Устройство для автоматического включения двух источников переменного тока при их синхронизировании

Устройство для автоматического включения двух источников переменного тока при их синхронизировании

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 21 с 65 М

АВТОРСКОЕ С ИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОП ИСАНИЕ устройства для автоматического включения двух источников перемеиного тока при их синхронизировянии.

К авторскому свидетельству Л. и. Гутенмахера, заявленному 19 июля 1934 года (спр. о перв. М 151131).

0 выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 люля 1935 года. (216) Предлагаемое изобретение относится к устройствам для автоматического включения двух источников переменного тока при их синхронизиоовании с применением трехэлектродных ламп, на сетки которых поданы напряжения указанных источников по такой схеме, что величина анодного тока оказывается пропорциональной степени сННхронизма, причем при наличии всех условий синхронизма имеет место срабатывание соответствующего реле.

Согласно изобретению, для осуществления пропорциональности величины анодного тока степени синхронизма каждое из напряжений синхронизируемых источников тока по .ано в цепь сетка-катод через вторичную обмотку вспомогательных трансформаторов. Первичные же обмотки последних включены последовательно в соединенные между собой параллельно анодные цепи ламп устройства.

На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему предлагаемого устройства; фиг. 2, 3, 3 и 3" — соответствующие диаграммы напряжений.

При рассмотрении явлений, имеющих место при синхронизации, можно допустить, что кривые напряжений систем являются чисто синусоидальными функциями времени

e, = †. Е, sin (o, 1 + ф,); е» =- .Е . siv. (, y,) (фиг. 2).

Сумму или разность этих напряжений можно получить на концах последовательно или параллельно соединенных обмоток генераторов или вторичных обмоток их трансформаторов. В не обходимых случаях разность этих напряжений можно получить, прикладывая их отдельно к двум частям первичной обмотки трансфор :атора, создающим самостоятельные магнитные пото ки. Результирующи магнитный поток будет индуктироьать во вторичной !, обмотке трансформатора э.д.с., пропорциональную соответственно сумме или разности отдельных напряжений.

Для получения анодного тока, пропорционального суммарной э.д.с., можно применить схему с перекрещенными сетками (фиг. 1). Рассмотрим упрощенток в анодной цепи первой лампы с1 = е, G + (i,, R) Ci, г

2 2 е+ = e, + å, = y Е, + Е, + 2 Е1 Е, соз (Л а /4- ф. — ф1) з! и (аД вЂ” ф1 — ф,).

Разность синхронизируемых напряжений выразится уравнением

/ 2 2 е =е,— е,= у Е, Е, — 2Е,Е2соз(а1+ф.,— ф1) з1п(,t-;- q, — ф,). ную теорию этой схемы. Пусть работа ламп происходит на прямолинейной ча-, сти характеристики и проводимости, ламп равны друг другу:

6,=6,,= — G.

Во вторичной обмотке трансформаторов индуктируется э.д.с., пропорциональная переменной составляющей анодного тока с равными коэфициентами пропорциональности, тогда:

На фиг. 3, 3 и 3" показаны круговые диаграммы зависимости суммы напряжения от угла сдвига между ними при трех возможных соотношениях амплитуд Е, (Е., Е, Е, и Е1) Е,, Эти же диаграммы могут представлять и зависимость результирующего напряжения от разности частот. Для этого вместо разности частот можно ввести понятие переменной разности фаз.

В этом случае рассматривают е, и е., как функции, имеющие одну и ту же круговую частоту, равную полусумме частот, со сдвигом фаз, пропорциональным времени с периодом разности частот. Разность частот создает биения— гармонические колебания, у которых сама амплитуда является функцией времени. Амплитуда биения колеблется от максимума, равного сумме, до минимума, равного разности амплитуд синхронизируемых напряжений.

Для получения тока, пропорционального условиям синхронизма, можно результирующее напряжение подвести к управляющим электродам катодной лампы. Получающийся анодный ток можно затем усилить и выпрямить и воздействовать им иа реле. Для подсчета необходимого усиления нужно задаться ток в анодной цепи второй лампы

i < = e, 6+ (i, R) G.

Решая эти уравнения совместно, находим, что общий ток равен б+ RGg.

i =. i, —,. l, = — — — (e, + е,)

1 — В2 G2. и пропорционален результирующему напряжению г = е, — е„с коэфициентом пропорциональн сти, приобретающим бесконечно большое значение, когда внешнее анодное сопротивление равно внутреннему сопротивлению лампы (знаменатель в этом случае, равен нулю).

Сумма напряжений выражается уравнением условиями, обеспечивающими удовлетворительное включение. Анодный ток у выходной лампы должен еще при этих условчях давать ток, равный минимальному току срабатывания реле, но при этом возможная максимальная разность частот может требовать ббльшего усиления, чем это необходимо для допустимой разности напряжений.

Чтобы избегнуть разрыва в требованиях усиления со стороны условий равенства частот и равенства напряжений, можно применить следующие дополнительные средства: а) в анодную цепь оконечной лампы поставить сглаживающий фильтр. Тогда можно в расчете вместо минимальной амплитуды последней полуволны в полупериоде биения считать среднюю величину тока сглаживаемой фильтром при переходе кривой биения через нуль за время, соответствующее величинам емкости и индуктивности фильтра.

Выпрямляя в оконечном каскаде обе полуволны тока и учитывая механическую инерцию якоря реле, можно считать силу тока среднеи за несколько периодов. В этом случае требования могут совпадать; б) можно создать дополнительный

It

cpHf. ц)иГ3 цзиГБ

Е,- Е ток, смещенный о-,носительно выпрямленного тока на четверть периода кривой биения и сложить его с основным током, благодаря чему заполнится провал тока кривой - биения. Этот сдвиг биения можно создать, воздействуя на сетку вспомогательной катодной лампы напряжением, пропорциональным скорости изменения выпрямленного тока биения по времени, например, падением напряжения от тока, проходящего через конденсатор, который включен на напряжения выпрямленного тока.

Напряжение для воздействия на сетку дополнительной лампы можно также создать фазосдвигающей искусственной схемой.

Можно и другим путем установить зависимость анодного тока от условий синхронизма.

Эммерих и реаакеер Д. В. Васнльез

Предмет изобретения.

Устройство для автоматического включения двух источников переменного тока при их синхронизировании с применением трехэлектродных ламп, на сетки которых поданы напряжения указанных источников, отличающееся тем, что с той целью, чтобы величина анодного тока была пропорциональна степени синхронизма, каждое из напряжений синхронизируемых источников тока подано в цепь сетка-катод через вторичную обмотку вспомогательных трансформаторов, первичные обмотки которых включены последовательно в соединенные между собой параллельно анодные цепи ламп устройства.

Тяп..Прсмпелнграф. Тамб:чаем, 12. ага 3968