Трансформатор, предназначенный для поддержания вторичной электродвижущей силы постоянного тока

И О дназначенного для поддержанияижушей силы постоянною припервичном напряжении. рматора, пр ой электро ран втор меняюшем В. А. Паршина, заявленному 23 июня 1925 года (заяв. свид. М 3065). К патен ель указан Ю. Д. Действительный изобрет колов Вишневскии. ыдаче патента опубликовано 28 февраля 19 т года. Действие патент распрострайяется на 15 лет от 8 февраля 19 ат года. Обычно для измерительных целей в 1 сачестве источни.и электрического тока применяются гальванические элементы или аккумуляторные батареи в виду того, что переменный ток в городской сети не отличается абсолютным постоянством. и напряжение его колеблется в пределах слишком широких для чувствительности измерительн 1 ях приборсв. но и этот способ не Гарантирует производимое наолюдение от ошибок, в в 11 ду систематического падсния напряжения, вследствие постепе 1 Ого Оазряда 11 сточниа тока.Предлагаемое изобретение дает возможность избегнуть указанного неудобства и получить источник тока с практически неизменным напряжением, пользуясь городской сетью, независимо от наличия в ней колебаниявольтажа. Ка фиг. ", - 12 изображены способы расположения обмоток первичной и вторИнной на стержнях трансформатора, и на фиг. 13 и 14 изображены диаграм.ия магии гной инд 1 кции.Железны сердечник трансформатора (фиг. 1 - 12) состоит из трех стержней 1 2 и 3, соединенных промекуточнь 1 м;1 частям 4.5. б, 7 В Одну обгцую рамку. На стержень 1 и один или оба остальных 2 и 3 намотана последовательно первичная обмотка, питаемая от наружной сети; вторичная же обмотка намотана на один, два ил: все три стержня сердечника,При включении первичной цепи трансформатора в сеть переменного тока в железе сердечника возникают магнитные силовь 1 е л:нии. при чем обший поток их .1. идущий по стержню 1фиг. 1 - 121, разветвляется на два по З ФЯтока - один, обозначенный 6, по стерж-ню 2 и другой с по стержню 3. Поперечное сечение стержней подбирается таким образом, чтобы в заданных пределах колебаний напряжения питающей сети магнитное насыщение железа стержня 1 было по возможно-, сти полныи, а стержней 2 и 3 - неполным. Благодаря тому, что главнаяобмотка первичной цепи трансформа-тора расположена на части железного сердечника с довольно большипм маг-, нитным насыщением (стержень 1)в ней, при колебаниях напряжения в сети, получаются достаточно большие колебания силы тока. Эти колебания силы тока и использованы длясаморегулирования трансформатора.Для этого последовательно с главной ( обмоткой первичной цепи вкттою чтеныдобавочные регулировочные витки на стержнях 2 и 3 в виде одной или двух катушек (фиг. 1 - 12). Изменение силы тока в главной обмотке первичнойцепи изменяет, при помощи этих по-следовательно включенных регулиро-вочных витков, взаимное распределе-ние частей разветвленного магнитно-го потока Ь и г (в стержнях 2 и 3),Таким образом, основной магнит нь.й поток а может быть разложен налюбые два слагае;цых - 6 и с, при чем, изменения относительных величин этих слагаемых магнитного потока находятся в полной зависимости От числа регулировочных, витков пер-вичной оомотки и - следовательно, можно легко подобрать магнитное насыщение стержня 1 и число и направление регулировочных витков на остальных стержнях так, чтобы получить одно из слагаеиых (например, с) постоянным в заданных пределах и чтобы все увеличение основного маг-, нитного потока а сказывалось только на увеличении другого слагаемого Ь.Можно подобрать эти величины и таким образом, чтобы в заданных пре-делах одно из слагаемых очень резко возрастало, в то время, как другое будет убывать. При этом витки вторич-ной обмотки на стержнях трансформатора располагаются таким образоми число витков и их направление такподбираются, чтобы алгебраическаясумма электродвижущих сил всех витков вторичной обмотки оставалась постоянной.Тот случай, когда одно из слагаемых магнитного потока постоянно, очень ярко иллюстрируется фиг. 1 и кривыми фиг. 13. Изображенная на фиг. 13 диаграмча магнитной индукции показывает изменение последней в каждом из стержней сердечника при изменении напряжения питающей первичнуо цепь трансформатора наружной сети, при чем на абсциссах отложены напряжения в сети, а на ординатах - соответствующая им чагнитная индукция в каждом из стержней трансформатора,Внутри катушки, расположенной на насыщенной части железного сердечника (стержень 1)т,введен воздушный промежуток 9 (фиг. 1 - 12), включенный, таким образом, в магнитную цепь трансфорчатора параллельно насыщенной части железа. При насыщении железа в этом воздушном промежутке возникает магнитный поток, который значительно выпрямляет кривую индукции (фиг. 13) в стержне 1.Если бы эта часть трансфорчатора была сделана без добавочного количества воздуха внутри катушки (в виде обыкновенного тонкого насыщенного стержня., как показано на фиг. 1 а), то кривая магнитной индукции приняла бы форму А (фиг. 13), В случае жее когда внутри обмотки есть достаточное количество воздуха. данная кривая принимает форму 1 (фиг, 73 и 14). Такие фор.чы чагнитных кривых, чрезвычайно близкие к прячой, очень удобны для получения прячолинейной и горизонтальной части результирующей кривой, составляющей их алгебраическую сумму, Для удооства практического подбора магнитного насыщения :тержня 1, пластины его с вырезами 9 могут быть сделаны достаточно длинными и подвижными. Тогда простым передвижением отдельных пластинок можно:ценять насыщение стержня 1 ,1 соответственно форму и наклон кривой 1.В указанной форме выполнения, согласно фиг. 1, магнитный поток а, про ходящий по стержню 1, разветвляется,как уже упоминалось выше, на два потока в и с. Характер изменения индукции в стержне 2 соответствует магнитной кривой П (фиг. 13). Для целейнастоящего изобретения необходимо. чтобы, начиная с некоторого напряже-, ния в сети, дальнейшая ветвь кривой П 1 бьла параллельна соответствующей ветви кривой . В форме выполнения, трансформатора по фиг. 1 и др., это может быть достигнуто введениемв силовой поток б которого магнит-ного сопротивления в виде воздушно- ) го зазора 8, представляющего собоюпростую щель между, железными стержнями 2 и 7, Регулируя вел: чину этой щели, можно изменять сопроти-вление магнитной цепи на пути пото-ка б и таким путем изменять взаим-ное распределение потоков б и с. чточрезвычайно облегчает окончательнуюи точную регулировку трансформато-, ра, (На кривой фиг. 13 это изменение , и;ели скажется в изменении наклона кривойТаким образом, силовой поток с,составляющий разность от вычитанияпотока б из потока а (иначе сказать алгебраическую сумму а + б) будетиметь величину, изменение которой,при возрастании напряжения питающей трансформатор сети, будет происходить по кривой П 1, изоораженной на фиг. 13 сплошной линией.Так как. начиная от определенной величины напряжения первичной цепи, кривая П идет далее параллельно оси абсцисс, то. очевидно, что индукция стержня 3. несмотря на возрастание напряжения питающей сети, остается неизменной.Поэтому, если на стержне 3 помепена вторичная ойотка трансформатора, то электродвижущая сила, индукт .руемая в ней при любых колебаниях напряжения в питающей сети, свыше заданного вольтажа. будет оставаться неизменной. что и требуется, согласно предлагаемого изобретения,На фиг. 2 показано иное расположение первичной обмотки по отношению ко вторичной. а именно, первичная намотана на стержни 1 и 3, а вторичная - на тот же стержень 3. При этом обмотка 3 намотана в направлении. противоположном .1 и подобрана таким образом. чтобы обций потэк магнитных силовых .линий стержня 1, благодаря противоположному действию обмоток на стержнях 1 и 3, распределялся в стержнях 1 и 3 так же. как и при расположении по фиг. 1 (кривые фиг. 13). Тога вторичная обмотка будет находиться в таких же условиях, как и при расположении по фиг. 1 (кривые фиг. 13).Согласно фиг. 3. первичная обмотка расположена на всех трех стержнях 1. 2 и 3, при чем витки на стержне 2 направлены в ту же сторону, что и витки главного стержня 1, а витки 3 - в противоположную. Соответственным подбором числа витков можно получить распределение магнитных потоков в стержнях 1, 2 и 3 такое же, как изображено на фиг, 13. так что вто. ричная обмотка. помещенная на стержне 3, будет находиться под влиянием индукции, изменяющейся по кривой П.Если витки вторичной обмотки трансформатора расположены на двух или трех стержнях, то можно и не детак. об Олно из слагаемых потока (б или с) было постоянным. В этих случаях надо только так расположить катушки вторичной цепи комбинируя число витков и направление их для каждой катушки). чтобы алгеораическая су 5 ма электродвижущих сил всех витков вторичной обмотки была в заданных пределах величиной постоянной.Не меняя сущности саморегулирования трансформатора при помощи добавочных регулирующих витков, расположенных на стержнях 2 и 3 (илна одном из них) и включенных последовательно с главной обмоткой первичной цепи трансформатора, можно располагать все обмотки очень разнообразно. Несколько примеров приведены на фиг, от 1 до 12, из которых фиг. 1, 2 и 3 уже описаны выше,На фиг. 4. 5. б. 7, 8 и 9 вторичная обмотка расположена на двух стержнях трансформатора. При таких формах выполнения трансформатора важ