Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12000
.pdf
Для исправления окончательной ошибки соотношения потребуется внести небольшую корректировку в
полученное значение T.
Датировано 13 июня 1932 года.
А. С. Кашемайлье, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон, У. К.,
представитель заявителей.
s0 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в электрических трансформаторах тока.
Мы, Джон Харнод Буханан из Карнети, Саут Драйв, Тимперли, графство Честер, подданный короля
Великобритании, и Ассоциированная электронная промышленность Лимитед из Краун Хаус, Олдвич, город
Вестминстер, британская компания, настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его
осуществления будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к электрическим трансформаторам тока и имеет своей целью создание
усовершенствованной конструкции, позволяющей осуществлять точную регулировку коэффициента
трансформации.
С этой целью, согласно настоящему изобретению, предусмотрены два сердечника, соединенных общей
первичной цепью, которая может включать одну первичную обмотку или отдельные первичные обмотки,
соединенные последовательно друг с другом, а вторичная обмотка на одном сердечнике соединена
последовательно с вторичной обмоткой на другом сердечнике непосредственно, то есть без включения
какого-либо дополнительного импеданса, через третичную обмотку на одном из сердечников. Благодаря
прямому соединению обмоток, как описано, обеспечивается, с одной стороны, фиксированное соотношение
между магнитными потоками в сердечниках, а с другой стороны, фиксированное распределение тока между
третичной и вторичной обмотками. Последовательно соединенные вторичные обмотки могут быть соединены
аддитивно или иным способом. При такой конструкции, хотя грубую регулировку коэффициента
трансформации трансформатора можно производить, изменяя количество витков вторичной обмотки на
одном или обоих сердечниках, относительно более точную регулировку коэффициента трансформации можно
осуществить, изменяя количество витков третичной обмотки, на которой последовательно соединены
вторичные обмотки на соответствующих сердечниках.
Предпочтительно, чтобы конструкция сердечников оставалась ненасыщенной в пределах нормального
рабочего диапазона токовой нагрузки трансформатора, что облегчает поддержание постоянного соотношения
между потоками, соединяющими соответствующие сердечники. Таким образом, оба керна полностью
используются при всех рабочих условиях текущей нагрузки, что гарантирует определенную среднюю
проницаемость при всех нагрузках, несмотря на то, что кривые проницаемости двух кернов могут отличаться
друг от друга. 90 Сердечники могут быть изготовлены из материалов, различающихся по магнитной
проницаемости в заданном диапазоне намагничивающей силы. Таким образом, при практическом применении
изобретения один из сердечников может быть изготовлен из кремниевой стали или подобного материала,
обычно используемого в трансформаторных конструкциях, а другой сердечник может быть изготовлен из
высокопроницаемого никель-железного сплава. 100 Изобретение особенно применимо в связи с
трансформаторами тока так называемого типа с стержневой первичной обмоткой, поскольку в
трансформаторах этого типа, в их обычной конструкции, возможна лишь относительно грубая регулировка
коэффициента трансформации.
Однако изобретение может быть с успехом применено и в сочетании с трансформаторами тока, имеющими
многовитковые первичные обмотки. 110 Соотношение между числом витков uf в различных обмотках для
случая 399 611 трансформаторов тока с первичной обмоткой в виде стержня, имеющих основной сердечник,
намотанный вторичной обмоткой с 10 витками, и вспомогательный сердечник, намотанный вторичной
обмоткой с 10 витками и третичной обмоткой с 14 витками, причем третичная обмотка соединена параллельно
с цепью, состоящей из последовательно соединенных вторичных обмоток с 10 и 18 витками соответственно,
описывается следующими математическими выражениями, где I представляет собой первичный ток: I
представляет собой суммарный вторичный ток, являющийся результатом тока I, протекающего через
последовательно соединенные витки T и T', и тока I4, протекающего через витки T4; N представляет собой
отношение выходных напряжений основного и вспомогательного сердечников соответственно; r представляет
собой процентную корректировку коэффициента трансформации, которая осуществляется [путем изменения
на один виток в обмотке, содержащей T4 витка, и которая для заданного значения N определяется
соотношением между числом витков T и T' соответственно:
T4, =(N+1)1-1 (1) 121 I4 -(2) - 2T4 TI- = T4 - NT3 (3) Эти уравнения, выведенные из фундаментальных
соображений, в которых, однако, не учитываются намагничивающие токи, могут быть использованы для
определения количества витков соответствующих вторичных обмоток трансформатора тока, работающего в
соответствии с принципами данного изобретения. Таким образом, рассмотрим гипотетический случай
проектирования трансформатора тока, который должен обеспечивать коэффициент трансформации 30:5, и в
котором значение r должно быть порядка 0,25%. Значение T3 будет выбрано равным 6, поскольку при таком
низком коэффициенте трансформации 6 витков на основном сердечнике дадут вторичный ток в
последовательной цепи значительно меньше 5 ампер, скажем, 4,7 ампер, что позволит использовать
значение I4 равным 0,3 ампер. Тогда из уравнения (2) T,=24; из уравнения (1) N=3, и, наконец, из уравнения
(3) T '=6. Фактически используемое значение T' должно быть несколько ниже полученного значения, поскольку
при выводе выражений не были учтены ампер-витки, необходимые для намагничивания вспомогательного
сердечника.
Для исправления окончательной ошибки соотношения потребуется внести небольшую корректировку в
полученное значение T4.
Один из вариантов осуществления изобретения проиллюстрирован в качестве примера на прилагаемом
чертеже.
Обращаясь к чертежу, на котором в перспективном виде изображен стержневой первичный трансформатор
тока, выполненный в соответствии с изобретением, 1 представляет собой первичную обмотку (55), а 2 и 3 —
соответственно основной и вспомогательный сердечники, которые расположены таким образом, чтобы
соединяться с первичным проводником 1, который, как показано на рисунке, проходит через оба сердечника.
В сердечнике 2 находится вторичная обмотка 70; обмотка 4, а в сердечнике 3 — вторичная обмотка 5 и
третичная обмотка 6. Вторичные обмотки 4 и 5 соединены последовательно между проводниками 7 и 8, а
третичная обмотка соединена между проводниками 7 и 8 таким образом, чтобы быть параллельной
последовательно соединенным обмоткам 4 и 5. Используя указанные выше обозначения, обмотка 4 имеет Т,
витков, обмотка 5 имеет Т, 80' витков, а обмотка 6 имеет Т4 витка. В конкретном случае, когда N,
представляющее собой отношение выходных напряжений основного и вспомогательного сердечников 2 и 3
соответственно, равно единице, а a, представляющее собой 85-процентную корректировку коэффициента
трансформации, осуществляемую изменением на один виток в третичной обмотке 6, равно 0,455%, и
трансформатор рассчитан на первичный ток 50 9Гс.
Если сила тока равна 11 виткам, а вторичный ток составляет 5 ампер, то T1 равно 9 виткам, а T4 равно 20(
виткам).
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты