Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13197
.pdf
От 40 до 100 Ом или от 0 до 30 Ом, реактивное сопротивление и т.д. не требуется! Ветвь Zf должна
представлять собой чистую емкость. Таким образом, в расчетах, сопровождающих рис. 4, если это резистор,
соединенный последовательно с конденсатором, 7 пренебрегли сопротивлением линии, например, Zf=(116
-.516j)L, значение которого - это изменение фазы переменного напряжения, чтобы увеличить диапазон
изменения сопротивления заземления. Дополнительное переменное напряжение для любого заданного
значения A0 и любого заданного r 0,2 E ошибка в напряжении реле. Следует отметить, что погрешность в
напряжении реле L 4/2 J несколько возрастает выше lo/ для точек реле, удаленных от предполагаемой на рис.
4 цели, поскольку значение минимизирует влияние изменений значения сопротивления заземления на
напряжение 0A(:L-- _ E., приложенное к реле, поэтому может быть введено в сеть путем добавления слишком
большого элемента для этих условий.
Будет использоваться индуктивность, например (0,231) jL, для 80. Следует понимать, что сопротивление цепи
переменного тока может быть отрегулировано для каждой релейной установки в соответствии с добавлением
сопротивления к конденсатору на расстоянии от другого конца цепи и индуктивности к участку резистивной
линии, или что средняя регулировка цепи Zd-:
Разделение, чтобы скорректировать возраст. Если используются реле малого напряжения, например, для
точки срабатывания реле OA, то ток может составлять менее 10 вольт-ампер на каждую фазу, что
увеличивает нагрузку на трансформаторы напряжения. Суммарная мощность компонента света и емкость
конденсатора A - 0,2 - в ветви Zf сети может быть ограничена до достаточно малого значения, например,
нескольких микрофарад или даже меньше.
aluce f h ed in equationr(4)toa v alueg frm Сеть фазовой последовательности, значение которой определено в
уравнении (4) до значения, описанного выше, не становится (2E -+EAO.)- -2E=E,+.577(j-0.2)E..(20) неточной
из-за переходных процессов re( A22 V3 surving from the sudden collapse of the 95 To make the network voltage
line-to-neutral v'oltage EA, because these eta transients fade out within a quarter of a E dZ- -Z+Zf -EA + ' E. cycle, as
shown by calculations, whereas c Zd14+4e (4d+ Z)A ? FZ, 3 реле срабатывает в течение времени,
изменяющегося от удовлетворяющего уравнению (19), мы должны изменить примерно половину цикла для
близлежащих неисправностей 100 .уравнение (9) на примерно полтора цикла для неисправностей,
расположенных вблизи точки равновесия, или на - 577 (j.2). наиболее удаленном расстоянии, на котором
реагирует реле .n-2.
Zd = 577 (i - 0.2) nZf. Вышеизложенное обсуждение касалось современных трехфазных систем передачи с
заземлением. Значения коэффициента трансформации трансформатора n, в которых для поддержания
работы используются регуляторы напряжения и емкости ветви Zf сети, выбираются таким образом
относительно постоянной напряжения линии, и в которых большая часть индуктивности Li реле минимизирует
все повышающие и понижающие напряжения. Напряжения вольт-ампер на трансформаторах напряжения
соединены по схеме «треугольник-звезда», при этом нейтральные точки, питающие сеть, заземлены на
высоковольтной линии. Иными словами, сторона ионизации.
r - 02 - '- D.] L -X/3 378, 03 -T Если используются импедансы нейтрального заземления, желательно
использовать индуктивности, а не сопротивления, особенно на приемных концах линии или в точках,
расположенных далеко от генераторов. В результате добавления заземляющих реакторов значения Z0 и ZoB
увеличиваются до I'{Z +jXN) и (ZOB+jXxB) соответственно, где jXN и jXB — реактивные сопротивления,
которые необходимо добавить к эквивалентной схеме на рис. 3.
С добавлением заземляющего сопротивления и нейтрального заземляющего реактора результирующая
модификация уравнения (15) показывает, что результирующее напряжение реле в любой точке 15 S равно
q,2EA2+EAo)s2Z2+Z-i-EX 23R [2[l Z2. +(Zo+iX,), [1 & Z SXJ (151) Поскольку реакторы заземления, которые
представлены эффективными реактивными сопротивлениями нулевой последовательности jXN и jXNB,
добавляются для того, чтобы ввести компонент падения напряжения 9! 0 Эти заземляющие реакторы,
работающие в противофазе с падением напряжения, вызванным включением сопротивления короткого
замыкания, увеличивают допустимое значение сопротивления короткого замыкания, которое может быть
допущено при любом заданном изменении напряжения сети, подаваемого на реле.
Оснастив передающий конец линии электропередачи относительно высоким сопротивлением заземления
нейтрали (будь то реактивное, как предлагалось выше, или чистое сопротивление, чтобы уменьшить
колебания генератора при падении активной мощности во время неисправности) и оснастив приемный конец
относительно низким реактивным сопротивлением заземления нейтрали (по сравнению с сопротивлением
заземления на передающем конце), новая система релейной защиты позволяет добиться максимального
значения импеданса нулевой последовательности (Zo+NN) при близости неисправности к генератору и
минимального значения импеданса отрицательной последовательности Z2. Когда неисправность возникает
на приемном конце, хотя Z0 будет минимальным, дополнительное эффективное реактивное сопротивление
заземления jNN поможет положительному и отрицательному импедансу линии 2Z2 снизить токи короткого
замыкания и, следовательно, удержать напряжение последовательности, подаваемое на реле.
На фиг. 1 показан предпочтительный вариант осуществления схем и устройств для реализации описанных
выше математических принципов на одной из релейных станций или в точках секционирования 3 системы
передачи. На этом рисунке также показаны другие особенности изобретения, которые станут очевидны
впоследствии.
На рис. 1 показана трехфазная линия электропередачи 6, соединенная с шиной 7. Потенциальная шина 8
обеспечивается с помощью трансформаторов напряжения 9, которые предназначены для отвода энергии из
линии либо напрямую, например, посредством первичных обмоток, соединенных звездой относительно
линии, либо путем отвода от точек # на конденсаторном вводе или другом хорошо известном способе
получения напряжений, пропорциональных и совпадающих по фазе с соответствующими линейными
напряжениями.
На нижней части рис. 175 показана новая система электрической защиты, предназначенная для генерации
специального фазового сетевого напряжения для обнаружения однофазных замыканий на землю. Она
включает в себя сети 11, 12 и 13, подключенные к соответствующим фазам потенциальной шины S. Поскольку
различные фазы симметричны друг другу, будут показаны соединения только одной из сетей, например, 11.
Сеть 11 включает в себя релейную ветвь 1X5, которая содержит две параллельно соединенные катушки 16 и
17 быстродействующих реле перенапряжения 18 и 19 соответственно, 85 которые могут быть либо
плунжерного типа, что является предпочтительным, либо типа «хлопушка», то есть типа, имеющего
поворотный якорь с одним или несколькими контактными элементами и предназначенного для удара 90 о
конец электромагнита реле.
Эта релейная ветвь 15 сети 11 подключена к фазе дельта Ea=EB - EC потенциальной шины 8,
последовательно соединенной с конденсатором 21, клемма которого подключена к проводу напряжения EB.
Точка соединения конденсатора 21 и катушек реле 16 и 17 подключена ко вторичной цепи 100
вспомогательного трансформатора 23, который упоминается в математическом анализе, посредством
коэффициента трансформации 71. Первичная цепь трансформатора 23 питается напряжением EA 105, при
этом один вывод соединен с выводом напряжения EA, а другой вывод заземлен, причем цепь замыкается
заземлением, которое предусмотрено на нейтральной точке звездообразно соединенных вторичных обмоток
110 трансформаторов напряжения 9.
Вторичная цепь вспомогательного трансформатора 23 подключена к клеммам релейной ветви 15 сети 11 и
включает в себя, помимо вторичной обмотки 25 вспомогательного трансформатора, последовательно
соединенный резистор 26 и последовательно соединенную дроссельную катушку или индуктивное устройство
27, последнее предназначено для компенсации эффекта переменного сопротивления заземления, как
поясняется выше. Таким образом, становится очевидным, что условия, представленные на рис. 2 и в
сопроводительном математическом анализе, выполнены.
Для обеспечения надлежащей резервной защиты в каждой фазе используются два реле 18 и 19. Следует
напомнить, что — сеть напряжения 11 не подает никакого напряжения на цепь реле 1.5 в течение 10
нормальных сбалансированных условий работы, но при возникновении неисправности, в частности
однофазного замыкания на землю, подается напряжение, которое достигает максимума в месте
неисправности и постепенно уменьшается до все меньших значений в точках, все дальше и дальше от места
неисправности.
Обращаясь к рис. 5, на котором показаны два участка линии электропередачи S-S2 и S2-S3, следует
понимать, что первое реле 16 будет настроено на реагирование на однофазные заземления, расположенные
как можно дальше от точки установки реле S, без риска срабатывания на повреждения в участке S2-S линии.
Таким образом, в терминологии релейной техники «точка равновесия» реле 18 будет находиться в некоторой
точке 30 (рис. 5), которая может составлять от 90% до 97% длины участка S-S2, в зависимости от точности
реакции реле. При однофазных замыканиях на землю, происходящих между точками S и 30, реле 18 получит
напряжение, достаточно высокое для его срабатывания, в результате чего контакты реле замкнутся и тем
самым активируют цепь отключения трехфазного автоматического выключателя 32 в линии 6, как будет
описано далее.
В качестве так называемой «резервной» защиты предусмотрено второе реле 19, имеющее больше витков,
чем первое реле 18, так что оно будет срабатывать или отключаться при более низких напряжениях, чем
первое упомянутое реле I8.
— Второе реле 19 будет иметь точку равновесия, следовательно, где-то в сечении линии Se-S3, как показано,
например, точкой 34 на рис. 5, но срабатывание второго реле 19 будет отложено, например, с помощью
синхронного таймера 36, описанного далее, так что второе реле 19 не вызовет срабатывание автоматического
выключателя до тех пор, пока мгновенно срабатывающие защитные устройства, расположенные ближе к
месту повреждения, не успеют сработать и устранить повреждение; с помощью соответствующих
автоматических выключателей. Реле обнаружения перенапряжения на земле 1S и 12, хотя и не
ограничиваются этим применением, в первую очередь предназначены для обнаружения однофазных
замыканий на землю, что является единственным условием, для которого система передачи была
проанализирована с помощью эквивалентного реле. V secne-nce network mneyt-hod in the' explanations
connected- -with Fig. G 465 hereinaboae. Предполагается, что схема последовательной релейной защиты
наилучшим образом подойдет для системы, подобной показанной на рис. 1, в которой для обнаружения 00 и
реагирования на межфазные замыкания всех видов используется набор из трех быстродействующих
импедансных реле 41, 42 и 43, оставляя системе последовательной релейной защиты задачу реагирования
исключительно на однофазные замыкания на землю.
Для предотвращения срабатывания автоматического выключателя 2 в ответ на срабатывание реле
перенапряжения 18 и 19 при возникновении неисправности в дельта-фазе или межфазном соединении
предпочтительно использовать второй комплект из 80 быстродействующих импедансных реле 44, 45 и 46,
имеющих два комплекта нормально замкнутых контактов 47 и 48, которые соединены последовательно с реле
18 и 19 соответственно. Следует понимать, что контакты 85 трех реле 18, являющихся частями трех
последовательных сетей 11, 12 и 13, соединены параллельно друг с другом, тогда как контакты 47 трех
вспомогательных реле импеданса 90 44, 45 и 46 соединены последовательно друг с другом и с параллельно
соединенными контактами реле перенапряжения 18. Аналогичное объяснение справедливо и для резервных
реле перенапряжения 19 95 и компонентов вспомогательного реле импеданса.
Вспомогательные реле импеданса подключаются для реагирования на дельта-импедансы линии
электропередачи 6 или на межлинейные повреждения на ней аналогично обычным реле импеданса 41, 42 и
43, за исключением того, что обычные реле импеданса настроены на точку баланса, подобную той, что
указана на рис. 4105 (30), в пределах участка линии, к которому подключено реле, тогда как вспомогательные
реле импеданса 44, 45 и 46 могут быть настроены на точку баланса, подобную той, что указана на рис. 5 (34),
чтобы реагировать на повреждения, возникающие несколько за пределами участка линии, в котором
расположены реле. Благодаря описанному выше соединению, быстродействующие вспомогательные реле
импеданса 44, 45 и 46 срабатывают и, таким образом, размыкают свои контакты всякий раз, когда в пределах
зоны действия реле, находящейся в пределах досягаемости последовательно реагирующих реле
перенапряжения 18 или 19, происходит короткое замыкание в линии электропередачи, что делает указанные
реле перенапряжения неработоспособными.
Защита от таких межфазных замыканий обеспечивается обычными быстродействующими импедансными
реле 41, 42 и 43, нормально разомкнутые контакты которых соединены параллельно друг другу таким
образом, чтобы автоматический выключатель 32 срабатывал всякий раз, когда срабатывает одно или ни одно
из указанных реле. На фиг. 1 показано, что это не является существенным. В качестве пояснения настоящего
изобретения 378,037 следует отметить любое изображение резервной защиты с помощью импедансного реле
с временными элементами, такими, которые используются с импедансными реле 41, 42 и 43, и как описано,
например, в описании нашей параллельно рассматриваемой патентной заявки № 12,835 от 1931 года
(серийный номер 377,975).
Реле импеданса 41, 42 и 43 каждое включает в себя токочувствительную катушку срабатывания 51 и
вольточувствительную удерживающую катушку 52, так что реле срабатывает при заданном коэффициенте
импеданса VII.
Схема подключения обоих комплектов реле импеданса 41–46 предусматривает использование
трансформаторов тока, соединенных по схеме «треугольник», как описано в первых абзацах данной
спецификации и как показано на рис. 1 (53). Токовые обмотки 51 импедансных реле 41–46 соединены звездой
между клеммами трансформаторов тока 53, соединенных треугольником, которые реагируют на токи,
протекающие по линии электропередачи 6. Соответствующие катушки напряжения 52 соединены по схеме
«треугольник» между клеммами потенциальной шины 8. Таким образом, токовые обмотки 51 импедансных
реле 43 и 46 реагируют на дельта-ток Ia,=IO -II, тогда как обмотки напряжения 52 того же реле реагируют на
дельта-напряжение E,= Ec - EB.
Все реле, реагирующие на неисправности, должны быть соединены с соответствующим мгновенным
направленным реле, которое схематически показано на рис. 1 в виде замыкающего контакта элемента
ваттметра 61. Направленное реле предназначено для того, чтобы вызывать срабатывание автоматического
выключателя 32 только тогда, когда ток течет от шины 7 в зону короткого замыкания на линии 6, и для
предотвращения срабатывания автоматического выключателя при возникновении обратного тока,
протекающего в зону короткого замыкания 4J5 на другом участке.
Что касается защиты реле обнаружения заземления 18 и 19, предпочтительно использовать направленное
реле 61, реагирующее на токи и напряжения нулевой последовательности линии, поскольку это обеспечивает
очень простое и очень точное подключение и работу направленного реле, как показано на рис. 1, где клеммы
токовой катушки реле подключены к цепи остаточного тока обычных трансформаторов тока 64, соединенных
звездой, которые показаны подключенными к любым обычным устройствам, реагирующим на ток, таким как 60
и амперметры 65. Клеммы катушки напряжения ваттметра, направленного элемента Qt, соединены в цепь
напряжения нулевой последовательности, обеспечиваемую наличием третичной обмотки 66 на каждом из
трех трансформаторов напряжения 9, причем указанные третичные обмотки соединены последовательно
друг с другом для подачи тока, чувствительного к напряжению, на ваттметр 61.
Автоматический выключатель 32 снабжен катушкой отключения 72, которая питается от батареи 70 73, при
этом цепь замыкается контактами реле мгновенного переключения фаз 18, соединенных последовательно с
нормально замкнутыми контактами 47 вспомогательных реле импеданса 44–46 75 и контактами 75
направленного реле 61.
Другая цепь, завершающая подачу питания на отключающую катушку 72 от батареи 73, включает контакты 80
импедансных реле 41–43, соединенных последовательно с контактами 75 направляющего реле 61.
Эта связь показана лишь для простоты, поскольку, разумеется, будет понятно, что направленное реле 85 61,
реагирующее на токи и напряжения нулевой последовательности фаз, не будет реагировать на
сбалансированные трехфазные короткие замыкания.
Обычно для реле импеданса 41–43 используется другой тип подключения направленного реле, как показано,
например, в вышеупомянутом применении, но для простоты показано только одно направленное реле 61,
которое предназначено в первую очередь для выбора несимметричных заземлений на линии.
Третья схема для питания отключающей катушки 72 от батареи 73 включает контакты 77 механизма
синхронизации, такого как упомянутый ранее синхронный двигатель 36. Этот двигатель 36, за исключением
сбалансированных трехфазных коротких замыканий, которые не полностью предусмотрены в упрощенной
релейной системе, показанной на рис. 1, питается от напряжения нулевой последовательности 105, которое
обеспечивается обмотками третичного трансформатора 66. Цепь двигателя замыкается всякий раз, когда
срабатывает любое из резервных реле напряжения 19, при условии, что ни одно из вспомогательных реле
импеданса 44–46 не срабатывает одновременно, а также при условии, что вспомогательные контакты 79 на
направляющем реле 61 замкнуты, указывая на то, что питание поступает от... Автобус врезался в препятствие
номер 115. Время, на которое установлен таймерный двигатель 36, лишь незначительно превышает время,
необходимое для устранения неисправности с помощью мгновенно срабатывающих реле обнаружения
неисправностей 12Q и автоматического выключателя 32, поэтому таймерное реле не сработает, если
мгновенно срабатывающие защитные устройства не устранят неисправность должным образом.
25 В приведенном выше описании, хотя предполагалось, что импеданс линии отрицательной
последовательности фаз Z2 равен импедансу положительной фазы Z', и упоминались импедансы релейного
компонента (2Es&), и если они равны удвоенному значению отрицательной последовательности фаз, то
катушка получает ток, пропорциональный составляющей напряжения линии, следует учитывать, что
желаемые результаты могут быть суммой одного из напряжений между линией и нейтралью, полученного при
значительном отклонении от значения 2, особенно в системах передачи с противоположным треугольником, в
которых Z2 равно напряжению, плюс модифицирующая составляющая напряжения больше или меньше Z1, в
этом случае коэффициент пропорциональности напряжения, полученный из указанного коэффициента
пропорциональности напряжения треугольника, равен 0,577j. должно быть соответствующим образом
подходящим для того, чтобы результирующее напряжение реле :0 соответственно понижалось или
повышалось, соответственно. 75 - Теперь, подробно описав и установив природу нашего изобретения, мы
выяснили природу и то, каким образом оно влияет на напряжение между линией и нейтралью.
если будет выполнено, мы заявляем, что то, что мы 7. Система по любому из пунктов формулы изобретения
характеризуется следующим: 1. В электрической системе защиты предусмотрено средство блокировки,
реагирующее, в частности, на однократное срабатывание реле при возникновении многофазных повреждений
при передаче сигналов.
линии, обеспечение защиты от перенапряжения 8. Система по п. 7 реле и средства избирательного
реагирования, в которой средства блокировки 85 предопределенным образом в последовательности действия
реле включают нормально замкнутое контактное импедансное реле, реагирующее на межфазные замыкания,
причем указанные нормально замкнутые средства включают сеть, адаптированную для однофазного реле,
размыкающего цепь 90 при возникновении межфазного замыкания, чтобы подать на указанное реле
напряжение, которое является максимальным при возникновении межфазных замыканий.
- неисправность находится вблизи указанной сети, и 9. Система согласно п. 1, которая становится меньше с
увеличением расстояния до места повреждения, включающая цепь L 30 в расстоянии от него, при этом
реле-выключатель, предназначенный для срабатывания при помощи реле 95, будет реагировать всякий раз,
когда такое повреждение происходит на линии в пределах заданного расстояния от сети. Реле-выключатель -
2 B. Система согласно п. 1, за исключением случаев, когда линейный ток протекает в заданном направлении.
iW = составляющая нулевой фазовой последовательности. Система по п. 9, напряжение линии в точке реле,
плюс, в которой направляющий элемент вдвое больше отрицательной последовательности фаз, чем его
нулевая последовательность фаз. Компоненты напряжения и тока линии.
М0 3. Система согласно п. 1 или 11. Система согласно любому из пунктов 2 формулы изобретения iOS, в
которой указанное средство адаптировано для подачи на реле дополнительного напряжения, второго или
резервного реле, реагирующего на заземление, подходящего для обеспечения повторного срабатывания
реле при более удаленных неисправностях, причем указанное результирующее напряжение реле практически
не зависит от изменений сопротивления заземления. Второе реле не срабатывает и не подвержено влиянию
изменений сопротивления заземления. - Заданный интервал времени, превышающий 4. А-система согласно
п. 1, временной интервал, необходимый для срабатывания основного - в котором указанная сеть подключена
к реле, срабатывающему при контакте с землей, а также к автоматическому выключателю. $0 к
противоположной фазе напряжения дельта, и 12. Система согласно п. 11, lib предназначена для применения к
реле a, в котором указанное заданное временное напряжение, отличающееся от напряжения интервала,
обеспечивается механизмом задержки времени одной из указанных фаз - механизм, предназначенный для
приведения в действие с помощью -5.
Система по п. 4. резервное реле, указанное реле задержки времени - -55, в котором указанная сеть включает
механизм, содержащий электродвигатель 20, соединенный последовательно с катушкой реле нулевой
последовательности, питаемой от одной составляющей фазы напряжения дельта линии.
и трансформатор, имеющий вторичную обмотку 1.3. Система согласно п. 1 обмотка и другое сопротивление
последовательно и 9, включая трансформаторы напряжения, соединенные параллельно для обеспечения
подходящего потенциала для катушки реле, - первичная обмотка указанного трансформатора напряжения,
питаемого от трансформатора напряжения, имеющего первичные обмотки, соединенные в противоположных
фазах напряжения между линией и нейтралью. Вторичные обмотки 6. Система по п. 5, также соединенная
звездой и последовательно, где значения импеданса двух новых третичных обмоток, причем последняя
sup378,0373'8,03T подает ток на катушку напряжения направленного элемента.
14. Система по п. 8, включающая множество импедансных реле, реагирующих на межфазные замыкания,
характеризуется наличием трансформаторов тока, соединенных по схеме «треугольник», для подачи тока на
токовые катушки импедансных реле, причем указанные токовые катушки соединены по схеме «звезда».
15. Система согласно пунктам 9 и 14, дополнительно характеризующаяся наличием еще одного набора
трансформаторов тока линии для подачи тока на токовую катушку направляющего элемента и/или на другое
защитное или измерительное оборудование линии.
16. Система электрической защиты многофазных линий электропередачи, реагирующая на неисправности, в
основном описанная выше со ссылкой на прилагаемые 20 чертежей.
Дата: 1 мая 1931 года.
Г. РЭЙМОНД ШЕПЕРД, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, 2, Стрэнд, Лондон, У. о. 2,
Представитель заявителей.
Редхилл: Напечатано для типографии Его Величества компанией Love & Malcomson, Ltd. - 193X
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_378038.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=378038&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB378038A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата принятия Конвенции (Бельгия): 1 мая 1930 г. 378, 0 -g Дата применения (в Соединенном Королевстве): 1
мая 1931 г., № 12935/31.
Завершено. Принято: авг.
2,
1932.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования регуляторов давления топлива для двигателей внутреннего сгорания.
Мы, SOCIETE GENERALE. DES CAREuRIUruLis Zui-rii-i, расположенное по адресу: 10, Rue Petitot, (ienev alv
tzerlantd), административный офис которого находится по адресу: 26-32, Rue de ilers Levallois-Perret, Seine,
France, юридическое лицо, организованное в соответствии с законодательством Швейцарской Конфедерации,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено.
Это описание должно быть подробно изложено в следующих документах. Настоящее упоминание относится к
регуляторам давления топлива для подачи топлива, в том числе и в соответствии с другими положениями.
Проблема Ici viii 1i подает ILe в двигатель, и если это необходимо, то желательно снизить значение e.. l'e io a
g'i-v значение регулируется клапаном, который вращается в дефибрилляторе, расположенном в соответствии
с действием давления сбоку;Th4el W thie otulet.
Если в этих случаях необходимо обеспечить подачу топлива при постоянном давлении, то если требуется
обеспечить, с определенной точностью, регулирование подачи топлива на входе требует клапана с
относительно большим сечением, чтобы этот клапан обеспечивал достаточную подачу при относительно
небольшом подъеме.
Если размеры клапана значительны, то давление, оказываемое топливом на входную поверхность указанного
клапана, нельзя игнорировать. Таким образом, нажатие приводит либо к открытию, либо к закрытию
указанного клапана в зависимости от линьки последнего.
Впускное давление, как правило, является переменным, особенно когда топливо подается через насос, и
сила, которую это давление оказывает на входную поверхность клапана, является источником
неопределенности при регулировании давления на выходе. Вносимая таким образом погрешность тем
больше, чем выше впускное давление.
Целью изобретения является устранение этого недостатка путем исключения влияния входного давления
клапана 1, уравновешивающего силы, которым подвергается входная поверхность указанного клапана.
Изобретение представляет собой регулятор давления топлива для двигателя внутреннего сгорания,
включающий топливный канал, клапан для управления указанным каналом, мембранные элементы,
зависящие от давления топлива на входной стороне клапана, мембранные элементы, реагирующие на
давление топлива на выходной стороне клапана, и средства для соединения указанных мембранных
элементов друг с другом, а также с указанным клапаном. Регуляторы давления общего назначения и, в
частности, для паровых двигателей известны во всех случаях, когда давление регулируется клапаном,
управляемым разжимной мембраной, на которую воздействует давление на входной стороне клапана и 70 в
то время как другая мембрана соединена с клапаном и подвергается воздействию давления на входе,
уравновешивающего давление, действующее на входную поверхность клапана, при этом мембраны U0i -,
соединенные с клапаном, воздействуют на другие элементы клапана.
Однако регуляторы давления никогда не использовались в связи с целым рядом устройств для регулирования
подачи топлива.
Приведенный ниже текст с примерами чертежей позволит хорошо понять, как может быть реализовано
изобретение.
На чертежах:
На фиг. 1 в продольном разрезе схематически изображено устройство, воплощающее изобретение,
посредством единой балансирующей мембраны.
На рис. 2 представлен вариант рис. 1, в котором балансировочная мембрана соединена с клапаном с
помощью системы рычагов.
На рис. 3 представлен вариант рис. 1 95, в котором балансировка достигается за счет дифференциального
действия двух мембран.
На рисунках 4 и 5 представлены варианты реализации устройства, изображенного на рисунке 3.
На рис. 6 представлен вариант рис. 5, в котором клапан жестко соединен с направляющими мембранами и
мембраной регулятора.
]Рис. 7 и 8 представляют собой варианты рис. 3 и 4, в которых одна мембрана имеет $6 - НИЗКОЕ КАЧЕСТВО
1 нет -,:- -! k t-) j t1-'-A. 1;- 1 j, ',:_Y '-tv., был удален, одна из балансирующих мембран играет - одновременноE i
te часть регулирующей мембраны.
F irog. 9 представляет собой вариант Fi, 3, включающий модификацию механической передачи.
Рис. 10 представляет собой вариант рис.
:,=и -ig: 11 представляют собой вариацию рис. 2.
На рис. 1 показано топливо, давление которого необходимо понизить и отрегулировать, – биотопливо,
подаваемое через канал 1 в камеру 1. Это топливо поступает в камеру 3, при этом поток регулируется
клапаном мембраны 5 с помощью штока 6. Камера снабжена выходным каналом 7, ведущим к соплам
карбонового цилиндра. Мембрана 5, например, нагружена пружиной 8. Однако пружину 8 можно опустить,
если необходимо обеспечить подачу топлива под нулевым давлением; ее также можно заменить действием
груза. На противоположной стороне от штока 6 расположен клапан 4, к которому прикреплен шток f3,
закрепленный на конце на многосекционной балке 10, закрывающей клапан 2. Поверхность мембраны 10
эквивалентна поверхности входной поверхности клапана 4. В этом случае все силы, действующие только на
подвижный элемент, образованный клапаном 4 и двумя штоками 6 и 9, включают: (1) силу давления
подаваемого топлива, действующую на мембрану 5; (2) силу давления подаваемого топлива, действующую
только на электромагнитные волны клапана 4.
- - (3) Давление входящего топлива на входную поверхность клапана 4; A0 -(4) Давление входящего топлива
на мембрану 10; - (5) Давление пружины 8.
Поскольку эффективная поверхность мембраны равна эффективной поверхности входного отверстия клапана
4, то силы, действующие на эти два элемента, уравновешивают друг друга, и действие входного давления на
перемещения клапана 4 устраняется.
=:-= vale 4 -setztles ila position-ion- whiceorresponds to suciha supply that the out- - let pressure which -acts ion- the
membrane - 5 and the out-let face of - the -valve 4- -alanees the pressure of the spring 8.:
Хотя для предотвращения больших перемещений мембраны 5 предпочтительно использовать относительно
большой клапан, поверхность этого клапана, как правило, слишком мала, чтобы позволить мембране 1 иметь
эффективную площадь, равную эффективной площади изготавливаемого клапана. Перемещения, которые
может совершать мембрана, по сути, тем меньше, чем меньше эта мембрана, и мембрана 10 размером 0,
эквивалентным клапану, как правило, не обеспечит достаточного подъема указанным клапаном. На рис. 2
представлен вариант рис. 1, где балансировочная мембрана 10 соединена со штоком 9 клапана шины 4
рычагом 11. Для достижения равновесия необходимо, чтобы эффективная площадь мембраны 10 и входная
площадь клапана 4 были обратно пропорциональны соответствующим плечам рычага. Выбирая соотношение
плеч рычагов подходящим образом, можно использовать мембрану 10, имеющую большую площадь
поверхности, чем клапан 4. Следует отметить, кроме того, что уменьшение, вносимое рычагом, приводит не
только к большей мембране, но и к меньшим смещениям указанной мембраны, что также способствует
улучшению работы мембраны и позволяет поддерживать относительно небольшие значения.
Вместо того чтобы прилагать меньше усилий, переводите! При подаче давления на клапан через
балансировочную мембрану, во избежание использования слишком маленьких мембран, также возможно
использовать дифференциальное действие двух мембран, подверженных входящему давлению и
действующих в противоположных направлениях.
Такой способ нарезки каррино представлен на рис. 3. На рис. 3 одиночная балансировочная мембрана p5
заменена на мембраны 12 и 1-3, эффективные поверхности которых имеют разницу, равную солнечной
поверхности входной поверхности клапана 4. Предпочтительно использовать 100% нерастяжимые мембраны,
не обладающие эластичностью. Эти мембраны обладают гибкостью, приблизительно сравнимой с гибкостью
тканого полотна. Они установлены без растяжения и, следовательно, не являются растяжимыми. Их можно
деформировать в достаточной степени, чтобы допустить смещение клапана, к которому они прикреплены, без
передачи этому клапану значительного деформационного усилия. Мембраны 12 и 13 (110) составляют часть
стенки камеры 14, которая соединяется с внутренним пространством камеры 14, через которое по каналу 115,
соединенному с проходом 1, передается входное давление. Внешние поверхности мембран -12 и 13
омываются атмосферной пылью. Смещения мембран 12 и 1.3 происходят одновременно и синхронно со
смещениями мембраны 5 и клапана 4, причем все эти подвижные элементы соединены единым стержнем 15.
Мембраны 12 и 13 передают на шток f5 силу, равную разности сил, действующих со стороны входящего
топлива 125 на мембраны 1A и 13, то есть результирующую силу, равную произведению эффективной
поверхности входящего клапана 4 и входного давления; следовательно, она уравновешивает давление i30
-w-l :r 37&,03S на мембранах 5 и 19 и на выходной поверхности клапана 4. Таким образом, выходное давление
снова становится постоянным и не зависит от входного давления. 70 На рис. 4 эффективная поверхность, на
которой действует давление выходящего топлива для уравновешивания нагрузки пружины 8, равна
эффективной поверхности мембраны 5, уменьшенной на эффективную поверхность мембраны 75 19 и
поверхность клапана 4, тогда как в устройстве на рис. 3 эта эффективная поверхность равна общей
эффективной поверхности мембраны 5, уменьшенной только на поверхность клапана 80 4. Поскольку, по
причинам, объясненным выше, приходится использовать мембраны 19 и 13 относительно больших размеров,
устройство на рис. 4 приводит к использованию мембраны 5 большего размера, чем на рис. 85, при том же
натяжении пружины 8, натяжение которой нельзя снизить ниже определенного значения по причинам
калибровки.
Поэтому, если необходимо сконструировать устройство малого размера, обычно предпочтительнее
использовать устройство, представленное на рис. 5, в котором две балансировочные мембраны омываются
снаружи подаваемым топливом.
На рис. 5 отличается от рис. 4 наличием камеры 21, примыкающей к внешней поверхности мембраны 13 и
соединяющейся с выходным отверстием топлива через канал 22. В этом устройстве результирующая сил,
действующих со стороны поступающего топлива, равна нулю, как и в предыдущих устройствах, но
эффективная поверхность, на которой действует выходное давление, увеличивается на эффективную
поверхность мембраны 13 по отношению к эффективной поверхности, на которой действует выходное
давление 105 в устройстве на рис. 4. Давление, оказываемое выходящим топливом на поверхность 13,
фактически передается непосредственно на шток 15. Аналогично тому, как давления входящего топлива на
мембраны 110, 19 и 183, с одной стороны, и на входную поверхность клапана 4, с другой стороны,
уравновешивают друг друга благодаря размерам этих различных элементов и рычагов 20, давления H5,
оказываемые выходящим топливом на внешние поверхности тех же мембран 13 и 19 и на выходную
поверхность клапана 4, уравновешивают друг друга, так что весь подвижный элемент подвергается только
давлению выходящего топлива на мембрану 5, с одной стороны, и противодействующей силе пружины 8, с
другой стороны.
Клапан устанавливается в положение, при котором эти две силы уравновешиваются, то есть при постоянном
значении выходного давления.
Поверхность мембраны полностью используется для управления клапаном 4, это устройство приводит к
уменьшению его размеров по сравнению с предыдущими устройствами. - - - подача топлива на клапан 4. Как и
на рисунке 1, силы, обусловленные входным давлением, исключены, и единственными силами,
контролирующими перемещение клапана 4, являются давление пружины 8 и давление, оказываемое
выходным давлением на мембрану 5 и выходную поверхность клапана 4. Три менибраны 12, 13 и 5 могут
быть расположены в одном корпусе 16, средний отсек 17 которого сообщается с атмосферой через одно или
несколько отверстий 18.
Очевидно, что давление поступающего топлива может также передаваться на внешние поверхности мембран
12 и 13, причем противоположные друг другу поверхности этих мембран подвергаются атмосферному
давлению.
Давление, возникающее на внешних поверхностях мембран 12 и 13, дифференциальное действие которого
уравновешивает давление топлива на входной поверхности клапана, не обязательно равно атмосферному
давлению. Эти внешние поверхности могут подвергаться постоянному давлению, отличному от
атмосферного, или же давлению на выходе топлива, которое, однако, приблизительно постоянно благодаря
конструкции описанного устройства.
Рис. 4 представляет собой вариант рис.
8 где одна из балансировочных мембран омывается подаваемым топливом с внешней стороны. Камера 14,
сообщающаяся с входным каналом 1, закрыта, с одной стороны, мембраной 13, внешняя поверхность которой
омывается атмосферным воздухом, а с другой стороны, мембраной 19, которая выполняет роль мембраны 12
на рис. 3 в отношении равновесия.
На рис. 4 мембрана 19 отделяет камеру 14 от камеры 3, через которую происходит подача топлива.
Атмосферное давление, действовавшее на внешнюю поверхность мембраны 12 на рис. 3, заменяется
давлением подаваемого топлива. Стержень 15, соединяющий три мембраны 5, 19 и 13, посредством рычага
20 управляет перемещениями клапана 4, направляемого в точке 29. Шток 15 может направляться
посредством поршня 27, перемещающегося в цилиндре 28.
Поверхности мембран 19 и 13, а также элементы рычага 20 будут определяться таким образом, чтобы усилие,
оказываемое поступающим топливом на клапан 4, уравновешивалось разностью между усилиями,
оказываемыми указанным поступающим топливом на мембраны 19 и 13. Таким образом, действие входного
давления снова исключается, и клапан устанавливается в такое положение, что давление пружины 8
уравновешивается результирующей давлений, создаваемых выходным топливом 8 и sloll") На рис. 6 показан
вариант рис. а, в котором отсутствует управляющее соединение рычагом между штоком 15 и клапаном 4. На
этом рисунке клапан 4 расположен на конце штока 15.
На предыдущих рисунках мембрана, осуществляющая, собственно говоря, регулирование выходного
давления, с одной стороны, и балансировочные мембраны клапана, с другой стороны, были разделены, но
может быть и иначе, поскольку мембрана, регулирующая давление, идентична одной из балансировочных
мембран, как показано на рис. 7.
i5 Расположение, показанное на рис. 7, получено из расположения, показанного на рис. 3, в котором
мембраны 13 и 5 имели бы одинаковую площадь поверхности. В такой конфигурации силы, действующие на
мембраны 13, и атмосферное давление, существующее в отсеке 17, уравновешивались бы, и в работе
Соседние файлы в папке патенты