Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13061
.pdf
Я, ЛЕОКСНАРД МЕЛЛЕРШ-ДЖЕКСОН, из фирмы «Хазелтин, Лейк и Ко.», дипломированные патентные
поверенные, 28, Саутгемптон Билдингс, Чансери Лейн, Лондон, W.C. 2, графство Мидлсекс, подданный
короля Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к усовершенствованию процесса отбеливания целлюлозных материалов.
Изобретение в общих чертах представляет собой новое применение солей хлористой кислоты для этой цели.
Мне известно, что использование хлоритов для отбеливания материалов, отличных от целлюлозы, например,
растительных красителей, не является чем-то новым.
Хлористая кислота, HClO2, образует соли со щелочными металлами, такими как хлорит натрия, NaClO2, и
щелочноземельными металлами, такими как хлорит кальция, Ca(ClO2)2.
Эти соли, хлориты, применяемые для отбеливания целлюлозных материалов, существенно отличаются от
гипохлоритов.
Гипохлориты относятся к числу наиболее часто используемых отбеливающих средств для целлюлозных
материалов и являются эффективными для этой цели. Однако гипохлориты, как правило, оказывают
разрушительное воздействие на сам целлюлозный материал. Эта тенденция включает в себя, с одной
стороны, строгий контроль процесса отбеливания с использованием гипохлоритов, а с другой — снижение
прочности целлюлозного материала, а также фактическую потерю самого целлюлозного материала.
Было установлено, что хлориты являются эффективными отбеливающими агентами, но, в отличие от
гипохлоритов, хлориты не проявляют склонности к разрушительному воздействию на сам целлюлозный
материал, а в практическом плане эта склонность незначительна. Следовательно, применение хлоритов для
отбеливания целлюлозного материала 5a не требует ни критического контроля, ни потери или повреждения
самого целлюлозного материала. В отличие от гипохлоритов, при применении хлоритов такие факторы, как
температура, концентрация и кислотность или щелочность, либо не имеют решающего значения, либо имеют
гораздо меньшее значение.
Отбеливание целлюлозного материала хлоритами может проводиться в кислой, нейтральной или щелочной
среде.
Температура не является критическим фактором; как правило, повышение температуры ускоряет процесс
отбеливания. Отбеливание целлюлозного материала хлоритами может проводиться при температурах,
приблизительно равных 1000 °C, без разрушительного воздействия на целлюлозный материал и без
существенной потери доступного кислорода. Для проведения операции при сверхвысоком атмосферном
давлении могут использоваться более высокие температуры. Поскольку хлориты инертны по отношению к
целлюлозному материалу, начальная и конечная концентрации хлорита могут быть высокими или низкими, не
оказывая разрушительного воздействия на целлюлозный материал и не влияя на процесс отбеливания.
Период контакта хлорита с целлюлозным материалом также не имеет решающего значения. Важно, чтобы
было предоставлено достаточно времени для завершения процесса отбеливания до желаемого результата,
но продолжительность любого дальнейшего контакта после этого момента не имеет значения. Таким образом,
отбеливание может проводиться в условиях, наилучшим образом отвечающих экономическим требованиям
каждого конкретного случая.
Настоящее изобретение представляет собой процесс отбеливания, включающий обработку отбеливаемого
целлюлозного материала водным раствором, содержащим хлорит металла из класса щелочных и
щелочноземельных металлов. 100 Изобретение также заключается в применении процесса, описанного в
предыдущем абзаце, к отбеливанию древесной целлюлозы, крафт-целлюлозы, содовой целлюлозы,
сульфитной целлюлозы, трухлявой целлюлозы, хлопчатобумажных тканей, искусственного шелка, древесных
поверхностей или измельченной древесины.
E-Abn k (1 K 4.
380,488 Изобретение также относится к целлюлозным материалам, отбеленным описанными здесь
процессами. Усовершенствованный метод отбеливания в соответствии с настоящим изобретением применим
к целлюлозным материалам в целом, что станет очевидным из следующих примеров:
ДЕРЕВЯННАЯ КАТУШКА.
Усовершенствованный метод отбеливания, предложенный в моем изобретении, применим в целом к
древесной целлюлозе, предназначенной для производства бумаги, включая древесную целлюлозу,
полученную с помощью целлюлозного процесса, содового процесса и сульфитного процесса.
До настоящего времени для отбеливания крафт-целлюлозы обычно использовали хлор или гипохлорит, но
применение этих веществ, как правило, приводило к значительным потерям целлюлозного материала самой
целлюлозы и снижению прочности целлюлозного продукта. Использование хлоритов вместо хлора или
гипохлоритов позволяет избежать этих трудностей, при этом получаются хорошие цвета. Более того, при
использовании хлоритов эти трудности не возникают даже при применении избытка отбеливающего вещества
или при значительном изменении температуры и параметров проведения операции.
Например, при обработке крафт-целлюлозы, целлюлоза с преимуществом подвергается обработке водным
раствором, содержащим хлорит, хлорит натрия или хлорит кальция, имеющим значение p, приблизительно
3,4-5,0, при температуре около 8-90 °C. Однако обрабатывающий раствор может быть кислым, нейтральным
или щелочным, а температура, при которой проводится операция, может быть ниже или выше указанного
диапазона. Операция может проводиться в диапазоне температур, включающем 20 °C, 500 °C, -800 °C, 100 °C
и т. д. Концентрация обрабатывающего раствора может сильно варьироваться, поскольку соли обладают
высокой растворимостью. Плотность обрабатываемой пульпы также может значительно варьироваться. -
Обработка может проводиться в один этап или в несколько последовательных этапов и может сочетаться с
другими методами отбеливания. Последовательные отбеливающие обработки хлоритом с успехом можно
сочетать с промежуточной обработкой водным раствором щелочного гидроксида, такого как гидроксид натрия,
или перекиси, такой как перекись водорода или перекись натрия, или кислоты, такой как соляная кислота, или
кислой соли, такой как кислый сульфит натрия или кислый сульфат натрия.
Отбеливание хлоритом может также сочетаться с предшествующей или последующей обработкой хлором или
высокопорохлоритом, или же последовательные обработки хлоритом могут сочетаться с промежуточной
обработкой хлором или высокопорохлоритом.
Применение метода отбеливания, описанного в моем изобретении, к древесной целлюлозе, полученной
крафт-процессом "ilthbe 70", проиллюстрировано следующими примерами:
ПРИМЕР I.
Первый этап: 2500 частей измельченной целлюлозы Dkraft (в пересчете на сухой вес кости) вместе с
достаточным количеством воды, чтобы довести плотность целлюлозы с 75% до примерно 5%, нагревают до
80°C. Затем к целлюлозе добавляют 152 части 50% раствора NaOH, 570 частей ледяной уксусной кислоты и
2000 частей воды. После того, как пульповая смесь снова нагрета до 800 °C, к ней добавляют 231 часть
хлорита кальция и 4500 частей воды.
Эту пульпу перемешивают при температуре приблизительно 80 °C в течение трех часов. Затем
отбеливающий раствор отделяют от пульпы, после чего пульпу промывают. Второй этап: Затем к промытой
пульпе добавляют воду, чтобы довести плотность пульпы примерно до -4%, добавляют 50 частей 50%-ного
гидроксида ксантана, и эту пульпу перемешивают при температуре приблизительно 17-20 °C в течение десяти
минут. Затем щелочной раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают. Третий этап: Первый этап (I5)
затем повторяется, за исключением того, что NaOH и уксусная кислота добавляются до нагревания
целлюлозы до отбеливающей суспенсии, и используется только 154 части хлорита кальция вместо 231 части.
it-i) EXAMiPLi II.
Первый этап: к 2500 частям измельченной крафт-целлюлозы, предварительно доведенной до плотности 10⁵
(около 5%) путем добавления воды, добавляют 231 часть хлорита кальция в 4000 частях воды, после чего
целлюлозную смесь нагревают до 0°C в течение полутора часов и поддерживают температуру 80°C в течение
двух часов. Мякоть отделяется от отбеливающего раствора (110) и промывается. Второй этап: Промытую
пульпу доводят до плотности около 5% путем добавления воды, а также 10 частей 35%-ного гидрохлорида и
150 частей хлорита кальция. Смесь пульпы 11,5 поддерживается при температуре 65°C в течение трех часов.
Отбеливающий раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают.
ПРИМЕР III. 120 Первый этап: 2500 частей измельченной крафт-целлюлозы вместе с достаточным
количеством воды, чтобы довести плотность целлюлозы примерно до 5%, нагревают до 5°C. Сначала
добавляют 10 частей 0,350% ACI, затем 231 часть 125% хлорита кальция вместе с 4500 частями воды, и
целлюлозную смесь перемешивают при температуре приблизительно 80°C в течение двух часов.
Отбеливающий раствор отделяют от пульпы 130 380,.498, а пульпу промывают. Второй шаг:
То же, что и в примере Т. Третий шаг:
Промытую пульпу доводят до плотности около 5%, после чего добавляют 25 частей 35%-ной соляной кислоты
и 154 части хлорита кальция. Смесь пульпы перемешивают при температуре приблизительно 800 °C в
течение двух часов.
Отбеливающий раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают.
ПРИМЕР IV.
Крафт-целлюлоза обрабатывается так же, как в Примере I, за исключением того, что на первом этапе
используется 108 частей хлорита кальция вместо 231 части, а на третьем этапе — 46 частей хлорита кальция
вместо 154 частей.
ПРИМЕР V.
Первый этап: Аналогичен первому этапу в Примере I, за исключением того, что пульповая смесь
перемешивается при температуре приблизительно 90 °C или несколько более высокой температуре в течение
полутора часов. Второй этап: промытую пульпу доводят до плотности около 5% путем добавления воды.
Добавляют 250 частей NSO, и пульповую смесь выдерживают при температуре приблизительно 17-20 °C в
течение одного часа. Сульфитный раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают. Третий этап: После
доведения промытой пульпы до плотности около 5% путем добавления воды, ее нагревают до температуры
50 °C, сначала добавляют 152 части 50% раствора NaOH, 570 частей ледяной уксусной кислоты и 2000 частей
воды, а затем 154 части хлорита кальция. Смесь пульпы перемешивают при температуре приблизительно 90
°C или несколько выше в течение полутора часов. Отбеливающий раствор отделяют от пульпы, а пульпу
промывают.
ПРИМЕР VI.
Первый этап: 2500 частей измельченной крафт-целлюлозы вместе с достаточным количеством воды для
доведения плотности целлюлозы примерно до 500 нагревают до 350 °C, добавляют 250 частей ледяной
уксусной кислоты, затем целлюлозную смесь нагревают до 500 °C и добавляют 231 часть хлорита кальция
вместе с 2500 частями воды. Эта пульповая смесь поддерживается в состоянии перемешивания при
температуре приблизительно 50 °C в течение полутора часов. Отбеливающий раствор отделяют от пульпы, а
пульпу промывают. Второй шаг: То же, что и второй шаг в примере V. Третий шаг:
j60 Аналогично первому шагу в этом примере, за исключением того, что используется 154 части хлорита
кальция вместо 231 части.
ПРИМЕР VII.
Первый шаг: То же самое, что и первый шаг в примере 1, за исключением того, что вся операция выполняется
при температуре, приблизительно равной 17-200 °C, и продолжается в течение двадцати четырех часов
вместо трех. Второй шаг. Промытую пульпу доводят до плотности около 70,5% путем добавления воды, затем
добавляют 250 частей NaHSO3, и пульповую смесь выдерживают при температуре приблизительно 17-20 °C в
течение шестнадцати часов. Сульфитный раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают. Третий шаг: То
же самое, что и первый шаг в этом примере, за исключением того, что используется 154 части хлорита
кальция вместо 231 части, и отбеливающая операция продолжается только девятнадцать часов вместо
двадцати четырех часов.
ПРИМЕР VIII.
2500 Часть измельченной крафт-целлюлозы доводят до плотности около 5%85 путем добавления воды.
Добавляют 125 частей гидроксида кальция и 1540 частей хлорита кальция. Пульфовую смесь нагревают до
температуры, приблизительно равной 1000 °C, и поддерживают эту температуру на уровне 90 °C в течение
шести часов. Отбеливающий раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают.
Предполагается и будет понятно, что изобретение не ограничивается приведенными выше примерами (пункт
9.5); они носят лишь иллюстративный характер. В любом из этих примеров эквивалентное количество хлорита
натрия может быть использовано вместо хлорита кальция. Плотность пульпы, например, 100, может
варьироваться от менее 4-5% до 10-12% и более.
Например, при применении хлоритов для отбеливания содовой или сульфитной целлюлозы, целлюлоза
аналогичным образом подвергается обработке водным раствором, содержащим хлорит, хлорит натрия или
хлорит кальция. В качестве раствора для обработки может использоваться кислота, нейтральная среда или
щелочь. Ни концентрация раствора 110 по отношению к хлориту, ни плотность пульпы не являются
критическими.
Отбеливание хлоритом может проводиться в несколько этапов и может сочетаться с другими 115 видами
обработки, описанными выше в связи с крафт-целлюлозой.
Применение описанного мною метода отбеливания древесной целлюлозы, полученной содовым методом,
будет проиллюстрировано следующим примером:
ПРИМЕР IX.
Первый этап: к 2500 125 частям измельченной соды (в пересчете на костную массу), предварительно
доведенной до плотности около 5% путем добавления воды, добавляют 15 частей 35%-ной соляной кислоты и
231 часть хлорита кальция вместе с 4000 частями воды. Смесь пульпы нагревают до 50 °C и поддерживают в
перемешиваемом состоянии при температуре около 50 °C в течение четырех часов. Отбеливающий раствор
отделяют от пульпы, а пульпу промывают. Второй этап: к промытой пульпе добавляют достаточное
количество воды, чтобы довести плотность пульпы примерно до 5%, добавляют 125 частей NaHSO, и
пульповую смесь перемешивают при температуре приблизительно 17-20 °C в течение шестнадцати часов.
Сульфитный раствор отделяют от пульпы, а пульпу промывают. Третий шаг: Аналогичен первому шагу в этом
примере, за исключением того, что используется 154 части хлорита кальция вместо 231 части.
При отбеливании целлюлозы содой целесообразно предварительно обработать ее водным раствором
кислотного агента, например, соляной кислоты или кислого сульфата натрия, перед обработкой водным
раствором хлорита. Например, 2500 частей измельченной соды (в пересчете на сухой вес кости) вместе с
достаточным количеством воды, чтобы довести плотность пульпы примерно до 5%, могут быть обработаны 15
частями 35% раствора HCl при температуре приблизительно 17-20 °C в течение шестнадцати часов.
Применение описанного мною метода отбеливания древесной целлюлозы, полученной сульфитным методом,
будет проиллюстрировано следующим примером:
ExEIPLa X.
2500 частей измельченной сульфитной пульпы (в пересчете на сухой вес кости) вместе с достаточным
количеством воды, чтобы довести плотность пульпы примерно до 5%, нагревают до температуры 500 °C или
несколько более высокой температуры. Сначала добавляют 10 частей 35%-ного хлорита, а затем 231 часть
хлорита кальция вместе с 4000 частями воды. Смесь пульпы перемешивают при температуре приблизительно
500 °C или несколько более высокой температуре в течение пяти часов или несколько более короткого
периода времени.
Еще раз подчеркнем, что изобретение не ограничивается приведенными выше примерами, а носит лишь
иллюстративный характер:
Тряпичная пульпа.
Тряпичная целлюлоза может быть удовлетворительно отбелена путем обработки водным раствором,
содержащим, например, хлорит, хлорит натрия или хлорит кальция, для получения бумаги
удовлетворительного качества.
В качестве раствора для обработки может использоваться кислота, нейтральная среда или щелочь.
Использование кислотных растворов выгодно при отбеливании целлюлозы, устойчивой к отбеливанию; такие
кислотные растворы хлоритов можно использовать без склонности оказывать какое-либо разрушительное
воздействие на целлюлозный материал целлюлозы.
Применение описанного мной метода отбеливания целлюлозы из вторсырья будет проиллюстрировано
следующим примером:
ПРИМЕР XI.
500 Части целлюлозы из синей хлопчатобумажной ткани (в воздушно-сухом весе) обрабатывают 31 частью
70%-ного хлорита кальция и 11,5 частями 35%-ного HCl вместе с 400 частями воды.
Температура пульпы постепенно повышается до приблизительно 1000 °C в течение двух с четвертью 75
минут.
в течение нескольких часов, после чего температура поддерживалась на этом уровне в течение одного часа с
четвертью, восполняя воду, испарившуюся во время отбеливания. Отбеливающий раствор отделяют от
пульпы, а пульпу промывают.
Хлопчатобумажные текстильные изделия.
Согласно моему изобретению, при отбеливании хлопчатобумажных тканей хлопчатобумажный материал
подвергается обработке водным раствором, содержащим, например, хлорит, хлорит натрия или хлорит
кальция. В качестве раствора для обработки может использоваться кислота, нейтральная среда или щелочь.
Однако, как правило, лучший цвет получается при использовании нейтрального или щелочного раствора с
концентрацией 90%, то есть некислотного раствора. Отбеливание может проводиться одновременно с
кипячением путем добавления хлорита к раствору, используемому при кипячении.
операция. Таким образом можно добиться значительной экономии времени, оборудования и рабочей силы.
Применение описанного мной метода отбеливания хлопчатобумажных тканей 100 будет проиллюстрировано
следующим примером:
ПРИМЕР XII.
Хлопчатобумажное полотенце, подготовленное для отбеливания обычным способом путем кипячения в
кипящей воде, 105 погружают на тридцать минут в раствор, содержащий около 64 граммов на литр хлорита
натрия и 0,25 грамма на литр карбоната натрия, при этом раствор поддерживают при температуре
приблизительно 110°C (17-20°C). Полотенце извлекают из отбеливающего раствора и стирают.
ARTiIeIACI.L SiLms.
До настоящего времени отбеливание искусственного шелка, например, шелка, изготовленного из ацетата
целлюлозы, нитрата целлюлозы, вискозы и медно-аммониевого шелка, обычно осуществлялось обработкой
водными растворами гипохлорита натрия. Как это обычно и практикуется, эта процедура отбеливания имеет
чрезвычайно важное значение с точки зрения таких факторов, как концентрация, щелочность и температура.
Мы обнаружили, что столь же удовлетворительное заводское отбеливание такого искусственного шелка
может быть достигнуто обработкой водными растворами, содержащими, например, хлорит, хлорит натрия или
хлорит кальция, в операции, которая, если это критически важно, осуществляется традиционным способом
путем обработки поверхности древесины кислым водным раствором, содержащим, например, хлорит, хлорит
натрия или хлорит кальция. Операцию можно проводить при обычной температуре с использованием
раствора, содержащего, например, около граммов на литр хлорита натрия и до 1 грамма на литр уксусной
кислоты. После сушки прочность древесины практически не изменяется. Отбеливатель с концентрацией 75%
проникает под поверхность достаточно глубоко, чтобы сохранить желаемый цвет готового изделия, но не
настолько глубоко, чтобы серьезно повредить древесину.
ДРЕВЕСИНА. 80. Способ отбеливания, описанный в моем изобретении, с успехом применим к древесной
щепе и древесной целлюлозе, обеспечивая получение из них хороших выходов и хорошего качества.
СТИРКА ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ. 85 При применении метода отбеливания, описанного в моем
изобретении, для стирки изделия могут обрабатываться обычным способом, включая пенообразование и
последующее полоскание до образования закваски, за исключением 90 отсутствия обычного отбеливающего
агента и хлорита, хлорита натрия или хлорита кальция, например, или раствора хлорита, добавленного к
закваске, например, с уксусной кислотой, обычно используемой в этой 95 операции. После обработки
модифицированным кислым раствором продукцию можно промыть и обработать обычным способом.
Хлориты металлов класса, включающего щелочные металлы и 100 щелочноземельных металлов, особенно
полезны для осуществления моего изобретения.
Соли хлористой кислоты в целом, а также сама хлористая кислота полезны для осуществления моего
изобретения, поскольку хлоритовый радикал 105 является важным компонентом в отношении моего
изобретения. Следует понимать, что хлорит следует выбирать в зависимости от конкретной цели, чтобы
избежать нежелательных реакций, таких как осаждение сульфата кальция, если это нежелательно, при
использовании хлорита кальция, а не, например, хлорита натрия, в растворе, также содержащем сульфат.
115 Подробно описав и определив природу указанного изобретения и способ его осуществления, как мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты, я заявляю, что 120
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_380489.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=380489&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB380489A
[]
Дата подачи заявки: Апи 16, 7931, № 11,265 / 31.
Фотография слева: 6 ноября 1931 года.
Заявка принята, 16 сентября 7932 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
и мы тоже.
2.
Мы, компания STANDARD TELLPHONES AND CABLES, LIMITED, британская компания, и АМУНД БРЕЙТЕН,
норвежский производитель, Loth of Comianght Flouse, Aldwych, London, b WX. 2, Англия, настоящим заявляем,
что истинная ценность данного изобретения заключается в следующем: 1. ...
-[111!,.11c-r особенность [всего:, все плиточное поле, электрическое, постоянного тока.
shr-qt motor in a v..-ay tilt ale itelo iiioti-,., force in the Belted a tioli with leinlinal vollaze -which iS -ii:si,,iitial'l,; Glie
saitte as that reciiiiiel f! ) (,i-.,-ecoiz1q-111s-' 1. 1 tions ill voltage.
Название изобретателя Yfill nov.; 1 указано ссылками на 25. in,,,. dr.twin,,-s'of a typica! кривая напряжения на
клемме, удерживаемой в ухе.
17i---. 2 illustTales a, principal firmed in the ii.,,,entioii.
Рис. ') демонстрирует применение ]-;,внимания-.
Fi... 4 ilIL описывает -использование противоположной точки-.
Fi,,..5 показывает raetliod ol detenni, in- the o-,)posin!:c field necessary for enj-tyiii. out one eiii",odinient of fl.l
iliventioll.
На рис. 6 показано применение цепи с противоположным полем и батареей.
Для применения изобретения в машине необходимо добавить его в fb.
Машина — это средство изменения движущей силы и измерения величины напряжения, которое
определяется, когда устройство изменения силы отрегулировано на постоянную скорость. Затем
электрические и механические схемы проектируются таким образом, чтобы обеспечить приблизительно
одинаковые электрические характеристики, как это было измерено. Далее следует описание различных
способов выполнения этого, и это далее! )v a detail-A tfco-iiit [Цена l-1 j одного конкретного приложения.
На рис. 1 показана типичная характеристика 55 для двигателя с параллельной обмоткой возбуждения. «Tbe,
magileto motive foxes in this case» выражается через полевой ток i. Характеристика, необходимая для
приблизительного измерения скорости вращения, показана как a. coiitili-tiotis--1i,.1, ill 2. Эта характеристика
может быть обусловлена placill., l {)tieli of re- erse e ill eels with the field as sl]05,'ll lit 65 s-leii the characteristic
stools it 2 will be reproduced.
На рис. 4 показан еще один способ производства, показанный на рис. 4 в случае CO.11. Sltaiit '70 neto foree
имеет серондную обмотку (Proud;In to innin flieldll, с лампой или маслом Ispe 07 Recista-le, который iiiia-inl,-iilc;
eo-,i,laiit 75current. не зависит от падения напряжения.
Уилл Айс заметил, что этот эффект обратной связи согласия и инициативной силы также может быть связан с
временем существования постоянной сети. qiiiii! Rriv a dynanio run float the 8(y, machiDp itself could 1,e tised ill
'Place of the constant voltage Battery ill a, sinec the machine runs af constant speed the ol the dy,-iiii, could be
constalit. 85 Возвращаясь снова к рис. 1, на котором показана характеристика клеммы полевого тока при
постоянной скорости. округ Колумбия
Приводной шунтирующий инжектор. Будет видно, что характеристика отказа возрастает на 90 быстрее, чем
пропорционально напряжению на клеммах iiia-ciiiDe. Это означает, что напряжение на машине будет
увеличиваться при увеличении напряжения на клеммах при постоянной настройке. o of slain field re9lZtal.pe.
Однако возможно затянуть ампер-обороты масла, чтобы изменить полюса lip-3rexmatelv в af.coi.daDne с Fi-. 1
с постоянными настройками сопротивлений шунтирующего поля.
Если кривая продолжается до пересечения с осью напряжения, как показано на рис. 2, мы можем записать
символ S'ic как i = (E-e) tan a.
Таким образом, схема TT, как показано на рисунке 3, с патентом 9PZC, 3iolllibu 380,489, соединена
последовательно с параллельной обмоткой возбуждения с такой полярностью, что она противодействует
напряжению на клеммах и делает сопротивление параллельной обмотки...
Если tan 1c, то ток через нагревательный элемент будет следовать характеристике, показанной на рис. 2.
Скорость вращения машины остается постоянной при изменении напряжения.
Если кривая тока расширена, она пересекает ось тока, так как характеристика может быть записана как
tan.-IN2. Теперь схема цепи выглядит так, как показано на рис. 6, с двумя на полюсах, один из которых c:
При постоянном токе и наличии противодействующего шунта, количество ампер-витков будет a-a (рис. 1), а
скорость останется неизменной при изменении напряжения на клеммах.
Таким образом, влияние напряжения на клеммах проявляется в нормальном регуляторе скорости, который,
следовательно, реагирует только на изменения скорости, вызванные переменной нагрузкой, температурой и
высоковольтным проводящим путем обмотки возбуждения.
Влияние вариаций.
Температуру можно снизить, используя последовательно соединенные резисторы с полутемпературными
коэффициентами для получения низкого напряжения.
Устройство регулирования скорости работает за счет выброса сопротивления в шунтирующей цепи по мере
его уменьшения или увеличения. Если контакты работают с замкнутым контуром и периодом восстановления
тока в обмотке возбуждения приблизительно (поскольку время не учитывается), то E T-I 1U=, + w T R, 1,5 -- E
E.R2 Rj+R1 RI (R,+R). Ток, протекающий при разомкнутых контактах, равен E ] Rl+R'2, показанная обмотка
возбуждения будет, таким образом, клемма E rt). Изменение тока через обмотку от разомкнутых контактов до
момента работы с током регулятора i равно A i = i, P". Чтобы получить необходимое изменение тока
возбуждения при как можно меньшем токе регулятора R, его следует сделать бесконечным, затягивая до тех
пор, пока Ai=i a на рис. В этом случае i будет равно 0. Однако этот механизм может быть реализован с
помощью обмотки типа A'Otite 65 и не создает серьезных усложнений. Потенциал на контактах регулятора
обмоток при включении оптической обмотки. а. E tle niain in- r- и wvill таким образом увеличит пропорцию
iolhow tionalwith r2 до появления искры, запуска.. i'; однако искру можно подавить, используя i.aria-
искрогаситель.
ine varla- Текущий уровень в правительстве, r1 ated. следует ли ему присвоить такое значение. Что это Lahi
diecrce o0-c er le, учитывает изменения, вызванные te. Llp r ctoer Ifr load and hysteresis elfect.
Регуляторы atilis ll 1, использующие - 11n-.1l'ciDie eCjlltUC1 i S ilL fbe g обычно работают ints}, что может
привести к проблемам из-за продуктов окисления, обнаруженных в -ihe eCnltacts, и всегда необходимо
проводить p 8s ing the machine и периодически их очищать.
ial e ni(l Частичное решение пролулей 1 все tem- leeni найдено, которое подходит f и rullber контакт
губернатора. Tt основано на том факте, что - i-- 85.
и в токе возбуждения, который скорость ao-eLinl ae должна производить, не от нуля до значения регулятора, а
только -frolln одно фиксированное значение.1' mo time another. Таким образом, существует свойство,
благодаря которому ток возбуждения постоянно течет. Если контакты регулятора разомкнуты, то при наличии
сопротивления, равного r-rn'- l, на контакте регулятора возникает сопротивление. В соответствии с
предпочтительной схемой, обмотка возбуждения разделена на две обмотки: одна на 95 Ом, несущая
непрерывную часть (ток возбуждения), и другая, несущая часть (ток возбуждения), прерываемую
регулятором. В таком случае регулятор прерывает индуктивную щель без шунта, и поэтому необходимо 100
контактов для обеспечения очень эффективного гашения спаика для защиты контактов. Это достигается
путем соединения медного оксидного преобразователя, соединенного мостиком через обмотку возбуждения.
и ток, протекающий для замкнутого контакта IS-E постоянного тока, компонент тока в контактах регулятора.
Дата: 15 апреля 1931 г.
Эрнест Хей, дипломированный патентный поверенный, представитель заявителей.
Телефонное здание, Хайд, Хфендон, северо-запад. 0.
380,489 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Улучшения в управлении скоростью электромотоциклов или относящиеся к нему.
Мы, компания STANDARD TELEPHONES AND CABLES, Limited, британская компания, и компания AmuxND
BRAATEN, норвежский подданный, обе расположенные по адресу: Connaught House, Aldwych, London, W.C. 2,
Англия, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к регулированию скорости двигателей постоянного тока с шунтирующей
обмоткой.
Ранее было предложено множество методов для поддержания постоянной скорости независимо от изменений
нагрузки. Для этих целей, разумеется, широко используются центробежные регуляторы.
Также было предложено, с целью получения постоянной скорости при изменяющемся приложенном
напряжении, использовать регулирующие элементы, обладающие характерным свойством, заключающимся в
изменении их сопротивления в зависимости от напряжения на их клеммах. Действие регулирующего элемента
достигается путем его включения в цепь управляемой машины. Его функция заключается в усилении, за счет
изменения сопротивления в зависимости от напряжения, изменений скорости в виде изменений силы тока в
цепи, чтобы вернуть указанную скорость к заданному значению. Например, действие регулирующего
элемента может осуществляться на индуктивной цепи, в которой указанный элемент будет изменять силу
тока для получения необходимой регулировки.
Целью данного изобретения является создание усовершенствованных средств, позволяющих сделать
скорость вращения двигателя постоянного тока с короткозамкнутым ротором практически независимой от
изменений приложенного напряжения.
Согласно данному изобретению, в шунтирующем двигателе постоянного тока, в котором касательная к
кривой, связывающей приложенное напряжение и ампер-витки поля при постоянной скорости, не проходит
через начало координат, скорость двигателя становится независимой от малых изменений приложенного
напряжения путем приложения к полю практически постоянной магнитоимпульсной силы,
противодействующей силе, обусловленной приложенным напряжением, и такой величины, что касательная к
кривой, связывающей эффективное напряжение и ампер-витки поля, проходит через начало координат.
Под эффективным напряжением мы понимаем разницу между приложенным напряжением и
противонапряжением, соответствующим вышеупомянутой противодействующей магнитодвижущей силе. Эта
магнитодвижущая сила может быть создана с помощью вспомогательной обмотки возбуждения и постоянной
электродвижущей силы или путем последовательного включения с нормальной обмоткой возбуждения и
приложенным напряжением постоянной противодействующей электродвижущей силы. В обоих случаях
постоянная электродвижущая сила может обеспечиваться, например, с помощью вторичной батареи.
Однако в предпочтительном варианте осуществления используется динамо-машина постоянного напряжения
7G (которая может удобно приводиться в движение двигателем).
Суть изобретения будет теперь обозначена ссылкой на чертежи 75, прилагаемые к предварительной
спецификации, на которых на фиг. 1 показана типичная кривая зависимости ампер-витков возбуждения от
напряжения на клеммах.
На фиг. 2 показан принцип, используемый в изобретении.
На рис. 3 показано применение батареи, подключенной в обратном порядке.
На рис. А показано использование противоположно направленной обмотки. 85 На фиг. 5 показан способ
определения противодействующего поля, необходимого для осуществления одного из вариантов
осуществления изобретения.
На рис. 6 показано применение схемы с противоположным полем и независимой батареей 9D.
Для применения изобретения в машине необходимо добавить к ней средство изменения магнитодвижущей
силы обмотки возбуждения и измерить для каждого значения напряжения на клеммах магнитодвижущую силу,
удобно выраженную в ампер-витках, которая присутствует, когда средство изменения настроено на
обеспечение постоянной скорости. На рисунке 1 показана кривая зависимости ампер-витков от приложенного
напряжения, определенная таким образом. Затем электрические и магнитные цепи проектируются таким
образом, чтобы суммарная ампер-витковая сила поля изменялась в зависимости от приложенного
напряжения в соответствии с измеренной кривой, например, Рис. 1. Когда к полю прикладывается постоянная
противодействующая маронетомоторная сила. В следующем описании кратко изложены различные методы
выполнения задачи 11ia, после чего приводится подробное описание одного конкретного применения.
На рис. 1 показана типичная характеристика двигателя с шунтирующей обмоткой и одной обмоткой
возбуждения i15. В данном случае магнитодвижущая сила выражается через ампер-витки поля i. Для
простоты объяснения характеристика, необходимая для обеспечения приблизительно постоянной скорости в
диапазоне предельного напряжения h на 120°, показана сплошной линией на рис. 2, т.е.
На рис. 2 представлено приблизительное изображение той части Fin' 1, которая находится между a и b.
Суммарная ампер-витковая мощность поля может изменяться в зависимости от приложенного напряжения E
в соответствии с характеристикой, показанной на рис. 2 путем последовательного подключения батареи с
обратным напряжением e к полю, как показано на рис. 3. Действие этой батареи, очевидно, заключается в
создании обратной магнитодвижущей силы.
На рис. 4 показан еще один метод воспроизведения характеристики, представленной на рис.
2. В этом случае постоянная обратная магнитодвижущая сила создается с помощью второй обмотки (IN2)
(намотанной в противовес основному полю IN1), которая питается напряжением Lv от резистора Lallast lamnp
B или другого типа резистора, поддерживающего постоянный ток независимо от приложенного напряжения E.
Будет показано, что этот эффект постоянной обратной магнитодвижущей силы также может быть получен с
помощью постоянного магнита (Pnet).
Аналогичным образом, вместо батарей постоянного напряжения, показанных на рис. 2'P:3, можно
использовать динамо-машину, работающую от самой машины, поскольку машина работает с постоянной
скоростью, и напряжение динамо-машины может оставаться постоянным.
Снова обратимся к рис. 1, на котором показана характеристика зависимости тока обмотки возбуждения от
напряжения на клеммах при постоянной скорости для двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой.
Видно, что эта характеристика возрастает быстрее, чем пропорционально напряжению на клеммах машины.
Это означает, что скорость машины будет увеличиваться при повышении напряжения на клеммах при
постоянном значении сопротивления обмотки возбуждения шунта. Однако можно добиться того, чтобы
ампер-витки на полюсах приблизительно соответствовали Fi_1 при постоянных настройках сопротивлений
шунтирующего поля, и сейчас будут описаны два альтернативных метода достижения этой цели.
Если кривую продолжить до тех пор, пока она не пересечёт ось напряжения, как показано на рис. 2, то
характеристику можно записать как i=(E-e) tan a.
Соседние файлы в папке патенты