Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4958
.pdf
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266358A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (Швейцария): февраль. 17, 1926.
266,358 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): февраль. 17, 1927. № 4478/27.
X i Завершено. Принято: Янв. 26, 1928.
- ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Производство продуктов конденсации ариламинов.
Мы, Поль Иалле, гражданин Швейцарии, проживающий по адресу: Фрайштрассе, 87, Берн, Швейцария, и Ханс
Раппелер, гражданин Швейцарии, проживающий по адресу: Фрайштрассе, 50, Базель, Швейцария, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к изготовлению материала,
который может иметь различную степень пористости или плотности и может иметь вид кости или рога в
зависимости от условий его изготовления.
Изобретение основано на открытии того, что при конденсации в кислой среде ариламина или смеси
ариламинов или их соли или смеси солей с формальдегидом или материалами, образующими формальдегид,
предпочтительно при температуре ниже 1000 °C, получается масса от желтого до красного цвета, которая в
конечном итоге затвердевает, образуя хрупкое, нерастворимое, смолистое вещество.
Если в подходящий момент, то есть сразу после затвердевания массы или после ее кратковременной сушки
при умеренной температуре, обработать это вещество соединением, обладающим щелочным действием,
таким как гидроксид или соль щелочного металла, оно превратится в белую или прозрачную, прочную массу,
легко поддающуюся обработке и, в зависимости от выбранных условий, пористую или плотную, и может
использоваться в качестве заменителя кости, рога и тому подобного, а также в качестве изоляционного
материала. Свойства продукта могут быть изменены путем добавления в смесь, подвергающуюся реакции,
разбавителя, такого как вода, глицерин, ацетон или тому подобное, наполнителя или аналогичного вещества.
Модификация процесса заключается в том, чтобы сначала конденсировать ариламин с формальдегидом в
присутствии или отсутствии вещества, обладающего щелочным действием, затем конденсировать продукт с
формальдегидом в присутствии кислоты или кислой соли и, наконец, обработать продукт щелочью или солью,
обладающей щелочным действием.
Следующие примеры иллюстрируют изобретение, детали указаны по весу: [Цена 1/-] -- ПРИМЕР 1.
Смесь 100 частей анилина с 140-180 частями соляной кислоты (в процентах концентрации), или 60 частями
уксусной кислоты, или 250 частями бисульфата калия реагируют со 120-170 частями формальдегида (в
процентах концентрации).
концентрацией, при этом температура предпочтительно поддерживается ниже 100 °C. Полученный после
промывки продукт оранжевого или красного цвета обрабатывается щелочью, раствором каустической соды,
раствором аммиака, едкой известью, раствором карбоната натрия, раствором сульфида щелочи или
подобными веществами до получения беловатой массы, напоминающей кость или рог.
ПРИМЕР 2.
Вместо 100 частей анилина можно использовать смесь из 70 частей толуидина с 30 частями анилина или 20
частей толуидина или нафтиламина с 80 частями анилина, полученную методом конденсации, как описано в
Примере 1.
ПРИМЕР 3.
Вместо анилина, использованного в Примере 1, можно использовать 140 частей гидрохлорида анилина,
который может быть сконденсирован со 150 частями формальдегида с добавлением воды или без нее.
ПРИМЕР 4.
Вместо прямой конденсации анилина и формальдегида с кислотой для получения красного продукта, два
вещества 85 могут быть сконденсированы в присутствии или отсутствии вещества, обладающего щелочным
действием, в результате чего получается белый гидрофобный продукт, который путем конденсации с
формальдегидом в присутствии соляной кислоты, фтористоводородной кислоты или подобных веществ
может быть впоследствии превращен в описанное выше красное вещество. Желаемый конечный продукт
получают последующей обработкой щелочью. 95 ПРИМЕР 5.
Аналогичный продукт получается, если к смеси, описанной в Примере 1, добавить 50-100 частей воды, или
20-50 частей глицерина, или 10 частей 100% мочевины или танина.
ПРИМЕР 6.
К смеси, описанной в Примере 1, можно добавить 20-50 частей целлюлозы, измельченной кожи, асбеста,
тяжелого шпата, фосфата кальция, наждака или подобного вещества; а также от 2 до 10 частей пигмента,
такого как индиго, нигрозин, хромовая желтая или подобное вещество.
ПРИМЕР 7.
Конечный продукт может быть нагрет выше 100 °C с добавлением или без добавления пропитывающего
агента, такого как льняное масло.
Теперь, когда мы подробно описали и определили природу нашего изобретения и то, каким образом оно
должно быть выполнено, мы заявляем, что то, что мы заявляем, это: ---: --:7 1. А) Производство продуктов
конденсации путем обработки ариламина или его соли из смеси ариламинов или их солей для реакции в
кислой среде с 1,0-формальдегидом или веществом, дающим формальдегид; предпочтительно при
температуре ниже 100 °C, и последующей обработки продукта щелочью или солью, обладающей щелочным
действием: 2. Модифицированное олово производства
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_266359.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=266359&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB266359A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): февраль. 18, 7926.
266,359 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): февраль. 17, 1927, № 4479/27.
Завершено: сентябрь. 15, 1927.
W&C0}[ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области однонаправленных индуктивных электрических устройств и систем, а также
связанные с ними.
Мы, компания «Британская компания» (The British Ti[omsoN-ItousToN COMgPANY LIMITED),
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown House, Aldwych, London, W.C. 2
(правопреемники Джейкоба Уайатта Макнейри, проживающего по адресу: 175, Division Street, Schenectady,
County of Schenectady, State of New York, United States of America, гражданина Соединенных Штатов Америки),
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к способу и средствам питания электрочувствительных устройств или цепей
однонаправленным током, и усовершенствования, предусмотренные настоящим изобретением, позволяют
питать электрочувствительное устройство или электрическую цепь посредством индуктивных устройств, таких
как трансформаторы, реакторы и тому подобное, однонаправленным током или напряжением независимо от
направления, в котором ток или напряжение подаются на индуктивное устройство.
Кроме того, с помощью настоящего изобретения однонаправленное включение электрочувствительного
устройства или локальной цепи может происходить только в ответ на заранее определенные условия в цепи
питания индуктивного аппарата, такие как, например, аномальное увеличение напряжения или тока.
Таким образом, хотя это и не обязательно ограничивается этим, однонаправленная индуктивная схема,
предусмотренная настоящим изобретением, может быть выгодно использована для работы
электрочувствительных устройств, требующих подачи тока или напряжения в заданном направлении, таких
как выключатели, реле, вакуумные лампы и тому подобное, в ответ на внезапное возникновение перегрузки
по току или чрезмерного напряжения в цепях переменного тока или в цепях постоянного тока, где поток
энергии может быть обращен.
Изобретение может быть реализовано в 50-м случае с различными вариантами расположения магнитной
структуры индуктивного устройства, а также с обмотками, соединенными различными способами в цепи
питания и локальной цепи, в которой необходимо индуцировать 55-й однонаправленный ток или напряжение.
Для реализации изобретения мы снабжаем индуктивное устройство соответствующими обмотками для
соединения цепи питания и локальной цепи посредством множества путей магнитного потока. Обмотки
соединены таким образом, и пути магнитного потока расположены так, что в нормальных условиях
индуктивные связи между двумя цепями практически нейтрализуют друг друга, и в локальной цепи не
индуцируется существенный ток. Однако расположение таково, что при заранее определенном увеличении
тока, протекающего в любом направлении в цепи питания, скорость изменения намагниченности одной части
путей магнитного потока превышает скорость изменения намагниченности другой части путей магнитного
потока.
Это достигается путем первоначального намагничивания силовых проводников до подходящих значений и
организации связи с цепью питания таким образом, чтобы ток питания стремился уменьшить намагниченность
одной части силовых проводников и одновременно увеличить намагниченность оставшихся силовых
проводников. В случае, если начальная намагниченность магнитных путей достаточно жесткая, чтобы почти
насытить их, 85 наложенная дифференциальная намагниченность, обусловленная увеличением тока в цепи
питания, вызывает быстрое уменьшение величины магнитного потока в одном участке магнитных путей без
существенного увеличения величины магнитного потока в остальных путях. В результате в локальной цепи
всегда индуцируется преобладающий ток в заранее определенном направлении за счет взаимосвязи с
участком магнитных путей, имеющим быстрое уменьшение намагниченности, независимо от направления
увеличения тока в цепи питания. При наличии соответствующих констант величина тока, индуцированного в
локальной цепи, может быть приведена в соответствие со скоростью изменения эффективного значения
переменного тока.
Индуцированный ток, который всегда течет в одном направлении, может служить для питания любого
желаемого однонаправленного электрочувствительного устройства, подключенного к локальной цепи. Кроме
того, если ток, индуцированный в локальной цепи, соответствует скорости изменения эффективного значения
переменного тока в цепи питания, можно получить избирательное действие электрочувствительного
устройства, то есть устройство может быть настроено на реагирование только тогда, когда скорость
изменения эффективного значения переменного тока превышает заданное значение. Несмотря на широкое
применение, однонаправленная индуктивная схема особенно выгодна в быстродействующем прерывателе
цепи типа, описанного в нашей технической спецификации.
Патент № 125279. В этом типе прерывателя цепи, далее именуемом типом Тритла, подвижный прерывающий
элемент цепи сильно смещен в положение, исключающее разрыв цепи, и удерживается электромагнитным
способом в замкнутом положении. Размыкание цепи осуществляется с помощью намагничивающей обмотки
или токопроводящего элемента, который расположен таким образом, чтобы обеспечивать однонаправленную
намагниченность такой полярности, которая мгновенно уменьшает удерживающее воздействие потока
удерживающего электромагнита при протекании тока заданной величины через размыкающую обмотку или
проводник в заданном направлении.
В соответствии с нашим изобретением, на размыкающую обмотку или токопроводящий проводник
электрического прерывателя типа Тритла может подаваться однонаправленный возбуждающий ток в ответ на
заданные электрические условия, такие как быстрое увеличение тока в цепи переменного тока или, точнее,
быстрое увеличение эффективного значения переменного тока. Таким образом, намагничивающее действие
размыкающей обмотки или проводника S1 имеет заданную полярность, необходимую для размыкания
подвижного прерывателя цепи, независимо от направления увеличения тока в цепи переменного тока.
Аналогично, в том, что мы будем называть «обратимыми» цепями непрерывного тока, где поток тока может
быть в любом направлении, как в системах рекуперативного торможения железных дорог или других
подобных системах, данное изобретение позволяет использовать автоматический выключатель типа Тритла
для защиты от чрезмерных токов перегрузки в любом направлении.
Также, благодаря настоящему изобретению, устройство защитного отключения переменного тока того же типа
может быть срабатывать в ответ на заданную скорость изменения эффективного значения переменного тока.
На прилагаемом чертеже мы изобразили несколько вариантов нашего изобретения. На фиг. 1 схематически
показано индуктивное устройство, воплощающее упрощенную форму изобретения, с целью объяснения его
принципов; фиг.
2,
3, 4, 5 Рисунки 6 и 6 предназначены для схематического изображения магнитных и электрических явлений,
происходящих на разных этапах работы индуктивного устройства, показанного на рис. 1; рисунки 7, 8, 9, 10, 11
и 12 иллюстрируют различные варианты осуществления изобретения в системах, использующих
высокоскоростные прерыватели цепи типа Тритла.
Обращаясь к рис. 1, видно, что упрощенная индуктивная схема 100 включает в себя, по существу, два
трансформатора Ti, T2, каждый из которых имеет соответственно пути магнитного потока F, F2, через которые
первичные или индуцирующие обмотки PI, P2 индуктивно связаны с соответствующими вторичными или
индуцирующими обмотками SI, S2.
Траектории магнитного потока F, F обычно намагничиваются в направлении, указанном стрелками,
связанными со вторичными обмотками Si, S, путем подачи постоянного тока на вторичные обмотки от
источника питания 1, обозначенного на рисунке как + и -. Как показано, резистор R подключен параллельно
линиям питания постоянного тока, в которые предпочтительно включены стабилизирующее реактивное
сопротивление 10 и сопротивление 11, а вторичные обмотки S, S2 подключены к локальной цепи,
включающей обмотку D электрочувствительного устройства, так что они могут быть запитаны падением
напряжения на резисторе R. Обмотка D представляет собой электрочувствительное устройство, которое
необходимо запитывать всегда в заданном направлении в ответ на заданное изменение тока в цепи питания
C, включающей первичные обмотки P, P, и независимо от направления протекания тока в ней.
Трансформаторы T,, T,, conA.
— В качестве удобного варианта можно использовать трансформаторы тока, обычно применяемые для
питания амперметров, ваттметров или других измерительных приборов, работающих в сети переменного
тока, хотя могут использоваться и другие подходящие типы трансформаторов.
В случае, если цепь питания первичных обмоток Pi, P, должна питаться переменным током, вторичные
обмотки S1, S, предпочтительно нагружаются на резисторы или реакторы I, IL2 соответствующего размера,
чтобы предотвратить существенное изменение намагниченности постоянного тока в магнитных потоках F1, F
при нормальных условиях тока в цепи переменного тока: Если первичные обмотки P, P, подключены к цепи
питания постоянного тока, в которой ток может увеличиваться в любом направлении, резисторы L, L, могут
быть опущены, а в магнитных потоках могут быть расположены соответствующие воздушные зазоры для
увеличения величины тока питания, необходимого для изменения направления нормального намагничивания
магнитных потоков, если это необходимо.
Следует отметить, что, как показано на рис. 1, первичные обмотки PF, P2, дифференциально соединены в
цепи питания C, так что намагничивающая сила обмоток стремится увеличить поток, создаваемый в одном из
магнитных путей нормальным намагничиванием постоянным током, и уменьшить величину потока,
создаваемого намагничиванием постоянным током в другом магнитном пути при протекании тока в цепи
питания в любом направлении.
Индуцированные или вторичные обмотки Si, S2, индуктивно связаны с путями магнитного потока F,, F,, и, как
упоминалось ранее, соединены в локальную цепь для подачи тока возбуждения на обмотку D
электрочувствительного устройства, которому для работы требуется однонаправленное возбуждение или
намагничивание. В схеме, показанной на рис. 1, обмотки S1, S9 соединены дифференциально или в
противоположных направлениях, так что напряжения, индуцированные в этих обмотках при противоположном
изменении намагниченности соответствующих магнитных потоков, с которыми связаны обмотки, стремятся
противодействовать друг другу. Однако, как будет указано далее, при желании можно использовать
кумулятивное расположение обмоток S,, S2. В любом случае индуктивные связи между цепью питания и
локальной цепью через два пути потока расположены таким образом, чтобы нейтрализовать друг друга и тем
самым предотвратить работу электрочувствительного устройства в нормальных условиях тока в цепи
питания.
Не желая быть связанными изложенной теорией, мы предлагаем следующее объяснение работы
однонаправленного трансформатора: схема, показанная на рис. 1. 70 Предположим, что вторичные обмотки
S, S, запитаны постоянным током от источника 1, достаточным для намагничивания двух магнитных
потоков F, F, до значений α и α, указанных на кривых намагничивания соответствующих магнитных
потоков, показанных на рис. 2 и 3, и что первичные обмотки P, P, внезапно запитаны избыточным
значением либо постоянного тока, либо переменного тока. В этих условиях в локальной цепи, включающей
вторичные обмотки S, S, и обмотку D электрочувствительного устройства, индуцируется ток значительной
величины. 5 Индуцированный ток всегда протекает через обмотку D в заданном направлении, независимо от
относительного направления, в котором протекает избыточный ток в цепи питания C. Предположим, что
избыточное значение постоянного или переменного тока в цепи питания C на мгновение протекает через
первичные обмотки P, P, в направлении, указанном стрелками на рис. 1.
При предполагаемых условиях магнитодвижущая сила обмотки P направлена противоположно нормальной
намагниченности пути магнитного потока F, питаемого от источника 1, а магнитодвижущая сила обмотки P
направлена в том же направлении, что и нормальная намагничивающая сила постоянного тока, питаемая от
того же источника. Если ток через обмотку P возрастает до достаточно большого значения 105, то поток в
цепи потока FY может уменьшиться на величину mn, так что значение потока в цепи F уменьшится
практически до нуля. В то же время поток по пути F увеличивается лишь незначительно, как показано на
рисунке 3 параметром n, из-за практически насыщенного состояния пути потока F при нормальном
намагничивании постоянным током.
Поскольку скорость изменения магнитного потока на пути F1 значительно больше скорости изменения
магнитного потока на пути F2, что легко заметить, проведя касательные к кривым между точками a, b и al, ток,
индуцированный в соответствующих обмотках S1, S2, зависит от скорости изменения магнитного потока на
пути, с которым соединена каждая обмотка. При заданных условиях напряжение, индуцированное в обмотке
S, имеет существенно большее значение, чем напряжение, индуцированное во вторичной обмотке S2, из-за
относительно высокого насыщения пути магнитного потока F и, как следствие, большого значения.
Протекание тока в обмотке S создает падение напряжения на нагрузочном резисторе L.
что приводит к протеканию значительного тока через обмотку D, в то время как магнитный поток в цепи F
уменьшается. При правильно подобранных характеристиках индуктивной схемы ток, подаваемый на обмотку
D, в основном соответствует скорости изменения эффективного значения тока в цепи питания. Ток,
протекающий через обмотку D, также протекает через вторичную обмотку S, и направление тока таково, что
магнитодвижущая сила обмотки S, -I5 стремится к дальнейшему увеличению насыщения пути F,.
По мере уменьшения тока питания обмоток P1, P1 до нуля, индуцированный ток в обмотке D также
уменьшается и становится равным нулю, когда магнитодвижущая сила обмотки P1 становится достаточной
для нейтрализации нормального намагничивающего эффекта постоянного тока, питающего обмотку S1. В
этой связи следует учитывать, что нормальному прямому токовому намагничиванию пути магнитного потока
противодействует намагничивание, которое можно рассматривать как разницу между намагничивающим
эффектом тока возбуждения в обмотке P и индуцированным током в обмотке S.
Одновременное уменьшение напряжения на обмотке P позволяет значению магнитного потока в цепи F
практически вернуться к своему первоначальному значению. Вследствие относительно небольшого
изменения магнитного потока на пути F2 обмотка S2 остается практически неактивной. Описанное выше
индуктивное явление проиллюстрировано на рис. 4, где кривая IP показывает изменяющиеся значения тока,
протекающего через первичные обмотки P, P, а кривая Id показывает однонаправленный импульс тока,
подаваемый на обмотку D при предполагаемых условиях.
Значение нормального намагничивающего тока, подаваемого от источника 1 и протекающего через обмотку D,
указано на каждом конце кривой Id.
В случае, если ток в цепи питания обмоток P, PF будет течь в обратном направлении по сравнению с
предполагаемым в предыдущем описании, то намагничивающая сила обмотки P будет противодействовать
нормальной намагниченности пути магнитного потока F2, в то время как намагничивающая сила обмотки P
будет стремиться к увеличению насыщения пути F1. В этом случае преобладающее напряжение,
вызывающее протекание тока через обмотку D, индуцируется во вторичной обмотке S, в то время как
вторичная обмотка S1 остается практически неактивной. Следует отметить, что результирующий ток
протекает в обмотке S в таком направлении, что вызывает падение напряжения на нагрузочном резисторе L2,
так что на обмотку D подается импульсный ток Id, как показано на рис. 4, в том же направлении, что и при
преобладании тока во вторичной обмотке S. Индуктивное действие в основном такое же, как описано ранее,
за исключением того, что намагниченность пути потока F, а не пути потока F1, уменьшается по величине.
Следовательно, будет видно, что независимо от направления увеличения тока в цепи питания, к которой
подключены обмотки PI, P2, к обмотке D всегда подается однонаправленный ток питания.
Следует отметить, что при подаче тока в обмотках P1 и P2 в любом направлении начальное значение
магнитного потока в одном из 85 путей F1 и F2 уменьшается. Следовательно, алгебраическая сумма
начальных потоков по двум путям всегда уменьшается из-за начального частичного насыщения, и
однонаправленный импульс тока 90, подаваемый на обмотку D, индуцируется результирующим уменьшением
полного потока по путям потока. Поскольку величина импульса индуцированного тока зависит от величины
уменьшения полного магнитного потока, становится очевидным, что если ток возбуждения первичных обмоток
PI, P2, достаточно велик, намагниченность одного или другого из путей магнитного потока может фактически
измениться на противоположную, то есть сместиться ниже нулевого значения, как описано выше. В этих
условиях скорость изменения эффективного значения тока возбуждения увеличивается, и на обмотку D
подается однонаправленный импульс тока 105 пропорционально большего значения.
Когда в режиме переменного тока требуется, чтобы обмотка D оставалась под напряжением при нормальных
условиях протекания переменного тока в цепи питания C и получала ток питания только при внезапном
увеличении тока до ненормального значения, этого можно достичь путем правильного подбора нагрузочных
резисторов L1, L2 таким образом, чтобы ток, подаваемый на нагрузочные резисторы от вторичных обмоток SI,
8S при нормальных условиях, был достаточным для предотвращения существенного уменьшения значения
магнитного потока в соответствующих путях потока F1, F2 из-за тока, протекающего через первичную обмотку
PI, P2. В этих условиях намагниченность одного или другого из путей магнитного потока существенно
уменьшается только тогда, когда эффективное значение переменного тока в цепи питания C быстро
возрастает, и одна из вторичных обмоток S1, S2 служит для индукции однонаправленного импульса тока в
локальной цепи, включая обмотку D, в ответ на скорость изменения эффективного значения тока питания, как
было описано ранее.
Участок X кривой, показанной на рис. 5, графически представляет действие индуктивного устройства, когда
цепь питания C, включая первичные обмотки PI, P2, запитана переменным током нормального значения,
кривая I.
обозначает переменный ток, а кривая I обозначает незначительную величину.
Колебания нормального намагничивающего тока вторичных обмоток S1, S2, обусловленные нормальными
токами в цепи питания от источника 1, которые также протекают через обмотку D. Участок Y кривой,
показанной на рис. 5, представляет собой индуктивное действие трансформаторов T1, Tn при резком
увеличении эффективного значения переменного тока, протекающего в цепи питания C, где ток прерывается
после увеличения до аномального значения. Будет замечено, что ток Id увеличивается до относительно
высокого значения в течение первой половины цикла аномального увеличения переменного тока Ip в цепи
питания C и снова увеличивается в течение следующей половины цикла переменного тока IP. Длительность
протекания однонаправленного тока в локальной цепи, включая обмотку D, может быть измерена числом
циклов переменного тока и зависит от относительного сопротивления и индуктивности обмоток SI, S2 и D,
входящих в локальную цепь, а также от величины начального импульса однонаправленного тока,
индуцированного в локальной цепи.
В цепи с высокой индуктивностью и низким сопротивлением пульсирующий поток однонаправленного тока в
локальной цепи будет продолжаться в течение нескольких циклов, как это более наглядно показано на рис. 6.
Хотя мы описали работу трансформаторной схемы, показанной на рис. 1, исходя из предположения, что
первичные обмотки PI и Pn находятся под напряжением переменного тока, по существу те же явления
происходят, когда первичные обмотки подключены к цепи с непрерывным током, в которой направление тока
может быть изменено на противоположное.
При резком увеличении непрерывного тока преобладает напряжение, индуцированное в одной из вторичных
обмоток S1 и S2, в зависимости от направления протекания непрерывного тока через первичные обмотки P1 и
P2. Однако ток, подаваемый от вторичных обмоток, всегда направлен в одном и том же направлении. В этом
случае вторичный ток не имеет пульсирующего характера, как было описано ранее, а быстро возрастает до
максимального значения, а затем уменьшается по мере рассеивания энергии в сопротивлении вторичной
цепи аналогично тому, как это показано на рис. 4.
В то время как индуктивная схема, показанная на рис. 1, использует два трансформатора 75 Тл, Т2, имеющих
отдельные пути магнитного потока, при желании эти пути потока могут быть объединены в единую магнитную
структуру 10, как показано на рис. 7. Кроме того, при необходимости для нормального намагничивания путей
магнитного потока от источника питания C может использоваться отдельная намагничивающая обмотка M 80,
как показано на рис. 7. Первичные обмотки P,, P и вторичные обмотки S1, S,, соединены между собой 85 с
путями магнитного потока F1, F и, подключенными соответственно в цепи питания C и локальной цепи,
включая обмотку D, практически таким же образом, как описано в связи с рис. 1. 90 С учетом соотношения
между начальной намагниченностью каждого пути магнитного потока F, F, и индуктивной связью первичной
цепи C и локальной цепи, включая обмотку D, как описано в соединении 95 с рис. 1, становится очевидно, что
те же индуктивные явления, что описаны в связи с кривыми намагниченности, показанными на рис. 2 и 3,
вызывают индуцирование однонаправленного тока в локальной цепи, включая обмотку D, при заданном
увеличении тока в любом направлении в цепи питания C.
С учетом вышеизложенного объяснения в пункте 105, воплощение данного изобретения в выключателе цепи
показано на фиг.
8 может быть легко понятным. На схеме прерыватель 12 изображен как однополюсный воздушный
выключатель с магнитным дугогасителем 110, но для многофазных цепей переменного тока высокого
напряжения следует понимать, что предпочтительно используется многополюсный масляный прерыватель,
снабженный соответствующими дугогасящими камерами 115. Как показано, прерыватель относится к типу
высокоскоростного переключения магнитного потока, подробно описанному в ранее упомянутой патентной
заявке, и включает в себя, по существу, управляющий элемент цепи 13, который сильно смещен в положение
размыкания цепи пружины 14 и предназначен для удержания в положении замыкания цепи удерживающим
электромагнитом 15, когда 125 приводится в действие электрическим замыкающим механизмом 16. Элемент
управления цепью 13 шарнирно установлен на вращающемся рычаге 17 и сконструирован таким образом,
чтобы автоматически отключаться при протекании чрезмерного тока 130 266,359 266,359 в цепи, управляемой
прерывателем, как более подробно описано в патентной заявке № 187,993.
Обмотка 18 удерживающего электромагнита 15 обычно питается от подходящего однонаправленного
источника тока, обозначенного как линии питания C. При нормальном напряжении обмотка 18 подает
однонаправленный магнитный поток достаточной величины, чтобы удерживать магнитный элемент 17a,
установленный на вращающемся рычаге 17, в зацеплении с полюсами электромагнита 15, противодействуя
натяжению пружины смещения 14, и таким образом поддерживать элемент управления цепью 13 в
замыкающем положении.
Как указано в патентной заявке №.
125,279, К удерживающему электромагниту 15 подключена обмотка или токопроводящий элемент 19,
предназначенный для отвода удерживающего потока от магнитного элемента 17а, чтобы позволить
прерывателю цепи разомкнуться в соответствии с его смещением. При включении обмотки 18 для создания
однонаправленного удерживающего потока в электромагните 15 в направлении, указанном стрелками на
чертеже, прерыватель 12 размыкается только тогда, когда на размыкающую обмотку 19 подается ток в
заданном направлении, обеспечивающий намагничивание соответствующей полярности для размыкания
магнитного элемента 17'. Когда на размыкающую обмотку 19 подается ток в обратном направлении, элемент
17a прочнее удерживается в зацеплении с удерживающим электромагнитом 15 и, таким образом,
поддерживает замкнутую цепь прерывателя.
Прерыватель 12 управляет цепью линий электропередачи C, по которым может протекать переменный или
постоянный ток, направление которого может быть изменено.
В соответствии с нашим настоящим изобретением, однонаправленный питающий ток для локальной цепи,
включая размыкающую обмотку 19, подается посредством индуктивной схемы, весьма похожей на
показанную на рис. 1. В этом случае.
Однако данная схема включает в себя два взаимодействующих трансформатора Т1 и Т2, имеющих
независимые магнитные цепи, на которых расположены первичные обмотки P1 и P2, вторичные обмотки S1 и
S2 и намагничивающие обмотки M1 и M2 соответственно. Первичные или индуцирующие обмотки P1 и P2
подключены к цепи, включающей линию электропитания C, которая управляется прерывателем 12, а
вторичные обмотки S1, O60 и S2 дифференциально соединены с размыкающей обмоткой 19 прерывателя.
Намагничивающие обмотки M1 и M2 удобно подключать последовательно с прерывателем, удерживающим
обмотку M1-S, от однонаправленных линий питания C, как показано на рис. 8. Для поддержания колебаний
магнитного потока в трансформаторах Т и Т2 при нормальных условиях нагрузки на пренебрежимо малом
уровне или в пределах желаемых значений, как описано в соединении 70 на рис. 1, намагничивающие
обмотки М1 и М2 шунтируются через индуктивные сопротивления 20 и 21 соответственно и рабочую обмотку
электрочувствительного реле 22.
Очевидно, что получается тот же результат, что и при нагрузке вторичных обмоток S, So, способом,
показанным на рис. 1.
При питании от линий переменного тока C и линий постоянного тока 80 C, от соответствующих источников,
работа прерывателя осуществляется следующим образом: кнопка 23 замыкается, чтобы активировать реле
24, включенное параллельно токоограничивающему резистору 25 85, который вставлен в цепь удерживающей
катушки. После повторного замыкания реле 24 рабочая обмотка запорного механизма 16 получает питание, и
запорный механизм перемещает установленный на шарнире 90 колокол 26 для приведения в действие
подвижного элемента управления цепью 17 в положение замыкания. Когда магнитный элемент 17а входит в
зацепление с полюсами электромагнита 15, рабочая обмотка реле 24 замыкается накоротко вспомогательным
контактом 27, и реле размыкается, обесточивая механизм замыкания, в результате чего пружина 14 готова
повернуть элемент 13 в положение размыкания цепи. Поток нормально запитанной удерживающей обмотки
18 временно увеличивается, когда резистор шунтируется срабатыванием реле обмотки 24, и дополнительно
увеличивается, когда реле 105 24 закорочено вспомогательным контактом 27.
Данная особенность подробно описана и заявлена в патентной заявке № 227118 и служит для удержания
магнитного элемента 17a в положении притяжения 110 во время замыкания прерывателя.
Когда ток, протекающий в линиях переменного тока C при замыкании прерывателя 12, имеет нормальное
значение 115, трансформаторы T1 и T2 расположены таким образом, что токи, индуцированные во вторичных
обмотках S и S2, эффективно нейтрализуют друг друга, и на размыкающую обмотку 19 не подается
существенного тока возбуждения. Однако, если эффективное значение переменного тока внезапно
увеличится, ток, индуцированный в одной из вторичных обмоток S2, будет преобладать и подавать ток
возбуждения на размыкающую обмотку 19 в заданном направлении, необходимом для смещения потока
удерживающего электромагнита 15 от магнитного элемента 130 17 и, таким образом, позволит пружине 14
быстро перевести прерыватель в разомкнутое положение. Способ достижения этой цели в основном тот же,
что описан в связи с рисунком.
1, и поэтому нет необходимости повторять это подробно. В случае постепенного увеличения переменного
тока, ток, подаваемый вторичными обмотками S и S2, в значительной степени соответствующий скорости
изменения эффективного значения цепи переменного тока, может оказаться недостаточным для
срабатывания выключателя. Однако при этих условиях циркулирующий ток в рабочей обмотке реле 22
становится достаточным для срабатывания реле и размыкания цепи питания удерживающей обмотки 18.
Таким образом, магнитный элемент 17' освобождается, позволяя автоматическому выключателю
разомкнуться при постепенно возрастающей перегрузке.
[Если требуется упрощенная схема однонаправленного индуктивного трансформатора, схематически
показанная на рис. 9, ее можно использовать.] В каждой из этих схем отдельные намагничивающие обмотки
отсутствуют, а однонаправленное намагничивание трансформатора достигается путем пропускания
намагничивающего тока непосредственно через вторичные обмотки S и S.
Как показано на рис. 9, первичные обмотки P, P, трансформаторов T, T, подключены к цепи, управляемой
прерывателем, практически таким же образом, как описано в связи с рис. 8. Индуцированные или вторичные
обмотки S1, S2 питаются непосредственно током намагничивания за счет падения напряжения на резисторе
28, который подключен последовательно с прерывателем, удерживающим обмотку 18, от источника
постоянного тока CG.
Полярность намагниченности трансформаторов T, T постоянного тока такова, что токи, индуцированные во
вторичных обмотках S, S при протекании тока в любом направлении через первичные обмотки P, P,
стремятся увеличить намагниченность одного из трансформаторов и уменьшить намагниченность другого.
Вторичные обмотки S1, S2 соединены с реактором 29, имеющим обмотки 30 и 31, а средняя точка между
обмотками 30 и 31 соединена со средней точкой резистора 28, предпочтительно через нагрузочный реактор L
на обмотке B0 реле перегрузки, как показано на рис. 8. Индуцированные, или вторичные, обмотки S1, S2
соединены дифференциально или в противоположных направлениях, так что при нормальных условиях
нагрузки в цепи, управляемой прерывателем, ток, индуцированный в обмотке S1, протекает через реакторную
обмотку 30 и среднее соединение с резистором 28, в то время как ток, индуцированный в обмотке S2,
протекает через реакторную обмотку 31 и среднее соединение с резистором 70.
В этих условиях возбуждение обмоток реактора 30 и 31 происходит таким образом, что намагничивающее
воздействие на сердечник реактора нейтрализуется. Следовательно, каждая из 75 вторичных обмоток Si и S
фактически нагружена на реактор L, и в нормальных условиях в цепи питания C через обмотку отключения
выключателя 19 не протекает существенного тока.
При правильной конструкции вторичных обмоток S1, S и резистора 28 постоянный ток, проходящий через
вторичные обмотки, достаточен для намагничивания трансформаторов T1, T до подходящих значений, как
показано в точках a и a' на кривых насыщения на рис. 2 и 3.
Когда прерыватель управляет цепью переменного тока, и в цепи питания, управляемой прерывателем,
внезапно возникает сильная перегрузка или ток короткого замыкания, ток, протекающий в первичных обмотках
Pi, P2, быстро увеличивается. Это приводит к возникновению преобладающего тока в одной из вторичных
обмоток S, S2 в зависимости от точки на графике переменного тока, в которой происходит сильная перегрузка
или короткое замыкание. В этих условиях вторичная обмотка, в которой индуцируется преобладающий ток,
стремится направлять преобладающий ток через соответствующую обмотку реактора. Поскольку
преобладающий ток не нейтрализуется током в другой обмотке, реактор обладает очень большим
реактивным сопротивлением. В этих условиях на обмотке реактора, по которой протекает преобладающий
ток, возникает большое реактивное напряжение 110.
Это напряжение подается на отключающую обмотку 19 прерывателя и всегда направлено в ту сторону,
которая необходима для срабатывания прерывателя. Индуктивное явление, при котором в одной из
вторичных обмоток индуцируется преобладающий ток, по существу такое же, как подробно описано в связи с
рис. 120, и поэтому его легко будет понять без дальнейшего подробного описания. Дифференциальная схема
реактора служит для усиления напряжения питания обмотки 19 выключателя 125, создаваемого
преобладающим током, протекающим через одну из вторичных обмоток.
S: S66 В схеме, показанной на рис. 10, индуцированные или вторичные обмотки S,, S2 трансформаторов T1, T
соединены кумулятивно в замкнутую цепь, включающую нагрузочные реакторы 32 и 33. Местные цепи,
включая резистор 34 и отключающую обмотку 19 прерывателя, подключены к замкнутой цепи одним выводом
между вторичными обмотками St, S2, а другим выводом между реакторами 32 и 33. При такой конструкции
однонаправленное намагничивание трансформаторов Т1, Т2 может быть осуществлено путем подачи тока от
линии постоянного тока C1 к тем же точкам замкнутой цепи, к которым подключена отключающая обмотка 19,
при этом намагничивающий ток проходит через удерживающую обмотку 18 прерывателя.
Соседние файлы в папке патенты