SU51345A1 - Устройство дл получени посто нного тока - Google Patents

Description

Предлагаемое изобретение касаетс  уже известного устройства, предназначенного дл  получени  посто нного тока и снабженного синхронным генератором с р дом фазных обмоток , приключенных кажда  непосредственно или через трансформатор к щеткам выпр мл ющего коммутатора . Согласно изобретению, в таком устройстве, в цел х улучщени  коммутации , возбуждени  трансформаторов н регулировани  выпр мленного напр жени , применен вспомогательный генератор переменного тока разноименно-полюсного типа, снабженный, кроме главных полюсов, также и вспомогательными полюсами.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают схемы устройства дл  получени  посто нного тока; фиг. 3-вид устройства сбоку с частичным разрезом по линии 3-5 фиг. 4; фиг. 4-вид мащины с торца в несколько увеличенном масщтабе, со сн тым подщипниковым щитом; фиг. 5 и б-развернутый вид неподвижной и вращающейс  частей; фиг. 7-кривую изменени  пол  у одного из кантов полюса; фиг. 8, 9 и 10-аналогичные фиг. 5, б и 7

изображени  дл  видоизмененной формы обмоток с показанием соответствующей диаграммы коммутации фиг. 11-схему устройства, заключающего в себе трансформаторы и двойные группы коллекторов; фиг. 12- схе.му устройства согласно изобретению; фиг. 13-схему второго варианта устройства согласно изобретёнию; фиг. 14 и 15-детали генератора, показанного на фиг. 13; фиг. 16, 17, 18, 19 и 20-схемы других вариантов устройства.

В устройстве, изображенном на фиг. 1, имеетс  синхронный генератор или мотор GI с щестью фазными обмотками PI-Рб- Кажда  из этих обмоток присоединена к двум щеткам &1, Cj, bz, с... и т. д., прилегающим к одному из коллекторов Ki-KQ. Каждый коллектор имеет две пластины 7, 8 или 9, 10... и т. д., которые при вращении коллектора соедин ют поочередно щетки &, с со щетками d, e-i и т. д. Если мы предположим, что коллектор К за врем  одного целого периода э.д.с. делает полъоборота, или, точнее говор , если щетки bi с или , 1 во врем  интервала с нулевым напр жением в кривой переменной Э.Д.С., индуктируемой в обмотке Р, замыкают на короткое обе пластины 7, 8, то очевидно, что переменное напр жение , вход щее через щетки &ь c, преобразуетс  в выпр мленное напр жение , получающеес  между щетками fiJ, ej. Точно так же работает фазна  обмотка РЗ совместно с коллектором KZ и т. д. Как видно из чертежа , отдельные коллекторы несколько сдвинуты по отнощению друг к другу соответственно углам фаз различных обмоток. Так как возбуждаема  э.д.с.  вл етс , очевидно, щестифазной , то фазные обмотки Pi-Pe могут быть расположены таким образом , чтобы в каждой паре индуктированных в фазных обмотках э.д.с., например , PI и Pi, Pg и PS, PS и Рб, силы эти были сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90. При этом условии соответствующие коллекторы, например, KI и /Q, /G и К, KS и /ц должны быть попарно сдвинуты друг относительно друга на 45 круговых градусов. Кроме того, в данном примере выполнени  предположено, что сдвиг фаз электродвижущими силами составл ет 30, чему соответствует сдвиг между двум  последовательными коллекторами на 15 круговых градусов. Конструктивное выполнение такого устройства будет описано ниже.

Благодар  больщому количеству коллекторов, которые требуетс  разместить здесь, получает большое значение экономи  места в осевом направлении . При описанном выще устройстве коллекторов, у которых число щеток вдвое больще числа пластин, получаетс  дл  каждой фазы только один контактный путь, но зато, если коллекторы насажены на вал, непосредственно соединенный с мащиной , то мащина должна иметь не меньше четырех полюсов, т. е. при каждом своем обороте должна индуктировать четыре промежутка с напр жением и четыре интервала с напр жением , равным нулю, так как непосредственно с нею коллектор должен .произвести четыре коммутации за каждый полный оборот.

На фиг. 1 обмотки показаны, конечно , чисто схематически, а в действительности они должны быть равномерно распределены по окружности статора.

Приведенное на чертеже расположение сделано дл  нагл дности, чтобы показать взаимный сдвиг фаз, причем предположено, что мащина двухполюсна . Конструктивное расположение обмоток по снено ниже на фиг. 2.

Далее на фиг. 1 показан ротор 9, снабженный обыкновенными (показанными на чертеже) магнитными полюсами , между которыми расположены вспомогательные полюсы. На схеме показаны обмотки, относ щиес  к одному магнитному полюсу и одному вспомогательному полюсу. На полюсе имеетс  обыкновенна  возбуждающа  обмотка Q2, питаема  тем или другим способом от подход щего источника тока 7, 2. Полюсные бащмаки имеют такую форму и обмотка Q2 возбуждаетс  таким образом, что машина при холостом ходе создает электродвижущую силу с желаемой формой кривой и желаемой амплитудой, но вспомогательные полюсы при холостом ходе не создают никакой э.д.с.

При холостом ходе крива  э.д.с. искажаетс  благодар  рассе нию магнитного потока в полюсном зазоре. Поэтому при наличии одних только главных полюсов было бы невозможно получить требующуюс  ширину зоны с напр жением, равным нулю. Дл  этого требуетс  экранирование магнитных линий, каковое может быть осуществлено при помощи вышеупом нутых вспомогательных полюсов, которые могут при холостом ходе играть роль экранирующих полюсов. При нагрузке прибавл етс  действие реакции  кор , т. е. вли ние, создаваемой  корной обмоткой магнитодвижущей силы, которую необходимо компенсировать отчасти при помощи упоминавщихс  выше вспомогательных обмоток, отчасти же при помощи короткозамкнутых амортизирующих обмоток различной конструкции. Одновременно с этим упом нутые экранирующие полюсы могут играть роль и обращающих полюсов.

Коллекторы KI-KQ соединены своими сторонами посто нного тока последовательно друг с другом, благодар  чему выпр мленные различными коллекторами импульсы напр жени  складываютс  вместе, дава  почти посто нное по величине напр жение посто нного тока, снимаемое с зажимов 5, 6. В эту цепь посто нного тока может быть включена между щеткой di и зажимом 5 та часть вспомогательных обмоток, котора  должна возбуждатьс  током, пропорциональным нагрузке. Эти обмотки состо т из уложенной в пазах главных полюсов обмотки QI и последовательно с ней включенной обмотки S, уложенной в пазах вспомогательных полюсов . Кроме того, в пазах вспомогательных полюсов уложена регулирующа  или, так называема , корректирующа  обмотка Sz, питание которой происходит от источника тока 3, 4 и может регулироватьс  вручную или автоматически. У обмотки Qa магнитна  ось совпадает с соответствующим главным полюсом, а у обмоток Qj, Si и Sz магнитные оси совпадают с соответствующими дополнительными полюсами.

При холостом ходе устройство работает таким образом, что все выпр мленные напр жени  складываютс  в одно общее напр жение посто нного тока, которое при правильно выбранной форме полюсов имеет практически посто нную величину, но как только машина начинает нагружатьс , через  корные проводники статора 20 начинает проходить ток. Эти обмотки создают магнитодвижущую силу, котора  более или менее искажает магнитный поток, а следовательно, и форму кривой индуктированной э.д.с. Поэтому обмотка Qi рассчитана таким образом, чтобы при прохождении по ней посто нного тока возникала магнитодвижуща  сила, противодействующа  реакции  кор , преп тству  искажению формы кривой ротора под главным полюсом или уничтожа  это искажение. Когда мащина нагружена и по фазным обмоткам  кор  проходит переменный ток, то при перемене направлени  тока возникают кроме того затруднени , сопр женные с коммутацией , так как благодар  самоин .дукции ток неохотно мен ет свое направление как раз в замкнутой на короткое катушке. Поэтому задача предусмотренной в каждом из вспомогательных полюсов обмотки 5, заключаетс , в том, чтобы индуктировать в короткозамкнутой катушке соответствующую вспомогательную или коммутирующую э.д.с. такого направлени , силы и продолжительности, чтобы ток мог изменить свое направление , а в конце периода коммутации получил надлежащую величину в новом направлении.

На фиг. 2 тоже схематически, но подробнее показано, как могут быть расположены различные обмотки в случае четырехполюсной машины. Возбуждающие обмотки Q2 главных полюсов обозначены здесь буквами Qai-Qa - Компенсационные обмотки Q главных полюсов обозначены буквами Qii-Qi4. Коммутирующие обмотки Si вспомогательных полюсов обозначены буквами 5ii-5)4, а корректирующие , или регулирующие обмотки 2 обозначены буквами .j-524Обмотки 21-QU соединены при помощи контактных колец со щетками 21 и 22. Обмотки Qij-Ои соединены последовательно с обмотками 5ii-Sn и посредством контактных колец сообщаютс  со щетками 25, 24, которые со своей стороны включены в цепь посто нного тока машины между щеткой d и зажимом 5. Обмотки 21-Szi присоединены через контактные кольца и щетки 25, 26 к не показанному на чертеже источнику посто нного тока, например, к зажимам 5, 4 фиг. 1.

Обмотка типа, показанного на фиг. 2, подразделена дл  четырехполюсной машины на две симметричных половины и содержит по одному проводнику (одна половина витка или катушки ) на каждый паз и на каждый полюс. Так, например, щетка Ci соединена с проводником, лежащим в пазу 30 и далее посредством соединительного провода 54, лежащего на заднем торце машины, соедин етс  с проводником, лежащим в пазу 48. Отсюда обмотка катушки посредством провода 55, проход щего по переднему торцу машины,. идет к проводнику , лежащему в пазу 42, отсюда

далее при помощи провода 56, идущего по заднему торцу, соедин етс  с проводником, лежащим в пазу 36, причем последний проводник соединен со щеткой uj. Таким образом, данна   корна  катущка имеет свои проводники в четырех пазах 30, 36, 42 и 4В, сдвинутых друг относительно друга на 90 угловых градусов или на 180 электрических градусов, причем индуктирующиес  во всех четырех пазах э.д-с. складываютс  между собою благодар  их последовательному включению. Подобным же образом щетки 4 и с коллектора Ki соединены с проводниками, лежащими в пазах 39, 45, 51 и 33. Эти пазы сдвинуты на 45 угловых градусов или на 90 электрических градусов относительно тех пазов, в которых наход тс  обмотки первой фазы. Аналогично выполнены и обмотки прочих фаз.

Как видно из фиг. 2, при подобном устройстве в некоторых местах приходитс  вести не меньще шести соединительных проводов на одной и той же торцевой стороне мащины, например , между пазами 47 и 48, Мащина, сконструированна  по этой схеме, показана на фиг. 3 и 4. Согласно фиг. 3 разные катушки  кор  имеют различную длину проводников и притом провода расположены у разных катущек несимметрично. Поэтому в обмотках описанного типа невозможно избежать того, что самоиндукци  и сопротивление у обмоток разных фаз будут не одинаковы, что в общем нежелательно. Вследствие этого целесообразнее выполн ть мащину с обмоткой , так называемого барабанного типа (обмотка, машин посто нного тока), в которой все катушки  кор  совершенно однородны. Однако, на чертежах показана дл  нагл дности обмотка, подразделенна  на две симметричных половины.

Согласно фиг. 4 обмотки - Q выполнены, как обыкновенные возбудительные обмотки, окружающие полюсные сердечники /i, /2... и т. д. Крмпенсационные же обмотки уложены в пазах, как подробнее объ снено ниже, причем в данном примере заключают в себе по п ти групп проводников на каждой половине полюсного башмака. Из этих п ти групптри группы, а именно 70, 7/, 72 наход тс  в самом полюсном башмаке, а группы 73, 74 наход тс  вне башмака и лежат в промежутках между главным полюсом и вспомогательным полюсом HI. Магнитна  ось обмотк совпадает с серединой вспомогательного полюса HI.

Обе обмотки вспомогательного полюса показаны в данном примере как выполненные в виде пазовых обмоток и расположены обе вплотную у боковых кантов полюсного башмака вспомогательного полюса//. Обмотка Sii состоит из двух групп проводников 76 и 78, а обмотка - из групп проводников. 79 и 80. Магнитна  ось этих обмоток совпадает с серединой вспомогательного полюса//

На фиг. 5 и 6 принцип устройства обмоток показан более нагл дно в виде развертки. Изображенна  здесь форма выполнени  отличаетс  от устройства фиг. 3 и 4 тем, что пазова  обмотка статора имеет по два  корных проводника или по две группы проводников на каждый паз. Благодар  этому возможно устройствообмотки барабанного типа и в св зис этим симметричное расположение различных фазных обмоток. Кроме того, на фиг. 5 показана еще одна корректирующа  обмотка Sg, не показанна  в предыдущем устройстве и расположенна  на стержне вспомогательного полюса //j.

В то врем , как на фиг. 1 и 2 предполагалось, что ширина коллекторных щеток выбрана таким образом , что одновременно замыкаютс  на короткое всегда два коллектора,. т. е. следовательно две фазных обмотки , на фиг. 5 дл  простоты предположено , что в каждый момент замкнута . на короткое только одна из фазных обмоток. В общем желательно осуществить, так называемое, пр молинейное коммутирование, т. е. такое , при котором крива , показывающа  зависимость между силой тока и временем в короткозамкнутой катушке , характеризуетс  почти пр мой линией , соедин ющей амплитуду тока перед коммутацией с противоположно направленной амплитудой тока после

«оммутации. Эта цель может быть достигнута , если крива  коммутирующего магнитного потока имеет пр моугольную форму А, показанную на фиг. 5. .Действительно, если в каждый момент одна из катушек находитс  в процессе коммутации, то изменение в единицу времени „объема тока (т. е. мгновенного произведени  силы тока на число коммутирующихс  проводников, приход щеес  на 1 см окружности  кор ) против середины полюса  вл етс  при пр молинейной коммутации всегда посто нной величиной, вследствие чего и необходимое дл  коммутации напр жение остаетс  посто нным , если пренебречь вли нием омического сопротивлени  в коммутирующейс  цепи. Как видно из фиг. 5, можно с большим приближением сказать , что оконечные точки коммутирующего потока лежат против середин вух проводников 76, 78. Поэтому компенсационна  обмотка должна быть рассчитана таким образом, чтобы магнитна  индукци  в междужеезном пространстве под теми част ми коммутирующего полюса, которые лежат снаружи обмоток 76, 78, практически равн лась нулю так, чтобы вспомогательный полюс играл здесь лишь роль экранирующего . полюса. Если этот результат не может быть достигнут с достаточной точностью, то его можно достичь с помощью добавочной регулирующей обмотки S, устроив ее таким образом, чтобы магнитодвижуща  сила этой обмотки противодействовала остаточному потоку , если таковой имеетс .

Магнитное поле главного полюса измен етс  в общем при холостом ходе по трапецоидальной кривой В. Практически произведенные опыты -показали, кроме того, что при тщательной подгонке вспомогательных обмоток можно получить тот же результат и при полной нагрузке. Переходные кривые С и D между интервалами , имеющими посто нную амплитуду , и интервалами с нулевым напр жением , могут целесообразно иметь форму, показанную на фиг. 7.

Крива  С должна быть по возможности симметрична относительно линии TI, расположенной параллельно

оси Т и наход щейс  на рассто нии Е/2 от этой оси. Крива  пол  пересекает ось TI в точке X, котора  должна находитьс  по возможности посередине между средними лини ми главного полюса и вспомогательного полюса. Кроме того, желательно, чтобы крива  С была симметрична относительно вертикальной оси, проведенной через точку X. Другими словами, крива  С должна быть симметрична относительно центра X.

Как видно из фиг. 5, компенсационна  обмотка заключает в себе шесть проводников 83-88, уложенных в теле самого полюсного бащмака, и две пары проводников 8/, 82 и 89, 90, уложенных в немагнитном материале снаружи от краев полюсного башмака. Таким образом, компенсационна  об-, мотка содержит в себе всего дес ть проводников или групп проводников. Благодар  этому возможно нейтрализовать магнитодвижущую силу, создаваемую дес тью проводниками  кор , например, теми  корными проводниками , которые уложены в п ти пазах 38-42, В пазу 37 лежат те два проводника , в которых в данный момент происходит коммутаци .

Выше предполагалось, что в любой момент времени замыкаютс  на короткое одновременно или две или одна катушка. Если же число одновременно коммутирующихс  катушек при вращении машины составл ет то две, то три, т. е. в среднем дробное число катушек, то получаютс  более сложные  влени . Это по сн етс  фиг. 8-10 в применении к случаю восьмифазной машины, у которой обмотка  кор  уложена в восьми пазах на каждый полюс (например , пазы 107-J08). В этом случае мы принимаем, что компенсационна  обмотка на главном полюсе состоит из двенадцати проводников 109-120, из которых две пары проводников 109, 110 и 119, 120 уложены в немагнитном материале в промежутках /2/, /22, лежащих вне полюсного башмака. Названный промежуточный материал может одновременно служить органом скреплени . Таким образом, проводники, лежащие в полюсном башмаке, достаточны дл  того.

чтобы компенсировать реакцию  кор , производимую  корными проводниками , лежащими в шести пазах 103-108.

Дл  того, чтобы получить в этом случае наиболее благопри тные услови  компенсации, целесообразно стремитьс  к тому, чтобы коммутируемый в единицу времени «объем тока оставалс  всегда посто нным. Мы уже объ снили, что под объемом тока следует понимать произведение из силы тока на число  корных проводников , приход щихс  на 1 см окружности  кор . С этой целью можно вести процесс коммутации медленнее, заставл   одновременно коммутироватьс  три проводника или три группы проводников, и быстрее, т. е. коммутиру  только два проводника или две группы проводников.

На фиг. 10 изображен процесс коммутации в п ти последовательных катушках 1-gr. Во врем  интервала коммутаци  происходит одновременно в катушках gi, 2, 3, причем коммутирующий полюс производит перемену направлени  тока с такой скоростью, котора  выражаетс  углом наклона а, причем, как известно , tg aj -. Во врем  следующего интервала коммутаци  тока /2 происходит только в двух ка ,dh

тушках 2-gs причем tga3 -.

В следующем интервале 4-4 коммутируютс  одновременно три катушки, так что коммутаци  снова совершаетс  медленнее при угле наклона aj и т. д. Поэтому крива  коммутации представл ет собой слабо ломаную линию, которую, однако, можно рассматривать , как почти пр мую.

Форма кривой коммутирующего пол , необходимого дл  осуществлени  процесса, по сненного на фиг. 10, показана на фиг. 8 (крива  F). Эта крива  пол  содержит две сравнительно низких части /i, /5, две части со сравнительно высокой амплитудой /2, /4 и одну часть средней высоты /3. Если пренебречь практически незначительным искажающим вли нием пазов, то такое поле можно создать, например, при помощи двух

проводников /5/, 138, через которые ток проходит в противоположных направлени х и которые совместно производ т магнитодвижущую силу, величина которой соответствует амплитудам /1, /5. Кроме того, устраиваетс  катушка, состо ща  из двух проводников /52, 137, котора  повышает магнитодвижущую силу до величины,, соответствующей амплитуде /д. Наконец , устраиваютс  две катушки 755, 134 и /55, /56, направление токов в которых видно из чертежа, где точки обозначают направление тока к наблюдателю, а крестик-направление от наблюдател . Этими катушками вызываютс  два пол , соответствующие магнитодвижущим силам /2, /4. При такой форме кривой магнитодвижущих сил возможно получить коммутацию , соответствующую фиг. 10.

В виду того, что при описанных услови х коммутации все устройство значительно усложн етс , желательно сконструировать машину таким образом , чтобы в любой момент одновременно коммутировалось одно и то же количество катушек, как это, например , было прин то при описании конструкции согласно фиг. 5 и 6.

В то врем , как на фиг. 1 предполагалось , что доставл емое синхронным генератором или воспринимаемое синхронным двигателем напр жение переменного тока после выпр млени  такового непосредственно соответствовало требующемус  напр жению посто нного тока, на фиг. 11 предполагаетс , что напр жени  должны быть трансформированы в другие по величине напр жени , прежде чем напр жени  отдельных фаз будут выпр млены . Это может иметь место в тех случа х, когда или отдаваемое или принимаемое машиной напр жение посто нного тока или же также и соответствующа  сила тока настолько высоки, что машина должна получить слишком большие размеры. Однако, и в других случа х может оказатьс  целесообразным применение трансформаторов . Например, на фиг. 1 предположено , что главный посто нный ток: сам по себе пригоден дл  питани  компенсационных обмоток ротора. Между тем при очень высоком напр жении или силе посто нного тока такое питание может быть св зано с большими неудобствами, каковые могут быть устранены, если применить схему, показанную на фиг. 11.

На фиг. 11 буквами Gj, Pj-Ре, Qi-Qa и Si, S обозначены те же части, что и на фиг. 1. Далее буквами Кп-Kit обозначены коллекторы, расположенные ближе всего к отвод щим зажимам 5, б. Эти коллекторы мы будем дл  краткости называть главными. Далее в этом примере имеетс  еще дополнительна  группа коллекторов /Qi-Aae которые мы будем называть вспомогательными. Между обеими группами коллекторов имеетс  р д трансформаторов , снабженных первичными и вторичными обмотками. Ради простоты мы будем предполагать в дальнейшем, что синхронна  машина GI работает как генератор, и в этом случае обмотки Рц-Pie следует рассматривать, как первичные, а обмотки Pgi-Рзе, как вторичные. Если примем, что машина урегулирована таким образом, что коллекторы Кп-Ale правильно преобразуют переменное напр жение в напр жение посто нного тока, получаемое на зажимах 5, 6 и, если считать трансформаторы идеальными , т.е. прин ть дл  простоты, что намагничивающий ток в них и прочие составл ющие холостого хода равн ютс  нулю, то и коллекторы K2i-АГге должны коммутировать правильно и давать посто нный ток низкого напр жени  и имеющий такую силу, что он соответствует отдаваемому вторичному току, перечисленному на посто нный ток, соответствующий первичной сто- роне. Согласно фиг. 11 выпр мленный таким образом первичный ток применен дл  питани  компенсационных обмоток QI и Sj. Дл  контрол  коммутации у коллекторов /Сц-/ le служит щетка 16 со вспомогательной щеткой 17, соединенные двум  проводами 750, 151 с реле R. Задача этого реле заключаетс  в питании корректирующей обмотки S током такого направлени  и силы, что происходит или восстанавливаетс  правильна  коммутаци . Однако, могут быть применены реле и другого

типа, например, электромеханические реле, если только они сконструированы с расчетом давать корректирующие импульсы разного направлени  при изменении направлени  импульсов , происход щих от неправильной коммутации.

Можно представить себе и такое устройство, когда зажимы 5, б присоединены к коллекторам Kzi-K Q, играющим в этом случае роль главных коллекторов, а компенсационные обмотки QI, Si включены во вторичные коллекторы KI-/Се, играющие роль вспомогательных коллекторов. Такое устройство может оказатьс  целесообразным в том случае, если сам генератор уже дает достаточно высокое напр жение посто нного тока , не требующее дальнейшего повышени , и небольшую силу тока, например , несколько ампер; с другой стороны, с точки зрени  техники производства желательно иметь в компенсационных обмотках ток большой силы при низком напр жении. В этом случае трансформаторы могут рассматриватьс , как трансформаторы тока, так как они должны быть рассчитаны лишь на падение напр жени  в обмотках QI и Sj. Наоборот, в первом случае они должны быть рассчитаны на полную мощность каждой фазной обмотки. Следует помнить, что трансформаторы включены в цепь переменного тока коллекторов и поэтому по ним проходит чистый переменный ток, полуволны которого имеют приблизительно трапецоидальную форму. Вторичные напр жени  имеют описанную уже выше форму с трапецоидальными полуволнами и расположенными между ними интервалами с нулевым напр жением.

Выше сделано предположение, что трансформаторы  вл ютс  идеальными трансформаторами, но на практике такой случай невозможен, так как дл  возбуждени  трансформаторных сердечников необходимо подводить отдельную мощность. Эта мощность возбуждени  или холостого хода про вл етс  в обыкновенных трансформаторах в форме наложенной на первичный нагрузочный ток и сильно сдвинутой по отношению к последнему по фазе токовой слагающей, так называемого, безваттного тока. Эта слагающа , котора  путем соответствующего возбуждени  трансформаторных сердечников должна создавать в обмотках трансформатора э.д.с. трапецоидальной формы с промежуточными интервалами, имеющими нулевое напр жение, значительно затрудн ет коммутацию, так как сила эта должна иметь посто нную величину , отличную от нул , как раз в тот момент, когда напр жение равно нулю и коммутируетс  нагрузочный ток. Поэтому в тех случа х, когда примен ютс  коллекторы, включенные в первичные или вторичные обмотки трансформаторов , необходимо принимать особые меры дл  устранени  присутстви  в коллекторах упом нутых слагающих. Предлагаемое изобретение имеет целью осуществление этой задачи и состоит в особой форме выполнени  описанного выше устройства. На фиг. 12 показана схема применени  вспомогательного генератора переменного тока разноименно-полюсного типа, предназначенного дл  освобождени  коллекторов от слагающих холостого хода. Устройство заключает в себе генератор или двигатель Gg, имеющий в данном примере четыре фазных обмотки P i-Рз4, присоединенные к первичным обмоткам нескольких трансформаторов напр жени  Г -Ti2- В эти цепи первичного тока включены четыре вспомогательных коллектора , пред-назначенные дл  питани  компенсационных обмоток Qai и S-ji. К вторичным сторонам трансформаторов присоединены несколько главных коллекторов Кц-Кц. Параллельно первичным обмоткам трансформаторов включены четыре фазные обмотки особого возбуждающего генератора G4. Назначение этой машины-доставл ть в каждый момент необходимую мощность дл  возбуждени  первичных обмоток трансформаторов. Конечно, ничто не преп тствует, чтобы вместо этого возбуждающий генератор питал особые, помещенные на трансформаторных сердечниках, третичные обмотки или чтобы он включалс  непосредственно во вторичные обмотки

трансформаторов. Пон тно, что не представл ет затруднений регулировать или сконструировать возбуждающий генератор таким образом, чтобы он давал э.д.с. той же формы, как и главный генератор, чтобы эта э.д.с. была настолько выше, чтобы возбуждающий генератор принимал на себ  возбуждение трансформаторов вместо главного генератора, причем в этом случае, пон тно, коллекторы Кзг-Лз4) включенные непосредственно последовательно с  корными обмотками главного генератора, будут свободны от присутстви  слагающих токов холостого хода. Дл  того, чтобы как можно ближе удовлетворить этому условию , возбуждающий генератор следовало бы снабдить, между прочим, экранирующими полюсами, а щирина полюсов, измеренна  в электрических градусах, должна была бы быть приблизительно той же величины, как и у главного генератора.

Дл  по снени  функций, выполн емых различными обмотками главной и вспомогательной машин, предположим сначала, что машина работает вхолостую. При этом возбуждающа  обмотка Qsa должна быть питаема таким образом, чтобы создавалось требующеес  „главное напр жение. Под „главным напр жением следует подразумевать фазное напр жение главного генератора. Так как  корные обмотки возбуждающего генератора G включены параллельно к  корным обмоткам главного генератора, то главные полюсы возбуждающего генератора должны так возбуждатьс  обмоткой Qiz, чтобы напр жение, даваемое фазными обмотками генератора 0, в каждый момент равн лось соответствующему напр жению главного генератора. Поэтому целесообразно включить обмотку Q42 последовательно с обмоткой Рз2 с другой стороны  сно, что возбуждающий генератор нагружен главным образом идуктивной нагрузкой, так как возбуждающа  слагающа  у трансформаторов сдвинута по фазе на 90° относительно главного напр жени . Другими словами это означает, что в момент , когда экранирующие полюсы возбуждающего генератора проход т

против середины одной из катушек  кор , в этой катушке будет проходить максимальный ток. Таким образом, магнитодвижуща  сила  корной обмотки имеет, главным образом, размагничивающее действие, которое распростран етс  не только на главный полюс, но и на те части экранирующих полюсов, которые лежат внутри полюсного делени , начало которого находитс  посередине одного экранирующего полюса, а конец против середины ближайшего другого экранирующего полюса. Поэтому иногда требуетс  компенсировать реакцию  кор  у возбудительного генератора не только при помощи известного числа ампервитков на главном полюсе, но и при помощи особой компенсационной обмотки , уложенной в пазах вспомогательных полюсов . Сила тока, необходима  дл:  питани  этой обмотки, должна, очевидно , зависеть от величины возбуждающего , тока в трансформаторах, а этот последний, в свою очередь,  вл етс  функцией индуктированного главного напр жени . Поэтому проще всего включить компенсационную обмотку последовательно с обмотками Q32 и Q42.

При нагрузке машины происход т следующие изменени  условий. Требующеес  дл  трансформаторов индуктированное „главное напр жение становитс  меньше благодар  падению напр жени  в главном генераторе , в проводах и в первичных обмотках трансформатора. Поэтому  вл етс  необходимым несколько снижать главное напр жение возбуждающего генератора, чтобы удовлетворить изменивщимс  услови м. С этой целью, главные полюсы возбуждающего генератора снабжаютс  отрицательной компаундирующей обмоткой Q41, которую следует возбуждать пропорционально нагрузке, дл  чего целесообразно включить ее последовательно в цепь, питаемую коллекторами Kzi-Кз. Далее  сно, что коммутирующа  обмотка 5з1 главного генератора  вл етс  при повышении нагрузки достаточной лишв дл  обеспечени  перемены направлени  тока в соответствующей цепи первичного

тока. Та матнитна  энерги , котора  соответствует перемене направлени  тока во вторичной обмотке, должна быть передана со стороны первичного тока путем индукции, дл  чего необходимо измен ть главный магнитный поток, но при этом принимать меры, чтобы при холостом ходе главный поток во врем  периода коммутации сохран л посто нное значение, так как главное напр жение в это врем  должно равн тьс  нулю. Последнее обсто тельство непосредственно следует из закона индукции; с- ЙФсЕ . -, где t-индуктируемое напр жение , Ф-магнитный поток и t- врем . Поэтому, если индукци  главного потока в железном сердечнике во врем  рассматриваемого периода сравнительно высока, а магнитна  проницаемость соответственно низка,., то при нагрузке во врем  периода короткого замыкани  требуетс  лишьнезначительное изменение главного потока, а следовательно и возбуждающего последний тока дл  того, чтобы могла быть индуктивно передана магнитна  энерги , необходима  дл : коммутации на вторичной стороне. Эта цель может быть достигнута лучше всего тем, что экранирующие полюсы возбуждающего генератора получают последовательное намагничи вание, благодар  чему во врем  периода коммутации вводитс  добавочна  слагающа  возбуждени  пропоргциональна  току нагрузки, производ ща  необходимое изменение главного потока.

С этой целью вспомогательные полюсы возбуждающего генератора б снабжаютс  в изображенном на чер.теже примере последовательной обмоткой 541, включенной также в последовательную цепь коллекторов;

Кз -K iДругой , хот  и менее удовлетворительный выход дл  достижени  той же цели состоит в том, что требующеес  изменение производитс  при помощи части нагрузочной составл ющей тока.

Однако, после того, как нагрузка продолжитс  некоторое врем , наступают некоторые вторичные искаже и  благодар  нагреванию проводников и т. п., вследствие чего равновесие снова нарушаетс  и может легко наступить искрение у коллекторов.

Например, если напр жение, доставл емое возбуждающим генератором Gi трансформаторам 7и-Г, не вполне соответствует потребности возбуждени , то машина G будет отдавать или получать ваттный ток в зависимости от того, будет ли ее напр жение слишком велико или слишком мало. Это означает, что машина будет отдавать или получать часть тока нагрузки, вследствие чего первичные и вторичные нагрузочные ампервитки у трансформаторов Гц-Тц не будут более равны и противоположны друг другу. Такое отклонение от нормальных условий может быть следующим образом использовано дл  восстановлени  правильного возбуждени . Цепь первичного тока трансформатора Тц между фазной обмоткой Рз4 генератора GS, с одной стороны, и ответвлением к фазной обмотке генератора G4, с другой стороны, включаетс  последовательно с первичной обмоткой J60 диференциального трансформатора TT, вторична  обмотка /57 которого последовательно соединена со вторичной обмоткой трансформатора Т. Число витков обмотки J60 так относитс  к числу витков обмотки J6f, как первичное число витков ко вторичному у трансформатора Ti4- В нормальных случа х ампервитки обмоток J60 и /б/ действуют полностью противоположно друг другу, в случае же неправильного возбуждающего напр жени , даваемого генератором G, в сердечнике трансформатора 7 возникает диференциальна  слагающа , создающа  переменное напр жение в наложенной на железный сердечник трансформатора третичной обмотке 762. Это переменное напр жение можно выпр мл ть при помощи коллектора 163, после чего выпр мленные импульсы тока подвод тс  к реле усиливающее эти импульсы с тем, чтобы получить посто нный ток требуемой силы. Этот ток подводитс  к добавочной возбуждающей обмотке QiS) наход щейс  на главных полюсах генератора G. При правильном выборе направлени  обмотки и степени усилени  реле RS можно добитьс , что правильна  величина возбуждени  трансформаторов Гц-Тц будет снова восстановлена. Устройства подобного рода были уже известны раньше, но могут быть применены и другие типы, например, электромагнитные реле, если последние выполнены таким образом, что посто нные напр жени  различного знака производ т противоположное действие на реле (например, пол ризованное реле). Точно так же можно дл  усилени  действи  устройства включать диференциальный трансформатор в несколько фаз и соедин ть выпр мленные импульсы напр жени  последовательно.

Описанна  выше форма выполнени  добавочной машины отличаетс , однако, тем недостатком, что  корные обмотки возбудительного генератора и первичные обмотки трансформаторов включены параллельно друг другу, так что возбудительный генератор должен быть рассчитан на полную, необходимую дл  возбуждени  трансформаторов мощность. Полный первичный ток каждого трансформатора включает в себе как соответствующую вторичному току нагрузочную составл ющую , так и ток возбуждени  (намагничивани ) дл  трансформатора, и поэтому можно, согласно изобретению, сконструировать вспомогательную машину так, как показано на фиг. 13, т. е. так, чтобы машина эта как бы выдел ла из полного первичного тока каждой фазы возбуждающий (намагничивающий ) ток и приключала его через коллектор, тогда как ваттна  составл юща  пропускаетс  через вспомогательный коллектор дл  того, чтобы после выпр млени  в нем подводитьс  к намагничиваемым последовательно обмоткам. В таком фильтрующем генераторе, который выполн етс  с тем же числом фаз и с той же формой кривой, как и главный генератор, кажда  фаза соединена параллельно с соответствующим коллектором . При холостом ходе фильтрующий генератор получает начальное возбуждение такой величины, что

ток холостого хода трансформатора -проходит через фазную обмотку фильтрующего генератора, несмотр  на падение напр жени  в этой обмотке . Тогда названный ток замыкаетс  через эту обмотку и не имеет стремлени  проходить к коллектору. При нагрузке возбуждение повышаетс  при помощи надетой на по .люсы последовательной обмотки ровно настолько, насколько это соответствует падению напр жени  нагрузочного посто нного тона во вспомогательных обмотках и в подход щих к ним проводах. Этим создаетс  преп тствие к прохождению соответствующей силы переменного тока через фазные обмотки фильтрующего генеjparopa , вместо чего названный ток принуждаетс  проходить через коллекторы и превращатьс  в них в посто нный ток,, тогда как возбуждающа  (намагничивающа ) составл юща  может, как и раньще, замыкатьс  через фазные обмотки фильтрующего генератора. Этим достигаетс  то преимущество, что вспомогательна  машина может получить значительно меньщие размеры, чем в предыдущем случае, а именно, она должна быть рассчитана на напр жение, соответствующее падению напр жени  во вспомогательных обмотках и на силу тока, равную намагничивающему току трансформаторов.

На фиг. 13 буквой GS обозначен синхронный генератор или мотор, имеющий на главных полюсах обмотки Qsi и Q52. а на вспомогательных полюсах обмотку Sji, и снабженный фазными обмотками РЛ-Р. Далее в устройстве имеетс  р д трансформаторов первичным обмоткам которых присоединены фазиые обмотки . а к вторичным обмоткам присоединены коллекторы . Вспомогательна  машина или фильтрующий генератор Gg снабжен так же, как и машина G на фиг. 12, «а каждом вспомогательном полюсе компенс&ционной обмоткой Sei, котора  соединена последовательно с возбуждающей обмоткой Qea, имеющейс  на каждом главном полюсе. Кроме того, на каждом главном полюсе имеетс  последовательно питающа с 

обмотка Qei и управл ема  при помощи реле вспомогательна  обмотка Qs3- Ток, проход щий через обмотки 2б1, Qsi и si беретс  от вспомогательных коллекторов . Фазные обмотки Pei-Pei вспомогательной машины GS соединены, как уже говорилось выше, кажда  параллельно с одним из коллекторов Кк1-KuiГлавное отличие этого устройства от устройства, согласно фиг. 12, заключаетс  в том, что здесь главна  машина G должна доставл ть необходимый возбуждающий (намагничивающий ) ток дл  трансформаторов Гз -724, что, вообще говор , может осуществл тьс  безболезненно, так как возбуждающий ток составл ет всего несколько процентов от нормальной силы тока машины. Полный ток, проход щий через первичные обмотки трансформаторов и через фазные обмотки главного генератора, включает в себе как ток нагрузки, так и возбуждающий ток, причем последн   составл юща , котора  не совпадает по фазе с главным напр жением, проходит также и через фазные обмотки добавочной мащины GG. Поэтому к коллекторам течет лишь та часть тока, котора  вполне совпадает по фазе с напр жением и может быть превращена коллекторами в посто нный ток, служащий дл  питани  последовательных обмоток.

В виду того, что падение напр жени  в цепи Qei, Qjii oi возрастает по мере увеличени  нагрузки, целесообразно устроить так, чтобы последовательна  обмотка Qei работала в св зи с обмоткой Qsa- Задача обмотки 5ч1 и в данном случае состоит в противодействии реакции  кор , какова , пон тно, имеет максимальное значение во врем  процесса коммутации , т. е. в тот момент, когда вспомогательный полюс проходит против определенной  корной катушки, присоединенной к коммутирующей цепи. Из вышеприведенного объ снени  способа действи  фильтрующего генератора вытекает, что сериесна  обмотка Qsi должна повышать напр жение машины пропорционально увеличению нагрузки и, следовательно.

пропорционально увеличению падени  напр жени  во вспомогательных обмотках Qsi, Qsi. Ssi- Задача обмоток (2б2 и 61 состоит в компенсации падени  напр жени , происход щего в фазных обмотках PEI-PGI благодар  току холостого хода, а также и компенсации искажений кривой индукции , производимых магнитодвижущей силой тех же фазных обмоток. Буквой Qes обозначена корректирующа  обмотка, управл ема  импульсами, возникающими в тех случа х, когда обмотка Qei по какой-нибудь причине дает не вполне правильное возбуждение . С этой целью реле подобно реле/ 2 на фиг. 12 контролируетс  диференциальным трансформатором Т, первична  обмотка которого J64 включена в цепь переменного тока коллектора /Сб4 между отводами к фазной обмотке Рб4 генератора Gg, вторична  же обмотка /65 присоединена к вторичной стороне трансформатора Т2. Третична  обмотка /66 соединена через коллектор /67 с реле / зЛегко пон ть, что число вспомогательных коллекторов может быть уменьшено, например, до двух, при условии, что эти два коллектора смогут совместно давать посто нный ток. Получающейс  благодар  этому несимметричностью можно на практике пренебречь или же выравн ть ее, например , при помощи особых добавочных сопротивлений, включенных в остальные фазы.

Указанный на фиг. 13 фильтрующий генератор GQ может, например, иметь конструкцию, показанную на фиг. 14 и 15. Здесь генератор снабжен четырьм  главными полюсами /61-/б2- и т. д. и промежуточными вспомогательными полюсами //е; и т. д. На статоре помещены фазные обмотки Pel-Рщ- Вспомогательные полюсы могут в этом случае иметь форму пластин, скрепленных с прочими част ми магнитной цепи при помощи винтов (болтов) ///, которые могут быть, например, вставлены во втулки /7/, поддерживающие нужные рассто ни . На главных полюсах помещаютс  обмотки Qei. Qea и Qes. магнитные оси которых совпадают с осью соответствующего главного полюса.

На вспомогательных полюсах помещены только обмотки Sei, состо щие из плоских проводников /72 и /73, причем магнитна  ось каждой такой обмотки совпадает, согласно фиг. 15, с серединой соответствующего главного полюса /61 и т. д. Проводники /72 и 73 уложены в той поверхностной части полюса //ei, котора  обращена к междужелезному пространству . Весь ротор заключен снаружи в металлическую (целесообразно медную ) оболочку или втулку }74, играющую роль демпфера.

Как видно из чертежа, пластины вспомогательных полюсов //02 служат в то же врем  органами, удерживающими обмотки Qei - Qea главных полюсов . Благодар  болтам /70 получаетс  удобство монтировки вспомогательных полюсов после того, как обмотки главных полюсов уложены на свои места.

Выще было объ снено, каким образом можно необходимый дл  вспомогательных обмоток посто нный ток получать по выбору или на первичной или на вторичной стороне при помощи трансформаторов напр жени , задача которых состоит в подгонке напр жени  генератора или мотора к напр жению сети. Даже если, например, машина Gi, согласно фиг. 1, непосредственно дает такое переменное напр жение, которое после выпр млени  соответствует без применени  трансформаторов напр жению сети, то и в этом случае иногда оказываетс , что главный посто нный ток не может быть непосредственно применен дл  питани  вспомогательных обмоток. Кроме того,,  сно, что при применении, например, показанного на фиг. 12 вспомогательного коллектора /(gj-/ 84, необходимосчитатьс  с большими потер ми на трение благодар  большому числу требующихс  щеток, составл ющему не менее четырех щеток на каждую фазу.

Указанные затруднени  можно устранить , примен   варианты устройства, по сненные схематически на фиг.. 16-20 и относ щиес  к двухполюсной машине. Если в схеме фиг. 1 мы представим себе, что кажда  фаза.

подразделена на две половины , например, а и Ь, кажда  из которых несет напр жени  одной и той же фазы или, после переключени , фазы эти противоположны друг другу, то мы получаем возможность, складыва  соответствующим образом отдельные векторы напр жени , получить замкнутый многоугольник напр жений , как это, например, имеет место у обыкновенных машин посто нного тока. На фиг. 16 изображена машина GY, соответствующа  генератору или мотору GI на фиг. 1; P -Pje- шесть вторичных обмоток на трансформаторах , соответствующих, например , трансформаторам , на фиг. 13. Ради простоты на фиг. 16 не показаны цепи, относ щиес  ко вторичным обмоткам. Соответствующие первичные обмотки состо т из

двух групп обмоток Рпа-Plea И

РП -Piei, составл ющих вместе двенадцатифазную систему, причем обмотки попарно, например, Рца и РШ, образуют противоположные друг другу фазы, а поэтому могут быть, например , помещены на одних и тех же железных сердечниках. Первичные обмотки присоединены к двенадцатифазным обмоткам P-iia-Piea и Риь- Абй синхронной машины G. Такие обмотки можно, конечно, получить, если вз ть обыкновенную шестифазную машину, например, такого типа, как на фиг. 11, и подразделить у нее каждую фазную обмотку на две половины , снабженные особыми отводами, в которых (половинах) индуктированные напр жени  имеют одинаковые друг с другом фазы или, после переключени , пр мо противоположные друг другу фазы. Кажда  первична  цепь присоединена, кроме того, к двум смежным пластинам вспомогательного коллектора Кв, снабженного изолированными друг от друга пластинами Via-Уба. И У ь-Уъь- Этот коллектор может быть целесообразно устроен неподвижным вместе с упом нутыми фазными обмотками. К пластинам прилегают две щетки В- и В, кото (рые, конечно, должны вращатьс  вокруг пластин. Щетки эти соединены «при помощи контактных колец и неподвижных щеток с обмотками Q7i

и 571, помещенными на главных и вспомогательных полюсах синхронной машины G7 (сравнить, например, питаемые посто нным током обмотки Qsi и Ssi у генератора GS на фиг, 13). Дл  того, чтобы освободить коллектор Къ от возбуждающих (намагничивающих ) трансформаторы слагающих, применен ,также и фильтрующий генератор GS, изображенный в данном примере с двенадцатью рабочими обмотками Psia-Pseo и Paib-Pseb. По своему действию этот фильтрующий генератор соответствует генетэатору GQ на фиг. 13. Этот генератор можно тоже заменить возбуждающим генератором , как на фиг. 12.

На чертеже щетки Bi и 2 показаны такой ширины, что они покрывают несколько меньше ширины двух пластин. Дл  простоты на фиг. 16 показан коллектор, предназначенный дл  двухполюсного генератора, но увеличива  число пластин и щеток, можно , конечно, сконструировать его дл  любого числа полюсов. Период короткого замыкани  на этом коллекторе целесообразно делаетс  такой же продолжительности, как и в главных коллекторах, включенных во вторичные цепи трансформаторов.

Чтобы нагл днее представить себе пути прохождени  тока, следует обратитьс  к упрощенной схеме, показанной на фиг. 17. Дл  более легкого отличи  различных цепей вторичные обмотки РЛ-Рае подразделены здесь на две части а и Ь, так что получаетс  двенадцать вторичных фаз

Р21а-Р26а И Р21Ъ-Р26Ъ- КрОМе ТОГО,

фазнь1е обмотки Psia-Psea и PSI-PSS показаны с отдельными отводами вместо общих, показанных на фиг. 16. При таком хизображении легче проследить способ действи  всего устройства .

Из фиг. 17 видно, что эту схему можно рассматривать, как кольцевую обмотку, у которой отдельные  корные катушки присоединены к последовательным пластинам коллектора. Однако, следует отметить, что при такой схеме кажда , так называема ,  корна  катушка состоит частью из генераторной обмотки, например, Рца, и частью из трансформаторной обмотки Рпа. Несмотр  на такое своеобразное устройство, действие всей схемы аналогично действию обыкновенных машин посто нного тока с кольцевой обмоткой. В показанный на чертеже момент ток нагрузки в фазах , обозначенных индексами /«-6а, имеет известное направление, а в фазах бь-/ь-то же самое направление. В этом случае сумма этих токов должна замыкатьс  через щетки В и 5, на внешнюю цепь, образуемую обмотками Qsi, и . При показанном на чертеже положении обмотки Ртеь, Абь Абь и Рпа, Рца замкнуты На короткое щеткой В,, а обмотки , Pi6a и РПЪ, Риъ замкнуты на короткое щеткой В.

Чтобы направить нагрузочный ток через внешнюю цепь, необходимо известное напр жение, доставл емое фазами генератора Gy. Первичные обмотки трансформаторов получают при этом соответственно пониженное напр жение. Соответствующа  разность напр жений должна быть генерирована в фильтрующем генераторе GS, который при этом воспринимает в себ  только .намагничивающий ток трансформаторов, тогда как ваттна  (нагрузочна ) составл юща  вытесн етс  во внешнюю цепь.

Выше мы принимали, что фильтрующий генератор имеет дважды шесть фазных обмоток, включенных кажда  в одну из двенадцати частичных фаз кольцевой обмотки. Если применить вместо этого возбуждающий генератор , например, такой, как на фиг. 12, но с тем отличием, что возбуждающий генератор, например, Gjg на фиг. 19, работает непосредственно на отдельные устроенные у шести трансформаторов третичные обмотки Li-Le, то этот генератор требуетс  снабдить всего шестью фазными обмотками Pioi-Plos так как, согласно сказанному выше, двенадцать частичных

обмоток Psia. И Яз1Ъ - ЗбЪ В КОЛЬцевой обмотке имеют попарно или одну и ту же или пр мопротивоположную фазу. Сказанное относитс  и к тому случаю, когда фазные обмотки возбуждающего генератора (7io присоединены к шести вторичном обмоткам (фиг. 16). Возможно

и такое устройство, когда кажда  иэ шести фазных обмоток Pioi-Pioe присоединена к одной из двух первичных обмоток, например, РИ«-Piea (фиг. 16) одного из трансформаторов Схема, представленна  на фиг. 19, будет более подробно по снена ниже.

Дл  управлени  возбуждением возбуждающего или же фильтрующего генератора могут быть применены помещенные на главных полюсах машины вспомогательные обмотки Qss или Qio3, какова  обмотка может контролироватьс  уже известными способами , например, посредством реле или PjQ от подразделенных щеток или посредством одного или нескольких диференциальных трансформаторов , включенных в одну или несколько трансформаторных цепей. Такиедиференциальные трансформаторы описаны раньше (см. трансформаторы T или TS на фиг. 12 и 13). Как их можно включить, показано схематически на фиг. 18, где изображена только одна частична  фазна  обмотка /а. Вторична  обмотка присоединена к коллектору, от которого совместно с другими коллекторами может братьс  посто нный ток по принципу, объ сненному выше. При правильном возбуждении того фильтрующего генератора GS, фазна  обмотка которого Psio включена последовательно с обмоткой Рпа, как первична , так и вторична  коллекторна  цепь трансформатора Тпа будут свободны от намагничивающей составл ющей . Между тем, если происход т неправильности возбуждени , .точерез диференциальный трансформатор Tla проходит диференциальна  составл юща . Соответствующие неправильности коммутации импульсы берутс  от третичной обмотки т трансформатора тока и используютс  дл  приведени  в действие возбуждающего или фильтрующего генератора тем или другим описанным выше способом .

Принцип кольцевой схемы может быть применен и в устройстве согласно фиг. 1, если напр жение или сила посто нного тока в главной цепи непригодно дл  питани  обмоток j и Si. В этом случае можно применить,

согласно фиг. 19, трансформаторы тока Т 1-Tlig, включаемые согласно чертежу. Обозначени  сделаны по тому же принципу, как и на фиг. 16. При этом буквами Ai -Р4бо ,-Рт, обозначены двенадцать вторичных обмоток у трансформаторов тока, первичные обмотки которых включены в цепи главного переменного тока Рэ, . Ps2 Ks2 и т. д. Так как и в этом случае обмотки попарно лежат в одной и той же или в пр мопротивоположной фазе друг относительно друга, то требуетс  всего шесть трансформаторов тока при условии , что каждый трансформатор снабжен на своей вторичной стороне одной обмоткой а и одной обмоткой Ь. Пон тно, что и трансформаторы тока должны возбуждатьс  отдельно , чтобы предотвратить возникновение намагничивающих составл ющих на первичной стороне, но в виду того, что возбудительный генератор Gio доставл ет намагничивающую энергию третичной обмотке каждого трансформатора тока или же в других случа х непосредственно к первичной стороне трансформатора, то у генератора требуетс  иметь всего шесть фазных обмоток.

На фиг. 20 в упрощенном виде представлены пути прохождени  тока согласно фиг. 19. Дл  возможного упрощени  схемы первичные обмотки трансформаторов подразделены здесь на группы а   Ь, так что получаетс  двенадцатифазна  система Рыа-Posa и Poib-Рббь- Шесть фазных обмоток возбуждающего генератора Ою тоже подразделены на схеме на группы а и Ь, так что получаетс  двенадцать фаз. Соответственно этому предусмотрены двенадцать трансформаторов, снабженных каждый первичной обмоткой РЬЫРобо ИЛИ Ро1ЪРббЬ, вторичной обмоткой Р41оРма ИЛИ

Piib-Pi6b И кроме того третичной обмоткой Iia-Lsa или , питаемой от соответствующей фазной обмотки возбудительного генератора. Изображенна  здесь схема может, например, найти применение в агрегате, показанном на фиг. 2, в том случае, если главное напр жение  вл етс  не подход щим дл  питани  вспомогательных обмоток. В этом случае можно применить коллектор, включенный по кольцевой схеме согласно фиг. 19, снабженный 24 пластинами и 4 щетками , так как генератор на фиг. 2  вл етс  четырех полюсным.

При этом кажда  фазна  обмотка возбуждающего генератора должна доставл ть напр жение, соответствующее падению напр жени  между точками присоединени  обмотки, т. е. в данном случае той части падени  напр жени  фазы, котора  имеет место в обмотках Qioi, Qyi и gi, каковое напр жение со своей стороны пропорционально току нагруз{ и. Генератор GIO, возбуждающий в данном примере трансформаторы , выполн ет, следовательно, приблизительно ту же задачу, как и фильтрующий генератор Ge на фиг. 13. Поэтому он должен иметь главную возбуждающую сериесную обмотку Qioi, а также необходимые компенсационные (5ioi) и (или) корректирующие (Qios) обмотки. Целесообразно также применить реле RIO, обеспечивающее правильное функционирование системы, причем реле это управл ет током во вспомогательных обмотках Qio при помощи импульсов, снимаемых со щеток или с диференциальных трансформаторов согласно ранее по сненным принципам.

В предыдущем изложении мы принимали , что система включает в себе по меньшей мере одну машину работающую как генератор или мотор и, следовательно, отдающую или воспринимающую ваттную энергию. Однако , рамки изобретени  не ограничены подобными системами, и изобретение может быть применено в других системах , в которых, например, ваттна  мощность подводитс  в форме энергии посто нного тока, преобразуемой в энергию посто нного или переменного тока с другим напр жением, или наоборот.

Предмет изобретени .

Claims (4)

1. Устройство дл  получени  посто нного тока с применением синхронного генератора с р дом фазных обмоток, приключенных кажда  непосредственно или через трансформатор

к щеткам выпр мл ющего коммутатора , отличающеес  тем, что дл  улучшени  коммутации, возбуждени  трансформаторов и регулировани  выпр мленного напр жени  применен вспомогательный генератор переменного тока разноименно-полюсного типа , снабженный, кроме главных полюсов , также и вспомогательными и включенный своими обмотками статора, число которых равно числу обмоток главного, генератора, на зажимы первичных обмоток трансформаторов, присоединенных одновременно через механические коммутаторы к обмоткам главного генератора (фиг. 12). .

2. Форма выполнени  устройства по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью компенсировани  реактивных составл ющих в коммутирующей цепи /Сб1-K, обмотки статора вспомогательного генератора включены на

напр жение главного генератора до коммутаторов.

3.Форма выполнени  устройства по п. 2, отличающа с  тем, что главные полюсы вспомогательного генератора Gg снабжены компаундирующей обмоткой Qei в цепь посто нного тока коммутаторов KQI-Къ с той целью, чтобы при увеличении нагрузки фазные напр жени  генератора Gg соответственно повышались и компенсировали падение напр жени  в цепи посто нного тока /Cei, Qci, Qsi. 5,, /Сб (фиг. 13).

4.Применение при устройстве по пп. 1-3 на главных полюсах вспомогательного генератора регулирующей обмотки Qis или Qes, управл емой при помощи реле R или R, приход щего в действие при нарушении нормальной коммутации в устройстве (фиг. 12 и 13).

к патенту ин-ца Балтазара Карла № 51345

Фиг1

сГГ/«

сГГ

Cj 16 фон ГГлаттен

к патенту ин-ца Балтазара Карла фон Платтен

№ 51345

ФигЕ

7 г

/г к патенту ин-ца Балтазара Карла

«i № 51345

S3

57

ФигД фон Платтен

к патенту ин-ца Балтазара Карла фон Шаттен

№ 51345

Фиг5

Л7J8S9

L5

fS 7ei

ьзмиоьао 79

83 34 eS 86 Q7 ев

3

4f42

-51

If.

/ Фиг/ к патенту ин-ца Балтазара Карла

/fti

р о р

Улг У/. IQl/

133 tis

гзг tS7

V№ 51345

г8

ИГ

гоз го.

tOS

/0,7

Гр

W W W W 4lS

13f / /ЛЯ фон Платтен

к патенту ин-ца Валтазара Карла фон Платтен

№ 51345 к патенту ин-ца Валтазара Карла № 5184Q фон Платтен

к патенту ин-ца Балтазара Карла фон Платтен

№ 51345

Фиг к патенту ин-ца Валтазара Карла № 51345

Фиг1Д фон Платтен

Фиг15

к патенту ин-ца Вадтазара Карла фон Платтен

№ 51845

II-I к патенту ин-ца Балтазара Карла

- № 51845

Фиг17

/Ув

Фиг

8

-р

чот;

7ta

Щ

-т. фон Платтен

к патенту ин-ца Валтазара Карла фон Платтен

№ 51345 к патенту ин-ца Бадтазара Карла

VO № 51345

га фон Платтен