Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12007
.pdf
высокочастотная энергия будет передаваться от входного вывода к выходному выводу 85, в значительной
степени нивелируя эффект импеданса для высокочастотных импульсов рассматриваемых катушек.
На рисунке 2 показан случай применения к трехпроводной системе, где провода 17, 18 и 19 служат для
соединения сети электроснабжения с входными проводами 20, 21 и 22 местной электроустановки, при этом
три индуктивные катушки 23, 24 и 25, соответственно, соединены последовательно между проводами 17 и 20,
18 и 21, а также 19 и 22, соответственно. Здесь снова следует отметить, что все обмотки имеют одинаковое
направление, и особенно то, что входные концы трех катушек 23, 24 и 25 расположены на расстоянии 100 друг
от друга и достаточно удалены от их выходных концов.
Хотя в любом случае, когда необходимо обработать более двух проводников, обычно предпочтительнее
рассматривать их совместно со всеми индуктивностями, тесно связанными друг с другом, их можно
рассматривать как две или более группы, причем индуктивности могут быть связаны парами или группами
любого другого удобного числа. Устройство согласно изобретению, хотя и применимо во всех случаях, когда
необходимо подавить высокочастотные импульсы в более чем одном проводнике, предназначено, в
частности, для предотвращения прохождения высокочастотных импульсов через проводники, подающие
энергию к таким устройствам, как беспроводные приемники и тому подобное, в которых используются
электронные лампы, в которых они могут быть включены в обычный гибкий провод, прикрепленный к самому
устройству, или, альтернативно, в точке, где электроустановка помещения, в котором используется такое
устройство, подключена к общей магистрали электроснабжения. Эти устройства также в равной степени
применимы для предотвращения прохождения высокочастотных импульсов от локального источника, такого
как источник напряжения 130 В целях предотвращения прохождения высокочастотных токов в нескольких
проводах, содержащих одинаковые высокочастотные токи, известно, что в каждый провод последовательно
вставляют индуктивность или высокочастотный дроссель и устанавливают их в магнитном положении
относительно друг друга. В то же время, когда необходимо предотвратить прохождение высокочастотных
токов через сети электроснабжения или аналогичные системы проводки, в которых наличие такой
высокочастотной составляющей является случайным и непреднамеренным, обычно вставляют независимый
дроссель в каждый вывод такого проводника и устанавливают их независимо друг от друга в магнитном
положении, или, в некоторых случаях, вставляют дроссель только в один вывод.
Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного метода и средств подавления
высокочастотных импульсов в системах передачи электроэнергии.
системы, состоящие из двух или нескольких проводников.
Согласно настоящему изобретению, для предотвращения помех при приеме беспроводных передач,
вызванных высокочастотными помехами, возникающими из-за высокочастотных токов в двух или нескольких
силовых проводах, в каждый из таких проводов подключена индуктивная катушка с высоким импедансом для
высокочастотных импульсов и низким или пренебрежимо малым импедансом для низкочастотных импульсов,
и все такие катушки магнитно связаны друг с другом посредством намотки всех их в одном и том же
направлении.
Установлено, что такая схема в среднем случае гораздо эффективнее, чем распространенная практика
установки дросселя в каждый вывод, причем все такие дроссели магнитно независимы, поскольку, что
касается нежелательных высокочастотных импульсов, каждый двойной или многопроводный проводник ведет
себя как один вывод, а высокочастотные импульсы распределяются между всеми выводами проводника в
силу эффекта емкости между ними, общей индуктивности и/или в силу того, что такие высокочастотные
импульсы исходят из общего источника.
При желании индуктивный импедансный эффект связанных катушек может быть дополнен использованием
одного или нескольких электростатических конденсаторов, обеспечивающих низкое сопротивление
высокочастотным импульсам, но высокое сопротивление низкочастотным импульсам, подключенных между
выводами, в которые вставлены дроссели, и землей.
BI) Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на рисунках 1 и 2 которых представлены
принципиальные схемы, демонстрирующие расположение индуктивностей, используемых в двух конкретных
случаях.
-399,476 399,476 -C, - -, I . динамо-двигатель,.-или. как, хотя, как указано выше, схема в соответствии с
изобретением ограничит помехи, вызванные излучением от электрической проводки, взятой на руки
беспроводным приемником. Она предназначена в первую очередь для предотвращения прохождения
высокочастотных импульсов по проводникам; и используемые дроссели могут иметь любую желаемую форму
в зависимости от плотности непрерывных или низкочастотных токов, которые они должны пропускать, при
условии, что входные концы обмоток находятся на значительном расстоянии от выходных концов, чтобы
избежать отражения мощности параллельно катушкам. Например, в некоторых случаях может быть
желательно, когда необходимо справиться с особенно сильным непрерывным или низкочастотным током,
намотать. Два дросселя из металлической ленты или полоски, последовательные витки которых намотаны
друг на друга, причем две или более таких катушек расположены рядом, выводы к их входным концам
проходят к их центрам, а выходные выводы — от их внешних периферий. — Теперь, подробно описав и
определив природу моего изобретения и то, каким образом оно должно быть
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399477.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399477&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399477A
[]
Улучшения
U - -C-- -- t i ''' X';i 399,477 № 9513/32.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Относящийся к термоэлектронным лампам или электронно-разрядным трубкам.
Мы, N. T. PH:ILIPS' GLOBILAMPEN1rABRIEI(EN), общество с ограниченной ответственностью, организованное
и учрежденное в соответствии с законодательством Королевства Нидерландов, с местом нахождения и
офисом по адресу: Эммасингел 13D, Эйндховен, провинция Северный Брабант, Королевство Нидерландов,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к термоэлектронным лампам или электронно-разрядным трубкам, и в
частности к лампам, используемым для приема или усиления электрических колебаний.
Основная цель настоящего изобретения — создание электронно-разрядной трубки, обладающей достаточно
крутой характеристической кривой, необходимой для практической работы, и в которой одновременно
отношение крутизны кривой к энергии, подаваемой на катодную систему для нагрева, должно быть как можно
больше. Последняя особенность приводит к большей экономичности в работе клапана, поскольку позволяет
получить определенную крутизну, затрачивая при этом лишь небольшое количество энергии на нагрев катода.
Установлено, что при проведении испытаний электронно-разрядной трубки путем простого изменения
энергии, подаваемой на катодную систему для нагрева, при сохранении остальных факторов постоянными,
отношение наклона кривой зависимости тока от напряжения на аноде к энергии, подаваемой на катод для
нагрева, достигает максимума при заданном значении этой энергии нагрева. Следовательно, кривая,
показывающая зависимость вышеуказанного отношения от энергии, приложенной к катоду для нагрева, в
виде ординат, имеет четкий пик, и очевидно, что наиболее экономично использовать данный клапан при том
значении энергии нагрева катода, которое соответствует пику на кривой.
Современные термоэлектронные лампы изготавливаются для работы при стандартном напряжении, и,
следовательно, поскольку ток через нитевидный катод или нагреватель можно рассматривать как
однозначную функцию напряжения, такие лампы рассчитаны на работу со стандартным источником энергии
для нагрева катода. Таким образом, в настоящее время для ряда нагревательных ламп переменного тока
обычно используется стандартное напряжение -4 вольта, подаваемое на катодную систему для целей
нагрева. Энергию, подаваемую на катод для нагрева, можно изменять таким образом, чтобы настроить клапан
вблизи состояния, при котором отношение наклона к нагреву катода становится оптимальным.
Энергия нагрева катода максимальна, но для ламп 65 известной конструкции это количество энергии катода
существенно ниже стандартной энергии, так что результирующий наклон характеристической кривой меньше
значения, которое было бы полезно на практике, несмотря на то, что отношение наклона к энергии нагрева
катода максимально.
Согласно настоящему изобретению, электронно-разрядная трубка, которая, помимо катодной системы,
предпочтительно с косвенным нагревом, снабжена по меньшей мере одним контрольным электродом или
сеткой и по меньшей мере одним анодом, имеет электроды, расположенные на таком расстоянии друг от
друга и имеющие такие размеры, что при подаче на катодную систему стандартной энергии, с которой трубка
обычно предназначена для работы, для целей нагрева, отношение крутизны к энергии нагрева катода,
рассматриваемой как функция энергии нагрева, достигает максимума или почти максимума. Таким образом,
на самом деле отношение крутизны к энергии нагрева катода не обязательно должно точно достигать
максимального значения, но, не отклоняясь от изобретения, это отношение может отклоняться в любую
сторону от максимального значения на величины, которые возникают, когда энергия нагрева находится в
пределах 20% от значения, соответствующего максимальному отношению крутизны к энергии нагрева.
Создавая электронно-разрядную трубку таким образом, чтобы отношение крутизны к энергии нагрева катода
составляло максимум 100%, достигается преимущество в том, что в трубке создается определенная крутизна
при минимальных затратах энергии, то есть с наименьшим возможным расходом энергии. Экономия энергии в
105% не только обеспечивает прямую финансовую выгоду (СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА).
Дата проведения съезда (Голландия): 2 апреля 1931 года.
Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 2 апреля 1932 года.
Завершено: октябрь.
2,
1933.
-) 1_:i 1 -_z-:. 1 1 ' -2- -: '. -.17 J J _--- j-i \" '- -, 7' ): --.
1 1---- - --- -3 J1) ""! , 399,477 преимущество, но, например, также имеет значение, если клапан установлен в
закрытом контейнере, таком как шкаф беспроводного приемника. Повышение температуры, возникающее в
обычной вентильной лампе из-за тепловой энергии катодной системы, может быть очень значительным и
вызывать неудобства, но настоящее изобретение позволяет частично или полностью преодолеть эти
неудобства, поскольку оно позволяет получить определенную крутизну с меньшими затратами энергии на
нагрев катода, чем в существующих лампах.
В качестве альтернативы, максимально возможный наклон графика можно получить при заданных затратах
энергии.
Установлено, что при проектировании трубки в соответствии с настоящим изобретением отношение площади
катода к тепловой энергии, подаваемой на катод, значительно больше, чем у предыдущих трубок, что
означает, что температура катода в трубке, изготовленной в соответствии с настоящим изобретением,
значительно ниже, чем у предыдущих трубок. В результате значительно увеличивается срок службы катода.
Для того чтобы изобретение было ясно понято и легко применимо на практике, теперь будет подробно
объяснен его пример со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: на рисунке 1 схематически показана
конструкция электронно-разрядной трубки для целей объяснения принципов настоящего изобретения; и на
рисунке 2 представлена кривая, показывающая зависимость между энергией нагрева σ, подаваемой на катод,
и отношением крутизны кривой к этой энергии нагрева.
В изображенном на рисунке 1 клапане оболочка 1 имеет шток или основание 2, несущее три электрода,
состоящие из косвенно нагреваемого катода 3 с нагревателем 4, сетки 6 и анода 8.
Корпус катода 3 представляет собой трубку длиной 30 мм, имеющую почти прямоугольное сечение с шириной
1 мм и толщиной 1 мм, так что его поверхность составляет около 360 квадратных мм. Нагреватель 4
представляет собой вольфрамовую проволоку в форме шпильки и в показанном виде рассчитан на подачу на
него напряжения четыре вольта и протекание нагревательного тока силой 1,25 ампера, так что стандартное
напряжение составляет 4 вольта, а стандартная тепловая энергия — 5 ватт. Эти параметры обычно
выгравированы на стеклянной колбе самого клапана или на картонной упаковке.
Нагреватель 4 окружен изоляционным материалом 5, который может состоять из оксида магния, нанесенного
на нагреватель методом распыления. Корпус катода 3 покрыт снаружи электроноизлучающим материалом,
таким как оксид бария.
Сетка 6 состоит из никелевой проволоки толщиной, например, 100 микрон и шагом 0,4 мм, намотанной на
опорные стержни 7. Расстояние 7n между поверхностями катода и проволоки сетки делается как можно
меньше, например, 0,5 мм.
Анод 8 установлен на опорных стержнях 9 и представляет собой никелевую пластину; 75 расстояние между
анодом и проволокой сетки составляет около 3 мм. Опорные проволоки для сетки и анода соединены сверху
стеклянным стержнем 10, к которому также прикреплен опорный стержень 11 для катода 80. Нижние концы
различных опор герметично соединены с Z-образным зажимом 12, через который также проходят вводные
провода.
На рисунке 2 по горизонтали показана энергия нагрева 8, подаваемая на катод, а по вертикали — отношение
крутизны характеристической кривой клапана, показанной на рисунке 1, к энергии нагрева катода. Указанная
величина крутизны 90° — это максимальная крутизна кривой зависимости тока анода от напряжения сетки в
области отрицательного напряжения сетки. Эта крутизна выражается в миллиамперах на вольт, а энергия
нагрева катода выражается в ваттах. На рисунке 2 кривая имеет максимум в точке m, что соответствует
тепловой энергии 5,25 ватт.
Стандартная тепловая энергия для катода j0(, как уже упоминалось, составляет 5 ватт, при которой крутизна
характеристики равна 7,7 миллиампер на вольт.
Из рисунка 2 видно, что нормальная энергия нагрева может незначительно отличаться j05 от значения,
соответствующего точке максимума M, при этом отношение крутизны к энергии нагрева не сильно опускается
ниже максимального значения. На рисунке 2 обозначены две точки N, P, Jig на кривой, соответствующие
точкам W, WOJ на горизонтальной оси, которые представляют собой значения энергии нагрева катода,
отличающиеся на 20% в обе стороны от энергии нагрева, соответствующей точке максимума M. Относительно
говоря, отношения крутизны к энергии нагрева в точках N, P лишь немного меньше максимального значения
этого отношения.
Таким образом, электронно-разрядные трубки, в которых отношение крутизны к энергии нагрева не является
точно максимальным, включены в настоящее изобретение, если энергия нагрева находится в пределах 20 %
по обе стороны от значения энергии нагрева, соответствующего максимальному значению отношения
крутизны к энергии нагрева, подаваемой на катод. Теперь, подробно описав и определив природу нашего
изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399478.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399478&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399478A
[]
- - зи! ; -
- - - --
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: январь. 4, 1932. № 229/32.
Слева полностью: октябрь. 18, 1932.
Завершено: октябрь. 4, 1933.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения в телефонном вещании.
Компания General Electric Company, расположенная по адресу: X Agiet House, Kingsway, A-ioitoii, британская
компания, и компания General Electric Company Limited, расположенная по адресу: Stoke, Coventry, tit 1
s.uoject, настоящим заявляют, что право собственности на это изобретение является правом, указанным в
пункте 10. This im-xeitii related to telephonic l roadeca-ting, tiat is to say, the sinmul-.
taneoas dbstloiution of news, music, eniertainment, of the like, to a plurality of uvscrmbeis Vy means of telephone
lines.
В такой системе очевидно выгодно иметь возможность одновременно передавать программы одного и того же
рода по общей сети передачи, поскольку любой абонент может по своему желанию принимать любую из
программ. Предметом настоящего изобретения является создание простой системы, позволяющей принимать
две программы отдельно из общей сети передачи.
С этой целью, в соответствии с настоящим изобретением, одна из программ передается в виде электрических
колебаний низкой частоты, а другая программа передается в виде модулированных колебаний высокой
частоты. Когда абонент желает принимать программу, передаваемую на низкой частоте, к телефонной линии
может быть подключен громкоговоритель или другое устройство либо напрямую, либо через схемы с высокой
частотой или схемы подавления помех. Если между приемником и линией установлен выпрямитель,
программа, передаваемая с помощью этих высокочастотных колебаний, будет принята. (Следует понимать,
что под «низкой» частотой понимается частота, находящаяся в пределах слышимого диапазона, а под
«высокой» частотой — частота, достаточно высокая, чтобы находиться за пределами слышимого диапазона.)
При приеме «высокочастотной программы» приемник и выпрямитель могут быть соединены либо по линии
связи, либо через резонансный контур, при этом может использоваться несколько резонансных контуров для
размещения нескольких высокочастотных несущих.
В качестве выпрямителя может быть подходящим вариантом один из хорошо известных типов, используемых
в беспроводных приемных устройствах, например, выпрямитель типа «утечка из сетки». Собственно
выпрямитель 55 может быть термоэлектронным выпрямителем или даже выпрямителем с металлическими
пластинами, например, выпрямителем на основе оксида меди.
Последний, как очевидно, обладает существенными преимуществами ввиду своей надежности и очень
низкого уровня технического обслуживания, которое ему потребуется.
Датировано 4 января 913 года.
От имени заявителей, В. Г.-. LLEWELLYN — Сертифицированный патентный поверенный. Полная
спецификация.
Усовершенствования в телефонном вещании.
Мы, компания General Electric Limited, расположенная по адресу: Lagnet Louse, Ingsway, London, W.C. 2,
британская компания, и Витлиам Хериберт Питерс, компания General Electric Limited, Telephone Works, Stoke,
Coventry, британский подданный, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к телефонному вещанию, то есть к одновременной передаче новостей,
музыки, развлечений и тому подобного множеству абонентов посредством телефонной линии.
Целью изобретения является создание простой системы телефонного вещания.
Ранее предлагалось использовать металлический выпрямитель в качестве радиодетектора, а также в
качестве детектора для телеграфии несущего тока в сочетании с ламповым усилителем.
399,478 399,478 Система телефонного вещания согласно настоящему изобретению включает в себя средства
для наложения программы на линии в виде низкочастотных колебаний, средства для наложения программы
на линии в виде модулированных высокочастотных колебаний, средства для подключения громкоговорителя к
линии на абонентском конце для приема низкочастотной программы, выпрямительные средства, состоящие
из одного или нескольких металлических пластинчатых выпрямителей для подключения громкоговорителя к
линиям на абонентском конце для приема высокочастотной программы, и средства для предотвращения или
ограничения прохождения низкочастотного тока к выпрямительным средствам, причем мощность,
распределяемая абоненту по линиям, достаточна в случае обеих программ для работы громкоговорителя без
усиления.
В случае высокочастотных колебаний может случиться так, что мощности, передаваемой с передающего
конца, будет недостаточно для работы абонентских громкоговорителей; в таком случае могут быть
предусмотрены средства для усиления модулированных высокочастотных колебаний перед их
распределением абонентам.
Изобретение будет описано далее в качестве примера со ссылкой на прилагаемую схематическую диаграмму,
показывающую передающий и приемный концы системы телефонного вещания.
Как показано на рисунке, передающее устройство предназначено для одновременной передачи двух
программ всем абонентам по линиям 1. Одна из программ передается на низкой частоте, то есть на частоте,
находящейся в пределах слышимого диапазона, и эта программа в дальнейшем будет называться
«программой низкой частоты». Другая программа передается на высокой частоте, то есть на частоте,
превышающей слышимый диапазон, путем модуляции высокочастотного несущего тока, и эта программа
далее будет называться «высокочастотной программой». На передающей стороне «высокочастотная
программа» сначала принимается беспроводным приемным устройством (не показано), а низкочастотный
выход приемного устройства подается на входной трансформатор 2. Выходной сигнал трансформатора 2
усиливается двумя низкочастотными усилителями 3 и подается на выходную цепь генератора 4
высокочастотного несущего тока, тем самым модулируя несущий ток. Модулированный выходной сигнал
генератора 4 затем усиливается двумя высокочастотными усилителями 5, соединенными параллельно, и
подается на линии 1 через конденсатор 6.
Низкочастотная программа также принимается беспроводным приемным устройством, и низкочастотный
выходной сигнал приемного устройства подается на входной трансформатор 7. Выходной сигнал
трансформатора 70 затем подается на линии 1 через высокочастотный дроссель 8.
Высокочастотный дроссель 8 служит для предотвращения прохождения высокочастотного тока к
низкочастотному передающему устройству. 75, а конденсатор 6 служит для предотвращения прохождения
низкочастотного тока к высокочастотному передающему устройству.
На чертеже показано только приемное устройство одного абонента, но следует понимать, что приемные
устройства других абонентов аналогичны, и каждое приемное устройство подключено к линиям 1 линиями,
такими как 9.
Представленное приемное устройство включает в себя громкоговоритель 10 для приема «высокочастотной
программы» и громкоговоритель 11 для приема «низкочастотной программы». Громкоговоритель 10 напрямую
подключен к выпрямительному устройству, включающему сеть из четырех металлических пластинчатых
выпрямителей 1? Выпрямительное устройство подключено к линиям 9 через резонансный контур,
включающий конденсатор 13 и индуктивность 14, причем резонансный контур настроен на частоту
высокочастотной несущей. Как видно, громкоговоритель 10 работает исключительно за счет энергии,
передаваемой по линиям 9, и нет необходимости подавать какую-либо энергию ни для работы усилителей, ни
для работы выпрямительных устройств на приемном конце, поскольку выпрямители с металлическими
пластинами способны пропускать достаточный ток для работы громкоговорителя.
Громкоговоритель 11 подключен к линиям 9 через высокочастотный дроссель 15a, который предотвращает
прохождение высокочастотного тока к нагрузочному громкоговорителю, если i1.0. Громкоговоритель 11 также
полностью питается от мощности, передаваемой по линиям 9.
Вместо двух громкоговорителей и 11 может быть установлен один громкоговоритель j15, снабженный
переключателем, предназначенным для подключения громкоговорителя к линиям 9 либо через
выпрямительные средства для приема «высокочастотной программы», либо через высокочастотный дроссель
120 для приема «низкочастотной программы».
Может случиться так, что мощности, которую может передавать высокочастотный несущий ток с передающего
конца без чрезмерного излучения, окажется недостаточно для работы нескольких громкоговорителей. В таких
обстоятельствах громкоговорители все еще могут использоваться путем усиления высокочастотных сигналов
в некоторой промежуточной точке перед распределением абонентам. Например, в случае отеля программы
могут передаваться в центральную точку внутри отеля по линиям 1, усиливаться в этой центральной точке, а
затем распределяться по различным номерам отеля по линиям 9 для коррекции и приема.
Теперь, когда мы подробно описали и определили природу нашего изобретения и способ его осуществления,
мы заявляем, что то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_399479.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=399479&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB399479A
[]
р:- -:' f7\ /
Дата проведения съезда ^CSA7Q (США): январь.
2
.4, 1931. Дата подачи заявки на Ad s /Wm (в Соединенном Королевстве): январь. 25, 1932. № 22365/32.
Завершено: сентябрь. 25, 1933.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах передачи электроэнергии или связанные с ними.
Мы, компания W:E STINGHOUSE ELECTRIC & MANUFACTURING COMIPANY, расположенная в
Ист-Питтсбурге, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, корпорация, организованная и
существующая в соответствии с законами штата Пенсильвания, в указанных Соединенных Штатах Америки
(правообладатели ROYAL CARL B1ERGVALL, проживающий по адресу: 321, South Avenue, Wilkinsburg,
Pennsylvania, United States of America, гражданин Соединенных Штатов Америки), настоящим заявляем, что
характер данного изобретения и способ его осуществления, подробно описанные и установленные в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к системам передачи электроэнергии и, в частности, к средствам повышения
стабильности, непрерывности работы и/или предельных мощностей электрической системы, включающей
синхронные машины, расположенные на значительном расстоянии друг от друга и соединенные линией
электропередачи, как правило, через повышающие трансформаторы, где реактивное сопротивление системы
таково, что ограничивает пропускную способность линии электропередачи, при которой она может работать
без потери стабильности или синхронизма ее двух концов в переходных процессах.
В последние годы достигнуты значительные успехи в области повышения устойчивости таких синхронных
систем передачи.
Первое существенное усовершенствование заключалось во внедрении быстрых изменений в возбуждении
важных синхронных машин, обеспечивающих устойчивость, на концах линии. Данная система быстрого
возбуждения описана в патенте № 1 692 495 (США), в котором раскрывается использование возбудителя,
способного наращивать напряжение настолько быстро, что внутренний полезный магнитный поток синхронной
машины не уменьшается существенно в течение первого переходного процесса, длящегося примерно пятую
часть секунды, в результате размагничивающего действия высокореактивного тока короткого замыкания,
протекающего через первичную обмотку или якорь синхронной машины.
Таким образом, существенное увеличение возбуждающего напряжения осуществляется до того, как
внутренние напряжения машины на передающем [Priee 11-] и приемном концах длинной линии
электропередачи успеют настолько сильно разойтись, что восстановление стабильных условий эксплуатации
окажется под угрозой. Увеличение возбуждающего напряжения в этот период повышает стабилизирующую
способность синхронной машины и в значительной степени способствует поддержанию синхронности двух
концов линии электропередачи. Следующее усовершенствование, направленное на повышение стабильности
системы, включало быстрое устранение неисправностей, как описано в пункте 65 описания патента №.
364,021. Согласно этой последней системе, линия электропередачи могла выдерживать множество
двухфазных коротких замыканий без потери синхронизма, но она могла выдерживать очень немногие
трехфазные короткие замыкания, за исключением некоторых линий, где нагрузка в момент короткого
замыкания была очень мала.
Настоящее изобретение использует тот факт, что многие или большинство проблем передачи связаны с
передачей электроэнергии от передающей станции, в которой суммарная электрическая инерция или
накопленная энергия синхронных машин низка, к принимающей системе, такой как крупный мегаполис, в
которой суммарная электрическая инерция или накопленная кинетическая энергия синхронных машин в
несколько раз превышает таковую в передающей системе. В такой системе передачи или при возникновении
неисправности 85 на линии электропередачи энергия, передаваемая по линии электрическим током,
уменьшается. Таким образом, при возникновении наиболее серьезного типа неисправности, а именно
трехфазного короткого замыкания, напряжение в месте повреждения практически сводится к нулю, так что
передача мощности по линии прекращается, а нагрузка на генератор очень мала из-за высокого отношения
реактивного сопротивления к сопротивлению. В таких условиях генераторы с низким запасом энергии
начинают очень быстро сдвигаться по фазе из-за сохранения энергии первичного двигателя, которую
невозможно немедленно уменьшить.
В то же время синхронные машины на приемном конце начинают очень медленно возвращаться в фазу из-за
большого количества инерции, доступной на приемном конце для компенсации разницы между входным
сигналом (СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА - --- 1 1r7 = --- 1 ' -.1) 399,479 и нагрузкой.
Изобретение представляет собой систему передачи переменного тока, включающую синхронные
электрические машины и средства устранения неисправностей, и характеризуется наличием автоматических
переключающих средств, реагирующих на условия неисправности и срабатывающих до фактического
включения средств устранения неисправностей, а также средств для временного и быстрого увеличения
электрической нагрузки синхронного генератора, питающего синхронные машины по линии электропередачи,
с целью повышения устойчивости к перепадам напряжения при неисправностях.
Для того чтобы изобретение было более ясно понято и легко реализовано, теперь обратимся к прилагаемому
чертежу, на котором на рисунке 1 представлено схематическое изображение цепей и устройств,
воплощающих изобретение в одном иллюстративном примере.
На рис. 2 представлена схематическая однолинейная диаграмма, иллюстрирующая систему, на рис. 3 и 4
показаны диаграммы зависимости мощности от угла, сравнивающие систему с применением настоящего
изобретения и без него.
На рис. S представлена пятимерная диаграмма расположения элементов, дающая такое же сравнение, а на
рис. 6 показано изображение, иллюстрирующее применение изобретения в системе, в которой мощность
передается по линии электропередачи и частотному преобразователю.
Прежде чем подробно обсуждать данное изобретение, для того чтобы сосредоточиться на чем-то конкретном,
мы обратимся к иллюстративной системе.
что показано на рис. 1. В этой системе речь идёт о гидроэлектростанции или системе.
1 На иллюстрации показано, что, хотя можно использовать и паротурбинную электростанцию с относительно
низкой запасенной кинетической энергией на передаваемый киловатт, также может быть применена
аналогичная технология. Энергия от передающей системы 1 передается на нагрузочную станцию или систему
2 посредством многоцепной линии электропередачи 3, изображенной в виде двух цепей по 3 фазы каждая.
Нагрузочная система, как правило, включает в себя большой синхронный конденсатор 4 или множество таких
машин, один или несколько паротурбинных генераторов 5 и многочисленные питающие линии 6, из которых
показаны только две, отходящие от центра нагрузки на приемном конце линии электропередачи, так что
суммарная накопленная кинетическая энергия синхронных машин в приемной системе значительно больше,
чем накопленная кинетическая энергия синхронных машин в передающей системе. В целом, эта энергия в
генераторе с водяным колесом ниже из-за его низкой скорости вращения, чем в паротурбинном генераторе,
поэтому данное изобретение хорошо подходит для гидроэлектростанций, хотя оно также применимо к
пароэлектрическим станциям, в которых суммарная синхронная мощность передающей станции значительно
меньше, чем суммарная синхронная мощность, подключенная к принимающей станции или нагрузке.
Термин «линия передачи», используемый в данном описании и в прилагаемых 75 пунктах формулы
изобретения, подразумевает либо одну линию, либо несколько линий, например, многоцепную систему
передачи.
Каждая линия или цепь, как правило, будет состоять из трех проводников трехфазной системы передачи
напряжения 80 В.
Линия электропередачи 3 снабжена множеством пар секционных автоматических выключателей a, 8, 9, 10, 11,
12 и 1, 3, 14, каждый из которых снабжен селективно срабатывающей, быстродействующей релейной
системой 15, реагирующей на неисправности, любой предпочтительной формы. Поскольку системы реле и
выключателей quiel-aetini достаточно хорошо описаны в технической прессе, дальнейшее их описание в
данном случае считается необходимым. Следует отметить, что секционирующие автоматические
выключатели 7–14 относятся к быстродействующему типу, не требующему срабатывания, и способны
устранить неисправность 95 в течение 12 циклов, иногда 8 циклов, а иногда и меньшего количества циклов
после возникновения неисправности. Реле срабатывают за очень короткое время по сравнению со временем
срабатывания автоматического выключателя, и им требуется избирательное включение отключающих
катушек только тех автоматических выключателей, которые необходимо сработать для устранения
неисправности. В целом, в соответствии с данным изобретением, не потребуется использовать средства для
одновременного отключения обоих концов участка линии в случае возникновения неисправностей вблизи
любого из концов участка линии, при условии, что каждый конец J10 поврежденного участка быстро
отключается, как описано выше, так что конец, наиболее удаленный от неисправности, отключается примерно
за 16 циклов при использовании 8-цикловых выключателей или за 24 цикла при использовании 12-цикловых
выключателей.
В данном описании, за исключением случаев, когда специально указано иное, рассматривается система с
частотой 60 Гц. Следует, однако, понимать, что изобретение 12C не ограничивается какой-либо конкретной
частотой.
Изобретение особенно применимо к системе передачи такого высокого напряжения, что требуется
использование повышающих трансформаторов 16 на обоих концах линий электропередачи, z25, для
повышения генерируемого напряжения до напряжения линии электропередачи и его последующего
понижения до более удобного для использования машинного и распределительного напряжения на приемном
конце. 30 a 399,479 В качестве примера показана передающая станция с водяными генераторами 17, 18 и 19,
причем выбранное число является чисто произвольным и исключительно в целях иллюстрации. Каждый из
генераторов с водяным колесом 17, 18 и 19 на передающем конце, а также важные синхронные машины 4 и 5
на принимающем конце снабжены системой возбуждения с быстрым откликом 20 в соответствии с патентом
№ 1 692 495 (США), упомянутым выше. Цель и результаты этого быстродействующего возбуждения будут
более подробно объяснены далее.
Соседние файлы в папке патенты