PL16946B1 - Instalacja elektryczna. - Google Patents

Description

Wynalazek ma na celu regulowania na¬ piecia maszyny elektrycznej i dotyczy in¬ stalacji elektrycznej z isamowizbudzajaca sie poprzez opór pradnica, której napiecie daje sie regulowac miedzy dwiema grani¬ cami eo i ev zapomoca jednej lub kilku lamp katodowych, wlaczonych równolegle do bocznikowego uzwojenia pradnicy.Wskutek zmieniania sie przewodnosci wy¬ zej wymienionej jednej lub kilku lamp ka- todiowych ma sie moznosc zmieniania napie¬ cia w boczniikowem uzwojeniu -maszyny, a przez to i natezenia pradu wzbudzajacego.Napiecie, dostarczane przez maszyne, jest Ten sposób regulowania posiada duze znaczenie, jezeli pozadane jest szybkie rea¬ gowanie na wahania obciazenia. Zmiana przewodnosci elektrycznych lamp katodo¬ wych moze sie odbywac w praktyce bez o- póznienia i zapomoca niezlozonych srod¬ ków pomocniczych, zmiana zas napiecia pradnicy moze sie odbywac dzieki takiim zmianom przewodnosci szybciej, anizeli przy zastosowaniu mechanicznych urza¬ dzen regulacyjnych, jak np. oporów regula¬ cyjnych w samym obwodzie pradu magne- snicy.Omawiany sposób regulowania nadaje regulowane dzieki temu miedzy okreslone- •. .sie takze z powodzeniem tam, gdzie chodzi mi granicami. j» Vo utrzymywanie na stalym poziomie napie-cia maszyny (przy amkmnem obciazeniu lub ? ^ z^aepnej liczbie obrotów lub tez gdzie cho- cfei 6 sas^dczynine opeguiowanile napiecia w zaleznosci od obciazenia, np. o wzrost na¬ piecia wraz ze zwiekszeniem sie obciaze¬ nia. Sposób ten wyróznia1 sie korzystnie od sposobów regulowania zapomoca znanych regulatorów szybkosci, gdyz potrzebne u- rzadlzenia sa mniej zlozone i mniej podle¬ gaja zuzyciu. Jako zalete mozna uwazac takze wieksza niezawodnosc w dzialaniu.Sposób ten posiada duze mozliwosci zasto¬ sowana we wszelkiego rodzaju centralach, zwlaszcza zas wtakich, w których glównemu warunkami pracy sa: prostota obslugi i nie¬ zawodnosc sposobu dzialania. Sposób ten mozna zastosowac korzystnie do tych ma¬ szyn do wzbudzania energji elektrycznej, w których liczba obrotów zmienia sie znacz¬ nie, np. db pradnic ido oswietlania wagonów kolejowych oraz maszyn, napedzanych za- pomoca sily zmiennej, jaka jest np. sila wia¬ tru.Przedmiotem wynalazku jest sposób, zia- pomoca którego omawiane regulowanie na¬ piecia jest dokonywane ekonomicznie. Dla wiekszej przejrzystosci' w ponizej podanem wyjasnieniu wynalaizku zaklada sie, ze rów¬ nolegle do pola samowzbudlnej pradnicy wlaczona1 jest tylko jedna lampa katodowa.Jest zrozumiale, ze mozna stosowac kilka lamp katodowych w róznych ukladach po¬ laczen. Do wszystkich tych przypadków stosuje sie to isamo wyjasnienie.W lampie katodowej, wlaczonej równo¬ legle db uzwojenia bocznikowego pradnicy, zatraca! s&a pewna moc, co przyczynia sie do zimniej sizenia spólczrynoika sprawnosci instalacji. Jezeli natezenie pradu, pobiera¬ nego przez lampy katodowe, staje sie wiek¬ sze od pradu, sluzacego do Wzbudzenia pradnicy, to zaleta, jaka zazwyczaj osiaga sie dzieki; regulowaniu napiecia zapombca lamp katodbwych, zaczyna odchodzic na drugi plan i nie moze wreszcie wyrównac niedogodnosci!, polegajacej na stracie ener¬ gji elektrycznej1, pobieranej przez lampy katodowe.Stwierdzono, ze natezenie pradu, prze¬ plywajacego przez lampy katodowe, zalezy od ksztaltu charakterystyki biegu jalowego pradnicy, której uzwojenie magnesowe jest regulowane zapomoca lamp katodowych i mianowicie w ten sposób, ze potrzebny prad pomocniczy, a zatem specjalna moc, po¬ trzebna do regulowania, bedzie tern mniej¬ sza, im mniej znaczne jest zakrzywienie tej charakterystyki. Poniewaz moc, pobierana przez uzwojenie bocznikowe, jest zazwy¬ czaj tak mala, ze nie oddzialywa wcale al¬ bo tez w bardzo malym stopniu na wspól¬ czynnik sprawnosci pradnicy, przeto war¬ tosc mocy tego samego rzedu moze byc roz¬ patrywana z reguly jako bardzo odpowied¬ nia dla lampy katodowej.Odjpowiednio do powyzszego wynalazek dotyczy instalacji z samowzbudna pradni¬ ca, której napiecie reguluje sie miedzy dwiema wartosciami granicznemi i której charakterystyka biegu jalowego jest tak malo zakrzywiona ponizej górnej wartosci granicznej napiecia1, ze natezenie pradti, przeplywajacego przez lampe katodowa lub przez uklbid lamp katodowych, wlaczonych równolegle ido Uzwojenia bocznikowego pradnicy, jest tego samego rzedu lub mniej¬ sze od natezenia pradu w uzwojeniu bocz- nikowem.Wiadomo, ze pod okresleniem „charak¬ terystyka biegu jalowego pradnicy" nalezy rozumiec krzywa, która przedstawia zalez¬ nosc funkcyjna miledlzy napieciem, induko¬ waniem w pradnicy! a pradem, pobieranym przez uzwojenie maginesnicy.Wynalazek jest wyjasniony tytulem przykladu na rysunku, ma którym przed¬ stawione sa niektóre uklady polaczen elek¬ trycznej instalacji wedlug wynalazku.Fig. 1 przedstawia schemat pradnicy pradu stalego samowzbudlnej z regulowa¬ niem napiecia zapomoca katodowej lampy idwuielektrodowej. — 2 —¦*teJ&-~- Fig. 2 (przedstawia gen&rator wytwa¬ rzania trójfazowego pradu zmiennego, któ¬ rego napiecie jest utrzymywane stale zapo¬ moca katodowej lampy dwuelefctrodowej.Fig. 3 dotyczy samoczynnego (regulowa¬ nia napiecia generatora pradlu stalego przy zastosowaniu katodowej lampy trójelektro- We wszystkich figurach cyfra 1 ozna¬ czono pradnice, której napiecie jest regulo¬ wane zapomoca zmiany oporu wewnetrzne¬ go jednej lub kilku lamp katodowych, wla¬ czonych równolegle do uzwojenia magneso¬ wego tej pradnicy.Bocznikowe uzwojenie pradnicy zostalo oznaczone cyfra 2. Prad, przeplywajacy panzez to uzwojenie, jest pobierany z pradni¬ cy i plynie poprzez opornik 3, który ewen¬ tualnie, jak to przedstawiono na fig. 3 i 4, mozna regulowac.Na fig. 1 równolegle ido uzwojenia ma- gnesnicy 2 jest wlaczona d*wuelektrodowa lampa katodowa 4. Lampa ta moze byc lam¬ pa katodowa o duzej prózni. Lampa kato¬ dowa zawiera anode 5 oraz katode zarowa 6. Ta ostatnia pobiera energje zarzenia z baterji 7. Prad zarzenia moze byc regulo¬ wany zapomoca opornika 8. Jezeli zwiek¬ szyc prad zarzenia, to wewnetrzny opór lampy katodowej zmniejsza sie, a tern sa¬ mem zmniejsza sie i napiecie uzwojenia 2.Przez to zmniejsza sie prad, przeplywajacy przez uzwojenie magnesnicy, i wskutek te¬ go zmniejsza sie napiecie pradnicy, wy¬ kazywane przez woltomierz 9. Zapomoca malego oporu regulowanego 8 mozna za¬ tem regulowac w szerokich granicach du¬ za moc pradnicy.Na fig. 2 liczba 10 oznaczony jest trój¬ fazowy generator pradu zmiennego, które¬ go pradnice wzbudzajaca stanowi pradnica /. Prad, wytwarzany przez ostatnio wy¬ mieniona pradnice, przeplywa przez ampe¬ romierz 11, uzwojenie magnesowe 12 gene¬ ratora 10 oraz przez dajacy sie regulowac opór glówny 13. Na figurze tej dwuelektro- dowa lampa katodowa jest wlaczona rów¬ nolegle do uzwojenia magnesowego pradni¬ cy / w sposób, podobny ido sposobu,uwidocz¬ nionego na fig. 1. Prad zarzenia katody 6 katodowej lampy dwuelektrodowej jest jednak w tym przypadku dostarczany nie z baterji, lecz z odpowiedniego transforma¬ tora napieciowego 14, który jest przylaczo¬ ny do zewnetrznego obwodu pradta genera¬ tora 10. Jezeli obciazenie generatora 10 zwieksza sie i wskutek tego napiecie spada, to zmniejsza sie takze napiecie na katodzie zarowej lampy katodowej, a tern samem wzrasta wewnetrzny opór lampy katodo¬ wej. Napiecie miedzy anoda 5 i katoda 6 zwieksza sie natychmiast i odpowiednio do tego zwieksza sie napiecie w uzwojeniu magnesowem 2, wskutek czego w pradnicy 1 indukuje sie wieksze napiecie. Wskutek te¬ go generator 10 jest wzbudzany silniej i spadek napiecia w tym generatorze zostaje wyrównany.Na fig. 3 przedstawiony jest schemat po¬ laczen urzadzenia do regulowania napiecia generatora pradlu stalego 15, którego uzwo¬ jenie magnesowe 16 jest zasilane zapomoca pradnicy / poprzez glówny opór 17 i am¬ peromierz 18. Lampa katodowa 19, wlaczo¬ na równolegle do uzwojenia magnesowego 2 pradnicy 1, posiaida siatke 20, lUmieszczo-' na miedzy anoda 21 i katoda zarowa 22.Katoda1 zarowa jest zasilana z, bale* ja 2i. w razie potrzeby stosuje sie regulowany o- pornik 24, zapomoca którego mozna usku¬ teczniac regulowanie, odpowiadajace regu¬ lowaniu zapomoca opornika 8 w instalacji, uwidocznionej na fig. 1. Miedzy siatka i ka¬ toda zarowa lampy katodowej 19 podtrzy¬ muje sie napiecie, które zmienia sie wraz z obciazaniem generatora 15, poniewaz salat¬ ka i katoda lampy katodowej sa polaczone poprzez baterje 26 z koncówkami opornika 25, wlaczonego do obwodu glównego gene¬ ratora 15. Polaczenie jest tego rodzaju, ze siatka 20 posiada zazwyczaj napiecie do¬ datnie w stosunku do katody zarowej 22.Napiecie wstepne, które katerja 26 nadaje siatce, dziafat w kierunku przeciwnym, ani¬ zeli napiecie, pochodzace z opornika 25, wskutek czego siatka posiada napiecie tern mniej dodatnie, im bardziej zwieksza sie obciazenie generatora 15. Uwarunkowywa to zwiekszenie -wewnetrznego opora lampy katodowej 19 i odpowiednio do tego zwiek¬ szenie napiecia w Uzwojeniu magnesnicy 2.Nastepstwem tego wszystkiego jest to, ze pradnica 1 dostarcza napiecie wyzsze, prad zas wzbudzajacy generatora 15 zmienia sie dotad, dopóki napiecie tego generatora nie osiagnie wartosci, pozadanej ze wzgledu na obciazenie. W ten sposób mozna wyrównac zmniejszenie napiecia generatora 15 w za¬ leznosci ido obciazenia i w razie potrzeby o- siagnac kompoudowanie nadmierne, to jest zwiekszenie sie napiecia wraz ze wzrostem obciazenia. Poniewaz lampa katodowa 19 umozliwia bardzo dokladna i szybka regu¬ lacje, przeto osiaga sie dzialanie bardzo szybkie i podatne.Jezeli eyt wyzsza z posród wartosci granicznych, miedzy któremi winno byc re¬ gulowane napiecie pradnicy 1, równa sie c — krotnosci dolnej wartosci granicznej c„ to poczatkowo wymienionemu napieciu odpowiada w uzwojeniu magnesowem 2 wartosc pradu imVf która ze wzgledu na na¬ sycenie wynosi wiecej, anizeli c—krotnosc tej wartosci, jaka odjpowiada dolnej warto¬ sci granicznej napiecia i która powinna byc oznaczona przez im0. Ten wiekszy stosu¬ nek tlumaczy sie zjawiskiem (magnetyczne¬ go nasycenia lub, mówiac ogólnikowo, tern, ze charakterystyka jalowego biegu pradni¬ cy wykazuje wygiecie. Wdkutek tego wy¬ giecia imV nie równa sie c . im0, lecz np. oci„ta, przyczem a jest wieksze od 1. Jezeli prad, który przy wartosci eo przeplywa przez lampe katodowa, oznaczyc przez in0t prad zas, potrzebny do uzyskania regulo¬ wania napiecia do wartosci qv% oznaczyc przez irtF, to równa sie on frc-^krotnosci wartosci ia0.Prad jest doprowadzany do uzwojenia magnesowego poprzez opornik 3, wskutek czego napiecie, dostarczane przez pradnice, jest wieksze od' napiecia, jakie panuje w u- zwojenhi magnesowem i w lampie katodo¬ wej, przylaczonej równolegle do niego.Zakladamy, ze to ostatnio wymienione na¬ piecie wynosi em0 przy napieciu eG prad¬ nicy, stosunek zas miedzy temi napieciami niech wynosi e 0 = qetm0.Mozna wykonac obliczenie, z którego wynika, ze a musi byc wogóle wieksze od 1, jednakze musi byc mniejsze ód q.Im a jest mniejsze, to jest im mniejsza jest krzywizna) charakterystyki biegu jalowego maszyny ponizej eVt tern mniejsza jest nie¬ zbedna moc, doprowadzana do lampy kato¬ dowej. Wedlug wynalazku osiaga sie to, ze wartosc tej mocy jest tego samego rzadu lub tez mniejsza od wartosci mocy, która w uzwojeniu bocznikowem przetwarza sie w cieplo, a to z tego powodu, ze dba sie p mniej krzywa charakterystyke, co moze byc uzyskane zapomoca slabego magnetycznego nasycenia maszyny, Wykonanie maszyny wedlug tej zasady nie stanowi zadinego no¬ wego zagadnienia.Stwierdzono, ze bardzo pomyslny wynik mozna osiagnac, jezeli miedzy wspommia- nemi wielkosciami a, b, q istnieje nastepu¬ jacy stosunek < 2q - b (q- 1) a= — <7+ 1 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Instalacja elektryczna z samowzibudza- jaca sie popnzez opór pradnica, której na¬ piecie jest regulowane miedzy dwiema war¬ tosciami gnanicznemi zapomoca jednej lub kilku lamp katodowych, wlaczonych rów¬ nolegle 'do uzwojenia bocznikowego wspo¬ mnianej pradnicy, znamienna tern, ze jej — 4 —pradnica posiada charakterystyke biegu] ja- wajacego przez uzwojenie magnesowe prad- lowego tak malo zakrzywiona ponizej gór- nicy. nej wartosci gcraaiiaznej napiecia, iz warto¬ sci na/tezenia pradto przeplywajacegoprzez N. V. P h i 1i p s* lampe katodowa ltub lampy katodowe i slu- Gloeilampenfabrieken. zacego do raguiowania, sa tego samego rze- Zastepca: M. Skrzypkowski, du, co i wartosci natezenia pradiu!, pnzeply- rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 16946* Uh s * /9 i , rAV«P» Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL