Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12602
.pdf
В случае преобразования многофазного тока в многофазный ток следует отметить, что для каждой фазы
генерируемого многофазного тока требуется устройство, соответствующее основному патенту, и что
управление каждым устройством осуществляется одинаковым образом, но со сдвигом фазы,
соответствующим числу фаз. В данном случае обмотки трансформатора могут быть расположены на общих
сердечниках. Например, все вторичные обмотки, питающие отдельные группы, могут быть скоординированы с
одной первичной обмоткой. Отдельные фазы, согласованные с потребителем, также могут быть размещены
на общем сердечнике многофазного трансформатора.
На рисунке представлен конструктивный пример, который, например, преобразует многофазный ток одной
частоты в многофазный ток другой частоты.
5.
Энергия, передаваемая первичной системой W (не показана) на вторичные обмотки 13, 131 и 131
трансформатора, подается на фазы 15, 151 и 1511 потребительской системы посредством групп управляемых
сетью разрядных устройств 14, 141 и 1411. 15, 151 и 1511 могут быть, например, первичными обмотками
трансформатора или обмотками асинхронного двигателя.
Разумеется, существует возможность использования управления сетью также для регулирования напряжения
вырабатываемого переменного тока.
Таким образом, например, управление сетью может осуществляться в случае жесткого частотного
преобразования с помощью коммутатора, приводимого в движение синхронным двигателем 70, питаемым от
основной системы. Затем, путем селективной или автоматической регулировки щеток коммутатора, процесс
зажигания может быть отложен на некоторое время для каждого анода, благодаря чему достигается
регулирование напряжения переменного тока на 75° без изменения частоты переменного тока.
Эквивалентное фазовое смещение, как в случае с щетками коммутатора (80°), также может быть получено
известным способом с помощью фазосдвигающего трансформатора.
В случае вторичного управления частотой, предпочтительно использовать управление с помощью
коммутатора, при этом угловая скорость коммутатора, который, например, приводится в движение двигателем
постоянного тока, пропорциональна создаваемой частоте. 90 Теперь, подробно описав и определив природу
нашего изобретения и способ его реализации, мы пришли к выводу, что оно действительно существует.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_388772.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=388772&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB388772A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТ
СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: август. 28, 1931. № 24,256131, Em 11 Feb. 18, 1932. № 4850132.
Осталась одна полная спецификация: 28 июня 1932 года.
Технические условия полностью выполнены! Февраль. 28, 1933.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
№ 24256, 1931 г. н.э.
Усовершенствования, касающиеся устройств преобразования и выпрямления электрического тока и способов
их использования.
Мы, компания SIEMENS BROTHERS & CO., LITnTED, расположенная по адресу: Caxton House, Tothill Street,
London, S.W. 1, зарегистрированная в соответствии с британским законодательством, и Хью Стэнли Дабл,
проживающий по адресу: 173, Greenvale Road, Eltham, London, S.E. 9, являющийся британским подданным,
настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
устройствам преобразования и выпрямления электрического тока, специально предназначенным для
использования в связи с зарядкой и использованием электрических батарей.
Предлагаемые в настоящем изобретении устройства включают трансформатор, к вторичной обмотке которого
подключено выпрямительное устройство, например, выпрямительное устройство на основе оксида меди.
Последовательно с первичной обмоткой трансформатора расположена дроссельная катушка, которая имеет
дополнительную, или намагничивающую, обмотку, через которую протекает ток со стороны постоянного тока.
Дополнительная обмотка служит для уменьшения импеданса дросселя при включении нагрузки, причем это
уменьшение в конечном итоге ограничивается магнитным насыщением сердечника, и, соответственно,
обмотка выполняет функцию комбинированной обмотки.
-30 Однако при использовании одного дросселя в дополнительной обмотке индуцировались бы переменные
ЭДС, и предотвратить попадание переменного тока в цепь постоянного тока можно было бы только сложными
способами. Таким образом, мы можем разделить дроссель на две отдельные части, обмотки которых
соединены последовательно. Однако намагничивающие обмотки, что касается первичного переменного тока,
соединены таким образом, что индуцированные ЭДС нейтрализуют друг друга.
Другой возможный вариант — оснастить дроссель трехсекционным сердечником, внешние секции которого
будут нести обмотки, входящие в состав первичной обмотки трансформатора, а средняя секция —
намагничивающую обмотку. Наружная обмотка [Цена 18.] соединена таким образом, что средняя обмотка
соединяет точки равного потенциала в магнитной цепи.
Преимуществом исключения протекания переменного тока в намагничивающей обмотке или обмотках
является то, что обмотку или обмотки можно зашунтировать сопротивлением без влияния на импеданс
дросселей.
Это сопротивление может затем использоваться для регулировки характеристики регулирования нагрузки
трансформатора, и может быть получено изменение, соответствующее изменению количества витков
намагничивающей обмотки на один виток или меньше.
Сами дроссели могут быть зашунтированы конденсаторами напрямую или последовательно.
Также может быть предусмотрено, что цепь постоянного тока имеет небольшую постоянную нагрузку, так что
трансформатор имеет небольшую нагрузку и всегда работает за пределами начального диапазона, где
напряжение быстро изменяется при включении нагрузки.
Преимуществом является возможность регулирования количества витков в дополнительной обмотке
дросселя, магнитных характеристик дросселя и доли тока, протекающего через дополнительную или
намагничивающую обмотку, таким образом, чтобы вторичное напряжение возрастало с увеличением нагрузки,
достигало максимума, а затем начинало быстро падать.
Если к выводам выпрямителя подключить батарею, и напряжение батареи будет несколько ниже напряжения
холостого хода на выводах, то потечет ток, который достигнет значения, определяемого тем, что вторичное
напряжение перестанет расти, а начнет падать. Соответственно, батарея заряжается, при этом зарядный ток
сравнительно велик. Предпочтительно, чтобы пик на указанной характеристике возникал при значении,
приблизительно равном желаемому зарядному току. В соответствии с формой характеристики зарядный ток
388,772 А может оставаться практически постоянным до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет
пикового значения 0 на характеристике, после чего ток падает до нуля.
Эта автономная зарядка 1) батареи полезна в следующих случаях в рамках настоящего изобретения.
Для обеспечения необходимого тока для работы с консультационным оборудованием, для определения
состояния плитки -111;I lt--ic-,-)1101-1c, '; может потребоваться использовать батарею в качестве
соединительного элемента с выпрямителем, чтобы напряжение на выводах достигало точки -Присоедините
напряжение 1,3 А к выпрямительным контактам. Напрягите напряжение на плитке A 7 Ae ,Liar ZD W,nf.-is in to
S! i is AI, to --].2 1:1 e 1-A drolls th-is Arguer, 1. assists ,,iid vAipn tn an fill the g ', ------ ,.1 -fat to Ti-js can I- airq.-n.4ed
for by n the Fustian character';'3tic of tyke tra---sfor-.-tier-rectifier to fall og, rapidh; it, small outputs and then
eo-,-nnierice to rise to a, maximum as before.
Также может быть желательно организовать так, чтобы при повышении напряжения батареи до значения,
соответствующего пику на характеристике, ток, вместо падения до нуля, снижался до небольшого значения,
при котором он будет продолжаться неограниченно долго, обеспечивая таким образом «медленный» заряд,
способный компенсировать любые потери нагрузки в батарее.
Этого можно достичь, если начальная часть характеристики (соответствующая малым выходным токам)
имеет более высокое напряжение IcYPI, чем пик и чем полностью заряженный e.rli.f.
из Илаттери.
В рамках каждой схемы зарядки аккумулятора предлагается -A ris(, of the volt,ce )f tile tr.tnsl"or! ner by tuniny tile
-ia-.ii windin- of the choke or crops continual,.,,, a conflenser in paralLA the tlined condition ol)tailil-.-",j,' cl,--i no-load.
При других нагрузках дросселя altc-re(t ov tile i'low of direct etirtr in me -,r iiigji(,tisiii,, обмотка eirc,,iit больше не
пытается :Burr c and th, \-c)ltt,,e across the terniffials of the transformer primary i7infliiii, creases.
Дата: 28 августа 1931 года.
Братья Симиенс и Ко.
Компания LIMITED, в лице своего адвоката Ф. А. Локса, представляет свои интересы и интересы созаявителя.
СПЕЦИФИКАЦИЯ P-P.
№ 4830, 1932 г. н.э.
r Lmpr,.ve.aients rentaling to E-actric Current Transforming Devices.
Мы, Si.= iExs BROTHERS & CO., r ---Запрещенный -защитник дороги, 9, Британский субфью.-, делаем до тех
пор, пока не откроем urC этого для tO дел все больные p так Air 3 в cr devil th- к напряжению, приложенному к
нему t.) выпрямитель, является дросселем -vi-jeli имеет дополнительную ветровую трубу. Дополнительная
езда осуществляется по схемам с прямым током, провода потенциометра, проложенные таким образом,
чтобы уменьшить сопротивление дроссельной заслонки нагрузке до достижения C137. Снова к
трансформатору.
форр'. Т?:' или],,ass не Тлик результат заключается в том, что t'-l( прямой -,,Fruit v(Atage вместо steadfiv по
мере увеличения нагрузки стационарно для raii-e потерянных etirr:-i-,t или огненный равномерный рост -с
---arrent до максимума --сэр! затем бросить, акр;iiii.
В частности, в связи с плохой связью с вторичными батареями желательно, чтобы вольт-амперная
характеристика на стороне постоянного тока такого устройства резко падала при низких нагрузках, затем
возрастала с увеличением нагрузки и впоследствии падала при дальнейшем увеличении.
Настоящее изобретение направлено на создание преобразовательных устройств указанного типа, в которых
начальная часть регулирующей характеристики может легко контролироваться или регулироваться.
Изобретение обеспечивает способ, с помощью которого 10. при подаче нагрузочного тока на сторону
постоянного тока импеданс дросселя сначала увеличивается, а затем уменьшается. Таким образом, можно
регулировать силу тока, при котором изменяется характеристика, от падающей к возрастающей за счет
воздействия постоянного тока, протекающего во вспомогательной обмотке дросселя.
Для реализации изобретения мы можем предусмотреть дополнительную обмотку на дросселе, по которой
протекает практически постоянный ток, и которая действует в противовес вспомогательной обмотке.
Дополнительный провод может быть соединен перемычкой между выводами на стороне постоянного тока.
Предполагается, что предварительное намагничивание дросселя дополнительной обмоткой значительно
уменьшит его импеданс, и по мере протекания нагрузочного тока через вспомогательную обмотку импеданс
сначала увеличивается, а затем, с увеличением нагрузочного тока, уменьшается.
Другие доступные способы реализации изобретения не требуют использования дополнительной обмотки.
Например, мы можем зашунтировать обмотку дросселя, по которой протекает переменный ток,
конденсатором и организовать параллельное соединение таким образом, чтобы оно не резонировало при
отсутствии нагрузки, а при желаемой нагрузке, при которой импеданс дросселя соответственно изменяется
током во вспомогательной обмотке. В данном случае параллельное соединение уменьшает разницу давлений
на первичной обмотке трансформатора.
Для целей регулирования в конденсатор может быть включен резистор, включенный последовательно с ним.
Следует понимать, что при реализации изобретения могут быть внесены изменения. Мы можем
предусмотреть два отдельных дросселя, вспомогательные обмотки которых расположены друг напротив
друга в отношении индуцированной в них переменной ЭДС, или один дроссель, имеющий дополнительный
стержень, на котором размещена вспомогательная обмотка, причем этот стержень не пересекается
переменным магнитным потоком. Параллельно такой вспомогательной обмотке или обмоткам может быть
размещен регулирующий резистор. Вспомогательная обмотка может быть пронизана пропорциональной
частью тока нагрузки. Для обеспечения дополнительной возможности регулирования, основная обмотка
дросселя может быть отведена под цепь.
Дата: 18 февраля 1932 года.
SIEMENS BROTHERS & CO.
Компания LIMITED, в лице своего адвоката Ф. А. Лоусона, представляет свои интересы и интересы
созаявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся устройств преобразования и выпрямления электрического тока и их
использования. Мы, компания SIEMENS BROTHERS & Co., LAMTED, расположенная по адресу: Caxton House,
Tothill Street, London, S.W. 1, зарегистрированная в соответствии с британским законодательством, и Хью
Стэнли Дабл, расположенный по адресу: 173, Greenvale Road, Eltham, London, S.E. 9, являющийся британским
подданным, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к устройствам преобразования переменного тока, и в частности к
устройствам, в которых используются выпрямители, например, металлические сухие пластинчатые
выпрямители, и к способам их применения.
Известны трансформаторные устройства, в которых последовательно с первичной обмоткой
трансформатора, повышающего или понижающего напряжение переменного тока до требуемого значения
перед подачей его на выпрямитель, расположен дроссель, имеющий дополнительную обмотку, или, как будет
называться далее, намагничивающую обмотку. Намагничивающая обмотка расположена последовательно с
выводами постоянного тока 90 и служит для уменьшения импеданса дросселя при протекании тока нагрузки,
так что до тех пор, пока сердечник дросселя не насытится магнитным полем, напряжение, подаваемое на
трансформатор 95, увеличивается или, по крайней мере, не уменьшается так быстро. В результате
напряжение постоянного тока, вместо того чтобы неуклонно уменьшаться с увеличением нагрузки, может
оставаться практически стабильным в диапазоне 100% тока нагрузки. Также было отмечено, что возможно
добиться того, чтобы напряжение постоянного тока увеличивалось одновременно с нагрузкой.
Настоящее изобретение представляет собой 105 трансформаторных выпрямителей общего типа, описанных
выше, адаптированных для удовлетворения специфических требований зарядки аккумуляторов 388,772 и
использования аккумуляторов.
До настоящего времени, по-видимому, в связи с трансформаторно-выпрямительными устройствами для
зарядки аккумуляторов верхний предел напряжения, до которого можно было зарядить аккумулятор,
находился ниже напряжения постоянного тока холостого хода.
При повышении напряжения устройства и падении напряжения батареи всегда возникает поток зарядного
тока, сила которого зависит от падения напряжения.
Были предложены варианты, не предполагающие использования дросселя, в которых после ручного
подключения устройства к батарее зарядный ток течет до тех пор, пока батарея не достигнет определенного
напряжения, после чего вольтметр устанавливает резистор для снижения зарядного тока до низкого значения.
В целом, можно сказать, что ранее существовавшие устройства имели целью автоматическую установку
более или менее определенного верхнего предела напряжения, до которого может заряжаться батарея;
падение напряжения ниже этого предела влечет за собой подачу зарядного тока, и, хотя с помощью
упомянутого вольтметра могут протекать как сильные, так и слабые зарядные токи, изменение происходит при
определенном напряжении.
Устройство, описанное в настоящем изобретении, включает в себя трансформатор-выпрямитель описанного
выше типа, сконструированный и расположенный таким образом, чтобы он мог быть постоянно подключен
параллельно батарее и без использования движущихся частей, 33 таких как вольтметры, которые при
определенных напряжениях переключают цепи, автоматически обеспечивает подачу большого зарядного тока
тогда и только тогда, когда напряжение батареи падает ниже определенного предела, и более высокого
предельного напряжения, до которого батарея может быть заряжена таким большим током. Однако, при этом
может быть предусмотрено, что подзарядка малым током может продолжаться и тогда, когда напряжение
батареи достигнет верхнего предельного значения.
Предлагаемые в настоящем изобретении устройства включают в себя средства регулировки, позволяющие
изменять верхний и нижний пределы напряжения в соответствии с условиями эксплуатации батареи.
Таким образом, главной особенностью настоящего изобретения является то, что дроссель или каждый
дроссель снабжен намагничивающей обмоткой, по которой проходит выходной постоянный ток или его часть,
и дроссель или дроссели с их намагничивающими обмотками расположены таким образом, чтобы создавать
пик или провал, за которым следует пик на выходной характеристике для установления более высоких и
более низких пределов напряжения, при которых подается большой ток, и предусмотрены регулирующие
средства, связанные с дросселем или дросселями и намагничивающими обмотками, позволяющие изменять
характеристику в соответствии с требуемыми пределами напряжения.
Предпочтительно, каждое регулирующее средство включает в себя переменное сопротивление: одно
сопротивление зашунтировано относительно дросселя или дросселей, а другое — относительно
намагничивающей обмотки 70.
Рост напряжения может произойти немедленно, если постоянный ток протекает, в этом случае подзарядка
малым током не будет, поскольку при зарядке батареи до напряжения, соответствующего вершине пика
характеристики (75°), протекание тока должно прекратиться, и зарядка может возобновиться только тогда,
когда напряжение батареи упадет ниже напряжения постоянного тока холостого хода аппарата. 80 Однако
можно организовать так, чтобы напряжение постоянного тока сначала снижалось при включении нагрузки до
более низкого предельного напряжения, затем повышалось до более высокого предельного напряжения, а
затем снова снижалось, при этом более высокое предельное напряжение 85 будет ниже напряжения
холостого хода.
Верхний предельный уровень напряжения представляет собой напряжение, до которого батарея заряжается
большим током, после чего начинает течь слабый ток. Начальное падение напряжения на 90° до нижнего
предела представляет собой напряжение, при котором начинает течь сильный зарядный ток.
В первую очередь, для создания таких характеристик необходимо установить на дроссель намагничивающие
обмотки, обеспечивающие сильный суммирующий эффект в части рабочего диапазона аппарата.
Предпочтительно, чтобы пик на характеристике приходился на значение, близкое к 100, соответствующее
желаемому зарядному току. В соответствии с формой характеристики зарядный ток может оставаться
практически постоянным до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет пикового значения на
характеристике 105, после чего ток падает до нуля.
Для подачи тока в оборудование, потребляющее постоянный ток, например, в телефонную станцию, может
быть целесообразно использовать батарею совместно с трансформатором-выпрямителем, так чтобы
последний подавал ток нагрузки до тех пор, пока напряжение на выходных проводах выпрямительной части
не упадет до значения, равного ЭДС батареи, при этом батарея будет помогать при более тяжелых нагрузках.
При снятии или достаточном уменьшении нагрузки трансформатор-выпрямитель продолжает подавать ток
120 В и заряжает аккумулятор. Предпочтительно, чтобы пик на характеристике возникал при таком значении
тока, которое гарантирует полную зарядку батареи при отсутствии другой нагрузки, параллельно
подключенной к батарее, и чтобы пик пика лишь немного превышал напряжение холостого хода устройства.
Альтернативный вариант — использовать батарею для питания нагрузки, подключаемой к источнику питания
130 1 i 388,772, при этом батарея должна быть практически полностью заряжена до тех пор, пока
коэффициент мощности батареи превышает определенное минимальное значение, то есть при малых
нагрузках, и обеспечить, чтобы при падении коэффициента мощности батареи ниже этого значения,
передача...
Выпрямитель помогает подавать ток на нагрузку или полностью подает его, а при уменьшении или
отключении нагрузки продолжает заряжать батарею до тех пор, пока напряжение батареи не восстановится
до желаемого максимального значения. Этого можно добиться, спроектировав характеристику регулирования
напряжения трансформаторно-выпрямительной системы таким образом, чтобы она часто быстро падала при
малых выходных напряжениях, а затем начинала подниматься до максимума, как и прежде.
Также желательно обеспечить возможность регулирования тока таким образом, чтобы при повышении
напряжения батареи до значения, соответствующего пику на характеристике, ток, вместо падения до нуля,
снижался до небольшого значения, при котором он будет продолжаться неограниченно долго, обеспечивая
тем самым подзарядку малым током, способную компенсировать потери в батарее без нагрузки. Как уже
упоминалось, этого можно добиться, обеспечив более высокий уровень напряжения на начальном участке
характеристики (соответствующем малым выходным токам), чем напряжение полностью заряженной батареи.
Это, разумеется, предполагает, что при параллельном подключении нагрузки к батарее условия нагрузки
позволяют осуществлять подзарядку малым током.
Предлагается возможность вызвать более раннее повышение вторичного напряжения трансформатора путем
подключения конденсатора параллельно дросселю и последовательно с вышеупомянутым регулирующим
резистором, причем такое параллельное соединение должно быть выполнено таким образом, чтобы резонанс
возникал не при отсутствии нагрузки, а при желаемой нагрузке, при которой импеданс дросселя
соответственно изменяется током в намагничивающей обмотке. В данном случае параллельное соединение
уменьшает разницу давлений на первичной обмотке трансформатора. Аналогичный результат может быть
достигнут за счет резонансного состояния параллельного соединения, возникающего при отсутствии нагрузки.
При других нагрузках, где импеданс дросселя изменяется под действием постоянного тока в
намагничивающей обмотке, цепь перестает быть настроенной на частоту питающей сети, и напряжение на
первичной обмотке трансформатора возрастает.
Еще один способ создания провала в характеристике заключается в том, чтобы на каждом дросселе была
дополнительная обмотка, по которой протекает постоянный ток, и которая действует в противовес
намагничивающей обмотке. Дополнительная обмотка соединена между выводами на стороне постоянного
тока трансформаторно-выпрямительного устройства. Предварительное намагничивание дросселя под
действием дополнительного ветра.
Значительно снижается его импеданс, и по мере включения нагрузки и протекания тока через
намагничивающую обмотку импеданс imz сначала увеличивается, а с увеличением нагрузки уменьшается.
Могут быть предусмотрены два отдельных дросселя, намагничивающие обмотки которых расположены друг
напротив друга в отношении индуцируемых в них переменных ЭДС, или же может быть предусмотрен один
дроссель 75, имеющий дополнительный стержень, на котором размещена намагничивающая обмотка, причем
этот стержень не пересекается переменным магнитным потоком.
Обмотка дросселя может быть снабжена отводами под углом 80 градусов для обеспечения дополнительных
средств регулирования.
Изобретение будет более полно понято из приведенного ниже описания в сочетании с 85 прилагаемыми
чертежами, которые приведены в качестве примера.
На фиг. 1 прилагаемых чертежей схематически изображена схема цепи, использующая метод моста 90 для
выпрямления переменного тока и воплощающая в себе особенности настоящего изобретения, тогда как на
фиг.
2
-5 На рисунке представлены различные характеристические кривые, иллюстрирующие общую форму
полученных характеристик, типичных для кривых, выведенных экспериментальным путем.
Схема на рис. 1 показывает трансформатор TR, к первичной обмотке 100P которого подключен источник
переменного тока AC; эта входная цепь включает в себя дроссельные катушки C11 и 012.
Вторичная обмотка S трансформатора подключена к двум противоположным углам мостовой схемы из 105
выпрямительных блоков a, b, c и d, тогда как два других противоположных угла моста подключены к
выходным положительным и отрицательным выводам, обозначенным соответственно положительным и
отрицательным знаками.
Положительный выходной провод включает сглаживающий дроссель 0113, тогда как отрицательный
выходной провод включает дроссели или намагничивающие катушки MCI и MA2, индуктивно связанные с
дроссельными катушками 115 CH1 и C012 соответственно. Намагничивающие катушки непосредственно
намагничивают сердечники дросселей C011 и C012. К выходным выводам моста подключен сглаживающий
конденсатор C2. 120 Дроссельные катушки CH0 и CH2 могут быть снабжены отводами, как показано на
рисунке, и могут быть зашунтированы переменным настроечным резистором RI и конденсатором 01. В
качестве альтернативного варианта можно обойтись без сопротивления 125 R11 и конденсатора Cl, а
аналогичные функциональные результаты можно получить, подключив обмотки, индуктивно связанные с
дросселями CHI и MC1, а также CH2 и M02, параллельно выходным выводам и последовательно с
сопротивлением R3, как показано пунктирной линией.
К намагничивающим катушкам MC1 и MC2 подключен переменный резистор R2, и эти намагничивающие
катушки намотаны друг на друга в противоположных направлениях, как показано на рисунке, так что ЭДС,
индуцированная в одной катушке соответствующим дросселем CH1 или CH2 во входной цепи,
уравновешивается индуктивным эффектом, создаваемым в другой катушке соответствующим дросселем во
входной цепи.
Положительный и отрицательный выходные выводы подключаются параллельно батарее B, а также могут
быть подключены к нагрузке через выводы L.
Вольтметр V и амперметр I подключены соответственно параллельно и последовательно с выходными
выводами.
На графиках, показанных на рис. 2, 4 и на прилагаемом чертеже, напряжение на клеммах, отложенное по оси
ординат, измерено на вольтметре V, а выходной постоянный ток, отложенный по оси абсцисс, измерен на
амперметре I на рис. 1. Поэтому в дальнейшем описании напряжение на вольтметре V будет обозначаться как
напряжение на клеммах, а ток в точке I — как выходной постоянный ток.
Принцип действия мостового метода ректификации хорошо известен и, как правило, заключается в
следующем. Без учета влияния дросселей CR1, C12 и катушек накачки mag3.5 MCI и 31C2, когда в вторичную
обмотку S трансформатора TR индуцируется положительный полупериод, ток течет, скажем, от верхнего
вывода вторичной обмотки, выпрямительного блока d, блокируемого выпрямительными блоками b и c,
дросселя CH3, к положительному выходному проводу, а затем обратно по отрицательному выходному
проводу, выпрямительного блока a, к нижнему выводу вторичной обмотки S. В момент отрицательного
полупериода ток течет от нижнего вывода вторичной обмотки S, выпрямительного блока c, дросселя CR3,
положительного выходного провода, обратно по отрицательному проводу, выпрямительного блока b, к
верхнему выводу вторичной обмотки S. Таким образом, вся волна выпрямляется, при этом конденсатор C2 и
дроссель CH3 сглаживают выходной ток известным образом. Характерной чертой регулирования в данной
системе является резко падающая характеристика, при которой значение быстро снижается по мере
увеличения нагрузки.
Импеданс дросселей CH1 и CH2 во входной цепи управляет сопротивлением E.R-. F. на первичной обмотке
трансформатора TR, и достаточное уменьшение этого импеданса вызовет повышение потенциала на
первичной обмотке P с последующим повышением потенциала на вторичной обмотке. Таким образом, за счет
включения намагничивающих катушек MCI и 3IC2 в выходную цепь, с увеличением тока нагрузки
увеличивается намагниченность сердечников дросселей CH1 и CH2, что приводит к последующему
уменьшению импеданса дросселей. Таким образом, приложенная ЭДС на первичной обмотке P
увеличивается по мере уменьшения импеданса дросселей вследствие увеличения нагрузки.
Регуляторная характеристика данной схемы 75 может начать повышаться сразу же после начала протекания
постоянного тока в намагничивающих обмотках MCI и MC2, оказывая кумулятивное воздействие на дроссели
CH1 и CH2, так что потенциал на первичной обмотке P возрастает с увеличением нагрузки, вызывая
повышение характеристики до тех пор, пока не будет достигнута точка, в которой импедансы дросселей
уменьшаются медленнее, чем возрастает первичный ток. После достижения этой точки характеристика
быстро ухудшается, что желательно для ограничения выходного напряжения трансформатора-выпрямителя.
Такая характеристика представлена кривой А под углом 90° на рис. 3. — Обычно напряжение на клеммах
холостого хода находится на желаемом значении в соответствии с импедансом дросселя.
Когда напряжение батареи падает ниже этой точки, выходной ток 95 проходит через намагничивающие
катушки 2MC1 и MC2. Эти катушки почти мгновенно намагничивают сердечники дросселей CR1 и CH2, так что
напряжение на клеммах повышается и продолжает расти до тех пор, пока не будет достигнута точка 100, при
которой импеданс дросселей уменьшается медленнее, чем возрастает первичный ток, так что при увеличении
нагрузки напряжение на клеммах довольно быстро, но неуклонно падает. В зависимости от степени разряда
батареи или приложенной нагрузки, d.e.
Выходной ток достигает точки на постоянно падающем участке кривой, и по мере зарядки батареи кривая
идет до пика, который представляет собой состояние полной зарядки батареи и который определяется как
предопределенный верхний предел, после которого ток уменьшается до нуля или пренебрежимо малой
величины, при этом полное сопротивление дросселей CHR1 и CH2 восстанавливается, а напряжение на
клеммах падает до напряжения холостого хода.
Форма характеристики может быть изменена таким образом, чтобы подача значительного или большого
выходного тока не происходила до тех пор, пока батарея не разрядится до определенного значения, которое
далее и далее именуется предопределенным нижним пределом. Этого можно достичь путем шунтирования
намагничивающих катушек MC1 и IMC2 переменным сопротивлением R2, причем форма кривых, полученных
при изменении сопротивления, составляет 130 388,772 '. Видно, что существенного увеличения выходного
постоянного тока не наблюдается, он остается более или менее слабым, при значительном падении
напряжения на клеммах до достижения заданного нижнего предела 55, после чего выходной ток становится
большим и представляется точкой на затухающей части кривой. Аккумулятор заряжается до тех пор, пока
напряжение на клеммах не достигнет пика или заданного верхнего предела напряжения аккумулятора, когда
напряжение на клеммах немного превышает напряжение полностью заряженного аккумулятора, и в
аккумулятор подается небольшой поддерживающий заряд.
65 Величину поддерживающей зарядки можно изменять путем регулировки значений сопротивлений RI и R2 и
конденсатора C1.
Таким образом, кривая B получается при сопротивлении RI и R2 и конденсаторе C2, установленных на
определенные значения сопротивления и емкости соответственно, а кривая A получается путем уменьшения
емкости конденсатора C2 и сопротивления R2, а также увеличения сопротивления RI. Кривая смещается
влево, что уменьшает ток подзарядки малым током без изменения нижнего и верхнего пределов. Очевидно,
что данная характеристика может быть получена без подзарядки малым током путем достаточного
уменьшения емкости Cl и сопротивления R2 и увеличения RI. Кривая C получается путем увеличения емкости
Cl, уменьшения сопротивления RI и увеличения сопротивления R2. Вся кривая 85 смещается вправо, не
изменяя существенно ее форму или верхний и нижний пределы, но увеличивая возможный заряд. Таким
образом, станет видно, что помимо 90'
Изменение величины поддерживающего заряда позволяет достичь как нижнего, так и верхнего пределов,
которые, несмотря на одинаковые напряжения на клеммах или охватывающие один и тот же диапазон
напряжений, при разных выходных токах.
Характеристики A, B и C типичны для кривых, полученных на практике от аппаратуры со следующими
характеристиками: 100 намагничивающих катушек, 120 витков.
Сопротивление RI Сопротивление R2 в омах. в омах.
370 2.4 280 2.8 3.7 эти катушки.
Следует отметить, что, сделав сопротивление RI очень высоким, характеристику можно добиться почти
мгновенного подъема при приложении нагрузки, причем такая характеристика будет аналогична кривой А на
рис. 5, а провал и пик можно проиллюстрировать кривыми от B до F на рис. 5, при этом значение
шунтирующего сопротивления отмечено напротив каждой кривой.
Таким образом, на рис. 5 кривая B представляет собой характеристику, полученную при шунтировании
намагничивающих катушек сопротивлением 10 Ом. Когда напряжение батареи падает ниже напряжения на
клеммах холостого хода и продолжает падать, на выходе возникает очень малый, но постепенно
увеличивающийся ток, при этом напряжение на клеммах также падает.
Падение напряжения продолжается с увеличением нагрузки до достижения определенной точки, или
заданного нижнего предела, после чего намагничивающие катушки MC1 и MC2 намагничивают сердечник
дросселей CHI и MC2. На выходе CH2 выходное напряжение постоянного тока резко возрастает до точки на
затухающем участке характеристики. По мере зарядки батареи кривая B тянется до пика, который
представляет собой заранее определенный верхний предел зарядки батареи, при достижении которого
напряжение на клеммах падает до напряжения холостого хода. Очевидно, что на кривой А на рис. 5 заданный
нижний предел представлен напряжением на клеммах холостого хода.
Таким образом, уменьшая значение шунтирующего сопротивления R2, можно сблизить заданные пределы до
тех пор, пока сопротивление не снизится до 2 Ом, и не будет получена кривая F, на которой напряжение на
клеммах остается практически постоянным в части диапазона постоянного тока.
выходной ток.
Однако, зашунтировав дроссели CHI и CH2 конденсатором Cl, предпочтительно соединенным
последовательно с переменным сопротивлением RI для целей регулирования, а также сопротивлением R2,
шунтирующим намагничивающие катушки MCi и MC2, можно получить характеристики, показанные на рис. 2.
На этих кривых заданные нижний и верхний пределы представлены провалами и горбами, как на рис. 5, и, как
показано на рисунке, небольшой постоянный ток.
Поток поддерживающего заряда на выходе представляется как поступающий в батарею, поскольку уровень
напряжения на клеммах без нагрузки несколько выше, чем напряжение полностью заряженной батареи без
нагрузки.
Изгиб.
A B C Дроссели 160 оборотов.
Конденсатор C в микрофарадах.
4
Увеличение количества витков на дроссельных заслонках приводит к уменьшению пика на
характеристической кривой и ее смещению влево. По этой причине обмотки дросселей могут быть
отсоединены. Аналогичным образом, эффект намагничивающих катушек может изменяться путем установки
точек отвода на 75' 388,772, изменяемых изменением сопротивления R2 способом, описанным в связи с рис.
5, при этом предопределенный нижний предел представляется напряжением на клеммах нагрузки, которое
зависит от импеданса дросселей CH1 и CHR-, зашунтированных определенными значениями RI и Cl.
Положение минимума характеристики и зоны подзарядки можно изменять, обеспечивая резонанс
параллельно соединенных дросселей CR1 и CR2 и конденсатора Cl при желаемом выходном постоянном
токе.
Теперь станет ясно, что импеданс дросселя зависит от выходного тока, протекающего через
намагничивающие обмотки MCI и MC2, и, следовательно, путем настройки конденсатора Cl на желаемое
значение постоянного тока можно добиться резонанса выходного тока.
На кривых A, B и C кривая B получена со средними значениями, при этом резонанс происходит при
определенном постоянном токе.
выходной ток, а эффект создания резонанса при более низком выходном токе заключается в смещении
характеристики влево, как показано на кривой А, так что размер подзаряда уменьшается, а положение
провала (нижнего предела) и горба (верхнего предела) смещается влево, тогда как создание резонанса при
более высоком выходном токе увеличивает размер подзаряда, а провал и горб смещаются вправо. Величина
повышения импеданса, вызванного этим резонансом (3S-диапазон), может быть ограничена сопротивлением
Ri, включенным последовательно с конденсатором.
Соседние файлы в папке патенты