Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3812
.pdf
сохранение мыльной системы, в то время как образующиеся пептоны, количество которых может быть
увеличено по желанию, неожиданно улучшают моющие и пенообразующие свойства мыла.
Оставшаяся после омыления щелочь количественно фиксируется и расходуется путем превращения с
фиксированными количествами растворимых солей металлов, в результате чего получается не только
абсолютно нейтральное мыло, но и образующийся коллоидный гидроксид улучшает и стабилизирует всю
систему.
— Следуя этому методу, можно получить омыляющие очищающие составы, которые внешне напоминают
хорошее бытовое мыло, но превосходят его во всех остальных отношениях.
Датировано 21 августа 1924 года.
C[IAS. BERTFON, 75 Агент заявителя.
-ПОЛНОЕ ОПИСАНИЕ. Усовершенствования в отношении очищающих мыльных композиций; Я, Карл А.А.С.,
доктор химических наук, Каннштатт, Германия, настоящим заявляю, что являюсь немецким подданным,
проживающим по адресу: Карлштрассе, 11, характер данного изобретения и способ его осуществления
должны быть подробно описаны и определены следующим образом: - жир полностью выращен, то есть, когда
мыльная паста готова.
Белки, которые (c]l lire inll this mannler - n-,l.-.,], dllx; h: - -.----;,r, [anal rn,,t+i; Настоящее изобретение относится к
производству - пептонов из очень ценной защитной ткани мыла путем омыления коллоидов, которые под
воздействием 70 - альбумина и жиров с избытком щелочи с помощью высокоактивного
гексаметилентетрамина, высокоактивного гексаметилентетрамина, а также использования жира в сочетании с
частично гидролизованными белками и гексаметилентетрамином для сохранения мыльной пасты, тогда как
полученные пептоны, которые могут быть 0 осаждены в виде гелей, увеличиваются по желанию, удивительно
75 Альбуминовые тельца, такие как альбумин.
Алюминиевые тела, такие как альбумин, усиливают моющий и пенообразующий эффект, глобины,
альбуминоиды, белки и другие компоненты мыла, как известно, обладают свойством повышать способность к
омылению. Щелочь, остающаяся после омыления, затем количественно поглощает 50 процентов воды и
фиксированного количества и расходуется путем трансформации в большее количество и путем образования
большего количества растворимых металлических щелочей, альбуминатов и нейтральных солей, благодаря
чему получается не только абсолютно нейтральное мыло, но и результат. Недостатком таких коллоидных
гидроксидов является то, что они улучшают и... коллоидные гидроксиды улучшают и ---
2a0-адтиол-1-альбуминовые тела стабилизируют всю систему. 85, что; за счет содержания большого
количества воды и вместо металлических солей любое сохранение посредством. Неизбежно неприятно
пахнущие дезактивирующие кислоты (муравьиная кислота, бензойная кислота, органическая кислота
(муравьиная кислота, бензойная кислота) и тому подобное) могут быть использованы для нейтрализации, но
стойкие мыла недоступны.
О щелочи. Это значительно поможет компенсировать этот недостаток, поскольку использование полезного,
дешевого и улучшающего метилентетрамина, а также образование добавок без добавления большого
количества щелочи и гексаэтилентетраина в щелочи и гексаметилентетрамина в больших количествах воды,
ограничено.
Было установлено, что этот дефект может быть устранен с уверенностью при условии использования
коллоидного мыла или промывочного раствора. При использовании этого метода и добавлении жира, любой
вид коллоидного мыла или промывочного раствора может быть омылен. Белки, смешанные с жиром, могут
быть получены с избытком щелочи либо холодным, либо полухолодным способом. При омылении происходит
частичное гидролиз белковых тел, что приводит к образованию большего количества белков в стабильной
форме.
Легко заметить по запаху: «Эти мыла выглядят как лучшие бытовые мыла, но, согласно изобретению,
превосходят обычные по своим моющим и пенообразующим свойствам, а также намного дешевле, чем
обычные мыла».
При повышении температуры становится сильнее, образует – Ниже приведен пример производства мыла с
использованием полухолодного альдегида (40%) или параформальдегида, триоксиметилена или аналогичных
веществ:
к массе в процессе подготовки. 330 частей нейтральных жиров или жирных кислот А, или жирных кислот, смол
и тому подобного, образуются гексаметилентетратела, или жирные кислоты, смолы и тому подобное, которые
в состоянии расплавляются со смесью 165 частей казеина и клея, которые ранее были перемешаны в
желатиновую массу белками. - - добавляется 165 частей щелочной воды. В результате этого процесса
гексаметил-указанный состав нагревают до 60 °C, и при постоянном перемешивании 115, который также
содержит лишь частично гидролизованные белковые тела, в которые осторожно добавляют 198 частей едкого
натрия (380 Be). Это абсолютный способ, при котором аммиак, выделяющийся в результате частичного
гидролиза, смешивается с формальдегидами; 4NH + 6CHO = O омыление жирных тел будет происходить,
помимо диссоциации белков, которая не происходит слишком быстро. В этом процессе заключается
кульминация изобретения, поскольку гидролиз щелочи на белки, как ни странно, сразу прекращается, когда он
недостаточно развит. Однако образуется гексаметилентетрамин. Последний легко распознать по слабому
образованию паров аммиака, которое происходит после омыления и повышения температуры до 75°C.
Добавление формальдегида должно происходить после омыления, а температура – до 243 423 800°C.
Указанная температура поддерживается до тех пор, пока не станет отчетливо заметно появление паров
аммиака, когда пептонизация составит не менее 30 процентов белков.
Температуру теперь необходимо немного понизить, но не ниже 60-65 °C.
При указанной температуре добавляют 6 частей формальдегида (40%) и 1,8 части триоксиметилена в
таблетках или пасте, а мыльную пасту перемешивают в закрытом котле при вышеупомянутой температуре в
течение часа, за это время пары аммиака исчезнут, и существование гексаметилентетра15 легко
доказывается известным способом.
Если определение щелочи по-прежнему показывает содержание свободной щелочи выше 0,1%, ее
необходимо нейтрализовать с помощью свежеосажденного гидроксида алюминия, цинка или олова в
количестве 136 частей, или же эту нейтрализацию можно провести с помощью органической кислоты,
например, муравьиной кислоты.
2
.5 В результате вышеуказанного процесса будет произведено 1000 частей мыла.
Ниже приведён пример производства мыла холодным методом:
3
30 частей нейтральных жирных тел или жиров, содержащих от 4 до 6% свободных жирных кислот,
расплавляют, а затем смешивают со 180 частями щелочной воды (щелочи), к которой при постоянном
перемешивании при 48 °C добавляют 180 частей белков, и добавляют 200 частей едкого натрия (88 Be). Как
только начинается омыление и масса начинает затвердевать, добавляют смесь из 100 частей алюминия и
гидроксида цинка, предварительно нагретого до 50 °C и свежеосажденного в виде геля.
При омылении температура повышается до 65–75 °C, и активно выделяются пары аммиака.
1.5 Затем добавляют часть формальдегида (40%).
45 Формальдегид необходимо добавлять сразу же после появления свободных паров аммиака, иначе масса
быстро загустеет.
Ранее был предложен способ получения яичного мыла на основе белка, заключающийся в обработке
натурального белка формальдегидом и его добавлении к жировой щелочи перед омылением холодным
способом. 55 Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я
заявляю, что то, что я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_243424.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=243424&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB243424A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата подачи заявки: август. 23, 1924. № 19,961/24. 24:
Фотография слева: 23 марта 1925 года.
m - - завершено. Принято, ноябрь. 23, 1925,.
: -- ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в методах измерения напряжения. Амперы.
Я, Джон Эрнест Рэволт, подданный короля Великобритании, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 75,
Вестминстер, имею хартию. Патентный агент настоящим заявляет, что характер данного изобретения
(сообщение, полученное от компании The Lincoln Meter Company Limited, зарегистрированной в соответствии с
законодательством Доминиона Канады по адресу: Стаффорд-стрит, 72, город Торонто, графство Йорк,
провинция Онтарио, Доминион Канада, производители) заключается в следующем: -...
Главными целями данного изобретения являются разработка практического способа использования
стандартных ваттметров или ватт-часов для измерения вольт-ампер или вольт-ампер-часов, а также создание
простого средства для смещения угловой фазы переменного напряжения или тока и, кроме того, обеспечение
возможности использования низковольтного измерителя в высоковольтной цепи. Ещё одной важной задачей
является разработка простого средства для автоматического управления положением фазы с помощью
коэффициента мощности. Главная особенность изобретения заключается в осуществлении сдвига углового
фазового положения напряжений или токов в производных цепях в зависимости от коэффициента мощности
измеряемой нагрузки с помощью одного подвижного элемента и одного поля, при этом величина
производного напряжения или тока пропорциональна приложенному напряжению.
На рисунке 1 представлен диаграммный рисунок предпочтительной формы измерителя коэффициента
мощности.
Рисунок 2 представляет собой схему, иллюстрирующую принципы работы измерительного прибора,
показанного на рисунке 1. - Рисунок 3 представляет собой схему, иллюстрирующую применение
измерительного прибора, показанного на рисунке 1, для измерения вольт-ампер в трехфазной цепи. - Рисунок
4 представляет собой схему, иллюстрирующую угловое фазовое соотношение между токами и напряжениями
в обычной трехфазной цепи.
Рисунок 5 — это диаграмма, иллюстрирующая применение метода измерения в двухфазной цепи. Рисунок 6
— это диаграмма, иллюстрирующая применение измерителя коэффициента мощности со сдвигом фазы к
тепловому ваттметру для регистрации потребления в 55 вольт-амперах. Рисунок 7 — это диаграмма,
иллюстрирующая метод регистрации пределов изменения коэффициента мощности.
На рисунке 8 представлена схема, иллюстрирующая метод коррекции вращательного момента 60° в
асинхронном двигателе. Предпочтительная форма магнитной цепи для элемента коэффициента мощности
показана на рисунке 1, который соответствует практике, подтвержденной многолетним опытом, и лучше всего
подходит для асинхронного двигателя, в котором проблема, касающаяся формы магнитной цепи, аналогична
проблеме с моим измерителем коэффициента мощности. На рисунке 1 показан только измеритель
коэффициента мощности. Дополнительные функции могут быть получены из такой конструкции, как показано
на рисунках 2, 3, 5 и 6, и эти функции будут описаны позже. Теперь обратимся к рисунку 1. G представляет
собой ламинированный железный статор с 12 равномерно расположенными пазами S, S2, S8 и т. д. до S12, в
которых размещены обмотки.
Двенадцать пазов не являются обязательными, но это число позволяет использовать как двухфазную, так и
трехфазную обмотку. Ротор 7k предпочтительно имеет 13 пазов для размещения обмоток, причем число,
кратное числу пазов статора, предусмотрено для минимизации склонности к магнитному заклиниванию.
Другие хорошо известные в данной области средства также могут быть использованы для уменьшения
склонности к магнитному заклиниванию или «зубчатости» до пренебрежимо малой величины. Ротор Ic
показан в состоянии, когда он выходит из напряжения трехфазной цепи AI'C, а 9C 3,424 243,4 i статора G из
тока ABC через трансформаторы T1-T3, которые создают, предпочтительно, вращательные магнитодвижущие
силы как в роторе, так и в статоре.
Показано, что «двухполюсное поле» является предпочтительным.
На рисунке 2 представлен анализ магнитодвижущих сил и результирующих магнитных потоков, которые будут
создаваться совместным действием обмоток статора и ротора моего измерителя коэффициента мощности, а
также указаны некоторые дополнительные функции, которые я предлагаю использовать. k обозначает ротор
моего устройства в изометрической проекции. Ротор kc возбуждается обмоткой напряжения, аналогичной
обмотке k1 на k на рисунке 1, но эти обмотки опущены для наглядности других функций. Эти обмотки
напряжения l' на 7e будут создавать магнитный поток вращательного характера, а линии L от L до L8
включительно представляют этот поток в момент, когда он достигает максимума в направлении запад-восток.
Для большей ясности также опущены пластины статора, по которым этот поток передается от W к E.
Следует понимать, конечно, что этот магнитный поток вращается с частотой приложенного напряжения; то
есть через четверть цикла после момента, показанного на рисунке 2, поток достигает максимума в
направлении север-юг, еще через четверть цикла — в направлении восток-запад (на 180° от условия,
показанного на рисунке 2), и еще через четверть цикла — в направлении север-юг. То есть магнитный поток
вращается, в то время как обмотки, в которых создаются магнитодвижущие силы, а также магнитная цепь, в
которой этот поток создается, остаются неподвижными.
Если предположить, что ротор l может свободно вращаться вокруг центра el и что неподвижная катушка P
окружает ротор и возбуждается током измеряемой цепи, то катушка P будет являться источником
магнитодвижущей силы, которая будет создавать переменный магнитный поток, проходящий через ротор k и
возвращающийся, как показано линиями L, к L8. Это переменное магнитное поле будет оставаться
неподвижным в пространстве и достигнет максимума в тот момент, когда ток в катушке P равен нулю.
максимум и, конечно же, будет чередоваться с током, который его производит.
Под воздействием этих двух магнитодвижущих сил ротор k) (если он может свободно вращаться вокруг своей
оси e el) займет такое угловое положение, при котором магнитный поток, создаваемый их совместным
действием, будет максимальным, то есть ротор k займет такое угловое положение, при котором угловое
положение потока, создаваемого вращающимися обмотками, возбуждаемыми напряжением на k, будет
совпадать с фазой времени потока, создаваемого неподвижной токовой катушкой P. Другие неподвижные
катушки, подключенные к фазам тока цепи ABC, конечно же, могут быть добавлены под соответствующим
угловым углом к катушке P.
Принципы работы измерителя коэффициента мощности, изложенные выше, безусловно, хорошо известны и
не претендуют на звание новых, однако новшеством является использование дополнительных обмоток в
конструкции такого типа для обеспечения автоматического сдвига фазы с коэффициентом мощности.
Подобные дополнительные обмотки показаны и описаны далее в данной спецификации; например, обмотки,
занимающие пазы 2-8 и 6-12 статора на рисунке 3, обмотки, занимающие пазы 1-7 и 4-10 статора на рисунке
5, и обмотки, занимающие пазы 3-9 и 5-1.1 статора на рисунке 6.
Принцип работы этих дополнительных обмоток показан на рисунке 2.
Указанные выше дополнительные обмотки представлены на рисунке 2 катушкой Q, намотанной на статор. В
роторе k (рис. 2) создается вращающееся поле с помощью обмоток, не показанных на рисунке. Угловое
положение ротора 7k определяется током в катушке P. Фазовый угол между напряжением, установленным в
катушке IQ, и током 9 в катушке -P определяется механическим углом между P и Q. На рисунке 2 показана
только однофазная работа катушек P и Q! Однако очевидно, что многофазные цепи могут питаться от 100
подобных дополнительных катушек, помимо Q, расположенных под соответствующим механическим углом
вокруг статора. Дополнительные катушки показаны на рисунках 3, 4 и 6, а их функции описаны в других
разделах данной спецификации. 105
На схеме (рис. 3) показаны характеристики моего измерителя коэффициента мощности со вспомогательными
обмотками, как указано выше, применительно к измерению вольт-ампер в трехфазной нагрузке независимо от
коэффициента мощности. 110 Статор G и ротор k такие же, как показано на рисунке 1, при этом обмотка
ротора выполнена так же, как и у любого трехфазного асинхронного двигателя, для создания вращающегося
поля.
W обозначает любой стандартный многофазный счетчик электроэнергии мощностью 115 Вт или счетчик
ватт-часов, в котором Cl и C2 — токовые катушки, а V' и VW — катушки напряжения. Токи, пропорциональные
измеряемой нагрузке, отводятся через токовые катушки Cl 120 и O2, предпочтительно с помощью
трансформаторов тока T1 и T3. Обмотки в пазах статора 3 и 9, расположенные аналогично обмотке P на
рисунке 2, соединены последовательно с трансформаторами T1125 и обмоткой C1, а обмотки в пазах 5 и 11
соединены последовательно с обмоткой C2 и трансформатором T5. Две пары пазов 3-9 и 5-11 расположены
под углом 120 градусов друг к другу. Это тот же механический угол 130 - 243,424, что и электрический угол
между циркулирующими токами. Трансформатор Т2 пропускает ток через обмотку в пазах 1 и 7, но при
желании его можно опустить, поскольку общий обратный ток от трансформаторов Т' и Т3 имеет одинаковую
величину и фазу.
Действие этих трех токов в статоре G в сочетании с возбуждением обмотки k напряжением приводит к тому,
что ротор k занимает такое положение, при котором создаваемый поток достигает максимума, причем это
положение зависит от запаздывания или опережения нагрузки uLrrdnt-s. Обмотки размещены в пазах 2-8 и
6-12, которые будут функционировать аналогично обмотке Q на рисунке 2, и в этих обмотках генерируется
напряжение 30, смещенное по фазе относительно тока в обмотках пазов 3-9 и 5-11 соответственно, причем
направление фазового смещения различно, как и должно быть. Это показано на рисунке 4, где S обозначает
источник трехфазного питания ABC, а W — многофазный ваттметр, подключенный обычным способом и
показывающий электрический угол между током B и напряжением AB равным 30°, а между током C и
напряжением AC равным 30° при противоположной фазе, то есть при условии 100% мощности.
Таким образом, видно, что измеритель коэффициента мощности, подключенный к любому стандартному
ваттметру или ватт-часу с разъемами, показанными на рис. 3, будет измерять вольт-ампер или
вольт-ампер-часы трехфазной цепи при любом коэффициенте мощности, отстающем или опережающем, на
входе или выходе.
На схеме (рис. 5) показано применение описанного здесь метода к двухфазной цепи, причем единственное
различие между двухфазной и трехфазной схемой заключается в обмотках и соединениях.
Статор G и ротор k идентичны тем, которые описаны для трехфазного устройства. Ток от трансформатора TI в
фазе A iD сначала проходит через токовую катушку C' ваттметра W, а затем через обмотки в пазах 6, 2, 8 и 12
статора. Ток от трансформатора Т2 в фазе В составляет 5,5, который проходит через катушку CP ваттметра, а
затем через обмотки в пазах 3, 11, 5 и 9 статора.
Ротор возбуждается напряжением, и при протекании этих двух токов через статор описанным способом ротор
займет положение, определяемое опережением или запаздыванием токов в трансформаторах TI и T2, таким
образом, чтобы магнитный поток, создаваемый обмотками ротора и статора 86, был максимальным. Катушка
напряжения V1 ваттметра возбуждается от обмотки, расположенной в пазах 1 и 7 статора, а катушка
напряжения V2 возбуждается от обмотки в пазах 4 и 10, следовательно, напряжение катушки V1 всегда
находится в фазе с токами, циркулирующими в пазах 6, 2 и 8, 12, а напряжение катушки V2 находится в фазе с
током в пазах 3, 11 и 5, 9, и в результате регистрируется напряжение 75 ампер независимо от величины
опережения или запаздывания.
Из приведенного выше описания становится очевидно, что вольт-амперные характеристики в одной базовой
цепи могут быть измерены путем создания подходящего вращающегося поля в роторе, и это может быть
достигнуто с помощью соответствующих хорошо известных методов расщепления фаз возбуждающих токов в
роторе.
На рисунке 6 показано применение функций сдвига фазы 85, описанных выше, в сочетании с измерителем
тепловой нагрузки, что позволяет измерять потребление в вольт-амперах, а не в ваттах, как это было принято
ранее.
Ток от трансформатора тока Т1 трехфазной цепи ABC подается на аналогичные нагреватели I1 и I2, где он
делится, протекая равномерно через обмотку в пазах 3-9 статора. Обмотка в пазах 3-9 имеет отвод в своей
средней точке, и этот отвод ведет непосредственно к обмотке в пазах 2,8, которая соединена с
трансформатором TL. Токи в двух половинах обмотки равны и противоположны по направлению, за
исключением влияния генератора напряжения, расположенного внутри нее, из-за действия трансформатора.
Следовательно, ток от трансформатора Т1, протекающий в обмотке в пазах 3-9, не будет оказывать
определяющего положения воздействия на ротор k, чтобы заставить его работать как измеритель
коэффициента мощности.
Этот эффект определения положения достигается путем намотки в пазах 2-8.
Аналогичным образом ток от трансформатора тока Т2 подается на аналогичные нагреватели 113 и 114,
между которыми он делится поровну, а оттуда проходит через обмотку 115 в пазах 5-11, которая расположена
на расстоянии 120 электрических градусов от обмоток в пазах 3-9.
Ток отводится от середины обмотки в пазах 5-11 и проходит через обмотку в пазах 6-12. Обмотка в пазах 5-11
не будет иметь эффекта определения положения, поскольку для этой фазы он обеспечивается обмоткой в
пазах 6-12. Ток от трансформатора T1, проходящий через обмотки в пазах 3-9 и 28, объединяется с током
трансформатора T2 после прохождения через обмотки в пазах 5-11 и 6-12, и результирующий ток 4-42-3,42
отводится через позиционно-определяющую обмотку, расположенную в пазах 4-10, и возвращается оттуда к
трансформаторам, как показано на рисунке. Напряжение 5, индуцированное в обмотках в пазах 3-9,
составляет 30° от фазового положения тока в пазах 2-9. Это напряжение вызывает ток, протекающий
последовательно через два нагревателя I1 и H2, и это напряжение-ток в сочетании с током нагрузки от
трансформатора T1 приводит к тому, что разница температур, подаваемых на два нагревателя I1 и H2, всегда
пропорциональна вольтамперам.
' 1 = Аналогично, нагреватели H3 и H' в другой фазе будут измерять вольт-ампер в этой фазе, и сумма этих
двух величин даст меру общего вольт-ампера во всей цепи ABC.
Конечно, использование тепловых ваттметров для измерения потребляемой мощности в ваттах не является
чем-то новым, но новым является применение к таким измерениям метода автоматического сдвига фазы для
измерения потребляемой мощности в вольт-амперах.
Иногда желательно определить приблизительный коэффициент мощности, одновременно измеряя
потребляемую мощность в вольт-амперах, и это легко можно сделать, предусмотрев индикаторы,
перемещаемые действием измерителя коэффициента мощности. Как показано на рисунке 7, к ротору k
прикреплен индикаторный рычаг R, а на пути движения этого рычага расположена соответствующая шкала T,
размеченная в единицах коэффициента мощности или другом желаемом значении. Индексы IT и V
расположены на шкале, и по мере того, как ротор принимает различные положения в зависимости от
коэффициента мощности измеряемой цепи, каждый из индексов фиксируется вдоль шкалы, так что при
снятии показаний положение этих индексов будет зафиксировано, и они будут указывать пределы
коэффициента мощности, в пределах которых произошло изменение в вольт-амперах. После прочтения эти
индексы можно переместить в контакт с armf R для повторного отображения.
Ротор измерителя коэффициента мощности, описанного в данном документе, намотан для создания
вращающегося поля, и при определенных условиях действие этого вращающегося поля может вызвать
потери в обмотках статора, которые могут частично имитировать работу асинхронного двигателя, вследствие
чего надлежащее функционирование измерителя коэффициента мощности будет несколько затруднено. Для
преодоления этого состояния частичной ошибки я использую спиральную обмотку W, внутренний конец
которой закреплен на валу ротора G, а внешний конец W2 регулируемо закреплен в любой точке
неподвижного паза круговой направляющей IN. Величина крутящего момента, стремящегося вращаться как
индукционный ток, будет зависеть от сопротивления закороченных проводников в статоре G и от напряжения,
приложенного к ротору. Обе эти величины практически постоянны, и натяжение пружины W1 можно
регулировать для компенсации тенденции к вращению. Возможно, использование механического
корректирующего элемента, подобного описанному, окажется нецелесообразным, и желаемый результат не
может быть достигнут путем размещения обмоток, определяющих положение, достаточно мощными для
преодоления моментов индукционного двигателя.
Такая конструкция может оказаться неэффективной при низких нагрузках для преодоления крутящего
момента асинхронного двигателя, и в этом случае потребуется пружина.
Важной особенностью при проектировании измерителя коэффициента мощности для описанной цели
является обеспечение минимального тока и потерь в обмотках, возбуждающих ротор. Обращаясь к схеме на
рисунке 1, если от трансформаторов T T12 Ta не протекает ток, все необходимое для работы магнитной цепи
возбуждение осуществляется через обмотку ротора. Когда токи в трансформаторах достигают максимума,
результирующий магнитный поток создается совместным действием обмоток ротора и статора. Как уже было
описано, при возбуждении токов в обеих 95 обмотках ротор h займет такое положение, которое приведет к
максимальному магнитному потоку.
Не следует предполагать, что магнитный поток существенно увеличивается за счет действия обмоток статора
1 CO, помогающих обмоткам ротора d-.
ингс. Например, если для возбуждения ротора k при заданном напряжении, приложенном к обмоткам ротора,
требуется 100 ампер-витков, а к 105 обмоткам статора возбуждение не приложено, и тогда предположим, что
через обмотки статора протекает ток, так что статор обеспечивает ампер-витки, напряжение, приложенное к
ротору, не изменилось, следовательно, магнитный поток, проходящий через обмотки ротора, не может
существенно измениться. Наличие 100 ампер-витков в статоре просто означает, что ток, потребляемый
обмоткой ротора, находящейся под напряжением, уменьшится практически до нуля, а магнитный поток
увеличится лишь на величину падения напряжения через сопротивление и ток рассеяния цепи ротора.
Противодействующая ЭДС ротора 121, разумеется, всегда должна быть равна приложенной ЭДС. Если
противоЭДС состоит из большого множителя, обусловленного вращающимся потоком, плюс малого
множителя, обусловленного сопротивлением и магнитной утечкой, то очевидно, что изменение тока ротора
может повлиять только на малый множитель, обусловленный сопротивлением ротора и магнитной утечкой,
причем магнитная утечка представляет собой магнитный поток, который связывает только обмотки ротора, не
связывая при этом обмотки статора.
Поэтому важно, чтобы конструкция устройства предусматривала минимальные значения сопротивления и
реактивного сопротивления утечки, возникающих из-за тока, протекающего в роторе.
На представленных здесь схемах напряжения в роторе и статоре одинаковы, но статор может находиться под
напряжением 0 и действовать как трансформатор напряжения, подключая обмотки с более низким
напряжением к ротору, или наоборот. Это позволит использовать низковольтный измеритель для измерения
тока высокого напряжения.
Дата: 23 августа 1924 года.
Для заявителя: JOHN E. RAWORTH & MOSS, 75, Victoria Street, Westminster, London, S.W. 1,
дипломированные патентные поверенные, 1.5 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в методах измерения вольт-ампер.
Я, Джонс Эренст Рауори-Т, подданный короля Великобритании, проживающий по адресу: Виктория-стрит, 75,
Вестминстер, дипломированный патентный поверенный, настоящим заявляю о характере данного
изобретения (сообщение, полученное от компании The Lincoln Meter Company, Limited, зарегистрированной в
соответствии с законодательством Доминиона Канады, по адресу: Стаффорд-стрит, 72, город Торонто, округ
Йорк, провинция Онтарио, Доминион Канада, производитель) и о том, каким образом оно должно быть
выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
36 Основными целями изобретения являются разработка практического метода применения измерителя
коэффициента мощности для измерения вольт-ампер или вольт-ампер потребляемой мощности, а также
использование измерителя коэффициента мощности для смещения углового фазового положения
переменного напряжения или тока, а также обеспечение возможности использования низковольтного
измерителя в высоковольтной цепи. 46 Ранее было предложено автоматически регулировать фазовое
положение напряжения и тока в цепи переменного тока с помощью моторного устройства, имеющего две
относительно подвижные обмотки, одна из которых питается в соответствии с напряжением цепи, а другая
подключена к цепи через токовые обмотки ваттметра, при этом третья обмотка расположена в индуктивном
соотношении с обмоткой напряжения.
Основная особенность настоящего изобретения заключается в получении в результате измерения
потребляемой мощности в вольт-амперах или кВА с помощью термометров и, таким образом, в соединении
указанных термометров, которые обеспечивают...
Токи будут настроены таким образом, чтобы создавать тепловой эффект, пропорциональный вольтамперам.
— Рисунок 1 представляет собой схему предпочтительного типа измерителя коэффициента мощности 6,5. —
Рисунок 2 представляет собой схему, иллюстрирующую принципы работы измерителя, показанного на
рисунке 1.
На рисунке 3 представлена схема, иллюстрирующая применение измерительного прибора, показанного на
рисунке 701, для измерения вольт-ампер в трехфазной цепи.
На рисунке 4 представлена диаграмма, иллюстрирующая угловое фазовое соотношение между токами и
напряжениями в обычной трехфазной цепи 75 В.
Рисунок 5 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую применение метода измерения в двухфазной
цепи. Рисунок 6 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую применение измерителя коэффициента
мощности со сдвигом фазы к тепловому ваттметру для регистрации потребления в вольт-амперах.
На рисунке 7 представлена диаграмма, иллюстрирующая метод регистрации пределов изменения
коэффициента мощности.
На рисунке 8 представлена схема, иллюстрирующая метод коррекции вращательного момента в асинхронном
двигателе. 90 Предпочтительная форма магнитной цепи для элемента коэффициента мощности показана на
рисунке 1, который соответствует практике, которая, как показал многолетний опыт, лучше всего подходит для
асинхронного двигателя, в котором проблема, в части формы магнитной цепи, аналогична проблеме моего
измерителя коэффициента мощности. На рисунке 1 показан только измеритель коэффициента мощности.
Дополнительные функции могут быть получены из такой конструкции, как показано на рисунках 2, 3, 5 и 6, и
эти функции будут описаны позже. Обращаясь теперь к рисунку 1, G представляет собой ламинированный
железный статор с 12 равномерно расположенными пазами S1, S2, S3 и т. д. до S1, в которых размещены
обмотки. Двенадцать пазов не являются обязательными, но это число позволяет использовать как
двухфазную, так и трехфазную обмотку.
Ротор k предпочтительно имеет 110 13 пазов для размещения обмоток, при этом предусмотрено
uL-mbei-штрих в числе пазов статора, чтобы минимизировать склонность к магнитной блокировке. Для
уменьшения склонности к магнитной блокировке или заклиниванию до незначительного уровня могут также
использоваться другие хорошо известные в данной области методы. На рисунке ротор k показан
возбуждаемым напряжением трехфазной цепи ABC, а статор G — током цепи ABC через трансформаторы T1,
T2 и T, что, предпочтительно, создает вращательные магнитодвижущие силы как в роторе, так и в статоре.
Показано, что двухполюсное поле является предпочтительным.
На рисунке 2 представлен анализ магнитодвижущих сил и результирующих магнитных потоков, которые будут
создаваться совместным действием обмоток статора и ротора моего измерителя коэффициента мощности, а
также указаны некоторые дополнительные функции, которые я предлагаю использовать. k обозначает ротор
моего устройства в изометрической проекции. Ротор k возбуждается обмоткой напряжения, аналогичной
обмотке /l на k на рисунке 1, но эти обмотки опущены для наглядности других функций. Эти обмотки
напряжения ki на k будут создавать магнитный поток вращающегося характера, и линии L1–L включительно
представляют этот поток в момент, когда он достигает максимума в направлении WE. Для большей ясности
также опущены пластины статора, по которым этот поток передается от W к E. Следует понимать, конечно,
что этот магнитный поток вращается с частотой приложенного напряжения; то есть, через четверть цикла
после момента, показанного на рисунке 2, поток достигает максимума в направлении север-юг, еще через
четверть цикла — в направлении восток-запад (на 180° от условия, показанного на рисунке 3), и еще через
четверть цикла — в направлении север-юг.
То есть магнитный поток вращается, в то время как обмотки, в которых создаются магнитодвижущие силы, а
также магнитная цепь, в которой этот поток создается, остаются неподвижными.
Если предположить, что ротор k может свободно вращаться вокруг центра e el, и что неподвижная катушка P
окружает ротор и возбуждается током измеряемой цепи, то катушка P будет являться источником
магнитодвижущей силы, которая будет создавать переменный магнитный поток, протекающий через ротор k и
возвращающийся, как показано линиями L, в L. Это переменное магнитное поле будет оставаться
неподвижным в пространстве и будет максимальным в момент, когда ток в катушке P максимален, и, конечно
же, будет чередоваться с током, который его создает.
Под воздействием этих двух магнитодвижущих сил ротор k (если он может свободно вращаться вокруг своей
оси e el) займет такое угловое положение, при котором магнитодвижущий поток, создаваемый их совместным
действием, будет максимальным, то есть ротор k займет такое угловое положение, при котором угловое
положение потока, создаваемого вращающимися обмотками, возбуждаемыми напряжением на k, будет
совпадать с фазой потока, создаваемого неподвижной токовой катушкой P. Другие неподвижные катушки,
подключенные к фазам тока 75 цепи ABC, конечно же, могут быть добавлены под соответствующим угловым
углом к катушке P.
Принципы работы измерителя коэффициента мощности, изложенные выше, безусловно, хорошо известны и
не претендуют на звание новых, однако новшеством является использование дополнительных обмоток в
конструкции такого типа для обеспечения автоматического сдвига фазы с коэффициентом мощности.
Дополнительные 85 обмоток показаны и описаны далее в данной спецификации; например, обмотки,
занимающие пазы 2-8 и 6-12 статора на рисунке 3, обмотки, занимающие пазы 1-7 и 4-10 статора на рисунке
5, и обмотки, занимающие пазы 3-9 и 5-11 статора на рисунке 6.
Принцип работы этих дополнительных обмоток показан на рисунке 2. 95 Указанные выше дополнительные
обмотки представлены на рисунке 2 катушкой Q, намотанной на статор. В роторе k (рис. 2) вращающееся поле
создается обмотками, не показанными на рисунке. Угловое положение ротора k определяется током в катушке
P. Фазовый угол между напряжением, создаваемым в катушке Q, и током в катушке P определяется
механическим углом между P и Q. На рисунке 2 (105) показана только однофазная работа катушек P и Q;
однако очевидно, что многофазные цепи могут питаться от аналогичных дополнительных катушек,
расположенных под соответствующим механическим углом 110 вокруг статора. Дополнительные катушки
показаны на рисунках 3, 4 и 6, а их функции описаны в других разделах данной спецификации.
На схеме (рис. 3) показано свойство 115 моего измерителя коэффициента мощности со вспомогательными
обмотками, указанными выше, в применении для измерения вольт-ампер в трехфазной нагрузке независимо
от коэффициента мощности.
Статор G и ротор k одинаковы, как показано на рисунке 1, при этом обмотка ротора выполнена так же, как у
любого трехфазного асинхронного двигателя, для создания вращающегося поля.
W обозначает любой стандартный многофазный ваттметр или ватт-часовый счетчик, в котором C1 и C2 —
токовые катушки, а V' и VW — катушки напряжения. Токи, пропорциональные измеряемой нагрузке, отводятся
через токовые катушки C0 и Ca предпочтительно с помощью трансформаторов тока 130 248,4g,4 Т1 и Т3.
Обмотки в пазах 3 и 9 статора, расположенные аналогично обмотке P на рисунке 2, соединены
последовательно с трансформаторами T1 и обмоткой Cl, а обмотки в пазах 5 и 11 соединены
последовательно с обмоткой O2 и трансформатором T3. Две пары пазов 3-9 и 5-11 расположены под углом
120 градусов друг к другу. Это тот же механический угол, что и электрический угол между циркулирующими
токами. Трансформатор Т2 пропускает ток через обмотку в пазах 1 и 7, но при желании его можно опустить,
поскольку общий обратный ток L5 от трансформаторов Т1 и Т3 имеет одинаковое значение как по величине,
так и по фазе.
Действие этих трех токов в статоре G в сочетании с действием обмотки, возбуждаемой напряжением, на
ротор k приводит к тому, что ротор k занимает такое положение, при котором создаваемый поток достигает
максимума, причем это положение зависит от опережения или запаздывания токов нагрузки.
Обмотки размещены в пазах 2-8 и 6-12 и будут функционировать аналогично катушке Q на рисунке 2, и в этих
обмотках генерируется напряжение 30, смещенное по фазе относительно тока в обмотках пазов 3-9 и 5-11
соответственно, причем направление фазового смещения различно, как и должно быть. Это показано на
рисунке 4, где See обозначает источник трехфазного питания ABC, а W — многофазный ватт-интернер,
подключенный обычным способом, с углом между током B и напряжением AB, равным 30°, и между током C и
напряжением 43 В переменного тока, равным 30°, при противофазном соотношении, то есть при условии
коэффициента мощности 100%.
Таким образом, видно, что измеритель коэффициента мощности, подключенный к любому стандартному
ваттметру или ватт-часу с разъемами, показанными на рисунке 3, будет измерять вольт-ампер или
вольт-ампер-часы трехфазной цепи при любом коэффициенте мощности, отстающем или опережающем, на
входе или выходе.
Соседние файлы в папке патенты