Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5959
.pdf
286,431 Ошибка в коэффициенте обусловлена тем, что составляющая общего тока возбуждения холостого
хода находится в фазе с первичным током. Следовательно, когда коэффициент мощности второго тока близок
к единице, ошибка коэффициента обусловлена главным образом потерями в сердечнике (то есть, потерями
мощности в сердечнике трансформатора из-за гистерезиса и вихревых токов), зависящими от энергетической
составляющей общего тока возбуждения холостого хода. В отсутствие искажений фазового угла ошибка
отношения может стать ограничивающим фактором при проектировании.
С учетом вышеизложенной цели мы предлагаем использовать ряд преобразующих устройств для создания
преобразователя.
Блок, а также его сердечники, первичная и вторичная обмотки сконструированы и расположены таким
образом, чтобы блок мог выдавать результирующий выходной ток, который связан с первичным током с
учетом ошибки фазового угла или ошибки коэффициента трансформации, или и того, и другого, по желанию.
Нетрудно понять, что вместо полного устранения этих ошибок может быть целесообразно скорректировать их
до подходящего значения (например, для обеспечения баланса тока с данным трансформатором).
Модификации в соответствии с изобретением проиллюстрированы, в качестве примера, на прилагаемых
чертежах, где фигуры обозначены 9, 9a и 9b, а также 10a и 11. На фиг. 9, 10 и 11 представлены три различных
варианта расположения 36 согласно изобретению; фиг. ga и 9b представляют собой векторные диаграммы,
связанные с расположением на фиг. 9; и фиг.
l1c& — векторная диаграмма, связанная с расположением элементов на рис. 10.
Теперь обратимся к прилагаемым чертежам и сначала к рис. 9. Расположение элементов на рис. 9 несколько
похоже на расположение элементов на рис. 5 в вышеупомянутой спецификации, только основная часть
отличается.
465 Основной и вспомогательный компоненты теперь фактически поменяны местами. Основной блок здесь
обозначен порядковым номером 29, а вспомогательный — номером 30. Обмотка 31 на основном сердечнике
напрямую соединена с обмоткой 32 на вспомогательном сердечнике, на котором может располагаться
резистивная обмотка 33. Вспомогательная сердцевина может быть уменьшена по площади поперечного
сечения от одной четверти до одной десятой площади поперечного сечения основной сердцевины, как
показано на рисунке. Количество витков на этом вспомогательном сердечнике может быть значительно
уменьшено, а плотность магнитного потока увеличена. Импеданс 19 и его обмотка могут быть полностью
исключены, поскольку их функцию выполняют потери в сердечнике вспомогательного сердечника 30.
Вспомогательный сердечник теперь обеспечивает опережающую и синфазную ЭДС.
к обмотке 31 на главном сердечнике.
Вследствие эффекта насыщения во вспомогательном сердечнике эта ЭДС значительно возрастает при малых
значениях первичного тока. Эффект синфазности.
ЭДС предназначена для уменьшения требуемой ЭДС основного сердечника, а следовательно, и ошибок
коэффициента трансформации и фазового угла, а также эффекта 70.
Основная причина заключается в том, что она вызывает такую составляющую намагничивающего тока в
основном сердечнике, которая приводит к уменьшению ошибки коэффициента трансформации, особенно при
низких значениях первичного тока. Таким образом, погрешность отношения будет стремиться к
положительной величине и будет больше при меньших значениях первичного тока. Однако приведенные
выше рассуждения предполагают единичный коэффициент мощности нагрузки. При наличии индуктивных
нагрузок как ошибка фазового угла (как это обычно бывает), так и ошибка отношения будут меньше (т.е.
менее положительными), чем при единичном коэффициенте мощности.
Рис. 9а представляет собой векторную диаграмму составляющих напряжения в связи с основным
сердечником 85 29. E3 представляет собой напряжение, индуцированное в обмотке 31 основного сердечника
29, и это напряжение отстает от напряжения на нагрузке, E,,, E.2 представляет собой ЭДС, подаваемую от
обмотки 32.
На рис. 9b MI5.. обозначает первичное ампер-витковое сопротивление вспомогательного сердечника 30, M32
— вторичное ампер-витковое сопротивление вспомогательного сердечника, Me,r — потери в сердечнике в
амперах - 95.
витков, а M,,,, реактивная составляющая общего тока намагничивания холостого хода. Будет видно, что
вторичные ампер-витки численно больше первичных ампер-витков из-за отставания намагничивающих
ампер-витков.
Описанная выше схема в связи с рис. 9 не обеспечивает значительной коррекции ошибки фазового угла без
существенной компенсации ошибки отношения 105, однако более значительную коррекцию можно получить с
помощью схемы, показанной на рис. 10. На фиг. 10 вместо резистивной обмотки 33 на вспомогательном
сердечнике через оба сердечника 29, 30 проходит один виток 34, 1 i(), который на практике может состоять из
нескольких витков, соединенных последовательно или параллельно, и закорочен резистором 35. На
векторной диаграмме, обозначенной на рис. 10а, которая представляет собой диаграмму магнитодвижущей
силы, M15SO обозначает первичные ампер-витки во вспомогательном сердечнике, M321 — вторичные
ампер-витки, V34 — циркулирующие ампер-витки; M.3 — суммарные ампер-витки намагничивания холостого
хода, а M,, s — ампер-витки потерь в сердечнике. Однако ЭДС, создаваемая вспомогательным сердечником,
значительно больше, чем ЭДС, создаваемая основным сердечником 29 (на один виток). Кроме того, ЭДС,
создаваемая вспомогательным сердечником 125, опережает ЭДС, создаваемую основным сердечником.
Ток в замкнутой обмотке 34, обозначенной микросхемой M34 на рис.
Таким образом, 10a имеет большую опережающую составляющую и, следовательно, обеспечивает
намагничивание -130 286 421 ампер-витков, необходимое для основного сердечника, особенно когда ток в
первичном проводнике 15 имеет низкое значение.
Таким образом, коррекция фазового угла может быть достигнута в любой желаемой степени.
В модификации, показанной на рис. 1, основной сердечник 29 состоит из двух одинаковых сердечников 291, а
один виток 36 расположен таким образом, чтобы охватывать вспомогательный сердечник 30 и два основных
сердечника 1Q 291, но он соединен крест-накрест между двумя основными сердечниками, как показано на
рис. 37.
На самом деле, этот единственный виток (36 оборотов) может состоять из нескольких витков, как
параллельных, так и последовательных.
15. Основной сердечник 29 и пересекающиеся через него витки теперь действуют как реактивное
сопротивление, и в основном сердечнике создается поток, который приблизительно равен потоку во
вспомогательном сердечнике по фазе и величине.
20Ввиду того, что две половины 291 сердечника намагничены противоположно, создаваемый таким образом
поток не индуцирует ЭДС в основной обмотке. Однако проницаемость основного сердечника изменится, и,
особенно в отношении потоков, находящихся в фазе с этим косинусным потоком. Следовательно,
нежелательная опережающая ЭДС, индуцированная в основной обмотке витками, соединяющими
вспомогательный сердечник, будет сбалансирована в основном сердечнике с очень малым расходом
ампер-витков и, как следствие, нарушением коэффициента трансформации.
Следовательно, от вспомогательного сердечника можно получить большую синфазную ЭДС, чем показано на
рис. 9, без слишком большой компенсации ошибки коэффициента трансформации. Кроме того,
намагничивающие ампер-витки будут уменьшены в незначительной степени; аналогично, уменьшатся и
потери в сердечнике основной вторичной обмотки. В результате получается трансформатор тока,
скорректированный с учетом погрешности коэффициента трансформации и фазового угла, который, кроме
того, обладает хорошей регулировкой относительно нагрузки, особенно в отношении коэффициента
мощности нагрузки и его влияния на погрешность коэффициента трансформации. Кроме того, при
необходимости может быть добавлена коррекция фазового угла с использованием принципов, изложенных
выше в связи с рис. 6 вышеупомянутой спецификации, с применением того же вспомогательного сердечника
30, если это необходимо, и одновитковой резистивной обмотки, как на рис.
1-0, 34, 35. В этом случае вспомогательное ядро может быть пропорционально больше, чем на рис. 10, и в
некоторых случаях может составлять половину сечения основного ядра.
Дата: 11 октября 1929 года.
- Джон Грей, Краун Хаус, Олдвич, Лондон, W.C. 2, представитель заявителей.
4.5 ПОЛНАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся электрических трансформаторов.
Мы, компания TUE BRITISH THOISON-HOUSTON Com..&r'TAy Limited, — британская компания,
зарегистрированный офис которой находится по адресу: Crown 10 House, Aldwych, London, W.C. 2, и Йокич
Гейл Уэлмингс, проживающий по адресу: Лестер Роуд, 105, Латтерворт, графство Лестер, и Картес ГнмБхат -
М. и Йо, проживающий по адресу: Александра Роуд, 17, Рагби, графство Уорик, оба британские подданные,
настоящим заявляют о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено,
что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении: «Данное изобретение относится к
электрическим трансформаторам, и в частности к трансформаторам, таким как измерительные или
трансформаторы тока, и имеет своей целью обеспечить усовершенствованные средства преобразования, в
которых ошибка фазового угла или ошибка коэффициента трансформации, или и то, и другое, могут быть
полностью скорректированы или отрегулированы в любой желаемой степени».
— Ошибка фазового угла обусловлена составляющей общего тока возбуждения холостого хода в cpfadkature
с первичным током. Следовательно, когда коэффициент мощности вторичного тока близок к единице,
фазовая ошибка в основном обусловлена реактивной или намагничивающей составляющей общего тока
возбуждения холостого хода. Ошибка коэффициента трансформации обусловлена фазовой составляющей
полного тока холостого хода трансформатора с первичным током. Поэтому, когда коэффициент мощности
вторичного тока близок к единице, ошибка коэффициента трансформации в основном обусловлена потерями
в сердечнике (то есть, потерями мощности в сердечнике трансформатора из-за гистерезиса и вихревых
токов), зависящими от энергетической составляющей полного тока холостого хода. Предложенные решения
для устранения ошибок коэффициента трансформации или фазового угла трансформаторов описаны в
патенте. Технические условия №№ 169093 и 259198.
Принцип, лежащий в основе первого из этих принципов, заключается в том, чтобы позволить трансформатору
работать с присущими ему обычными ошибками. Вторичный ток от трансформатора подается на первичную
обмотку вспомогательного сердечника и там противодействует основному току первичной обмотки в
дополнительной первичной обмотке, также расположенной на вспомогательном сердечнике мощностью 1
Вт·ч. Витки первичных обмоток этого вспомогательного сердечника используются либо для трансформатора,
либо для уменьшения коэффициента трансформации основного трансформатора, либо для обоих целей. Это
противоречит схеме, описанной, например, в патентной заявке № 259198, где только приблизительно 10%
выходной мощности вспомогательного трансформатора используется для намагничивания сердечника
основного трансформатора, а оставшиеся 90% выходной мощности не возбуждают его, а находятся «в фазе».
Ошибки фазового угла, обусловленные, как уже было описано, запаздывающей квадратурной составляющей
общего возбуждающего тока, могут быть скорректированы вспомогательным сердечником, подающим
ампер-витки на основной сердечник приблизительно в запаздывающей квадратурной составляющей по
сравнению с основной первичной обмоткой.
Ошибка в соотношении может быть исправлена путем подачи ЭДС от вспомогательного сердечника на
основную вторичную обмотку 85-го основного сердечника, приблизительно с отставанием по квадратуре по
сравнению с основной первичной обмоткой.
Специалисты в данной области понимают, что один или оба из вышеупомянутых трансформаторов могут
фактически состоять из двух или более отдельных трансформаторов.
Кроме того, следует понимать, что вместо полного устранения ошибок фазового угла и коэффициента
трансформации с помощью описанных выше методов может быть целесообразно лишь скорректировать один
или оба из них до подходящего значения (например, для обеспечения баланса тока с данным
трансформатором 10(Y)).
Кратко изложив принципы изобретения в сравнении с положениями вышеупомянутых патентных
спецификаций, мы теперь подробно опишем, как именно достигается и применяется вспомогательное
возбуждение к основному сердечнику.
Сущность изобретения и способ его практического применения станут более понятны из следующего
описания, в котором приводятся прилагаемые чертежи, схематически показывающие шесть различных
вариантов компоновки трансформатора тока в соответствии с изобретением на фиг. 1, 0, 13, 14, 15 и 16, в то
время как на остальных фиг. показаны графики или векторные диаграммы в целом или для конкретного
описанного трансформатора тока. Для обозначения аналогичных деталей по возможности используются
одинаковые порядковые номера.
На рис. 1 показан способ получения коррекции фазового угла 1253. Используются основной трансформатор и
вспомогательный трансформатор, при этом вторичная обмотка вспомогательного трансформатора напрямую
соединена со вспомогательной возбуждающей обмоткой на пластине 130.
Они были расположены таким образом, что их ампер-витки взаимно компенсировали бы друг друга, если бы
вторичный ток главного трансформатора был точно правильным по величине и фазе. Однако на практике это
не так из-за присущих ему ошибок, упомянутых выше, в результате чего во вспомогательном сердечнике
появляется поток, который однозначно связан с ошибками основного трансформатора.
Вспомогательный сердечник также снабжен вторичной обмоткой, в которой протекает ток, пропорциональный
магнитному потоку в сердечнике, т.е.
Вследствие ошибок главного трансформатора производится следующее. Благодаря соответствующему
выбору витков этой вторичной обмотки дополнительный ток может быть точно равен дефициту тока,
отсутствующему в токе, получаемом от вторичной обмотки основного каркаса трансформатора 2.0. Этот
дополнительный ток от вспомогательного сердечника затем объединяется с выходным током основного
трансформатора для получения результирующего вторичного тока идеального значения, или же эффект этого
дополнительного тока суммируется с эффектом выходного тока основного трансформатора посредством
вспомогательной обмотки в ваттметре или другом источнике нагрузки.
Согласно патентной заявке №.
259,198, Вновь используются главные и вспомогательные трансформаторы, каждый из которых имеет
первичную и вторичную обмотки, причем вторичные обмотки подключены к главной нагрузке, а также к
вспомогательной нагрузке. Сердечники этих трансформаторов, вторичные обмотки и вспомогательная
нагрузка спроектированы таким образом, что токи возбуждения, потребляемые обоими трансформаторами,
одинаковы.
Вторичные проводники подключены относительно нагрузок таким образом, что возбуждающий ток одного
блока компенсирует ток другого в основной нагрузке. Важной особенностью данной схемы является то, что
вспомогательный трансформатор фактически должен вычитать значительную часть выходного сигнала
основного трансформатора, находящуюся в фазе.
Кроме того, выходной ток вспомогательного трансформатора 59 должен быть большим по сравнению с током
возбуждения.
В соответствии с настоящим изобретением, также используются главный и вспомогательный
трансформаторы, питаемые от одного и того же или подходящих отдельных источников, но, в отличие от
описанных выше схем, вспомогательный трансформатор сконструирован таким образом, чтобы подавать
только вспомогательное возбуждение на главный трансформатор, и это возбуждение сконструировано таким
образом, чтобы компенсировать в любой желаемой степени ошибки, обычно возникающие при первичном
возбуждении главного трансформатора. Вспомогательное возбуждение 65 действует для намагничивания
сердечника трансформатора мина 286431, а также его первичной обмотки. Величина и фазовое соотношение
этого вспомогательного возбуждения регулируются S-конструкцией соответствующих трансформаторов и
импедансом, что позволяет регулировать ток во вторичной обмотке основного трансформатора (с которого
снимается нагрузка) в заданной степени относительно его фазового соотношения. Как уже упоминалось, фаза
этого вспомогательного возбуждающего тока должна быть приблизительно в...
Матч отстает по квадратуре по сравнению с основным первичным элементом. Этого можно достичь,
обеспечив значительное увеличение намагничивающего тока во вспомогательном сердечнике по сравнению с
выходным током вспомогательного сердечника, что, по сути, представляет собой так называемый
квадратурный трансформатор. (Это станет более понятным из последующего обращения к векторной
диаграмме на рис. 3.) Этот относительно большой намагничивающий ток предпочтительно может быть
получен путем работы вспомогательного сердечника при высокой плотности магнитного потока, или путем
использования сердечника с высоким магнитным сопротивлением, или путем их комбинации, а также путем
использования импеданса во вспомогательном токе возбуждения, значение которого может быть
предварительно определено в соответствии с требованиями.
На рис. 1 показано, что сердечник 20 основного трансформатора и сердечник 201 вспомогательного
трансформатора соединены резьбой с одной и той же первичной обмоткой 21.
305 Нагрузка, питаемая от трансформатора (например, прибора, отключающего устройства или реле),
снимается с клемм -22. 23 представляет собой вторичную обмотку на основном сердечнике 20, от которой
снимается нагрузка, 231 — вторичную обмотку на вспомогательном сердечнике 201 и 24 — вспомогательную
возбуждающую обмотку на основном сердечнике. 20 питается от обмотки 23'. Количество витков этих обмоток
может, например, быть следующим: 23 — девятнадцать витков, 23 — один виток и 24 — два витка. Эти числа
выбираются, когда сердечник 20 имеет обычные размеры, а сердечник 20' имеет те же радиальные размеры,
но примерно в четверть — одну десятую часть его поперечного сечения. Величина вспомогательного
возбуждения, подаваемого сердечником 20'1, может регулироваться по желанию — для соответствия
различным нагрузкам с помощью переменного импеданса 25, — хотя фиксированный импеданс также может
быть удовлетворительно использован для широкого диапазона различных нагрузок. Векторная диаграмма для
основного ядра с вспомогательным возбуждением приведена на рис.
2. (В любом трансформаторе векторная диаграмма ампер-витков должна быть замкнутой фигурой; т. е.
первичная ампер-витковая мощность равна обратной вторичной ампер-витковой мощности плюс потери в
сердечнике и реактивная составляющая общей возбуждающей ампер-витковой мощности, даже если имеется
несколько вторичных или вспомогательных обмоток.) На рис. 3 представлена векторная диаграмма
вспомогательного ядра 201. Mm. — это намагничивающая или реактивная составляющая из 70 суммарных
возбуждающих ампер-витков вспомогательного источника, представленная вектором - M0andMe s te eerg
orcore-loss componet tereo. Te vetorM0 представляет собой в обоих случаях ампер-витки, подаваемые на 75
двух сердечников проводником 21. M2 представляет собой результирующие ампер-витки от основной
вторичной обмотки 23, M2, 1 ампер-витки от вспомогательной вторичной обмотки 23', и 80 M, те, которые
обусловлены вспомогательной возбуждающей обмоткой 24. Следует отметить, что вектор M2.4 на рис. 3
вдвое больше вектора M23,1, поскольку витки в обмотке 24 показаны вдвое больше, чем в обмотке 23'. - - 85
Следует помнить, что ток возбуждения, потребляемый трансформатором тока, не всегда составляет
одинаковый процент от первичного или вторичного тока, поскольку кривая B-H1 для железа 99.
Ядро не имеет прямоугольной формы. Возбуждающая магнитодвижущая сила трансформатора тока обычно
не уменьшается так быстро, как первичный ток, при его снижении (поскольку рабочий диапазон обычно
находится ниже точки максимальной магнитной проницаемости), в результате чего ошибка фазового угла
становится больше при малых нагрузках. Если бы вспомогательные возбуждающие амперы M,-, падали так
же быстро, как первичный ток lO(Q), то характеристическая кривая (фазового угла в зависимости от
первичного тока) преобразователя сместилась бы параллельно самой себе, например, опустилась бы. С
другой стороны, если вспомогательный возбуждающий ток составляет больший процент от первичного тока
при малых нагрузках, то характеристическая кривая будет сглажена, или, вместо этого, смещена.
На рис. 4 приблизительно показано, как изменяется ошибка фазового угла 11 трансформатора тока в
зависимости от тока во вторичной обмотке. (Эта кривая также показывает величину (выраженную в
процентах), необходимую для вспомогательного возбуждения от вспомогательного ядра при любом заданном
выходе, если необходимо полностью компенсировать ошибку фазового угла.) Кривая, представленная
сплошными линиями на рис. 5, фактически показывает выходную мощность, необходимую от
вспомогательного сердечника, если ошибка должна быть компенсирована при всех 120 значениях первичного
тока. Когда вторичный ток достигает, скажем, пяти ампер, кривая становится практически плоской.
При малых нагрузках кривая значительно круче.
Компенсацию таким образом можно получить 125 во всем диапазоне вторичного тока, обеспечив
существенное насыщение вспомогательного сердечника при вторичном токе в пять ампер, так что при 130
286,431 7 до 12. На рис. 7 GA обозначает первичную обмотку, GB — вторичную, а GM — другой
возбуждающий ток для обычного тока.
трансформатор, например, для основного трансформатора (сердечник 20) на рис. 6 без обмотки 70 24 и без
вспомогательного сердечника 201 и его обмоток. Вектор GA равен векторной сумме векторов GB и GM (т. е.
равен вектору BM). Поток в ядре находится в фазе с вектором 75:
GM, а вторичное напряжение находится в фазе с вектором GB при приблизительно единичном коэффициенте
мощности. Когда вектор -OGM очень велик, как, например, в случае работы активной зоны при высокой
плотности потока W 0 (что характерно для вспомогательной активной зоны 201), векторная диаграмма
выглядит следующим образом, как показано на рис. 8. Для того чтобы вектор BM был равен вектору GA,
вектор GM должен быть приведен в фазу с вектором GA, когда 85.
Оно опережает вектор GM на рис. 7.
Вторичный ток, представленный вектором GB, от вспомогательного сердечника 201 значительно опережает
ток от основного сердечника; поскольку вектор GB на рис. 8 теперь почти совпадает по фазе с вектором GM
на рис.
7.
При приблизительно единичном коэффициенте мощности вторичная ЭДС будет аналогично отводить ЭДС от
основного сердечника.
Теперь, в схеме, показанной на рис. 6, обмотка 26 95 на вспомогательном сердечнике 201 служит для подачи
этого ведущего E.XV.F. в основную вторичную обмотку 23.
На рис. 9 показана воображаемая векторная диаграмма для этого состояния, где GE1 представляет
вторичное напряжение, совпадающее по фазе с вектором GB на рис. 7, а E,, E — опережающее напряжение,
создаваемое вспомогательным сердечником 20', также совпадающее по фазе с вектором GB на рис.
8
(для приблизительного единичного коэффициента мощности 1 (05 нагрузок). Это приведет к возникновению
суммарного вторичного напряжения GE. Фактически, вторичное напряжение трансформатора тока
определяется исключительно нагрузкой и не может быть изменено путем внутренней переконфигурации
обмоток трансформатора.
Следовательно, при подаче напряжения,
El, E2 не должен изменять напряжение E2, необходимо, чтобы вектор GE сам был сдвинут в сторону, то есть
отставал. Если, 115.
Затем вектор E1, E2, добавляется к вектору GE, при этом результирующее значение GE2 должно иметь ту же
величину и фазу, что и вектор GE1, показанный на рис. 9. Таким образом, результирующая векторная
диаграмма для этих 120.
Расположение на самом деле соответствует тому, что показано на рис. 10, а не воображаемой векторной
диаграмме, показанной на рис. 9, когда GE2 на рис. 10 совпадает с GE на рис. 9.
Однако, если вторичное напряжение GE, 126 от основного сердечника 20 будет отставать, как описано выше,
основной магнитный поток в сердечнике также будет отставать от своего первоначального положения.
Следовательно, вместо показанной на рис. -7T 130 векторной диаграммы вторичный ток увеличивается выше
пяти ампер. Если бы во вспомогательном сердечнике был воздушный зазор, то зависимость выходного
напряжения от вторичного тока выглядела бы так, как показано пунктирной линией. В этом случае ошибка
будет устранена только при одном конкретном значении вторичного тока, но компенсация не будет
обеспечена во всем диапазоне вторичных токов. Приведенное выше описание относится к компенсации
фазового угла. Способ организации соединений для получения компенсации коэффициента усиления, а также
компенсации фазового угла будет описан далее со ссылкой на рис. 6.
6 Отличается от рисунка 1 тем, что включает дополнительную обмотку 26, состоящую из одного или
нескольких витков, на вспомогательном сердечнике 201, причем эта дополнительная обмотка соединена
последовательно со вторичной обмоткой 23 основного сердечника. Векторные диаграммы магнитодвижущей
силы будут в основном такими же, как на рис. 2 и 3, за исключением того, что рис. 3 будет немного изменен
из-за ампер-витков обмотки 26.
В вспомогательном сердечнике, в силу (как показано на рис. 3) того факта, что большая часть ампер-витков
первичной обмотки используется для намагничивания сердечника, ЭДС...
Индуцированный в обмотке 23 ток приводит к изменению направления первичного тока. Кроме того, при
работе активной зоны при высокой плотности потока, выше точки максимальной проницаемости, выходное
напряжение вспомогательных руд увеличивается пропорционально небольшим значениям требуемого
первичного тока. Однако этот экситонный ток не полностью совпадает по фазе с первичным током, и фазовая
составляющая имеет тенденцию увеличивать погрешность коэффициента трансформации трансформатора,
особенно при малых значениях первичного тока.
В обмотке 26 индуцируется опережающая ЭДС (45), как указано выше, и она пропорционально больше при
меньших значениях первичного тока. Ниже будет показано, что эффект этой опережающей ЭДС будет
заключаться в компенсации ошибки соотношения, как присущей самой ЭДС, так и обусловленной синфазной
составляющей (если ампер-виток находится в обмотке 2-4).
Таким образом, вкратце, вспомогательный сердечник подает ампер-витки на основной сердечник для
коррекции ошибки фазового угла с помощью обмотки -24 f55 и ЭДС для коррекции ошибки коэффициента
трансформации с помощью механизмов обмотки 26.
Возможна и противоположная схема, то есть коррекция ошибки фазового угла путем подачи синфазной ЭДС,
а ошибки коэффициента трансформации — путем подачи ампер-витков; такое изменение описано ниже.
Однако принцип работы устройства, показанного на рис. 6, будет более понятен, если обратиться к
следующему описанию в связи с рисунками.
286,431 2S6;431 вектор 0OM движется против направления.
стрелка направлена в положение 0GM на рис. 11, где GA, как и прежде, является основным током, который
однозначно фиксирован. Вторичный ток А GB имеет такое значение, что при векторном сложении с вектором
GM результирующий вектор B, M, векторно равен вектору GA. Из анализа рис. 11 и... На рис. 7 видно, что
векторное сложение векторов OM и GB дает результирующий ток, величина которого меньше, чем величина,
полученная при сложении векторов OB и GM. Иными словами, для уравновешивания сложения векторов GB и
GM требуется меньший первичный ток.
Иными словами, для балансировки сложения векторов GB и GM требуется меньший первичный ток, чем для
векторов GB и GM, но, поскольку первичный ток фиксирован, это эквивалентно утверждению, что при
заданном первичном токе в случае схемы, показанной на рис. 6, доступен больший вторичный ток, то есть
вторичный ток получает положительную поправку. Теперь, если бы эта положительная коррекция оказывала
постоянное воздействие, такая схема была бы не более выгодной, чем схема, в которой количество
вторичных витков обычного трансформатора тока не уменьшено ниже теоретического значения, как это
обычно делается в настоящее время при изготовлении трансформаторов тока. Однако на самом деле эта
положительная коррекция не является фиксированной по своему эффекту, и получаемая коррекция
отношения изменяется в зависимости от значения вторичного тока из-за влияния вспомогательного
сердечника, примерно так же, как описанная выше коррекция фазового угла изменяется в зависимости от
вторичного тока (см. рис. 4 и 5); то есть при малых нагрузках достигается большая коррекция отношения, чем
при полной нагрузке.
На рис. 12 сплошными линиями показана кривая ошибки коэффициента трансформации в зависимости от
вторичного тока для обычного трансформатора тока без коррекции витков. Эта кривая, показанная ниже
нулевой линии, может быть смещена и выровнена по мере необходимости с помощью описанных выше
средств, чтобы приблизительно совпадать с нулевой линией, как и требуется. Теперь обратимся к рис. 13 из
55 прилагаемых рисунков. Расположение на рис. 1G несколько похоже на расположение на рис. 6, поскольку в
нем используется тот же принцип коррекции соотношения.
Вторичная обмотка 23' на вспомогательном сердечнике CO0 теперь напрямую соединена с импедансом 25.
Площадь вспомогательного сердечника 20', Q, хотя и показана на рисунках 1 и 6, может быть значительно
больше. Фактически, импеданс 25 и обмотка 23' могут быть полностью исключены, поскольку их функцию
выполняют потери в вспомогательном сердечнике 201. Вспомогательный сердечник (который может быть
изготовлен из железа с высокими потерями в сердечнике) теперь подает опережающую и синфазную ЭДС на
обмотку 23 на основном сердечнике 20, как описано выше. Вследствие того, что рабочий диапазон находится
выше точки максимальной магнитной проницаемости, эта ЭДС пропорционально больше при малых
значениях первичного тока, а влияние ЭДС n-фазы приводит к уменьшению ЭДС, требуемой от основного
сердечника 20, и, следовательно, к ошибкам отношения и фазового угла, а влияние ведущей ЭДС SQ
приводит к такой составляющей намагничивающего тока в основном сердечнике 20, которая вызывает
уменьшение или положительную ошибку отношения, особенно при низких значениях первичного тока, как
описано выше со ссылкой на рис. 7-12.
Таким образом, погрешность отношения будет иметь тенденцию быть положительной и большей при меньших
значениях первичного тока. Однако приведенные выше рассуждения предполагают единичный коэффициент
мощности. 901 При наличии индуктивных нагрузок как ошибка фазового угла (как обычно), так и ошибка
коэффициента трансформации в схеме будут меньше (т.е. менее положительными), чем при единичном
коэффициенте мощности. Хотя коррекция отношения 95% хороша, коррекция фазового угла менее выражена
при расположении, показанном на рис. 13.
В модификации, показанной на рис. 14, основной сердечник 20 состоит из двух одинаковых сердечников 20а и
20б, а обмотка 23' на вспомогательном сердечнике 20' соединена крест-накрест между двумя основными
сердечниками 2. Oa и 20b, как указано в пункте 27. Фактически, обмотка 23' может состоять из нескольких
витков, как параллельных, так и последовательных. Основной сердечник 20 и проходящие через него 105
витков действуют теперь как реактивное сопротивление, и в основном сердечнике создается поток,
приблизительно равный по фазе и величине потоку во вспомогательном сердечнике 20'. Ввиду того, что две
половины основного сердечника намагничены в противоположных направлениях, создаваемый таким образом
магнитный поток не индуцирует ЭДС в основной обмотке.
Однако проницаемость основного сердечника изменится, особенно в отношении потоков, совпадающих по
фазе с этим «поперечным» потоком, поскольку рабочий диапазон теперь находится вблизи точки
максимальной проницаемости. Следовательно, нежелательная ЭДС, возникающая в обмотке 120 23 из-за
витков, соединяющих вспомогательный сердечник, будет компенсирована в основном сердечнике с очень
малым расходом ампер-витков и без последующего нарушения коэффициента трансформации.
Следовательно, более выраженная синфазность. ЭДС может быть получена от вспомогательного сердечника
лучше, чем в схеме, показанной на рис. 13, без слишком большой компенсации погрешности. Кроме того,
намагничиваемое количество ампер-витков будет уменьшено на 130, и практически вся его выходная
мощность используется для подачи вспомогательного возбуждения 55 на главный трансформатор,
предназначенного для намагничивания сердечника главного трансформатора или подложки, чтобы
уменьшить коэффициент трансформации главного трансформатора и компенсировать в желаемой степени
ошибки WO, обычно возникающие при первичном возбуждении главного трансформатора.
2. Электрический трансформаторный блок, включающий главный трансформатор и вспомогательный
трансформатор, в котором вспомогательный трансформатор C15 сконструирован таким образом, чтобы
подавать только вспомогательное возбуждение с приблизительной запаздыванием по сравнению с основным
первичным током главного трансформатора, что позволяет в любой желаемой степени компенсировать
фазовый угол и/или ошибку коэффициента трансформации главного трансформатора.
3. Электрический преобразователь тока, предназначенный для коррекции фазовых угловых ошибок,
описанный выше, в частности, в связи с рис. 1 настоящего документа.
4. Устройство преобразования электрического тока, предназначенное для коррекции ошибок коэффициента
80, в основном, как описано выше, в частности, в связи с рис. 13 настоящего документа.
5. Блок преобразования электрического тока, предназначенный для коррекции ошибок коэффициента S5 и
фазового угла, по существу, как описано выше, в частности, в связи с рис. 6 настоящего документа.
6. Трансформаторный блок в соответствии с
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_286432.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=286432&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB286432A
[]
ИЗМЕНЕННАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Перепечатано с поправками, внесенными в соответствии с разделом 8 Закона о патентах и промышленных
образцах 1907–1928 годов.
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Мы, Дж. Компания SAGAR & Co. LIMITED, расположенная по адресу Canal Works, Halifax, графство Йоркшир,
зарегистрированная в соответствии с законодательством Великобритании, а также Хюрерт Гордон Сэгар и
Томас Риксард Грум, оба проживающие по указанному выше адресу и являющиеся подданными
Великобритании, настоящим заявляют, что данное изобретение имеет следующий характер:
Изобретение относится к машинам, предназначенным, в частности, для выполнения операции по прокладке
траншей для лестничных платформ, то есть для их углубления под ступени и подступенки, хотя
усовершенствованная машина, являющаяся предметом изобретения, может быть полезно использована и в
других операциях по прокладке траншей.
Наша цель — создать усовершенствованную конструкцию машины, которая облегчит и ускорит работу, и в
которой весь механизм будет размещен в одной головке или установлен на ней, способной съемно крепиться
на стойке или кронштейне, являющемся частью или прикрепленном к основанию, снабженному рабочим
столом, так что при необходимости траншейный механизм можно будет снять как единое целое и заменить
его механизмом для выполнения других операций.
Машина, согласно изобретению, характеризуется тем, что обрабатываемая деталь закреплена на
неподвижном столе, установленном на станине или являющемся ее частью, имеющей заднее продолжение
или кронштейн к фланцу, к которому прикреплена болтами головка.
Эта головка или кронштейн имеет выступающую вперед часть, расположенную так, чтобы она нависала над
рабочим столом, и к переднему концу этой выступающей части шарнирно соединена вершина квадранта,
предназначенного для вращения в горизонтальной плоскости. Обе стороны квадранта снабжены
горизонтальными направляющими, и на каждой из них установлен корпус для вертикального шпинделя для
углубления. Две направляющие [Цена 1/-] 6432 расположены под углом 45° друг к другу, так что канавки,
образованные в доске при перемещении соответствующих шпинделей вперед вдоль их 50 направляющих,
находятся под углом 45°. В одном из вариантов исполнения каждый шпиндель несет шкив, вокруг которого
проходит ремень от промежуточного вала в задней части станка, причем ремни проходят под направляющими
шкивами в соответствующих поворотных рамах и вокруг несущих шкивов, установленных в кронштейнах,
способных вращаться вокруг вертикальных осей. К каждому кронштейну шкива 60 крепится стержень,
передний конец которого скользит через шарнирно установленный выступ на соответствующем корпусе
шпинделя.
По мере перемещения каждого шпинделя вдоль направляющей, кронштейн несущего шкива 65
поворачивается вокруг своей оси, чтобы удерживать несущие шкивы под прямым углом или приблизительно
под таким углом к ведущему шкиву шпинделя. На каждом корпусе шпинделя предусмотрен ручной рычаг или
рукоятка для обеспечения возможности...
Шпиндель перемещается вручную вдоль направляющей, и каждый корпус шпинделя соединен
соответствующим образом направляемым шнуром или гибким соединением с балансировочным грузом.
В альтернативном варианте осуществления ременный привод 75 для шпинделей отсутствует, и каждый
шпиндель приводится в движение электродвигателем, расположенным в корпусе шпинделя.
Изогнутая поверхность квадранта снабжена зубчатой частью, с которой 80 зацепляет зубчатую шестерню на
вертикальном шпинделе, который посредством спиральной или аналогичной зубчатой передачи соединен с
горизонтальным шпинделем, простирающимся к передней части устройства и снабженным там маховиком. С
помощью этих средств квадрант можно поворачивать в любую сторону от центральной линии, изменяя
угловое положение траектории движения любого из шпинделей; при этом на квадранте предусмотрены
Соседние файлы в папке патенты