Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11322
.pdf
подключенная параллельно этому реактору, будет гореть.
Дата: 2 декабря 1932 г. Гарольд Барон, Танет Хаус, 231 и 232, Стрэнд, Лондон, W C 2, дипломированный
патентный поверенный.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 14683, 1933 г.
Системы электрического управления.
Я, Алан Стюарт Т. Фицджеральд, проживающий по адресу: Уорвик Роуд, 433, Уинвуд, Пенсильвания,
Соединенные Штаты Америки, подданный Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение
имеет следующий характер: настоящее изобретение относится к системам электрического управления.
Изобретение представляет собой электрическую систему, предназначенную для последовательного
управления множеством отдельных цепей нагрузки, и включает в себя, по существу, систему управления, в
которой множество отдельных нагрузок, подключенных к электрической цепи, управляются последовательно
или поочередно с помощью одного или нескольких управляющих токов.
Для наглядного объяснения изобретения такую систему управления можно рассматривать как электрическую
аналогию механического действия распределительного вала в двигателе. При вращении распределительного
вала каждый клапан последовательно срабатывает и отводится один за другим. Следует отметить, что
электрическая система управления, имеющая аналогичное действие, может быть с успехом применена для
последовательного управления множеством электрических нагрузок одинаковой или разной величины,
соединенных в цепь, и может также иметь многочисленные практические применения, упомянутые ниже.
Согласно одной из особенностей изобретения, в предлагаемой системе электрического управления
множество отдельных нагрузок, подключенных к цепи, могут управляться последовательно или поочередно с
помощью одного управляющего тока, например, одного управляющего постоянного тока. Для этого
управление может осуществляться с помощью одного фиксированного тока и одного переменного
управляющего постоянного тока описанным ниже способом.
Согласно второй особенности изобретения, вместо работы с одним фиксированным током и одним
переменным током, как описано выше, предлагается также осуществлять последовательное управляющее
воздействие изобретения с помощью двух одновременно изменяющихся токов, которые изменяются обратно
пропорционально. 7 Для реализации вышеуказанных особенностей могут использоваться электрические
релейные устройства, например, насыщающие реакторы, способом, описанным ниже. Для управления с
помощью одного управляющего постоянного тока насыщающие реакторы могут быть снабжены каждый
обмоткой переменного тока или реактивной обмоткой, к которой подключена соответствующая цепь нагрузки,
а также обмоткой насыщения, управляющей постоянным током, и, кроме того, третьей обмоткой постоянного
тока или так называемой обмоткой насыщения с подавлением колебаний. Как обычная управляющая, так и
обмотка насыщения с подавлением колебаний каждого реактора питаются постоянным током, и ток в одной из
указанных обмоток поддерживается на постоянном уровне, в то время как ток во второй обмотке изменяется и
управляет 90 насыщение реактора.
Однако для управления с помощью двух одновременно изменяющихся токов, при использовании описанной
выше схемы насыщающих реакторов, желаемое обратное управление может быть легко обеспечено с
помощью резистора, подключенного в качестве потенциометра параллельно источнику постоянного тока,
питающему насыщающие обмотки, и к этому резистору подключены две цепи, по которым протекают обратно
изменяющиеся токи двух комплектов насыщающих обмоток постоянного тока. Общий обратный путь этих
цепей постоянного тока подключен к регулируемой части потенциометра, и однократное перемещение
последнего, таким образом, будет изменять токи в двух цепях обратно в соответствии с требованиями.
В дополнение к вышесказанному, еще одной особенностью изобретения является то, что в случае управления
с помощью двух одновременно изменяемых токов, управляющие токи могут генерироваться в виде
переменных токов, величина которых изменяется в обратном соотношении, и из которых в конечном итоге
получаются два изменяющихся постоянных тока для окончательного управления.
Кроме того, вместо описанных выше эффектов постоянного или переменного тока, величина которого
изменяется обратно пропорционально, можно также использовать частоты переменного тока, которые также
изменяются и в конечном итоге преобразуются в постоянный ток, пропорциональный по величине этим
частотам, для осуществления окончательного управляющего воздействия.
Для более ясного понимания изобретения, его применение к последовательному управлению множеством
сигнальных ламп и т. д. описывается ниже в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи. Следует,
однако, понимать, что это и другие применения и варианты осуществления изобретения описаны ниже лишь
для того, чтобы более полно изложить основные принципы изобретения.
Изобретение включает в себя все другие подходящие модификации и в равной степени применимо к
управлению системами, отличными от упомянутых выше, такими как отдельные переключатели, контакторы,
двигатели и тому подобное,³ а также различными другими системами дистанционного управления и
сигнализации, как описано ниже.
На прилагаемых рисунках:
На фиг. 1 и 2 представлены варианты осуществления электрической схемы управления согласно
изобретению, в которой последовательная работа множества нагрузок осуществляется с одним
фиксированным током и одним переменным током.
На фиг. 3 X представлена электрическая схема управления согласно изобретению, работающая с двумя
одновременно изменяемыми управляющими токами.
На фиг. 4 представлено практическое применение изобретения.
Обращаясь к рис. 1, в примере применения изобретения, выбранном в качестве примера, множество
отдельных цепей нагрузки образовано четырьмя сигнальными лампами, содержащими светящиеся символы
цифр 1, 2, 3, 4. Такие устройства могут представлять собой индикаторы программы, инструкции по запуску или
тому подобное. Каждая сигнальная лампа управляется с помощью насыщающего реактора, как описано ниже.
Управление системой осуществляется с помощью единственного управляющего постоянного тока. Этот
управляющий ток поступает из источника постоянного тока, который, поскольку переменный ток необходим в
цепях насыщающихся реакторов, может удобно представлять собой выпрямитель P, питаемый от источника
переменного тока L. Этот управляющий ток может изменяться любым подходящим способом, например, с
помощью электронного блока A или электронных ламп, одного или нескольких магнитных усилительных реле
или вручную с помощью реостата T.
В дальнейшем пояснении будет предполагаться последнее.
Каждая лампа управляется реле M1, M2 и т. д., причем каждое реле управляется насыщающим реактором. В
показанной модификации целью является то, чтобы управляющее воздействие между лампами и реакторами
было обратным. То есть, когда сердечники реакторов насыщены, лампы должны быть выключены, и
наоборот. Таким образом, когда сердечник насыщен, реле срабатывает и отключает лампу, а когда сердечник
ненасыщен, реле отключается, и свет включается. Для изменения направления управляющего воздействия
могут быть предусмотрены средства насыщения.
Однако в данном примере принцип изобретения будет рассмотрен более простым способом.
Как показано на рис. 1, реакторы, обычно снабженные обмоткой переменного тока или реактивной обмоткой R
и обмоткой постоянного тока, управляющей только насыщающей обмоткой S, также снабжены третьей
обмоткой насыщения W, причем все обмотки W соединены последовательно. Все управляющие насыщающие
обмотки S соединены последовательно в противоположном направлении и имеют одинаковое число витков.
Однако обмотки насыщения W имеют либо различное число витков, либо одинаковое число витков и
снабжены сопротивлением 105 в шунте, настроенным на создание различного количества ампер-витков. В
показанном варианте осуществления реактивные обмотки R, каждая из которых подключена к сигнальной
лампе, соединены параллельно относительно напряжения питания 11l. По обмоткам насыщения W протекает
практически постоянный ток, обеспечиваемый выпрямителем P. Предположим, что этот ток составляет,
например, четыре ампера, и что управляющий ток 115 может изменяться с помощью реостата Т от 1 до 4
ампер. Шаги могут быть установлены, например, на реостате Т для получения токов ровно 1, 2, 3 и 4 ампера.
Предположим также, что каждая из управляющих насыщающих обмоток S имеет 1000 витков, и что реакторы
могут быть хорошо насыщены 1000 ампер-витками. На этом основании число витков убывающей
насыщающей обмотки W первого реактора 125, который управляет лампой, зажигающей знак 1, будет равно
250. Второй будет иметь 500 витков, третий — 750, а четвертый — 1000 витков. Если теперь предположить,
что переключатель K 130 411,831 разомкнут и управляющий ток равен нулю, то все, кроме одного, обычно
насыщены, тогда сердечник первого реактора будет намагничен, и падение напряжения на 250 витках будет
практически нулевым, т.е. Любая из реактивных обмоток соответствует 1000 ампер-виткам. Вторая будет
иметь значение для тех реакторов, которые находятся в состоянии насыщения.
500 x 4 _ 20,Q 00 ампер-витков, третья Только реактивная обмотка не 70 750 x 4 = 3000 и четвертая 1000 x 4 =
насыщенный реактор будет иметь высокое сопротивление 4000 ампер-витков. Все реакторы будут насыщены,
и, следовательно, все реле будут срабатывать. Ни одна из ламп с этим реактором не будет активирована.
будет освещена. Вышеуказанная модификация, например, 75. Если теперь предположить, что реостат T
может использоваться для сигнализации и индикации и предназначен для отображения номеров этажей и т.
д., а выключатель K замкнут, то цепи нагрузки, включающие, например, неоновые лампы, подключенные
между -250 витками, будут намагничены разностью токов, например, 4 ампера через 1000 витков (1000
ампер-витков) и 1 ампер через 1000 витков (1000 ампер-витков). Потребление энергии незначительно,
поскольку такая разница равна нулю, и первые насыщающие лампы потребляют мало тока.
Реактор будет ненасыщенным. Реле. Вышеописанное воплощение изобретения покажет падение
напряжения, и загорится индикатор, показывающий последовательное управление 85. Второй реактор будет
принимать разницу между 4 амперами одного управляющего постоянного тока.
через 500 витков (2000 ампер-витков) и Однако следует отметить, что в нескольких системах постоянного тока
с 1 ампер-витками второй реактор будет насыщен разностной обмоткой (управляющей насыщающей
обмоткой) в 1000 ампер-витков. Таким образом, третий реактор будет насыщен разностной обмоткой
(управляющей насыщающей обмоткой) в еще большей степени, и четвертый будет пропускать переменный
ток.
Таким образом, очевидно, что при управлении другая обмотка (ток насыщения 1 ампер, лампа 1 будет
включена) имеет другое число витков 95, а остальные — нет. Если ток для каждого реактора увеличен,
однако, с 1 до 2 ампер, фиксированное значение. Если предположить, что лампа 1 погаснет, а лампа 2 станет
одинаковой, то общее число витков будет разным в каждом случае, и 100 ампер погасят лампу 3, и если в
одном случае все доступное пространство обмотки заполнено, то пространство обмотки будет
неиспользованным. Очевидно, что сигнальное устройство имеет множество применений, однако, для того,
чтобы иметь одинаковое число витков на каждом из реакторов, требуется всего 105. Если предположить, что
лампа 1 погаснет, а лампа 2 станет одинаковой, то из этого следует, что общее число витков будет разным в
каждом случае, и 100 ампер погасят лампу 3, и если в одном случае все доступное пространство обмотки
заполнено, то пространство обмотки будет заполнено. Очевидно, что сигнальное устройство имеет множество
применений. Однако, для того, чтобы иметь одинаковое число витков на каждом из реакторов, требуется
всего 105. Реакторы, а также точки передачи и приема сигнала в соответствии с модификацией изобретения
позволяют получать большое количество сигналов: это может быть достигнуто с помощью системы, в которой
вместо колебаний напряжения, поскольку как понижающая, так и управляющая цепи подключены к общему
переменному току, как описано выше, используются два источника, одновременно изменяющих переменные
токи, причем последний изменяется обратно пропорционально.
Как показано на рис. 2, вместо параллельного соединения реактивных обмоток, в отличие от практического
применения изобретения для дистанционного управления и сигнализации, как это предусмотрено в данном
документе, реактивные обмотки могут быть соединены последовательно, а последовательное сопротивление
N или любых других регулирующих средств также обеспечивается для поддержания работоспособности. В
дополнение к вышеуказанному преимуществу, в работе могут быть достигнуты следующие результаты,
особенно в практическом применении изобретения к N или любым другим системам управления и
сигнализации, как это предусмотрено здесь для поддержания работоспособности.
В данной модификации изобретения используется схема с постоянным током, в которой обмотки насыщения
постоянного тока и обмотки насыщения отрицательного напряжения S имеют существенное значение. В
предыдущей схеме используется следующее: два контура постоянного тока L (первый и второй контуры)
подключены к источнику переменного тока L через выпрямитель P, поэтому схема существенно аналогична
схеме на фиг. 1. Схема устроена таким образом, что сумма числа витков индикаторных ламп, реле или любых
других управляющих устройств в первом и втором контурах является постоянной для каждого из них. Другими
словами, используется, например, общее число реакторов. Поскольку все сердечники реакторов имеют по
1000 витков, что составляет сумму витков каждого реактора, первый и второй контуры имеют общее число
витков 111 831. Таким образом, реактор будет иметь 200 витков на первой обмотке и 800 витков на второй.
Второй реактор будет иметь 400 витков на первой обмотке и 600 на второй.
Третий реактор будет иметь 600 витков на первой обмотке и 400 на второй обмотке. Четвертый будет иметь
800 витков на первой обмотке и 200 витков на второй обмотке. Таким образом, все доступное пространство
обмотки используется с одинаковым эффектом в каждом реакторе, и достигается более равномерный эффект
между различными реакторами.
Это подробно показано на рис. 3. Предпочтительная схема включает все реактивные обмотки R, соединенные
последовательно.
Параллельно с каждой из этих обмоток подключен выпрямитель PI и т. д., обеспечивающий насыщающий ток
на насыщающей обмотке Va и т. д. дополнительного реактора t, управляющего цепью нагрузки. Как показано,
цепи переменного тока A, B, C, 1), и т. д. этих вторых насыщающих реакторов включают индикаторные лампы
или другие нагрузки 1, 2, 3 и 4. Две цепи управления постоянным током O и O1, описанные выше, управляются
с помощью реостатно-потенциометрического устройства T, при этом управляющие токи в этих двух цепях
изменяются обратно пропорционально. С этой целью концы потенциометра T подключены к источнику
постоянного тока, и к этим концам соответственно подключены цепи O и O1, общий провод от которых двух
цепей идет к регулируемому контакту на потенциометре. Обратное управление токами в двух цепях O и Q1
достигается, как требуется, путем перемещения регулируемого контакта потенциометра. Потенциометр в
одном или другом направлении.
Типичные области применения описанного выше изобретения в качестве специализированного устройства,
например, могут включать в себя приблизительное, но крупномасштабное и хорошо видимое отображение
общей нагрузки станции в котельной, в качестве индикатора пункта назначения поезда, или дистанционное
отображение или телеметрию электрических токов или напряжений, или электрических величин, которые
могут быть получены с помощью любого измерительного прибора.
Ещё одним примером применения изобретения является управление многосекционными поездами.
Благодаря изобретению количество проводников в железнодорожной линии может быть существенно
уменьшено. Главный контроллер будет использоваться только для изменения управляющего тока, а
контакторы будут последовательно срабатывать по мере необходимости. Большинство современных цепей
управления поездами фактически управляются физическим кулачковым валом, приводимым в движение
воздухом и управляемым электромагнитными воздушными клапанами.
Другие предполагаемые области применения изобретения включают системы дистанционного управления. В
настоящее время такие системы либо должны иметь множество схем или проводников, либо, альтернативно,
дорогостоящие кодирующие и декодирующие или синхронизирующие устройства. Однако настоящее
изобретение чрезвычайно просто, и его применение не предполагает использования каких-либо новых,
незнакомых или ненадежных устройств, как описано ниже. Кроме того, оно может быть реализовано
полностью без движущихся частей или контактов.
Известно, например, что для систем дистанционного управления и сигнализации необходимо соблюдать
различные условия, чтобы обеспечить действительно эффективную и практичную систему управления. В
качестве примера следует отметить, что система должна, во-первых, управлять максимальным количеством
переключателей, реле или подобных устройств в удаленном месте с минимальным количеством
соединительных проводов или каналов. Она должна обеспечивать прием сигнального сигнала,
подтверждающего выполнение желаемой операции. Кроме того, система должна включать минимальное
количество оборотов и движущихся частей, требующих технического обслуживания.
Что касается первого условия, настоящее изобретение допускает использование увеличенного числа точек
управления, причем последнее увеличивается геометрически пропорционально арифметическому
увеличению числа соединительных проводов. Например, цепи могут управляться с помощью 3 проводов.
Если используются 2 такие цепи с общим обратным путем (требующим 5 проводов), то может быть
осуществлено управление 20 насыщающими реакторами в удаленном месте. Однако, без добавления
каких-либо контактов или движущихся частей, указанные 105 реакторов могут быть использованы для
управления цепями.
Вышеуказанная особенность более подробно объясняется ниже со ссылкой на прилагаемый рис. 4 110. Для
простоты, вместо обозначения 10 реакторов на цепь, предполагается, что 4 реактора управляются
трехпроводной цепью, а второй набор реакторов — второй цепью 115. Как показано на чертежах, 16
индикаторных ламп предназначены для обозначения реле дистанционного управления или подобных
устройств, пронумерованных последовательно от 1 до 16. 4 насыщающих реактора, управляемых первой
цепью, обозначены как A, B, O и D, а второй набор из 4 реакторов, управляемых второй цепью, обозначен как
E, F, G и cl-. Все эти реакторы управляются выпрямителями, шунтированными 125 между обмотками
переменного тока насыщающих реакторов, насыщение которых регулируется отношением постоянных токов в
параллельных цепях, как, например, показано на рис. 3. Каждый 130 Схема 41-1-831 состоит из следующих
элементов:
Один вывод источника переменного тока L подключен к обмоткам переменного тока A, B, C и D, образуя
разветвленную или радиальную схему. Другой вывод от A подключен таким же образом к лампам с 1 по 4, а
второй вывод от B идет к лампам с 5 по 8, вывод от A — к лампам с 9 по 12, а вывод от D — к лампам с 13 по
16 включительно. Другой вывод источника переменного тока подключен аналогичным образом к обмоткам
переменного тока реакторов E, F, G и E. Другой вывод от E подключен к лампам 1, 5, 9 и 13, а реактор F — к
лампам 2, 6, 10 и 14, реактор G — к лампам 3, 7, 11 и 15, а реактор H — к лампам 4, 8, 12 и 16. При такой
схеме любой из 16 ламп может управляться соответствующими коэффициентами постоянного тока,
установленными в каждая из двух основных цепей управления. Таким образом, каждая из ламп 1, 2, 3 и 4
управляется током через реактор А совместно с током через реакторы E, F, G и E соответственно, в то время
как каждая из ламп 5, 6, 7 и 8 управляется реактором B совместно с E, F, ( и H соответственно и т. д.
Приведенная выше схема показывает, как в соответствии с изобретением могут быть расположены два
набора по 4 реактора для управления 16 нагрузками, и специалисту в данной области очевидно, что
аналогичным образом могут быть созданы два набора по 10 реакторов для управления 100 цепями нагрузки.
Аналогичным образом, три цепи управления вместо двух позволили бы управлять числом цепей, равным кубу
числа реакторов в каждой группе.
Также возможно использование как переменного, так и постоянного тока для передачи управляющих
сигналов. Например, обращаясь к концепции простой трехпроводной схемы с двумя переменными
постоянными токами и общим обратным проводом, как описано выше, предлагается, чтобы два переменных
постоянных тока первоначально генерировались в виде двух переменных токов, которые могут изменяться в
обратном соотношении. Выпрямляя один из них в точке передачи, а другой в точке приема, можно передавать
по двум проводам переменный постоянный ток и переменный переменный ток, которые могут быть разделены
на приемном конце обычным расположением дроссельных катушек, конденсаторов и т. д. Затем переменный
ток может быть выпрямлен, когда будут доступны два обратно изменяющихся постоянных тока, с помощью
которых изобретение может быть непосредственно реализовано.
В качестве альтернативы он использовал три провода, применяя постоянный ток для передачи сигнала и
переменный ток для его возврата. В общем, может быть использована любая схема фантомной цепи,
известная специалистам в области электронной связи.
Вместо двух прямых электрических эффектов переменного тока, изменяющихся по величине в обратном
соотношении, можно использовать две частоты переменного тока.
Аналогичным образом изменяемые частоты могут быть преобразованы в постоянный ток, пропорциональный
по величине указанным частотам, с помощью устройства, подобного описанному в описании патента №
342681, или с помощью любой другой подходящей системы.
Датировано 1-9 мая 1939 года.
Гарольд Барон.
Танет-Хаус, Стрэнд, 231 и 232, Лондон, W C 2, дипломированный патентный поверенный.
-ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Системы электрического управления.
Я, Алан Стюарт Фитцгральд, из Уорвик-роуд, Уинвуд, Пенсильвания, США, настоящим заявляю о создании
системы управления, включающей селективное или последовательное управление рядом отдельных
электрических устройств или цепей нагрузки. Природа данного изобретения и способ его осуществления,
составляющий цель изобретения, подробно описаны и установлены в следующем заявлении: 105 в
следующем документе:
Настоящее изобретение относится к электрическим валам в механике. Когда такой вал равномерно
вращается, каждый клапан управляется и последовательно отводится. Система управления, включающая
селективное действие, может быть применена к дистанционной системе управления сигналом, имеющей
аналогичное действие. Целью изобретения является селективное управление множеством из 7.
411,831 Электрические нагрузки одинаковой или разной величины, соединенные в цепь.
В системе электрического управления, к которой относится изобретение, цепи нагрузки 5 должны управляться
избирательно и последовательно каждая в соответствии с заранее определенным соотношением между
величинами по меньшей мере двух относительно изменяющихся управляющих электрических эффектов.
Изменение соотношения двух или более электрических эффектов, таким образом, является электрической
аналогией вращения механического кулачкового вала, упомянутого выше. Если это соотношение равномерно
изменяется от одного крайнего значения к другому, то каждая из цепей нагрузки, управляемых системой,
может затем последовательно и поочередно сначала включаться, а затем выключаться.
Целью изобретения также является создание селективной системы управления такого типа, которая может
работать на передающих и приемных станциях от независимых источников, не имеющих синхронной или иной
связи, и которая практически не подвержена влиянию разумных изменений напряжения или частоты таких
источников. Кроме того, целью изобретения является также создание простой и надежной системы,
обеспечивающей точный и надежный селективный эффект, который не зависит от каких-либо движущихся
элементов или временных соотношений и который не требует ни вращающегося синелиронного аппарата, ни
селективных устройств кодового импульса.
Изобретение включает в себя систему селективного управления для селективного управления множеством
цепей нагрузки, в которой включение каждой цепи нагрузки регулируется в соответствии с импедансом
обмотки переменного тока соответствующего насыщаемого сердечника, а импеданс указанной обмотки
переменного тока регулируется селективно путем изменения относительного включения двух
дополнительных насыщающих обмоток постоянного тока на насыщаемом сердечнике.
Согласно одному из особенностей изобретения, две обмотки постоянного тока предпочтительно соединены
для управления от общего источника постоянного тока :50 с управляющими токами постоянного тока,
величина которых относительно варьируется, так что напряжение на цепи нагрузки изменяется при изменении
относительного напряжения на обмотках насыщения :55 заданным образом.
Согласно еще одной особенности изобретения, обмотка переменного тока каждого насыщаемого сердечника
подключена таким образом, чтобы получать питание от источника переменного тока.
Таким образом, потребляемый ток поддерживается на практически постоянном уровне независимо от
импеданса обмотки, при этом цепь нагрузки подключается таким образом, чтобы она запитывалась в
соответствии с напряжением на обмотке переменного тока.
С этой целью обмотки переменного тока всех устройств с насыщаемым сердечником предпочтительно
соединяются последовательно для включения, при этом каждая цепь нагрузки подключается для включения в
соответствии с напряжением на одной из обмоток переменного тока. Согласно другой особенности
изобретения, система селективного управления устроена таким образом, что включение каждой из цепей
нагрузки регулируется обратно в соответствии с импедансом обмотки переменного тока соответствующего
устройства с насыщаемым сердечником, благодаря чему включение каждой из цепей нагрузки уменьшается,
когда устройство с насыщаемым сердечником подвергается эффективному насыщающему возбуждению, и
увеличивается, когда устройство с насыщаемым сердечником находится в ненасыщенном состоянии.
Изобретение также включает систему селективного управления для управления множеством цепей нагрузки,
в которой каждая цепь нагрузки управляется с помощью электрочувствительного устройства, имеющего
первую возбуждающую обмотку и вторую возбуждающую обмотку, причем вторая возбуждающая обмотка
противодействует 95. Влияние первой возбуждающей обмотки и соотношение между числом витков первой и
второй обмоток различно для каждого из устройств, система включает в себя средства, соединяющие все 0
000 витков первой обмотки вместе для образования первой возбуждающей цепи и все витки второй обмотки
вместе для образования второй возбуждающей цепи, общий источник питания, подключенный для питания
обеих указанных 105 возбуждающих цепей, и средства для изменения тока, потребляемого от источника
одной или обеими возбуждающими цепями, причем каждое из электрочувствительных устройств
избирательно реагирует на различные значения 110 относительной мощности возбуждающих цепей, для
изменения мощности цепи нагрузки, связанной с ними. Следует понимать, что помимо устройств с
насыщаемым сердечником, в рамках данной особенности изобретения могут также использоваться реле или
другие 115 электрочувствительные устройства, которые могут соответствовать применению, для которого
должно применяться изобретение. 120. Согласно другой особенности изобретения, возбуждающие обмотки
соединены таким образом, чтобы противостоять друг другу. и каждое электрочувствительное устройство
предпочтительно избирательно реагирует на относительное включение возбуждающих цепей, так что
воздействие противоположных обмоток эквивалентно.
Согласно еще одной особенности изобретения, благодаря вышеуказанным особенностям 130 селективной
системы управления цепь нагрузки цепи селектора и цепи средств управления могут быть постоянно
замкнуты в соответствии с изобретением для цепей управления, охватывающих четыре цепи по
трехпроводному каналу. Согласно еще одной особенности изобретения, в определенных формах
изобретение также обеспечивает селективное управление токами 70 посредством обратного прямого
управления, в частности, на фиг. 4 представлена схематическая визуализация системы, в которой оба
электрических эффекта модификации варианта осуществления, составляющего коэффициент управления,
могут быть показаны на фиг. 3, посредством которого тот же эффект управления может быть осуществлен
путем передачи по одной цепи. Управление селективной системой передачи переменных прямых и
переменных токов 75 изобретения может быть получено посредством передачи токов по двухпроводному
каналу.
На рис. 5 представлена схематическая иллюстрация дальнейшей модификации изобретения, с помощью
которой можно управлять вдвое большим количеством переменных и одним практически постоянным током.
Управление может осуществляться изменением полярности постоянного тока.
На фиг. 6 представлено еще одно практическое применение изобретения, в частности, для
последовательного включения неоновых ламп, позволяющее напрямую управлять двумя относительно
различными постоянными токами, двумя относительно различными переменными токами или одним прямым
током.
В варианте осуществления изобретения 85, показанном на фиг. 1, схема селектора 1, в случае двух
относительно изменяемых переменных токов, два переменных тока, получаемых от источника переменного
тока, могут одновременно изменяться в обратном соотношении, а две переменные нагрузки могут изменяться
в величине в обратном соотношении. Схема 2 предназначена для управления четырьмя элементами цепи или
нагрузками 10, 20, 30 и 40.
Полученные от них постоянные токи. Такие нагрузки были показаны и будут использоваться для обеспечения
окончательного управляющего воздействия. В дальнейшем они будут называться сигнальными лампами, но
следует четко понимать, что частота переменного тока может варьироваться в зависимости от используемых
рабочих цепей, которые являются аналогами контакторов, автоматических выключателей и т. д., или же
преобразование в постоянный ток может осуществляться электродвигателями или другими силовыми
устройствами, пропорциональными по величине частоте.
Частота для осуществления окончательного управления. Управление системой осуществляется посредством
действия. В случае использования одного источника постоянного тока и одного источника переменного тока в
качестве управляющего электрического тока, управляющий ток выводится из выпрямителя R, питаемого от
источника переменного тока. Принцип управления будет находиться в соотношении между величиной
постоянного тока и величиной переменного тока, например, электронной лампой или лампами.
Преимуществом последнего варианта является то, что оба эффекта могут передаваться или передаваться
вручную одновременно по одной цепи. Последнее будет рассматриваться далее. Будет показано, что система
управления работает.
Изобретение может иметь множество практических применений. Каждая лампа управляется реле MW, в
частности, для Alec M 2, M,, M,, каждое из реле является сложным устройством для сигнализации и
управления, управляемым насыщаемым реактором. Например, изобретение может быть применено к
сигналам этажей лифта, дистанционному управлению — взаимодействию между лампами и системами
контроля, телеметрии, телеметрии, печати, многоблочному железнодорожному двигателю, то есть, когда
сердечники переключателей трансформатора насыщены, лампы должны быть выключены, и наоборот. Таким
образом, когда сердечник насыщен, реле срабатывает и отключает лампу, в то время как когда сердечник
ненасыщен, реле отключается, и лампа загорается. Однако любые из них описаны ниже. Соответствующие
средства, такие как дополнительные, например, средства насыщения на реакторах, могут быть
предусмотрены на прилагаемых чертежах, на которых: -E могут быть предусмотрены для изменения
направления действия. На фиг. 1 и 2 представлены варианты осуществления управляющего воздействия.
Система управления в соответствии с реакторами, обычно снабженными каждой из 125 обмоток 13, 23, 33, 43
и прямым управляющим насыщающим контуром 14, также снабжена одним контуром постоянного тока и
одним контуром переменного тока 24, 34, 44. На рис. 3 представлен схематический вид второй насыщающей
обмотки S, все из которых 130 411; 831–401 14,83 обмотки S соединены последовательно, как показано на
рисунке. Все управляющие насыщающие обмотки 14, 24, 34, 44 соединены последовательно в
противоположном направлении и имеют одинаковое число витков. Вторые насыщающие обмотки S, однако,
имеют либо различное число витков, либо одинаковое число витков и снабжены сопротивлением в шунте,
настроенным на создание различного количества ампер-витков. Этот эффект различного количества
ампер-витков является важной особенностью вариантов осуществления изобретения, показанных на фиг. 1.
Реактивные обмотки 13, 23, 33, 43, каждая из которых подключена к сигнальной лампе, соединены
параллельно относительно напряжения питания.
Вторая насыщающая обмотка S пропускает практически постоянный ток, обеспечиваемый выпрямителем R.
Предположим, что этот ток составляет, например, четыре ампера, и что на реостате T установлены ступени
для получения токов ровно 1, 2, 3 и 4 ампера. Управляющие насыщающие обмотки 14, 24, 34, 44 имеют по 25
1000 витков каждая, и предполагается также, что реакторы могут быть хорошо насыщены 1000
ампер-витками. На этом основании число витков второй насыщающей обмотки S первого реактора,
управляющего лампой 10, составит 250. Вторая будет иметь 500 витков, третья — 750, а четвертая — 1000
витков.
Если переключатель K разомкнут и управляющий ток через обмотки 14, 24, 34, 44 равен нулю, то сердечник
первого реактора будет намагничен током 4 ампера через 250 витков (обмоток), т.е. 1000 ампер-витков.
Второй будет иметь 500 x 4 = 2000 ампер-витков, третий — 750 x 4 = 3000, а четвертый — 1000 x 4 = 4000
ампер-витков. Все реакторы будут насыщены, и, следовательно, все реле будут срабатывать. Ни одна из
ламп 10, 20, 30, 40 не будет гореть.
Если предположить, что реостат Т установлен в положение, обеспечивающее ток в 1 ампер, и переключатель
К замкнут, то реактор, соответствующий лампе 10, будет намагничиваться разностью между 4 амперами
через 250 витков (1000 ампер-витков) и 1 ампером через 1000 витков (1000 ампер-витков). Разность равна
нулю, и этот реактор будет ненасыщенным.
Реле отключится, и лампа загорится. Второй реактор будет получать разницу между 4 амперами,
протекающими через 500 витков (2000 ампер-витков), и 1 ампером, протекающим через 1000 витков, т.е.
1000 ампер-витков. Следовательно, второй реактор будет насыщен. Третий и четвертый также будут
насыщены в еще большей степени.
Видно, что при управляющем токе в 1 ампер лампа 10 загорится, а остальные погаснут. Однако, если ток
увеличится с 1 до 2 ампер, лампа 10 погаснет, а лампа 30 загорится. 3 ампера погасят лампу 20 и загорятся, а
4 ампера погасят лампу 30 и загорятся.
Помимо простоты эксплуатации, такая система управления, как описано выше, имеет то преимущество, что
для передачи управляющих воздействий от точки передачи к точке приема требуется всего три проводника.
Следует также отметить, что она не зависит от колебаний напряжения, поскольку обе цепи постоянного тока
подключены к общему источнику. Хотя на чертежах показаны только четыре лампы, следует четко понимать,
что тот же эффект может быть достигнут с помощью изобретения, в частности, с помощью различных
вариантов его осуществления, описанных здесь, с гораздо большим количеством, чем четыре. В общем
случае, максимальное количество управляющих цепей, которыми можно управлять, зависит от различных
факторов, таких как то, будет ли система работать непрерывно или периодически, и от конструкции
используемого оборудования. По меньшей мере двадцать цепей нагрузки могут быть легко управляемы
различными способами, описанными здесь, и максимально возможное количество значительно превышает
двадцать.
В модификации изобретения, показанной на фиг. 2, вместо параллельного соединения реактивных обмоток
13, 23, 33, 43 относительно источника питания 2, они соединены последовательно, и последовательно
включен резистор N или любое другое регулирующее средство, предусмотренное для поддержания
практически постоянного тока 105 через четыре реактивные обмотки. Расположение управляющих и вторых
насыщающих обмоток реакторов, питаемых от источника 2 через выпрямитель R, практически такое же, как на
фиг. 1. Лампы, реле или другие подходящие управляющие устройства 10, 20, 30, 40 соединены параллельно с
реактивной обмоткой 13, 23, 33 или 43 соответствующего реактора. Поскольку все сердечники реакторов,
кроме одного, обычно находятся в состоянии насыщения, практически не будет падения напряжения на
каких-либо реактивных обмотках, соответствующих тем реакторам, которые находятся в состоянии
насыщения. Только реактивная обмотка ненасыщенного реактора, которая 120 представляет собой При
высоком несущем сопротивлении произойдет падение напряжения, и лампа или другое нагрузочное
устройство, подключенное параллельно этому реактору, будет активировано.
Представленный на фиг. 2 вариант осуществления изобретения 125 может использоваться, например, для
сигнализации и индикации номеров этажей и т. д. в зданиях. Нагрузочные цепи, включающие, например,
неоновые лампы, соединенные в единое целое. 130 1. Резисторы 16, 26, 36, 46 разделены на две группы,
каждая из которых образует полную последовательную цепь. Таким образом, 18, 28, 38 и 48 соединены
последовательно с клеммами 5 и 6.
Насыщающие обмотки 19, 29, 39, 49 70 соединены последовательно с клеммами 7 и 8.
Насыщающие обмотки 18, 28, 38, 48 и 19, 29, 39, 49, соответственно, соединены в противоположных
направлениях, так что суммарный эффект насыщения на каждом реакторе будет равен разности между
постоянным током возбуждения, установленным в двух насыщающих обмотках. Соотношение между числом
витков насыщающих обмоток на каждом из насыщающих реакторов 16, 26, 80, 36, 46 также различно для
каждого из этих четырех реакторов, как показано на рис. 1 и 2.
Схема, включающая насыщающие обмотки 18, 28, 38, 48, запитывается путем подачи постоянного тока на
клеммы 85, 5 и 6. Аналогично, схема, включающая 19, 29, 39, 49, запитывается путем подачи постоянного
тока, предпочтительно от того же источника, что и для клемм 5 и 6, на клеммы 90, 7 и 8.
Схема 1 избирательно управляется путем изменения относительных величин постоянного тока возбуждения,
подаваемого соответственно на выводы 5, 6 и 7, -8. Соотношение между этими двумя постоянными токами
может изменяться различными способами в зависимости от цели применения изобретения. Как показано на
рис. 3, если она используется в качестве системы избирательного управления, управляемой на передающей
станции ручным или механическим управлением, предпочтительно, чтобы два постоянных тока изменялись в
противоположных направлениях или обратно пропорционально. Однако следует понимать, что если
необходимо использовать этот конкретный вариант осуществления изобретения для обеспечения
управляющего эффекта в соответствии с изменением величины одного параметра, такого как электрический
ток или напряжение, то один из постоянных токов может изменяться, а другой ток поддерживаться
практически постоянным, аналогично рис. 1 и 2; термин «практически постоянный» означает, что второй ток
предназначен для изменения только в соответствии с напряжение источника, от которого оно получено.
В отличие от вариантов осуществления изобретения 120, показанных на фиг. 1 и 2, сумма числа витков двух
насыщающих обмоток на каждом из реакторов 16, 26, 36, -46 может быть одинаковой в каждом случае, но
соотношение этих витков 125 будет различным.
Если предположить, что общее количество витков в двух обмотках каждого реактора составляет -1000 витков,
то для 4-контурной схемы управления, показанной на иллюстрации, обмотка 18 будет иметь 130 витков.
Преимуществом такой схемы является простота и незначительное энергопотребление, поскольку такие
лампы потребляют мало тока.
На фиг. 1 и 2 показаны варианты осуществления изобретения, иллюстрирующие последовательное или
избирательное управление множеством элементов электрической цепи с помощью одного фиксированного и
одного переменного управляющего постоянного тока. Однако изобретение также включает в себя создание
системы избирательного или последовательного управления, в которой вместо работы с одним
фиксированным током и одним переменным током используются два одновременно изменяющихся тока.
Такая система обладает значительными практическими преимуществами, особенно в применении
изобретения к системам дистанционного управления и сигнализации, как описано ниже.
На рис. 3 показана последовательная система управления, в которой управление осуществляется с
удаленной станции управления посредством двух управляющих постоянных токов, одновременно
изменяющихся в противоположных направлениях.
Соседние файлы в папке патенты