Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10844
.pdf
фланца a' неподвижной обсадной трубы a.
Кроме того, круговой ряд радиальных пластин или сегментов 1, вместо того чтобы располагаться только в
верхней части втулки, как показано на рисунке 1, может быть установлен как в верхней, так и в нижней частях
втулки d, так что втулка d может быть реверсивной в своем положении, как показано на рисунке 11, который
представляет собой конструкцию в других отношениях аналогичную ротору в роторном гиральном
противовыбросовом устройстве, таком как показано на рисунке 1 чертежей предыдущего патента №.
389,513: Форма радиальных пластин или сегментов 1 и способ соединения втулки на ее соответствующих
концах 70 в остальном такие же, как показано на рисунке 1, за исключением того, что круговой ряд пластин
или сегментов 1 расположен вблизи обоих концов втулки. Следует понимать, что конструкция, изображенная
на рисунке 11 (см. рис. 75), адаптирована для вращающегося невращающегося противовыбросового
устройства, подобного тому, что изображен на рисунке 7 чертежей, относящихся к предыдущему патенту №
389513, и, следовательно, для любой конструкции противовыбросового устройства, в которой применима
массивная эластичная втулка, как описано в описании предыдущего патента № 358419.
В центральном положении стопорное кольцо 85 21 или его эквивалент, как показано на рисунке 12, может
быть предусмотрено для размещения внутри него нижнего конца наложенного концентрического
цилиндрического кожуха 24, предназначенного для использования в качестве уловителя брызг и для отвода
любой нефти или газа, которые могут просачиваться через противовыбросовое устройство или пакер.
Наложенный сверху корпус 24 имеет больший внутренний диаметр, чем у втулки 95d, и снабжен выступами
25, встроенными в периферийную стенку корпуса 24, к которым могут быть подсоединены выходные трубы.
При этом в верхнем положении наложенный сверху корпус 24 снабжен средствами для зажима горизонтально
расположенного гибкого закрывающего диска 26 кольцевой формы, удобно снабженного расширенными
ободками 27, 28 по внутреннему и внешнему краям. Этот кольцевой гибкий диск 26 может быть удобно
изготовлен из каучука и выгодно удерживается на верхней поверхности выступающего наружу фланца 29
корпуса 24, внутри которого предусмотрен кольцевой канал 30 для размещения внешнего обода 28 диска, при
этом соответствующее зажимное кольцо 31 кольцевой формы установлено над фланцем 29 и снабжено на
своей нижней поверхности соответствующим и совпадающим кольцевым каналом 32, в котором размещается
расширенный периферийный край 28 кольцевого гибкого диска 26, при этом зажимное кольцо 31 надлежащим
образом удерживается на месте рядом болтов 33, проходящих через зажимное кольцо 31 и фланец 29 в
положениях за пределами внешнего периферийного края 28 кольцевого диска, так что таким образом диск 26
может выступать внутрь, образуя концентрическое соединение с трубкой. простирающийся на 125 внутри
наложенного корпуса 24.
Увеличенный внутренний периферийный край 27 эластичного диска 26 имеет диаметр, немного меньший, чем
диаметр трубки, проходящей через сферическую поверхность втулки d (casio 420,434), или же внутренние
поверхности или края радиальных пластин или сегментов в верхних частях могут немного выступать за
внутреннюю периферийную поверхность втулки в ее устье, не имея угловой формы, описанной выше. Или же
внутренние поверхности или края могут слегка выступать, обнажая часть рукава. Таким образом, никаких
ограничений на формирование внутренней поверхности или кромки радиальных пластин или сегментов не
возникает:
состоит из трех частей, расположенных под углом друг к другу описанным способом, при этом внутренняя
поверхность или кромка может быть выполнена из любого другого материала, если на соответствующих
концах отсутствует вероятность зацепления пластин с муфтами или другими частями трубок или тому
подобного таким образом, который мог бы привести к отделению 5 радиальных пластин или сегментов от
втулки, и если пластины или сегменты приспособлены для обеспечения сопротивления чрезмерной
деформации верхнего конца втулки и эффективно соединены с втулкой описанным выше способом.
Кроме того, радиальные пластины или сегменты могут быть относительно узкими или относительно
широкими, и, следовательно, их может быть относительно немного или они могут быть довольно широкими.
Их количество достаточно велико, но их целесообразно устанавливать внутри втулки таким образом, чтобы
они не отделялись от втулки при условиях эксплуатации, а края радиальных пластин или 10 сегментов,
встроенных в резину, целесообразно закруглять, и хотя радиальные пластины или сегменты могут быть
изготовлены из износостойкой стали, они могут быть выполнены из любого другого материала,
приспособленного для сопротивления износу.
Кроме того, не существует никаких ограничений по длине используемых радиальных пластин или сегментов.
Таким образом, например, 110 радиальных пластин или сегментов могут быть выполнены длиной
значительно большей по отношению к длине втулки, чем указано на рисунке 1, и, следовательно, пластины
могут быть выполнены таким образом, чтобы простираться от положения 115 непосредственно под верхним
концевым кольцом до положения непосредственно над нижним концевым кольцом, и, что предпочтительно, с
зазором в промежуточном положении, соответствующим внутреннему кольцевому углублению 11 120,
предусмотренному во втулке.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_420435.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=420435&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB420435A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
p S -'--Дата подачи заявки: 24 мая 1933 г. № 15038/33.
Фотография слева: 24 мая 1934 года.
Завершено: ноябрь. 26, 1934.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
420,435 Усовершенствования в системах управления электродвигателями.
Мы, Альберт Стаббс из «Райлстона», 390, Уилбрахам Роуд, Чорлтон-кум-Харди, Манчестер, графство
Ланкастер, Джон Фрэнсис П. Ксерри из «Коттеджа», Болхэм, Тивертон, графство Девон, Серж Стаксен из 19,
Мортон Авеню, Стретфорд, Манчестер, графство Ланкастер, все подданные короля Великобритании, и
компания ASSOCIATED ELECTRICAL INDU'STRIES LIMITED из Краун Хаус, Олдвич, Вестминстер, британская
компания, настоящим заявляем, что сущность данного изобретения заключается в следующем: данное
изобретение относится к системам управления электродвигателями для намотчиков или подобных устройств,
в которых двигатели должны выполнять определенные циклы и питаются от сети переменного тока через
пароразрядные выпрямители с управлением сетью, далее именуемые ртутными выпрямителями.
Согласно изобретению, динамоэлектрическая машина имеет обмотку якоря, соединенную параллельно с
обмоткой управляемого двигателя, и вал, соединенный с маховиком, при этом предусмотрены средства для
одновременного изменения управления выпрямительной сеткой с возбуждением поля указанной
динамоэлектрической машины соответствующим образом для конкретного цикла, который должен выполнять
двигатель, при этом пиковые нагрузки двигателя обеспечиваются маховиком, а тяга мощности или кВА от
источника переменного тока ограничивается заданным образом, причем указанная динамоэлектрическая
машина с маховиком в одни моменты времени работает как генератор, а в другие — как двигатель, разгоняя
маховик до нужной скорости.
В качестве простого примера для системы намотки якоря двигателя намотки и маховика могут быть
соединены параллельно ртутному выпрямителю, в то время как соответствующие обмотки возбуждения могут
возбуждаться отдельно небольшим генератором или генераторами, приводимыми в движение двигателем
переменного тока, подключенным к сети переменного тока, при этом для по меньшей мере необходимого
маховика предусмотрен реостат возбуждения. Необходимая регулировка сетки выпрямителя, такого как [Pric,
11-] Ice 4s, путем сдвига фазы или изменения смещения постоянного тока, наложенного на возбуждение сетки
переменным током 55, и соответствующая работа, например, реостата, могут осуществляться автоматически
с помощью кулачковой системы или ее эквивалента в соответствии с требованиями цикла Windino 60, а также
может быть предусмотрено ручное управление, но с ограничениями, накладываемыми такой системой
регулировки. Кроме того, могут быть предусмотрены автоматические устройства регулирования, например,
включающие в себя, в частности, моментный двигатель, обеспечивающий ограничивающую регулировку
возбуждения сети в ответ на потребность в кВт или кВА от сети.
Предпочтительно, чтобы в соответствующих случаях выпрямление отключалось на 70° до того, как выходное
напряжение выпрямителя будет понижено с помощью управления сетью до такого низкого значения, которое
вызовет нежелательные характеристики, включая низкий коэффициент мощности потребляемой мощности от
сети переменного тока.
В системе, подобной описанной в предыдущем абзаце, может потребоваться, чтобы намотчик разгонялся из
состояния покоя в первой части цикла намотки, затем вращался с постоянной скоростью в следующей части
цикла и, наконец, замедлялся. В процессе разгона потребляемая двигателем обмотка может увеличиваться
до максимального значения, которое, например, вдвое превышает максимальную мощность, потребляемую от
сети переменного тока, при этом оставшаяся мощность обеспечивается маховиком, который, как
предполагается, был разогнан в конце предыдущего цикла. В процессе разгона двигателя с обмоткой
происходит увеличение напряжения выпрямителя и возбуждения силового поля маховика.
В течение части цикла с постоянной скоростью мощность, потребляемая от сети, может оставаться
постоянной и на указанном выше максимальном значении, в то время как мощность, потребляемая
двигателем обмотки, может несколько изменяться в зависимости от состояния обмотки и типа барабана,
причем разница компенсируется маховиком, а возбуждение генератора изменяется по мере необходимости
для этой цели.
В течение заключительного периода замедления цикла 05 двигатель обмотки может работать в режиме
рекуперативного торможения, чтобы снова разогнать маховик, в то время как потребляемая от сети мощность
постепенно снижается за счет уменьшения напряжения выпрямителя, а возбуждение поля двигателя
маховика одновременно постепенно уменьшается. В течение всего цикла возбуждение поля обмотки
двигателя может оставаться постоянным.
В другом варианте, согласно изобретению, для аналогичного цикла обмотки мощность, потребляемая от сети
переменного тока, может быть практически постоянной на протяжении всего цикла за счет наличия еще
одного ртутного выпрямителя с управлением от сети и его подключения к якорю дополнительного двигателя
(ускорительного двигателя), также соединенного с маховиком и возбуждаемого от другого небольшого
генератора через реостат поля. При такой схеме цикл намотки может начинаться со второго выпрямителя,
работающего при полном напряжении, которое в какой-то момент в период ускорения постепенно снижается
до нуля или, предпочтительно, до заранее определенного пониженного значения, после чего выпрямление
прекращается. В тот же момент периода ускорения напряжение другого (первого) выпрямителя аналогичным
образом увеличивается от нуля до своего максимального значения, которое может, например, совпадать с
начальным значением напряжения второго выпрямителя.
В этой части цикла соответствующим образом изменяется возбуждение поля главного и ускоряющего
двигателей.
В течение участка цикла с постоянной скоростью первый, или основной, выпрямитель работает при
постоянном напряжении и максимальной выходной мощности, а другой выпрямитель не работает;
потребляемая мощность двигателя обмотки может изменяться, например, постепенно снижаться от половины
максимального значения до значения, приблизительно равного потребляемой мощности от сети, при этом
напряжение выпрямителя поддерживается практически постоянным, а возбуждение поля основного двигателя
маховика изменяется по мере необходимости.
Во время замедления двигатель обмотки может работать в режиме рекуперативного торможения, в то время
как напряжение ускоряющего выпрямителя маховика увеличивается до максимума одновременно с
уменьшением напряжения основного выпрямителя до нуля или некоторого заданного значения, при этом
ускоряющий выпрямитель работает на этой максимальной мощности до конца цикла и даже во время
торможения.
Надлежащее управление сеткой ртутного выпрямителя или выпрямителей и соответствующее изменение
возбуждения поля могут осуществляться с помощью кулачков соответствующей формы, приводимых в
действие индикатором глубины или другим механическим устройством, или же, в качестве альтернативы или
в дополнение, могут использоваться электромеханические методы для обеспечения необходимой
координации управления выпрямителем и полем.
Датировано 24 мая 1933 года.
Ф. В. Ле Талл, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах управления электродвигателями.
Мы, Альберт Стаббс из «Райлстона», 390, Уилбрахам Роуд, Чорлтон-кум-Харди, Манчестер, графство
Ланкастер, Джон Фрэнсис Перри из «Коттеджа», Болхэм, Тивертон, графство Девон, Серж Стакен из 19,
Мортон Авеню, Стретфорд, Манчестер, графство Ланкастер, все подданные короля Великобритании, и
компания ASSOCIATED ELIECTRICAL INDUSTRIES LIMITED из Краун Хаус, Олдвич, Вестминстер, британская
компания, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам управления электродвигателями для намоточных машин или
подобных устройств, в которых двигатели должны выполнять определенные циклы и питаются от сети
переменного тока через пароразрядные выпрямители с управлением сетью, далее именуемые ртутными
выпрямителями.
Согласно изобретению, динамоэлектрическая машина имеет обмотку якоря, соединенную параллельно с
обмоткой якоря управляемого двигателя, и вал, соединенный с маховиком, при этом предусмотрены средства
для одновременного изменения управления выпрямительной сеткой и возбуждения поля указанной
динамоэлектрической машины соответствующим образом для конкретного цикла, который должен выполнять
двигатель, благодаря чему пиковые нагрузки двигателя обеспечиваются маховиком, а тяга мощности или кВА
от источника переменного тока ограничивается заданным образом. Указанная выше динамо-электрическая
машина с маховиком может в определенные моменты времени выступать в качестве двигателя для разгона
маховика до рабочей скорости, или для этой цели может быть предусмотрен отдельный двигатель, который
предпочтительно питается от другого источника, как будет указано ниже.
420,433 3 Использование динамо-электрической машины, механически соединенной с маховиком и
сконструированной таким образом, чтобы уравновешивать нагрузку, создаваемую электродвигателями,
подключенными к сети, безусловно, хорошо известно в системах, в которых указанные двигатели питаются от
сети иным способом, чем через пароразрядные выпрямители, и в настоящем документе не делается никаких
претензий на такой маховик и связанную с ним динамо-электрическую машину.
В качестве простого примера для системы намотки якоря двигателя намотчика и маховика могут быть
соединены параллельно с ртутным выпрямителем, в то время как соответствующие обмотки возбуждения
могут возбуждаться отдельно, например, небольшим генератором или генераторами, приводимыми в
движение двигателем переменного тока, или вспомогательным выпрямителем, подключенным к сети
переменного тока, при этом для по меньшей мере необходимого маховика предусмотрен реостат
возбуждения. Необходимый контроль сетки выпрямителя путем сдвига фазы или изменения смещения
постоянного тока, наложенного на возбуждение сети переменным током, и соответствующая работа,
например, реостата, могут осуществляться вручную или автоматически с помощью кулачкового механизма
или его эквивалента в соответствии с требованиями цикла обмотки, либо ручное управление может быть
ограничено таким кулачковым механизмом.
Дополнительно могут быть предусмотрены автоматические устройства регулирования, например,
включающие в себя, в частности, моментный двигатель для обеспечения предельной регулировки
возбуждения сети в ответ на значения K.WV. или K.V.A.
спрос со стороны сети. Предпочтительно, чтобы в соответствующих случаях выпрямление отключалось до
выхода выпрямителя, а напряжение понижалось с помощью сетевого управления до такого низкого значения,
которое могло бы вызвать нежелательные характеристики, включая низкий коэффициент мощности
потребляемой мощности от сети переменного тока.
В системе, подобной описанной в предыдущем абзаце, может потребоваться, чтобы намотчик разгонялся из
состояния покоя в первой части цикла намотки, затем вращался с постоянной скоростью в следующей части
цикла и, наконец, замедлялся. В процессе разгона потребляемая двигателем обмотка может увеличиваться
до максимального значения, которое, например, вдвое превышает максимальную мощность, потребляемую от
сети переменного тока, при этом оставшаяся мощность обеспечивается маховиком, который, как
предполагается, был разогнан в конце предыдущего цикла. В процессе разгона обмотки двигателя происходит
увеличение напряжения выпрямителя и возбуждения поля маховика.
В течение части цикла с постоянной скоростью потребляемая от сети мощность может оставаться постоянной
и на указанном выше максимальном значении, в то время как мощность, потребляемая двигателем обмотки,
может несколько изменяться в зависимости от условий обмотки и типа барабана, причем эта разница
компенсируется комплектом шестерен, а возбуждение последнего генератора изменяется по мере
необходимости для этой цели.
В заключительный период замедления цикла двигатель обмотки может работать в режиме рекуперативного
торможения, чтобы снова разогнать маховик, в то время как потребляемая от сети мощность постепенно
снижается за счет уменьшения напряжения выпрямителя, а возбуждение поля двигателя маховика
одновременно постепенно уменьшается. В течение всего цикла возбуждение поля 85 обмотки двигателя
может оставаться постоянным.
В другом варианте согласно изобретению, для аналогичного цикла обмотки мощность, потребляемая от сети
переменного тока, остается практически постоянной на протяжении всего цикла за счет наличия еще одного
ртутного выпрямителя с управлением от сети, как упоминалось выше, подключенного к якорю
дополнительного двигателя (ускоряющего двигателя), также соединенного с маховиком и возбуждаемого,
например, от другого небольшого генератора или вспомогательного выпрямителя через реостат поля. При
такой схеме цикл намотки может начинаться с того, что второй выпрямитель работает при полном
напряжении, которое в какой-то момент в течение периода ускорения постепенно снижается до нуля или,
предпочтительно, до заранее определенного пониженного значения, после чего выпрямление прекращается.
В точке 105, в той же точке периода ускорения, напряжение другого (первого) выпрямителя аналогично
увеличивается от нуля до своего максимального значения, которое может, например, совпадать с начальным
значением второго выпрямителя, при этом возбуждение поля основного и ускоряющего двигателей
изменяется скоординированно в течение этой части цикла.
В течение участка цикла 115, работающего с постоянной скоростью, первый, или основной, выпрямитель
работает при постоянном напряжении и максимальной выходной мощности, а другой выпрямитель не
работает; потребляемая мощность двигателя обмотки может изменяться, например, 120 может постепенно
падать от половины максимального значения до значения, приблизительно равного потребляемой мощности
от сети, при этом напряжение выпрямителя поддерживается практически постоянным, а возбуждение поля
основного двигателя маховика изменяется по мере необходимости.
Во время замедления двигатель обмотки может работать в режиме рекуперативного торможения, в то время
как напряжение ускоряющего выпрямителя маховика увеличивается до максимума одновременно с
уменьшением напряжения основного выпрямителя до нуля или некоторого заданного значения, при этом
ускоряющий выпрямитель работает на этой максимальной мощности до конца цикла и даже во время
торможения.
Надлежащее управление сеткой ртутного выпрямителя или выпрямителей и соответствующее изменение
возбуждения поля могут осуществляться с помощью кулачков соответствующей формы, приводимых в
действие индикатором глубины или другим механическим устройством, или же, в качестве альтернативы или
в дополнение, могут быть использованы электрические средства для осуществления необходимой
координации управления выпрямителем и полем.
Для обеспечения ясности понимания изобретения, оно будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на
которых на рисунке 1 представлена принципиальная схема основной цепи, иллюстрирующая элементарную
систему управления в соответствии с изобретением.
На рис. 2 представлен график, в качестве примера показывающий цикл намотки, для выполнения которого
может быть использована система, изображенная на рис. 1.
На фиг. 3 представлена схематическая диаграмма, аналогичная диаграмме на фиг. 1, демонстрирующая
предпочтительную модификацию изобретения.
На рисунках 4 и 5 представлены графики, показывающие дальнейшие циклы намотки, для выполнения
которых может быть использована система, изображенная на рисунке 3.
На рис. 6 представлена принципиальная схема системы управления для схемы, изображенной на рис. 1.
На рис. 7 представлена принципиальная схема системы управления для схемы, изображенной на рис. 3, а на
рис. 8 — принципиальная схема полного управления для схемы, изображенной на рис. 3, в которой работа
осуществляется в автоматическом режиме.
На всех рисунках, где это возможно, для обозначения аналогичных частей используются буквенные или
цифровые обозначения.
Обращаясь сначала к рис. 1 прилагаемых чертежей, D предположительно представляет собой барабан
обмотки, например, для шахтной клетки, WMt — двигатель обмотки, вращающий барабан D, WM1F — обмотка
возбуждения двигателя WM. FW — маховик, соединенный с генератором G, имеющим обмотку возбуждения
GF. Якоря двигателя WM и генератора G соединены параллельно с управляемым сетью ртутным
выпрямителем V1, который подключен к сети переменного тока 10 через трансформатор 11 обычным
способом. На схеме IR1I показан регулятор сетки выпрямителя V], который удобно представляет собой
регулятор индукции, работающий в надлежащей координации с полевым реостатом GR в цепи обмотки
возбуждения GF генератора маховика G. Обмотки возбуждения GF и W]MF могут питаться от
генераторов-возбудителей 19 и 13 соответственно, приводимых в движение двигателем 70 M3, который
работает от сети переменного тока 10. Разумеется, указанные обмотки возбуждения могут возбуждаться от
любого другого подходящего источника, например, от вспомогательного ртутного выпрямителя.
75 На отметке 14 обозначен реверсивный переключатель в цепи возбуждения двигателя WM.
Теперь обратимся к рис. 2. Сплошная линия 16 показывает мощность, потребляемую двигателем WM в
течение цикла времени 80, приблизительно одной минуты. Пунктирная кривая 16 представляет собой
мощность, потребляемую от сети 10, а кривая 17, представляющая собой цепную линию, показывает
напряжение от выпрямителя и может также описывать возбуждение поля 85 машины G. Предполагается, что
двигатель обмотки W[M разгоняется в течение первых шестнадцати или семнадцати секунд, а затем
вращается с приблизительно постоянной скоростью в течение приблизительно 90 28 секунд, после чего
двигатель замедляется в течение приблизительно шестнадцати или семнадцати секунд, после чего может
быть осуществлена регулировка скорости вращения, которая может занять, например, 10 секунд.
В период разгона мощность двигателя приблизительно равномерно возрастает, достигая пика, скажем, до
58,5 кВт, а затем резко падает, скажем, до 312 кВт, когда начинается участок цикла 100 с постоянной
скоростью. В течение участка цикла с постоянной скоростью потребляемая двигателем мощность может
постепенно снижаться, скажем, до 198 кВт, после чего во время заключительного замедления двигатель
может работать в режиме рекуперативного торможения. В приведенном примере пиковое значение мощности,
потребляемой двигателем, приблизительно вдвое превышает максимальную мощность 260 кВт, разрешенную
для потребления из сети 10, а оставшаяся часть мощности обеспечивается маховиком FW, который, как
предполагается, был разогнан в конце предыдущего цикла, предпочтительно с помощью или при содействии
рекуперативного режима работы двигателя обмотки WMI. t5 Во время части цикла с постоянной скоростью
потребляемая мощность из сети остается постоянной на указанном выше максимальном значении 260 кВт, в
то время как мощность, потребляемая двигателем обмотки, несколько изменяется, как указано выше, в
зависимости от конкретных условий обмотки, типа барабана и т. д.
В фазе ускорения цикла обмотки напряжение выпрямителя 125 и возбуждение поля маховика или генератора
G увеличиваются, а в фазе замедления цикла они уменьшаются. i30 420,435 На рис. 3 показано, что
указанная на нем схема идентична схеме на рис. 1, но с добавлением двигателя J)M, соединенного с
маховиком F'W, якорь которого питается от второго выпрямителя V2, имеющего средства управления сеткой,
обозначенные 1iR2. Полевая обмотка l)El[J двигателя DDM питается от возбудителя 18, который удобно
приводится в движение вышеупомянутым двигателем M3, или от вышеупомянутого вспомогательного
выпрямителя. Цикл намотки, который может быть выполнен системой, показанной на рис. j, обозначен на рис.
4, где кривая 16 показывает, что тяга от сети электроснабжения остается постоянной на протяжении всего
цикла.
В течение периода ускорения напряжение на втором выпрямителе V2, работающем при полном напряжении и
разгоняющем маховик через двигатель DM, постепенно снижается до нуля или, предпочтительно, до заранее
определенного пониженного значения, после чего выпрямление прекращается; этот вариант не показан на
рис. 4.
Кроме того, в течение периода ускорения напряжение первого выпрямителя V1 повышается с нуля (или
какого-либо другого значения меньше нуля) до полного напряжения, как показано на кривой 16б.
В течение участка цикла с постоянной скоростью выпрямитель V1 работает при полном напряжении, как
показано горизонтальным участком кривой 16b (который на графике совпадает с кривой нагрузки 16), в то
время как выпрямитель V2 остается невозбужденным.
В ходе замедления цикла напряжение на выпрямителе V2 постепенно увеличивается, как показано на кривой
16al, до полного напряжения, как показано на 16a2, в то время как напряжение на выпрямителе V1 постепенно
уменьшается, как показано на кривой 16bl. Таким образом, благодаря выпрямителю V2 маховик снова
разгоняется до полной скорости, подготавливая обмотку двигателя WM к выполнению нового цикла.
Это может быть желательно, как показано на рис.
5, чтобы вызвать задержку снижения напряжения выпрямителя V2 и повышения напряжения выпрямителя V1,
скажем, на 10 секунд в начале цикла, как показано на 16c и 16d, и чтобы обратная операция произошла,
скажем, на 10 секунд раньше в конце цикла, как показано на 16c1 и 16dl.
Обращаясь теперь к рис. 6, который соответствует рис. 1, показанная система (на рис. 6) управляется ручным
рычагом L, имеющим множество барабанов или других контактных сегментов хорошо известного общего типа,
обозначенных в совокупности порядковым номером 19, при этом нижняя часть рычага в показанном
расположении имеет 3 контактные части, изолированные друг от друга. Полевые обмотки ВМФ и GF, а также
некоторые цепи управления питаются от вспомогательного выпрямителя, который может быть обычного типа,
обозначенного цифрой 70 на V3. Полевая обмотка GF питается через реостат GR как для прямого, так и для
обратного вращения обмотки двигателя ATVM; сопротивление этого реостата выполнено в двух аналогичных
частях, и принцип его работы будет легко проследить, изучив рис. 6 в сочетании с последующим описанием.
Контроллер L имеет три основных положения, из которых положение «выключено» обозначено как 80°I,
промежуточное положение — как 2°I, а положение «полностью рабочий режим» — как 3°I, за пределами
которого рычаг может перемещаться для реостатического управления ускорением и замедлением.
85 В системе, показанной на рис. 6, реверсивный переключатель для двигателя обмотки WM показан на 14a в
силовых проводах между якорем двигателя обмотки и генератором G. Эти переключатели 90 являются
контакторными и показаны в обычном порядке, их рабочие катушки для прямого и обратного вращения
показаны соответственно на OCF и OCR, которые предназначены для попеременного возбуждения при
перемещении рычага L из положения I в положение II в прямом и обратном направлениях соответственно.
Очевидно, что переключатели реверса можно было бы альтернативно разместить в цепи обмотки
возбуждения ВМФ двигателя с обмоткой WM.
Напряжение на главном выпрямителе V1 регулируется индукционным регулятором IR1, правая обмотка
которого i05 соединена с моментным двигателем T1, имеющим одну обмотку, обычно питаемую от сети 10
через трансформатор тока CT. Этот моментный двигатель T1 обычно смещен пружиной S1 tt0 до
фиксированного положения P1, но при превышении тока в сети якорь моментного двигателя поворачивается
до тех пор, пока не сработает ограничитель P2. Таким образом, правая обмотка индукционного регулятора
t115 поворачивается на заданный угол, в результате чего напряжение на выпрямителе V1 соответствующим
образом уменьшается. Левая обмотка регулятора индукции t20 приспособлена для вращения рычагом 20,
который обычно удерживается пружиной S2 у упора P3. Этот рычаг приспособлен для перемещения вниз
либо плунжером соленоида PS, либо нереверсивным тяговым механизмом t25 U, соединенным с рычагом
управления L. Соленоидная катушка запитывается, когда рычаг L находится в положении «выкл» I, через
середину трех изолированных контактов на нижнем конце 130 указанного рычага.
Работа системы, показанной на рис. 6, осуществляется следующим образом: при положении рычага L,
показанном на рисунке, ток на замыкающие катушки OCOF или OCR не подается, так что цепь якоря обмотки
двигателя WM и генератора G разомкнута. Однако выпрямитель Vi1 постоянно соединен с якорем генератора
G. В показанном на иллюстрации положении регулятора индукции iRI первичная обмотка расположена под
таким углом относительно вторичной обмотки, что выпрямитель V1 может подавать ток при полном
напряжении на двигатель маховика G, однако количество передаваемой мощности регулируется катушкой
моментного двигателя T1 через трансформатор тока CT, который стремится отвести рычаг моментного
двигателя от упора PI. Вторичная обмотка регулятора индукции IRI также находится в положении,
соответствующем максимальному напряжению выпрямителя, поскольку катушка соленоида находится под
напряжением, и ее плунжер PS отводит рычаг 20 от упора P3. Следовательно, в выключенном положении I
управляющего рычага L выпрямитель V1 будет подавать ток на маховик G до тех пор, пока тот не достигнет
максимальной скорости, после чего нагрузка уменьшится.
В этом положении обмотка возбуждения маховика GF также полностью возбуждена, поскольку сопротивление
GR закорочено, а именно, самым нижним контактным сегментом 21.
Если теперь рычаг управления L переместить в положение II, катушка соленоида PS обесточивается, а
вторичная обмотка регулятора сетки IRI возвращается в положение минимального напряжения с помощью
пружины S2. Упущенная возможность перемещения, обеспечиваемая пазом 22 в однонаправленном
механизме U, не компенсируется до тех пор, пока рычаг управления не будет перемещен в третье положение
III.
В третьем положении рычага управления L от выпрямителя V1 к обмотке двигателя XVWM подается ток
низкого напряжения за счет действия однонаправленного механизма IU на вторичную обмотку регулятора
сети IRI. Одновременно с этим подается поле GF машины.
По мере дальнейшего перемещения рычага G через сопротивление реостата GR его энергия увеличивается
на возрастающую величину, постепенно уменьшая сопротивление.
Когда нагрузка на выпрямитель Vi, обусловленная требованиями обмоточного барабана D, становится
чрезмерной, первичная обмотка регулятора сети IRI перемещается под действием трансформатора тока CT и
моментного двигателя T1, так что напряжение выпрямителя ограничивается, а пиковая нагрузка
обеспечивается энергией, запасенной в маховике FW через генератор G. Следует отметить, что практически
обратная процедура может быть получена путем перемещения рычага L из положения III через положение II в
положение «выкл.» I. 70 Далее, обращаясь к рис. 7, соответствующему рис. 3, схема практически идентична
показанной на рис.
6 за исключением того, что, помимо реверсивного переключателя 14, расположенного в цепи возбуждения
обмотки двигателя WM, предусмотрен второй управляемый сеткой выпрямитель V2, питающий двигатель DXI,
как было указано ранее со ссылкой на рис.
3. Электромагнитный клапан PS отсутствует. 80 Индукционный стабилизатор IR2 регулирует напряжение
выпрямителя V2 и имеет фиксированную вторичную обмотку. Первичная обмотка предназначена для
вращения моментным двигателем Т2, имеющим две обмотки, одна из которых питается от линий
электропитания 10 через трансформатор тока CT2, а другая — от трансформатора напряжения PT2 через
контакторный выключатель C2, катушка которого запитывается, а именно от вспомогательного выпрямителя
V3, только когда рычаг L перемещается из второго положения в третье. В двигателе крутящего момента Т2
рычаг обычно прижимается к нижнему упору пружиной S2. 95 В данном случае моментный двигатель Т1 также
имеет две обмотки: одна питается от трансформатора тока CT1, а другая — через контактор C1 от
трансформатора напряжения PT1, первичная обмотка которого имеет сопротивление 100 Ом и подключена к
линиям электропитания 10.
Катушка контактора C1 находится под напряжением, когда рычаг управления L находится в положении I и
положении II, но обесточивается, когда рычаг перемещается в положение 105 III и далее.
Работа системы, показанной на рис. 7, осуществляется следующим образом:
При выключенном рычаге управления L замыкание контактора C1 позволяет постоянному току, получаемому
от трансформатора напряжения PT1, удерживать моментный двигатель T1 у верхнего упора P2, в то время
как вторичная обмотка регулятора сетки IR1 удерживается у упора P3 с помощью пружины S2; относительное
положение первичной и вторичной обмоток регулятора сетки IR1 будет таким, что выпрямитель V1 не будет
выдавать ток. С другой стороны, контактор C2 120 в это время обесточен, что позволяет моментному
двигателю T2 переместить первичную обмотку регулятора сети I12 в положение максимального напряжения
для выпрямителя V2. Если ток от линий 10 i25 превысит заданное значение, обмотка моментного двигателя,
питаемая от трансформатора тока CT2, будет тянуть рычаг моментного двигателя обратно к верхнему упору,
тем самым уменьшая напряжение на приводном двигателе DM и, следовательно, уменьшая ток,
потребляемый от линий питания.
Таким образом, ток от выпрямителя V2 доступен для управления диодным генератором mbtor DIM,
ускоряющим маховик FW. Ток к обмотке двигателя WMI подаваться не будет, поскольку в выключенном
положении рычага управления L сопротивление обмотки i0 GR разомкнуто, а от выпрямителя V1 ток не
поступает из-за относительного положения первичной и вторичной обмоток регулятора сетки IRI,
управляемого однонаправленным механизмом IT и моментным двигателем T1.
Если теперь рычаг управления L переместить в следующее положение II, то контакторы реверсирования
обмотки F или R двигателя обмотки M замыкаются, и одновременно ток может подаваться на обмотку
возбуждения GF маховика G, вызывая тем самым протекание тока по главным выводам между якорями
машины G и двигателя обмотки WMi. Относительное положение первичной и вторичной обмоток регулятора
сетки IRIl остается неизменным, поскольку катушка контактора C1 остается под напряжением, а первичная
обмотка этого регулятора сетки не перемещается, при этом рычаг моментного двигателя удерживается в
упоре P2 за счет тока, получаемого от трансформатора напряжения PT1. Вторичная обмотка регулятора сетки
IR1 также останется неподвижной благодаря люфту, обеспечиваемому пазом 22 в однонаправленном
механизме U. Условия относительно другого выпрямителя V2 остаются неизменными в положении II рычага L.
Таким образом, перемещение рычага во второе положение II приводит к включению возбуждения обмоток
генератора G и двигателя обмотки M, в результате чего последний приводится в движение.
Следует отметить, что на данный момент через выпрямитель V1 ток не проходит, поскольку цель состоит в
том, чтобы избежать работы этого выпрямителя при низких напряжениях и, как следствие, нарушений
коэффициента мощности в основной сети переменного тока. Однако, если этот эффект будет сочтен
несущественным, можно организовать так, чтобы выпрямитель V1 подавал начальный пусковой ток на
обмотку двигателя, а выпрямитель V2 использовался исключительно для поддержания скорости вращения
маховика с помощью приводного двигателя DM.
Когда рычаг L перемещается в третье положение, рабочая катушка контактора Cl обесточивается, а рабочая
катушка контактора C2 включается, в результате чего рычаг моментного двигателя T2 упирается в верхний
упор, что приводит к тому, что регулятор сети IR2 отключает подачу тока через выпрямитель V2 к приводному
двигателю DM. Вследствие размыкания контактора C1, регулятор сети 1l11 может пропускать ток от
выпрямителя V1 к обмотке двигателя WM, при условии управления 7 ty 3 70, осуществляемого над указанным
выпрямителем относительным положением первичной и вторичной обмоток этого регулятора сети. Первичная
обмотка находится под воздействием ограничительного трансформатора тока 75 CTI, а вторичная обмотка
управляется механическим механизмом однонаправленного привода 2, приводимым в действие рычагом L.
Таким образом, когда рычаг находится в третьем положении, скорость вращения двигателя обмотки 80 WM
зависит от фактического положения рычага между началом его третьего положения и концом хода рычага, а
также от напряжения, получаемого от генератора G, величины сопротивления обмотки возбуждения GPi в
цепи и напряжения V1, которое также будет зависеть от положения рычага и вторичной обмотки регулятора
сетки IR1, подключенного к нему. Таким образом, выпрямитель V1 будет подавать максимальную доступную
мощность от линий питания 10, под управлением трансформатора тока CT1, непосредственно на двигатель
обмотки. Такой источник питания 95 будет иметь максимально возможную эффективность, поскольку он
поступает непосредственно от выпрямителя к обмотке двигателя, а пиковые нагрузки обеспечиваются
энергией, запасенной в маховике FW. 100 При обратном вращении рычага последовательность действий
аналогична, за исключением того, что контакторы обмотки возбуждения
Вместо контакторов обмотки возбуждения F будет замкнут контактор R. Если нежелательно разомкнуть
обмотку возбуждения двигателя, то обмотка возбуждения будет разомкнута.
Реверсивные контакторы F и R могут быть установлены на главных проводах между машинами G и WM, как
показано на рис. 6. Когда необходимо использовать регенеративный эффект барабана D и прикрепленных к
нему нагрузок, следует использовать устройства, обычно применяемые в силовых системах с компенсацией
вращения маховика, чтобы предотвратить любую тенденцию маховика к достижению чрезмерной скорости.
Таким образом, на нем может быть установлено реле, зависящее от скорости вращения вала маховика, и оно
может управлять моментным двигателем T2 120 таким образом, чтобы ограничить скорость вращения
приводного двигателя DM до заданного максимума.
Соседние файлы в папке патенты