Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11070
.pdf
питаемой от вспомогательного источника постоянного тока 95, расположенной таким образом, что
проводимость вспомогательного клапана и, следовательно, работа клапанов регулирования сварочного тока
инициируются в 100 заданной части цикла источника переменного тока.
Для более ясного понимания изобретения следует обратиться к прилагаемым чертежам, на которых, как
показано на фиг. 1, изобретение обозначено как 116,374 729 133.
Применяется к аппаратам контактной точечной сварки; на рис. 2 показано графическое представление
управляющих напряжений в системе, показанной на рис. 1; на рис. 3 показано применение изобретения к
аппаратам контактной точечной сварки, а на рис. 4 показано графическое представление! Представление
управляющих напряжений в системе (рис. 3).
Поток тока в сварочной цепи, показанной на рис. 1, регулируется путем изменения его импеданса с помощью
электрических вентилей, управляемых напряжениями, получаемыми от дополнительной цепи, связанной с
ними, и от источника сварочного тока.
Как видно из рис. 1, импеданс сварочной цепи регулируется с помощью реактивного сопротивления,
включенного последовательно с первичной обмоткой сварочного трансформатора. Это реактивное
сопротивление имеет форму последовательного трансформатора 1, первичное сопротивление которого
регулируется реле, включающим электрические лампы 9. Сварочная цепь включает сварочный
трансформатор 3, вторичная обмотка 4 которого соединена со сварочными электродами 5, между которыми
помещается сварочная заготовка 6, а первичная обмотка 7 соединена через выключатель 8 и первичную
обмотку 9 последовательного трансформатора 1 с источником переменного тока 10. При линейной сварке
принято замыкать сварочную цепь после приложения давления к сварочным электродам и размыкать ее
перед снятием давления с электродов, чтобы предотвратить искрение между электродами и обрабатываемой
деталью. На чертеже переключатель 8 обозначает такой переключатель и расцепляет его просто как
изолирующий переключатель 4(0).
Вторичная обмотка 11 последовательного трансформатора 1 подключена к паре электрических ламп 2,
которые соединены параллельно в обратном порядке и снабжены анодами 12, катодами 13 и управляющими
элементами или сетками 14. Эти клапаны могут быть любого подходящего типа, хотя мы предпочитаем
использовать управляемые сеткой пароэлектрические или дуговые разрядные клапаны, характерные для
случаев, когда после запуска разряд больше не может регулироваться сеткой, но он может...
Это можно предотвратить, сняв анодное напряжение. Принцип работы такого клапана заключается в
периодическом снятии анодного напряжения для прекращения разряда и управлении его повторным запуском
с помощью сети. Клапан, таким образом, работает с прерывистым током, средний ток которого регулируется
электросетью.
Лампы 2 расположены таким образом, чтобы закоротить вторичную обмотку 11 последовательного
трансформатора 1, когда она становится проводящей. Замыкание накоротко вторичной обмотки
трансформатора 1 уменьшает импеданс первичной обмотки до очень малого значения и позволяет протекать
приблизительно полному току нагрузки на первичную обмотку сварочного трансформатора 3.
Проводимость вентилей 2 регулируется посредством сетевого трансформатора 15, вторичные обмотки 16
которого соединены с сетками и катодами вентилей 2, а первичная обмотка 17 соединена, как описано ниже, с
импедансом 18, который соединен через проводники 19 и 20 с источником питания 10. Один вывод 21
первичной обмотки сетевого трансформатора подключен к среднему отводу 22 импеданса 18. Другой вывод
23 соединен 80 через резистор 24 с выводом 25 импеданса 18 и через первичную обмотку 26 трансформатора
27 с выводом 29 импеданса. 18. При замыкании накоротко вторичной обмотке 30 трансформатора 27
импеданс 85 трансформатора 27 становится очень малым. В результате клемма 23 обмотки 17 теперь
находится приблизительно на потенциале клеммы 29 импеданса 18, тогда как до короткого замыкания
вторичной обмотки 39 клемма 23 находилась приблизительно на потенциале клеммы 25. Это приводит к
сдвигу фазы примерно на 180 градусов в сетевом напряжении вентилей 2.
Таким образом, когда вторичная обмотка трансформатора 27 не закорочена, напряжение сеток 14 ламп 2
примерно на 180 градусов сдвинуто по фазе с напряжениями их анодов, и лампы становятся непроводящими.
При коротком замыкании вторичной обмотки 30 трансформатора 27 фаза напряжения сети сдвигается, в
результате чего фаза сети меняется на обратную, и вентили становятся проводящими.
Короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора 27 контролируется парой электрических ламп 31.
Проводимость этих вентилей регулируется напряжением смещения и напряжением большей амплитуды и
периода, чем указанное напряжение смещения, которое имеет противоположное действие и которое
получается из схемы, содержащей электрический вентиль 32. 115 Клапан 32 включен в схему, которая
содержит конденсатор 33 или другое подходящее устройство для хранения энергии, которое периодически
заряжается и разряжается через клапан 32, причем конденсатор 33120 заряжается от источника 34, 35 через
сопротивление 36, показанное на рисунке.
Сопротивление, и разряд через цепь, включающую электрический клапан 32 и реактивное сопротивление 37.
Один из конденсаторов 33 (125) и сопротивление 36 могут быть регулируемыми, или оба одновременно. Для
того чтобы работа клапана 32 происходила в одной и той же точке цикла переменного тока, т.е. чтобы
напряжение на резисторе 36 было меньше напряжения на резисторе 36, напряжение на резисторе 36,
напряжение на резисторе 36 должно быть меньше напряжения на резисторе 36.
По мере того, как конденсатор 33c заряжается, точка...
58 Напряжение на сетке 38 становится все более отрицательным, пока в конечном итоге напряжение на ней
не достигнет 70°, после чего сетка 38 становится положительной относительно катода 62, и лампа 32
начинает проводить ток, разряжая тем самым конденсатор 33. Благодаря наличию индуктивности 37 или
собственной индуктивности 75 разрядной цепи, поток тока через клапан 3М прерывается до тех пор, пока
вышеуказанная операция не будет повторена.
Периодическое напряжение, возникающее на резисторе 36 в цепи зарядки конденсатора 33, подаваемое на
сетки ламп 31, противодействует постоянно приложенному напряжению, включающему напряжение от
трансформатора 56 и напряжение, определяемое положением ползунка 85 517 на потенциометре 42.
Периодическое напряжение, возникающее на резисторе 36, подобрано таким образом, чтобы его амплитуда
была больше, чем суммарное напряжение трансформатора 56 и напряжение, получаемое от потенциометра
42. При положении переключателя 50 в нижнем положении и незаполненном конденсаторе 33 катоды ламп 31
имеют положительный заряд по отношению к своим сеткам, и лампы 31 не являются проводниками. Однако
по мере зарядки конденсатора 33 (95) достигается точка, в которой постоянно приложенное напряжение,
включающее напряжение, полученное от потенциометра 42, и напряжение, полученное от трансформатора
56, становится больше напряжения на резисторе 36, и лампы 31 становятся проводящими.
Когда клапаны 31 становятся проводящими, клапаны 2 также становятся проводящими, и ток в сварочной
цепи увеличивается за счет уменьшения импеданса сварочной цепи путем проведения тока через клапаны 2.
После того, как клапан 32 разрядит конденсатор 110 33, клапаны 31 снова отключаются, и прерывание тока в
их цепи прерывает поток тока в цепи клапанов 2, тем самым увеличивая импеданс сварочной цепи 115 и
уменьшая поток сварочного тока.
Значения указанных выше управляющих напряжений графически представлены на рис. 2. На этом рисунке в
точке а показано напряжение смещения 120 сетки 38 лампы 32, которое включает в себя напряжение
переменного тока трансформатора 40 и напряжение b, полученное с помощью потенциометра 42 через
ползунок 41. На графике c показано напряжение на резисторе 125 '36', начиная с момента первого
подключения резистора к источнику 84, 35 и до момента, когда клапан 32 становится проводящим в точке d.
Предполагается, что источником 34, 35 является a. 130 vide sjnehronlisatio-. Для обеспечения точной
синхронизации сетка 38 лампы 32 соединена через вторичную обмотку 39 трансформатора 40 с ползунком 41
потенциометра 42. Этот потенциометр подключен в точках 43 и 44 к источнику питания 34, 35 параллельно
цепи зарядки конденсатора 33. Первичная обмотка 45 трансформатора 40 подключена через схему
переключения фаз (1), включающую конденсатор 46, резистор 47 и обмотку 59 трансформатора 56, к
источнику питания через проводники 48, 19 и 49, 20.
Конденсатор 46 и резистор 47 соединены последовательно между выводами обмотки 59. Один вывод обмотки
45 трансформатора 40 соединен с серединой обмотки 59, а другой вывод — с точкой соединения 2u между
конденсатором 46 и резистором 47.
Сетки ламп 31 соединены через переключатель 50, проводники 51, 52, 53 и 54, а также вторичную обмотку 55
трансформатора 56 с потенциометром 42 через ползунок 57 и контакт 58 между резистором 36 и
конденсатором 33, благодаря чему может быть получено периодическое напряжение большей амплитуды,
чем напряжение смещения ламп 31. Первичная обмотка 59 трансформатора 56 соединена через проводники
48, 19 и 49, 20 с источником питания 10.
Сеточные цепи каждой из электрических ламп 2, 31 и 32 снабжены защитным резистором 60, а катоды этих
ламп защищены выключателями 61, которые имеют задержку срабатывания и обычно замыкаются после того,
как лампы должным образом прогреются.
Система станет более понятной после рассмотрения принципа ее работы, который заключается в
следующем: предположим, что переключатели 61 замкнуты, а переключатель 50 находится в нижнем
положении. В тот момент, когда источник питания 34, 35 подключается к потенциометру 42, напряжение на
них...
Емкость конденсатора 83 равна нулю, поскольку он еще не заряжен, и, следовательно, полное напряжение
источника будет приходиться на сопротивление 36. Потенциал клеммы 58 конденсатора будет, таким
образом, таким же, как и потенциал клеммы 34 источника питания, и, из-за положения ползунка 41 на сетке
потенциометра 42, сетка 38 лампы 32 будет отрицательной относительно ее катода 62, который подключен к
клемме 58. При этом переменное напряжение, подаваемое на сетку через трансформатор 40, в дополнение к
напряжению, получаемому от потенциометра 42 через ползунок 41, будет меньше напряжения на резисторе
36; то есть пиковое результирующее переменное напряжение от трансформатора 40 составит 250 вольт, а
максимальное напряжение на клемме 58, следовательно, составит 250 вольт, возникающее в момент ее
подключения к источнику питания. Когда потенциал вывода 58 или катода 62 становится меньше потенциала
сетки 38, имеющей напряжение смещения, клапан 32 проводит ток через вывод d, и напряжение на выводе 58
увеличивается до некоторого значения e, превышающего 250 вольт, из-за наличия индуктивности в разрядной
цепи клапана 32.
Напряжение на клемме 58 или катоде 652 после разряда уменьшается вдоль кривой f, которая пересекает
кривую g в точке h и кривую a в точке i. Кривая g представляет собой напряжение смещения сеток ламп 31 и
включает в себя напряжение переменного тока трансформатора 50 и напряжение смещения j,
соответствующее положению ползунка 57 на потенциометре 42. Там, где напряжение на резисторе 86
уменьшается ниже напряжения смещения, приложенного к лампе 31, эти лампы становятся проводящими, и
ток продолжает течь в дуговом разряднике до тех пор, пока k, хотя в случае ламп высокого вакуума поток тока
практически прерывается при 1. Поток тока через трубки 31 снова начинается в момент времени h', и
рассмотренный выше цикл повторяется.
Следует отметить, что период управляющего напряжения, создаваемого конденсатором 33, равен кратному
периоду источника питания. В данном конкретном случае этот период в три раза больше.
Следует также отметить, что ток инициируется и прерывается в заранее определенных точках цикла
источника питания 10. Путем соответствующего смещения фазового соотношения потенциала gTid клапанов
31 и 32 можно регулировать время, в которое увеличивается или уменьшается ток, поскольку при такой
регулировке кривые a и g смещаются относительно друг друга. Нет необходимости включать переменный
компонент от источника питания 10 в цепь сетки ламп 31, например, с помощью трансформатора 56, хотя это
предпочтительнее, поскольку периодическое напряжение, подаваемое на сетки ламп 31, обеспечивает более
стабильную работу аппарата, так как пики напряжения смещения сглаживают незначительные колебания
напряжения, вызванные небольшими различиями в характеристиках ламп 311. Различия в характеристиках
клапанов могут быть обусловлены как особенностями их изготовления, так и возрастом.
Период напряжения, генерируемого при зарядке и разрядке конденсатора 3, определяется относительной
регулировкой импеданса 36 и конденсатора 33. Амплитуда этого напряжения определяется напряжением
источника питания и величиной индуктивности 37 в разрядной цепи. В конкретном порядке.
На иллюстрации показано, что при опущенном переключателе система настроена на управление сваркой 70 с
короткими периодами «выключено» и длительными периодами «включено». Переведя переключатель 50 в
верхнее положение, ситуация меняется на противоположную, и устройство будет оптимально работать в
течение коротких периодов «включено» и длительных периодов «выключено». 75 Схема, показанная на фиг. 3
чертежа, иллюстрирует аппарат для контактной точечной сварки в соответствии с изобретением, в котором
период подачи сварочного тока регулируется и составляет лишь часть цикла источника питания.
Схема управления на рис. 3 по существу идентична схеме, показанной на рис. 1, за исключением того, что
схема, питаемая от источника постоянного тока 85 34, 35, была немного изменена, чтобы позволить
генерацию одиночных импульсов напряжения и тока. Ввиду соответствия двух систем на рис. 1 и 3,
соответствующим частям на обоих рисунках присвоены номера, равные 90.
На фиг. 3 соединение 44 цепи зарядки выполнено в средней точке потенциометра 42, который 95 подключен к
источнику питания 34, 35.
Таким образом, источник отрицательного потенциала для сетки 38 клапана 32 обеспечивается через ползунок
41, резистор 70 и проводник 71.
Более отрицательный источник потенциала сетки 100 может быть получен из соединения 72 через: -I e.-nclct',
72), 74, клапан 75 и проводники 76, 77, когда клапан 75 становится проводящим. Этот клапан относится к
вышеупомянутому типу выпускных клапанов. 105 Его сетка 78 соединена через защитный резистор 60
(проводник 79, вторичная обмотка трансформатора сетки 80 и проводник 81) с отрицательным выводом 35
источника питания, подключенного к потенциометру 421. Следует отметить, что из-за этой схемы
подключения, когда в трансформаторе 80 не индуцируется напряжение, сетка лампы 75 имеет отрицательное
значение относительно катода, и лампа находится в выключенном состоянии.
1
I1 Трансформатор сетки 80 находится в разрядной цепи конденсатора 33, и из-за скачка напряжения,
индуцированного в трансформаторе сетки при протекании тока в этой разрядной цепи, клапан 75 120 станет
проводящим.
В силу своих характеристик, этот клапан можно выключить или сделать непроводящим только путем снятия
анодного напряжения.
Это достигается с помощью элемента управления 125, включающего переключатель 82 и конденсатор 83.
Переключатель 82 — это переключатель, обычно связанный с электродами аппаратов точечной сварки.
При замыкании выключателя 82 конденсатор 83 подключается к клемме 41,47, описанной выше в связи с рис.
1. Конденсатор 83 снова увеличивается через сопротивление 36, и клапаны 31 снова отключаются, в
результате чего клапаны 2 становятся непроводящими и уменьшается поток тока в сварочную цепь, как
описано выше. Сетевой трансформатор 80 находится в дисковом контуре конденсатора 33 и подает на сетку
78 лампы 75 кратковременное напряжение, которое делает лампу 75 проводящей и снова подает более
высокое отрицательное смещение сетки на лампу 82, чтобы предотвратить ее повторное проведение, даже
если переключатель 82 остается разомкнутым. После размыкания выключателя 82 заряд на конденсаторе 83
возвращается к исходной полярности, и цепь снова готова к работе.
Понимание описанной выше операции может быть облегчено ссылкой на рис. 4 (стр. 85), на котором
графически представлены указанные управляющие напряжения. На схеме на рис. 4 нулевое напряжение, или
опорное напряжение, — это напряжение в точке 44. Напряжение ползунка 41 представлено в точке m, а
напряжение соединения 72 — в точке n. На эти напряжения накладывается напряжение сетевого
трансформатора 40.
Начиная с точки 0, напряжение сети клапана 32 следует толстой линией до точки p, где из-за замыкания
выключателя 82 и подключения конденсатора 83 к цепи напряжение на мгновение уменьшается до некоторого
значения q. Вследствие затухания клапана 75 напряжение b-ias уменьшается и в конечном итоге достигает
100 на проводниках клапана 82. Клапан! 7.5 После того, как клапан становится проводящим под действием
напряжения, подаваемого на его сетку через трансформатор сетки 80, соединение от ползунка 41 к клемме 72
и клемме 105 подается на сетку клапана 32 напряжением s, подобным тому, которое первоначально
подавалось на него, и которое достаточно отрицательно, чтобы сделать этот клапан непроводящим. После
разряда конденсатора 33 через вентиль 32 конденсатор 38 снова заряжается, создавая переходное
напряжение на сопротивлении 36, которое подается на управляющие элементы вентилей 31, имеющих
противодействующее напряжение смещения g, состоящее из постоянного напряжения j и переменного тока,
индуцированного в цепи через сеточный трансформатор 56.
Клапаны 31 становятся проводящими в точке h и непроводящими в точке i.
Если цепь через клапан 75 будет прервана, например, в точке 76, то цепь управления будет питаться от
источников 34, 35 на рис.
3
будет функционировать так же, как и соответствующая схема на рис. 1, и система, показанная на рис. 3,
может использоваться для линейной сварки, как и схема на рис. 1. Подключение проводников 52 и 53 к сеткам
и катодам клапанов 31 может управляться переключателем, таким как переключатель 50, показанный на
180-м рисунке клапана 75. Этот конденсатор 83 заряжается от источника питания 34, 35 через проводник 84,
резистор 85, проводники 77 и 71, резистор 70 и соединение 41, потенциометр 42. При отключении
выключателя 82 положительно заряженный вывод конденсатора Т3 соединяется с катодом клапана 75, а
отрицательно заряженный вывод конденсатора притягивает катод клапана 75 отрицательно по отношению к
катоду до тех пор, пока конденсатор не разрядится через сопротивление 70. Время разряда установлено
достаточно долгим, чтобы клапан 75 мог провести деионизацию и установить контроль над сеткой.
При закрытом клапане 75 анод подключается к положительному полюсу до тех пор, пока конденсатор 83 не
зарядится через сопротивление 70 в обратном направлении до напряжения, определяемого положением
ползунка 41. Таким образом, клапан может стать проводящим на пике или вблизи пика следующего
положительного полупериода.
Как уже указывалось выше, когда клапан 75 непроводящий, смещение на клапане 32 определяется
положением ползунка 41. Когда лампа 75 находится в проводящем состоянии, смещение увеличивается на
величину падения напряжения в сопротивлении 70 из-за тока, протекающего через лампу 75; другими
словами, смещение увеличивается на величину напряжения между выводом 72 и ползунком 41
потенциометра 42, если не учитывать падение напряжения в цепи между этим выводом и сеткой. Положение
ползунка 41 отрегулировано таким образом, что когда клапан 75 не пропускает ток, переменное напряжение,
подаваемое на сетку 88 клапана 389 через трансформатор 40, достаточно для того, чтобы этот клапан
проводил ток вблизи пика напряжения wnave. Однако,.
Когда лампа 75 находится в проводящем состоянии, напряжение на сетке 38 лампы 82 всегда достаточно
отрицательное, чтобы удерживать эту лампу в выключенном состоянии. Таким образом, нормальное
выключенное положение цепи достигается при проводящем контакте лампы 75 и положении ползунка 57, при
котором сетки ламп 81 имеют достаточно отрицательное напряжение, чтобы удерживать их в выключенном
состоянии.
Переключатель 89 замкнут после приложения давления к точкам сварки электродов 5, 5. Замыкание этого
переключателя коммутирует клапан 75 посредством конденсатора 83, как описано выше. Это позволяет
снизить напряжение смещения лампы 32 до значения, установленного ползунком 41, что достаточно низко
для того, чтобы переменный ток, индуцированный в цепи сеточного трансформатора 40, сделал эту лампу 60
проводящей. Проводимость клапана 82 разряжает конденсатор 38, и это приводит к проводимости клапанов
3I, изменяя полярность сеточных напряжений клапанов 2, позволяя им соединяться и передавать ток на
сварочный трансформатор, как показано на рисунке 416,8! 74 Рис. 1. Кроме того, фазовое соотношение
напряжений, индуцированных в сетевых цепях клапанов 31 и 32 с помощью трансформаторов 40 и 56, может
быть скорректировано с помощью соответствующей схемы сдвига фазы для регулирования работы системы.
Подобная корректировка была описана в связи с системой, изображенной на рис. 1. Конденсатор 86,
подключенный параллельно вторичной обмотке сеточного трансформатора, используется для сглаживания
пикового напряжения, генерируемого в нем при разряде конденсатора 38, и применяется для обеспечения
работы вентиля 75.
При описании работы вышеуказанной системы предполагалось, что клапаны относятся к напорному типу x с
характеристиками нулевой сетки. Такие устройства станут проводящими, когда их потенциал сетки будет
равен нулю относительно потенциала катода. Однако следует понимать, что дуга! Разрядные устройства с
положительными или отрицательными характеристиками сетки могут использоваться без отклонения от
изобретения, и, как указано выше, могут использоваться электрические вентили, отличные от вентилей
дугового разряда. Однако из-за их пропускной способности по току и специфических характеристик
предпочтительнее использовать лампы разрядного типа, по крайней мере, для коммутации вторичной
обмотки последовательного трансформатора 1.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы утверждаем, это: 1. В системе контактной сварки, в которой поток сварочного тока от источника
переменного тока к сварочным электродам контролируется реле, включающим пару обратно соединенных
электрических разрядных клапанов, которые могут быть приведены в действие в ответ на проводимость пары
клапанов управления сварочным током в виде управляемых сетью электрических разрядных клапанов,
предусмотрено наличие вспомогательного управляемого сетью электрического разрядного клапана,
проводимость которого определяет проводимость указанной пары клапанов управления сварочным током, и к
сети которого вспомогательный клапан постоянно подает (в течение всего времени работы системы)
переменное напряжение, получаемое от источника переменного тока, и напряжение, создаваемое
управляющей схемой, питаемой от вспомогательного источника постоянного тока и расположенной таким
образом, что проводимость вспомогательного клапана и, следовательно, работа клапанов управления
сварочным током инициируются в заданной части цикла источника переменного тока.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_416375.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=416375&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB416375A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: январь. 11, 1933. № 954/33.
Слева полностью: Январь. 11, 1934.
4169375 M,f' Завершено. Принято к рассмотрению: сентябрь. 11, 1934.
b1 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования ртутно-дуговых выпрямителей или относящиеся к ним.
Мы, компания GENERAL ELECTRIC COMPANY LIMITED, расположенная по адресу Magnet House, Kingsway,
London, W.C. 2, британская компания, и Энрико Галлиция, компания General Electric Company Limited,
Engineering Works, Witton, Birmingham, швейцарский субъект, настоящим заявляем, что данное изобретение
относится к ртутным дуговым разрядникам. Допустимый номинальный ток выпрямителя в значительной
степени определяется плотностью тока на анодах и температурой, которую достигают аноды при работе
выпрямителя в условиях полной нагрузки. Целью изобретения является создание анодных систем с
улучшенными характеристиками зависимости нагрузки от температуры, позволяющих уменьшить размер
выпрямителя при заданном номинальном токе или увеличить его номинальный ток при заданном размере
выпрямителя.
В ртутно-дуговом выпрямителе, содержащем ряд анодов, согласно настоящему изобретению, аноды, вместо
того чтобы иметь круглое поперечное сечение, имеют полукруглую форму, адаптированную для
эффективного использования корпуса выпрямителя за счет обеспечения площади рабочей поверхности
анода, относительно большой для размеров указанного корпуса. Согласно изобретению, кроме того, одна или
несколько сторон анодов расположены параллельно или приблизительно параллельно средствам
охлаждения, расположенным рядом с ними.
В одном из вариантов конструкции, в котором ряд анодов размещен на верхней пластине корпуса
выпрямителя с металлическим покрытием, аноды имеют дугообразное, прямоугольное или подобное
поперечное сечение и расположены таким образом, чтобы обеспечить площадь рабочей поверхности анода,
относительно большую для размеров указанного корпуса.
Предпочтительно, чтобы радиально наружная и внутренняя поверхности анодов были концентричны с
боковыми стенками цилиндрического контейнера, а соседние стороны смежных анодов были параллельны.
Таким образом, минимальные практически осуществимые или удобные зазоры между анодами и боковой
стенкой контейнера, а также между соседними анодами поддерживаются не в точках, как в случае с круглыми
анодами, а вдоль всей внешней стороны анодов и [Цена 1/-] ce 4Os 6d всей соседней стороны анодов
соответственно, и доступное пространство используется полностью. Однако в целях снижения стоимости
производства аноды могут иметь трапециевидное, квадратное, прямоугольное или аналогичное поперечное
сечение.
Поскольку нагрев анода частично зависит от плотности тока на рабочей поверхности анода, и рабочая
поверхность относительно велика, выпрямитель может безопасно выдерживать соответственно большую
нагрузку. 65 Анодные экраны имеют поперечное сечение, аналогичное анодам, и в одном из удобных
вариантов конструкции экраны образованы двумя цилиндрическими стенками, расположенными
соответственно внутри и снаружи анодов и концентричными с ними, а также перегородками, соединяющими
указанные стенки, причем стенки и перегородки расположены на достаточном расстоянии от боковых сторон
анодов. Внутренняя стена простирается вниз дальше, чем внешняя стена. При использовании экранов анода,
изготовленных независимо друг от друга, их можно устанавливать таким образом, чтобы они были
изолированы от верхней пластины, для того чтобы на них можно было подавать управляющие потенциалы.
В центре верхней пластины расположена обычная конденсационная камера, а катод размещен в центре дна
контейнера и снабжен восемью соответствующими средствами охлаждения.
При реализации изобретения мы предлагаем средства охлаждения, расположенные рядом с внутренними
сторонами анодов, внешние стороны которых примыкают к охлаждаемой стенке контейнера под углом 90
градусов, снабженной обычной водяной рубашкой. В одном варианте осуществления охлаждающее
устройство выполнено в виде спирально свернутой железной трубы, которая входит в конденсационную
камеру и выходит из нее, и через которую протекает вода, тогда как в другом варианте осуществления
указанное устройство выполнено в виде оболочки, которая может представлять собой нисходящее
продолжение стенок конденсационной камеры. I0, через который протекает охлаждающая вода.
Мы также можем установить радиальные охлаждающие элементы или аналогичные средства между анодами
и рядом с ними. Таким образом, в одном из вариантов конструкции стенки конденсационной камеры 105
простираются вниз под верхней пластиной и рабочими поверхностями анодов, а между анодами проходят
трубки круглой, овальной или подобной формы, идущие от нижнего продолжения конденсационной камеры к
водяной рубашке контейнера, причем конструкция такова, что охлаждающая вода протекает через водяную
рубашку контейнера, трубки и водяную рубашку конденсационной камеры.
Благодаря очень эффективному охлаждению анодов повышается их безопасная токовая нагрузка и
номинальная мощность выпрямителя.
Анодные экраны снабжены сетками, которые могут иметь различные подходящие формы. Например, при
прямоугольном аноде сетка может включать в себя ряд полос, похожих на жалюзи, либо касательных к
концентрическим окружностям с центрами на оси выпрямителя, либо параллельных диаметру выпрямителя.
При использовании дугообразного анода могут применяться радиальные полосы или полосы, касательные к
концентрическим окружностям, центры которых находятся на оси выпрямителя. Последние полоски, вместо
того чтобы быть прямыми, могут быть изогнуты в виде окружностей, центры которых расположены на оси
выпрямителя. Фактически, полоски могут быть выполнены в форме участков поверхностей конусов или
цилиндров. Кроме того, могут быть предусмотрены поперечные полосы, расходящиеся от центра внутренней
стороны анодного экрана. Решетки могут располагаться вплотную к рабочим поверхностям анодов и быть
приспособлены для отклонения потоков излучения к радиально внешним кромкам указанных поверхностей.
В модифицированной конструкции анодные уплотнения расположены в шахматном порядке, но аноды как
внутреннего, так и внешнего кругов простираются между одними и теми же радиальными пределами и, что
удобно, имеют продолговатое поперечное сечение, либо могут иметь дугообразную форму, либо быть
похожими на внешние концы секторов кругов.
В другом варианте ртутный выпрямитель включает в себя ряд анодов, установленных на боковых отводах,
выступающих из контейнера, причем боковые отводы имеют прямоугольное, овальное или подобное
поперечное сечение, причем размер поперечного сечения в вертикальной плоскости больше размера
поперечного сечения под прямым углом к нему, в то время как аноды имеют аналогичное поперечное
сечение. Конструкция такова, что рабочая поверхность анода относительно велика по отношению к диаметру
указанного контейнера. Следует отметить, что при использовании анодов и боковых отводов круглого сечения
рабочая поверхность анода ограничена максимальным диаметром боковых отводов, которые могут быть
использованы при заданном количестве отводов и диаметре корпуса выпрямителя, но при использовании
боковых отводов и анодов удлиненного сечения эта сложность преодолевается.
Датировано 11 января 1933 года.
Для заявителей.
А. С. Прайс, дипломированный патентный поверенный.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в пародуговых преобразователях или относящиеся к ним.
Мы, компания General Electric Limited, расположенная по адресу: Magnet House, Kingsway, London, W.C. 2,
британская компания, и Энрико Галлиция, компания General Electric Limited, Engineering Works, Witton,
Birmingham, швейцарский субъект, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к пародуговым преобразователям, таким как, например, ртутные дуговые
выпрямители. Допустимый номинальный ток преобразователя в значительной степени определяется
плотностью тока на анодах и температурой, которую достигают аноды при работе преобразователя в
условиях полной нагрузки. Целью изобретения является создание анодных систем с улучшенными
характеристиками зависимости нагрузки от температуры, позволяющих уменьшить размер преобразователя
при заданном номинальном токе или увеличить его при заданном размере преобразователя. 90 В
пародуговом конвертере, включающем ряд анодов, расположенных вокруг оси конвертера в соответствии с
настоящим изобретением, периферийный контур торцевой поверхности каждого анода имеет некруглую
форму под углом 95 градусов, что обеспечивает относительно большую площадь торцевой поверхности по
сравнению с размером контейнера для эффективного использования последнего. Одна или несколько сторон
анодов могут быть расположены параллельно или приблизительно параллельно расположенным рядом с
ними охлаждающим устройствам.
Площадь торцевой поверхности следует считать относительно большой для размеров контейнера, если
замена некруглых анодов на круглые приводит к тому, что площадь торцевой поверхности анода становится
значительно меньше, чем при использовании некруглых анодов.
На рисунке 2 показано вертикальное поперечное сечение анода, а также системы охлаждения и других
связанных с ними частей.
На чертежах, обращаясь теперь к рисунку 1 (см. рис. 70), аноды 1 выпрямителя расположены симметрично
относительно центральной вертикальной оси выпрямительного бака 2 и поддерживаются верхней пластиной
бака 2. Как показано на рисунке, аноды 75 1 имеют секторное поперечное сечение и окружены экранами 3
аналогичной формы. Вместо секторной формы аноды и их экраны аналогичной формы могут иметь
трапециевидное, квадратное, прямоугольное или подобное поперечное сечение.
В показанной конструкции экраны b для каждого анода являются отдельными; в качестве альтернативы
экраны могут быть образованы двумя цилиндрическими стенками соответственно внутри и снаружи анодов и
концентричными с ними, а также перегородками, соединяющими указанные стенки; при этом стенки и
перегородки должны быть соответствующим образом отстоят от боковых сторон анодов. В варианте 90
внутренняя стенка выступает вниз дальше, чем внешняя. Когда используются экраны анода 3, изготовленные
независимо друг от друга, как показано на рисунке 1, экраны 95 могут быть установлены таким образом, чтобы
быть изолированными от верхней пластины, так что на них можно подавать управляющие потенциалы.
На схеме, показанной на рисунке 2, изображен только один из анодов 4, причем каждый анод может иметь
любую желаемую форму в соответствии с изобретением, и каждый анод 4 окружен отдельным анодным
экраном 5, поддерживаемым верхней пластиной 6 выпрямительного контура 7. Аноды 4 также
поддерживаются верхней пластиной 6 с помощью штоков 8 и промежуточных анодных уплотнений 9. Стенки
10 конденсационной камеры резервуара 7 простираются вниз ниже верхней пластины 6 и рабочих
поверхностей 10 анодов 4. Между анодами проходят трубки 11 круглой, овальной или аналогичной формы от
нижнего продолжения рубашки 12 конденсационной камеры к водяной рубашке 13 контейнера 7, причем
охлаждающая вода протекает через водяную рубашку 13 контейнера 7, трубки 11 и водяную рубашку 12
конденсационной камеры. 120 В альтернативном варианте система охлаждения выполнена в виде спирально
свернутой железной трубы, которая проходит внутрь и вниз по конденсационной камере выпрямителя, и через
которую протекает охлаждающая вода.
Благодаря очень эффективному охлаждению анодов 4 повышается их безопасная токовая нагрузка и
номинальная мощность выпрямителя. 130 В одном из вариантов конструкции ряд анодов, расположенных
вокруг оси контейнера, опираются на верхнюю пластину контейнера металлоплакированного конвертера, при
этом аноды имеют усеченное секторное, прямоугольное или подобное поперечное сечение и расположены
таким образом, чтобы обеспечить площадь рабочей поверхности анода, относительно большую для размеров
указанного контейнера.
Внешняя и внутренняя поверхности анодов радиально концентричны со стенками цилиндрического
контейнера, в то время как соседние стороны соседних анодов параллельны. Таким образом,
поддерживаются минимально возможные или удобные зазоры между анодами и боковой стенкой контейнера,
а также между соседними анодами, не в точках, как в случае с круглыми анодами, а вдоль всей внешней
стороны анодов и всей соседней стороны анодов соответственно, и доступное пространство используется в
полной мере. Однако в целях снижения стоимости производства аноды могут иметь трапециевидное,
квадратное, прямоугольное или аналогичное поперечное сечение.
Поскольку нагрев анода частично зависит от плотности тока на рабочей поверхности анода, а рабочая
поверхность относительно велика, выпрямитель может безопасно выдерживать соответственно большую
нагрузку.
Анодные экраны имеют поперечное сечение, аналогичное анодам, и в одном из удобных вариантов
конструкции экраны образованы двумя цилиндрическими стенками, расположенными соответственно внутри и
снаружи анодов и концентричными с ними, а также перегородками, соединяющими указанные стенки, причем
стенки и перегородки расположены на соответствующем расстоянии от боковых сторон анодов. Внутренняя
стена простирается вниз дальше, чем внешняя стена. При использовании экранов анода, изготовленных
независимо друг от друга (i5), их можно устанавливать таким образом, чтобы они были изолированы от
верхней пластины, для того чтобы на них можно было подавать управляющие потенциалы.
Кроме того, в соответствии с изобретением могут быть предусмотрены средства охлаждения, расположенные
вплотную к внутренним сторонам анодов, внешние стороны которых примыкают к внешней стенке контейнера,
снабженного обычной водяной рубашкой.
В качестве альтернативы или в дополнение к такой схеме между анодами и рядом с ними могут быть
предусмотрены радиальные охлаждающие трубы или аналогичные средства.
В качестве примера будут описаны две схемы ртутно-дуговых выпрямителей с металлическим резервуаром в
соответствии с изобретением. На рисунке 1 показано поперечное сечение горизонтальной плоскости. В схеме,
показанной на рисунке 2, анодные экраны 5 снабжены сетками 14, которые могут иметь различные
подходящие формы. Например, при прямоугольном аноде сетка может состоять из ряда полос,
напоминающих жалюзи, либо касательных к концентрическим окружностям с центрами на оси выпрямителя,
либо параллельных диаметру выпрямителя.
При использовании усеченного секторного анода могут применяться радиальные полосы или полосы,
касательные к концентрическим окружностям, центры которых находятся на оси выпрямителя. Эти полоски,
вместо того чтобы быть прямыми, могут быть изогнуты в виде дуг окружностей, центры которых находятся на
оси выпрямителя. Фактически, полоски могут иметь форму частей поверхностей конусов или цилиндров.
Кроме того, могут быть предусмотрены поперечные полосы, расходящиеся от центра внутренней стороны
анодного экрана. При желании решетку S можно расположить вплотную к рабочим поверхностям анодов и
адаптировать для отклонения дуговых потоков к радиально внешним краям указанных поверхностей.
В модифицированной конструкции конвертера анодные уплотнения расположены в шахматном порядке, но
аноды как внутреннего, так и внешнего кругов простираются между одними и теми же радиальными
пределами и, как правило, имеют продолговатое поперечное сечение или могут иметь усеченную секторную
форму.
Соседние файлы в папке патенты