Устройство для поддержания постоянства напряжения в линии переменного тока

Устройство для поддержания постоянства напряжения в линии переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Е" оевийъВ .8. тфн - д;;-. (- "- -,: - ЪВф: с. :. бийски. kk "- ЗИВА

АВТОРСНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

", Класс 21d 42 описании устройства для поддержания постоянства напряжения в линии переменного тока.

К авторскому свидетельству А. А. Воскресенского, заявленному 5 нюня 1935 года (спр.,о перв. № 171094).

О выдаче авторского свидетельства олубликовано 31 августа 1936 ода. Предлагаемое изобретение касается устройства для поддержания постоян- ства напряжения в линии переменного

-тока путем применения добавочного трансформатора с двумя первичными обмотками, по которым одна включена непосредственно на зажимы генератора, а вторая — через компенсирующее сопротивление таким образом, чтобы ток в ней был обратен по фазе току первой обмотки, а вторичная обмотка вклю: чается последовательно с нагрузкой с таким расчетом, чтобы индуктируемое в этой обмотке напряжение регулиро.вало изменение напряжения нагрузки.

На чертеже изображены принципиальные схемы предлагаемого устройства„ применение которого предполагается главным образом для силовых- установок передающих устройств радиостанций, где при телеграфной работе передатчика генератор имеет исключительно неблагоприятный режим нагрузки с колебанием последней от максимума до

20 — 40%, благодаря чему даже быстродействующие регуляторы не дают удовлетворительного решения вопроса.

Согласно изобретению обмотки 1 и 2 крайних стержней добавочного транс. форматора включаются параллельно на напряжение генератора д, причем обмотка 1 включается до сопротивления Р (считая от генератора), а обмотка 2 за сопротивлением Z, Обмотка 2 имеет меньшее, чем обмотка ) число витков и включена в сеть так, что магнитные потоки, создаваемые обеими обмотками, имеют противоположные направления.

Таким образом, в среднем стержне сердечника трансформатора действующее значение магнитного потока Ф, будет равно разности магнитных потоков, Ф, и Фа, создаваемых обмотками f и 2 крайних стержней.

При холостом режиме генератора напряжения U, и U на зажимах первичных обмоток диференциального трансформатора между собой равны (если не учитывать незначительное падение от напряжения тока холостого хода обмотки второго трансформатора). Этим обусловливается неравенство магнитных потоков Ф, и Фа и наличие напряжения на зажимах, обмотки 3 среднего стержйя трансформатора, которое индуктируетсяза счет разности магнитных потоков

Ф1 и Фв.

При нагрузке генератора (сопровождающейся немедленным уменьшением напряжения U, относительно U>) в средг нем стержне сердечника трансформатора действующее значение магнитного потока будет уменьшаться пропорционально разности напряжений U, и U:, или, иначе говоря, пропорционально падению напряжения в сопротивлении.

Соотношение между числом витков первичных обмоток И 1 и И, и вторичной обмотки И » выбирается таким-образом, чтобы магнитный поток Ф»=Ф,— Ф, сцейленный с обмоткой среднего стержня, индуктиро вал при холостом ходе э. д. с., по величине равную общему понижению напряжения в установке при максимальной нагрузке.

При включении обмотки 3 последовательно с нагрузкой так, чтобы напряжение, индуктированное в обмотке, вычиталось из напряжения - сети, будет иметь место автоматическая компенсация уменьшения напряжения под нагрузкой за счет снижения встречного напряжения обмотки — добавочного трансформатора, которое будет уменьшаться по мере увеличения нагрузки пропорционально величине последней.

Соотношение между числом витков

И и И, первичных обмоток и числом витков Иг» вторичной обмотки может быть определено из следующих соображений.

Магнитный поток, создаваемый каждой из первичных обмоток трансформатора

0,4 WI

Я где .U

У=

Vr» = — х»- = о1Е и Я вЂ” магнитное сопротивление сердечника трансформатора.

Полное сопротивление каждой из первичных- обмоток беэ учета активного сопротивления

Z иL.

Коэфициент самоиндукции обмотки для линейной зависимости 1 и Й (0,4 т И" 5

1„10 где

1 пути 1S сечение лгелези приведенная длина магнитного тогда

UR

1,„——

0,4ттИ » и и значение потока первичной обмотки трансформатора

04тгWUP . 10» у

Я,„0,4 тг И в <о 2 тс ) И действующее значение магнитного потока в среднем стержне в сердечнике трансформатора

| /

Ф,=Ф,— Ф,— ° 10

2mf И, Иг или вводя максимальное значение пульсирующего магнитного .потока

Ф= 2 Ф для случая холостой работы установки поток Ф» (да известного предела по расчету) будет иметь максимальное значение и инд|уктировать максимальную встречную э. д. с.

Величина потока

Ug (1 — W,} в f%;%;У 2 значение индуктированной э. д. с. сред= него стержня — ю + ç(®à — +z) е = — тт/ W» Фз V 2 . 10 — в или, обозначая отношение максимального общего падения напряжения в установке (с учетом добавочного сопротивления) е к нормальному напряжению Ую е — — =

Ую получим выражение для определения соотношения, разности витков обмоток крайних стержней к числу. витков обмотки среднего стержня: — wa = (Р\)

51 W, Соотношение между витками обмоток крайних стержней может быть определено из уравнения работы трансформатора при максимальной нагрузке; В этом случае встречная э. д. с., а следовательно и поток в среднем стержне должны быть равны нулю.

При этом имеем l, ; — О, Г 10

W Ч, f1 2 откуда

% > U>

Ф U

Заменяя

U U< — 1Я, получим

W> U> (В)

1Р У вЂ” ЬО „

Уравнениями (й) и (В) определяются соотношения витков обмоток трансформатора.

Величины последних могут быть определены для данных условий, причем для этого необходимо задаться сопротивлением Z, определяющим

Ь Ё =-1 Z.

Величина последнего в зависимости от общего понижения напряжения в установке выбирается экономически.

С уменьшением Z увеличивается необходимая мощность добавочного трансформатора и обратно.

При выполнении установки необходимо также учесть индуктивное сопротивление обмотки среднего стержня сердечника трансформатора, которое может быть достаточно большим.

С целью понижения последнего на среднем стержне сердечника трасформатора показана обмотка с числом витков Ю, замкнутая на сопротивлеиле аЬ».

Ток 1 в обмотке W следует принять по отношению к току сети по последующему соотношению

1,W. - 1,,% „1,=

1 W з.W» э. д. с., индуктированная в обмотке Ф» током 1, протекающим через обмотку Фз, будет совпадать по фазе с э. д. с, индуктированной потоком Фз. Этим вызывается применение сопротивления 1.», которое должно компенсировать указанную э. д. с.

Предмет изобретения.

Устройство для поддержания постоянства напряжения в линии переменного тока путем применения добавочного трансформатора со вторичной обмоткой, последовательно -включенной в главную линию, и двумя первичными обмотками, включенными на напряжение сети диференциально, отличающееся тем, что одна из указанных первичных обмоток, взятая с.ббльшим числом витков, чем вторая первичная обмотка, и помещенная на одном из крайних сердечников трехстержневой магнйтной системы, приключена непосредственно на зажимы генератора, в то время, как вторая первичная обмотка с меньшим числом витков, расположенная на другом из крайних стержней. магнитной системы, присоединена к линии после последовательно включенного компенсирующего сопротивления, после которого также включена расположенная на среднем стержне вторичная обмотка добавочного трансформатора с тем, чтобы при холостом ходе генератора напряжение вторичной обмотки, пропорциональное разности потоков первичных обмоток, было максимальным и вычиталось из напряжения генератора, соответственно уменьшаясь при увеличении нагрузки.

К авторскому свидетельству А. А. Воокресенского л 48779

Тпк. „ i 1ромиолиграф.". Таибовекая, 12, Ззк. 4147 — 606