Предлагаемое изобретение касается устройств для регулирования скорости вращения машины высокой частоты, приводимой во вращение двигателем постоянного тока или асинхронным двигателем.
Для целей радиопередачи с машиной высокой частоты необходимо устройство, позволяющее осуществить постоянство волны или что , то же самое, постоянствб числа оборотов двигателя, приводящего во вращение машину высокой частоты. Эта устойчивость должна быть доведена по крайней мере до 0,010/0.
В качестве такого регулятора, в числе прочих может быть взят центробежный регулятор, как например это имеет место на французских станциях.
При питании двигателя постоянным током, при достаточном постоянстве его напряжения, регулятор может выровнять происходящие от изменений нагрузки колебания числа оборотов Mofopa, неизбежные при радиопередаче. Так же точно регулятор может дать возможность вьфовнять малые изменения напряжения постоянного тока, питающего
мотор. При этом, однако чем больше отклонение напряжения постоянного тока от того, на которое регулятор установлен, или чем больше нагрузка машины отличается от той, на которую регулятор установлен, тем большие колебания. волны будут иметь место, или тем большие отклонения регулятора от своего среднего положения можно наблюдать. Если отклонения волны,, дойдут до 0,2°/о то регулятор уже не сможет такие отклонения выровнять. В положениях; близких к предельным крайним, перемещения регулятора не пропорциональны изменению числа оборотов, почему, доходя до предельных положений, регулятор застревает и сбивает «а несколько секунд всю регулировку, вызывая качания числа . оборотов и отклонения их далеко за допустимые пределы. Иначе говоря, при всех условиях регулятор сам по себе может выровнять лишь . те .изменения скорости, которые не превыщают некоторой весьма небольшой величины. Tek случаях,, когда, однако, питающий ток имеет значительные колебания частоты при переменном токе, или колебания напряжения при постоянном-
ВОЗМОЖНО все-таки осуществить
весьма высокую точность регулировки, которую может дать регулятор, если не допускать значительных откло ений регулятора от его среднего положения и работать вблизи этого положения.
Заставить работать регулятор все время около среднего положения можно путем введения дополнительной поправки, которая могла бы компенсировать значительные изменения в частоте или напряжеНИИ питающего мотор тока. Эта поправка должна всегда приводить регулятор к положению, близкому к среднему, при котором он будет успешно выравнивать даже малые изменения скорости, давая возможность осуществить весьма высокую точность регулировки. Добавочная поправка может быть осуществлена либо путем введения добавочного
сопротивления в ротор двигателя рехфазного тока, вращающего машину высокой частоты, либо путем воздействия на возбуждение двигаеля постоянного тока при применении для вращения этого рода мотора, или, наконец, изменением ока, поляризующего дросселя, введенные в статор двигателя трехфазного тока. При этом указанная поправка автоматически осуществляетя благодаря использованию того характерного для всех систем регуировки свойства регулятора, что последний все время вызывает изменение числа оборотов между некоторыми весьма близкими скоростями.
На чертеже фиг. 1 изображает
схему включения регулирующего устройства для того случая, когда машина высокой частоты приводится во вращение асинхронным двигателем; фиг. 2-то же, но только для случая, когда- машина высокой частоты приводится во вращение двигателем постоянного тока; фиг. 3 - видоизменение схемы с асинхронным двигателем. Устройство, изображенное на
фиг. 1, в основном состоит из следующих частей: реле 3 с двумя обмотками центробежного регулятора 1, соединенного с осью двигателя машины высокой частотц, реостатов 8, 11, 12, включенных в цепь ротора этого же двигателя, вспомогательных двигателей б и 7, управляющих соответственно сопротивлениями реостатов 11 и 12, и реле 9 и 15. В том случае, если нагрузка машины высокой частоты мало меняется, как например при работе на телефон, достаточно иметь лишь два поправочных реостата ротора 8 и 11. При повышении скорости двигателя на некоторую определенную величину, контактный рычаг. 2, соединенный с центробежным регулятором 1, переместится и даст соединение с нижним контактом, вследствие чего ток пойдет через нижнюю катушку реле 3; сердечник реле 3 переместится вверх, почему и произойдет разрыв между контактами 3i. Результатом этого будет включение сопротивления 8 в цепь ротора двигателя, вращающего машину высокой частоты.
Это сопротивление 8 должно быть рассчитано так, чтобы при его включении обороть двигателя машины высокой частоты понижались на величину несколько большую, чем та, которая обуславливает перемещение рычага 2, почему, после разрыва контакта 3i, скорость двигателя начнет уменьшаться, вследствие чего регулятор 1 переместит контактный рычаг 2 таким образом, что он даст теперь 1оединение с верхним контактом, чем включит верхнюю обмотку реле 3, которая перемещает сердечник этого реле вниз, при каковом положении контакты 3i замкнутся, и сопротивление 8 замкнуто на короткое. Замыкание сопротивления 8 поведет к тому, что скорость двигателя машины высокой частоть будет возрастать и примет значение несколько большее нормальной скорости. Далее все пойдет, как было указано выше, и двигатель машины высокой частоты будет менять свои обороты-в очень узких пределах около своей нормальной скорости. При этом, если продолжительность замыканий контактным рычагом 2 верхнего контакта будет равна продолжительности замыкания тем же рычагом нижнего контакта, а следовательно и продолжительность замыканий и размыканий 8 будет также равна, то регулятор 1 будет наибсшее чувствителен.
Если теперь частота сети, питающей двигатель машины высокой частоты изменится, например увеличится на весьма небольшую величину, то центробежный регулятор будет давать контактному рычагу 2 более продолжительное соединение с нижним контактом, чем с верхним, вследствие чего реостат 8 будет находиться включенным в цепь ротора двигателя более продолжительное время, чем замкнутым на короткое. При этих условиях скольженир двигателя машины высокой частоты увеличится, и двигатель, несмотря на изменение частоты питающей сети, весьма незначительно изменит свои обороты. Если же изменение частоты сети, питающей двигатель, будет значительно, то включение сопротивления 8 регулятором 1, даже на все время, не сможет привести скорость двигателя к нужной величине. Чтобы все-таки достигнуть этого и при больших изменениях частоты сети, в цепь ротора включается сопротивление 11, величина которого автоматически устанавливается таковой, чтобы увеличение частоты сети, питающей двигатель, было равно увеличению скольжения двигателя, вызванному сопротивлением П. В этом случае последнее приводит скорость вращения двигателя, а значит и регулятор 1, к такому положению, при котором продолжительность замыканий контактов 3i будет приблизительно равна продолжительности размыканий. Это достигается следующим образом: с якорем реле 3 связан двухполюсный переключатель 32, который при перемещении якоря реле 3 вверх, включает якорь сервомотора б, вращающего коммутаторный рычаг реостата 11 в таком направлении, при котором он перемещается в сторону увеличения величины сопротивления 11. При перемещении якоря реле 3 вниз, переключатель 3 включает якорь сервомотора б в противоположном направлении, почему рычаг сопротивления 11 будет перемещаться в сторону уменьшения величины этого сопротивления.
Если теперь реле 3 будет под влиянием регулятора 1 двигаться вверх и вниз, оставаясь в том и другом положении одно и то же время, то якорь сервомотора 6 будет получать одинаковые импульсы, как для вращения вправо, так и для вращения влево, почему контактный рычаг сопротивления 11 в конечном счете останется неподвижным. Такое состояние будет отвечать нормальным оборотам двигателя мащины высокой частоты. Как только регулятор 1 будет давать реле 3 перемещение якоря вверх и вниз не одинаковой продолжительности, например, вверху якорь будет оставаться более долгое время, то и переключатель Забудет давать якорю сервомотора бпродолжительные импульсь, направленные в такую сторону вращения контактного рычага сопротивления 11, при котором величина последнего увеличивается. Это увеличение будет продолжаться до тех пор, пока импульсы, получаемые якорем сервомотора, , не будут одинаковы для обоих направлений,, а значит и продолжительность замыканий и размыканий сопротивления 8 также не будет одинакова. Следовательно, такое устройство будет приводить скорость двигателя к такой величине, при которой регулятор будет работать в его среднем чувствительном положении.
В том случае, когда кроме изменения частоты сети, питающей двигатель машины высокой частоты, будет изменяться нагрузка машины,.
как это бывает при работе ключом, тогда сопротивление П при малой нагрузке даст недостаточное падение для того, чтобы вызвать скольжение ротора, могущее скомпенсировать изменение частоты сети, питающей двигатель машины высокой частоты. Поэтому для режима отжатого ключа должно быть включено в цепь ротора еще дополнительное сопротивление 12. Введение этого сопротивления производится путем размыкания зажимов 13 и 14 при сжатом ключе, и замыкания их-при нажатом. .Замыкание зажимов 13 и 14 мож«т быть осуществлено или непосредственно
ключом манипулятора 10, либо помощью особого реле, связанного
С ключом 10 и обозначенного на чертеже цифрой 15 (фиг. 1).
Однако,сопротивление 12 так же как и сопротивление 11, не может быть постоянным при различных нагрузках и всех изменениях частоты питающей сети, почему оно и
. должно само устанавливаться таким, при котором регулятор 1 бу. дет работать в наиболее чувствительном положении, или меняться
. до тех пор, пока продолжительность замыкания сопротивлений 8 и при отжатом ключе не будет равна продолжительности размыканий. Эта установка совершается так же, как это имело место для сопротивления 11. Таким образом, - последнее будет устанавливаться и определять скольжение ротора дви-гателя при нажатом ключе машины высокой частоты, а сопротивление 12 будет исполнять туже роль при отжатом ключе, для каковрй цели сервомотор б, получающий
: импульсы от переключателя Зг, включается лишь при нажатЬм ключе 10, когда якорь вспомогательного реле 9 займет верхнее положение. Сервомотор 7 будет получать корректирующие посылки при отжатом ключе, когда якорь реле 9 занимает нижнее положение и касается нижнего контакта. Реле 9, как видно на фиг. 1, не посредственно связано с манипуляционным ключом 10. На фиг. 1 для простоты показана лишь одна фаза ротрра двигателя. Возможно также, чтобы облегчить получение высокого постоянства длины волны машины высокой частоты, заставить работать ее при отжатом ключе на баланс. При чем, чем меньше отличается нагрузка на двигатель, даваемая балансом, от той нагрузки, которая соответствует нагрузке во время нажатого ключа, т.-е., чем лучше сбалансирована йагрузка, тем более высокую степень постоянства длины волны возможно осуществить при машине высокой частоты.
Схема, изображенная на фиг. 1, в случае работы машины на баланс при отжатом ключе, несколько видоизменяется (фиг. 3): так, управляемый сервомотором 7 реостат 12 включается не в цепь/ротора главного двигателя 16, а в цепь баланса 17, с целью регулирования нагрузки последнего.
Таким образом, как только нагрузка, даваемая Цепь-к) баланса, станет меньше антенной нагрузки, так тотчас же посылки регулятора на понижение скорости вращения двигателя станут по продолжительности больше таковых же на повышение скорости, и сервомотор 7 получит больше импульсов, вращающих его в ту сторону, при которой нагрузка баланса машины будет больше. То же самое, но в обратном смысле, произойдет и тогда, когда величина нагрузки баланса будет меньше нагрузки, даваемой антенным контуром 18. В этом случае сервомотор 7 получит импульсы в сторону, отвечающую понижению величины баланса, по продолжительности большие, чем импульсы, отвечающие повышению, и реостат 12, приводимый во вращение этим сервомотором, будет менять свое сопротивление до тех пор, пока импульсы, даваемые регулятором 1 на повышение и понижение скорости не будут равной продолжительности.
В том случае, если для вращения машины вь1с:окой частоты применен двигатель посгоянного тока, то регулирующее усгройство примет вид, показанный на фиг. 2, где 1-- центробежный регулятор, соединенный с валом двигателя машины высокой частоты, 4--обмотка возбуждения этого двигателя и 8 и 11 - сопротивления, включенные в ту цепь.
При установившемся режиме работы двигателя машины высокой частоты обороты все время меняются в весьма узких пределах, как это имеет место и в варианте с асинхронным двигателем, представленным на фиг. 1. Эти изменения оборотов здесь та1:|;жепроисходят. под влиянием включений и выключений сопротивления 8, вызываемых регулятором 1. При двигателе постоянного тока, при нормальных оборотах продолжительность замыканий сопротивления 8 также должна быть равна продолжительности рэзмыканий.
Если по каким-либо причинам, напр., вследствие изменения нагрузки или изменения напряжения питающего двигатель тока, обороты несколько изменятся, например повысятся, то замыкания контактным рычагом 2 верхнего и нижнего контактов 7 и 8i, имевшие до этого времени одинаковую продолжительность, теперь сделаются разной продолжительности. Так же точно и сопротивление 8 будет иметь теперь замыкания и размыкания разной длительности. Так как переключатель 3i связан с якорем 9 реле 3, то он будет давать якорю сервомотора б импульсы, которые будут передвигать -контактный рычаг 10 сопротивления 11 в такую сторону, при которой сопротивление 11, включенное в обмотку индуктора двигателя, будет уменьшаться. След твием этого будет увеличение магнитного потока двигателя 5, а значит и уменьшение оборотов его. Это уменьшение -приведет к тому, что регулятор будет работать в его среднем положении, и продолжительность замыканий и размьжаний сопротивления 5 будет вновь равной между собой, а значит и двигатель будет приведен к норг альному числу оборотов.
При уменьшении напряжения, а следовательно и уменьшении числа оборотов таким же образом сопротивление 11 будет увеличено, и обороты приведень к нормальным.
Предмет патента.
1.Устройство для регулирования скорости вращения машины высокой частоты, приводимой во вращение двигателем постоянного тока, в котором центробежный регулятор или какой-либо иной регулятор может работать около среднего своего положения, характеризующееся тем, что оно состоит из следующих частей: а) реле 3 с двумя обмотками, соединяемыми, при посредстве механически связанного с центробежным регулятором контактного рычага 2, попеременно с источником постоянного тока, с целью при посредстве нижней части якоря реле размыкать и замыкать контакты 3i и тем самым вводить и выводить из цепи возбуждения двигателя сопротивление 8, а при посредстве верхней части того же якоря, составленной из двух изолированных друг от друга и соединенных с источником постоянного тока пластинок, подводить этот последний источник к верхним или нижним контактам Зз, б) вспомогательного двигателя постоянного тока б, соединяемого с источником постоянного тока при посредстве контактов За и предназначенного для введения в цепь возбуждения добавочного сопротивления 11 с целью приведения числа оборотов к нормальному при увеличении нагрузки или изменении напряжения источника тока, питающего главный двигатель (фиг. 2).
2.Видоизменение охарактеризованного в в. 1 устройства, в применении для вращения машины высокой частоты асинхронным двигателем, отличающееся тем, что дополнительно к реостатам 8 и 11, введенным в цепь ротора, включается при посредстве реле 15, действующего при нажатии манипулятора 10, дополнительное сопротивление 12, управляемое двигателем 7, при чем включение двигателя 7, как и двигателя б производится при посредстве реле 9, занимающего верхнее или нижнее положение при
нажатом или отжатом манипуляторе Ю.
3. ВидоизмеЙ1ение охарактеризованного в п. 2 устройства, отличающееся тем, что управляемый двигателем 7 реостат включен не в цепь ротора главного двигателя,, а в цепь баланса 17, с целью регулирования нагрузки баланса.
..
ФИГ72
фииЗ
А.
i
IS
AAW
а и
