Устройство для компаундирования ртутных выпрямителей

СССР КЛЯСС 210, 12;,а21 д, 14 р, б 4158 ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТС РСКОЯУ СВИДЕТЕЛЯСТВУЗарегистрировано в Бюро иеобретений Госилаиа СССРВ, А. Соловьев Устройство для компаундирования ртутных выпрямителей; Заявлено 25 марта 1938 года в Наркомэлектропром за М 15635 (300984) Опубликовано 31 января 1945 годаВопрос 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 вы. прямителях без сеточного управления.3. Значительное увеличение амплитуд гармоник выпрямленного напряжения по сравнению с теми значениями, которые имеют место в выпрямителе без сеточной отсечкиПредлагаемое 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, состоящего из одной короткозамкнутой катушки, здесь применяются две механически связанных между собой катушки, питаемых со стороны выпрямленного тока.Сущность изобретения поясняетсячертежом, 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 витковобмотки 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, играющий роль магнитного экрана. В зависимости от положения витка 3, величина потока, пронизывавшего вторичную обмотку 2, будет меняться, а следовательно, будет меняться и вторичная э, д. с, трансформатора.Принципиальная схема выпрямителя, компаундированного 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 вентиль- ного 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 ЗА и ЗБ, а следовательно, и величина вторичного (анодного) напряжения, будет определяться равнодействующей двух сил - с одной стороны, силои отталкивания катушек 3 А и 3 Б от катушки 1 А 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 потока. 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 поддер. живается выпрямительным агрегатом, достигается регулировкой потенциометра 6; необходимая степень комиаундирования - 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,аостальные экраны 3 замкнуть на такие импеданцы, чтобы импеданц для циркулирующего в каждой из катушек тока отвечал импеданцу соответственно катушек ЗА 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 компаундирования 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 1 А 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 в64158 Фиг, 1 Фиг. 2 трансформаторе с побым 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 сихпор в трансформаторах Норриса. Предмет изобретения 1. Устройство для компаундирования ртутного выпрямителя с использованием трансформатора типа Норриса с регулируемым вторичным напряжением при помощи передвигаемых экранирующих обмоток, о тличающееся 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.