Устройство для автоматического регулирования напряжения электрических машин

К авторскому свидетельству Б. М. Елисеева, заявленному 13 апреля 1935 года (спр. о перв. Ма 167367). О выдаче авторского свидетельства опубликовано 31 августа 1936 года.Существующие устройства для авто-матического регулирования напряжения электрических машин можно рассматри-вать, как состоящие из двух основных частей;а) из органа реагирования на величину регулируемого параметра иб) из органа регулирования, воздействующего на ток возбуждения регулируемой машины.Орган реагирования представляет собой электромагнитную или индукционную (регулятор ВВС) измерительнуюсистему, которая при изменении напряжения ирямо или косвенно воздействует на орган регулирования. Органом регулирования является или вибрирующее реле, или проволочное сопротивление с коммутатором (регулятор ВВС, реостатные регуляторы) или, наконец, столбики, состоящие из большого количества тонких угольных колец. Последние, как известно, обладают свойством изменять свое электрическое сопротивление при изменении давления.Регуляторы с угольными. столбиками получают в последнее время большое распространение благодаря отсутствию в них окисляющихся металлических контактов. Большим тормозом к распространению этих регуляторов для регулирования очень малых машин являлся сравнительно большой вес измерительной системы.Предлагаемое устройство для автоматического регулирования имеет орган реагирования, основанный на принципе теплового расширения, проволоки, по которой идет ток,Тепловая измерительная система может быть выполнена с весьма малым весом. Другим достоинством предлагаемого устроРства является возможность применения его для регулирования напряжения при сильно колеблющейся и при высокой частоте.Для увеличения диапазона регулирования и создания астатической характеристикиУ=1" ф,) = - сопИв предлагаемом регуляторе применена обратная связь, заключающаяся в . том, что последовательно с проволокой, нагреваемой током, включен угольный столбик, сопротивление которого з висит от тока в нагреваемой проволоке,На чертеже фиг. 1 изображает принципиальную схему предлагаемого устройства; фиг, 2 и 3 - кривые, иллюстрирующие его работу.Нагреваемые проволоки 5 натягиваются постоянно пружинами 6. Междуперекладиной 7 и опорой 8 зажат угольаый столбик 1, длина которого уменьшается при укорочении нагревательныхпроволок 5. Между перекладиной 7 иопорой 9 помещен угольный столбик 2,который укорачивается, когда прово.локи 5 удлиняются,От якоря регулируемой машины 3ток ответвляется и по проводу а идетчерез угольный столбик 2, провод б,нагреваемую проволоку 5, затем попроводу г к другому полюсу машины,Обмотка возбуждения 4 присоединена к якорю машины через угольныйстолбик 1,Если напряжение регулируемой машины увеличится, то вследствие увеличения тока в проволоках 5 последниеудлиняются, столбик 2 сокращается,уменьшая при этом свое сопротивление;это уменьшение сопротивления столбика 2 вызовет дальнейшее увеличениетока в проволоках накала. Процессостановится, как только сопротивлениеугольного столбика 1 увеличится настолько, что напряжение достигнет снова нормальной величины.Работу устройства можно разобратьс помощью кривых фиг. 2. Оно находится в равновесии при напряжениина его зажимах. Если это напряжениеизменяется, то указанное устройствовыходитиз равновесия и начинает изменять сопротивление угольных столбиков,пока снова не наступит равновесие, Этопроисходит в определенных пределах,при И,ф(Лф(Р,", где я" - сумма сопротивлений угольнего столбика 2 инагреваемых проволок 5. Пределам изменения Я" соответствуют пределыизменения сопротивления Р угольногостолбика 1, служащего органом регулирования,Для каждого положения равновесияможно написать1, Л" = У = сопз 1,откуда1= -(й") = у Это та зависимость между током в нагреваемой проволоке и сопротивлением, которая должна сушествовать для того, чтобы напряжение было постоянным,На фиг. 2 дана кривая Ь - удлинение угольного столбика 2 в зависимости от сопротивления Я. Эта кривая зависит только от свойств угольного столбика,Отсюда следуетчто между током в нагреваемой проволоке и удлинением угольного столбика 2 должна существовать вполне определенная зависимость, Эта зависимость определяется, во-первых, конструкцией кинематической связи между нагреваемой проволокой и угольным столбиком, во-вторых, теми силами от пружины и реакции угольных столбиков, которые натягивают нагреваемую проволоку, вызывая в ней упругие деформации.Вид требуемой зависимости И=ДУ) изображен на фиг, 3, Подбирая характериетику силы пружины, действующей на подвижную систему устройства так, чтобы удлинение от нагревания проволок током и упругие деформации в сумме дали кривую фиг. 3, можно настроить" устройство и оно будет поддерживать постоянное напряжение, изменяя И" и Я. Предмет изобретения.Устройство для автоматического регулирования напряжения электрических машин с применением двух угольных сопротивлений в виде столбиков, составленных из угольных пластин, из которых один включен в цепь возбуждения, а второй, с целью получения астатической характеристики, - в регулирующую цепь, отличающееся тем, что механически воздействующий на указанные угольные столбики при регулировании управляющий орган выполнен в виде деформирующихся от нагревания проволок 5, 5, натянутых между неподвижной пластиной угольного регулятора и подвижной пластиной, расположенной между угольными столбиками, оси которых совпадают, и оттягиваемой пружинами 6, 6.