Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10973
.pdf
Данное изобретение относится к аппаратам, используемым для подачи сжатого воздуха к шинам дорожных
транспортных средств или для любых других целей, и его целью является создание эффективных, простых и
бесшумных аппаратов такого типа.
Усовершенствованное устройство применимо к автоматическим компрессорным установкам с электрическим
приводом, в которых пневматический выключатель автоматически отключает и включает электродвигатель
при заданном давлении и одновременно управляет выпускным клапаном, который соединен со стороны
воздушного компрессора с боковым клапаном, предназначенным для сброса давления воздуха из головки
цилиндра компрессора и позволяет компрессору и электродвигателю запускаться с уменьшенной нагрузкой
при повторном включении, после чего выпускной клапан закрывается.
Настоящее изобретение включает в себя устройство подачи сжатого воздуха, имеющее 85 средств для
соединения с ним шины или другого воздушного резервуара, и имеющее управляемые клапаном
соединительные каналы к манометру и к компрессору или источнику воздуха под давлением, включающее
один 0 автоматический клапан, управляемый рычагом и регулирующий указанные каналы таким образом, что
когда клапан находится в одном положении, которое является нормальным положением после отпускания, он
автоматически устанавливает шину или 95 резервуар в сообщение с манометром, а при перемещении в
другое положение и удержании в нем он отключает манометр и устанавливает шину или резервуар в
сообщение с воздухом под давлением, а при отпускании автоматически возвращается в свое нормальное
положение.
Аппарат снабжен воздухоохладителем в виде бутылки, предпочтительно снабженной снаружи охлаждающими
ребрами 105 418,1-37, а внутри – обратным пластинчатым клапаном, расположенным на выходной стороне
бутылки; доступ к клапану осуществляется через съемную смотровую крышку.
Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на которых: Рисунок 1 представляет собой общий
вид верхней части воздухораспределительной башни, в которой установлен аппарат; Рисунок 2 представляет
собой вид рычага управления, установленного на главном клапане; Рисунок 3 представляет собой
продольный разрез главного клапана аппарата; Рисунок 4 представляет собой вид с торца пружинного
возвратного механизма главного клапана; Рисунок 5 представляет собой вид, показывающий каналы,
перекрытые главным клапаном. На рисунке 6 представлен вертикальный разрез, а на рисунке 7 — внешний
вид холодильной камеры.
На этих чертежах a обозначает главный клапан, представляющий собой клапан с круглой торцевой
поверхностью, вращаемый рычагом al над торцевой поверхностью a7, образованной на корпусе a8 клапана.
Корпус клапана образован на поверхности a7 посредством кольцевого элемента a9, снабженного крышкой
aO10, причем все три части скреплены винтами a1'7.
Клапан a имеет чашеобразную форму и прижимается к поверхности a7 с помощью пружины s5,
расположенной в крышке a10 и имеющей на своих концах опорные диски sO, s7, причем последний s7 имеет
на своей внешней стороне углубление, в которое входит шарик s8, который на своей противоположной
стороне прижимает клапан a к его седлу, образуя для него шарикоподшипник. Диск sO приводится в
зацепление с регулировочным винтом s9, так что с помощью этого винта можно регулировать давление
клапана a на поверхности a.7.
В кольцевом элементе a9 предусмотрено входное отверстие a2, которое может быть соединено с шиной или
емкостью, заполняемой воздухом, который проходит через клапан a и попадает в углубление на его
поверхности.
Клапан a вращается на поверхности a7 с помощью шпинделя или вала s2 на -', на котором закреплена
рукоятка управления al.
Шпиндель или вал s2 проходит через сальник a12, снабженный уплотнением a13 и регулировочной гайкой
уплотнения a14. Сальник a12 имеет фланец и удерживается в отверстии в основании a12 корпуса клапана с
помощью гайки a15, навинченной на его конец; вращение сальника предотвращается штифтом a27,
выступающим из отверстия сальника a12 в корпус клапана a8. Конец s15 вала s2 имеет квадратную форму и
входит в отверстие соответствующей формы в клапане a, так что клапан может вращаться с помощью
рукоятки al, и при этом обеспечивается осевое перемещение клапана a относительно шпинделя или вала s2.
Вал s2 клапана возвращается в исходное положение при перемещении рукояткой с помощью пружин,
расположенных по периферии круглого рифленого элемента slo, закрепленного на валу штифтом sl1. Круглый
элемент s10 снабжен упорами 12, '12, предназначенными для зацепления со штифтом s13, выступающим из
кронштейна a16, закрепленного на основании клапана b) a8 с помощью винтов al1.
Один конец пружины s крепится к элементу sl()10 с помощью винта s14, другой конец пружины, пройдя 75
вдоль канавки по периферии slO, направляется вниз к регулировочному винту натяжения sl, который проходит
через кронштейн al8 на стопорном кронштейне a16.
В основании aS корпуса клапана 80 предусмотрены каналы a4, a5 и at, которые соединены соответственно с
воздушным компрессором, атмосферой и манометром g.
Между воздушным компрессором и устройством сервисного клапана 85 установлен воздухоохладитель, как
показано на рисунках 6 и 7. Данное устройство включает в себя бутылку b, имеющую на своей внешней
поверхности вертикальные ребра bl и снабженную входным отверстием b6 и 90, выходным отверстием b2, а
также содержащую клапан воздушной компрессорной пластины v, удерживаемый в своем седле пружинами vl
и расположенный на выходной стороне бутылки в полости, снабженной съемной смотровой крышкой b3. 95
Клапан v работает как щечной клапан на седле клапана iv2, которое удерживается на кольцевом сальнике v3,
расположенном в углублении в верхней части бутылки ниже выходного отверстия b2 в шину или приемную
крышку jOG, и опирается на край седла колпачком v4, свободно надевающимся на клапан %, и на который
оказывается давление с помощью регулируемого штифта b4, установленного на смотровой крышке b3.
Крышка клапана 105 v4 имеет отверстие v5 сбоку, сообщающееся с выходным отверстием b2.
Подъем клапана D ограничивается упорной пластиной r6, закрепленной на элементе v2, на котором
расположено седло клапана, с помощью болта v7, гайка которого снабжена стопорным штифтом 'v9'.
Перегородка b5 расположена по всей длине баллона таким образом, что воздух, поступающий через
отверстие 115 b6 из воздушного компрессора, направляется вниз по всей его длине, а затем должен
вернуться с другой стороны перегородки, прежде чем сможет выйти из баллона через обратный клапан a.
Таким образом, в полной мере используется охлаждающая способность баллона за счет воздушного
охлаждения. Горячий воздух, проходящий из воздушного компрессора, содержит водяной пар, который
естественным образом присутствует в атмосфере и в воздушном компрессоре усиливается в заданном
объеме воздуха. Водяной пар, выходящий из воздушного компрессора, благодаря нагреву воздуха под
давлением превращается в нагретую воду (пар или водяной пар), при этом смазочное масло из воздушного
компрессора также испаряется, и этот масляный пар и водяной пар, попадая в ресивер или резервуар для
хранения воздуха, конденсируются на холодных стенках этого сосуда, снова образуя воду и масло.
Следовательно, через определенные промежутки времени эти резервуары необходимо опорожнять, открывая
кран в нижней части резервуара, когда последний находится под давлением воздуха, тем самым удаляя воду
и масло.
Иногда это достигается с помощью масло- и водоотделителей, которые делают это автоматически.
j5 В настоящем изобретении воздух охлаждается при прохождении через эту бутылку или охладитель, а вода
и масло накапливаются в охладителе. В нижней части охладителя предусмотрен патрубок b7, ведущий к
выпускному клапану, благодаря чему при каждом автоматическом отключении электродвигателя,
приводящего в движение компрессор, выполняются следующие операции:
(а) Спускной клапан выпускает давление воздуха из баллона в атмосферу, в результате чего обратный клапан
закрывается и герметизирует ресивер воздуха.
(b) Масло и водяной конденсат выводятся через сливной клапан за счет выхода воздуха из баллона; (c) При
повторном замыкании электрического выключателя и сливного клапана баллон автоматически
герметизируется и обеспечивает определенный объем, который необходимо наполнить до давления в
ресивере воздуха, прежде чем будет достигнута максимальная нагрузка. Это позволяет электродвигателю
набрать скорость до того, как он столкнется с полной нагрузкой.
В силу вместимости баллона (l), обратный клапан (r) расположен на некотором расстоянии от нагнетательного
клапана воздушного компрессора (a), из которого периодически происходит резкий выброс воздуха, причем
эти периоды сглаживаются вместимостью баллона, и поэтому работа обратного клапана бесшумна и не
оказывает сопротивления воздушному компрессору, как в случае обычного обратного клапана,
установленного в трубопроводе, который необходимо с силой поднимать одновременно с выбросом воздуха
из цилиндра компрессором, что приводит к поглощению энергии и потерям тепла за счет совершаемой
работы. Таким образом, становится очевидно, что важной особенностью настоящего изобретения является
интеграция обратного клапана v с бутылкой.
Три необходимые операции аппарата при его применении для пополнения воздуха, присутствующего в
данном устройстве, это (1) надувание, (2) сдувание, (3) и (3) проверка, (4). В предпочтительной конструкции
клапан автоматически удерживается в положении «проверка», если он не удерживается внешней силой в
результате действия возвратной пружины. Прорезь на поверхности клапана скользит по трем отверстиям a24,
a25, a26 на внутренней стороне корпуса таким образом, что только одно из них может одновременно
подвергаться воздействию давления в шине, а два других закрыты и изолированы от давления в шине
благодаря конструкции клапана.
Таким образом, если рычаг нажат в положение «Накачать» (1), клапан a соединяет шину с воздушным
компрессором или соединением подачи воздуха через a4, и шина накачивается, при этом соединение
манометра a6 и соединение атмосферы a5 изолируются от возникающего высокого давления g85, благодаря
чему, в частности, манометр не подвергается нагрузке. Или, если рычаг нажат в положение D «Спустить
воздух», клапан a соединяет шину с атмосферой через 90° a5, и шина спускается; аналогично, соединение
манометра a6 и соединения подачи a4 изолируются, и первое снова не подвергается колебаниям давления.
Или, если рычаг управления 95 полностью освобожден от «внешнего давления», он возвращается под
действием возвратной пружины в положение «Проверка» T, клапан ai соединяет шину через a; с манометром
g, тем самым регистрируя это давление и изолируя источник давления подачи и соединение с атмосферой.
Общий способ использования аппарата 105 следующий: соединение с шиной осуществляется (см. рис. 1,
пункт c) с помощью резинового шланга и обычного соединителя для вентиля шины, но последний снабжен
поршнем, который удерживает вентиль шины открытым и позволяет давлению из шины накапливаться в
корпусе вентиля, когда рычаг удерживается в положении «Проверка» (T), давление в шине немедленно
регистрируется на манометре.
Когда необходимо увеличить это давление, рычаг опускается в положение «Накачать», при этом манометр
останется на исходном значении 120, но шина будет накачана под высоким давлением подаваемого воздуха,
однако показания манометра не будут подвергаться деформации или колебаниям.
После отпускания рычага он возвращается в положение «Тест» (T), и манометр снова регистрирует давление
в шине. Если необходимо спустить воздух из шины или снизить давление, рычаг опускается наполовину в
положение «Спустить воздух» (130°F), так что манометр снова отключается от шины, и давление снижается
за счет воздуха, выходящего через клапан и через отверстие ab, ведущее к выпускному патрубку.
Весь механизм может быть размещен либо в большой башне для использования снаружи автосервиса или
технической станции, в этом случае он может быть снабжен большим электрически подсвечиваемым
плафоном со словом «AIR», либо в аккуратном алюминиевом корпусе, полностью закрытом для
использования внутри гаража или технической станции! может крепиться к стене или удобным стойкам,
кровельным опорам или другим подходящим опорам.
Теперь, подробно описав и установив природу нашего вышеупомянутого события и то, каким образом оно
будет происходить, Хилле подробно изучил и определил природу этого события.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_418138.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=418138&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB418138A
[]
---- - J0.- 1, 7 -
,-I- j _-' -.1 --- --- t ---' 1 - 1 -- 1 1 - -1
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявления: 19 апреля 1933 года. № 11474/33.
Я,,,,,, -- ---418,138 Полное письмо: Ноябрь.
2
Y, 7Y1J.
в.. Завершено: октябрь. 19, 1934.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах радиоизлучения или аналогичных системах.
Компания Standard Phones and Cables Limited, британская компания, Кеннет Эрик Латимер и Артур
Реджинальд Альберт Рендалл, оба подданные Великобритании, и все они, проживающие по адресу:
Коннот-Хаус, Олдвич, Лондон, W.C. 2, Англия, настоящим заявляют, что суть данного изобретения
заключается в следующем: данное изобретение относится к усовершенствованиям в системах радиовещания
или подобных им и имеет своей целью предложить новый метод измерения импеданса фидерной системы
для определения количества абонентов, подключенных в любой момент времени, а также обеспечить
средства для эффективного управления усилителями, связанными с указанной фидерной системой, в
соответствии с изменениями нагрузки.
Под радиовещанием понимается система, посредством которой одна или несколько музыкальных программ
передаются на громкоговорители абонентов по проводной сети от одного или нескольких централизованных
усилителей мощности. В таких сетях могут использоваться понижающие или фантомные трансформаторы в
различных точках.
Одна из проблем, возникающих в таких сетях, заключается в том, что абоненты включают или выключают
свои громкоговорители в зависимости от популярности программы, в результате чего напряжение в сети
будет меняться, даже когда напряжение, подаваемое усилителями, остается постоянным. Кроме того,
мощность усилителя, необходимая для поддержания удовлетворительного качества и громкости, также будет
меняться в зависимости от нагрузки.
Ранее для поддержания постоянного напряжения на шинах усилительной станции использовалось изменение
количества параллельно подключенных усилителей. Обычно напряжение измеряют с помощью лампового
вольтметра или его аналогичного прибора. Поскольку импеданс усилителя должен быть низким по сравнению
с импедансом нагрузки, изменения импеданса нагрузки вызывают лишь незначительные изменения
напряжения, поэтому трудно определить, перегружены ли усилители или нет (т.е. генерируют ли они
чрезмерные гармоники).
Еще один недостаток этой системы заключается в том, что если импеданс каждого усилительного блока
идеален для больших нагрузок, он слишком высок для легких нагрузок, так что количество одновременно
работающих усилительных блоков обычно превышает количество, которое было бы необходимо, если бы
выходное сопротивление можно было выбирать для каждой нагрузки.
В соответствии с данным изобретением, сигналы (речь или музыка) 60 токов используются для приведения в
действие индикаторного устройства, с помощью которого определяется импеданс сети без какого-либо
нарушения работы сервиса. Это индикаторное устройство может быть соединено с усилителями (65) для
управления их выходной мощностью.
Указанное индикаторное устройство может иметь любую подходящую форму. Например, это может быть
устройство отклоняющего или прямого считывания 70-го типа, или же устройство, в котором баланс
достигается изменением регулировки, причем в последнем случае значение импеданса определяется
положением регулируемого элемента. Элементы управления усилителем 75 могут быть взаимосвязаны с
движением любого из вышеперечисленных типов инструментов, но последний тип предоставляет для этой
цели наиболее удобные возможности. 80 В соответствии с еще одной особенностью данного изобретения
предлагается устройство индикации нагрузки, в котором известная доля сигнального тока, протекающего в
фидерной системе в небольшом диапазоне частот, подается на устройство для преобразования переменного
тока в однонаправленную силу, а известная доля сигнального напряжения в том же небольшом диапазоне
частот подается на другое преобразующее устройство таким образом, чтобы создать равную
противодействующую силу, причем отношение напряжения к току затем может быть определено из известных
долей.
95 Изобретение будет лучше понято при обращении к прилагаемым чертежам, на которых: на рисунке 1
показан предпочтительный способ подключения элементов схемы индикаторного устройства 100 к
усилительной и питающей системам.
На рисунке 2 показана плата управления выходным сигналом для группы усилителей и проиллюстрирован
способ, с помощью которого элементы управления i05 могут быть заблокированы или использованы
совместно с устройством индикации нагрузки.
На рисунке 1 показано устройство, обозначенное цифрой 1, представляющее собой механизм известного
типа, в котором две катушки установлены под углом друг к другу на общем валу и могут свободно вращаться
без какой-либо управляющей пружины в немагнитном поле.
Через одну катушку проходит постоянный ток, зависящий от напряжения сигнала, а через другую —
постоянный ток, зависящий от напряжения сигнала. Подвижная система будет вращаться до тех пор, пока две
катушки не достигнут положений, в которых их угловые скорости равны и противоположны по направлению.
Если постоянный ток, проходящий через обе катушки, увеличивается или уменьшается в одинаковой
пропорции, то и вращательные силы будут увеличиваться или уменьшаться в той же пропорции, и,
следовательно, движение останется в том же положении, которое, таким образом, соответствует
определенному соотношению двух токов.
Трансформатор 2 подключен параллельно резистору 3 и включен последовательно с фидерной системой. На
вторичной обмотке трансформатора размещена цепь, состоящая из токовой катушки прибора, линейного
выпрямителя 4, например, выпрямителя на основе оксида меди или селена, фильтра или резонансного
контура 5 и резистора 6.
Функция резистора 3 заключается в регулировании импеданса, от которого работает трансформатор 2, и в
ограничении падения напряжения в случае обрыва цепи трансформатора. (Обычно импеданс, наблюдаемый
на первичной обмотке трансформатора, низок по сравнению с сопротивлением 3.) Падение напряжения на
выводах 2 и 3 в любом случае невелико, так что почти всё напряжение, генерируемое усилителем -7,
подаётся в фидерную систему.
Из речевых частот, присутствующих на выходе трансформатора, фильтрующая цепь выбирает узкую полосу
(в идеале одну частоту) и подает ее на выпрямитель и токовую катушку прибора. Таким образом, в
измерительной катушке протекает постоянный ток, пропорциональный току, протекающему в любой момент
времени в фидерной системе в определенном небольшом диапазоне частот. Функция резистора 6
заключается в уменьшении ошибок, которые могут возникнуть из-за переменного импеданса выпрямителя.
Приведенная выше схема связана с токовой катушкой прибора. Аналогичным образом, цепь связана с
катушкой напряжения прибора. Данная схема включает в себя эквивалентную нагрузку 8, резистор 9,
трансформатор 10, фильтр 11, резистор 12, выпрямитель 13 и катушку прибора. Эквивалентная нагрузка 8,
которая может быть переменной, имеет импеданс, аналогичный по частотным характеристикам реальной
нагрузке, но значительно больший. 70 Таким образом, эквивалентная нагрузка может иметь импеданс,
аналогичный импедансу 10 параллельно соединенных громкоговорителей, в то время как реальная нагрузка
может состоять из многих тысяч громкоговорителей. Элементы 9-13 во всех отношениях аналогичны
элементам, связанным с токовой катушкой, за исключением того, что коэффициент трансформации
выбирается таким образом, чтобы токи, подаваемые на оба выпрямителя, были приблизительно равны при
конкретных условиях нагрузки, для которых требуется максимальная точность. Это желательно, поскольку ни
один выпрямитель не является строго линейным при малых токах. Несмотря на схожие характеристики двух
выпрямителей, выходные сигналы будут одинаковыми, если входные сигналы также одинаковы, независимо
от их слабости, и, следовательно, стрелка прибора останется неподвижной.
Если два входных тока значительно различаются по силе (90°), то соотношение между их выходными токами
будет в некоторой степени зависеть от силы входных токов, и показания прибора будут слегка колебаться в
рабочих условиях. Для оптимальных условий эксплуатации импедансы, от которых работают выпрямители,
должны быть высокими и иметь одинаковое значение как для цепей напряжения, так и для цепей тока. В
хорошо спроектированной фидерной системе существует определенная зависимость — 100%-ная — между
импедансом фидерной системы на низких частотах и количеством подключенных абонентов; фактически,
фидерную систему можно рассматривать как чистое сопротивление, включенное последовательно с
суммарным импедансом всех громкоговорителей.
Значение этого эквивалентного сопротивления может быть получено любым известным методом расчета или,
при желании, экспериментальным путем.
В любом случае, будет видно, что импеданс lU является однозначной функцией от количества подключенных
абонентов и, следовательно, поддается калибровке. Однако, если рассматривать более высокие частоты,
пропускная способность фидерной системы 5 становится важной, и тогда возникает резонанс между
емкостной проводимостью линии и индуктивной проводимостью громкоговорителей, так что по мере
постепенного увеличения абонентской нагрузки импеданс K20 будет достигать максимума, а затем снова
падать. В этих условиях для любого заданного значения импеданса будут существовать два возможных
режима нагрузки, так что показания прибора 125 будут неоднозначными. Кроме того, поскольку импеданс
громкоговорителя изменяется практически пропорционально частоте, необходимо установить частоту, на
которой импеданс должен быть равен 130 единицам усилительных блоков, соединенных параллельно.
Это лучше всего проиллюстрировать числовым примером. Предположим, что необходимо подавать на
громкоговорители абонентов 70 50 вольт речи или музыки, и что из-за падения напряжения в фидерной
системе необходимо подавать 1,00 вольт на клеммы фидерной системы при полной нагрузке. Для простоты
75 предполагается, что в фидерной системе отсутствуют трансформаторы. Предположим также, что
импеданс фидерной системы при полной нагрузке составляет 20 Ом под малым углом. В этих условиях
усилитель мощностью 500–80 Вт с импедансом около 10 Ом будет вполне удовлетворительным, поскольку
усилитель генерирует максимальную мощность для заданного гармонического состава при работе с
сопротивлением, примерно вдвое превышающим его собственное сопротивление. 85 Предположим теперь,
что нагрузка снизилась примерно до половины своего первоначального значения. Предположим также, что
теперь достаточно подать всего 75 вольт на клеммы фидерной системы, чтобы обеспечить подачу 50 вольт
на устройство. В этом случае импеданс на передающем конце увеличится до 30 Ом, поскольку выше было
сделано предположение, что при полной нагрузке сопротивление фидерной системы 95 равно сопротивлению
нагрузки громкоговорителя.
В этих условиях количество работающих усилителей будет сокращено, согласно старой методике, примерно
до двух третей от необходимого количества при полной нагрузке, что приведет к повышению эффективного
импеданса усилителя с 10 до 15 Ом: если входное напряжение будет оставаться постоянным, то на клеммах
фидерной системы будет 100 вольт, как и прежде. Однако, если между усилителем и нагрузкой установить
трансформатор с коэффициентом трансформации 100:75, то при параллельном соединении 0,666 x 0,752 или
0,375 от первоначального числа усилительных блоков будет получено кажущееся сопротивление 110 Ом,
видимое со стороны клемм фидерной системы. Таким образом, это позволит существенно сэкономить на
стоимости усилителей, а также на замене силовых ламп.
Приведенный выше пример, конечно, лишь иллюстративный и представляет собой, возможно, крайний
случай, но даже с учетом того, что нагрузка громкоговорителя имеет значительный угол и что полученные
падения напряжения не так велики, как в примере, [25] существенная экономия мощности усилителя может
быть достигнута в условиях малой нагрузки путем изменения коэффициента трансформации между
усилителем и нагрузкой, а также путем изменения количества считываемых блоков. По этим причинам в
схемы необходимо включать фильтры для ограничения частотного диапазона токов, воздействующих на
выпрямители. По аналогичным причинам фиктивная нагрузка изготавливается таким образом, чтобы
максимально точно имитировать реальную нагрузку с точки зрения частотных характеристик.
Из-за наличия сопротивления в линии моделирование может быть идеальным только при одном режиме
нагрузки, но это не является серьезной проблемой.
Рассмотрим теперь работу усилителей в фидерной системе. Требования заключаются в следующем:
во-первых, напряжение, подаваемое на абонентов, должно быть идеально постоянным независимо от
количества подключенных абонентов; во-вторых, импеданс усилителя должен быть низким по сравнению с
импедансом нагрузки на важных речевых частотах (для уменьшения генерации гармоник); и в-третьих,
усилитель не должен выдавать больше, чем его номинальная выходная мощность в данных конкретных
условиях.
Существовавшая ранее методика, до появления удобного способа определения нагрузки, заключалась в
поддержании входного напряжения усилителя мощности на некотором заранее заданном уровне и изменении
количества параллельно соединенных устройств для поддержания заданного напряжения на клеммах
фидерной системы при любых условиях нагрузки. Как станет ясно, эта практика неизбежно подразумевала
подачу большей мощности, чем было строго необходимо при более низких нагрузках, поскольку падение
напряжения в фидерной системе в таких условиях было бы меньше. Следовательно, если количество
абонентов известно методом, не требующим поддержания постоянного напряжения на клеммах фидерной
системы, то поддержание различных напряжений в этой точке для различных условий нагрузки будет иметь
преимущество, при условии, что фидерная система спроектирована таким образом, что падение напряжения
для любого абонента приблизительно одинаково независимо от его положения в сети.
Таким образом, становится очевидно, что новая методика соединения усилительных блоков с фидерными
системами возникла и тесно связана с внедрением удобного устройства индикации нагрузки указанного выше
типа.
Теперь будет показано, что когда требуется подавать постоянное напряжение абонентам вместо постоянного
напряжения в фидерную систему, становится необходимым изменять коэффициент преобразования между
усилительными блоками и линией в дополнение к изменению параллельно работающих элементов.
Следует отметить, что коэффициент трансформации между усилителем и нагрузкой, а также количество
параллельно работающих устройств являются функциями количества подключенных абонентов, так что
требуемое соотношение можно представить в виде таблицы, в которой эти две величины приведены для
различных показаний индикатора нагрузки.
На данном этапе возможно дальнейшее усовершенствование, поскольку индикатор нагрузки и элементы
управления усилителем могут быть соединены электрически или механически.
Пример реализации этой идеи показан на рис. 2, где изображена коммутационная панель, используемая для
соединения усилителей с линиями. 101, 102, 103 и т. д. — это усилительные блоки, входы которых могут быть
подключены к любой желаемой программе способами, не показанными на рисунке. 104, 105, 106 и т. д. — это
различные пары в фидерной системе, каждая из которых передает отдельную программу. Для соединения
усилителя 102 с парой питающих проводов 105 в плату вставляется специальный восьмиконтактный разъем
107, как показано на рисунке. Оператор должен управлять переключателями 168, 109 и 110 в зависимости от
количества вилок, например, 107, которые связаны с любой заданной парой фидеров. Таким образом, эти
переключатели регулируют соотношение преобразования между группой усилителей, подающих сигнал на
заданную программу, и фидерной системой в соответствии с принципами, описанными выше. Одновременно
переключатели 108, 109 и 110 регулируют коэффициент трансформации трансформаторов тока 111, 112, 113
(эквивалентных трансформаторам 2 на рис. 1), связанных с устройствами индикации относительной нагрузки,
которые назначены фидерным парам 104, 105 и 106.
Эти индикаторы нагрузки не будут снабжены шкалой, как в случае варианта осуществления, описанного в
связи с рис. 1, а вместо этого будут иметь два контакта, один из которых будет замыкаться при движении
вращающейся системы. В условиях нормальной работы перемещение прибора происходило бы в некотором
промежуточном положении, так что ни один из контактов не был бы замкнут. Предположим, что нагрузка
увеличивается. В этом случае перемещение прибора замкнет один из контактов и активирует сигнальное
устройство, желательно видимое на коммутационной панели. Затем оператор подключит другой усилитель к
этой конкретной паре программ, вставив штекер в соответствующее положение, и повернет переключатель,
связанный с этой парой программ. Вследствие изменения положения отвода трансформатора тока (t6),
индикатор нагрузки вернется в некоторое промежуточное положение, и сигнал тревоги погаснет. В качестве
альтернативы, сигнальное устройство может быть восстановлено путем изменения импеданса эквивалентной
нагрузки 114, 115, i16, что будет иметь преимущество в том, что сопротивление линии можно будет более
точно учесть при проектировании эквивалентной нагрузки.
Как видно, метод установки прибора в фиксированное положение путем изменения некоторой части цепи
имеет то преимущество, что токи, подаваемые на два выпрямителя, всегда могут быть равны. Кроме того, в
этих обстоятельствах от прибора можно отказаться и заменить его реле или миллиамперметром с
центральным нулевым значением, на выходные сигналы выпрямителей воздействуют дифференциально. Из
пункта 85 следует, что этот конкретный тип индикатора нагрузки может быть дешевле и точнее, чем индикатор
отклонения, но не так удобен в использовании, если его элементы управления нельзя совместить с
элементами управления усилителя (пункт 90).
Предполагается, что какое-либо полуавтоматическое устройство, подобное описанному, было бы наиболее
подходящим для сопряжения индикатора нагрузки с регуляторами выходного сигнала усилителя, однако
следует отметить, что соответствующее устройство может быть легко разработано таким образом, чтобы
операции переключения происходили без участия оператора. В этом случае замыкание контакта индикатора
нагрузки приведет в действие устройство поиска линии, которое будет искать свободный усилитель и
подключать его к программе.
Область применения изобретения не ограничивается описанным выше прибором с подвижной катушкой,
поскольку может использоваться любой другой подходящий тип, например, электростатический или прибор с
подвижным железом. Также вместо выпрямителей можно использовать любые устройства, например,
термопары, которые выдают постоянный ток на выходе при подаче переменного тока на вход, независимо от
того, обеспечивают ли они линейную или квадратичную зависимость между входным и выходным сигналом.
Для уменьшения колебаний счетчика, вызванных изменяющимся входным сигналом, могут быть добавлены
еще 115 дополнительных функций, обеспечивающих большую задержку показаний.
Датировано 19-м днем апреля нашей эры.
1933.
Б. БИКМАСТЕР РОБИНСОН, дипломированный патентный поверенный, представитель заявителей,
Коннахтская вошь, Олдвайе, Лондон, W.C. 2.
mamm"MMWM i 418,138 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ'.
Улучшения в или пере! для систем радиоизлучения или подобных им.
Мы, компания Standard Telephones and Cables Limited, британская компания, Клинтон Эрик Латимер и Артур
Реджинальд Альберт Рендалл, оба подданные Великобритании, и все мы, проживающие по адресу:
Коннот-Хаус, Олдвич, Лондон, Уэст-Кантри, Англия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и
о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованиям в системах радиопередачи и подобных им системах и
имеет своей целью предложить новый метод измерения импеданса фидерной системы для определения
количества подключенных абонентов в любой момент времени, а также обеспечить средства для
эффективного управления усилителями, связанными с указанной фидерной системой, в соответствии с
изменениями нагрузки.
Под радиовещанием понимается система, посредством которой одна или несколько музыкальных программ
передаются на громкоговорители абонентов по проводной сети от одного или нескольких централизованных
усилителей мощности. Подобные сети могут включать понижающие или фантомные трансформаторы в
различных точках.
Одна из проблем, возникающих в таких сетях, заключается в том, что абоненты включают или выключают
свои громкоговорители в зависимости от популярности программы, в результате чего напряжение в сети
будет меняться, даже когда напряжение, подаваемое усилителями, остается постоянным. Кроме того,
величина усиления, необходимая для поддержания удовлетворительного качества и громкости, также будет
варьироваться в зависимости от нагрузки.
Ранее для поддержания постоянного напряжения на лампах на усилительной станции использовалось
изменение количества параллельно подключенных усилителей. Обычно напряжение измеряют с помощью
лампового вольтметра или его аналогичного прибора. Поскольку импеданс усилителя должен быть низким по
сравнению с импедансом нагрузки, изменения импеданса нагрузки вызывают лишь незначительные
изменения напряжения, поэтому трудно определить, перегружены ли усилители или нет (т.е. генерируют ли
они избыточные гармоники).
Еще один недостаток этой системы заключается в том, что если импеданс каждого усилительного блока
идеален для больших нагрузок, то он слишком высок для малых нагрузок, так что количество одновременно
работающих усилительных блоков обычно превышает количество, которое потребовалось бы, если бы
выходное сопротивление можно было выбирать для каждой нагрузки отдельно.
В соответствии с данным изобретением, сами сигналы (речевые или музыкальные) используются для
приведения в действие индикаторного устройства, с помощью которого определяется импеданс сети 65 без
какого-либо нарушения работы системы. Данное индикаторное устройство может быть соединено с
усилителями для управления их выходной мощностью. 70 Указанное индикаторное устройство может иметь
любую подходящую форму. Например, это может быть устройство с отклоняющим или прямым считыванием
показаний, или же устройство, в котором баланс достигается изменением регулировочного элемента, причем
в последнем случае значение импеданса определяется положением регулировочного элемента. Регуляторы
усилителя могут быть взаимосвязаны с движением любого из вышеперечисленных 80 типов приборов, но
последний тип предоставляет наиболее удобные возможности для этой цели.
В соответствии с еще одной особенностью данного изобретения предусмотрено устройство индикации
нагрузки 85, в котором известная часть сигнального тока, протекающего в фидерной системе в небольшом
диапазоне частот, подается на устройство для преобразования переменного тока 90 в однонаправленную
силу, а известная часть сигнального напряжения в том же небольшом диапазоне частот подается на другое
преобразующее устройство таким образом, чтобы создать равную противодействующую силу 95, причем
отношение напряжения к току может быть определено из констант цепи.
Изобретение будет лучше понято при обращении к чертежам, прилагаемым к предварительной спецификации
в i00, на которых: - На рисунке 1 показан предпочтительный способ подключения элементов схемы
индикаторного устройства к усилительной и фидерной системам. 05 На рисунке 2 показана плата управления
выходным сигналом для группы усилителей и проиллюстрирован способ, с помощью которого элементы
управления могут быть взаимосвязаны или использоваться совместно с устройством индикации нагрузки. 110
Обращаясь к рисунку 1, устройство, обозначенное цифрой 1, включает в себя перемещение прибора
известного типа, в котором две катушки установлены под углом друг к другу на общем валу и могут свободно
вращаться без какой-либо управляющей пружины в неоднородном магнитном поле.
Через одну катушку проходит постоянный ток, зависящий от напряжения сигнала, а через другую —
постоянный ток, зависящий от напряжения сигнала. Подвижная система будет вращаться до тех пор, пока две
катушки не достигнут положений, в которых их вращательные силы будут равны и противоположно
направлены. Если постоянные токи, проходящие через обе катушки, увеличиваются или уменьшаются в
одинаковой пропорции, то и вращательные силы будут увеличиваться или уменьшаться в той же пропорции,
и, следовательно, движение останется в том же положении, которое, таким образом, соответствует
определенному соотношению двух токов. Трансформатор 2 подключен параллельно резистору 3 и включен
последовательно с системой питания. На вторичной обмотке трансформатора размещена цепь, состоящая из
токовой катушки прибора, линейного выпрямителя 4, например, выпрямителя на основе оксида меди или
селена, фильтра или резонансного контура 5 и резистора 6.
Функция резистора 3, наличие которого желательно, но не обязательно, заключается в регулировании
импеданса, от которого работает трансформатор 2, и в ограничении падения напряжения в случае обрыва
цепи трансформатора. (Обычно импеданс, наблюдаемый на первичной обмотке трансформатора, низок по
сравнению с сопротивлением 3.) Падение напряжения на выводах 2 и 3 в любом случае невелико, поэтому
почти все напряжение, генерируемое усилителем 7, подается в фидерную систему.
Из речевых частот, присутствующих на выходе трансформатора, фильтрующая цепь выбирает узкую полосу
(в идеале одну частоту) и подает ее на выпрямитель и токовую катушку прибора. Таким образом, в
измерительной катушке имеется следующее.
Постоянный ток, протекающий пропорционально току, протекающему в любой момент времени в фидерной
системе в определенном небольшом диапазоне частот. Функция резистора 6 заключается в уменьшении
ошибок, которые могут возникнуть из-за переменного импеданса выпрямителя.
Приведенная выше схема связана с токовой катушкой прибора. Аналогичным образом, цепь связана с
катушкой напряжения прибора. Данная схема включает в себя эквивалентную нагрузку 8, резистор 9,
трансформатор 10, фильтр 11, резистор 12, выпрямитель 13 и катушку прибора. Эквивалентная нагрузка 8,
Соседние файлы в папке патенты