Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3831
.pdf
обеспечивающей его автоматическое зацепление и удержание выключателя в положении замыкания цепи,
пружину, обеспечивающую размыкание цепи 80 выключателем, шунт, предназначенный для подачи питания
на соленоид, расположенный рядом с фиксатором, термостатическое реле, предназначенное для включения
шунта при достижении заданной температуры, сердечник, приводимый в действие соленоидом 85 при подаче
питания для освобождения фиксатора выключателя, пружину для отвода сердечника на соответствующее
расстояние от фиксатора, когда цепь соленоида разомкнута, так чтобы он мог ударить по фиксатору 90 с
достаточной силой для освобождения выключателя и размыкания цепи при подаче питания на соленоид, в
основном, как описано в спецификации.
2. Автоматическое отключение для электропитания 95
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_243800.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=243800&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB243800A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Мы, Эрнест Йеома Робинсон, проживающий по адресу: Сент-Полс-роуд, 18, Уитингтон, Манчестер, графство
Ланкастер, Сесил Реджинальд Берч, проживающий по адресу: Мортон-авеню, 25, Стретфорд, Манчестер,
графство Ланкастер, оба подданные короля Великобритании, и компания «Метрополитан-Викерс
Электротехник Компания, Лимитед», проживающая по адресу: Централ-билдингс, 4, Вестминстер, британская
компания, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение
относится к термоэлектронным выпрямительным системам для многофазных электрических токов. В
подобных системах, разработанных до настоящего времени, создается множество гармоник, имеющих
относительно большую амплитуду. Таким образом, в обычном полуволновом выпрямителе для трехфазных
токов последние подаются на первичную обмотку трансформатора, вторичная обмотка которого соединена
звездой и имеет фазные выводы, соответственно, соединенные с анодами трех термоэлектронных
выпрямителей. Два проводника цепи вывода постоянного тока подключены соответственно к катодам
выпрямителей и к звездообразной точке вторичной обмотки трансформатора.
При такой конфигурации в цепи входного переменного тока присутствует значительное количество гармоник
основной частоты. Существует вторая гармоника с амплитудой, составляющей 50 процентов от амплитуды
основного тока; существует четвертая гармоника с амплитудой, составляющей 25 процентов от амплитуды
основного тока; пятая гармоника имеет амплитуду 20 процентов от амплитуды основного тока; седьмая
гармоника имеет амплитуду 14,3 процента от амплитуды основного тока; и так далее. Кроме того, в выходной
цепи присутствует значительная составляющая переменного тока и его гармоники, если не используются
соответствующие подавители [Цена 18]. Поскольку выпрямители относятся к полуволновому типу, каждая
лампа будет пропускать ток в течение одной трети цикла.
Указанные выше гармонические составляющие могут быть уменьшены за счет использования шестифазной
выпрямительной системы, включающей шесть термоэлектронных выпрямителей, подключенных
соответственно к фазным плечам шестифазной вторичной обмотки входного трансформатора со
звездообразной намоткой. Благодаря такой конструкции значительно снижаются гармонические
составляющие как входного, так и выходного сигнала. Таким образом, наименьшей гармоникой на выходе
является шестая, а на входе отсутствуют четные гармоники. Однако недостатком данной конструкции
является то, что каждый выпрямительный клапан работает только в течение 60 градусов цикла, а не в
течение 120 градусов, как в обычном трехфазном выпрямителе. В результате выходная мощность каждого
термоэлектронного выпрямителя уменьшается вдвое. Кроме того, в выпрямителях с малым межэлектродным
зазором основные потери обусловлены нагревом катодов, и в этом отношении КПД системы снизится вдвое.
С целью достижения снижения уровня гармоник, как это возможно в шестифазной выпрямительной системе,
при сохранении периода работы каждого термоэлектронного выпрямителя в 120 градусов, как в обычном
простом трехфазном выпрямителе, упомянутом выше, было предложено использовать два трехфазных
полуволновых выпрямителя, имеющих фазовый сдвиг в градусах относительно друг друга.
При таком методе, который можно назвать методом двойной Y-образной обмотки, три анода из шести
задействованных вентилей подключаются к соответствующим фазным плечам одной вторичной обмотки
входного трансформатора, в то время как оставшиеся три анода подключаются к соответствующим фазным
плечам другой аналогичной вторичной обмотки трансформатора, намотанной на том же сердечнике, что и в
заявленной дате. 4 сентября 1924 г. № 20,886 124.
Фотография слева: 4 июля 1925 года.
Завершено: Декабрь. 4, 1925.
X ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах термоэлектронных выпрямителей.
243,800 -jolts & , p вышеупомянутая вторичная обмотка, но электрически изолирована от нее и подключена
таким образом, чтобы получить необходимый градус фазового сдвига относительно нее. Таким образом, два
трехфазных выпрямительных блока работают так, что каждый из них распределяет нагрузку, и каждая
выпрямительная лампа пропускает ток в течение 120 градусов цикла, соединяя точки «звезды» двух
вторичных обмоток вместе через дроссельную катушку или межфазный реактивный элемент, к средней точке
которого подключен один из выводов постоянного тока, а другой вывод подключен к катодам. Или же вместо
дроссельного контура или межфазного реактивного сопротивления могут использоваться два независимых
дроссельных контура. Или же точки соединения двух вторичных обмоток могут быть напрямую соединены
друг с другом, а дроссельные катушки могут быть включены в выходную цепь, подключенную к катодам
соответствующих трехфазных выпрямителей.
В модификации описанной выше схемы входной трансформатор имеет обычную шестифазную вторичную
обмотку, соединенную звездой, причем каждая вторая фаза подключена соответственно к трем анодам
одного выпрямительного блока, а оставшиеся фазы — соответственно к анодам другого трехфазного
выпрямительного блока.
Один из выходных проводов подключен к звездообразной точке вторичной обмотки трансформатора, а другой
выходной провод подключен к средней точке дроссельного контура, выводы которого, соответственно,
соединены с катодами двух трехфазных выпрямителей. При любом из этих вариантов входные гармоники
значительно уменьшаются. Фактически, все четные гармоники исключаются.
Согласно настоящему изобретению, целью которого является дальнейшее снижение гармоник, используется
множество двухъядерных выпрямительных систем описанного типа, причем число таких систем
предпочтительно нечетное и простое. Такие двухъярусные выпрямительные системы имеют фазовый сдвиг,
равный фазовому углу между двумя соседними фазами питающего напряжения, деленному на количество
используемых двухъярусных систем.
Кроме того, предусмотрены средства, позволяющие каждой двухъярусной выпрямительной системе работать
независимо от других двухъярусных выпрямительных систем. Изобретение может быть выражено как способ
выпрямления mn-фазного тока, заключающийся в преобразовании его в 2n·m-фазный ток, где n — число
используемых двухъядерных выпрямительных систем, путем выпрямления указанного производного
2n·m-фазного тока с помощью 2n·n-фазных полуволновых выпрямительных блоков, причем указанные
выпрямительные блоки имеют фазовый сдвиг на угол -_ друг от друга, и каждый из них работает как
независимый n-фазный полуволновой выпрямитель. С этой целью 2n выпрямительных блоков
предпочтительно делят на m двойных блоков, каждый из которых состоит из двух одинарных блоков,
имеющих фазовый сдвиг на 180 градусов относительно друг друга, как в ранее упомянутых двойных
Y-образных блоках. Равномерное распределение нагрузки между отдельными блоками может быть
обеспечено за счет межфазного реактивного сопротивления, имеющего соединение в средней точке, как
описано ранее, в то время как равномерное распределение нагрузки между несколькими двойными блоками
может быть обеспечено за счет установки соответствующих дроссельных катушек между указанными выше
соединениями в средней точке и выходной цепью.
Другой выходной провод цепи подключен к катодам выпрямительных ламп.
В одном из примеров изобретения, где m=3, ток преобразуется в восемнадцатифазный ток с помощью трех
двойных Y-образных блоков, а именно 2m.n=18. Этот восемнадцатифазный ток затем выпрямляется шестью
трехфазными полуволновыми выпрямителями, фаза которых сдвинута на угол θ, где θ = 27r = 360 ≤ 400 м.n 9
В другом примере, где n = 5, 3600 2 м.n = 30 и θ = =24 При реализации изобретения в случае, когда n = 3 и m =
3, питающий трансформатор может быть снабжен шестью полностью независимыми вторичными обмотками,
намотанными звездой на один и тот же сердечник таким образом, чтобы получить необходимый фазовый
сдвиг, как описано выше. Таким образом, при получении питания 105 для двух из трехфазных
выпрямительных блоков, а именно двух, имеющих фазовый сдвиг в 180 градусов, вторичная обмотка
наматывается обычным способом, тогда как при получении питания для оставшихся 110 четырех трехфазных
полуволновых выпрямителей каждая вторичная фазная обмотка трансформатора включает две индуктивные
обмотки, соединенные последовательно, которые соответственно соединены с двумя первичными фазными
обмотками трансформатора.
Кривая входного тока, полученная с помощью описанного выше выпрямителя, может быть выражена рядом
f(x) = sin wt + 0,06937 sin 5 wt + 0,07601 sin 7 wt + 0,0485 sin 11 wt - 0,02669 sin 13 wt.
Таким образом, видно, что пятая гармоника составляет менее 7 процентов от 125 243 800 трехфазных токов,
которые преобразуются в 30-фазный ток до выпрямления. Это уменьшение обусловлено тем, что в любом
случае в трехфазном полуволновом выпрямителе отсутствуют третья, девятая и подобные им гармоники, а
пятая гармоника и ее кратные удаляются из линии в силу того, что n равно 5. Остались лишь 7-я, 11-я, 13-я,
17-я, 19-я и т.д., и они имеют относительно небольшую амплитуду. Следует отметить, что коэффициент
мощности источника питания будет увеличиваться с ростом n за счет уменьшения гармоник.
Датировано 4 сентября 1924 года.
А. С. Кашемайл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
основной, в отличие от 20 процентов в случае двухвыпрямительного выпрямителя типа Y, упомянутого ранее.
Аналогичным образом уменьшены и остальные гармоники. Кроме того, гармоники в выходной цепи
выпрямителя уменьшаются, при этом самая низкая выходная гармоника составляет восемнадцатую.
Подобные гармоники, разумеется, легко устраняются, например, с помощью дроссельных катушек и
конденсаторов.
При желании дальнейшее уменьшение или устранение гармоник во входной цепи может быть достигнуто с
помощью настроенных приемных цепей, подключенных между линиями и выведенных в резонанс, например,
с пятой и седьмой гармониками.
Хотя эти эффекты достигаются в случае, когда n = 3, следует понимать, что гораздо большего снижения
гармоник во входной цепи можно добиться, сделав n = 5, в результате чего - ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах термоэлектронных выпрямителей.
Мы, Эрнест Йеоман Ромбсон из Ньюфилд-Хаус, Лимм, графство Честер (ранее проживавший по адресу:
Сент-Полс-роуд, 18, Уитингтон, Манчестер, графство Ланкастер), Сесио Реджинальд Берси из Мортон-авеню,
25, Стретфорд, Манчестер, графство Ланкастер, оба подданные короля Великобритании, и компания
«Метрополитан-Викерс Электротехника», расположенная по адресу: Централ-билдингс, 4, Вестминстер,
британская компания, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к термоэлектронным выпрямительным системам для многофазных
электрических токов. В подобных системах, разработанных до настоящего времени, создается множество
гармоник, имеющих относительно большую амплитуду. Таким образом, в обычном полуволновом
выпрямителе для трехфазных токов последние подаются на первичную обмотку трансформатора, вторичная
обмотка которого соединена звездой и имеет фазные выводы, соответственно, соединенные с анодами трех
термоэлектронных выпрямителей.
Два проводника цепи вывода постоянного тока подключены соответственно к катодам выпрямителей и к
звездообразной точке вторичной обмотки трансформатора. При такой конфигурации в цепи переменного тока
на входе присутствует значительное количество гармоник основной частоты.
Существует вторая гармоника, амплитуда которой составляет 50 процентов от амплитуды основной
гармоники; четвертая гармоника, амплитуда которой составляет 25 процентов от амплитуды основной
гармоники; пятая гармоника, амплитуда которой составляет 20 процентов от амплитуды основной гармоники;
седьмая гармоника, амплитуда которой составляет 14,3 процента от амплитуды основной гармоники; и так
далее. Кроме того, в выходной цепи 90° присутствует значительная составляющая переменного тока и его
гармоники, если не используются соответствующие подавители помех. Поскольку выпрямители относятся к
полуволновому типу, каждая лампа будет пропускать ток в течение одной трети цикла.
Указанные выше гармонические составляющие могут быть уменьшены за счет использования шестифазной
выпрямительной системы, включающей шесть термоэлектронных выпрямителей, подключенных
соответственно к фазным плечам шестифазной вторичной обмотки с намоткой «звезда» входного
трансформатора. Благодаря такой конструкции значительно снижаются гармонические составляющие как
входного, так и выходного сигнала. Таким образом, самая низкая гармоника на выходе — это 105-я, а на входе
четных гармоник нет. Однако, недостатком данной конструкции является то, что каждый выпрямительный
клапан работает только в течение 110°/3 электрических радиан, а не в течение 120° или 27°/3 радиан, как в
обычном трехфазном выпрямителе. В результате выходная мощность каждого термоэлектронного
выпрямителя уменьшается вдвое (243 800 Вт).
Кроме того, в выпрямителях с малым межэлектродным зазором основные потери обусловлены нагревом
катодов, и в этом отношении КПД системы снизится вдвое.
С целью достижения снижения уровня гармоник, как это возможно в шестифазной выпрямительной системе,
при сохранении периода колебаний каждого термоэлектронного выпрямителя в 120 градусов, как в обычном
простом трехфазном выпрямителе, упомянутом выше, было предложено использовать два трехфазных
полуволновых выпрямителя, имеющих фазовый сдвиг в градусах относительно друг друга.
В таком методе, который можно назвать методом двойной Y-образной обмотки, три анода из шести
задействованных вентилей соединены с соответствующими фазовыми плечами одной вторичной обмотки
входного трансформатора, в то время как оставшиеся три анода соединены с соответствующими фазовыми
плечами другой аналогичной вторичной обмотки трансформатора, намотанной на том же сердечнике, что и
вышеупомянутая вторичная обмотка, но электрически изолированной от нее и соединенной таким образом,
чтобы получить необходимый фазовый сдвиг на 180 градусов относительно нее.
Таким образом, два трехфазных выпрямительных блока работают так, что каждый из них распределяет
нагрузку, и каждая выпрямительная лампа пропускает ток в течение 120 градусов цикла, соединяя точки
«звезды» двух вторичных обмоток вместе через дроссельную катушку или межфазное реактивное
сопротивление, к средней точке которого подключен один из выводов постоянного тока, а другой вывод
подключен к катодам. Или же вместо дроссельного контура или межфазного реактивного сопротивления
можно использовать два независимых дроссельных контура. Или же точки соединения двух вторичных
обмоток могут быть напрямую соединены друг с другом, а дроссельные катушки могут быть включены в
выходную цепь, подключенную к катодам соответствующих трехфазных выпрямителей.
В модификации описанной выше схемы входной трансформатор имеет обычную шестифазную вторичную
обмотку, соединенную звездой, причем плечи каждой второй фазы соединены соответственно с тремя
анодами одного выпрямительного блока, а оставшиеся плечи фазы соединены соответственно с анодами
другого трехфазного выпрямительного блока. Один из выходных выводов подключен к звездообразной точке
вторичной обмотки трансформатора, а другой выходной вывод подключен к средней точке катушки дросселя,
выводы которой, соответственно, подключены к катодам двух трехфазных выпрямителей. При любом из этих
вариантов входные гармоники значительно уменьшаются. Фактически, все четные гармоники исключаются.
Согласно настоящему изобретению, целью которого является дальнейшее снижение гармоник как на входной,
так и на выходной сторонах выпрямителей, выпрямляемый ток либо генерируется, либо преобразуется в
Q-фазный ток, где Q — четное и относительно большое число, равное 2 Н·м, где 75 Н — число больше
единицы, предпочтительно нечетное и простое, или произведение двух или более нечетных простых чисел, а
M — нечетное и простое число, не менее трех, предпочтительно равное трем, 801, и указанный 2 Н·м-фазный
ток выпрямляется с помощью 2 Н·м-фазных полуволновых выпрямительных блоков, фаза которых смещена
на 27r/M·н электрических радиан, при этом предусмотрены средства, благодаря которым каждый
выпрямительный блок фактически работает как независимый M-фазный полуволновой выпрямитель, то есть
каждый клапан пропускает ток на расстояние приблизительно 27r/M электрических радиан в течение каждого
цикла. Средство, обеспечивающее работу каждого M-фазного выпрямителя таким образом (90),
предпочтительно состоит из двух N-фазных реактивных элементов со звездообразной обмоткой, фазные
обмотки которых соединены с выпрямительными блоками, а точка 95 звездообразной обмотки соединена с
одним из выходных клемм, или же такие реактивные элементы могут быть заменены отдельными
однофазными реактивными элементами, или комбинацией многофазных или однофазных реактивных
элементов.
100 С этой целью 2N выпрямительных блоков можно удобно разделить на N двойных блоков, каждый из
которых состоит из двух одинарных блоков, имеющих фазовый сдвиг на 105 градусов относительно друг
друга, как в ранее упомянутых двойных Y-образных блоках, но такое расположение не является
обязательным. Каждый такой блок может равномерно распределять нагрузку посредством межфазного
реагента, имеющего промежуточное соединение, как описано ранее, в то время как нагрузка между
несколькими двойными блоками может равномерно распределяться путем установки соответствующих
дроссельных катушек между указанными промежуточными соединениями и выходной цепью. Другой вывод
выходной цепи подключен к катодам выпрямительных ламп.
В одном из примеров изобретения, описанном в пункте 120, где MI=3, ток может генерироваться или
преобразовываться в восемнадцатифазный ток с помощью трех двойных Y-образных блоков, а именно 2 M.N
= 18.
Этот восемнадцатифазный ток затем выпрямляется шестью трехфазными полуволновыми выпрямителями,
фаза которых сдвинута на угол θ, где 2lv 360 0= N=- 9=40 243,800 ally - трехфазная полуволновая
выпрямительная система обычного типа, а на рис. 2 представлена схема в условной форме результирующего
линейного тока в одной фазе входной стороны выпрямительной системы, показанной на рис. 1. На рис. 3
показана шестифазная полуволновая выпрямительная система, аналогичная трехфазному выпрямителю 70,
показанному на рис. 1, а на рис. 4 представлена схема соответствующего линейного тока, аналогичная рис. 2.
На рис. 5 представлена схема, аналогичная рис. 1 и 3 другой известной выпрямительной системы 75,
включающей два трехфазных полуволновых выпрямителя с фазовым сдвигом Ar электрических радиан
относительно друг друга, причем каждый клапан расположен таким образом, чтобы пропускать ток в течение
2r/3 электрических радиан за цикл, а на рис. 6 представлена схема, аналогичная рис. 2 и 4, результирующего
линейного тока в выпрямителе, изображенном на рис. 5.
На фиг. 7 представлена схема, аналогичная фиг. 1, 85, 3 и 5, одного из вариантов выпрямительной системы в
соответствии с настоящим изобретением, а именно, где Q = 18 или N = M = 3, фиг. 8 содержит ряд векторных
диаграмм, иллюстрирующих, как может быть получено 18-фазное питание 90 для выпрямительной системы,
показанной на фиг. 7, фиг. 9 содержит соответствующий ряд векторных диаграмм, иллюстрирующих
относительные фазовые сдвиги токов в 95 выпрямителях, показанных на фиг. 7, фиг. 10 представляет собой
диаграмму линейных токов, аналогичную фиг. 2 и 4, для каждой пары выпрямителей, показанных на фиг. 7, и
фиг. 11 представляет собой результирующий линейный ток, являющийся суммой токов 100, показанных на
фиг. 10.
На фиг. 12 представлена схема, аналогичная фиг. 7, другого варианта расположения согласно изобретению, а
именно, где Q = 30, или N = 5 и M = 3. На фиг. 13 и 14 105 показаны две схемы, в которых вторичное
напряжение трехфазного трансформатора, подходящего для схемы, показанной на фиг. 12, может быть
смещено относительно первичного напряжения; на фиг. 15 представлен ряд схем токов, аналогичных схемам
на фиг. 2, 4, 6 и 10, для выпрямительной системы, показанной на фиг. 12; а на фиг. 16 представлена схема,
аналогичная фиг. 10, иллюстрирующая результирующий линейный ток 115 выпрямительной системы,
показанной на фиг. 12.
Обращаясь сначала к ранее использованной выпрямительной системе, в трехфазном полуволновом
выпрямителе, показанном на фиг. 1, клеммы 1 трехфазного источника питания 120 подключены к первичной
обмотке 2 треугольника трехфазного трансформатора 3, вторичная обмотка 4 которого, соединенная звездой,
имеет клеммы, подключенные соответственно к анодам 5 трех выпрямительных ламп 6, катоды 7 которых
соединены вместе, и к одной клемме 8 выпрямляемого тока. В другом примере, где N = 5, 360 2 M.N. = 30 и o =
-- = 24 _ При осуществлении изобретения в случае, когда N = 3 и M = 3, питающий трансформатор может быть
снабжен шестью полностью независимыми вторичными обмотками, намотанными звездой на один и тот же
сердечник таким образом, чтобы получить необходимое фазовое смещение, как описано выше. Таким
образом, для питания двух из трехфазных выпрямительных блоков, а именно двух, имеющих фазовый сдвиг
на 180 градусов, вторичная обмотка наматывается обычным способом, тогда как для питания остальных
четырех трехфазных полуволновых выпрямителей каждая вторичная фазная обмотка трансформатора
включает две индуктивные обмотки, соединенные последовательно, которые соответственно соединены с
двумя первичными фазными обмотками трансформатора.
Таким образом, видно, что пятая гармоника составляет менее 7 процентов от основной частоты, в отличие от
20 процентов в случае упомянутого ранее двухъядерного выпрямителя. Аналогичным образом уменьшены и
остальные гармоники. Кроме того, гармоники в выходной цепи выпрямителя уменьшаются, при этом самая
низкая выходная гармоника составляет восемнадцатую. Подобные гармоники, разумеется, легко устраняются,
например, с помощью дроссельных катушек и конденсаторов.
При необходимости дальнейшее уменьшение или устранение гармоник во входной цепи может быть
достигнуто с помощью настроенных приемных цепей, подключенных между линиями и настроенных,
например, на пятую и седьмую гармоники.
Хотя эти желаемые эффекты достигаются в случае, когда N = 3, следует понимать, что гораздо большего
снижения гармоник во входной цепи можно добиться, уменьшив N до 5, при этом, например, трехфазное
питание преобразуется в трехфазный ток перед выпрямлением. Дальнейшее снижение обусловлено тем, что
в трехфазном полуволновом выпрямителе в любом случае отсутствуют третья, девятая и подобные
гармоники, а пятая гармоника и ее кратные удаляются из линии в силу того, что N равно 5. Остались лишь 7-я,
11-я, 13-я, 17-я, 19-я и т.д., и они имеют относительно небольшую амплитуду. Следует отметить, что
коэффициент мощности источника питания будет увеличиваться с ростом M за счет уменьшения гармоник.
Для обеспечения ясности понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на
которых фиг. 1 представляет собой схематическую схему выходной цепи 243,800 243,S800, другой вывод 9
которой подключен к звездообразной точке 10 вторичной обмотки 4 входного трансформатора 3. В целях
упрощения и поскольку они сами по себе не являются частью настоящего изобретения, средства нагрева
катодов 7 в случае термоэлектронных выпрямителей не показаны ни на одном из рисунков, иллюстрирующих
выпрямительные системы. На рис. 2 показан входной ток в одной фазе выпрямителя, и из этого рисунка
видно, что каждая лампа пропускает ток в течение одной трети цикла и что присутствует значительное
количество гармоник относительно большой амплитуды, как уже указывалось ранее.
На фиг. 3, представляющей шестифазную выпрямительную систему, вторичная обмотка входного
трансформатора 3 является шестифазной и соединена звездой, при этом фазные клеммы подключены к
анодам 5 шести вентилей 6. На рисунке 4 показан результирующий линейный ток в одной фазе,
свидетельствующий о том, что, хотя количество и амплитуда гармоник уменьшаются, каждый выпрямитель
пропускает ток только в течение одной шестой части цикла, как было указано ранее.
В известной схеме, показанной на фиг. 5, входной трансформатор 3 снабжен двумя трехфазными вторичными
обмотками 12 и 13, соединенными звездой и смещенными относительно друг друга на 180°. Фазовые обмотки
соединены с анодами 5 шести выпрямителей 6, катоды которых соединены вместе с входным выводом 8 цепи
выпрямленного тока, а вывод 9 этой цепи соединен со средней точкой 14 межфазного реактивного
сопротивления или дроссельного катушки 15, концевые выводы которой соответственно соединены с двумя
звездообразными точками 10 вторичных обмоток 12 и 13. Такая схема или соединение с использованием
дроссельного контура 15 обеспечивает работу каждой группы из трех выпрямителей, подключенных к
вторичным обмоткам 12 и 13 соответственно, как отдельного блока, так что каждый клапан пропускает ток в
течение одной трети, а не одной шестой части цикла, как это было в системе, показанной на рис. 3. Вместо
соединения с использованием межфазного реактивного сопротивления 15, как показано на рис. 5, можно
использовать две независимые дроссельные катушки, вставленные в каждый вывод к звездообразной точке,
или же звездообразные точки 10 могут быть соединены вместе, а вывод выпрямленного тока 9 подключен
через две независимые дроссельные катушки или одну дроссельную катушку с центральным отводом к
соответствующим группам из трех катодов, соответствующих вторичным обмоткам 12 и 13, причем катоды
каждой группы соединены вместе.
На рис. 6 показан линейный ток при любой из описанных в связи с рис. 5 схем, из которого видно, что при
пропускании тока каждым клапаном в течение одной трети цикла достигается уменьшение гармоник. Кривая,
показанная на рис. 6, может быть выражена следующим уравнением: f(x) = K. (sin uwt.-0.2 sin 5 wt.0.1429 cos 7
wt + 0.0909 cos 11 75 wt +..... Обращаясь теперь к рис. 7, на котором изображена система в соответствии с
настоящим изобретением, в которой N равно 3, а выпрямляется трехфазный ток 80, то есть Q = 18, входной
трансформатор 3 имеет шесть трехфазных вторичных обмоток, которые электрически изолированы друг от
друга и расположены таким образом, что ток преобразуется в 18-фазный ток, поскольку 85 в этом случае 2
M.N. = 18. Этот 18-фазный ток выпрямляется шестью трехфазными полуволновыми выпрямительными
группами, фаза которых сдвинута относительно друг друга на угол θ, равный 90°40°, как было указано ранее.
Вторичные обмотки 16, 17, 18, 19 и 20, 21 могут быть удобно расположены парами, при этом обмотки каждой
пары смещены по фазе на 180° относительно друг друга, а любая другая пара смещена на 40° относительно
любой из других пар.
На рис. 9 показаны различные соответствующие фазовые смещения 16a–21a шести трехфазных
выпрямительных блоков, а на рис. 8 показан способ получения 18-фазного питания с помощью векторов,
проведенных параллельно одному из трех векторов исходного трехфазного питания. Длина каждого вектора
определяет напряжение, которое должно быть индуцировано в соответствующем участке обмотки.
На рис. 8 векторы 16b, 17b, 18b, 19b и 20b, 21b соответствуют вторичным обмоткам 16, 17; 18, 19; 110 и 20, 21
трансформатора 3. Таким образом, каждая фазная обмотка трансформатора включает две индуктивные
обмотки, соединенные последовательно, которые, соответственно, соединены с двумя фазными обмотками
первичной обмотки трансформатора. Например, направление вектора в пункте 17b соответствует фазам
обмоток первичной обмотки, к которым подключены вторичные обмотки, а величина вектора
пропорциональна числу витков в обмотках.
Таким образом, для получения 18-фазного тока две вторичные обмотки трансформатора, а именно 16 и 17,
намотаны обычным способом с фазовым сдвигом 180° относительно друг друга, в то время как для получения
питания для оставшихся четырех трехфазных полуволн следует понимать, что реактивное сопротивление или
реактивные сопротивления, посредством которых каждая фаза каждого M-фазного выпрямителя пропускает
ток со скоростью приблизительно 27r/1 электрических радиан за цикл, могут принимать различные формы,
один из примеров которых показан на рис. 7, где двухфазные реактивные сопротивления 22 соединены с
тремя реактивными сопротивлениями 23, тогда как на рис. 12 двухфазные реактивные сопротивления 22
соединены с пятифазным реактивным сопротивлением 36.
В качестве примера, используя Q и M, рассмотрим реактивное сопротивление Q/M-фазы, фазные обмотки
которого последовательно соединены с 80 M-фазными выпрямительными блоками. В качестве примера в
общих чертах, используются реактивные сопротивления фазы B, Q/B.M, фазовые обмотки которых соединены
с выпрямительными блоками, симметрично смещенными по фазе относительно друг друга, образуя таким
образом группы выпрямительных блоков, связанных с реактивными сопротивлениями фазы Q/B.M, причем
группы симметрично смещены по фазе относительно друг друга; кроме того, используется реактивное
сопротивление фазы B, фазовые обмотки которого соединены последовательно со звездообразными точками
реактивных сопротивлений фазы Q/B.M, или же могут быть использованы индуктивности B, соединенные
последовательно со звездообразными точками реактивных сопротивлений фазы Q/B.M. В первом из этих
случаев B — число больше 1 и может быть равно 2, N или быть кратным N. Во втором случае B больше
единицы и является кратным Q.
На рис. 13 показана схема трансформатора, благодаря которой вторичное напряжение 105 трехфазного
трансформатора может иметь желаемое фазовое смещение относительно первичного напряжения.
Сердечник трансформатора содержит два комплекта первичных обмоток, 38, 39, 40, 41, 42 и 43, соединенных
110 на своих внутренних концах с первичной звездообразной точкой 44, а на внешних концах — с входными
клеммами 45, 46, 47 и вместе, так что 38 и 43 соединены с 45, 39 и 41 — с 46, а 40 и 42 — с 47. Вторичные
обмотки 48, 49 и 50 соединены своими внутренними концами со звездообразной точкой 51, а своими
внешними концами — с анодами 52, 53 и 54.
Путем соответствующего пропорционирования числа 120 витков на обмотках 38, 39 и относительно 41, 42 и
43 фазовый сдвиг первичного напряжения относительно вторичного может быть достигнут на 27r115
электрических радиан или на такое кратное этому значение, которое необходимо для 10 Y-выпрямителей.
Изменение электрического сопротивления i 27r13 в радианах, разумеется, может быть достигнуто путем
изменения соединений с клеммами линии. В волновых выпрямителях S13 каждая вторичная фазная обмотка
состоит из двух обмоток, соединенных последовательно, которые, соответственно, связаны с определенными
парами первичных фазных обмоток.
Точки 16 и 17 каждой пары вторичных обмоток соединены между собой посредством межфазного реактивного
сопротивления или дроссельного контура 22, а средние точки трех межфазных реактивных сопротивлений 22
соединены через соответствующие независимые дроссельные контуры 23 с клеммой 9 цепи выпрямленного
тока.
Катоды 7 всех восемнадцати ламп соединены вместе с клеммой 8 выходной цепи. Гармоники уменьшаются
способом, описанным ранее.
На рис. 10 показаны токи, протекающие в обмотках различных фаз, причем кривая А представляет собой
составляющую тока в линии, обусловленную двухвыпрямительным блоком 16, 17. Следует отметить, что
кривая А идентична текущей кривой, показанной на рис. 6. Кривые B и C на рис. 10 соответствуют токам
других выпрямителей 18, 19 и 20, 21. На рис. 11 показан результирующий ток на прямой, равный сумме трех
составляющих на кривых A, B и C. Видно, что результирующий ток гораздо больше приближается к
синусоидальной волне, чем соответствующий ток.
Волна системы, показанной на рис. 5.
Кривая входного тока может быть выражена рядом f(x) = K (sin wt + 0.06937 sin 5 wt -0.07601 sin 7 wt + 0.0485
sin 11 wt -0.02669 sin 13 wt......).
Следует отметить, что значительно большее снижение гармоник на входе может быть достигнуто путем
установки N = 5, так что M = 3, Q = 30, и такая система показана на рис. 12. Трехфазный питающий ток
преобразуется в трехфазный ток, который выпрямляется с помощью 10 трехфазных полуволновых
выпрямителей. Вторичная обмотка входного трансформатора 3 имеет десять трехфазных участков,
соединенных звездой, с 25 по 34 включительно.
Такие вторичные обмотки могут иметь свои точки соприкосновения попарно посредством пяти дроссельных
катушек 22, средние точки которых соединены пятью проводниками 35 с пятифазной дроссельной катушкой
36, соединенной по схеме «звезда», точка которой образует клемму 9 цепи выпрямленного тока.
Другой вывод 8 цепи выпрямленного тока подключен к средней точке вторичной обмотки 37 трансформатора,
подающего переменный ток на катоды ламп; первичная обмотка этого трансформатора для нагрева катода не
показана.
248,800 На рис. 14 два комплекта первичных обмоток соединены последовательно, а не параллельно, как на
рис. 13; обозначения на рис. 14 аналогично присвоены аналогичным обмоткам.
Схема, показанная на рис. 14, обладает тем свойством, что в случае нарушения баланса, вызванного
выходом из строя клапана (например, его перегоранием или отсоединением), наблюдается тенденция к
поддержанию баланса вторичного тока. Таким образом, выходная мощность снижается, поскольку все
вентили потребляют меньше тока. Схема, показанная на рис. 13, обладает свойством поддерживать баланс
вторичного напряжения, то есть при выходе из строя одного клапана напряжение, подаваемое на остальные
клапаны, останется неизменным.
На рис. 15 кривые A, B, C, D и E представляют собой первичный ток, создаваемый пятью соответствующими
вентилями в пяти полуволновых выпрямителях, фазовый сдвиг которых составляет 2πr 115 электрических
радиан друг от друга, тогда как пунктирные кривые F, G, H, I и J представляют собой ток, создаваемый пятью
вентилями, смещенными на 7π электрических радиан относительно пяти вентилей, соответствующих кривым
от A до E включительно.
На рис. 16 показан результирующий ток в одной фазе трехфазного источника питания, возникающий из-за
десяти клапанов, упомянутых в связи с рис. 15. Для удобства сравнения основания и масштабы на рисунках
15 и 16 одинаковы.
Как видно, результирующая кривая на рис. 16 довольно точно аппроксимирует синусоидальную волну. На
практике, из-за рассеянного поля или индуктивности рассеяния трех 30-фазных трансформаторов и любого
индуктивного сопротивления в нагрузке, углы ступеней кривой на рис. 16 в значительной степени
сглаживаются, то есть высшие гармоники уменьшаются из-за более высокого сопротивления, которое им
обеспечивается трансформаторами и индуктивной нагрузкой. Таким образом, на практике приближение к
синусоидальной кривой все еще больше, чем видно из рис. 16.
В питании не может быть четных гармоник, поскольку гармоники, протекающие в любом трехфазном
полуволновом выпрямителе, уравновешиваются в первичной обмотке трансформатора гармониками,
протекающими в трехфазном полуволновом выпрямителе, фаза которого смещена на r электрических радиан
относительно первой. Если бы текли третьи гармоники, они не представляли бы собой систему многофазных
токов, поскольку третьи гармоники имеют фазовый сдвиг в три раза больше, чем основная гармоника, причем
основная гармоника представлена выражением cos 0, cos (0 + 2 6i5 ir/3), cos (0 + 4r 13). Токи третьей
гармоники пропорциональны cos 0, cos (0 + 2iT), cos (0 + 4ir) и, следовательно, находятся в фазе и не
подвергаются преобразованию в трехфазных трансформаторах. Аналогичный аргумент применим и к пятой
гармонике, поскольку входной сигнал на всех выпрямительных лампах имеет составное фазовое число
относительно пяти. Таким образом, единственными гармониками, которые могут протекать по первичной
обмотке, являются седьмая, одиннадцатая, тринадцатая, семнадцатая, девятнадцатая, двадцать третья и т.
д., и даже при отсутствии реактивных сопротивлений они имеют относительно небольшую амплитуду.
Таким образом, коэффициент мощности выпрямителя практически равен единице. При необходимости
дальнейшее снижение гармоник, протекающих во входной цепи, может быть достигнуто с помощью
настроенных приемных цепей, расположенных в несколько раз по отношению к линии, в то время как
гармоники, протекающие в выходной цепи, ни в коем случае не ниже тридцатой и могут быть легко устранены
с помощью дроссельных катушек и конденсаторов.
Следует понимать, что различные модификации могут быть внесены без выхода за рамки изобретения.
Таким образом, значения M и N могут быть выше тех, которые указаны в связи с рисунками 7 и 12. Кроме того,
если уже имеется источник тока с подходящим числом Q фаз, преобразование из трехфазного тока,
описанное здесь, не требуется.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_243801.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=243801&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_243802.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=243802&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB243802A
[]
Соседние файлы в папке патенты