Opublikowano dni* 16 ptidzieralk* 1961 r.#"**»* UrzvJ .. ;c;nT jwegol Polskiej Rzeclypcspaiilei Lutinwejl POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 45028 KI. 21 d2, 54 Instytut Elektrotechniki*) Warszawa, Polska Transformator regulacyjny oraz urzadzenie zawierajace takie transformatory Patent dodatkowy do patentu nr 43980 Patent trwa od dnia 28 pazdziernika 1960 r.Patent glówny nr 43980 dotyczy transforma¬ tora z jednym uzwojeniem pierwotnym i dwo¬ ma uzwojeniami wtórnymi, w którym rucho¬ ma czesc rdzenia zawierajaca uzwojenie pier¬ wotne moze zmieniac swoje polozenie wzgledem nieruchomej czesci rdzenia, zawierajacej oba uzwojenia wtórne. W ten sposób strumien ma¬ gnetyczny uzwojenia pierwotnego jest sprze¬ gany stopniowo z jednym lub z drugim uzwo¬ jeniem. Na wyjsciu uzwojen wtórnych otrzy¬ mywane jest napiecie regulowane od wartos¬ ci maksymalnej do zera w jednym uzwojeniu wtórnym i od zera do wartosci maksymalnej w drugim uzwojeniu wtórnym. Równoczesne sprzegniecie elektromagnetyczne obu uzwojen wtórnych z pierwotnym i otrzymanie napie- * Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Aleksander Straszew¬ ski. cia równoczesnie w obu uzwojeniach wtórnych nie jest mozliwe.Transformator zostal przedstawiony w dwóch rozwiazaniach konstrukcyjnych: obrotowym i przesuwnym. W rozwiazaniu obrotowym, tran¬ sformator posiada rdzen obrotowy, skladajacy sie z dwóch przeciwleglych czesci zajmujacych kazda po 1/6 obwodu, czyli po 60° przestrzen¬ nych. Rdzen stojana, podobny do rdzenia sto- jana silnika asynchronicznego, podzielony jest na szesc równych czesci. Dwie pary przeciw¬ leglych czesci zajmuja dwa uzwojenia wtórne, a trzecia para czesci przeciwleglych, umiesz¬ czona miedzy parami czesci zajetych przez uzwojenia wtórne, jest nieuzwojona.Transformator ten jest przeznaczony wedlug patentu glównego do wspólpracy z dwoma ukladami prostownikowymi, w szczególnosci w zastosowaniu do wzbudzania pradnicy w ukladzie Leonarda.. Istnieje mozliwosc szerszego wykorzystania omawianego transformatora, np. jako elemen¬ tu automatyki lub do innych celów. Mozna go np. wykorzystac w charakterze podwójne¬ go selsyna transformatorowego, a mianowicie mozna przekazywac za pomoca niego wartosc kata obrotu jak i kierunek obrotu. Wartosci kata obrotu w prawo lub w lewo moga byc przekazywane do dwóch róznych ukladów od¬ biorczych.Jako jedno z dalszych zastosowan mozna wymienic zastosowanie tego transformatora jako dwuobwodowego bezstykowego lacznika do wlaczania i wylaczania niewielkich mocy z ewentualna równoczesna regulacja tej mocy przez regulacje wartosci napiecia. Jako przy¬ klad takiego zastosowania transformatora moz¬ na wymienic uklad sterowania obrabiarek z ru¬ chomym stolem do sterowania zmiana kierun¬ ku ruchu stolu. Liczba obwodów takiego wy¬ lacznika moze byc powiekszona o dowolna licz¬ be dalszych przez sprzezenie odpowiedniej licz¬ by pojedynczych elementów na jednej wspól¬ nej osi.Przy zastosowaniu prostowników do kazde¬ go z opisanych zastosowan transformatora moz¬ na otrzymywac na zaciskach jego uzwojen wtór¬ nych regulowane napiecie stale.Przy wykonaniu transformatora jako dwu- lub trójfazowego moze on byc uzyty do urucha¬ miania i zmiany kierunku wirowania silników dwu- lub trójfazowych. Dwufazowy transfor¬ mator regulacyjny latwo jest uzyskac przez osadzenie na wspólnej osi dwóch transforma¬ torów jednofazowych i zasilanie ich uzwojen pierwotnych z dwóch róznych faz sieci jedno¬ fazowej. Transformator trójfazowy moze byc utworzony z trzech transformatorów jednofa¬ zowych umieszczonych na wspólnej osi.W patencie glównym podano przyklady kon¬ strukcyjnego rozwiazania transformatora zbu¬ dowanego z pakietów blach silników asynchro¬ nicznych. Dla transformatora wykorzystywa¬ nego jako element automatyki mozna zastoso¬ wac wedlug wynalazku nieco inna konstruk¬ cje. Rdzen obrotowy transformatora regula¬ cyjnego dla celów automatyki jest wykonany wedlug wynalazku jako dwuteowy podobnie jak wirnik dwubiegunowej pradnicy synchro¬ nicznej lub t.zw. magneto, a stojan w jednym wykonaniu — jak stojan maszyny synchronicz¬ nej, a w drugim — jak stojan maszyny pradu stalego.W pewnych przypadkach moze byc równiez uzwojona i wykorzystana srodkowa nieuzwo- jona czesc rdzenia transformatora, np. do na¬ dawania sygnalów wskazujacych polozenie transformatora lub nadawania impulsów do wykonania jakiejkolwiek czynnosci, np. do wlaczenia cewki.Na fig. 1 jest przedstawiony transformator regulacyjny wedlug wynalazku z rdzeniem obrotowym dwuteowym 5, zaopatrzonym w uzwojenie pierwotne 6, ze stojanem zlobkowa¬ nym 1 z dwoma uzwojeniami wtórnymi 2a i 2b i 3a i 3b umieszczonymi na dwóch parach przeciwleglych czesci rdzenia stojana i nie- uzwojona para czesci stojana 4. Kazda z tych czesci rdzenia stojana zajmuje 1/6 czesc obwo¬ du stojana, czyli 60° przestrzennych.Na fig. 2 przedstawiona jest odmiana tego transformatora z takim samym rdzeniem obro¬ towym 5 z uzwojeniem pierwotnym 6 jak na fig. 1, lecz ze stojanem zaopatrzonym w bie¬ guny wydatne 7, podobnie jak stojan maszy¬ ny pradu stalego. Uzwojenia wtórne 2a i 2b i 3a i 3b z rdzeniami 7 umieszczone sa na obwodzie podobnie jak na fig. 1 i zajmuja takie same miejsce na obwodzie stojana. Na pozostalych rdzeniach biegunowych stojana zo¬ stalo umieszczone dodatkowe, trzecie uzwoje¬ nie wtórne 8a i Sb, które moze byc wykorzy¬ stywane do podobnych lub innych celów jak pozostale uzwojenia wtórne 2 i 3.Kazda z odmian regulacyjnego transforma¬ tora obrotowego wedlug wynalazku moze byc wykorzystana jako wylacznik bezstykowy. Wy¬ starczy do tego celu wyposazyc taki transfor¬ mator w jedno ze znanych urzadzen ustalaja¬ cych, np. w tarczke z wglebieniami, w które wpada rolka naciskana przez sprezyne tak, azeby zatrzymywanie wirnika w okreslonym polozeniu bylo jednoznaczne. Zatrzymywanie powinno byc przewidziane zarówno w poloze¬ niu wlaczenia, gdy wirnik transformatora stoi naprzeciw czesci rdzenia z którymkolwiek z uzwojen wtórnych, jak i w polozeniu wylaczo- nia, gdy wirnik transformatora stoi naprzeciw nieuzwojonej czesci rdzenia.Droga osadzania na jednej osi dwóch lub wiekszej liczby transformatorów regulacyjnych wedlug wynalazku mozna uzyskiwac praktycz¬ nie nieograniczone kombinacje obwodów lub faz transformatora lub lacznika. Jezeli chodzi o laczniki, to z pojedynczych elementów trans¬ formatorów wedlug fig. 1 lub 2 tworzone sa podobne grupy laczników jak w lacznikach warstwowych.Liczba uzwojen wtórnych na obwodzie sto¬ jana jest w zasadzie dowolna i ograniczona — 2 —jedynie wzgledami konstrukcyjnymi. Ponadto kazde z uzwojen wtórnych moze byc podzie¬ lone na kilka czesci i wykorzystane dla od¬ powiedniej liczby obwodów odbiorczych. Uzwo¬ jenie pierwotne moze byc równiez podzielone na kilka czesci i zasilane z róznych zródel na¬ piecia.W szczególnosci kazde z uzwojen wtórnych mozna podzielic na dwie jednakowe czesci umieszczone na przeciwleglych czesciach rdze¬ nia nieruchomego. Jedna polowe tego uzwoje¬ nia mozna potraktowac jako uzwojenie pier¬ wotne, a druga — jako wtórne. Przez obra¬ canie ruchomej czesci rdzenia, posiadajacej uzwojenie pierwotne lub pozbawionej jego, mozna regulowac sprzezenie elektromagnetycz¬ ne miedzy dwoma przeciwleglymi uzwojenia¬ mi na rdzeniu nieruchomym i zasilajac uzwo¬ jenie pierwotne rdzenia nieruchomego napie¬ ciem zmiennym — otrzymywac w uzwojeniu wtórnym tego rdzenia napiecia regulowane.Równoczesnie w uzwojeniu ruchomego rdzenia moze byc indukowane napiecie regulowane.Rdzen transformatora moze byc wykonany z dowolnego materialu magnetycznego, np. z blach transformatorowych lub pradhicowych lub z materialów proszkowych. PL