Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_13860
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB341901A
[]
-СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
РА! Дата подачи заявления: 23 июля 1929 г. № 22,590129.
Фотография слева: 9 апреля 1930 года.
Завершено: 23 января 1931 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
34L,901 Усовершенствованное производство битумных вяжущих для дорожного щебня и тому подобного.
Мы, компания SOUTH METROPOLITAN GAS COMPANY, британская компания, расположенная по адресу: 709,
Old Kent Road, London, S.E. 15, и Реберт Пикард, подданный Великобритании, проживающий по тому же
адресу, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующую природу: битумный материал,
пригодный для нанесения на дорожное покрытие, обычно путем заливки или распыления, как правило, не
подходит в качестве связующего для дорожного камня, гранитной брусчатки, деревянных блоков и тому
подобного, главным образом из-за его сравнительно низкой температуры плавления и недостаточной
механической прочности.
Согласно данному изобретению, битумному материалу придают температуру плавления и механическую
прочность, необходимые для связующего вещества, используемого в дорожном строительстве, путем
диспергирования угля в смоле при температуре 2500–3000 °C и путем смешивания смолоугольной смеси с
битумом и мелкодисперсным минеральным веществом. Доля угля, диспергированного в смоле, должна
составлять от 10 до 18 процентов. 25 процентов смолы и доля добавленного битума должны составлять до
двух третей от веса диспергированного угля в смоле. Полученную таким образом смесь следует смешать с
40-60 процентами от ее веса мелкодисперсного минерального вещества, предварительно высушенного и
нагретого.
Дата: 23 июля 1929 года.
ABEL & IMRAY, агенты заявителей.
-ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованное производство битумных связующих для дорожного щебня и подобных материалов.
Мы, компания SOUTH METROPOLITAN GAS COMPANY, британская компания, расположенная по адресу: 709,
Old Kent Road, London, S.E. 15, и Герберт Пикнар, подданный Великобритании, проживающий по тому же
адресу, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Битумный материал, такой как каменноугольная смола, который подходит для добавления к камню при
производстве битумного макадама, как правило, не подходит для использования в качестве связующего для
дорожного щебня при нанесении методом «проникновения», главным образом из-за его сравнительно низкой
температуры плавления и недостаточной механической прочности. По тем же причинам каменноугольная
смола не подходит в качестве связующего вещества для гранитной брусчатки, деревянных блоков и тому
подобного.
Мягкая смола использовалась вместо битума в качестве связующего вещества для дорожного щебня и тому
подобного методом проникновения, но было обнаружено, что мягкая смола слишком чувствительна к
температуре, чтобы быть пригодной для этой цели, становясь [Price 11-I] чрезмерно твердой и хрупкой в
холодную погоду и, из-за своей низкой температуры плавления, склонной к чрезмерному размягчению в
жаркую погоду или при воздействии солнечных лучей.
Из-за такой чувствительности к температуре битум может разрушаться в холодную погоду, а в теплую погоду
чрезмерное размягчение может привести к деформации дорожного покрытия под воздействием движения
транспорта.
Добавление мелкодисперсного минерального вещества к мягкой смоле, такой как 70, которая используется
для производства битумного макадама, способствовало бы упрочнению смолы или битума и повышению
сопротивления деформации или подобным явлениям благодаря высокой текучести при высоких
температурах, но не уменьшило бы 75, а фактически увеличило бы склонность к разрушению в холодную
погоду.
Согласно данному изобретению а! Битумному материалу придают температуру плавления 80°C, пониженную
температурную чувствительность и механическую прочность, необходимые для вяжущего материала,
используемого в дорожном строительстве, методом пенетрации z:sL-rI -r, диспергированием угля в смоле при
температуре 250-3000 °C, а также смешиванием смоло-угольного препарата с битумом и измельченным
минеральным веществом.
Доля угля, диспергируемого в смоле, должна составлять от 10 до 18 процентов от веса смолы, а доля
добавляемого битума не должна превышать двух третей от веса диспергированного угля в смоле. Полученная
таким образом смесь смешивается с достаточным количеством минеральных веществ, размер которых
варьируется от 1/8 дюйма до пыли, чтобы составлять от 20 до 60 процентов конечного продукта.
Подходящими формами j5 минерального вещества являются гранитная или сланцевая пыль, песок,
клинкерная пыль и известняковая пыль.
Например, 85 фунтов смолы, полученной в результате карбонизации угля в горизонтальных ретортах и
очищенной от воды и света, нагревают примерно до 150°C, и добавляют фунты газообразного угля марки
Durham. Затем смесь нагревают при перемешивании до достижения массовой температуры 3000 °C.
Затем добавляют 40 фунтов смолы, и смесь охлаждают примерно до 1600 °C. Температура размягчения
смеси смолы, угля и древесного битума, как ожидается, составит 450 °C. (Редхилл: Напечатано для
типографии Его Величества)
Тем временем 140 фунтов высушенного минерального вещества (клинкерная крошка и гранит или 30% песка)
нагревают примерно до 1500 °C, а затем смешивают со смесью смолы, битума и угля для получения
желаемого продукта.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_341902.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=341902&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB341902A
[]
[Второе издание.] ]
Я, Гарольд Эдвин Поттс, магистр наук, дипломированный патентный поверенный, проживающий по адресу:
Черч-стрит, 12, Ливерпуль, графство Ланкастер, подданный короля Великобритании, настоящим заявляю о
характере данного изобретения, о котором мне сообщила компания Monsanto Chemical Works из Сент-Луиса,
штат Миссури, США, компания, зарегистрированная в соответствии с законодательством Соединенных
Штатов Америки, и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении: Данное изобретение относится к производству бензойной кислоты.
Целью изобретения является разработка усовершенствованного процесса, позволяющего превращать
ангидрид орто-фталевой кислоты (далее для удобства именуемый фталевым ангидридом) в бензойную
кислоту, предпочтительно при обычном давлении.
Известно, что фталевый ангидрид в паровой фазе реагирует с парами воды в присутствии
декарбонизирующих катализаторов, при этом часть ангидрида превращается в бензойную кислоту.
Известно также, что соединения фталевой кислоты могут быть превращены в бензойную кислоту путем
нагревания их в водном растворе под давлением; см., например, патент США № 1551373. Было предложено
превратить фталевый ангидрид в бензойную кислоту путем нагревания его под давлением в состоянии
суспендирования в воде в присутствии контактирующей массы. Мои зарубежные корреспонденты
обнаружили, и это составляет основу настоящего изобретения, что фталевый ангидрид в расплавленном
состоянии реагирует с имеющейся водой в присутствии декарбонизирующих катализаторов с образованием
бензойной кислоты согласно уравнению CO ('iH"4 <CO + H10 -> C6H5COOH + CO. Таким образом, этот
процесс следует отличать от обработки фталевого ангидрида восстанавливающими газами, такими как
водород, поскольку, если эта реакция протекает, она должна протекать согласно уравнению. ПАТЕНТНАЯ
СПЕЦИФИКАЦИЯ.
341,902 CGsH14K>O +H2-C0H5COOH +CO Проведение реакции между водой и расплавленным фталевым
ангидридом, в отличие от реакции с паром или водной суспензией фталевого ангидрида 55, имеет
преимущества, которые будут очевидны специалистам по высокотемпературным каталитическим процессам,
поскольку это включает в себя уменьшение размера и сложности необходимого оборудования, а также
большую 60 простоту контроля и, как следствие, предотвращение вредных побочных реакций.
В общих чертах, процесс заключается в проведении реакции между расплавленным фталевым ангидридом и
доступной водой с помощью тепла в присутствии катализатора, способствующего удалению диоксида
углерода из карбоксильных групп, то есть декарбонизирующего катализатора. Порции диоксида углерода и
бензойной кислоты, образующихся в результате вышеуказанной реакции, непрерывно или с частыми
интервалами отводятся из сосуда, в котором происходит реакция, а фталевый ангидрид добавляется
непрерывно или периодически с такой скоростью, чтобы поддерживать объем реакционной смеси практически
постоянным. Температура, при которой поддерживается реакционная смесь, может варьироваться в широком
диапазоне, при этом коммерчески полезные пределы составляют приблизительно от 170°C до 350°C. При
использовании температуры выше приблизительно 285°C необходимо поддерживать реакционную смесь под
давлением, а при температуре выше 350°C возникают другие недостатки. С другой стороны, при
температурах ниже примерно 2200 °C реакция замедляется в присутствии большинства катализаторов.
Давление может быть приложено к реакционной смеси, даже при температуре ниже 2850 °C, однако
использование давления выше атмосферного не является необходимым на практике при проведении этого
процесса.
Термин «доступная вода», используемый здесь, включает воду в жидком состоянии, водяной пар, а также
связанную или абсорбированную воду, которая может присутствовать в реакционной смеси либо в виде
фталевой кислоты, либо в качестве компонента 100 1 Дата подачи заявки: авг. 21, 1929. № 25429/29.
19 Завершено. Принято в январе. 21, 1931.
C. Полная спецификация.
Способ производства бензойной кислоты.
каталитический агент, при условии, что он способен вступать в реакцию CO C6H4K <0>O + H2O--C6H5COOR +
CO2 в условиях эксплуатации. Воду можно добавлять в жидком состоянии, в виде пара или в виде фталевой
кислоты.
В качестве катализаторов может использоваться множество веществ. Известны декарбонизирующие
катализаторы, облегчающие расщепление диоксида углерода из алифатических и ароматических карбоновых
кислот; см., например, в книге «Катализ в органической химии» Сабатье и Рида, страница 832 издания 1922
года. Таким образом, в данном процессе может быть использован известный катализатор, а каталитическая
масса может содержать несколько компонентов, обладающих каталитической активностью. Она также может
содержать материал, относительно инертный в отношении каталитического эффекта и выступающий в
качестве разбавителя или носителя для каталитически активного вещества. Хорошие результаты были
получены со смесями, содержащими в качестве катализатора одно или несколько соединений металлов
шестой группы периодической системы или одно или несколько соединений алюминия.
Наиболее быстрая реакция достигается при использовании соединения хрома.
Смеси соединений хрома с соединениями натрия дали превосходные результаты. Подходящей смесью
соединений этих металлов является та, которая содержит равные атомные пропорции двух металлов, но с
хорошим результатом можно использовать и другие пропорции. Предпочтительно добавлять каталитические
металлы в виде гидроксидов или фталатов, но их можно добавлять и в виде других соединений металлов.
Так, например, используемый катализатор может состоять из равных молекулярных пропорций таких солей
хрома и вольфрама, которые реагируют с фталевой кислотой с образованием фталатов. В составе могут
присутствовать соли щелочных металлов, такие как фталат натрия. Гидроксид алюминия может заменить
соль хрома или вольфрама. В целом, однако, наличие хрома в организме является желательным элементом.
Бензойную кислоту можно непрерывно или с частыми интервалами отводить из реакционного сосуда в
жидком или парообразном виде. Используемый фталевый ангидрид может быть практически чистым или же
загрязненным примесями, обычно встречающимися в неочищенном фталевом ангидриде, полученном путем
окисления нафталина воздухом или кислородом. Данный процесс может осуществляться различными
способами получения CO и с использованием различных типов оборудования, не выходя за рамки
изобретения, как это определено в прилагаемых пунктах формулы изобретения.
Один из способов выполнения этого процесса описан в следующем примере (см. пункт 65).
В закрытую емкость, снабженную мешалкой, ввести фталевый ангидрид, фталат хрома (полученный,
например, реакцией оксида хрома с фталевой кислотой) и фталат натрия в соотношении 3 части фталата
хрома и 2,35 части фталата натрия к 100 частям фталевого ангидрида. Нагрейте чайник и пропустите через
него струю пара, чтобы вытеснить воздух. Когда масса расплавится, быстро перемешайте. Нагреть до
температуры около 240°C. Подавайте пар ниже или вблизи поверхности реакционной смеси со скоростью от 5
до 80 весовых частей в час на каждые 100 частей присутствующего фталевого ангидрида.
Дайте газовой смеси, состоящей из пара, диоксида углерода, паров бензойной кислоты и паров фталевой
кислоты или ангидрида (или обоих веществ), непрерывно выходить из котла, сначала через конденсатор,
который будет конденсировать и возвращать в котел большую часть фталевой кислоты или ангидрида (или
обоих веществ), а затем через второй конденсатор (90W), который будет конденсировать оставшуюся
фталевую кислоту и/или ангидрид, бензойную кислоту и воду.
После того, как приблизительно половина фталевого ангидрида превратится в бензойную кислоту (это
состояние можно определить, проверив образец реакционной смеси, в условиях работы установки это можно
удовлетворительно установить, зафиксировав время работы), температуру реакционной смеси можно
понизить до 140–170 °C, а образовавшуюся бензойную кислоту, которая не была удалена из смеси, можно
отгонить паром. С этой целью скорость потока пара увеличивается в 4 или 5 раз.
Когда количество бензойной кислоты, переносимой паром, существенно уменьшается, что указывает на
практически полное удаление бензойной кислоты из расплавленной массы, температуру снова повышают
примерно до 240 °C, скорость подачи пара снижают до исходной, и затем добавляют достаточное количество
фталевого ангидрида для восстановления первоначального соотношения катализатора и фталевого
ангидрида.
После добавления фталевого ангидрида цикл работы повторяется.
Если накопление посторонних примесей в котле чрезмерно замедляет реакцию, процесс можно продлить на
некоторое время, повысив температуру реакционной смеси. Когда реакционная смесь начинает становиться
настолько вязкой, что тщательное перемешивание становится затруднительным, ее выгружают из котла и
заправляют новую порцию.
341,902 341,902 Упомянутые конденсаторы могут иметь традиционную конструкцию. При желании можно
использовать конденсатор, конструкция которого позволяет конденсировать большую часть фталевой
кислоты и/или ангидрида и возвращать их в реактор. В таком конденсаторе фталевая кислота или фталевый
ангидрид, или и то и другое, конденсируются с минимальным количеством бензойной кислоты на
поверхностях, поддерживаемых при температурах ниже температуры разложения фталевой кислоты, и
механически соскабливаются с поверхностей конденсатора, стекая обратно в реактор.
Мне известно о Спецификации № 309024, которая была подана до даты подачи настоящего заявления, но
принята только после нее, и в связи с которой спецификация была представлена для ознакомления в
соответствии со статьей 91 Закона до даты подачи настоящего заявления.
Подробно описав и определив природу указанного изобретения и способ его осуществления, как мне
сообщили мои зарубежные корреспонденты, я заявляю, что
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_341903.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=341903&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB341903A
[]
[Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки на Fsptex: август. 23, 1929. № 25,759/29. 341 Фотография слева: 22 мая 1930 года.
Завершено: Янв. 23, 1931.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области регулирования напряжения в системах электроснабжения или других цепях
переменного тока, а также связанные с этим аспекты.
Мы, компания FERRANTI. LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная в Холлинвуде, графство Ланкастер, и Эрик Дуглас Тобиас НоРрис,
подданный Великобритании, проживающий по тому же адресу, настоящим заявляем, что данное изобретение
имеет следующий характер: данное изобретение относится к регулированию напряжения в системе
электропитания или другой цепи без отключения нагрузки или разрыва цепи.
До настоящего времени подобные результаты достигались с помощью регуляторов индукции или
трансформаторов с отводами. Первые подходят только для относительно небольших размеров, они дороги и
сложны в механическом изготовлении. При втором способе необходимо предусмотреть средства для
изменения отводов трансформатора без разрыва цепи или короткого замыкания каких-либо двух отводов.
Для переключения отводов было предложено множество вариантов, например, разделение обмотки
трансформатора на две параллельные половины и переключение отводов сначала в одной половине, а затем
в другой; или же использование резистора, дроссельной катушки или предохранительного выключателя,
который подключается к двум соседним отводам либо постоянно, либо во время переключения отводов, и
который всегда подключен к обмотке, по крайней мере, с одного конца.
У этого метода переключения ответвлений есть много недостатков, например, он дорогостоящий и сложный;
он изменяет напряжение ступенчато, а не равномерно; он включает в себя выключатели для размыкания
основных или вспомогательных цепей и соединений с ответвлениями.
Хотя эти выключатели имеют меньшую номинальную мощность по сравнению с главными автоматическими
выключателями, при частом использовании оборудования, например, в автоматическом режиме, контакты
периодически требуют внимания и замены.
Согласно настоящему изобретению, все эти недостатки устраняются, изменение напряжения является
равномерным и постепенным, а также исключаются размыкающие выключатели или контакты цепи.
Настоящее изобретение кратко описывает систему регулирования напряжения источника питания или другой
цепи переменного тока, включающей трансформатор, содержащий две обмотки, электрически соединенные
последовательно, и средства, с помощью которых можно изменять относительное сопротивление двух
обмоток (по отношению друг к другу).
Настоящее изобретение также включает в себя систему регулирования напряжения источника питания или
другой цепи переменного тока, как описано выше, в которой указанные средства включают в себя
короткозамкнутую обмотку, электромагнитная связь которой с одной или несколькими из указанных обмоток
может изменяться в соответствии с изменяющимися условиями нагрузки.
Настоящее изобретение также включает в себя систему регулирования напряжения источника питания или
другой цепи переменного тока, как указано выше, причем указанные средства включают устройство для
изменения относительного магнитного сопротивления магнитной цепи указанных обмоток.
Изобретение также включает в себя систему 75 регулирования напряжения автотрансформатора,
включающую по меньшей мере две обмотки, электрически соединенные последовательно, и средства для
увеличения импеданса одной из указанных обмоток и одновременного уменьшения импеданса другой, и
наоборот.
Изобретение также включает в себя систему регулирования напряжения автотрансформатора, как описано в
предыдущем абзаце 85, в которой одна из указанных обмоток представляет собой дроссельную катушку.
Изобретение также включает в себя систему регулирования напряжения источника питания или другой цепи
переменного тока, как описано выше 90, в которой одна или обе указанные обмотки образованы дроссельным
контуром, который может быть магнитно отсоединен от трансформатора.
Изобретение также включает в себя системы регулирования напряжения источника питания или другой цепи
переменного тока, в основном, как описано ниже.
Для реализации изобретения в удобной форме на примере 100, примененном к автотрансформатору, мы
предлагаем три обмотки, соединенные последовательно, которые мы обозначим соответственно 1, 2 и 3, и
четвертую обмотку, закороченную сама на себя, которая может перемещаться 105 вблизи катушек,
обозначенных попеременно 2, 903 или 3. Первичные обмотки трансформатора образованы катушками 2 и 3, а
вторичные обмотки — катушками 1, 2 и 3 (катушки 2 и 3 являются общими для первичной и вторичной
обмоток). Реактивное сопротивление между обмотками с номерами 1 и 2 делается малым, а между
обмотками 2 и 3 — большим. Движение закороченной катушки 4 таково, что реактивное сопротивление между
ней и обмоткой № 3 мало при полной нагрузке и велико при отсутствии нагрузки. Аналогично, реактивное
сопротивление между обмотками 2 и 4 мало в условиях холостого хода и велико в условиях полной нагрузки.
Первичное напряжение подается на обмотки 2 и 3, соединенные последовательно, и это напряжение будет
распределяться между обмотками 2 и 3 в соответствии с их импедансами. При холостом ходе обмотки 4
импеданс обмотки 2 чрезвычайно мал из-за ее тесной связи с закороченной обмоткой 4, и поэтому первичное
напряжение концентрируется на обмотке 3. В этом случае напряжение на виток обмотки 2 будет чрезвычайно
малым, а следовательно, и напряжение, индуцированное в обмотке 1, также будет очень малым. Таким
образом, напряжение на вторичных выводах будет практически равно напряжению на первичных выводах.
Однако в положении полной нагрузки импеданс обмотки 3 чрезвычайно мал из-за ее тесной связи с
закороченной обмоткой 4, и первичное напряжение концентрируется на обмотке 2. Напряжение на виток во
второй обмотке теперь будет высоким, и поскольку реактивное сопротивление между второй и первой
обмотками мало, в первой обмотке будет индуцировано высокое напряжение, в результате чего вторичное
напряжение станет больше первичного. Таким образом, при такой конфигурации вторичное напряжение
увеличивается с ростом нагрузки.
Описанный выше трансформатор может иметь обмотки типа «сэндвич» или концентрические обмотки.
Преимущество концентрической обмотки заключается в том, что механические силы, действующие на
закороченную обмотку, будут малыми и равномерными. С другой стороны, из-за постоянно меняющегося
направления потока рассеяния в зависимости от положения обмотки, потери от вихревых токов будет трудно
контролировать.
В многослойной конструкции механические силы будут несколько больше, но поток рассеяния будет
практически в одном направлении для всех положений обмотки 4, и за счет соответствующих
перекрещиваний и перемещений жилы можно будет устранить вихревые токи.
В любом случае, следует понимать, что короткое замыкание катушки 4 ни в коем случае не связано с
обмоткой трансформатора, по которой протекает максимальный ток.
Вместо использования подвижной короткозамкнутой обмотки для изменения относительного импеданса
обмоток 2 и 3, мы можем использовать другие средства, например, устройство для изменения относительного
магнитного сопротивления магнитной цепи этих двух катушек. В одном из вариантов это может быть
достигнуто путем создания воздушного зазора в сердечнике трансформатора, размещения одной из катушек 2
или 3 вокруг этого воздушного зазора и наличия оболочки из магнитного материала, способной перемещаться
вдоль оси сердечника таким образом, чтобы попеременно перекрывать воздушный зазор или опираться на
один конец сердечника рядом с зазором.
В качестве еще одного примера, примененного к автотрансформатору, мы используем две обмотки
трансформатора 1 и 2, причем обмотка № 2 85 составляет первичную обмотку, а обмотки № 1 и 2 —
вторичную обмотку. Дроссельная катушка 3, магнитно отделенная от трансформатора, соединена
последовательно с обмотками № 2 и 90; короткозамкнутая катушка 4 приспособлена для перемещения в
тесную электромагнитную связь с дроссельной катушкой 3 или из нее.
Вторичная нагрузка подключена последовательно через обмотки 1 и 2 и дроссельную катушку 3 под углом 95
градусов, а первичное напряжение подается на обмотку 2 и дроссельную катушку 3 последовательно.
В соответствии с дальнейшим изменением, мы предлагаем аналогичный автотрансформатор, но 10
соединяем первичную обмотку параллельно с одной из двух последовательно соединенных дроссельных
катушек, подключенных к первичному напряжению сети. Закороченная катушка приспособлена для
перемещения из непосредственной близости от 105 одной из двух дроссельных катушек на другую.
Вторичная нагрузка подключается между свободным концом обмотки № 1 и первичным выводом, который не
подключен к трансформатору. 110 Изобретение может быть применено к двухвитковым трансформаторам,
например, с использованием схемы, описанной в последнем примере, за исключением того, что первичная
обмотка 2 электрически отделена от вторичной обмотки, которая теперь состоит только из катушки 1, и
соединена, скажем, последовательно с источником питания или подобным устройством.
Согласно данной схеме, переменное повышение напряжения в сети будет достигаться при изменении
положения закороченной катушки от одной к другой из дроссельных катушек. Аналогичным образом,
переменное понижение напряжения в сети может быть достигнуто путем изменения местами соединений 125
первичной или вторичной обмотки.
Согласно еще одному примеру, две последовательно соединенные дроссельные катушки подключены к
первичному источнику напряжения 130 34-1,903 341,903, а первичная обмотка трансформатора подключена
параллельно каждой дроссельной катушке.
К каждой первичной обмотке подключена отдельная вторичная обмотка, причем эти вторичные обмотки
соединены последовательно, но магнитно противоположны друг другу в линии электропитания или подобном
устройстве.
При такой схеме понижение и повышение напряжения питания достигается путем изменения положения
короткозамкнутой катушки, связанной с дроссельными катушками.
В качестве еще одного примера, обмотки 1 и 2 трансформатора соединены последовательно с первичным
напряжением сети переменного тока, при этом обмотка закорочена, что позволяет изменять относительное
сопротивление двух обмоток друг относительно друга. В соответствии с описанным принципом реактивное
сопротивление между обмотками l и 2 делается большим. Вторичные обмотки 3 и 4 соединены
последовательно с линией электропитания или аналогичным устройством. Обмотка 3 электромагнитно тесно
связана с обмоткой 1, а обмотка 4 — аналогично с обмоткой 2.
Обмотки 3 и 4 соединены последовательно, но в противоположных направлениях. При коротком замыкании
обмотки 5 в тесной электромагнитной связи с обмоткой 1 напряжение на обмотке 3 будет малым, а на обмотке
4 — большим. При коротком замыкании обмотки 5 в тесной электромагнитной связи с обмоткой 2 напряжение
на обмотке 3 будет большим, а на обмотке 4 — малым.
Существует множество других вариантов и способов намотки, использующих принцип настоящего
изобретения с применением автотрансформаторов или трансформаторов с двойной обмоткой, и настоящее
изобретение может быть адаптировано к другим проблемам, связанным с изменением напряжения на
нагрузке, например, когда необходимо поддерживать постоянное вторичное напряжение при изменении
первичного напряжения.
Изобретение может также применяться к автотрансформаторам или трансформаторам с двойной обмоткой,
предназначенным исключительно для регулирования, как в описании выше, или может быть объединено в
главном трансформаторе, который также преобразует напряжение.
Дата: 23 августа 1929 года, MARKS & CLERK.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области регулирования напряжения в системах электроснабжения или других цепях
переменного тока, а также связанные с этим аспекты.
Мы, компания FERRANTI, LIMITED, зарегистрированная в соответствии с законодательством
Великобритании, расположенная в Холлинвуде, графство Ланкастер, и Эрик Дуглас Тобиас Норрис,
подданный Великобритании, проживающий по тому же адресу, 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 напряжения в системе электропитания или другой цепи без
отключения нагрузки или разрыва цепи.
До настоящего времени подобные результаты достигались с помощью регуляторов индукции или
трансформаторов с отводами. Первые подходят только для относительно небольших размеров, они дороги и
сложны в механическом изготовлении. При втором способе необходимо предусмотреть средства для
изменения отводов трансформатора без разрыва цепи или короткого замыкания каких-либо из двух отводов.
Для переключения отводов было предложено множество вариантов, например, разделение обмотки
трансформатора на две параллельные половины и переключение отводов сначала в одной половине, а затем
в другой; или же использование резистора, дроссельной катушки или превентивного автотрансформатора,
который подключается к двум соседним отводам либо постоянно, либо во время переключения отводов, и
который всегда подключен к обмотке, по крайней мере, с одного конца.
У этого метода переключения ответвлений есть много недостатков, например, он дорогостоящий и сложный;
он изменяет напряжение с шагом в 90 шагов вместо равномерного; он включает в себя выключатели для
размыкания основных или вспомогательных цепей и соединений с ответвлениями.
Хотя эти выключатели имеют меньшую номинальную мощность по сравнению с главными автоматическими
выключателями системы, при частом использовании оборудования, например, в автоматическом режиме,
контакты периодически требуют внимания и замены.
Согласно настоящему изобретению, все эти недостатки устранены, изменение напряжения является
равномерным и постепенным, а также исключается использование размыкающих выключателей или
контактов.
Настоящее изобретение представляет собой систему регулирования напряжения источника питания или
другой цепи переменного тока, включающую две обмотки, электрически соединенные последовательно и
расположенные друг относительно друга таким образом, чтобы обладать значительным реактивным
сопротивлением рассеяния, а также средства, включающие короткозамкнутую обмотку, способную
перемещаться относительно одной или обеих указанных обмоток, для изменения относительного импеданса
двух катушек, благодаря чему относительное падение напряжения на двух обмотках может изменяться по
желанию.
Изобретение также заключается в системе регулирования напряжения, описанной выше, в которой одна или
обе обмотки, на которых изменяется падение напряжения, магнитно связаны с небольшим реактивным
сопротивлением рассеяния с дополнительной катушкой или катушками в цепи нагрузки.
Изобретение также заключается в системе регулирования напряжения, как описано выше, в которой, по
меньшей мере, одна из указанных обмоток включает в себя дроссельную катушку.
Изобретение также заключается в системе регулирования напряжения, описанной выше, в которой цепь
нагрузки включает трансформатор, подключенный к одной или обеим указанным обмоткам, причем указанная
дроссельная катушка или катушки, при необходимости, могут быть магнитно отделены от трансформатора.
Изобретение дополнительно заключается в системе регулирования вторичного напряжения трансформатора,
первичная обмотка которого подключена к источнику постоянного напряжения, причем первичная обмотка
образована двумя последовательно соединенными секциями обмотки, между которыми имеется
значительное магнитное сопротивление рассеяния, а вторичная обмотка образована двумя последовательно
соединенными, но магнитно противоположными секциями, и в которой предусмотрена подвижная
короткозамкнутая катушка для изменения относительного импеданса первичных обмоток или дроссельных
катушек, соединенных параллельно с ними.
Изобретение также включает в себя системы регулирования напряжения источника питания или другой цепи
переменного тока, описанные ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Обращаясь к прилагаемым схематическим чертежам: на рисунке 1 показано одно удобное решение в
соответствии с настоящим изобретением, примененное к автотрансформатору с концентрическими
обмотками.
На рисунке 2 показана модификация, примененная к трансформатору с обмотками типа «сэндвич».
На рисунке 3 показана модификация рисунка 1.
На рисунке 4 показана дальнейшая модификация этого подхода.
На рисунках 5, 6 и 7 показаны три дополнительные модификации, примененные к трансформаторам с
двойной обмоткой.
Для реализации изобретения в удобной форме, как показано на примере на рисунке 1, где требуется
повысить напряжение с нагрузкой, приложенной к автотрансформатору с концентрическими обмотками, мы
предлагаем три обмотки 1, 2 и 3, соединенные последовательно, и четвертую обмотку 4, закороченную сама
на себя, которая может перемещаться в положение 70.
близость катушек, пронумерованных впоследствии 2 или 3. Первичные обмотки трансформатора образованы
катушками 2 и 3, подключенными к цепи питания выводами P1, P2, а вторичные обмотки 75 образованы
катушками 1, 2 и 3, подключенными к цепи нагрузки выводами S1, S., (катушки 2 и 3 являются общими для
первичной и вторичной обмоток). Реактивное сопротивление рассеяния между обмотками 1 и 2 сделано
малым, а между обмотками 2 и 3 — большим. Закороченная катушка 4 приспособлена для перемещения в
такие положения, при которых реактивное сопротивление рассеяния между ней и обмоткой № 3 мало при
полной нагрузке 85 А и велико при отсутствии нагрузки. Аналогично, реактивное сопротивление между
обмотками 2 и 4 мало в условиях холостого хода и велико в условиях полной нагрузки. 90 Первичное
напряжение подается на обмотки 2 и 3, соединенные последовательно, и это напряжение будет
распределяться между обмотками 2 и 3 в соответствии с их импедансами. При положении обмотки 4 без
нагрузки 9a (показано пунктирными линиями) импеданс обмотки 2 чрезвычайно мал из-за ее тесной связи с
закороченной обмоткой 4, и поэтому первичное напряжение концентрируется на обмотке 3.
В этом случае напряжение на виток обмотки 2 будет чрезвычайно малым, а следовательно, и напряжение,
индуцированное в обмотке 1, также будет очень малым. Таким образом, напряжение на вторичных выводах
будет практически равно напряжению на первичных выводах.
Поскольку реактивное сопротивление рассеяния между катушками 1 и 2 невелико, закороченную катушку 4
при желании можно переместить вплотную к катушке 110 при отсутствии нагрузки, а не в положение рядом с
катушкой 2, как показано на рисунке 1.
Однако в положении полной нагрузки импеданс обмотки 3 чрезвычайно мал 115 из-за ее тесной связи с
закороченной обмоткой 4 (показана сплошными линиями), и первичное напряжение концентрируется главным
образом на обмотке 2. Напряжение на виток во второй обмотке теперь будет высоким, и поскольку реактивное
сопротивление рассеяния между второй и первой обмотками мало, в первой обмотке будет индуцировано
высокое напряжение, в результате чего вторичное напряжение станет больше первичного. Таким образом,
при такой схеме с 12 А вторичное напряжение увеличивается с нагрузкой.
Соседние файлы в папке патенты