Устройство для поддержания постоянства частоты в сети переменного тока

Класс 21 с, 63 аа62074 СССР вси,зги:,ИЯ ЬСТВУ РЕ НИ ОПИЗАВИСИ ТОРСКОМУ СВИД П, В, Чебыш УСТРОЙС ЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ ПОСТОЯНСТВА ЧАСТОТЫВ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Заявлено 19 января 1940 в Наркомат электропро Опубликовано в ссБюллетене изоб ионное авт, св.60763 на имя Р, г. за29164(301833ышленности СССРретений11 - 12 зГ. Мириманова и П,1942 г. Чебышев Предложенный ранее Чебышевым П. В. и Миримановым Р. Г, (авт. свид,60763) болометрический частотный элемент имеет некоторые недостатки, устранение которых весьма желательно с точки зрения упрощения прибора, сокращения его габаритов, а также повышения его надежности.Недостатком предложенной ранее схемы является то, что в ней имеются два резонансных контура, причем каждый из них работает в нор. мальных условиях вдали от резонанса и лишь в редких (аварийных) случаях в одном из контуров имеет место резонанс, Таким образом, помимо необходимости настройки и калибровки двух резонансных контуров, необходимо дать на контуры достаточно малое напряжение, чтобы при резонансе не повредить обмоток дросселей и конденсаторов,В настоящем предложении тот и другой недостаток устраняются, что позволяет сократить габариты устройства как за счет уменьшенич числа элементов схемы, так и за счет лучшего использования активных материалов.На фиг. 1, 5, б - представлены различные варианты предложенной схемы; на фиг, 2, 3, 4 - диаграммы и характеристики ее.Предлагаемое устройство представляет собой преобразователь отклонений частоты в напряжение, работающий по фазовому принципу. Устройство состоит из резонансного контура С - 1, - К настроенного на номинальную частоту сети (фиг. 1), последовательно с которым включены нити 1 и 2 накала сдвоенного болометра, Контур приключен к обмотке т трансформатора Т, питаемого от контролируемого напряже62074ния К Обмотка 4 того же трансформатора питает цепь, состоящую изконденсатора 5, нитей 1 - 2, сопротивлений б - 7 и реохорда 8. Нижняячасть схемы представляет собой болометрический мост из спиралей9 - 10 и сопротивлений 11 в , питаемый по желанию от того же или отнезависимого напряжения У Оз. Реохорд 18 служит для балансировкиболометрического моста,Принцип действия схемы состоит в следующем: по нитям 1 и 2 протекают одновременно токи контуров 4 - 5 - 8 и С - 1, - Р - д, однако понити 1 протекает сумма, а по нити 2 - разность токов.Если частота сети равна резонансной частоте контура Я - 1, - С, тооба тока сдвинуты на 90 и при надлежащей балансировке реохорда 8результирующие токи одинаково нагревают нити болометра (фиг. 2).В результате э. д. с. на выходе моста 9 - 10 - 11 - 12, предварительносбалансированного реохорда 18, отсутствует.Если частота отклоняется от номинальной, например повышается, то(фиг. 3) происходит, поворот вектора тока 1, в результате чего 1уменьшается, а 1 возрастает, таким образом, баланс болометрическогомоста нарушается и в диагонали его появляется э.д.с. ЬУ; при отклонении частоты в другую сторону, знак или - при питании от переменного напряжения - фаза меняются на обратные.Если необходимо несколько изменить номинальное значение частоты, то этого можно достигнуть регулировкой реохорда 8,Регулировкой сопротивления Я изменяется чувствительность схемы,как это видно из фиг. 3.В этой схеме требования высокой стабильности предъявляютсятолько к 1. и С, т. к. незначительные температурные изменения емкости5 влияют только на величину отклонения, но не на абсолютное значение номинальной частоты прибора и, будучи, сами незначительны, наточность прибора практически не повлияют,В части остальных элементов - сопротивлений, достаточно их изготовить из манганина или константана; незначительная их индуктивностьне повлияет на точность прибора.Схема малочувствительна к высшим гармоникам, т, к. последниев контур 1,С, настроенный на основную частоту, не проходят, наличие жеих в контурах 4 - 5 - 8 одинаково способствует увеличению нагрева нитей 1 и 2 и, следовательно, компенсируется.Аналогичная схема фазового частотного элемента может быть выполнена с помощью электронных ламп - диодов, работающих в областинасыщения (за счет подачи достаточного напряжения Ьо ); при этомна выходе будут получены значительно большие величины э,д.с., чемпри применении известных болометров.Лампы для работы в этой схеме должны быть выбраны с вольфрамовым катодом, рассчитанные на большой срок службы (порядка10.000 час.).Принципиальная схема фазового частотного элемента с диодамипоказана на фиг. 5.Питание диодного моста осуществляется от постоянного или переменного напряжения, обеспечивающего работу ламп в области насыщения.В первом случае на выходе диодного моста, при разбалансе в токах накала нитей 15 и 1 б (фиг. 5), получается постоянное напряжениеизменяющейся величины и знака, во втором случае - переменное (пульсирующее) напряжение, знак и величина среднего значения котороготакже будет изменяться в зависимости от знака разбаланса токовнакала.62074Схема диодного моста может быть использована также для преобразования мощности переменного тока. Для этого контуры С - Е - Я и 4 - 5 - 8 должны быть заменены цепями тока и напряжения, как в известном болометрическом ваттметре (см. фиг. 6).Преимущества такого устройства сравнительно с боловаттметром: меньшая зависимость от внешней температуры;большее напряжение, полученное на выходе, что весьма облегчает дальнейшее использование показаний,Преимущества по сравнению с обычным катодным ваттметром: большая простота;возможность получения на выходе переменных напряжений, не свя.занных с частотой и фазой сети, в которой измеряется мощность.Предмет изобретения1. Устройство по авт. св.60763, от л и ч а ю щ ее с я тем, что нити накала двух болометров включены в питаемые от регулируемой сети цепи резонансного контура, настроенного на регулируемую частоту сети, и конденсатора, служащего для создания постоянного сдвига по фазе одной из составляющей токов, протекающих через нити болометров.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что вместо болометров применены диоды, нити накала которых включены в указанные цепи.62074 Т шола Тр нцпрФиг. 6 Редактор С. Л. Богатырева Техред А. А, Камышникова Корректор Г. И, Чугунова Подп. к печ, 11/11 - 64 г. Формат бум. 70 Х 108/и Объем 0,44 изд. л. Заказ 3501/1 Тираж 200 Цена 5 коп, ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4.Типография, пр, Сапунова, 2.