, при этом направление вращения вокруг коммутатора выбирается относительно
направления вторичного магнитного потока.
Таким образом, пятые разделы относятся к одной основной фазе, например, 10, 16 и 4! будут соединены с
щетками, расположенными на расстоянии 120 см друг от друга на коммутаторе. Как уже указывалось, шаг
вспомогательной обмотки будет равен удвоенному полярному шагу первичного магнитного потока, то есть
одной трети окружности в рассматриваемом случае, поскольку первичная обмотка создает шестиполюсный
магнитный поток.
При наличии обмотки с таким шагом и, скажем, двумя проводниками на паз, с щетками, расположенными и
соединенными описанным выше способом, при отслеживании потока первичных токов через обмотку 0 будет
обнаружено, что два проводника в каждом пазу несут равные и противоположно направленные токи, и,
следовательно, первичные токи, протекающие через коммутатор, когда он используется в качестве точки
соединения «звезда», не способны создавать какое-либо поле.
Например, на рисунке 4 показаны три катушки, каждая из которых соединена с сегментом коммутатора, на
котором покоится щетка, подключенная к одному из трех параллельных проводников в одной первичной фазе
G6l. Следовательно, первичные токи, протекающие через эти три щетки, будут абсолютно равны.
Прослеживая ток от каждой щетки, мы обнаруживаем, что в любой данный момент он течет C5 вверх по левой
стороне катушки и вниз IJ по правой стороне. Поскольку каждая катушка охватывает одну треть окружности,
левая сторона одной из этих катушек находится в том же пазу, что и правая сторона другой, и, следовательно,
поскольку токи 70, протекающие по трем щеткам, равны, ампер-витки, обусловленные этими токами в пазах,
компенсируют друг друга.
Как уже указывалось, двухполюсное поле, создаваемое вторичной обмоткой 75 каскадного двигателя, может
индуцировать ЭДС во вспомогательной обмотке. Путем соответствующего перемещения щеточного
механизма вокруг коммутатора можно приложить ЭДС к каждой локальной цепи, фаза и величина которой
позволяют осуществить фазовую компенсацию аналогично тому, как это делается в асинхронном двигателе
обычного типа.
На рисунке 5 показано, как подобная конструкция может быть применена к машине, имеющей 85 полюсов
(четыре и два), которую можно рассматривать как типичную машину, у которой число полюсов находится в
соотношении 2 к 1.
Такая машина будет иметь 12 щеток на коммутаторе и 12 секций в первичной обмотке (для 4-полюсного
двигателя). Последовательные участки, чередующиеся в обратном порядке, соединены последовательно с
щетками коммутатора 95, как показано на рисунке 4. То есть, от конца участка 1 до кисти 1, от начала участка
2 до кисти 2, от конца участка 3 до кисти 3 и так далее.
Секции 1, 4, 7 и 10 соединены вместе с одним из проводников A. Секции 3, 6, 9 и 12 соединены со вторым
проводником B, а секции 5, 8, 11 и 2 — с третьим проводником C. Другой вариант, который во многих случаях
может считаться предпочтительным, — это использовать на коммутаторе только шесть щеток вместо 12,
соединенных с секциями 1, 3, 5, 7, 9 и 11, в то время как секции 2, 4, 6, 8, 10, 11 и 12 закорочены в общей
звездообразной точке.
Следует отметить, что хотя количество комплектов щеток больше, когда коммутатор расположен в точке
«звезды» описанным ранее способом, чем при использовании синхронной работы, общий ток, протекающий
через коммутатор для данного типа обмотки, а следовательно, и площадь щеток, не увеличивается; 120 таким
образом, в качестве простого примера, вместо использования 4 щеточных шпинделей с тремя щетками на
каждом шпинделе, мы используем 12 щеточных шпинделей с одной щеткой на каждом шпинделе, в
результате чего получается коммутатор большего диаметра и меньшей длины, чем у отдельного возбудителя.
Регулируя положение щеток вокруг коммутатора, можно изменять фазу ЭМИФ, входящей в локальную цепь
первичной обмотки; одно положение щеток дает наилучшие результаты с точки зрения улучшения фазы, в то
время как положение, электрически находящееся в квадратуре с ним, приводит к изменению скорости
холостого хода.
В эту машину, как и в предыдущие модели, можно вставлять резисторы последовательно со щетками для
обеспечения запуска.
В некоторых случаях может быть целесообразно использовать две обмотки на первичной обмотке, одна из
которых подключена к линии, а вторая — к коммутатору. В таком случае, конечно, обмотка, соединенная с
Соседние файлы в папке патенты