;^r Jy £ £ a lUrzedu folentowegoj POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 47069 KI. 21 d1, 34 KI. internat. H 02 k Instytut Elektrotechniki*) Warszawa, Polska Urzadzenie do programowej zmiany biegunowosci pradnicy pradu stalego Patent dodatkowy do patentu Nr 44226 Patent trwa od dnia 2 maja 1961 r.W niektórych urzadzeniach pradu stalego wy¬ magana jest periodyczna zmiana kierunku prze¬ plywu pradu, przy czym pelny cykl zmian moze zawierac sie w przedziale od kilku do kilku¬ dziesieciu sekund lub w wiekszych okresach czasu. Do takich urzadzen naleza np. wanny gal- wanizacyjne. Przykladowy cykl zmian przeply¬ wu pradu dla tych wanien jest nastepujacy: przeplyw pradu w kierunku podstawowym — 10 sekund, przerwa — 0,5 s, przeplyw pradu w kierunku przeciwnym — 2 s, przerwa — 0,5 s. Cykle takie powtarzaja sie po sobie regu¬ larnie. Stosowane sa one w nowoczesnych pro¬ cesach technologicznych, zapewniajacych dobra jakosc pokryc galwanicznych. Dokonywanie przelaczen pradu stalego w tak krótkich odste¬ pach czasu za pomoca aparatów lacznikowych, *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca wynalazku jest mgr inz. Aleksander Straszew¬ ski. np. styczników pradu stalego trudne jest do opanowania ze wzgledu na szybkie zuzywanie sie zestyków w lacznikach. Dla zapobiezenia temu wykorzystywane sa do tego celu pradnice pradu stalego, uzwojenie wzbudzenia których jest sterowane za pomoca specjalnego urzadze¬ nia, umozliwiajacego ustawienie dowolnych po¬ trzebnych cykli roboczych.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do periodycznej zmiany biegunowosci pradnicy pradu stalego. Urzadzenie to sklada sie z ukladu wzbudzenia wedlug patentu glównego Nr 44226 przylaczonego do uzwojenia wzbudzenia prad¬ nicy sposobem wedlug patentu dodatkowego Nr 44483 oraz z czlonu wykonawczego i z impul- satora. Zasada dzialania urzadzenia jest naste¬ pujaca. Pradnica pradu stalego — np. pradnica galwanizacyjna posiada uzwojenie wzbudzenia przylaczone do dwóch prostowników, zasilanych z dwóch,uzwojen wtórnych transformatora re¬ gulacyjnego obrotowego. Wal transformatoraobrotowego jest sprzezony z walem silnika trój¬ fazowego dostosowanego do pracy w stanie za¬ hamowanym. Wirnik transformatora obrotowe¬ go ma ograniczony ruch i moze sie obracac ze swego polozenia zerowego, w którym uzwojenie pierwotne transformatora nie jest sprzezone elektromagnetycznie z zadnym z uzwojen wtór¬ nych, w kierunku prawym i lewym do poloze¬ nia w którym jego uzwojenie pierwotne jest calkowicie sprzezone z jednym lub z drugim z uzwojen wtórnych. Do obracania wirnika tran¬ sformatora obrotowego sluzy trójfazowy silnik indukcyjny uruchamiany w kierunku prawym lub lewym. Silnik ten przeznaczony jest do pra¬ cy w stanie zahamowanym i powinien byc od¬ powiednio obliczony.Sterowanie calego urzadzenia odbywa sie za pomoca impulsatora dowolnego typu. Moze to byc np. impulsator wykonany w postaci tarczek z seklorami o zmiennym promieniu, nasadzo¬ nych na bardzo wolno obracajacym sie wale i naciskajacych w okreslonych odstepach czasu na zestyki, których zadaniem jest wlaczenie np. dwóch doprowadzen fazowych silnika napedo¬ wego transformatora obrotowego dla obrotu w prawo lub w lewo.Sterowanie uwzglednia istnienie napiecia od szczatkowego strumienia magnetycznego prad¬ nicy przy wylaczonym pradzie wzbudzenia i przewiduje gaszenie tego strumienia.Przykladowe rozwiazanie urzadzenia wedlug wynalazku podane jest na fig. 1. Z sieci pradu trójfazowego zasilany jest impulsator I, uzwoje¬ nie stojana trójfazowego silnika M, napedzaja¬ cego transformator obrotowy Tr, oraz uzwoje¬ nie pierwotne TJ1 transformatora Tr. Wirnik silnika M jest sprzegniety sprzeglem sztywnym z wirnikiem transformatora Tr. Wal wspólny dla obu wirników posiada dwie sprezyny po¬ wrotne, które sprowadzaja go ^v stanie bezna- pieciowym do pozycji zerowej. W tej pozycji zerowej wal ma pewien luz i wirnik transfor¬ matora moze sie obrócic w obu kierunkach w za¬ kresie odpowiadajacym wzbudzeniu pradnicy strumieniem magnetycznym równym szczatko¬ wej wartosci jej strumienia. Jedna z faz (np. T) sieci doprowadzona jest bezposrednio do jednej z faz uzwojenia stojana silnika M, a pozostale dwie fazy R i S doprowadzone sa do uzwojenia silnika M poprzez impulsator I, w którym na¬ stepuje ich zamiana celem nadania silnikowi M odpowiedniego kierunku obrotu. W jednej z faz, np. w fazie T doprowadzenia do silnika M wbu¬ dowany jest opornik RM zwierany lub rozwiera¬ ny przez zestyki impulsatora I. Uzwojenie pier¬ wotne lA transformatora Tr jest sprzegane elek¬ tromagnetycznie z jednym lub z drugim z uzwo¬ jen wtórnych U2i lub U22 tegoz transformatora i zaleznie od tego w uzwojeniu wzbudzenia Uw pradnicy G przeplywa prad wzbudzenia z pro¬ stownika Prl lub Pr2 w jednym lub w drugim kierunku. Oporniki R, kazdy o wartosci oporno¬ sci czynnej, równej opornosci czynnej uzwojenia wzbudzenia Uw, umozliwiaja od¬ wrócenie kierunku pradu wzbudzenia w tym uzwojeniu w mysl zasad podanych w tre¬ sci patentu dodatkowego Nr 44483 do patentu glównego Nr 44226. Pradnica G zasila wanny galwanizacyjne W lub inne odbiorniki, w któ¬ rych wskutek zmiany biegunowosci pradnicy G nastepuje zmiana kierunku przeplywu pradu.Cykl zmiany biegunowosci pradnicy, a wiec od¬ wracania kierunku przeplywu w zasilanym przez te pradnice obwodzie przebiega jak naste¬ puje. Poczatkowo pradnica nie.jest wzbudzona.Wirnik transformatora Tr znajduje sie w polo¬ zeniu zerowym. Po wlaczeniu silnika impulsato^ ra zostaja wprowadzone w ruch tarczki urucha¬ miajace zestyki impulsatora. Gdy zestyki impul¬ satora wlacza fazy R i S i zewra opornik R^$ silnik M pokona opór sprezyny powrotnej i obróci sie np. w kierunku lewym, obracajac równoczesnie wirnik transformatora obrotowe¬ go Tr.Po natrafieniu na odbój silnik sie zatrzy¬ ma. W tym polozeniu wirnika transformatora uzwojenie pierwotne Ui bedzie sprzezone z uzwo¬ jeniem wtórnym transformatora Ua. Uzwoje¬ nie wzbudzenia Uw pradnicy G zostanie zasilone pradem z prostownika Prl i pradnica zostanie wzbudzona przy pewnej z góry okreslonej bie¬ gunowosci, a w odbiornikach przylaczonych do niej poplynie prad staly w pewnym kierunku.Stan ten bedzie trwal dotad az impulsator spo¬ woduje wylaczenie faz R i S. Natychmiast po wylaczeniu silnik M zostanie sprowadzony za pomoca sprezyny powrotnej do polozenia zero¬ wego. Bezposrednio po tym impulsator przela¬ czy fazy R i S zamieniajac je ze soba. Równo¬ czesnie w obwód jednej z faz zostanie wlaczony opornik RM, który spowoduje obnizenie momen¬ tu obrotowego silnika M. Dzieki temu wirnik sil¬ nika M, a tym samym i wirnik transformato¬ ra Tr zostana obrócone w kierunku przeciwnym od dotychczasowego. Ze wzgledu jednak na to, ze moment silnika M bedzie obnizony, wirnik tego silnika nie bedzie mógl pokonac oporu sprezyny powrotnej i wirnik transformatora Tr zatrzyma sie w takim polozeniu jakie bedzie od- — 2powiadalo wytworzeniu w biegunach pradnicy strumienia magnetycznego, równego strumienio¬ wi szczatkowemu i skierowaniu don przeciwnie.W tym polazeniu pradnica G bedzie calkowicie odwzbudzona i w obwodzie zasilanym przez nia nastapi calkowity zanik pradu. Nastepna czyn¬ noscia bedzie zwarcie opornika Rm przez impul- sator, dzieki czemu silnik M otrzyma pelny mo¬ ment i obróci sie az do oporu, pokonujac sile sprezyny powrotnej. Uzwojenie wzbudzenia pradnicy G zostanie teraz zasilone z prostowni¬ ka Pr2 w kierunku przeciwnym do poprzednie¬ go i w odbiornikach poplynie prad równiez w kierunku przeciwnym. Dalsze czynnosci od¬ wracania pradu beda powtarzac sie w podobnej kolejnosci jak opisano powyzej.Na fig. 2 przedstawiony jest przykladowy cykl czynnosci i przebiegów laczeniowych calego urzadzenia. Fil, 2a, b, i c przedstawia czasy wla¬ czenia stykowi impulsatora (fig. 3); zestyki A wlaczaja dwie fazy silnika M dla obrotu np. w prawo, zestyki B wlaczaja te same fazy w ko¬ lejnosci zmienionej, a zestyki C wlaczaja zesty¬ ki zawierajace opornik R^. Fig. 2d przedstawia wartosci i kierunki momentu obrotowego silni¬ ka M. Na fig. 2 e i f przedstawione sa przebiegi napiec UPrI i UPr2 na zaciskach obu prostowni¬ ków. Wreszcie na fig. 2g przedstawiony jest przebieg pradu wzbudzenia i w uzwojeniu wzbudzenia Uw pradnicy G, a na fig. 2h — przebieg pradu I w obwodzie zasilanym przez pradnice G.Na fig. 3 przedstawiony jest ideowy uklad po¬ laczen styków impulsatora I, wlaczajacych sil¬ nik M do obrotu w prawo i w lewo i zawieraja¬ cych opornik R#. PL