Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11107
.pdf
(Выделено из № 12462/33 (415701. Дата подачи заявки: декабрь. 15, 1933. № 35,411/33.
Один полный левый: дек. 19, 1933.
Завершено: август. 23, 1934.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 35779, 1933 г.
Усовершенствования, касающиеся установки для осаждения твердых частиц из атмосферы.
Я, ДЖУЗЕППЕ, МАССИМО ПЕСТАРИНИ, дом 4, Таптон Хаус Роуд, Шеффилд,
Графство Йоркское, подданное короля Италии, настоящим заявляет, что сущность данного изобретения
заключается в следующем: данное изобретение относится к аппарату для осаждения пыли или других
твердых частиц из атмосферы. Для этой цели хорошо известно устройство, в котором к двум электродам,
расположенным в указанной атмосфере на подходящем расстоянии друг от друга, прикладывается высокое
электрическое напряжение. В подобных приборах потенциал между электродами весьма значителен и может
достигать сорока пяти тысяч вольт и более. Ток, проходящий между электродами, сравнительно невелик, а
общая потребляемая мощность составляет порядка десяти-двадцати киловатт.
Электрогенератор, предназначенный для использования в установке для осаждения, подобной указанной
выше, должен соответствовать следующим требованиям:
1.
Чтобы выдерживать короткое замыкание, вызванное вспышкой или дуговым разрядом между электродами в
пространстве осаждения, до тех пор, пока такая вспышка или дуговой разряд не будут устранены.
2.
Для значительного снижения напряжения при возникновении вспышки или электрической дуги.
3.
Для автоматического продолжения операции осаждения путем восстановления необходимого напряжения на
электродах после прекращения искрения.
Явления, происходящие в камере осаждения пыли при постепенном повышении напряжения между
электродами от нуля до высокого значения, приблизительно описываются следующим образом: если
напряжение ниже определенного критического значения, ток между электродами не будет течь, но как только
[P'rice 1/-] hicr 4s 415,720 Пыль или другая пыль достигнет критического напряжения с достаточной коронной
разрядкой, внезапно появится ток, который будет возрастать быстрее, чем напряжение.
Вследствие этого сопротивление между электродами постепенно уменьшается до тех пор, пока при более
высоком критическом значении напряжения не начнётся дуговой разряд или вспышка, после чего ток резко
возрастёт до высокого значения, в то время как сопротивление между электродами очень быстро уменьшится.
Дуга поддерживается гораздо меньшим напряжением, которое может уменьшаться до достижения
минимального значения, при котором дуга не разрывается.
С этого момента сопротивление остается очень низким, и ток непрерывно возрастает с увеличением
напряжения. Желательно эксплуатировать установку при напряжении между электродами, которое по своей
природе выше, чем то, при котором первоначально возникает ток, но ниже, чем то, при котором в нормальных
условиях будет возникать искрение. Очень часто до достижения критической точки высокого напряжения
может произойти искрение или пробой из-за какой-либо внешней причины, например, увеличения количества
частиц пыли или более благоприятного расположения частиц. Однако, если искрение возникает по какой бы
то ни было причине, последующие явления приблизительно соответствуют описанным выше.
Согласно настоящему изобретению, для обеспечения высокого напряжения между электродами, которое
будет соответствовать требуемым условиям на установке для осаждения пыли, используется устройство,
известное как метадин. Метадин — это роторная динамо-машина, предназначенная для подачи постоянного
тока с постоянной силой тока и переменного напряжения при подаче тока с фиксированным напряжением.
Устройство в целом включает в себя ротор, снабженный обмотками, и коммутатор, несколько похожий на
якорь динамо-машины постоянного тока. Четыре щетки расположены таким образом, чтобы контактировать с
коммутатором, причем они находятся соответственно на концах двух диаметров. Ток при постоянном
напряжении или первичный ток поступает в ротор через одну из щеток и выводится из него через ! Щетка на
противоположном конце диаметра. Так называемый вторичный ток присутствует на двух других щетках. Ротор
i5 вращается с постоянной скоростью в магнитном поле, создаваемом токами, циркулирующими в обмотке
ротора; предусмотрен статор, обеспечивающий обратный путь с низким магнитным сопротивлением для
потока, создаваемого указанными токами ротора.
В некоторых случаях энергия во вторичной цепи может быть получена практически полностью из первичной
цепи, или же в большей или меньшей степени она может быть получена за счет механического привода вала
метадинового генератора.
При использовании метадина в соответствии с изобретением вторичное напряжение подается на электроды в
камере осаждения, и если возникает дуга, вторичный ток будет стремиться к увеличению, но из-за
специфических характеристик метадина это увеличение очень быстро прекратится, и в то же время вторичное
напряжение будет очень быстро уменьшаться до тех пор, пока дуга не будет разорвана. Сразу после этого
вторичное напряжение снова повышается, и вместе с ним увеличивается ток, и нормальные условия очень
быстро восстанавливаются. Предпочтительно, чтобы метадин имел провисающую вторичную характеристику,
поскольку она гораздо более эластична и легко обеспечивает стабильную нормальную работу.
Метадин может быть снабжен двумя обмотками, каждая из которых снабжена коммутатором, а вторичные
щетки, расположенные на двух коммутаторах, могут быть соединены последовательно. Однако первичные
щетки могут быть подключены только к одному коммутатору, и тогда первичное напряжение будет меньше
максимального напряжения на одном коммутаторе.
Для первичных обмоток может быть предусмотрена отдельная обмотка и коммутатор, изолированные от
вторичных обмоток, и тогда первичное напряжение может иметь любое желаемое значение ниже вторичного
напряжения, так что потребуется только генератор низкого напряжения.
В одном из способов осуществления изобретения метадин может быть снабжен двумя вторичными обмотками
и двумя вторичными коммутаторами, генерирующими высокое напряжение, например, 15 000 вольт, для
каждого коммутатора, и первичной обмоткой, соединенной с первичным коммутатором при низком
напряжении, например, 110 70 вольт. Первичный ток подается от динамо-машины, выдающей напряжение
110 вольт на клеммах, установленной на том же валу, что и метадинам, и возбуждаемой параллельной
обмоткой. Вал механически вращается подходящим первичным двигателем или электродвигателем, от
которого в конечном итоге и получается энергия, затрачиваемая во вторичной цепи метадина. Если для
динамо-машины требуется спадающая характеристика, то она может быть оснащена последовательной
обмоткой возбуждения, противодействующей параллельной обмотке возбуждения, или же в основную цепь
может быть вставлен резистор. В такой машине не требуется распределительное устройство, поскольку она
работает практически автоматически, что приводит к следующим результатам. Вольт-амперная
характеристика вторичной цепи не может быть повышена выше сравнительно небольшой величины,
например, на десять-двадцать процентов по сравнению с нормой, и это повышение будет происходить лишь в
течение очень короткого времени.
Пробои между высоковольтными щетками, то есть вторичными щетками, происходят гораздо реже, чем в
обычной динамо-машине, поскольку ток может изменяться лишь незначительно, как упоминалось выше, а
также хорошо известно, что пробои между вторичными щетками происходят нечасто. Короткое замыкание
вторичной щетки не повлияет на работу машины, а при размыкании вторичной цепи единственным ее
эффектом будет увеличение первичного напряжения 105 до значения, ограниченного влиянием
последовательно включенных обмоток возбуждения динамо-машины, если таковые имеются. При желании на
метадине может быть также предусмотрена обмотка возбуждения, включенная последовательно с первичной
или низковольтной цепью 110 В, таким образом, чтобы создаваемая ею электродвижущая сила в обмотке
ротора метадина противодействовала напряжению, подаваемому на первичные щетки. 115 Несколько таких
метадинов, установленных на одном валу и каждый из которых снабжен собственным возбудителем, могут
иметь последовательно соединенные вторичные обмотки, так что вторичное напряжение каждой машины
будет уменьшено в соответствии с количеством используемых машин.
В этом случае все машины могут приводиться в движение механическим способом с помощью одного
электродвигателя. 125 Предпочтительно, чтобы точка в первичной цепи и точка во вторичной цепи каждой
машины были соединены с корпусом машины, который затем изолирован от земли и от корпусов 130 415,720
415,720 других машин. Преимущественно, точка вторичной цепи, которая таким образом подключается,
располагается между парами вторичных щеток.
В тех случаях, когда метадин снабжен межполюсными обмотками для уменьшения искрения на вторичных
щетках, межполюсные обмотки могут возбуждаться от первичного напряжения. Если метадин имеет обмотку
вариатора, которая обеспечивает возбуждающее поле для ротора метадина, противодействующее
вторичному току, то на межполюсниках может быть предусмотрена дополнительная обмотка, соединенная
последовательно с обмоткой вариатора. Эта дополнительная обмотка дополняет первую упомянутую обмотку
межполюсника.
Датировано 19 декабря 1933 года.
Ф. В. ЛЕ ТАЛЛ.
Дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, 2, Стрэнд. Лондон, У. К., представитель заявителя.
Это.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 3.5,780, 1933 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся динамо-машинного оборудования.
Я, Г. СЕПФПЕ М. АССИМО ПЕСТАРИНИ, проживающий по адресу: Таптон Хаус Роуд, 4, Шеффилд, в
Графство Йоркское, подданное короля Италии, настоящим заявляет, что сущность данного изобретения
заключается в следующем: данное изобретение относится к динамо-машинам и имеет своей целью создание
усовершенствованной конструкции генерирующих машин, от которых можно получать электрические токи
высокого напряжения.
Хорошо известны схемы расположения машин, в которых, например, множество машин постоянного тока
соединены электрически последовательно таким образом, что напряжения на этих машинах суммируются,
при этом машины изолированы друг от друга и от приводных машин и механически соединены изолирующими
муфтами. При таких схемах необходимо, чтобы изоляция между каждой машиной и землей постепенно
увеличивалась по мере увеличения разности потенциалов между клеммами машины и землей, чтобы не
увеличивалась нагрузка на изоляцию между обмотками машины и ее корпусом из-за потенциала между ними.
Следовательно, изоляция между землей и последним в серии станком, где возникает максимальное
напряжение, должна быть чрезвычайно толстой.
Согласно настоящему изобретению, множество машин, предназначенных для последовательного соединения
с целью получения высокого напряжения, расположены вертикально, с осями привода, и размещены одна на
другой в виде опоры или башни. Двигатель для привода узла машин может располагаться либо в основании,
либо в верхней части башни. Машины соединены последовательно, при этом машина с самым высоким
напряжением на клеммах находится на вершине башни. Валы машин соединены между собой изолирующими
муфтами, а рамы машин также изолированы друг от друга, причем изоляция в каждом случае рассчитана
таким образом, чтобы выдерживать разность потенциалов между клеммами соседней машины с более
высоким напряжением. Следует отметить, что при такой конструкции изоляция между машиной и землей
будет постепенно увеличиваться от основания башни вверх по мере суммирования сопротивлений изоляции
между различными машинами, начиная от самой нижней машины башни и заканчивая машиной на вершине.
В тех случаях, когда требуется очень высокое напряжение, предполагающее использование большого
количества отдельных машин, машины могут быть расположены в виде множества башен, при этом
высоковольтный вывод машины на вершине одной башни последовательно соединен с низковольтным
выводом самой нижней машины следующей башни. В случае двух опор, каждая из которых состоит из 85
машин, изоляция между самой нижней машиной второй опоры, в которой возникают более высокие
напряжения, и землей должна быть эквивалентна сумме изоляционных элементов между 99 различными
машинами первой опоры, а также изоляции между самой нижней машиной этой опоры и землей. Если опор
более двух, изоляция между самой нижней машиной в любой опоре должна быть эквивалентна изоляции всех
изоляционных элементов между самой верхней машиной и землей предыдущей опоры в серии. Для
улучшения распределения напряжений в изоляции между землей и самой нижней машиной второй или
последующей башни в серии башен, такая изоляция может быть разделена на количество элементов, на
единицу большее, чем количество машин в предыдущей башне или башнях в серии.
Между указанными изоляционными элементами, соединенными с клеммами различных машин, образующих
предыдущую башню или башни, предусмотрены металлические разделители. Таким образом, вся разность
потенциалов между самой нижней машиной башни и землей, равная сумме разностей потенциалов i0 машин,
соединенных последовательно до этой точки, распределяется практически равномерно по различным
изоляционным элементам.
Для уменьшения потенциала i5 между клеммой с наивысшим потенциалом и землей клеммы одной из
промежуточных машин, соединенных последовательно, могут быть подключены к земле способом, который
уже был предложен ранее в случае множества последовательно соединенных генераторов.
В тех случаях, когда различные машины, соединяемые последовательно, возбуждаются отдельно, каждая
машина может быть снабжена собственным возбудителем, а возбудители также могут быть расположены в
виде блока, ось которого параллельна оси блока генераторов, с которыми они связаны. Для привода ряда
возбудителей может быть предусмотрен отдельный двигатель, или же такие возбудители могут приводиться в
движение генераторами через соответствующую зубчатую передачу. В некоторых случаях скорость вращения
возбудителей может отличаться от скорости вращения генераторов, и они могут вращаться в обратном
направлении по отношению к направлению вращения генераторов, в результате чего реактивный момент на
изоляторах, поддерживающих машины, будет пропорционален разности моментов валов, а не их сумме. В
случае, когда множество генераторов размещено в нескольких башнях, как описано выше, скорости
генераторов и связанных с ними возбудителей 45 в башнях могут быть одинаковыми или различными по
желанию.
Предусмотрена возможность изменения скорости вращения возбудителей относительно генераторов, что
позволит легко регулировать напряжение и выходную мощность всего комплекта генераторов. Возбудители
изолированы друг от друга и от земли таким же образом, как и генераторы, и в одной из удобных конструкций
рамы 55 каждого генератора и связанного с ним возбудителя окружены усиливающей пластиной, между
которой и усиливающей пластиной соседних машин расположены необходимые изоляционные элементы. 60
В описанных выше схемах генераторы могут быть как генераторами постоянного, так и переменного тока,
либо же это могут быть машины, известные как метадинные генераторы! быть трудоустроенным. Эти 65
машин в некоторой степени похожи на генераторы постоянного тока, но снабжены четырьмя щетками, с двух
из которых собирается выходной ток, а две другие используются для пропускания возбуждающего тока в
обмотки якоря, создавая таким образом магнитное поле, в котором вращается якорь.
Множество таких генераторных метадинов особенно хорошо подходят для получения высоких напряжений
U5, поскольку благодаря особым электрическим свойствам метадина выходной ток остается практически
постоянным.
Датировано 19 декабря 1933 года.
Ф. В. ЛЕ ТАЛЛ.
Дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон.
В.К., представитель заявителя.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 35411, 19338 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся высоковольтных электростанций.
Я, ДЖУЗЕПТИ МАССИМО ПЕСТАРИНИ, 4-летний, Таптон-Лауз-Роуд, Шеффилд, в
Графство Йорк, подданный короля Италии, настоящим заявляет, что характер данного изобретения
заключается в следующем: данное изобретение относится к электроустановкам для производства высокого
напряжения и считается родственным предмету, изложенному в ранее выданных предварительных
спецификациях № 35779/33 и 35780/33, но настоящее изобретение расширяет сферу применения первой из
двух указанных ранее спецификаций, поскольку изобретение применимо не только к генераторам для
установок пылеудаления, но и имеет более широкое применение, например, к подаче анода в большие
термоэлектронные разрядные трубки и особенно к таким разрядным трубкам разборного непрерывно
вакуумного типа. Генератор хорошо приспособлен для подачи электрической энергии в такие разборные
разрядные трубки в процессе, известном как «подготовка», то есть на предварительном этапе откачки и
дегазации, необходимом перед тем, как такие устройства могут быть приведены в удовлетворительное
нормальное состояние.
Согласно настоящему изобретению, генератор высокого напряжения включает в себя в комбинации
генератор, соединенный с первичными щетками метадинного трансформатора или генератора, вторичные
щетки которого предназначены для подключения к нагрузочному устройству, питаемому от генератора;
устройства возбуждения для указанного генератора, предназначенные для того, чтобы напряжение
последнего падало при уменьшении тока, подаваемого им на метадин, в результате чего в условиях короткого
замыкания во вторичной цепи первичное напряжение падает, и достигается дополнительное ограничение
вторичного тока сверх действия метадина; при этом для ограничения первичного тока при размыкании
вторичной цепи первичный генератор сконструирован таким образом, чтобы в достаточной степени
насыщаться магнитным полем, создавая ограничивающий эффект на первичное напряжение; и средства,
включающие сопротивление в первичной цепи или обмотку на метадине, соединенную последовательно с
первичными щетками указанного метадина и предназначенную для создания на указанных щетках
напряжения, противоположного напряжению указанного генератора.
В одном из вариантов генератор включает в себя шунтирующую обмотку возбуждения, соединенную с
щетками генератора, которые соединены с метадином, и вторую обмотку возбуждения, соединенную с
другими щетками, расположенными электрически перпендикулярно первым щеткам. При этом вторая обмотка
возбуждения расположена таким образом, чтобы помогать шунтирующей обмотке, вызывая увеличение
напряжения, генерируемого в якоре генератора, с увеличением тока, подаваемого на метадин.
В качестве альтернативы генератор может быть снабжен только одним комплектом щеток, а именно теми,
которые соединены с метадином, а требуемое изменение напряжения генератора в зависимости от тока
генератора может быть получено с помощью кумулятивной последовательной обмотки на генераторе, причем
эта обмотка может быть зашунтирована резистором для устранения любой тенденции данной обмотки
вызывать нестабильность работы системы.
При таких условиях короткого замыкания вторичных щеток метадина вторичный ток резко возрастет до
сравнительно высокого значения, превышающего нормальное, например, примерно в два раза, но f0
практически сразу же снизится до значения, промежуточного между нормальным значением и сравнительно
высоким значением, указанным выше. Такое уменьшение тока происходит за счет действия метадина, и после
этого ток будет падать с меньшей скоростью до значения, очень близкого к нормальному. Дальнейшее
уменьшение происходит из-за снижения напряжения генератора вследствие падения первичного тока
метадина при коротком замыкании из-за снижения вторичного напряжения. Если указанный генератор
работает в режиме сильного насыщения, то постоянный ток короткого замыкания может быть даже ниже, чем
в нормальных условиях.
Метадин может быть снабжен последовательной обмоткой возбуждения, соединенной последовательно со
вторичной цепью и сконструированной таким образом, чтобы создавать на щетках вторичной обмотки
метадина напряжение, действующее против тока вторичной обмотки. Такая последовательная обмотка
возбуждения может располагаться на чередующихся полюсах статора, в то время как последовательная
обмотка возбуждения метадинового типа, подключенная к первичной цепи 85, расположена на других
полюсах статора. Такая компоновка позволяет получить максимальную взаимную индуктивность между
вторичной и первичной цепями, так что при внезапном увеличении вторичного тока в условиях короткого
замыкания возникает немедленная тенденция к изменению направления первичного тока и первичного
магнитного потока за счет трансформаторного эффекта. Последняя из упомянутых последовательно обмоток
95 дополнительно обеспечивает механическую передачу части мощности, циркулирующей во вторичной цепи,
на ротор метадины через приводной вал метадины, в результате чего уменьшаются габариты генератора 10E
и первичной обмотки метадины.
Преимуществом данной конструкции также является то, что на каждом полюсе статора метадина требуется
только одна катушка. Характеристика метадина должна быть настроена таким образом для обеспечения
стабильной работы, чтобы пересекаться с характеристикой питаемого от него устройства, а в случаях, когда
рабочие условия указанного устройства изменчивы, и, следовательно, характеристика последнего может
принимать различные положения, характеристика метадина должна быть настроена таким образом, чтобы
пересекаться с зоной, ограниченной характеристическими кривыми, представляющими крайние условия
работы нагрузочного устройства.
В качестве альтернативы или в дополнение, с целью уменьшения размеров генератора 120 и первичной
обмотки метадины, метадина может быть оснащена магнитной цепью, которая оказывает большее
сопротивление вторичному магнитному потоку, чем первичному магнитному потоку; такой результат
предпочтительно достигается путем придания воздушной обмотке эллиптической формы с главной осью,
совпадающей с осью коммутации вторичной обмотки. Длина воздушного зазора на вторичной коммутирующей
оси будет тогда больше, чем на первичной коммутирующей оси.
Для соединения вторичной цепи метадины с корпусом машины в точке промежуточного потенциала
напряжение на вторичном выводе может быть подключено параллельно машине через резистор, центральная
точка которого соединена с корпусом метадины. Такая компоновка особенно полезна в тех случаях, когда на
метадине имеется только одна вторичная обмотка и соответствующий ей эммутатор, а также обеспечит
улучшенную стабильность работы. Резистор может быть сконструирован таким образом, чтобы при
нормальном напряжении поглощать около 10 процентов вторичного тока метадина и может включать,
например, стержни из углерода, кремния или аналогичного материала.
Метадиновый трансформатор или генератор может быть соединен последовательно с генератором, не
являющимся метадиновым, для обеспечения необходимого высокого напряжения, при этом другой генератор
может обеспечивать примерно половину от общего генерируемого напряжения.
Такая схема позволит добиться желаемого регулирования тока нагрузки, а именно, ограничить ток нагрузки
при коротком замыкании, поскольку в этом случае метадин способен создавать обратное напряжение, а не
допускать аномального увеличения тока. Для обеспечения требуемого высокого напряжения может быть
предусмотрено несколько генерирующих установок, выходные клеммы которых соединены последовательно.
Указанные генерирующие установки могут состоять из метадиновых трансформаторов или генераторов, или
же могут использоваться как метадиновые, так и неметадиновые генераторы, при этом метадиновые
установки обеспечивают по меньшей мере приблизительно половину общего генерируемого напряжения, и в
последнем случае метадиновые установки предпочтительно соединяются последовательно попеременно с 45
другими генераторами.
В тех случаях, когда используется несколько генераторных установок с последовательно соединенными
клеммами, расположенных одна над другой способом, описанным в вышеупомянутой предварительной
спецификации № 3.5,7S0/33, указанные установки могут быть расположены с горизонтальными ведущими
осями и механически соединены с общими приводными механизмами посредством ремней или вертикального
вала и конических зубчатых передач, например. Аналогичная схема расположения, описанная в упомянутой
выше предварительной спецификации в отношении множества групп 60 машин, может использоваться на
установках, включающих множество генерирующих агрегатов, которые не расположены один над другим, но в
которых каждый агрегат отдельно поддерживается от земли соответствующей изоляцией. Таким образом,
изоляция, поддерживающая каждый блок, может быть разделена на ряд элементов металлическими
разделителями, которые электрически соединены с клеммами генерирующих блоков при более низких
напряжениях, чтобы определить распределение напряжения по изоляции.
Датировано 11 декабря 1933 года.
Ф. В. ЛЕ ТАЛЛ.
Дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, At.C., представитель
заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся высоковольтных электростанций.
1, T.srtsr rPP MAxSSI.MO PESTARIINI, по адресу: Tapton House Road, 4, Sheffield. в
Графство Йоркское, подданное короля Италии, настоящим заявляет, что характер данного изобретения и
способ его осуществления должны быть подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электроустановке, в которой энергия постоянного тока высокого напряжения
подается на нагрузочное устройство, которое во время работы подвергается короткому замыканию или
внезапным изменениям нагрузки. Например, такие нагрузочные устройства могут включать термоэлектронные
разрядные трубки, анодные цепи которых питаются высоким напряжением, и, в частности, такие разрядные
трубки гасящего непрерывного вакуума, в которых могут возникать неисправности, такие как дуговой разряд,
газовый или иной пробой.
Изобретение также хорошо подходит для 95 подачи высоковольтной электрической энергии в такие
разрядные трубки в процессе, известном как «эондлитионизация», то есть на предварительном этапе откачки
и дегазации, необходимом перед тем, как 100 такие устройства могут быть приведены в удовлетворительное
нормальное состояние.
Согласно настоящему изобретению, электростанция включает в себя в комбинации высоковольтное
устройство нагрузки постоянного тока, такое как термоэлектронная лампа, сконструированная для работы при
напряжении не менее 5000 вольт, в которой во время работы происходит короткое замыкание или внезапные
изменения цепей Q 415,720. Предусмотрен статор, обеспечивающий обратный путь с низким магнитным
сопротивлением! сопротивление магнитным потокам, создаваемым токами якоря, и указанный статор может
быть заполнен магнитами, с помощью которых можно получить различные магнитные потоки, которые
объединяются с магнитными потоками, возникающими из-за первичных и вторичных токов, циркулирующих в
обмотке или обмотках якоря, или модифицируют их, и тем самым регулируют электромеханические
характеристики машины. Машина может быть сконструирована таким образом, что электрическая энергия,
подаваемая вторичными щетками во вторичную цепь, практически полностью поступает из первичной цепи
машины, и в таком случае машина может называться метадинным трансформатором.
В качестве альтернативы, машина может быть сконструирована таким образом, что практически вся или
значительная часть энергии, передаваемой вторичными щетками во вторичную цепь, вырабатывается за счет
передачи механической силы через вал машины для вращения ее якоря, и такие метадиновые машины
называются метадиновыми генераторами. Более подробное описание трансформаторов Metadyne см. в
технических характеристиках французского стандарта 95.
Патенты № 547,85.5 от 25 февраля 1922 г., № 62,3,438 от 27 января 1926 г. и № 637,946 от 25 ноября 1926 г.,
а также подробное описание общей конструкции и работы метадиновых машин, изложенное математически,
можно найти в статье Г. М. Пестарини «Esquisse slr la Mietadyne» в журнале Bulletin Scientitique A.1. М1. № 4,
апрель 105 19l31, L'Association des Ingenieurs Electriciens, опубликовано Институтом электротехники,
Монтефиоре, Льеж.
В соответствии с настоящим изобретением, при возникновении неисправности, такой как дуговой разряд,
пробоя или другой пробой, вторичный ток будет стремиться к увеличению, но из-за специфических
характеристик элемента это увеличение очень быстро прекратится, и одновременно вторичное напряжение
будет очень быстро уменьшаться до тех пор, пока неисправность не будет устранена. Сразу после этого
вторичное напряжение резко возрастает, и если неисправность носит временный характер, нормальные
условия восстанавливаются очень быстро.
В конструкции, предложенной в соответствии с настоящим изобретением, генератор постоянного тока,
соединенный с первичными щетками метадиновой машины, может обеспечивать практически постоянное
напряжение, а для ограничения первичного тока, протекающего при разомкнутой вторичной цепи, в
первичную цепь или в метадин 130 может быть включен резистор.
При наличии нагрузки может возникнуть динамо-трансформатор или генератор, имеющий по меньшей мере
две обмотки с внутренними обмотками и соответствующие коммутаторы, щетки которых связаны с одним
коммутатором, а именно [вторичные щетки соединены с указанным нагрузочным устройством для подачи на
него электрической энергии], генератор постоянного тока, вырабатывающий электрическую энергию на
совместимом уровне! Относительно низкое напряжение, а именно порядка нескольких сотен вольт,
подключенное к щеткам, а именно к первичным щеткам, связанным с другим коммутатором и обмоткой
входного метадина, и средства, расположенные в цепи, включающей генератор постоянного тока и первичные
щетки входного метадина, реагирующие на ток, протекающий в указанной цепи, для ограничения тока,
подаваемого от генератора постоянного тока к метадину, чтобы предотвратить превышение указанным током
безопасного значения при разомкнутой вторичной цепи метадина.
Электромагнитная машина представляет собой вращающуюся машину, включающую якорь, имеющий по
меньшей мере один коммутатор, и статор, внутри которого якорь вращается с практически постоянной
скоростью, а также, по существу, набор первичных щеток и набор вторичных щеток, расположенных на
расстоянии между первичными щетками вокруг коммутатора.
Работа машины в основном основана на магнитных потоках, создаваемых токами, протекающими в якоре
между первичными щетками и между этими вторичными щетками соответственно. При вращении с
постоянной скоростью машина обладает свойством, что при подаче постоянного напряжения на первичные
щетки вторичный ток, который обычно питает цепь нагрузки, остается постоянным или имеет некоторую
желаемую зависимость от напряжения на нагрузке. Вместо одной обмотки якоря и коммутатора можно также
использовать отдельные обмотки и соответствующие коммутаторы, расположенные на сердечнике якоря и
связанные соответственно с первичной и вторичной щетками, как в схеме, соответствующей настоящему
изобретению. Первичный ток, протекающий в обмотках якоря между первичными щетками, создает
первичный магнитный поток, направление которого фиксировано. Такой первичный магнитный поток
обеспечивает основное возбуждение вторичной цепи машины и может считаться генерируемым
проводниками якоря, в которых при этом индуцируется напряжение, и работа машины такова, что во
вторичной цепи или цепях через вторичные щетки будет создаваться постоянный вторичный ток при
переменном напряжении, или ток, имеющий желаемое соотношение с напряжением f5 на указанной
вторичной цепи или 415,720?
415,720 Может быть снабжен обмоткой возбуждения, которая соединена последовательно с первичными
щетками метадинового генератора и указанного генератора постоянного тока и сконструирована таким
образом, чтобы создавать на этих щетках электродвижущую силу, противодействующую подаваемому к ним
току. Указанный генератор постоянного тока, далее именуемый первичным генератором, может быть
механически! 0 В сочетании с метадином, указанный первичный генератор и метадин приспособлены для
вращения как единого целого от первичного двигателя или электродвигателя. Указанный первичный
генератор и метадин могут быть сконструированы таким образом, что скорость первого может регулироваться
относительно скорости второго, в результате чего может регулироваться выходная мощность метадина.
Первичный генератор может быть снабжен устройствами возбуждения, предназначенными для изменения
генерируемого им напряжения в соответствии с изменениями тока, подаваемого им на метадин. Напряжение
может падать по мере увеличения первичного тока, так что первичное напряжение падает при размыкании
вторичной цепи, и таким образом достигается ограничение первичного тока в таких условиях. В качестве
альтернативы, напряжение первичного генератора может падать при уменьшении первичного тока, в
результате чего при коротком замыкании во вторичной цепи первичное напряжение падает, и достигается
дополнительное ограничение вторичного тока сверх действия метадинового генератора. При этом, для
ограничения первичного тока при размыкании вторичной цепи, первичный генератор устанавливается таким
образом, чтобы он в достаточной степени насыщался магнитным полем, создавая ограничивающий эффект
на первичное напряжение, и используются средства, включающие сопротивление в первичной цепи или
обмотку на метадиновом генераторе, как указано выше.
Такая схема особенно полезна в тех случаях, когда необходимо получить в условиях короткого замыкания
вторичный ток, который ниже нормального вторичного тока.
Метадиновый трансформатор или генератор может быть соединен последовательно с генератором, не
являющимся метадиновым, для обеспечения необходимого высокого напряжения, при этом другой генератор
может обеспечивать примерно половину от общего генерируемого напряжения. Такая схема позволит
добиться желаемого регулирования тока нагрузки, а именно, ограничить ток нагрузки при коротком замыкании,
поскольку в этом случае метадин способен создавать обратное напряжение, а не допускать аномального
увеличения тока. Для обеспечения требуемого высокого напряжения несколько генераторных установок могут
быть снабжены выходными клеммами E5, соединенными последовательно друг с другом. Указанные
генерирующие установки могут состоять из метадиновых трансформаторов или генераторов, или же могут
использоваться как метадины, так и генераторы, не являющиеся метадинами, при этом метадины
обеспечивают по меньшей мере приблизительно половину общего генерируемого напряжения, и в последнем
случае метадиновые установки предпочтительно соединяются последовательно попеременно с 75 другими
генераторами.
Хорошо известны схемы расположения машин, в которых, например, множество машин постоянного тока
соединены электрически последовательно таким образом, что несколько напряжений этих машин
суммируются, при этом машины изолированы друг от друга и от приводных машин и механически соединены
изолирующими муфтами. При таких конструкциях необходимо, чтобы изоляция между каждой машиной и
землей постепенно увеличивалась по мере увеличения разности потенциалов между клеммами машины и
землей, чтобы не увеличивалась нагрузка на изоляцию между обмотками машины и ее корпусом из-за
разности потенциалов между ними. Изоляция между заземлением и последним устройством серии 95, где
возникает максимальное напряжение, должна, следовательно, быть чрезвычайно толстой.
Согласно дополнительной особенности изобретения, множество генерирующих установок, имеющих
последовательно соединенные выходные клеммы, поддерживаются друг от друга в виде свай или башен,
предпочтительно с вертикально расположенными приводными осями, посредством изоляционных элементов,
расположенных между соседними машинами, при этом машина с самым высоким напряжением на клеммах
относительно земли расположена на вершине башни, а валы машин механически соединены между собой
изоляционными муфтами. Изобретение также включает в себя описанные выше конструкции, в которых
машины расположены в двух или более опорах или башнях, причем машины в отдельных башнях соединены
друг с другом последовательно. Изобретение предусматривает специальные решения для градации изоляции
между различными машинами множества машин, соединенных последовательно, и заземлением, как будет
описано ниже.
Для того чтобы изобретение было полностью понято и легко реализовано на практике, далее будут описаны
различные варианты его осуществления в качестве примеров со ссылками на прилагаемые чертежи.
в котором рис. На рисунке I показана схема электрических цепей одного устройства, включающего три
генератора, генерирующих 130 415 720 единиц в соответствии с изобретением, как указано на рисунке 6.
На фиг. 2 показана схема альтернативного расположения вспомогательной функции, включающей
параллельно соединенную обмотку возбуждения 7 и последовательно соединенную обмотку 8,
расположенную таким образом, чтобы противостоять указанной параллельной обмотке 70 в соответствии с
изобретением. Каждый генератор 4 снабжен устройством, показанным на фиг. 1. Фиг. 3 — электрическая
схема метадинового генератора, благодаря которой на вторичных клеммах метадинового генератора
наблюдается падающая характеристика. Фиг. 4, 4a и 4b — схемы метадинового генератора. В альтернативной
схеме, используемой для описания действия и получения такой падающей характеристики схемы, показанной
на рис. 3, последовательные обмотки 8 заменены 75. Рис. 5 представляет собой диаграмму, аналогичную рис.
3, сопротивлениями, указанными пунктирными линиями альтернативной схемы в соответствии с
изобретением. На фиг. 6 показана схема электрического соединения метадинов и генераторов,
установленных на 15-й схеме, на которой метадин снабжен общей осью, обозначенной прерывистыми
межполюсными контактами 80, которые возбуждаются в соответствии с изобретением. На фиг. 7 показан
частичный боковой разрез II и III, и указанный вал соединен с электродвигателем 10, обозначенным как
трехполюсный:
Конструкция, состоящая из множества метафазных двигателей, питаемых от трехдиновых проводников
питания фаз 11, расположенных вертикально в соответствии с изобретением. Энергия, затрачиваемая во
вторичной цепи (рис.). S — это схематический боковой подъем метадинов, представляющий собой, в
конечном итоге, решение множества свай или башен из содержащихся в них элементов. Очевидно, что любые
другие 90 метадин, имеющие систему выравнивания в виде двигателя или первичного двигателя, могут быть
использованы вместо электродвигателя. На рис. 9 показан план, иллюстрирующий диаметры 10.
Грамматически, модификация описанной выше схемы работы аппарата, показанной на рис. 7, позволяет
получить следующие результаты. Ссылаясь на рис. 1, нагрузочное устройство работало практически
автоматически.
например, анодная цепь термоэлектронного разрядного устройства, показанная на выводах 2 и 3, к которым
подключены клеммы генераторной машины, не может быть вызвана повышением тока выше, чем на
сравнительно небольшое количество, например, от десяти до двадцати процентов, выше 100%. Каждый из
трех блоков метадина I, II, III включает метадин, имеющий два блока. Вторичные обмотки якоря, каждая из
которых при желании может обеспечивать возникновение дуги, могут быть сконструированы таким образом,
что при напряжении, например, 15 000 вольт и соответствующем возникновении дуги в аппарате 1,
Соседние файлы в папке патенты