Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3991
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_246995.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=246995&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB246995A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Мы, компания TinE BRITISH THoMsoN-IHoursToN COMPANY LImITD, британская компания с
зарегистрированным офисом по адресу Crown House, Aldwych, London, W.C. 2, и Герберт Стэнли Пефтч,
проживающий по адресу 7, Park Lodge, Olive Road, London, N.W. 2, британский подданный, настоящим
заявляем, что сущность данного изобретения заключается в следующем: 1() Данное изобретение относится к
средствам преобразования электрического тока и имеет целью создание устройства, обладающего
характеристикой, при которой вторичный ток остается практически постоянным по значению, в то время как
значение первичного тока изменяется в широком диапазоне.
Согласно изобретению, предусмотрены два сердечника, на каждом из которых участки первичной и вторичной
обмоток расположены таким образом, что потенциалы, индуцированные во вторичной обмотке, будут
противоположными, а витки участков обмоток и магнитные сопротивления сердечников пропорциональны
таким образом, что достигается желаемая характеристика.
Согласно одному из способов осуществления изобретения, первичная и вторичная обмотки двух
трансформаторов соединены последовательно, соответственно, (т.е.
первичная обмотка (к первичной и вторичная к вторичной) и расположены, как указано выше, при этом
первичная и вторичная обмотки состоят приблизительно из 31 витка соответственно, но один из сердечников
имеет несколько большее сопротивление, чем другой. Предпочтительно используются кольцевые сердечники,
и, если они похожи, в одном из них может быть предусмотрен паз, частично прорезанный поперек сердечника
или его эквивалента, для увеличения магнитного сопротивления магнитной цепи внутри него. При такой
конфигурации кривая намагничивания железного сердечника с меньшим сопротивлением может быть похожа
на схематическую кривую, обозначенную буквой А на рис. 1 прилагаемых [Цена 1 1-] 246 995 чертежей; то
есть кривую, которая резко поднимается от начала координат, а затем изгибается, когда сердечник
насыщается, и становится приблизительно прямой линией с небольшим уклоном. По оси абсцисс этой кривой
откладывается магнитодвижущая сила, или, для заданного числа витков, возбуждающий ток; по оси ординат
откладывается плотность магнитного потока, или, для заданной площади поперечного сечения сердечника,
магнитный поток.
Если другой сердечник, то есть сердечник с большей магнитной индуктивностью, имеет схожие размеры и
магнитную индуктивность с первым сердечником, за исключением наличия в нем паза, то кривая
намагничивания для него 60 может быть аналогична схематической кривой B на рис. 1. Поскольку
потенциалы, индуцированные во вторичных обмотках двух трансформаторов, соответственно
пропорциональны магнитным потокам в сердечниках, и, поскольку эти потенциалы расположены так, чтобы
быть противоположными друг другу, результирующий потенциал будет пропорционален разности ординат
кривых А и В, представленных линиями, обозначенными буквой С. Для всех значений возбуждающего тока,
превышающих значение, представленное осью абсцисс OD, можно заметить, что линии С приблизительно
постоянны. На рисунке 2 показана зависимость вторичного тока или результирующего наведенного
потенциала от тока возбуждения.
Кроме того, если требуется больший диапазон первичного тока, в пределах которого вторичный ток должен
быть постоянным, 80 путем соответствующего пропорционирования витков первичной и вторичной обмоток,
кривые A и/или B могут быть модифицированы таким образом, что для значений возбуждающего тока
меньше, чем представленное осью абсцисс OD 85, разностные ординаты, представленные линиями C, могут
быть сделаны практически равными до точек на кривых, относительно близких к началу координат, т.е. пик E
кривой на рис. 2 может быть сглажен 90. Фактическая кривая, полученная в результате испытаний, показана
на рис. 3. Дата применения: январь. 21, 1925. Нет, 1874/25, Полный слева: Овес, 12, 1925.
Завершено: февраль. 11, 1926.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Средства преобразования электрического тока.
246,995 В качестве примера случая, к которому может быть применено настоящее изобретение, можно
рассмотреть устройства защиты от обратной тяги для цепей переменного тока, в которых срабатывание
защитного реле зависит от фазового соотношения между двумя токами (например, зависит от фаз тока и
потенциала защищаемой цепи), но не зависит от величины этих токов. Подобное защитное устройство
описано, например, в полном описании нашего британского патента № 210294. Устройство согласно
изобретению может быть сконструировано таким образом, что его первичная обмотка активируется в ответ на
ток в защищаемой цепи, а его вторичная обмотка сконструирована для осуществления срабатывания
защитного реле совместно с обмоткой, активируемой в соответствии с потенциалом защищаемой цепи в
ответ на заданную векторную разность токов в обмотках. Аналогичным образом устройство согласно
изобретению может быть сконструировано таким образом, что его вторичная обмотка соединена
непосредственно с обмоткой, находящейся под напряжением в соответствии с указанным выше потенциалом,
при этом первичная обмотка устройства в этом случае наполняется напряжением в ответ на потенциал
защищаемой цепи.
Однако данное изобретение не ограничивается применением в защитных устройствах, а имеет общее
применение.
Дата: 19 января 1925 года.
Джон Грей, Краун Хаус, Олдвич, Лондон, W.C. 2, представитель заявителей.
И ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Средства преобразования электрического тока.
Мы, компания TV BnITIsH THomsoN-HOUSTON CorparY Lmted, британская компания с зарегистрированным
офисом по адресу Crown House, Aldwych, London, W.C. 2, и Гербет Стэнли Пирч, проживающий по адресу 7,
Park Lodge, Olive Road, London, N.W. 2, британский подданный, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к средствам преобразования электрического тока и имеет целью создание
усовершенствованного устройства, обладающего характеристикой, при которой значение вторичного тока
остается практически постоянным, в то время как значение первичного тока изменяется в широком диапазоне.
Согласно изобретению, предусмотрены два сердечника, каждый из которых имеет равные части первичной и
вторичной обмоток, расположенные таким образом, что потенциалы, индуцированные во вторичной обмотке,
будут противоположными, а магнитное сопротивление одного из сердечников будет немного больше, чем у
другого.
Изобретение также включает в себя сочетание указанных преобразовательных средств с защитным
устройством для цепей переменного тока.
Согласно одному из способов осуществления изобретения, первичная и вторичная обмотки двух
трансформаторов соединены последовательно соответственно (т.е.
первичная обмотка к первичной и вторичная к вторичной) и расположены, как указано выше, при этом
первичная и вторичная обмотки состоят приблизительно из одинакового количества витков, соответственно,
но одна из частей сердечника 8C имеет несколько большее сопротивление, чем другая. Предпочтительно
используются кольцевые сердечники, и, если они похожи, в одном из них на рисунке 8 может быть
предусмотрен паз, частично прорезанный поперек сердечника или его аналога.
для увеличения магнитного сопротивления магнитной цепи внутри него. При такой конфигурации кривая
намагничивания для железного сердечника с меньшим сопротивлением может быть аналогична
схематической кривой 90, обозначенной буквой А на рис. 1 предварительной спецификации; то есть кривой,
которая резко поднимается от начала координат, а затем изгибается при насыщении сердечника и становится
приблизительно прямой линией с небольшим градиентом 95. По оси абсцисс этой кривой откладывается
магнитодвижущая сила, или, для заданного числа витков, возбуждающий ток; по оси ординат — плотность
магнитного потока, или, для заданной площади поперечного сечения сердечника, магнитный поток. Если
другой сердечник, т.е. сердечник с большей магнитной индуктивностью, имеет схожие размеры и магнитную
индуктивность с первым сердечником, за исключением наличия в нем паза, то кривая намагничивания для
него 105 может быть аналогична схематической кривой B на рис. 1. Поскольку потенциалы, индуцированные
во вторичных обмотках двух трансформаторов, соответственно пропорциональны потокам в сердечниках, 110
и, поскольку эти потенциалы расположены так, чтобы быть противоположными друг другу, результирующий
потенциал будет пропорционален разности ординат кривых А и В, представленных линиями, обозначенными
C. 115 t> -- 246,995 - 3 j Для всех значений возбуждающего тока, превышающих значение, представленное
осью абсцисс OD, можно заметить, что линии C приблизительно равны по длине.
Кривая на рис. 2 предварительной спецификации показывает зависимость вторичного тока или
результирующего наведенного потенциала от тока возбуждения.
Кроме того, если требуется больший диапазон первичного тока (I CI), в пределах которого вторичный ток
должен оставаться постоянным, то путем соответствующего пропорционирования витков первичной и
вторичной обмоток кривые A и/или B могут быть модифицированы таким образом, что для значений
возбуждающего тока меньше, чем представленное осью абсцисс OD, разностные ординаты, представленные
линиями C, могут быть сделаны практически равными до точек на кривых, относительно близких к началу
координат, т.е. пик E кривой на рис. 2 может быть сглажен. Фактическая кривая, полученная в результате
испытаний, показана на рис. 3 предварительной спецификации.
В качестве примера случая, к которому может быть применено настоящее изобретение, можно рассмотреть
устройства защиты от обратной мощности для цепей переменного тока, в которых срабатывание защитного
реле зависит от фазового соотношения двух токов (т.е. зависит от фаз тока и потенциала защищаемой цепи),
но не зависит от величины этих токов. Подобное защитное устройство описано, например, в Полном описании
нашего британского патента № 210294. Устройство согласно изобретению может быть сконструировано таким
образом, что его первичная обмотка активируется в ответ на ток в защищаемой цепи, а его вторичная обмотка
сконструирована таким образом, чтобы обеспечивать срабатывание защитного реле совместно с обмоткой,
активируемой в соответствии с потенциалом защищаемой цепи в ответ на заданную векторную разность
токов в обмотках. Аналогичным образом второе устройство 5) согласно изобретению может быть
сконструировано таким образом, что его вторичная обмотка соединена непосредственно с обмоткой,
находящейся под напряжением в соответствии с указанным выше потенциалом, при этом первичная обмотка
устройства в этом случае находит напряжение в ответ на потенциал защищаемой цепи.
Защитные устройства для цепей переменного тока, использующие преобразователи 0.63 указанного выше
типа, схематически показаны, в качестве примера, на рисунках с 4 по 6 прилагаемых чертежей. На фиг. 4 и 5
представлены схемы соединений, в которых отдельный фидер приспособлен для отключения в случае
обратного тока, а на фиг. 6 показано применение того же принципа для защиты двух или более фидеров,
соединенных параллельно. 70 Обращаясь сначала к рис. 4, показано, что шина 11 подключена к фидеру 112
через автоматический выключатель 13.
Защитное устройство включает в себя защитное реле 14, которое при подаче напряжения возбуждает катушку
отключения 75 от шины или любого другого подходящего источника и, таким образом, приводит к размыканию
цепи фидера автоматическим выключателем 13. Электрическое преобразовательное устройство согласно
изобретению, обозначенное порядковым номером 16, показано здесь как включающее два одинаковых
кольцевых сердечника 17 и 172, имеющих участки 181 и 182 первичной обмотки, соединенные
последовательно со вторичной обмоткой трансформатора тока 19, первичная обмотка которого запитывается
в ответ на ток в фидере 12. В одном из сердечников предусмотрен паз 21 для уменьшения магнитного
сопротивления; 90 из них. Вторичная обмотка состоит из участков 22 и 222, которые показаны намотанными в
противоположных направлениях соответственно. Вторичная обмотка 22 соединена последовательно с
катушкой 23 реле 14, резистором 24 и вторичной обмоткой 25 трансформатора напряжения 26, первичная
обмотка которого предназначена для питания в соответствии с потенциалом шины 11.
Обмотки 22 и 25 расположены таким образом, чтобы подавать на катушку 23 противоположные потенциалы.
Принцип работы данной схемы следующий: в нормальных условиях потенциал 105, индуцированный во
вторичной обмотке 22 и приложенный к катушке 23, противоположен и практически равен потенциалу,
индуцированному во вторичной обмотке 25 трансформатора напряжения 110 26 и приложенному к той же
катушке. Сопротивление 24 представляет собой относительно большое омическое сопротивление, которое
служит как для уменьшения тока, потребляемого трансформатором напряжения, до приемлемого значения,
так и для обеспечения того, чтобы этот ток был практически в фазе с напряжением. Таким образом, в
нормальных условиях, когда коэффициент мощности фидера равен единице или относительно высок, на
катушку 23 не подается результирующий потенциал 1,20. Однако в случае возникновения неисправности на
фидере, вызывающей изменение направления тока в нем, потенциал, приложенный к катушке 23 от
трансформатора 125 (средство 16), изменит направление, и результирующий потенциал на катушке 23 будет
представлять собой арифметическую сумму двух приложенных к ней потенциалов. В этих обстоятельствах
сработает реле 14, отключив фидер 12.
В случае прямого короткого замыкания, протекающего по фидеру, когда он может быть значительно
перегружен, вторичный ток трансформатора 16 не будет существенно больше, чем в нормальных условиях, и,
следовательно, реле 14 не сработает, если только векторная разность между напряжением и током фидера
не достигнет заданного значения. Если это сочтет необходимым, реле 14 может быть сконструировано таким
образом, чтобы срабатывать в случае низкого или нулевого напряжения. Это фактически соответствует
векторной разности между током и напряжением фидера 12, которая составляет половину максимальной
векторной разности.
Схема, изображенная на рис. 5, отличается от схемы на рис. 4 главным образом добавлением
преобразователя 161, аналогичного обозначенному на рис. 4 (16), но расположенного в цепи, по которой
протекает ток, зависящий от потенциала. Это второе преобразующее устройство 161 обеспечит зависимость
результирующего потенциала, подаваемого на реле 14, от векторной разности тока и потенциала фидера 12
независимо от изменения величины этого потенциала. Однако на рис. 5 вместо того, чтобы катушка 23
питалась непосредственно от вторичных обмоток 22 и 25, катушка 23 соединена последовательно со
вторичными обмотками -27 трансформаторов тока 28 и 29, которые питаются, соответственно, от тока в
защищаемой цепи и его потенциала. На рисунке показано, что первичная обмотка 181 трансформатора 161
соединена с двумя другими фазами шины, по которой протекает ток, квадратурный потенциалу фидера 12.
Для получения правильной векторной зависимости между токами в трансформаторах 28 и 29, к вторичным
обмоткам 221 трансформатора 16l последовательно подключена большая индуктивность 31, которая служит
для того, чтобы фаза тока в ней практически совпадала с фазой потенциала на фидере 12. Омическое
сопротивление 32, показанное параллельно первичной обмотке трансформатора 29, предназначено для
компенсации фазового сдвига, который в противном случае возник бы из-за потерь в меди и железе
трансформатора.
На рис. 6 показана схема защиты трех однофазных фидеров 12a, 12b и 12c, соединенных параллельно.
Когда все три фидера находятся в эксплуатации, эффективная защита обеспечивается исключительно
балансировочным токозащитным устройством. Однако, если в работе находятся только два из них, для
обеспечения эффективной защиты необходимо использовать сбалансированную силовую защиту. Таким
образом, на рисунке предполагается, что фидер, обозначенный цифрой 12a, неисправен, а выключатель 33a
показан в положении, при котором он закорачивает защитные устройства этого фидера. Трансформаторы
тока 19 соединены последовательно для создания цепи циркулирующего тока. Если фидеры рассчитаны на
передачу равных токов, то все трансформаторы тока 19 будут аналогичными. Если фидеры рассчитаны на
неравномерно распределенную нагрузку, то трансформаторы тока будут сконструированы таким образом,
чтобы в нормальных условиях по их вторичным обмоткам протекали равные токи. К точкам
эквипотенциальности 30 этой цепи циркулирующего тока подключены первичные обмотки трансформатора
16.
От трансформатора напряжения 26 питаются первичные обмотки трансформаторов 29, причем эти цепи
включают индуктивное сопротивление, такое как 31, и омическое сопротивление, такое как 32, по указанной
выше причине.
Принцип работы данной схемы следующий: в нормальных условиях (при выключенном фидере 121a) ток
циркулирует во вторичных обмотках трансформаторов тока 19b и 19c, но не в первичных обмотках каких-либо
из трансформаторных устройств 16. Таким образом, реле 14 активируются только через трансформатор
напряжения jC 26 и трансформаторы 29, и эти реле сконструированы таким образом, чтобы не срабатывать в
этих условиях. В случае возникновения неисправности на одном из фидеров 12b или 12c, например, на
фидере 12c, если шина не подключена ни к какой нагрузке, кроме как через указанные фидеры, то
неисправность будет передаваться непосредственно через неисправный фидер 12c, а также через исправный
фидер 12b. 11 В этих обстоятельствах может случиться так, что токи, протекающие по этим двум фидерам,
будут равны по величине, но ток, протекающий по неисправному фидеру, будет направлен векторно
противоположно току, протекающему по исправному фидеру. В этих условиях через первичные обмотки
трансформатора 16 циркулирует пропорциональный разностный ток, причем этот разностный ток
пропорционален арифметической сумме токов, протекающих по фидерам.
Срабатывание при этом будет осуществлено в защитном реле 14c, но не в 14b, поскольку векторная разность
токов во вторичных обмотках 12 27b трансформаторов 28b и 29b существенно не изменится.
Если в момент возникновения неисправности в фидере 12c шина будет сильно нагружена помимо фидеров
12b и 12c, то может случиться так, что токи, протекающие по обоим фидерам, будут иметь одинаковое
направление, причем ток в исправном фидере будет значительно больше; ток в неисправном фидере будет
состоять из отрицательной и положительной составляющих; или же ток в неисправном фидере может быть
приблизительно равен нулю, если отрицательная и положительная составляющие O10 будут практически
равны. В любом случае ток, пропорциональный разности токов, будет питать первичные обмотки
трансформатора 16 и, в сочетании с потенциалом, подаваемым через трансформатор напряжения 26,
вызовет срабатывание защитного реле 14c, но не защитного реле 14b.
Выключатели 33 могут удобно приводиться в действие соответствующими автоматическими выключателями,
поскольку они сконструированы таким образом, чтобы замыкать верхний ряд контактов, когда выключатель
разомкнут, и нижний ряд, когда выключатель замкнут.
Однако данное изобретение не ограничивается применением к защитным устройствам, как указано выше, а
имеет общее применение.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_246996.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=246996&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB246996A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
246,O Дата подачи заявки: Янв. 21, 7925. № 7881/25. 246 Полный левый угол: октябрь. 20, 1925.
OCompleteo Accepted: Feb. 11, 1926.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования выпрямительных систем для многофазных переменных электрических токов.
Мы, Н. В. РАЙЛЕНД ДЭВИС, проживающий по адресу: Дарли Роуд, 11, Сеймур Гроув, Манчестер, графство
Ланкастер, Англия, и компания METROPOLITAN-VIC-ERS ELcrRicCAL COMPANY LIMITED, проживающая по
адресу: Центральные здания, 4, Вестминстер, британская компания, настоящим заявляем, что данное
изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к выпрямительным системам для
многофазных переменных электрических токов, в которых используются выпрямители ртутного или
термоэлектронного типа.
При выпрямлении переменного электрического тока обычно используется многофазное питание для
уменьшения пульсаций в выпрямленном токе.
Кроме того, обычно цепь выпрямленного тока соединяют между звездообразной точкой цепи переменного
тока и группой аналогичных электродов множества выпрямителей или электродом многофазного
выпрямителя, расположенным между клеммами цепи переменного тока и одним из проводников цепи
постоянного тока. Например, распространенная схема включает три ртутных или термоэлектронных
выпрямителя, аноды которых соединены с клеммами вторичной обмотки трехфазного трансформатора
питания, соединенного звездой, причем выпрямленный ток или цепь нагрузки соединены, с одной стороны, с
тремя катодами выпрямителей, а с другой стороны, со звездообразной точкой указанной вторичной обмотки.
В такой системе напряжение постоянного тока соответствует напряжению в одной из фаз трехфазной
системы, а напряжение на клапане соответствует напряжению на фазе системы, поскольку в любой момент
времени ток проходит только через один клапан, а для разрыва цепей остальных клапанов требуется, чтобы
они прерывали свои цепи.
Таким образом, выпрямленный ток имеет три лепестка на цикл переменного тока, и каждый клапан работает в
течение одной трети цикла. Теперь колебания выпрямленного тока 50 определяют гармоники постоянного
тока и в некоторых случаях являются нежелательными, а часть цикла, в течение которой работает каждая
лампа, определяет выходную мощность постоянного тока 55 на лампу и в определенной степени
эффективность работы, если учитывать потребление нити накала в термоэлектронных выпрямителях, а также
гармоники переменного тока 60, потребляемого из сети, и, следовательно, коэффициент мощности.
Колебания выпрямленного тока можно уменьшить, используя шестифазное питание, но в этом случае каждый
выпрямитель работает только в течение одной шестой части цикла. Было предложено использовать два
комплекта выпрямителей или два трехфазных выпрямителя параллельно, применяя две вторичные обмотки
трехфазного трансформатора, смещенные по фазе на 180° и имеющие 70° своих вершин, соединенных
межфазным реактивным сопротивлением, к центру которого подключен один из проводников цепи
выпрямленного тока, а другой — к катодам выпрямителей, аноды которых соединены с клеммами обмоток
трансформатора. Это обеспечивает эквивалент шестифазной схемы, за исключением того, что каждый
80-градусный клапан работает в течение одной трети цикла. Было также предложено последовательно
соединить многофазные выпрямители, питаемые от специальных вторичных обмоток трансформатора, таким
образом, чтобы выпрямленный ток 85 напряжение был равен сумме напряжений на нескольких
выпрямителях. Это последовательное соединение осуществляется путем соединения анодов одного
многофазного выпрямителя с клеммами первой вторичной обмотки, а его катода — со звездообразной точкой
второй вторичной обмотки и так далее, в то время как цепь постоянного тока подключается между катодом
последнего выпрямителя и звездообразной точкой первой вторичной обмотки.
При такой схеме напряжение выпрямленного тока вдвое превышает напряжение на каждом выпрямителе, а
количество лепестков на цикл в выпрямленном токе равно количеству фаз в источнике переменного тока. С
помощью двух таких обмоток трансформатора и отдельных выпрямителей или выпрямителей с отдельными
катодами можно инвертировать фазы вторичных обмоток трансформатора, а также инвертировать
подключение выпрямителей к ним, то есть подключить катоды и аноды комплектов выпрямителей к
соответствующим вторичным обмоткам трансформатора, при этом выпрямляющий ток будет поступать от
анодов и катодов соответственно двух комплектов выпрямителей, благодаря чему достигаются аналогичные
эффекты.
Целью настоящего изобретения является усовершенствованная система, в которой при заданном допустимом
напряжении на выпрямителе напряжение постоянного тока увеличивается, а колебания выпрямленного тока
одновременно уменьшаются.
Согласно настоящему изобретению, множество комплектов выпрямителей или множество многофазных
выпрямителей соединены последовательно в обратном порядке с многофазной системой электропитания, а
цепь выпрямленного тока подключена к системе таким образом, что выпрямленный ток в любой момент
времени проходит через один выпрямитель одного комплекта или через одну фазу одного из многофазных
выпрямителей и возвращается через один выпрямитель другого комплекта, соответствующий другой его
фазе, или через другую фазу другого многофазного выпрямителя. В одном из вариантов конструкции согласно
изобретению трехфазный трансформатор питания имеет одну вторичную обмотку, к клеммам которой
подключены аноды одного комплекта из трех выпрямителей и катоды другого комплекта из трех
выпрямителей, в то время как цепь выпрямленного тока подключена между катодами первого комплекта
выпрямителей и анодами второго комплекта выпрямителей, и в этом варианте конструкции, где для каждой из
трех фазных линий имеются две вентили с инвертированным подключением, выпрямленный ток в любой
момент времени проходит через один такой вентиль и возвращается через вентиль одной из других фаз.
Таким образом, выпрямленное напряжение соответствует фазному напряжению переменного тока, поэтому,
если допустимое напряжение на выпрямителе ограничено, напряжение источника постоянного тока может
быть повышено примерно на 73 процента. Кроме того, данная схема обеспечивает шесть лепестков за цикл
выпрямленного тока, при этом каждый клапан работает в течение одной трети цикла.
В модификации описанной выше схемы, в которой достигаются аналогичные эффекты, вторичная обмотка
трансформатора может быть разделена на две аналогичные секции, точки соединения которых соединены
между собой, при этом клеммы одной секции подключены к анодам одного комплекта выпрямителей, а
клеммы другой секции вторичной обмотки трансформатора подключены к катодам другого комплекта
выпрямителей, а цепь выпрямленного тока подключена к катодам и анодам соответствующих комплектов
выпрямителей, как описано ранее.
Следует понимать, что количество лепестков на цикл в выпрямленном токе можно увеличить, используя
большее количество фаз в цепи переменного тока.
Датировано 21 января 1925 года.
Ф. У. Иле Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, WV.C.,
представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в выпрямительных системах для многофазных переменных электрических токов.
Мы, Невилл Райланд Дэвис, проживающий по адресу: Дарли Роуд, 11, Сеймур Гроув, Манчестер, графство
Ланкастер, подданный короля Великобритании, и компания «Метрополитен-Викториан Тех Эллекшнс
Электрикал Компани Лимитед», проживающая 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 выпрямительным системам для многофазных переменных электрических
токов, в которых выпрямители 246 996 проводников подключены, а другой 65 проводник подключен к катодам
выпрямителей, а аноды которых подключены к клеммам обмоток трансформатора. Это обеспечивает
эквивалент шестифазной схемы, за исключением того, что каждый клапан работает в течение одной трети
цикла.
Было также предложено последовательно соединить многофазные выпрямители, питаемые от 75
специальных вторичных обмоток трансформатора, таким образом, чтобы выпрямленное напряжение было
равно сумме напряжений на нескольких выпрямителях. Это последовательное соединение осуществляется
путем подключения анодов 80 одного многофазного выпрямителя к клеммам первой вторичной обмотки, а его
катода — к звездообразной точке второй вторичной обмотки и так далее, в то время как цепь постоянного тока
подключается 8:) между катодом последнего выпрямителя и звездообразной точкой первой вторичной
обмотки. При такой конфигурации напряжение выпрямленного тока может быть больше, чем напряжение на
каждом выпрямителе, а число лепестков на цикл в выпрямленном токе равно числу фаз переменного тока.
При наличии двух таких обмоток трансформатора и использовании отдельных выпрямителей 95 или
выпрямителей с отдельными катодами можно инвертировать фазы вторичных обмоток трансформатора, а
также инвертировать подключение выпрямителей к ним, то есть подключить катоды и аноды 100 комплектов
выпрямителей к соответствующим вторичным обмоткам трансформатора, при этом выпрямляющая цепь тока
будет образована от анодов и катодов соответственно двух комплектов выпрямителей, благодаря чему
достигаются аналогичные эффекты 105.
Целью настоящего изобретения является усовершенствованная система, в которой при заданном допустимом
напряжении на выпрямителе напряжение постоянного тока увеличивается, а колебания выпрямленного тока
уменьшаются, при этом эффективность сохраняется или повышается.
Согласно настоящему изобретению, множество комплектов выпрямителей или множество 115 многофазных
выпрямителей соединены последовательно в обратном порядке с многофазной системой электропитания, и
цепь выпрямленного тока подключена к системе таким образом, что выпрямленный ток в любой момент
времени проходит 120 через один выпрямитель одного комплекта или через одну фазу одного из
многофазных выпрямителей и возвращается через один выпрямитель другого комплекта, соответствующий
другой его фазе, или через другую 125 фазу другого многофазного выпрямителя. В одном из вариантов
согласно изобретению в трехфазном трансформаторе питания используются выпрямители на основе паров
ртути или термоэлектронных ламп, то есть выпрямители асимметричного типа, в отличие от механического
типа.
При выпрямлении переменного электрического тока обычно используется многофазное питание для
уменьшения пульсаций в выпрямленном токе.
Кроме того, обычно цепь выпрямленного тока соединяют между звездообразной точкой цепи переменного
тока и группой аналогичных электродов множества выпрямителей или электродом многофазного
выпрямителя, расположенным между клеммами цепи переменного тока и одним из проводников цепи
постоянного тока. Например, распространенная схема включает три ртутных или термоэлектронных
выпрямителя, аноды которых соединены с клеммами вторичной обмотки трехфазного трансформатора
питания, соединенного звездой, причем повторяющаяся цепь тока или нагрузки соединена, с одной стороны, с
тремя катодами выпрямителей, а с другой стороны, со звездообразной точкой указанной вторичной обмотки.
В такой системе напряжение постоянного тока соответствует напряжению в одной из фаз трехфазной
системы, а напряжение на клапане соответствует напряжению на одной из фаз системы, поскольку ток в
любой момент времени проходит только через один клапан, а остальные клапаны должны размыкать свои
цепи.
Таким образом, выпрямленный ток имеет три лепестка на цикл переменного тока, и каждый клапан работает в
течение одной трети цикла. Теперь колебания выпрямленного тока определяют гармоники постоянного тока и
в некоторых случаях являются нежелательными. Продолжительность цикла, в течение которого работает
каждый блок, определяет выходную мощность постоянного тока в киловаттах, получаемую каждым
выпрямительным блоком, а также гармоники переменного тока, потребляемого из сети, и, следовательно,
коэффициент мощности; в случае термоэлектронных выпрямителей, если учитывать расход нити накала, это
также в определенной степени влияет на эффективность работы.
Колебания выпрямленного тока можно уменьшить, используя шестиканальный преобразователь.
5, Фазное питание, но в этом случае каждый выпрямитель работает только в течение одной шестой части
цикла. Было предложено использовать два комплекта выпрямителей или два трехфазных выпрямителя
параллельно, применяя две вторичные обмотки трехфазных трансформаторов, смещенные на 180° по фазе,
причем их точки соединены межфазным реактивным сопротивлением, к центру которого подключена одна из
вторичных обмоток цепи выпрямленного тока, к клеммам которой подключены аноды одного комплекта из
трех выпрямителей и катоды другого комплекта из трех выпрямителей, в то время как цепь выпрямленного
тока подключена между катодами первого комплекта выпрямителей и анодами второго комплекта
выпрямителей, и при этом, в котором имеются две вентили с инвертированными соединениями для каждой из
трех фазных линий, выпрямленный ток в любой момент времени проходит через один такой вентиль и
возвращается через вентиль одной из других фаз. Таким образом, выпрямленное напряжение соответствует
фазному напряжению переменного тока, поэтому, если допустимое напряжение на выпрямителе ограничено,
напряжение источника постоянного тока может быть повышено примерно на 73 процента.
Кроме того, данная схема обеспечивает шесть лепестков за цикл выпрямленного тока, при этом каждый
клапан работает в течение одной трети цикла.
225 В модификации описанной выше схемы, в которой достигаются аналогичные эффекты, вторичная
обмотка трансформатора может быть разделена на две аналогичные секции, точки соединения которых
соединены между собой, при этом клеммы одной секции соединены с анодами одного комплекта
выпрямителей, а клеммы другой секции вторичной обмотки трансформатора соединены с катодами другого
комплекта выпрямителей, а цепь выпрямленного тока соединена с катодами и анодами соответствующих
комплектов выпрямителей, как описано ранее.
Следует понимать, что количество лепестков на цикл в выпрямленном токе можно увеличить, используя
большее количество фаз в цепи переменного тока.
Для обеспечения ясности понимания изобретения, далее оно будет описано со ссылкой на прилагаемые
схематические чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой одно из вариантов расположения в
соответствии с изобретением, фиг. 2 — то же расположение, показанное иным способом, а фиг. 3 и А4 —
схемы других вариантов расположения в соответствии с изобретением.
Обращаясь сначала к рис. 1, на рисунке 1 показана вторичная обмотка трехфазного трансформатора,
соединенная звездой, обозначенная цифрой I; первичная обмотка этого трансформатора не показана. Три
фазы вторичной обмотки 1 соединены соответственно с катодами выпрямительных ламп 2, 3 и 4, а также с
анодами трех других выпрямительных ламп 5, 6 и 7. Аноды клапанов 2, 3 и 4 соединены между собой и
подключены к одному выводу 8:
цепь нагрузки 9. Катоды ламп 5, 6 и 7 соединены между собой и подключены к клемме 10 цепи нагрузки 9.
Как видно, в системе 7 два комплекта выпрямительных ламп соединены последовательно в обратном
порядке, так что выпрямленный ток в любой момент времени проходит через один выпрямитель одного
комплекта и возвращается через один выпрямитель другого комплекта, соответствующий другой его фазе.
Таким образом, выпрямленное напряжение соответствует напряжению фазы переменного тока, так что, где
это допустимо.
При ограничении напряжения на выпрямителе напряжение источника постоянного тока может быть повышено
примерно на 73%. Следует также отметить, что в выпрямленном токе будет несколько лепестков на цикл, и
что каждый клапан пропускает ток в течение одной трети цикла. На рис. 2 показана схема, идентичная схеме
на рис. 1, но расположенная по-другому, что может облегчить понимание; пары клапанов, соединенных в
обратном порядке, показаны рядом друг с другом; используется аналогичная схема (цифры).
Аналогичные эффекты могут быть достигнуты путем разделения вторичной обмотки питающего
трансформатора на множество подобных секций, например, двух секций 9P 1a и 1b, как показано на рис. 3,
при этом точки 115 и 11b соединены вместе, а фазные обмотки секции 1 подключены к анодам трех ламп 2, 3
и 47, катоды 1GC которых соединены вместе, и к одному выводу 8 цепи нагрузки. 9, Клеммы секции 1b
соединены с катодами вентилей 5, 6 и 7, аноды которых соединены вместе, а также с клеммой 10 цепи
нагрузки.
В данной схеме выпрямленное напряжение тока соответствует фазному напряжению, как это показано на
схеме 110 на рис. 1 и 2. Аранжировка.
Схема, показанная на рис. 3, может быть изменена путем изменения фазового соотношения двух участков 1 и
1b вторичной обмотки трансформатора, так что выпрямленное напряжение 11 будет соответствовать
удвоенному напряжению 6f одной из сторон вторичной обмотки трансформатора. Однако в этом случае
действие выпрямителя будет трехфазным, а не шестифазным, поэтому будет больше колебаний напряжения
постоянного тока.
На фиг. 4 показана еще одна схема, в которой вторичная обмотка питающего трансформатора разделена на
множество аналогичных секций, а именно четыре секции: 1, 1b, 1 и 1d, причем катоды и аноды
соответствующих комплектов выпрямительных ламп соединены попеременно, как показано на рисунке.
Аноды вентилей 130 246,996, связанных с трансформаторной секцией 1', соединены с катодами вентилей,
связанных с секцией 1b, при этом точки соединения 6 секций 1b и 1' соединены вместе, а аноды секции 10
соединены с катодами секции 1d, а точки соединения 1a и 1d' соединены с клеммами 8 и 10 цепи нагрузки
постоянного тока 9. При такой схеме напряжение постоянного тока увеличивается, в то время как предельное
напряжение на каждом клапане остается неизменным. Схема, показанная на рис. 4, может быть
модифицирована в той степени, в которой используется другое количество, например, три, или большее
количество секций вторичной обмотки питающего трансформатора и соответствующее количество ламп;
относительные фазы последовательных секций могут быть смещены известным способом для уменьшения
пульсаций в выпрямленном токе.
Следует понимать, что вместо использования трех отдельных выпрямительных ламп, а именно по одной для
каждой фазы, могут использоваться многофазные выпрямительные лампы, имеющие один катод и множество
анодов или один анод и множество катодов. Дальнейшие изменения могут быть внесены без выхода за рамки
Соседние файлы в папке патенты