Устройство для компаундирования ртутных выпрямителей

 

СССР

Класс 21 Й, 12, 21д, 14 р, б4158

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТС РСК01ЯУ СВИДЕТЕЛ ЯСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госилаиа СССР

t

В. А. Соловьев

Устройство для компаундирования ртутных выпрямителей;

Заявлено 25 марта 1938 года в Наркомэлектропром за M 15635 (300984) Опубликовано 31 января 1945 года

Вопрос регулирования напряжения или поддержания напряжения на клеммах потребителя строго постоянным в электрических установках вообще и в установках постоянного тока в частности имеет часто первостепенное техническое значение.

В установках с ртутными выпрямителями регулирование и поддержание нужного напряжения в настоящее время, чаще всего, осуществляется посредством компаундирования при помощи управляющих сеток выпрямителя.

Этот способ компаундирования, отличающийся большой простотой по сравнению с другими известными способами; (при помощи потенциал-регулятора, ступенчатого трансформатора, подмагничиваемого реактора), одновременно сопряжен со следующими недостатками:

1. Уменьшение угла р между основными гармониками первичных напряжения и тока, равное в первом приближении углу регулирования а, (для схем без буферного анода) и углу для схем сбуферным анодом.

2. Больший коэфициент искажения первичного тока, чем при выпрямителях без сеточного управления.

3. Значительное увеличение амплитуд гармоник выпрямленного напряжения по сравнению с теми значениями, которые имеют место в выпрямителе без сеточной отсечки

Предлагаемое устройство, не уступая по простоте сеточному способу регулирования "напряжения,. одновременно лишено указанных недостатков.

Здесь для питания ртутных выпрямителей использован трансформатор типа Норриса с регулируемым вторичным напряжением с тою, однако, разницей, что вместо подвижного магнитного экрана, состояще-го из одной короткозамкнутой катушки, здесь применяются две механически связанных между собой катушки, питаемых со стороны выпрямленного тока.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показан схематически обычный трансформатор типа Норриса, а на фиг.

2 — 5 — схемы предлагаемого устройства.

В обычном трансформаторе Норриса на магнитопровод броневого. типа .надеты две первичных обмотки 1 А и 1 Б, причем число витков

Л 64158 обмотки 1 А больше числа витков обмотки 1 Б. Направления намотки обмоток 1 А и 1 Б взаимно противоположны. Вторичная обмотка 2 расположена концентрически с обмоткой 1 А и имеет с нею одинаковую высоту. Между обмотками 1 А и 1 Б помещается короткозамкнутый виток 3, играющи и роль магнитного экрана. В зависимости от положения витка 3, величина потока, пронизывавшего втори|чную обмотку 2, будет меняться, а следовательно, будет меняться и вторичная э. д. с. трансформатора.

Принципиальная схема выпрямителя, компаундиро ванно го согласно настоящему предложению, дана на фиг. 2. Трехфазный броневой трансформатор (или три однофазных броневых трансформатора) питает выпрямитель 4. Так как ток в каждой из фазовых обмоток, вследствие выпрямления в силу вентильного свойства ртутного выпрямителя, течет в одну сторону, в трансформаторе возникает одностороннее намагничивание, т. е. на переменный магнитный поток будет наложен поток постоянного направления, замыкающийся частично по железу магнитопровода, частично по. воздуху. Вместо одной катушки 3 на магнитопровод наложены две механически скрепленные катушки

3 А и ЗБ, из которых одна питается током, пропорциональным выпрямленному току (например, от шунта 5), а другая — током. пропорциональным выпрямленному напряжению (например, от пот"нциометра 6). Положение механически связанных катушек 3А и ЗБ, а следовательно, и величина вторичного (анодного) напряжения, будет определяться равнодействующей двух сил — с одной стороны, силой отталкивания катушек 3 А и 3 Б от катушки 1А в результате взаимодействия переменных токов, а с другой стороны, силами взаимодей-ствия токов в механически связанных катушках 3 А и 3 Б с постоянной составляющей магнитного по-тока. При надлежащем выборе параметров трансформатора, катушек

3 А и ЗБ, шунта 5 и потенциометра 6 можно достичь компаундирования, перекомпаундирования или антикомпаундирования выпрямителя.

Установление определенного уровня выпрямленного напряжения, которое затем автоматически поддерживается выпрямительным агрегатом, достигается регулировкой потенциометра 6; необходимая степень комлаундирования — регулировкой шунта 5, например, путем приключения или отключения параллельных ветвей.

Для осуществления компаундирования выпрямителя с трехсердечниковым трансформатором нет необходимости ставить катушки ЗА и

ЗБ на всех:кернах. Можно. поместить питаемые постоянным током катушки ЗА и ЗБ на одном из кернов, например на среднем, а остальные экраны 3 замкнуть на такие импеданцы, чтобы импеданц для циркулирующего в каждой из катушек тока отвечал импеданцу соответственно катушек 3А и ЗБ, питаемых постоянным током, и перемешать соответствующим образом катушки, экранирующие магнитный поток крайних кернов, механически связав их с катушками ЗА и ЗБ, как это показано, например, на фиг. 3 для случая трехфазного броневого трансформатора или на рис. 4 для трех однофазных броневых трансформаторов, помещенных в общем кожухе.

Предлагаемый способ компаундиро вания распространяется и на выпрямители с числом фаз больше трех. Например, для девятифазных, пятнадцатифазных и т. д. выпрямителей, имеющих на керне трансформатора по три, пять и т. д. вторичных обмоток, оси которых совпадают с осями катушки 1А и которые работают на отрицательную шину через трехкерновую, пятикерновую и т. д. разделительные катушки, компаундирование может быть осуществлено по предлагаемому способу без дополнительных подмагничивающих обмоток. Действительно, в случае трансформаторов с числам фаз, равным девяти, пятнадцати и т. д, имеет место одностороннее намагничивание магнитопровода; его можно создать в

¹ 64158 трансформаторе с любым числом вторичных фаз лодмагничиванием по схеме фиг. 5, причем обмотки 8, 9 и 10 намотаны в одну сторону и дают между точками 11 и 12 переменное напряжение, равное нулю.

Предлагаемое устройство можно использовать и для защиты от обратного зажигания. Действительно, при обратном зажигании имеет место увеличение первичного тока и изменение направления .выпрямленного тока, т. е. все условия для понижения анодного напряжения, следовательно, и для облегчения отключвния выпрямителя. Для того чтобы парализовать действие катушки напряжения ЗА, которое увеличивается толчком при обратном зажигании, к потенциометру 6 приключен разрядник 7, закорачивающий катушку ЗА при обратном зажигании.

Предлагаемое устройство позволяет добиться тех же результатов регулирования и поддержания напряжения на значительном уровне автоматически и без помощи сервомотора, как это делается до сих пор в трансформаторах Норриса.

П ред мет изо бр ете ни я

1. Устройство для компаундирования ртутного выпрямителя с использованием трансформатора типа

Норриса с регулируемым вторичным напряжением при помощи передвигаемых экранирующих обмоток, о тли чающееся тем, что, с целью автоматического регулирования вторичного напряжения, указанные экранирующие обмотки выполнены нз двух катушек, одна из которых питается выпрямленным током, например, от шунта 5, а другая включена на напряжение, пропорциональное выпрямленному напряжению, например, при помощи потенциометров.

2. В устройстве по п. 1 применение механической связи между экранирующими обмотками на кернах трансформатора.

3. В устройстве по п. 1 применение разрядника, подключенного к потенциометру, для снижения напряжения при обратном зажигании.

Отв. редактор Д, А. Михайлов

Л123669 Подписано к печати 13/VII 1946 г. Тираж БОО экз, Цена 65 к. Зак. 10

Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга. № 64158

Фиг. 3

Фиг. 5

Фиг. 4

Техн. редактор М В. Смольяковэ