Przedmiotem miniej szego wynalazku jest urzadzenie do samoczynnego podwyz¬ szania (napiecia mieidzyzaciskowego przy odbiornikach pradu zmiennego (transforma¬ torach albo silnikach indukcyjnych), pra¬ cujacych przy znacznej skladowej bez- mocnej pradu biegu jalowego, gdy obcia¬ zenie tych odbiorników wzrasta.Wynalazek polega na tern, ze w szereg z odbiornikiem pradu wlacza sie cewke in¬ dukcyjna, zaopatrzona w rdzen zelazny, tak ze w cewce tej wystepuje podczas bie¬ gu jalowego strata napiecia, przewyzsza¬ jaca o 2% napiecie miedzyzaciskowe nie- obciazonego zbiornika pradu. Rdzen cew¬ ki juz w stanie nieobciazonym jest nasy¬ cony do tego stopnia, ze przy obciazeniu odbiornika pradem mocnym wektor napie¬ cia miedzyzaciskowego cewki indukcyjnej nie wzrasta proporcjonalnie do pradu, przeplywajacego przez cewke, lecz tylko o tyle, ze zwieksza sie wektor napiecia, przypadajacy na odbiornik pradu po geo- metrycznem odjeciu wektora napiecia miedzyzaciskowego przy cewce od wekto¬ ra napiecia ogólnego.W pewnych przypadkach moze byc ko¬ rzystne zastosowanie zewnetrznej regula¬ cji napiecia oprócz regulacji samoczynnej, zwlaszcza gdy istale zmieniajace sie obcia¬ zenie jest opornosciowe, a oprócz tego w pewnych okresach trzeba wyrównywac wieksze spadki napiecia, spowodowane o- kolicznosciowem obciazeniem o znacznem przesunieciu faz.W tym celu cewke indukcyjna zaopa-truje sie w inysl niniejszego wynalazku w drugie uiawójenie (cprócz uzwojenia do pradu glównego, "polaczonego z regulowa¬ nym odbiornikiem pradu), zasilane przez zródlo pradu niezaleznie od pradu, zasila¬ jacego uzwojenie pierwsze.Cewka indukcyjna przy urzadzeniach wielofazowych otrzymuje w mysl wyna¬ lazku do kazdej fazy po dwa uzwojenia, wlaczone w rózne fazy odbiornika w celu umozliwienia zmiany charakterystyki re¬ gulacji i wyrównania wplywu obciazen o wiekszych przesunieciach faz.Na rysunku przedstawiono kilka przy¬ kladów wykonania przedmiotu wyna¬ lazku.Fig. 1 przedstawia schemat polaczen, odpowiadajacy pierwszemu przykladowi wykonania urzadzenia do podwyzszania napiecia miedzyzaciskowego przy pradzie jednofazowym; fig. 2 — wykres wektorów, wyjasniajacy dzialanie powyzszego urza¬ dzenia, fig. 3 — odmiane urzadzenia, fig. 4 — urzadzenie do pradu trójfazowego; fig. 5 i 6 przedstawiaja dwa przyklady wykonania urzadzenia jednofazowego z u- zwojaniami regulacyjnemi wzbudzianemi przez prad obcy; fig. 7 przedstawia urza¬ dzenie z cewka indukcyjna, podzielona na stopnie polaczone szeregowo; fig. 8 — u- rzadzenie, w którem cewka indukcyjna posiadla uzwojenie wtórne; fig. 9 i 10 przedstawiaja dwa przyklady wykonania urzadzenia wielofazowego z uzwojeniami regulacyjnemi, wzbudzanemi pradem ob¬ cym.Na fig. 1 pomiedzy przewody 1, 1 jest wlaczony odbiornik pradu 3, pracujacy pradem biegu jalowego, np. transformator, którego pierwotne napiecie miedzyzacisko- we powinno wzrastac przy wzroscie obcia¬ zenia. Przed transformatorem jest wlaczo¬ na w mysl wynalazku cewka indukcyjna 4, której rdzen 5, wykonany z magnetyczne¬ go metalu, najlepiej z zelaza, ma takie wy¬ miary, ze nasyca sie w stopniu pozadanym do nizej podanych celów. Cewka indukcyj¬ na 4 musi byc tak dobrana, aby jej napie¬ cie juz w czasie biegu jalowego stanowilo znaczniejszy procent napiecia miedzyzaci¬ skowego przy trasformatorze 3, gdyz tyl¬ ko wtedy mozna osiagnac pozadana reglu- lacje. Napiecie to musi wynosic wiecej niz 2% napiecia miedzyzaciskowego urzadze¬ nia regulowanego. Gdy obciazenie odbior¬ nika pradu 3 wzrasta, to wzrasta równiez prad, przeplywajacy przez cewke 4, który u/siluje zwiekszyc stopien namagnesowa¬ nia zelaznego rdzenia 5. Jezeli jednak ndzen 5 jest bliski stanu nasycenia, to sto¬ pien jego namagnesowania wzrasta powol¬ niej od pradu, przeplywajacego przez cewke, a tern samem napiecie przy cewce wzrasta równiez powolniej od natezenia pradu. Dzialanie opisanego urzadzenia objasnia wykres wektorów na fig. 2.Wektor E oznacza napiecie miedzy przewodami 1, 1, które w czasie biegu ja¬ lowego rozdziela sie w ten sposób, ze przy cewce indukcyjnej 4 panuje napiecie ea a na zaciskach transformatora 3 napiecie E o. Przy obciazeniu transformatora pra¬ dem mocnym wzrasta napiecie, pobierane przez cewke indukcyjna, do wartosci ex\ wskutek tego na transformator przypada napiecie Elf które jest wieksze od napiecia E0 w czasie biegu jalowego. Przy bardzo malem obciazeniu pradem mocnym, wyno¬ szacym zaledwie jakis ulamek pradu bie¬ gu jalowego, a wiec nie majacym znacze¬ nia praktycznego, napiecie moze na trans¬ formatorze spasc bardzo nieznacznie.Przypadek taki moze zajsc, gdy w czasie biegu jalowego przesuniecie faz miedzy pradem i napieciem w cewce indukcyjnej jest mniejsze niz w regulowanym odbior¬ niku pradu.Cewke indukcyjna mozna dostosowac do róznych warunków przez odpowiedni dobór nasycenia, mianowicie przez zaopa¬ trzenie rdzenia w zwezenie 6, przez za¬ stosowanie szczeliny powietrznej albo — 2 —przez wlaczenie cewki 7 o opornosci omo¬ we] równolegle do cewki indukcyjnej 4.Na fig. 3 przedstawiono szeregowe wlaczenie dwóch cewek indukcyjnych o róznym ustroju, np. jedna z nich 4 jest zaopatrzona w opór bocznikowy 7, a dru¬ ga 4" jest bez tego oporu.Fig* 4 i 5 przedstawiaja urzadzenie przy pradzie trójfazowym, przyczem cew¬ ki indukcyjne 4 sa umieszczone na wspól¬ nym rdzeniu zelaznym 5. W celu zabez¬ pieczenia symetrji poszczególnych faz ze¬ lazny rdzen zaopatrzono jeszcze w do¬ datkowe cewki 2 do kazdej fazy, przy¬ czem cewki te sa polaczone w trójkat.Wlaczanie cewek dlawikowych przed transformatorami stosowano tylko do la¬ godzenia stromych fal przepiec. Poniewaz przy czestotliwosci normalnej cewki te musialy miec mozliwie mala indukcyjnosc wlasna, wiec zwykle nie posiadaly zelaz¬ nego rdzenia. Pfrized transformatory wla¬ czano równiez cewki dlawikowe w celu ograniczenia pradów zwarcia, lecz i te cewki nie zawieraly zelaza, albo tez po¬ siadaly tak znaczna szczeline powietrzna, ze strata napiecia w cewce dlawikowej by¬ la prawie proporcjonalna do pradu obcia¬ zenia. Spadek napiecia, spowodowany za- pomoca wyzej wymienionych cewek dla¬ wikowych wynosil znacznie mniej niz 2% napiecia miedzyzaciskowego przy trans¬ formatorze, gdy przez cewki przeplywal tylko prad biegu jalowego, a poza tern spa¬ dek ten mial wzrastac proporcjonalnie do pradu obciazenia. Jezeli jednak ma nasta¬ pic regulacja napiecia, to spadek napiecia z powodu zastosowania cewki indukcyj¬ nej musi przewyzszac 2% juz w czasie biegu jalowego, a poza tern spadek ten nie moze wzrastac proporcjonalnie do prze¬ plywajacego pradu, lecz znacznie powol¬ niej. W praktyce wystarczy, jezeli napie¬ cie miedzyzaciskowe cewki indukcyjnej jest 1,4 razy wieksze od tegoz napiecia w czasie biegu jalowego. Gdy prad obciaze¬ nia, przeplywajacy przez cewke indukcyj¬ na, przewyzsza dwukrotnie prad biegu ja¬ lowego, albo nawet dziesieciokrotnie, to napiecie miedzyzaciskowe przy cewce in¬ dukcyjnej nie powinno byc wiecej niz 4 razy wieksze od tegoz napiecia w czasie biegu jalowego.Poniewaz napiecie przy odbiornikach pradu wzrasta wskutek tego, ze wektor napiecia, wystepujacego na zaciskach cew¬ ki indukcyjnej, wskutek obciazenia odbiór, nika pradem mocnym odchyla sie, wiec praktyczna regulacja napiecia jest mozli¬ wa tylko wtedy, gdy przesuniecia faz pra- dii biegu jalowego jest dostatecznie wiel¬ kie, a obciazenie posiada skladowa mocna co najmniej tak wielka, ze przy normal- nem obciazeniu przesuniecie faz miedzy pradem a napieciem przed odbiornikiem pradu wraz z cewka indukcyjna nie prze¬ kracza 45°; to znaczy, ze spólczynnik mo¬ cy (©os c ) nie spada ponizej OJ.W wykonaniu wedlug fig. 5 przewody pradu zmiennego 1, 1 zasilaja odbiornik pradu, np. transformator 3, przyczem u- zwojenie 4 jest wlaczone szeregowo.Zelazny rdzen 5 jest jeszcze zaopatrzo¬ ny w specjalne uzwojenie 20, zasilane z niezaleznego zródla pradu, np. ze zró¬ dla pradu stalego. Uzwojenie regula¬ cyjne 20 jest umieszczone celowo na specjalnym mostku zamknietego rdze¬ nia zelaznego 5, a oprócz tego jest zaopatrzone w uzwojenie zwarte 21 f któ¬ re chroni mostek uzwojenia regulacyjnego 20 przed polem zmienneni, wytworzonem przez uzwojenia 4, tak ze przez mostek ten przechodza tylko linje sil, wytworzone przez uzwojenie 20.Zaleznie od tego, czy wzbudzanie uzwo¬ jenia 20 jest silniejsze lub slabsze, zwiek¬ sza sie i maleje magnetyczny opór obwodu magnetycznego cewki 4, co umozliwia sze¬ roka regulacje napiecia miedzyzacisko¬ wego przy transformatorze 3.W wykonaniu wedlug fig. 6 jarzmo — 3 —rdzenia zelaznego 5 t uzwojeniem regula¬ cyjnym 20 fesit podzielone na dlwa lub wie¬ cej równoleglych odgalezien, na których uzwojenie 20 jest rozmieszczone w ten sposób, ze strumien linij sil pradu zmien¬ nego nie oddzialywa indukcyjnie na uzwo¬ jenie 20. Obydwa odgalezienia sa {zaopa¬ trzone jeszcze w skrzyzowane uzwojenie zwarte 21, które zapobiega równomierne¬ mu rozdzielaniu sie strumienia linij sil na obydwa odgalezienia.Jezeli uzwojenie 20 jest zasilane pra¬ dem zmiennym, to uzwojenie zwarte 21 jest zbedne.W pewnych przypadkach przy uzyciu cewek, wzbudzanych pradem obcym, mo¬ ze byc celowe zastapienie cewki indukcyj¬ nej przez kilka cewek wlaczonych szerego- woj przyczem kazda z tych cewek wzbu¬ dza sie pradem stalym oddzielnie.Przyklad takiego wykonania przedsta¬ wiono na fig. 7, gdzie poszczególne cewki 32 moga byc wlaczone w siec pradu stale¬ go zapomoca wylaczników 33.W celu regulowania napiecia miedzy- zaciskowego wlacza sie dodatkowe uzwo¬ jenie pradu stalego cewek 32 oddzielnie, zaleznie od chwilowego napiecia bezmocne- go, pnzyczem nasycaja sie one magnetycz¬ nie zapomoca pradu stalego. Indukcyjnosc wlasna cewek, nasyconych zapomoca pra¬ du stalego, zmniejsza sie, jak wiadomo, do tego stopnia, ze moze byc praktycznie po¬ minieta, tak ze strata napiecia praktycznie w isich nie powstaje. Cewki, nienasycone zapomoca pradu stalego, wyrównuja w dalszym ciagu spadek napiecia, wywolany przez prady mocne.Urzadzenie to jest lepsze od tmzadzen, przedstawionych na fig. 5 i 6, gdyz przy czesciowem nasyceniu zapomoca pradu stalego wystepuja harmoniczne drgania górne, które znieksztalcaja krzywa napiec.Znieksztalcenia te sa znacznie mniejsze, gdy rdzenie sa mniej lub wiecej nasycone.W wykonaniu wedlug fig. 8 zastosowa¬ no zamiast cewki, wzbudzanej pradem stalym, uzwojenie wtórne 34, w którem na¬ piecie jest wywolane zapomoca strumie¬ nia linij magnetycznych, przeplywajacych przez zelazny rdzen. Uzwojenie wtórne mozna zwierac stopniowo wprost zapomo¬ ca zamkniecia wylacznika, albo zapomoca regulowanej cewki indukcyjnej lulb opor¬ nika 35. Regulacja zewnetrzna odbywa sie przez zwieranie wtórnego uzwojenia 34.Zamiast jednej cewki indukcyjnej 4 moz¬ na zastosowac kilka cewek, wlaczonych szeregowo i osadzonych ewentualnie na wspólnym rdzeniu.W zwartej cewce wtórnej 34 niema spadku napiecia, tak ze przy odbiorniku pradu napiecie wzrasta.W urzadzeniu na prad trójfazowy (fig. 9) cewka indukcyjna posiada w kazdej fa¬ zie po dwa uzwojenia 30 i 31, które sa po¬ laczone szeregowo z odbiornikiem pradu, np. z transformatorem 3. Polaczenie jest wykonane w ten sposób, ze strumienie ma¬ gnetyczne, wywolane przez kazde z uizwo¬ jen indukcyjnych, przechodza tez przez drugie uzwojenie indukcyjne, nalezace do innej fazy. Urzadzenie to umozliwia rów¬ niez wyrównanie dzialania obciazen, które powoduja znaczne przesuniecie faz.Urzadzenie, przedstawione na fig. 9, posiada przy kazdej fazie transformatora 3 oddzielny rdzen zelazny, natomiast w wykonaniu wedlug fig. 10 uzwojenia in¬ dukcyjne wszystkich faz sa umieszczone na wspólnym rdzeniu zelaznym przyczem cewki 30 sa polaczone szeregowo z uzwo¬ jeniem pierwotnem 3a transformatora, .cewki izas 31 — z uzwojeniem wtórnem 3b transformatora. W urzadzeniach, przed¬ stawionych na Mg. 9 i 10, mozna równiez zastosowac uzwojenie regulacyjne 20 po¬ dobnie jak w urzadzeniach, przedstawio¬ nych na fig. 5 i 6, przyczem uzwojenia te zasila sie z niezaleznego zródla pradu.Przy zastosowaniu cewek indukcyjnych do transformatorów olejowych umieszcza — 4 —sie cewki indukcyjnie wraz z transformato¬ rem we wspólnym zbiorniku z olejem. PL