Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10980
.pdf
лампа, называемая лампой с сетчатым свечением, позиционирует контролируемый объект или объекты.
Наилучшее управление такими позиционирующими двигателями (или двигателями), упомянутыми выше,
достигается с помощью термоэлектрических ламп с сетчатым накаливанием в цепях, связанных с
двигателями, таким образом, чтобы лампы регулировали токи, протекающие в обмотках двигателя.
Наилучшее плавное и непрерывное управление двигателями достигается путем изменения фазы напряжений
сетки относительно анодных напряжений, подаваемых на лампы накаливания сетки. Одна из целей
настоящего изобретения — предложить средства, отличные от сложных мостов, для постепенного изменения
фазы переменного напряжения, подаваемого на сетку накаленной лампы; другая цель — предложить
средства для изменения фазы напряжений сетки накаленных ламп, которые должны быть способны работать
при чрезвычайно малых усилиях. Ещё одной задачей является обеспечение одновременного управления
двумя накаливающимися лампами таким образом, чтобы ток, проходящий через одну из них, увеличивался, а
ток, проходящий через другую, уменьшался.
В системах дистанционного управления или слежения управляемый объект должен быть позиционирован в
соответствии с положением одного или нескольких управляющих объектов, которые мы будем называть
передающим элементом. В нашем изобретении, примененном к таким системам, мы используем средства для
генерации переменной электродвижущей силы, амплитуда которой изменяется в зависимости от положения
или движения передающего и ведомого элементов, а также средства для преобразования этой
электродвижущей силы с изменяющейся амплитудой в электродвижущую силу с изменяющейся фазой.
В соответствии с одной из основных особенностей изобретения предлагается система позиционного или
последующего управления, включающая в себя схему расположения тлеющих ламп с сетчатым
накаливанием, в которой выходной сигнал одной или нескольких ламп указанной схемы используется для
приведения в действие реверсивного двигателя в любом направлении и управляется, в соответствии с
плавными перемещениями управляющего элемента, путем подачи на управляющий элемент по меньшей
мере одной лампы переменного напряжения, изменяющегося по фазе относительно напряжения,
приложенного к аноду, полученного путем сложения по меньшей мере двух напряжений переменного тока,
находящихся в противофазе друг с другом, и в котором по меньшей мере одно из указанных напряжений
изменяется по величине и/или направлению.
Согласно еще одной особенности изобретения, система для непрерывного регулирования выходного сигнала
одной или нескольких керосиновых ламп в соответствии с постепенными перемещениями управляющего
элемента включает в себя комбинацию с источником переменного тока, сигнального или управляющего
элемента, питаемого от указанного источника, выходной сигнал которого регулируется по величине и
направлению положением указанного элемента, одной или нескольких керосиновых ламп, также питаемых от
указанного источника, и средств для постепенного сдвига фазы на управляющем электроде указанной лампы
или ламп относительно фазы на пластине или пластинах в соответствии с величиной выходного сигнала,
характеризующегося средствами получения фазового напряжения смещения и средствами питания
управляющего электрода или электродов комбинированным напряжением смещения и сигналом.
В системах регулирования напряжения питания линий постоянного тока в соответствии с колебаниями
нагрузки, когда постоянный ток полностью или частично поступает от управляемых сеткой выпрямительных
ламп, известно, что управление осуществляется путем регулирования фазы потенциалов сетки
выпрямительных ламп посредством векторного сложения двух напряжений, одно из которых является
фиксированным напряжением смещения, а другое регулируется в соответствии с электрическим состоянием
цепи постоянного тока. Кроме того, при измерении степени вакуума в замкнутой камере, такой как
термоэлектронная лампа, было предложено использовать манометр, сконструированный таким образом, что
изменения степени вакуума вызывают соответствующее изменение сопротивления элемента манометра;
такое изменение сопротивления используется, когда соответствующие контакты включения/выключения
замкнуты, для изменения фазовых соотношений сетки или управляющего электрода 90 термоэлектрической
лампы, включенной в цепь с измерительным прибором, работающим от выходного сигнала
термоэлектрической лампы.
В данной конфигурации отсутствует плавная регулировка фазы лампы, а используется управление
включением/выключением, поэтому выходной сигнал не является непрерывной функцией изменения
управляющего элемента.
Другие особенности изобретения станут очевидны из рассмотрения следующего описания. 100
Обращаясь к чертежам: Рисунок 1 представляет собой принципиальную схему электропроводки,
демонстрирующую общие принципы нашего изобретения в применении к системе управления в системе
слежения двух ламп накаливания 105, управляющих двухвитковым двигателем постоянного тока таким
образом, чтобы ток в одной лампе увеличивался, а ток в другой уменьшался.
Рисунки 2A, 2B и 2C представляют собой серию схем подключения и векторных диаграмм, иллюстрирующих
работу системы в соответствии с рисунком 110.
1 с обычными значениями для корректировок.
На фиг. 3 представлена принципиальная схема подключения, иллюстрирующая применение нашего
изобретения для управления реверсивным двигателем постоянного тока с двойной обмоткой в составе
системы слежения за гирокомпасом.
На фиг. 4 представлена принципиальная схема подключения, иллюстрирующая применение нашего
изобретения в системе дистанционного управления, использующей двухвитковый двигатель постоянного тока
с раздельным возбуждением обмотки и индуктивный передатчик для формирования управляющего сигнала.
На рис. 5 представлена векторная диаграмма, демонстрирующая 125 режимов работы, отличающихся от
режимов на рис. 2A, 2B, 2C и обладающих особыми преимуществами в системе, изображенной на рис. 3.
На рис. 6 представлена характеристическая кривая, показывающая лишь изменение фазы на 180° при
прохождении амплитуды через ноль.
Напряжения es, индуцированные в L3, передаются на трансформаторный соединитель T2. 70 На фиг. 1,
демонстрирующей применение принципа изобретения для управления двумя лампами таким образом, чтобы
ток в одной увеличивался, а в другой уменьшался, трансформатор Т2 показан как 75, имеющий две обмотки
L,5 L6, соединенные последовательно, что позволяет сформировать вторичную обмотку с центральным
отводом, пригодную для питания в двухтактном режиме сеток двух ламп накаливания V1 V2. 80 Отсюда
следует, что когда точка 1 положительна относительно точки 3, точка 2 отрицательна, и наоборот. Если точка
3 будет напрямую соединена с катодом 13, 131 двух ламп накаливания V и V2 85, а общий источник
переменного тока будет подключен к анодам указанных ламп и к первичным обмоткам сигнального
трансформатора T1, то очевидно, что одна из указанных ламп может быть полностью выключена 90, а другая
полностью включена, причем это положение дел изменится на противоположное при изменении направления
сигнального напряжения в L. Постепенное изменение направления токов в двух лампах не будет
гарантировано, поскольку изменение фазы на 95 градусов не является постепенным.
Система с такими прерывистыми характеристиками не обеспечивает удовлетворительной работы, и целью
настоящего изобретения является предоставление усовершенствованных средств для постепенного
регулирования фазы напряжений сети, подаваемых на лампы, и предпочтительно для регулирования двух
напряжений в противоположных направлениях. Для достижения этой цели мы вводим между точкой 3 и
катодами 105 13, 131 источник eb напряжения смещения, предпочтительно, но не обязательно постоянного по
напряжению и приблизительно на 900 смещенного по фазе относительно анодного питания ламп. Такое
напряжение можно легко получить любым из ряда известных способов. Например, на рис. 1 показан источник
смещения, состоящий из катушки автотрансформатора 16, центральная точка которой соединена с катодами
13, 115, 131 и с одной стороной источника питания, в то время как один конец соединен с точкой 3 через
резистор 17, а другой конец — с другой стороной линии и с конденсатором 171, также соединенным с точкой 3.
Напряжение смещения 120 В должно иметь переменную составляющую, как описано выше, для обеспечения
фазового управления, но может дополнительно иметь и постоянную составляющую.
Точки 1 и 2 обмотки L и L6 125 соединены соответственно через соответствующие токоограничивающие
резисторы 18 и 181 с сетками 19 и 191 указанных трубок.
Аноды трубок V, V2 подключены к источнику питания через обмотку возбуждения, описывающую анодный ток,
проходящий через трубку накаливания сетки, в зависимости от фазы напряжения сетки, чтобы
проиллюстрировать влияние условий эксплуатации, показанных на рис. 5.
На рис. 7 представлена принципиальная схема подключения, демонстрирующая применение нашего
изобретения в системе дистанционного управления, использующей специальный индуктивный передатчик,
который обеспечивает не только переменный управляющий сигнал, но и переменное фазное напряжение
смещения.
На рис. 8 представлена принципиальная схема подключения еще одного варианта системы дистанционного
управления, использующей индуктивный передатчик и приемник для дистанционной передачи информации о
местоположении, а также систему слежения на приемнике. В данной системе используется двигатель
переменного тока.
На фиг. 1 на управляющем или передающем элементе размещены средства для передачи напряжения,
зависящего от относительного смещения между передающим и принимающим или ведомым элементами. Как
показано, используется простая форма передатчика, включающая трансформатор переменного зазора или
переменного магнитного потока Т1, одна часть 10 которого, как показано на фиг. 2A, 2B и 2C, имеет сердечник
с тремя ножками, а другая часть, замыкающая магнитную цепь, представляет собой якорь 11, который может
представлять собой просто полоску мягкого железа. Предпочтительно, часть 10 устанавливается на
следующем элементе, а часть 11 — на чувствительном или передающем элементе. При желании все обмотки
могут быть размещены на элементе 10, а переменный ток может подаваться либо на центральную обмотку
L3, как показано на рис. 3, либо на две внешние обмотки L и L2, как показано на рис. 1, 2A, 2B или 2C. В любом
случае соединения с катушками выполняются с соответствующей полярностью, чтобы обеспечить
симметричное расположение якоря 11 относительно части 10 трансформатора, как показано на рис.
2
A. Выходное напряжение вторичной обмотки трансформатора равно нулю.
Участки 10, 11 трансформатора установлены на передающем и отводящем элементах таким образом, что
движение отводящего элемента относительно передающего элемента вызывает перемещение элемента 11
по ножкам участка трансформатора с переменным зазором. Когда якорь 11 перемещается влево, как показано
на рис. 2B, поток kl через L3, обусловленный L, становится больше, чем поток 42 через L.
из-за L2. Эти потоки противоположны, и индуцированная электродвижущая сила es в L3 пропорциональна
#1-i2. На рис. 20 якорь смещен вправо, и 02 больше, чем 01. Таким образом, выходное напряжение es меняет
знак или полярность, то есть его фаза изменяется на 180° по сравнению со значением на рис. 2B. При
перемещении якоря слева направо фазового сдвига не происходит, но 417,995 издают звуки F1 F2, и обмотка
якоря силового двигателя M, который в данном случае представляет собой однооборотный двигатель
постоянного тока последовательного возбуждения.
Для более подробного объяснения того, как наша система генерирует переменное фазное напряжение на
сетке для ламп и как управляется двигатель, обратитесь к рис. 2A, 2B и 2C. При нулевом сигнале на рис. 2A.
Напряжение на каждой сетке будет равно напряжению переменного тока eb 900 В, что приведет к тому, что
через лампы V и V2 будут проходить равные токи I1 и I2.
Постоянные составляющие тока протекают через поля F и F, так что потоки (D и OX), создаваемые этими
полями, равны, и поскольку соединения расположены таким образом, что эти потоки стремятся создавать
противоположное вращение, крутящий момент двигателя будет равен нулю. На векторных диаграммах
напряжение питания анода ep принято за эталонное, а напряжение смещения постоянной фазы eb,
приложенное к обеим сеткам в отсутствие сигнала, показано отстающим ровно на 900 от ep. На рисунках. 2B и
2C — напряжения на сетке ламп V.
V2 равны eb плюс электродвижущие силы es1 a50, соответственно, суммируемые обмотками L5 и L6
трансформатора T2.
Они равны по величине, противоположны по знаку и пропорциональны es. Они показаны как находящиеся в
фазе с ep. Отсюда следует, что eg1 и eg2 представляют собой напряжения сетки, приложенные к двум
лампам, а 01 и 02 представляют собой фазовые углы напряжений сетки относительно напряжения анода.
Таким образом, напряжение на сетках ламп сдвигается по фазе относительно исходного значения 0, равного
90°, посредством сигнала, подаваемого трансформатором Т2. По этой причине мы называем трансформатор
Т2 фазосдвигающим трансформатором. На рисунках. На рисунках 2B и 20 токи I, I, проходящие через
лампы, несбалансированы из-за фазовых переходов напряжения сети, но в противоположных направлениях.
Постоянные составляющие токов I, 12 также несбалансированы, и, следовательно, потоки (,1 T2) тоже
несбалансированы; двигатель, соответственно, вращается в одном или другом направлении в зависимости от
начального смещения якоря 11 относительно сердечника 10 управляющего трансформатора T1, пока
начальное смещение не станет равным нулю. Это гарантирует, что следующий элемент последует за
отправляющим элементом.
Резистор 22 может использоваться для ограничения тока, протекающего через двигатель, а конденсаторы Cl
и C2 могут использоваться для фильтрации выпрямленного тока, подаваемого на двигатели.
Хотя на фиг. 1 показан принцип нашего изобретения, в него можно внести ряд модификаций, не отступая от
указанного принципа. Например, в конденсаторе C5 вместо сигнального трансформатора T1 могут
использоваться другие устройства, генерирующие сигнал аналогичного типа. В общем случае, в нашем
изобретении может быть использовано любое устройство, изменяющее амплитуду, предпочтительно, но не
обязательно, через ноль, переменного тока, частота которого совпадает с частотой питания анодов ламп,
причем такое изменение осуществляется движением передающей и/или ведомой системы. Такие устройства
модулируют переменный несущий ток и могут называться модуляторами, управляемыми положением или
движением; к ним относятся трансформаторы с переменным зазором или переменным потоком описанного
типа, а также мосты Уитстона, баланс которых нарушается движением; примеры таких устройств показаны на
фиг. 5, 6, 7, 8a и 8b чертежей, прилагаемых к предварительной спецификации. Также очевидно, что мы
можем, не отступая от общего принципа изобретения, использовать усиление напряжения сигнала до или
после объединения с фазовым напряжением смещения, при этом положение усилителей схематически
показано на отметках 20 и 90 21.
Очевидно, что для ламп с сетчатым накаливанием также может использоваться полноволновое выпрямление
вместо полуволнового, как описано со ссылкой на рис. 10 чертежей, прилагаемых к предварительной
спецификации № 95, на которую будут ссылаться далее. И снова фазовые соотношения,
проиллюстрированные на рисунках. 2B и 20 могут в некоторой степени изменяться, и, наконец, используемые
двигатели не должны быть двигателями постоянного тока, управляемыми компонентами постоянного тока,
проходящими через лампы, а могут быть двигателями переменного тока, управляемыми компонентами
переменного тока, проходящими через лампы.
Нам известно, что фазовое регулирование может осуществляться путем изменения фазы только одного из
напряжений сети, например, eg1 или eg2, скажем, фазы eg1. В таких методах выпрямленный ток 110,
проходящий через лампу V, регулируется, в то время как ток, проходящий через лампу V2, поддерживается
постоянным во время работы цепи. Таким образом, трубка V2 служит чистым сопротивлением и может быть
фактически заменена чистым сопротивлением. Наше изобретение применимо к таким схемам, использующим
фазовое управление только одним напряжением сетки, но мы не описываем его применение к ним, поскольку
указанные схемы являются менее совершенными, а также потому, что методы применения нашего
изобретения к ним будут очевидны любому специалисту в данной области техники из описания его
применения к схемам, в которых используется фазовое управление равными и противоположными по
направлению величинами двух напряжений сетки.
Принцип нашего изобретения, показанный на рис. 1, может быть применен различными способами и выгоден
везде, где требуется точное управление колебаниями тяжелых тел. Возникающие быстрые колебания,
помимо устранения погрешностей, вызванных трением, снижают склонность двигателя к колебаниям, а в
применении к гирокомпасам обладают и другими преимуществами. 70 Однако на рис. 3 показан метод, при
котором сами лампы накаливания с сетчатой структурой генерируют посредством обратной связи напряжения
нужной природы для создания колебаний.
Ток через лампы V1 и V2 75 будет изменяться с низкой частотой, с которой происходят колебания двигателя.
Этот ток имеет постоянную и переменную составляющие. Таким образом, изменяющийся ток имеет
низкочастотную составляющую и составляющую, модулированную частотой источника питания на низкой
частоте. Когда через лампу V1 проходит высокий ток, через лампу V2 проходит низкий ток.
Таким образом, между анодами возникнет разница потенциалов в 85 Ом, причем низкочастотная
составляющая и составляющая частоты питания будут модулированы на низкой частоте. Оба будут
применяться к трансформатору 34 и, следовательно, повлияют на цепь 32', 33. Модулированная частота
питания имеет подходящий тип для сдвига фазы сетевых напряжений и, следовательно, для обеспечения
поддержания колебаний двигателя лампами. Таким образом, вся система 95 является
самоподдерживающейся и не требует каких-либо внешних источников напряжения в цепи сдвига фазы.
Низкочастотная составляющая также в некоторой степени влияет на выходной сигнал ламп, так что возникает
общее обратное действие или регенеративный эффект, благодаря которому настроенный контур 321, 33
контролирует рабочую частоту и, следовательно, частоту, с которой происходят колебания двигателя. 105 На
фиг. 4 показано применение нашего изобретения для дистанционного управления с передающей станции
тяжелым объектом, таким как прожектор или генератор.
Принцип работы системы следующий: передающая станция включает в себя средство, показанное в виде
маховика, для вращения индуктивного передатчика 37, который передает сигнал на приемник 41. Данный
передатчик имеет обмотку возбуждения 38, питаемую от того же источника переменного тока, что и лампы
накаливания сетки, или, по крайней мере, от источника той же частоты и с фиксированной фазой
относительно него. 120 Ротор 39 имеет трехфазную обмотку, соединенную с аналогичной трехфазной
обмоткой на роторе 43. В результате на обмотку возбуждения 42 будет подаваться выходное напряжение,
которое затем подается на усилительную лампу 125 45. Трансформатор питания 46 имеет первичную обмотку
48, питаемую от сети переменного тока, обмотку 47 для нагрева катода усилительной лампы 45, и обмотку 49,
которая питает фазу 130 от управляющих элементов, способных оказывать лишь очень малые усилия.
Поэтому он находит множество промышленных применений. Ниже мы описываем области применения в
системах слежения и дистанционного управления, включающих вращательное движение, но очевидно, что
изобретение не ограничивается этим видом движения.
На рис. 3, который во всех существенных деталях соответствует рис. 13, прилагаемому к предварительной
спецификации, показана более полная схема, на которой усиление с помощью вакуумных ламп используется
между сигнальным трансформатором и лампами накаливания сетки. В данном случае первичная обмотка
питающего трансформатора 25 питается от одной фазы трехфазного источника питания. Имеется три
вторичные обмотки: 26 для нагрева катода усилительной лампы, 27 для нагрева катодов ламп накаливания V
и V2, и 28 для питания указанных ламп и двигателя M.
Модулятор или сигнальный трансформатор Т' питается от соответствующих точек отвода в трехфазной
системе, которые определяются с помощью потенциометра 30; таким образом достигается правильное
фазовое соотношение для напряжения сдвига фазы. Это напряжение сдвига фазы получают от
модулирующего трансформатора Т1 и подают на фазосдвигающий трансформатор 31 после усиления
вакуумной лампой 32. Вторичная обмотка фазосдвигающего трансформатора 31 состоит из двух отдельных
одинаковых обмоток, которые могут быть соединены вместе через конденсатор 321 параллельно вторичной
обмотке 33 трансформатора 34.
Указанная вторичная обмотка 33 имеет центральный отвод, так что фазовое напряжение смещения может
подаваться между этим центральным отводом и катодами ламп накаливания V и V2. Фазовое напряжение
смещения получается с выхода потенциометра 35, на который, в свою очередь, подается напряжение путем
подключения его к одной из трех фазовых линий, а точка на потенциометре 36 — к другой паре линий. Таким
образом, фазовое напряжение смещения регулируется потенциометром 36 по фазе, а по величине —
потенциометром 35.
В некоторых системах слежения, где требуется высокая точность, например, в системах слежения на основе
гирокомпасов, небольшие величины статического трения серьезно влияют на работу системы, и для
противодействия этому целесообразно обеспечить поддержание приводным двигателем небольших и
быстрых колебаний в системе слежения. Этот результат может быть достигнут путем поддержания
усилительных ламп в усилителе (если он используется) в состоянии колебаний или путем подачи на
усилитель от внешнего источника искусственного сигнала, аналогичного тому, который был бы получен от
самого передающего элемента в состоянии напряжения смещения 417,995, обмотки 50 для питания катодов
ламп накаливания 61 и 62 и обмотки 51, которая подает питание на лампы накаливания 61 и 62 и на двигатель
67. Этот двигатель имеет обмотку возбуждения 70, постоянно возбуждаемую от сети постоянного тока, а
также две обмотки якоря и два коммутатора 65 и 66 для вращения двигателя в одном или другом
направлении. Смещение для усилительной лампы обеспечивается потенциометром 52, подключенным к сети
постоянного тока, которая также подает анодное напряжение на усилительную лампу 45.
Выходной сигнал обмотки возбуждения 42 усиливается лампой 45 и проходит через трансформатор 53 и
схемы фазовой регулировки 54, 55, 56 и 57 к фазосдвигающему трансформатору 58. Фазовое напряжение
смещения, поддерживаемое на транзисторе 63 и регулируемое по фазе схемой фазовой регулировки 63, 64,
объединяется с выходным сигналом транзистора 58 и подает изменяющиеся фазовые напряжения через
резисторы 59 и 60 на сетки ламп накаливания 61 и 62.
В зависимости от направления входного сигнала на усилитель от обмотки возбуждения 42, одна из ламп,
например 61, будет пропускать больший ток, чем другая, активируя якорь 65 сильнее, чем 66, и заставляя
двигатель вращаться и одновременно приводить в движение прожектор, вращая ротор 43 в сторону
положения, в котором выходной сигнал от лампы 42 будет отсутствовать. Когда эта точка достигнута,
движение прекращается.
Если ротор 37 повернуть на определенный угол, двигатель снова начнет работать до тех пор, пока выходное
напряжение ротора 42 снова не станет равным нулю. Это произойдет, когда ротор 43 повернется на тот же
угол, что и ротор 37. При этом прожектор поворачивается на угол, пропорциональный углу излучения от
передающей станции.
В системе, показанной на рис. 4, сумма токов, проходящих через две лампы накаливания, не выполняет
никакой полезной функции, в отличие от случая последовательного двигателя, показанного на рис. 3. Поэтому
целесообразно уменьшить эту сумму до небольшого значения, при этом обеспечив большую разницу в токах,
проходящих через лампы, при подаче сигнала с фазовым сдвигом. Это обеспечивается использованием
специального набора настроек, теория которых проиллюстрирована на рис. 5 и 6.
Напряжения смещения eb имеют фазовый угол, приближающийся к 180°, но отстающий от анодного
напряжения менее чем на 180°. Этот фазовый угол показан в точке O. Напряжения сдвига фазы es5 и es2
векторно почти параллельны анодному напряжению ep.
Очевидно, что результирующие напряжения сети eg и eg2 сдвинуты по фазе под углами θ и θ2
соответственно, так что θ2 представляет собой лишь небольшой угол запаздывания, а θ1 — угол
запаздывания, лишь немного превышающий θ0.
Эффект этого показан на рис. 6, где представлен ток, проходящий через лампу накаливания сетки, в
зависимости от угла запаздывания напряжения сетки в 70 градусов. 0Lo обозначает запаздывание фазового
напряжения смещения 0O, а OL1 и OL2 обозначают запаздывания eg и eg2 соответственно. L1Il и L212
представляют собой токи, проходящие через две трубки. Ток холостого хода LJIo в отсутствие входного
управляющего сигнала явно намного меньше, чем ток холостого хода LI при использовании фазового
смещения 900.
На фиг. 7 показано применение нашего изобретения с использованием индуктивного передатчика 71 типа
самосинхронного двигателя, но имеющего приемник 72 с двумя обмотками возбуждения 73 и 74,
расположенными вдоль разных осей, предпочтительно электрически под прямым углом 85. 73 работает в
фазосдвигающей цепи, показанной в виде конденсатора 75 и резистора с центральным отводом 76, а 74
работает в другой фазосдвигающей цепи, показанной в виде индуктивности 77 и резистора 78. 90 В
результате напряжения на резисторах 76 и 78 остаются противофазными, хотя электродвижущие силы,
генерируемые в обмотках 73, 74, находятся в фазе друг с другом. 95 Напряжение на транзисторе 78 действует
как общее фазовое напряжение смещения для двух ламп накаливания 79 и 80, а напряжение на транзисторе
76 действует как фазосдвигающее напряжение.
По мере вращения ротора 72 относительно 100° поле одной из электродвижущих сил увеличивается, а другая
уменьшается. Таким образом, получается система, в которой фазовое смещение уменьшается при
увеличении сигнала фазового сдвига. Используя соответствующую фазировку и регулировки (105),
напряжениям сети можно придать чистые фазовые сдвиги без изменения амплитуды. В остальном принцип
работы схемы аналогичен уже описанному. 110 На фиг. 10 чертежей, прилагаемых к предварительной
спецификации, показана принципиальная схема подключения схемы, использующей четыре накаливаемые
лампы с сетчатым сердечником, расположенные двумя парами.
Лампы 91 и 92 образуют пару и действуют как полноволновой выпрямитель, как будет показано далее;
аналогично лампы 93 и 94 образуют пару и действуют как полноволновой выпрямитель.
Приемный сельсин имеет только одну выходную обмотку 96, выходной сигнал которой подается 120
непосредственно между сеткой и катодом триодного усилителя 97. Таким образом, от статорной обмотки 96
не потребляется существенный ток. Усиленный выходной сигнал триода 97 подается на трансформатор 98,
125, на выходе которого находится фазосдвигающая цепь 99, 100, 101, 102. Выходной сигнал этой цепи
подается на трансформатор 103 с вторичной обмоткой с центральным отводом. Триодный усилитель
получает свой постоянный вектор фазового смещения (130 417 995) и модулированный вектор фазового
сдвига (130 417 995).
Напряжения, подаваемые на аноды ламп 91 и 92 двумя половинами обмотки 112, находятся в противофазе
при условии, что падение напряжения между центральным отводом 116 и катодным соединением 110 в
импедансе обмотки якоря двигателя 115 невелико. В целом это так, и это может быть обеспечено
использованием конденсаторов 125, 126. Таким образом, лампы 91 и 92 работают от противофазных
напряжений как на сетках, так и на анодах. Поэтому они работают как полноволновые выпрямители. При
увеличении тока в ядре 91 увеличивается и ток в ядре 92, а токи в ядре 93 и 94 уменьшаются одновременно.
На рис. 8 показано еще одно применение в системах дистанционного управления. Для возбуждения полей
используются индуктивный передатчик 81 и приемник 82 самосинхронного типа, причем поля питаются от
общего источника переменного тока, который может совпадать или не совпадать с источником, питающим
лампы накаливания. Движение передатчика составляет 90°, поэтому оно воспроизводится приемником, но с
очень малыми крутящими моментами. На двигателе приемника установлен якорь 83, вращающийся напротив
сердечника управляющего трансформатора 84.
Разумеется, можно использовать и другие типы модуляторов с позиционным управлением. Первичная
обмотка этого трансформатора питается от того же источника переменного тока, что и лампы накаливания,
при этом соответствующие точки отвода 93, 94 выбраны 100 на трехфазной сети 103 для обеспечения
правильных фазовых условий. Выходной сигнал трансформатора 84 подается на первичную обмотку
фазосдвигающего трансформатора 88 105, который через токоограничивающие резисторы 89, 90 соединен с
сетками ламп накаливания 91, 92. Между центральной точкой вторичной обмотки трансформатора 88 и
центральной точкой 98 110 катодной нагревательной обмотки трансформатора 97 подключен вход фазового
напряжения смещения. Это достигается за счет соответствующих точек отвода 99, 100 в трехфазной сети.
Трансформатор 97 имеет 115 первичную обмотку 102, центральный отвод которой расположен в точке 1021,
питаемую от одной фазы трехфазной сети, а его вторичная обмотка 95 подает питание между центральным
отводом катода 98 и центральным отводом 120 первичной обмотки выходного трансформатора 101, и,
следовательно, к анодам ламп накаливания 91, 92, которые подключены к противоположным концам
указанной последней первичной обмотки.
125 Двигатель 107 представляет собой реверсивный двигатель переменного тока любого типа, который будет
вращаться в одном или другом направлении в зависимости от фазы напряжения, подаваемого на
возбуждающую обмотку. К указанной возбуждающей обмотке подается 130 токов катодного нагревателя от
обмотки 114 на трансформаторе 113, а высоковольтное питание осуществляется от источника постоянного
тока через сглаживающую цепь 104, при этом напряжение смещения сетки поступает от резистора 105,
снижающего напряжение. Сглаживание напряжения смещения сетки достигается с помощью резистора 106 и
конденсатора 107. Выходной сигнал трансформатора 103 подается на первичные обмотки трансформаторов
108 и 109, показанных на этом рисунке как соединенные последовательно. Вторичные обмотки этих
трансформаторов соединены соответственно между сетками ламп накаливания 91 и 92 и между сетками ламп
накаливания 93 и 94, в обоих случаях через ограничивающие резисторы. Принцип работы этих
трансформаторов проще всего понять, если предположить, что их коэффициент трансформации равен 1 к 1 и
что они заменены эквивалентным автотрансформатором.
После этого становится очевидно, что эффект трансформатора 103 практически такой же, как если бы его
вторичная обмотка была подключена между сетками ламп 91 и 93.
Таким образом, трансформатор 103 действует как фазосдвигающий трансформатор для этих сетей в
соответствии с принципами нашего изобретения. Центральные отводы вторичных обмоток трансформаторов
108 и 109 соединены соответственно с общим катодным соединением 110 ламп 91 и 92 и с общим катодным
соединением 111 ламп 93 и 94. При этом сетки трубок 91 и 92, а также сетки трубок 93 и 94 остаются в
противофазе. Таким образом, трансформатор 103 выполняет функцию фазосдвигающего трансформатора
для сеток ламп 92 и 94, а также для сеток ламп 91 и 93.
К выходу обмотки 118 трансформатора 113 подключена фазосдвигающая цепь 119, 120, 121, 122.
Выходные клеммы 123, 124 этой сети подключены к центральным отводам 117, 116 вторичных обмоток
трансформаторов 103, 113 и, таким образом, подают фазовое напряжение смещения между этими точками.
Схема сдвига фазы предназначена для обеспечения предпочтительного фазового соотношения этого
напряжения с выходным напряжением обмотки 112.
Обмотки якоря двигателя соединены между центральным выводом 116 обмотки 112 и катодными выводами
110 и 111 полноволновых выпрямителей, образованных парой трубок 91 и 92, а также парой трубок 93 и 94.
Таким образом, нагрузка выпрямителя находится между переменным током.
источник и катоды, а не между источником переменного тока и анодами, как показано на рисунках 3, 4, 7 и 8. В
принципе, это не имеет значения и влияет лишь на регулировку фазосдвигающей цепи 119, 120, 121, 122 в
цепи фазового смещения.
Таким образом, в данной системе используется метод 417,995, подключенный к вторичной обмотке
трансформатора 101. На рисунке показан трехфазный асинхронный двигатель, одна фаза которого питается
от вторичной обмотки трансформатора 101. Между центральной точкой этой обмотки и третьим выводом
двигателя подключен постоянный источник переменного тока соответствующей фазы. Это достигается путем
выбора -10 подходящих точек отвода на источнике переменного тока, в данном случае показанных как
центральная точка 1021 обмотки 102 и одна, 1031 трехфазных линий питания.
Двигатель 107 приводит в движение прожектор 96 и одновременно вращает сердечник 84 управляющего
трансформатора вокруг якоря 83.
Якорь 83 и сердечник 84 трансформатора спроектированы и имеют такую форму, что выходное напряжение
трансформатора изменяется в зависимости от положения ротора 82 и прожектора 96. На рисунке якорь
изображен в форме, подходящей для инвертирования выходного сигнала трансформатора 84 через нулевое
значение, когда контакты 83 и 84 правильно выровнены друг относительно друга.
Когда транзисторы 83 и 84 не соединены последовательно, транзистор 84 подает выходной сигнал на
фазосдвигающий трансформатор 88, тем самым разбалансируя ток, проходящий через две лампы
накаливания сетки t1, 92. Этот несбалансированный ток имеет большие переменные составляющие, и эти
составляющие, протекая по первичной обмотке трансформатора 101, приводят к тому, что вторичная обмотка
подает переменное напряжение на двигатель 107. Они взаимодействуют с постоянным источником питания
двигателя, заставляя его вращаться в одном или другом направлении в зависимости от того, какая из ламп
накаливания 91, 92 пропускает больший ток. Механическое соединение выполнено таким образом, что
прожектор вращается в нужном направлении, а также что сердечник 84 следует за якорем 83. Движение
продолжается до тех пор, пока числа 83 и 84 снова не выровняются, и выходное значение числа 84 не станет
равным нулю.
Эта система, по сути, является продолжением ротора 82, который на расстоянии воспроизводит движение
ротора 81. По сравнению с другими описанными системами, она обладает тем преимуществом, что не
создает электрических помех для самосинхронизирующегося передатчика. Кроме того, сигнальные цепи
отделены от передающих цепей и поэтому лучше подходят для объединения с другими управляющими
сигналами, поступающими либо от других передатчиков, либо зависящими от движения передающих и
отслеживающих элементов.
Мы описали принципы и принцип работы нашего изобретения, а также устройство, которое мы считаем
наилучшим его воплощением, но такое описание носит лишь иллюстративный характер, и изобретение,
безусловно, может быть реализовано и другими способами. Кроме того, хотя изобретение разработано для
использования различных функций и элементов в описанных комбинациях и взаимосвязях, некоторые из них
могут быть изменены, а другие опущены 70 без ущерба для более общих результатов, изложенных выше, и
изобретение распространяется на такое использование.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, является 1. Система позиционного или последующего управления, включающая в себя
схему 80 с нагревательными трубками, в которой выходной сигнал одной или нескольких трубок указанной
схемы используется для управления реверсивным двигателем в любом направлении и регулируется в
соответствии с плавными перемещениями элемента управления 85 путем подачи на элемент управления по
меньшей мере одной трубки переменного напряжения, изменяющегося по фазе относительно напряжения,
приложенного к аноду, полученного путем сложения по меньшей мере двух 90 переменных токовых
напряжений, находящихся в противофазе друг с другом, и в которой по меньшей мере одно из указанных
напряжений изменяется по величине и/или направлению.
2. В системе для непрерывного регулирования выходного сигнала одной или нескольких фотоэлектрических
ламп с сетчатым накаливанием в соответствии с постепенными перемещениями управляющего элемента, в
сочетании с источником переменного тока, сигнальным или управляющим элементом 100, питаемым от
указанного источника, выходной сигнал которого определяется по величине и направлению положением
указанного элемента, одной или несколькими фотоэлектрическими лампами с сетчатым накаливанием, также
питаемыми от указанного источника, и средствами для постепенного 105 сдвига фазы на управляющем
электроде указанной лампы или ламп относительно фазы на пластине или пластинах в соответствии с
величиной выходного сигнала, характеризующегося средствами получения фазового напряжения смещения
110 и средствами для питания управляющего электрода или электродов комбинированным напряжением
смещения и сигналом.
3.
Средство для приведения объекта в позиционное соответствие с управляющим объектом 115, включающее в
себя в комбинации индуктивное устройство, средство, приводимое в действие указанным управляющим
объектом для создания электродвижущей силы в указанном индуктивном устройстве, изменяющейся по
направлению и величине в соответствии с движениями указанного приводимого объекта, пару ламп
накаливания, согласующий трансформатор между указанным вторым средством для подачи
противоположных фаз на управляющие электроды указанных ламп, средство 125 для объединения каждого
выхода указанного трансформатора с практически фиксированным напряжением, имеющим практически
смещение 90 для подачи фаз, смещающихся в противоположных направлениях на указанные управляющие
электроды относительно их анодов. 130 практически смещение 90 для подачи фаз, смещающихся в
противоположных направлениях на указанные управляющие электроды относительно их анодов, и
реверсивный двигатель, приводимый в движение выходом указанных ламп для привода указанного элемента
слежения 70 и регенеративную связь для поддержания колебательного фазового сдвига малой величины для
поддержания тремора в указанном двигателе.
13. Система по п. 10 75, в которой колебания двигателя создаются вспомогательной фазосдвинутой
переменной электродвижущей силой, приложенной к схеме накаливания сетки.
14. Система по п. 10 80, в которой быстрые колебания двигателя поддерживаются токами, управляемыми
самими колебаниями.
15.
Система дистанционного управления для позиционирования тяжелых принимающих объектов от
передающего объекта, включающая источник переменного тока, электрически связанные индуктивные
устройства, питаемые от указанного источника, на передающем и принимающем объектах, причем выходное
напряжение последнего изменяется по величине и полярности в зависимости от относительного смещения
указанных устройств, силовой двигатель для привода принимающего объекта, пару термоэлектрических ламп,
питаемых от указанного источника, выходное напряжение которых приводит в действие указанный двигатель,
средства для генерации напряжений смещения и средства для подачи на управляющие электроды указанных
ламп суммарного напряжения смещения и выходного напряжения принимающего индуктивного устройства.
100 16. Устройство дистанционного управления для позиционирования тяжелых объектов относительно
управляющего объекта, включающее источник переменного тока, автосинхронный передатчик, питаемый от
указанного источника, приемный двигатель автосинхронного типа, многоотводная обмотка которого
соединена с указанным передатчиком и парой углово-смещенных вторичных обмоток, пару ламп накаливания
с сеткой, питаемых от указанного источника питания, средства для объединения сигналов, производимых
указанными двумя вторичными обмотками, для смещения фазы на сетках указанных ламп в противоположную
сторону относительно их анодов, и реверсивный двигатель, приводимый в движение выходным сигналом
указанных ламп.
17. Устройство дистанционного управления для позиционирования приводимого в движение объекта от
одного или нескольких управляющих объектов, включающее промежуточный объект, средства для
позиционирования промежуточного объекта в соответствии с положениями управляющих объектов и средства
для генерации по меньшей мере одной переменной электродвижущей силы, изменяющейся по направлению и
величине в соответствии с движением промежуточного объекта и/или с относительным движением
управляющего элемента и приводимого в движение объекта, и включающее средства для объединения
электродвижущей силы или электродвижущих сил 130 и реверсивный двигатель, приводимый в движение
выходным сигналом указанных трубок для привода указанного приводимого в движение объекта.
4.
Соседние файлы в папке патенты