Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10038
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_358541.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=358541&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB358541A
[]
- - A i;j --. h %.
ПАТЕНТ № 'c A. Дата заключения конвенции (Бельгия): 14 июня 7929 г. Дата применения (в Соединенном
Королевстве): дюна 6, 1930 г. № 77,597/30.
e22 i OCompleteAccepted: Oct. 6, 7931, ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в селективной защите электрических распределительных сетей с изолированной
нейтральной точкой.
Я, Ионнарт, подданный государства Бельгия, проживающий по адресу: Шарлеруа, Бельгия, 74, улица де
Йегалит, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Изобретение относится к селективной защите электрических распределительных сетей, в частности, сетей с
параллельными линиями и изолированной нейтральной точкой, и особенно к устройствам или комбинациям
аппаратов, подключенных к таким линиям с целью локализации повреждений.
Целью изобретения является, в частности, разработка таких комбинаций, которые соответствовали бы
практическим требованиям, то есть, обеспечивали бы их корректную и эффективную работу при всех
условиях распределения, которые могут возникать в таких сетях.
В соответствии с известной общей схемой, на концах каждого участка предусмотрены группы реле,
включающие токовые реле, срабатывающие мгновенно или с задержкой по времени, и реле ваттметра,
некоторые из которых действуют как так называемые направленные реле для изоляции коротких замыканий, а
другие, так называемые заземляющие реле, для изоляции определенных замыканий на землю.
Предложены метод и устройство для обеспечения эффективной защиты сетей с изолированной нейтральной
точкой, основанные на использовании, совместно с устройством, включающим направленное реле,
заземляющего реле и вспомогательного реле напряжения, использующего напряжение нейтральной точки и
относящегося к цепи, управляющей направленным реле, а также ваттметрического реле, обмотка напряжения
которого запитывается напряжением нейтральной точки, а ток в обмотке тока проходит по току токовой
обмотки заземляющего реле, при этом конструкция ваттметрического реле такова, что его крутящий момент
равен нулю при простом замыкании на землю.
При использовании данной схемы может случиться так, что в конкретном случае для обеспечения
правильного действия необходимо учитывать порядок величины [цена 11-] определенных явлений и,
следовательно, заранее определить диапазон действия в том или ином направлении указанного реле
ваттметра, что нежелательно. Данное изобретение позволяет избежать этого недостатка.
Изобретение представляет собой средства селективной защиты распределительных сетей, в частности сетей
с изолированной нейтральной точкой, снабженных группами реле, работающих как в режиме направленных
реле, так и в режиме заземляющих реле, характеризующихся тем, что реле индивидуально подключены к
фазам распределения, а их совместное действие используется для управления действием указанных
направленных и заземляющих реле.
Изобретение также представляет собой защитную систему в соответствии с предыдущим абзацем,
включающую группу из трех однофазных реле ваттметра, предназначенных для отклонения в любом
направлении и связанных со вторичными цепями, расположенными таким образом, чтобы использовать их
совместное действие.
три реле для управления реле направления и реле заземления.
Изобретение будет ясно понято с помощью следующего описания 80 и прилагаемых чертежей, на которых
фиг. 1-6 представляют собой пояснительные схемы.
На фиг. 7 представлена схема защитного устройства согласно изобретению. 85 На рис. 8 представлена еще
одна схема этой конфигурации.
Рис. 9 представляет собой модификацию системы, изображенной на рис. 8.
Рис. 10 представляет собой пояснительную диаграмму. 90 Рис. 11 представляет собой дальнейшую
модификацию системы, показанной на рис. 8& Рис. 12 представляет собой полную схему защитной системы,
показанной на рис. 8 На рис. 13 представлена полная схема защитной системы 95, показанной на рис. 11.
Как уже указывалось ранее, предполагая наличие защитной системы, состоящей известным образом из
направленного реле и заземляющего реле, соединенных в цепи с токовыми реле 0, установленными в конце
участка распределительной сети, согласно изобретению, предусмотрены и запитаны три ваттметрических
реле, предназначенных для отклонения в обоих направлениях, с одной стороны, общим напряжением в
нейтральной точке 41:1 относительно земли, а с другой стороны, одним из фазных напряжений относительно
нейтрали. Как видно из рис. 1 и 2, моменты сил имеют разные знаки в некоторых из этих реле в зависимости
от неисправности, возникающей в сети.
Таким образом, в случае заземления одной из фаз, например, фазы R (рис. 2), одно из реле ваттметра 1
имеет момент e:E cos (eER) определенного знака, например, отрицательного, где e — напряжение между
нейтралью и землей, в то время как моменты двух других реле ваттметра имеют другой знак, положительный,
одно из реле отклоняется, соответственно, в одном направлении, а два других — в противоположном. В
случае короткого замыкания на землю (рис. 1), например, на фазах R, S, два реле будут иметь отрицательные
моменты 0 и отклоняться в первом направлении, в то время как одно реле будет иметь положительный
момент eEr cos (eEr) и отклоняться во втором направлении.
Это отличает случай простого заземления от случая короткого замыкания на землю, и для того, чтобы защита
в большинстве случаев была обеспечена должным образом, необходимо и достаточно, чтобы
соответствующие цепи были расположены таким образом, чтобы в этих условиях отклонения реле в первом
случае (простое заземление) срабатывало направляющее реле, а во втором случае (короткое замыкание на
землю) срабатывало заземляющее реле. Однако, если распределительная сеть включает в себя сеть очень
высокого напряжения, связанную с сетью низкого напряжения, и если из практических соображений реле
ваттметров системы защиты питаются от понижающего трансформатора, первичная обмотка которого
подключена к сети низкого напряжения, то описанная выше схема может работать некорректно, если
одновременно возникнут определенные неисправности в сетях высокого и низкого напряжения.
На схеме на рис. 3, за исключением масштаба, изображены как высоковольтная, так и низковольтная сети.
Предположим, например, что фазы R и S низковольтной сети закорочены, и условия этого повреждения
таковы, как показано на рисунке, в то время как одна из двух фаз R или S высоковольтной стороны заземлена.
Вместо получения одного отрицательного и двух положительных моментов, как в случае заземления,
описанном выше со ссылкой на рис. 2, момент одного из реле положительный (σr' σT), в то время как моменты
двух других реле отрицательные (σr' σs и σr σi), что привело бы к неправильному срабатыванию.
При тех же условиях, если угол между векторами равен 900°, пара векторов исчезает, и действие становится
неопределенным.
Недостатков такого рода можно избежать, если реле активируются не напряжением на нейтрали фаз, а
напряжением между фазами, сопряженным на 70° с током, фаза которого на 90° отстает от напряжения на
нейтрали.
В таких условиях для простой земли существует один отрицательный момент и два положительных момента;
для двойной земли — один положительный момент и два отрицательных момента.
Приведя вышеизложенное в конкретную форму, обратившись к диаграммам на рис. 4, представляющим собой
простую землю на стороне высокого напряжения, получаем: 80° ixST cos 1800 - отрицательно по соглашению.
o i x TR cos a-положительный.
o i x RS cos a-положительный.
В случае двойной земли (рис. 5) мы имеем:
i x e,-g--положительный.
i x eat-negative.
i x e,-t-отрицательный.
А если предположить, что одновременно на стороне низкого напряжения происходит короткое замыкание 90,
а на стороне высокого напряжения — замыкание на землю, например, на фазу R, то мы также получим (рис.
6):
i X.,--положительный. 95 i X t-r-положительный.
Использование комбинированных или межфазных напряжений, следовательно, предпочтительнее
использования фазно-нейтральных напряжений, но уместно попутно отметить, что в случае двойной цепи с
заземлением (рис. 1) и в пределе (e,-,=0) три момента равны нулю, и три реле ваттметра находятся в
состоянии покоя. 105 Для практической реализации защитной системы, включающей три упомянутых выше
реле ваттметров, можно использовать схему, показанную на рис. 7.
На этом рисунке I и II обозначают две линии, каждая из которых включает три фазы R, S, T, соединенные с
стержнями B и (.
На каждом конце полученного таким образом участка расположены весы G, один из которых G' показан на
иллюстрации, включающие трансформаторы тока H в сочетании с реле направления D и реле заземления E.
Реле направленного действия D представляет собой реле ваттметра, имеющее три элемента ваттметра,
установленных на одной оси, и может быть 120 расположено различными способами, если это обеспечивает
достижение максимального крутящего момента в случае трехфазного короткого замыкания.
Каждая токовая катушка реле может быть связана с катушкой напряжения 125, запитываемой межфазным
напряжением, находящимся в квадратуре с ней, когда cos θ = 1, при этом соответствующее сопротивление
выбирается с учетом импеданса линии. Каждая токовая катушка реле может быть связана также с катушкой
напряжения M30 358,541 358,541, питаемой соответствующим образом выбранным напряжением, которое
изменяется в зависимости от фазового угла импеданса.
E — это реле заземления, токовая катушка которого установлена последовательно с токовыми катушками
направленного реле, а катушка напряжения подключена к вторичным шинам понижающего трансформатора
напряжения N, первичная обмотка которого соединяет нейтральную точку NO с землей. Реле E
сконструировано таким образом, чтобы обеспечивать максимальный крутящий момент при токе, сдвинутом по
фазе на 900° относительно приложенного напряжения от точки N.
1
RO, SO0 T0 представляют собой три реле ваттметра, одна из катушек которых, после прохождения через
трансформатор N, питается от напряжения между фазами и остальными катушками, создаваемого током,
возникающим из-за напряжения в нейтральной точке и отстающим на 90° от этого напряжения.
RIO, S"0, TO' обозначают контакты, входящие в состав цепи постоянного тока C', которая также включает в
себя реле тока R"'0, обмотка которого разделена на три равные части, а контакт расположен таким образом,
что притягивает якорь A' только тогда, когда под напряжением находится более одной трети обмотки.
Этот якорь AD имеет контакт, установленный в цепи таким образом, что при замыкании контакта токовая
катушка реле заземления E_ замыкается накоротко.
В этих условиях при коротком замыкании между фазами срабатывает только реле направления, поскольку
реле заземления, как объяснено выше, не работает.
В случае простого заземления два реле отклонят свои контакты в одном направлении, например, вправо, а
третье — влево, в результате чего будет активирована только одна треть обмотки реле R0", которое,
следовательно, не будет работать.
Заземляющее реле E может сработать, но следует отметить, что направляющее реле также может сработать
и, возможно, функционировать неправильно. Следовательно, необходимо вывести его из строя другими
способами.
В случае двойного заземляющего реле два реле отклонят свои контакты влево, а одно реле — вправо
(например, как показано сплошными линиями), тем самым активируя две трети обмотки реле R00, которое
затем притягивает его якорь и закорачивает токовую катушку заземляющего реле, выводя его из строя.
В описанной выше схеме вместо направленных и заземляющих реле целесообразно использовать реле,
конструкция которых основана на теории дисбаланса.
В данном случае в качестве направленного реле используется реле «обратной мощности». Это реле
ваттметра, но, в отличие от известных реле направленного действия, оно не создает крутящего момента в
случае простого заземления и, следовательно, не может работать неправильно в этом случае. В таком случае
реле подобного рода не вышло бы из строя даже при простом замыкании на землю.
В качестве заземляющего реле может использоваться реле, называемое реле остаточного напряжения,
которое в некоторых случаях двойного заземления T75 имеет тот же недостаток, что и заземляющее реле, а
именно, некорректную работу.
Таким образом, устройство, которое отключает заземляющее реле в случае короткого замыкания на землю,
будет корректно работать с указанным реле «остаточного питания». Таким образом, схема, показанная на
рис. 7, идеально подходит для селективных систем защиты, основанных на реле обратной мощности и
остаточной мощности 85.
Ранее было отмечено, что если в трех связанных реле ваттметра RI, 80, TO используются межфазные
напряжения, то в случае короткого замыкания на землю и при пределе 90 (er,=0) три момента равны нулю, и
три реле RI, S%, TO не работают. В этом случае, поскольку реле остаточного напряжения вышло из строя,
предпочтительно включать реле от напряжения, подаваемого на нейтраль фаз под углом 95°.
Схема, показанная на рис. 7, представляла бы особый интерес, если бы при использовании обычных реле
направления и заземляющего реле схема была такой, что при выключенном реле 100 k100 реле направления
было бы готово к срабатыванию, а токовая катушка заземляющего реле была бы закорочена. Действие реле
"RI" заключается в том, чтобы вывести из строя направленное реле в случае простого заземления (105),
одновременно позволяя реле заземления работать автономно.
Такая схема показана на рисунке 8, где реле RIO' управляет работой системы из нескольких контактов 1, 10, 2,
20. Одна пара этих контактов (1, 10) затем связана с цепью COO, управляющей реле направления, и
расположение контактов, приводимых в действие реле RO, SO, TO, таково, что два контакта отклоняются
вправо, а один влево, как показано сплошными линиями, для простого заземления, при этом притянутый
якорь размыкается в точках 2, 20, происходит короткое замыкание токовой катушки реле заземления, и
одновременно цепь C" управляет реле направления.
В случае двойного заземления два из этих контактов отклонятся влево, а третий — вправо, при этом
активируется только одна из катушек 125 реле P,00, реле становится неработоспособным, что позволяет
сработать направляющему реле D, а токовая катушка реле заземления ER закорочена. 130 358,541 Следует
отметить, что расположение на рис.
8 Данная схема полностью применима для защиты релейной защитой от обратной мощности (заменяющей
направленное реле D) и защитой от остаточной мощности (заменяющей заземляющее реле E); она упрощена
за счет отключения контактов 1, 10.
Если описанная выше система защиты подключена к первому участку от подстанции однопроводной линии, в
которой в случае простого заземления сумма токов равна нулю, а реле заземления не имеет крутящего
момента и, следовательно, не может вывести поврежденную линию из строя, то она j5 дополняется таким
образом, чтобы получить этот результат или, по крайней мере, подать предупреждение о неисправности. Для
этой цели предусмотрена дополнительная цепь 0111, включающая источник тока и предупреждающий сигнал,
например, s0, или устройство, предназначенное для одновременного воздействия на размыкающие
устройства линии, а также контакт C0000, и эта цепь соединена контактами 3, 30 с системой контактов 1, 10, 2,
20, управляемой реле R000.
Одновременно с реле заземления E, как показано на рисунке, реле тока 0 выполнено предпочтительно типа
P2 для повышения его чувствительности.
В этих условиях, если на участке происходит простое замыкание на землю, реле R000 притягивает свой якорь
и включает цепь 0000, но при этом реле E и 0 остаются выключенными, контакт 01100 остается замкнутым,
так что срабатывает предупреждающий индикатор или заменяющее его устройство.
Если же, наоборот, распределение осуществляется двумя параллельными линиями, то предыдущее
расположение снова завершается, как показано на рис. 9.
На этом рисунке показана схема, аналогичная показанной на предыдущих рисунках, но в которой
предусмотрены два реле t00 и t00 с постоянным временем срабатывания, причем эти реле питаются от
местного источника и воздействуют на размыкающее устройство линий. Кроме того, предусмотрено реле тока
iO и система множественных контактов 4, 40 и 5, 50, управляемых реле iO, действие которых осуществляется
следующим образом: предположим, что обе линии находятся в рабочем состоянии и на одной из них
происходит простое замыкание на землю, реле ROOO притягивает свой якорь, и реле E, 0 срабатывают.
Из этого следует, с одной стороны, что одно из реле t0 или t'01 срабатывает в соответствии с линией, на
которой имеется поврежденный участок, выводя эту линию из эксплуатации. С другой стороны, контакт C0000
разомкнут и предотвращает срабатывание реле so и i, в то время как цепь COOO замкнута контактами 3, 30.
Если в эксплуатации находится только одна из линий и на ней происходит простое замыкание на землю,
контакт 00000 остается замкнутым, iO находится под напряжением и притягивает свой якорь, замыкая
контакты 4, 40 и 5, 50, одновременно активируя реле tO и t00 и выводя из строя оставшуюся линию. 70 В
предыдущем разделе описанная защита учитывала лишь один раздел. Если распределительная сеть состоит
из нескольких участков, и, как показано на рис. 10, на участке 75 C, D одновременно происходит замыкание на
землю, а на участке A, B — короткое замыкание, и при условии, что защита обеспечивается с помощью схемы,
показанной на рис. 8, то простое замыкание на землю на участке C, D приводит к тому, что цепь 80 остается в
подвешенном состоянии до тех пор, пока это замыкание не будет устранено, а действие направленных реле,
следовательно, устраняет короткое замыкание на участке A, B. Этого следует избегать. Для этой цели
вторичные цепи объединены способом, показанным на рис. 11, то есть, в то время как реле RO, SO и T0
должны функционировать таким образом, чтобы определять действие R00, так что его якорь будет
притягиваться из-за простого замыкания на землю на участке C, D, этого не происходит для участка A, B, если
на этом участке происходит короткое замыкание.
В этой гипотезе реле C участка 95 A, B не задействуется никаким током, и если контакт C00000 нормально
разомкнут, реле R000 остается неработоспособным и позволяет управляющему реле сработать для
устранения короткого замыкания рассматриваемой цепи.
На участках C, D реле C срабатывает для замыкания контакта 0 0 00, реле RI"0 также срабатывает, а реле E
может сработать для отключения заземления по истечении заранее определенного времени.
Ранее было показано, что система, изображенная на рис. 7 или рис. 8, может быть адаптирована к релейным
системам, включающим реле обратной мощности и реле остаточной мощности, и следует отметить, что такие
системы, сконструированные таким образом, могут применяться независимо от количества работающих
секций, поскольку реле обратной мощности не подвержено воздействию простого заземления, а реле
остаточной мощности выходит из строя при наличии двойного заземления.
Если предположить, что в сети имеется двойное заземление и что возникает третье заземление, или даже
если оно возникает на одной из двух уже заземленных фаз, ничего не изменится, или даже если оно
возникает на третьей фазе, что аналогично случаю трехфазного короткого замыкания на землю, для которого
предназначено срабатывание направленного реле (рефлектора обратной мощности).
Если в какой-либо момент потребуется, используя схему, показанную на рис. 7 или рис. 8, устранить простое
заземление на первом участке от станции электроснабжения, когда 130 11.
и что на этом участке должна быть простая земля.
Очевидно, что в описанные конструкции можно вносить изменения, не выходя за рамки изобретения № 70.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_358542.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=358542&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB358542A
[]
ПАТЕНТ PayCFRCATMON- M
Дата подачи заявления: 6 июня 1930 года. Нет, 77,639/30.
358,542 Завершено: 6 октября 1931 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, относящиеся к дуговым лампам JElectric или связанные с ними.
Сообщение от компании SPERRY GyvosCOPE ComPiAY, Inc., зарегистрированной в соответствии с
законодательством штата Нью-Йорк, США, по адресу: Манхэттенский мост, Плаза, Бруклин, Нью-Йорк, США.
1,
АЛЬФРЕД ЭРНЕСТ УАЙТ, О.И.Мех. Э., член Королевского института патентных поверенных, подданный
короля Великобритании, из фирмы White, Langner, Stevens, Parry & Rollinson, расположенной по адресу: 5-9,
Quality Court, Chancery Lane, London, W.C. 2, Chartered Patent Agents, настоящим заявляет о характере
данного изобретения и способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к прожекторам высокой интенсивности, но, в частности, к механизму подачи
электродов.
Основная цель изобретения — создание значительно упрощенного, но более эффективного средства подачи
тока как на положительный, так и на отрицательный электроды таким образом, чтобы обеспечить
поддержание постоянной длины дуги.
Одной из конкретных целей данного изобретения является создание нового средства подачи и вращения
положительного электрода, которое устраняет необходимость в средствах подачи электрода и других
средствах его вращения.
Данное изобретение обеспечивает единое средство для выполнения обеих функций.
Еще одной целью данного изобретения является создание нового средства управления подачей питания на
отрицательный электрод, которое отличается простотой конструкции и эффективностью в работе, позволяя
поддерживать постоянную длину дуги.
Еще одна цель изобретения состоит в создании отрицательного электрода, который исключает
необходимость пропускания тока через весь отрицательный электрод, что ранее требовало таких мер, как
меднение электрода, для преодоления высокого сопротивления, создаваемого указанным отрицательным
электродом. Благодаря данному изобретению ток передается только через передний конец электрода,
прилегающий к его кончику.
Еще одной целью является обеспечение [Цена 11-] средств для крепления отрицательного электрода таким
образом, чтобы обеспечить выравнивание его оси 55 на конце в вертикальной плоскости, проходящей через
ось положительного электрода.
Еще одной целью изобретения является создание новых средств в отрицательной головке, позволяющих
быстро втягивать отрицательный электрод до его крайнего неэффективного предела без необходимости
использования механизмов управления, таких как винты и т. д., которые обеспечивают лишь очень медленное
перемещение электрода. 65 Еще одной целью данного изобретения является обеспечение средств для
устранения изменений длины дуги, вызванных изменениями в механизме, контролирующем длину дуги,
вследствие излучения 70 тепла от дуги. Изобретение предусматривает создание средств регулирования
температуры для контроля длины дуги, которая не подвержена или подвержена лишь незначительному
влиянию колебаний температуры.
С учетом этих целей, согласно настоящему изобретению, предусмотрена дуговая лампа, в которой один
электрод расположен таким образом, что он автоматически вращается с периодическими шагами и
одновременно обычно подается вперед с шагом в зависимости от скорости вращения, при этом
предусмотрены средства для автоматического изменения подачи путем изменения величины вращения за
шаг в соответствии с положением дуги.
В этой связи следует отметить, что подобное предложение уже было сделано ранее.
Поочередно вращайте электрод дуговой лампы и одновременно заставляйте вращающийся механизм
осуществлять подачу электрода вперед. В подобных устройствах было предложено автоматически изменять
подачу путем изменения соотношения 95 между вращением и подачей электрода вперед.
Рисунок 1 представляет собой вид спереди, частично разрезанный, с опущенными для уточнения деталей,
рабочим механизмом дуговой лампы высокой интенсивности, к которой применено изобретение; Рисунок 2
представляет собой детальный вид, показывающий зубчатую передачу для вращения положительного
электрода; Рисунок 3 представляет собой схему подключения; Рисунок 4 представляет собой вид снизу
устройства, показанного на Рисунке 1; Рисунок 5 представляет собой вид сверху отрицательного угольного
держателя; Рисунок 6 представляет собой вид отрицательного угольного держателя; Рисунок 7 представляет
собой разрез, выполненный по линии 7-7 на Рисунке 6; Рисунок 8 представляет собой разрез, выполненный
по линии 8-8 на Рисунке 1; Рисунок 9 представляет собой вид, аналогичный Рисунку 6, показывающий
модифицированную форму держателя.
Обращаясь к чертежам, мы показали дуговой светильник высокой интенсивности, включающий основание 10,
опорные кронштейны 1l и 12, на которых установлены соответственно положительная и отрицательная
головки. Приводной механизм для подачи и вращения электродов включает в себя двигатель 15, работающий
через шестерни 16, 17, вал 18, звенья 19, 20, причем указанный вал и звенья соединены карданными
шарнирами 21, 22 для привода эксцентрика 25 (см. рисунок 4), несущего кривошипный палец 26. Указанный
шатун входит в U-образный паз 27, образованный в возвратно-поступательном элементе 28, включающем вал
29, работающий в неподвижных направляющих 31, для ограничения движения указанного элемента 28
боковым возвратно-поступательным движением по прямой линии.
Указанный возвратно-поступательный элемент 28 поворачивается вокруг него в точке 32, где собачка 33
предназначена для зацепления с храповым механизмом 34 каждый раз, когда возвратно-поступательный
элемент 28 движется вправо (на рисунке 4). Вращение храпового механизма 34 вызовет вращение вала 35, к
которому он присоединен, причем вал 35 имеет шестерню 36 на своем верхнем конце, зацепляющуюся с
шестерней 37 на одном конце втулки, которая закреплена в неподвижной ступице. 38. На другом конце
указанной втулки, за ступицей 38, закреплен кронштейн 40, на котором установлен или поддерживается весь
механизм вращения и подачи положительного электрода, так что при вращении храпового механизма 34
кронштейн 40 будет вращаться, вызывая вращение и подачу положительного электрода с помощью
механизма, который будет описан далее.
На кронштейне 40 закреплена ступица 41, через которую проходит вал, несущий на своем конце шестерню 42,
причем эта шестерня 42 приспособлена для вращения вокруг шестерни 43, закрепленной на конце ступицы 38
между кронштейном и указанной ступицей. При вращении кронштейна 40 под действием храпового механизма
34 планетарная шестерня 42 перемещается вокруг шестерни 43 и при этом вращается вокруг своей оси.
Вал 6, на котором установлена шестерня 42, имеет на другом конце червяк 45, зацепляющийся с шестерней
46 (см. рисунок 8), причем указанная шестерня 46 установлена на валу 47, на другом конце которого
находится шестерня 48, зацепляющаяся с шестерней 49, которая соединена с аналогичной шестерней 50.
Каждая из указанных шестерен 49 и 50 установлена на одном валу с роликами 51 и 52, соответственно, в
зацеплении с положительным электродом P. Таким образом, очевидно, что привод в действие храпового
механизма 34 во вращающемся кронштейне 40 также вращает положительный электрод и одновременно
подает на него материал, поскольку ролики 51 и 52 не только приводятся в движение в направлении подачи
на электрод, но и одновременно вращаются вместе с кронштейном 75 40, который их поддерживает. Такая
конструкция обеспечивает непрерывное и постоянное вращательное и подающее движение положительного
электрода.
- Защелка 33 обычно опирается на направляющую 80 или полку 60 таких размеров и расположена таким
образом, что защелка 33 скользит по концу указанной направляющей 60 только вблизи конца хода
возвратно-поступательного элемента 28, так что указанная защелка входит в зацепление, скажем, с 1, 2 или 3
зубьями 85. Количество зубцов можно регулировать таким образом, чтобы величина постоянной подачи
положительного угольного электрода была меньше нормальной скорости его расхода. При такой конструкции
90 очевидно, что положительный электрод будет продолжать терять заземление до тех пор, пока не сгорит
достаточно, чтобы пламя затронуло так называемый третий электрод 61 и заложило цепь 95 через
электромагнит 62, как это будет видно из схемы подключения на рисунке 3. Когда магнит 62 получает питание,
он притягивает свой якорь 63, к которому прикреплена направляющая полки 60, так что последняя
оттягивается вниз, выходя из-под действия собачки 33, и теперь собачка может свободно взаимодействовать
с храповым механизмом 34 на протяжении всего хода возвратно-поступательного элемента 28 вправо.
Степень перемещения храпового механизма 34 при каждом ходе элемента 28 теперь значительно превышает
скорость постоянной подачи, когда собачка 33 движется по направляющей 60, и, следовательно,
положительный электрод будет продвигаться вперед гораздо быстрее, пока пламя дуги не разъединит
электрод 61, тем самым разорвав цепь через магнит 62 и позволив полке или направляющей 60 быть
поднятой в нормальное положение под действием пружины 65. После этого положительный электрод снова
подается вперед с постоянной скоростью, меньшей, чем нормальная скорость потребления данного
электрода. Из приведенного выше описания становится очевидно, что мы используем единый механизм для
выполнения двух функций: вращения и подачи питания на положительный электрод. Следует понимать, что
изобретение 125 в равной степени применимо к тем лампам, в которых питание положительного электрода
контролируется обычным термостатом вместо третьего электрода, причем указанный термостат замыкает ту
же цепь, которая здесь 130 358,542 358,542 замыкается при контакте пламени с третьим электродом.
Отрицательный электрод N предназначен для зажима в зажиме или держателе 70, установленном на каретке
71, через которую свободно проходит, без резьбового соединения с ней, винтовой вал 72.
Зацепление между винтовым валом 72 и электродом осуществляется с помощью пальца 75, выступающего из
зажима 70 (см. рисунок 7) и зацепляющегося между соседними резьбами вала 72, но не доходящего до его
основания. Вращение всей каретки и электрода предотвращается с помощью выступа 76, идущего вниз от
каретки 71 и входящего в паз кронштейна 12.
Зажим 70 шарнирно установлен в каретке 71 вокруг оси вращения 77, так что, захватив часть зажима,
например, палец или выступающий элемент 78, выполненный в его составной части, зажим и электрод N
могут быть повернуты вверх, чтобы отсоединить палец 75 от резьбового вала 72 и позволить всей каретке,
зажиму и электроду быстро переместиться вниз до крайнего неэффективного положения, поскольку, как
показано на рисунке 7, резьбовой вал 72 свободно проходит через каретку 71. Таким образом, вставив
подходящий инструмент, например, плоскогубцы, и повернув зажим вверх, отрицательный электрод может
быть очень быстро втянут в крайнее неэффективное положение.
Подача отрицательного электрода, разумеется, осуществляется вращением резьбового вала 72 в том или
ином направлении, что вызывает соответствующее перемещение электрода в сторону подачи или втягивания.
Вращение вала 72 в одном или другом направлении осуществляется с помощью таких средств, как шестерня
80, закрепленная одним концом на валу 72 и зацепляющаяся с шестерней 81 на верхнем конце вала 72,
проходящей через основание 10 и имеющей пару храповых колес 83-84 на своем нижнем конце. Указанные
храповые колеса имеют зубья, расположенные в противоположных направлениях, и предназначены для
зацепления с собачками 85-86 соответственно, каждая из которых шарнирно закреплена на кронштейне 87,
расположенном на конце возвратно-поступательного элемента 28. Пружина 88 обычно прижимает указанные
собачки к соответствующим храповым колесам, так что каждый раз, когда возвратно-поступательный элемент
28 перемещается влево (на рисунке 4), указанные собачки, как правило, зацепляются со своими храповыми
механизмами, приводя в действие отрицательный электрод один в одном направлении, а другой — в другом.
Очевидно, желательно, чтобы в зацеплении с соответствующим храповым механизмом находилась только
эта собачка, поскольку она необходима для продвижения или отвода отрицательного электрода в
зависимости от длины дуги. Для этой цели предусмотрен направляющий элемент 90, расположенный между
собачками 85 и 86 и закрепленный на одном конце рычага 91, другой рычаг 92 которого образует якорь
катушки напряжения 93.
Обычно указанный якорь втягивается пружиной 94, так что направляющая 90 обычно удерживает собачку 85
вне зацепления с 70 и ее соответствующей храповой скобой, но позволяет собачке 86 зацепиться со своей
храповой скобой и привести ее в движение в направлении постоянного перемещения отрицательного
электрода вперед. Однако, когда дуга становится слишком короткой, напряжение 75 увеличивается, и в
катушке 93 индуцируется достаточный ток, чтобы притянуть якорь 92 против действия пружины 94 и вызвать
колебание направляющей до другого конца ее движения, что делает собачку 86 неэффективной и позволяет
собачке 80 зацепиться со своим храповым механизмом и, таким образом, отвести отрицательный электрод.
Длительность дуги, при которой начинается втягивание отрицательного электрода, может изменяться путем
изменения натяжения пружины 85 94. Иными словами, натяжение пружины 94 будет определять длину дуги.
Хотя выше было указано, что натяжение катушки 94 определяет длину дуги, было обнаружено, что изменения
температуры окружающей среды во время работы лампы приводят к изменению работы катушки 93 таким
образом, что при сильном тепловом излучении от дуги катушка 93 будет притягивать якорь 92 раньше, чем это
было бы в противном случае, и, таким образом, поддерживать другую длину дуги, чем определенная. Это
привело бы к неправильным условиям тока в дуге и на 100% ухудшило бы её эффективную работу. Для
устранения этой трудности мы изготовили катушку 93 из материала с очень низким сопротивлением, так что
указанная катушка лишь незначительно подвержена влиянию колебаний температуры, и обеспечили
необходимое сопротивление путем последовательного соединения с катушкой 93 резистивного элемента 95,
имеющего плоский температурный коэффициент.
Указанные элементы хорошо известны в данной области техники и могут состоять из никель-хромового
сплава. Таким образом, из рисунка 3 станет ясно, что необходимое сопротивление обеспечивается, но общее
сопротивление 93-95 будет изменяться под воздействием температурных изменений только в соотношении
сопротивления 115 93 к сопротивлению 95. Это соотношение может быть любым желаемым и будет
ограничено тем фактом, что допустимы колебания напряжения от 1 до 3 вольт. Таким образом, механизм
контроля длины t20 становится практически независимым от изменений температуры.
До настоящего времени было принято пропускать ток через отрицательный контакт 12 125 и по всей длине
электрода N, прежде чем он достигнет кончика. В соответствии с данным изобретением, передний конец
отрицательного электрода N надежно фиксируется в кронштейне 10 в его переднем опорном гнезде 130 100.
Благодаря такому прочному контакту ток легко проходит через кронштейн 12 к основанию 100 и
непосредственно к переднему концу электрода, а не через весь электрод, который имеет очень высокое
сопротивление.
Прочное соединение электрода N с его посадочным местом 100 осуществляется посредством следующего
механизма.
Задний конец электрода предназначен для захвата в углублениях 101, 102, расположенных в двух
относительно подвижных элементах 103, 104 соответственно зажима или держателя 70, причем указанные
элементы прочно скреплены между собой с помощью таких средств, как винт с накатанной головкой 110. Как
указано выше, весь зажим установлен на шарнирном креплении внутри каретки 71 для перемещения вокруг
оси вращения 77. Зажим 70 снабжен удлинителями 112, каждый из которых предназначен для зацепления
одним концом пружины 113, другой конец которой закреплен на поворотном валу 77 в каретке 71. Такая
конструкция приводит к повороту всего держателя 70 по часовой стрелке, так что передний конец указанного
электрода вдавливается вниз и плотно входит в зацепление с посадочным местом 100. Выступ 75 выполнен
такой длины, что когда передний конец отрицательного электрода входит в зацепление с посадочным местом
100, он не достигает дна резьбового канала, что позволяет приложить к электроду полное давление вниз.
Надежное соединение отрицательного электрода с его гнездом обеспечивает выравнивание оси
отрицательного электрода на его конце с вертикальной плоскостью, проходящей через ось положительного
электрода.
Соседние файлы в папке патенты