Для электрической передачи больших мощностей по проводам на расстояние обычно применяется переменный трехфазный ток высокого напряжения, несмотря на то, что при прочих равных условиях передача током постоянного напряжения во многих отношениях являлась бы более выгодной. Причина этого заключается в том, что до настоящего времени не существовало удобного и надежного способа преобразования постоянного тока высокого напряжения в переменный TQK синусоидальной формы без коммутации. Для осуществления такого способа, согласно предлагаемому изобретению, используется общеизвест- ный способ генерирования переменного тока при помощи двухтактного генератора и на сетки его, питаемые выпрямленным током, подается смещающее .напряжение. M3o6pejeHHe состоит в том, что сетке одной из катодных ламп этого генератора сообщают напряжение, пропорциональное )t, где о) - угловая частота, а сетке другой лампы - напряжение, пропорциальное .
На чертеже фиг. 1 изображает кривую преобразованного переменного тока; фиг. 2-схему устройства для преобразования; фиг. 3, 4 и 5 - схемы устройств для получения на сетках напряжения, пропорционального или .
Для того, чтобы постоянный ток в линии оставался неизменным, и преобразование происходило лищь на приёмной станции, не оказывая обратного действия на линию, электродвижущая сила и соответствующая сила тока, должна быть на месте получения разложена на две или более переменных слагаемых одинакового характера, сумма которых всегда равна постоянной величине. Такому требованию удовлетворяют проще всего величины, связанные уравнением Sin a-pj-f-Cos a l или, что то же, Sin a-|-|-Sin(90 - «), где a u)t при соответствующей схеме из этих двух слагаемых можно индуктивным путем получить переменный ток правильной синусоидальной формы, который, таким образом, не будет на ток в линии оказывать никакого влияния. Если сложить две кривые:
I -1о Sin2
и Ц -loCos2a loSin2(90-a)
(фиг. 1), то сумма их всегда будет равна 1. Но если приложить кривую И к кривой I в перевернутом виде, как это и изображено на чертеже, то при сложении их получится правильная синусоида III - IV. Такое сложение осуществляется при помощи двух катодных ламп, .1 и 2 с сетками включенных по
двухтактной схеме (фиг. 2). Сопротивление каждой из ламп при известном максимальном потенциале на сетке соответствует ничтожному падению напряжения питающей сети, а при выключенной сетке бесконечно велико. Тогда в случае равенства Io(Sin(x-|-Cos a) через оба прибора проходит весь питающий ток при любом значении а, т.-е. можно сказать, что сумма сопротивлений обеих ламп всегда равна постоянной величине, и именно сопротивлению при прохождении максимального тока через один из приборов. Вследствие этого при преобразовании подобного рода потери будут составляться только из расхода энергии на накал и неизбежных потерь тепла на охлаждение анода и т. п., которые будут тем меньше, чем выще напря {ение в сети и чем больше передаваемая мощность. Необходимая форма кривых тока и может быть достигнута соответственным изменением потенциала сеток ламп AI и А , т. е. на сетки для этого достаточно подавать потенциалы, пропорциональные и ,
Достигается это, например, следующим образом.
II. о1 - Cosct
Известно, что ош-а , а
1 + Cosset
Эти уравнения можно
преобразовать следующим образом: 2 -Sin(90 -2а).
2 1 + Sin (90 - 2а) или, обозначив 90 -2а р.
2 Sin2a 1 -Sin ,3 1+Sin ф+180°). 2 Sinp.
Таким образом, накладывая постоянный ток на переменный синусоидальный, сдвинутый на ISO, т.-е. противоположно направленный той же фазы, модано получить потеыциалы, пропорциональные квадратам синусов и косинусов некоторого угла.
На фиг. 3 представлена схема для осуществления этого. Через показанную снизу обмотку пропускается в направлении стрелки синусоидальный переменный ток, пропорциональный Cos 2я, или, что то же. Sin , а через показанную
сверху обмотку того же трайсформатора-постоянный ток в противоположном направлении. Тогда в этой обмотке на постоянный ток накладывается переменный, индуктируемый первичной обмоткой, в результате чего получается алгебраическая сумма 1-Cos2a 2 . В схеме на фиг. 4 происходит аналогичное алгебра 1ческое сложение с той только разницей, что направление витков указанной снизу обмотки прО7Ивоположно таково| у на фиг. 1,х так что во вторичной обмотке получается 1 + 2 .
Вместо указанной на фиг. 3 схемы можно применять для каждой из катодных ламп для подачи потенциала .
и на сетки односторонне выпрямленный и сглаженный ток, как показано на фиг. 5, который по своей геометрической форме кривой пропорционален и соответственно . При этом постоянная составляющая может быть уничтожена при помощи конденсатора. Так как затрата энергии для подачи требуемого для возбуждения ламп потенциала относительно ничтожна, то устройство для получения правильной формы кривой и по сравнению с мощными катодными лампами очень мало. Весьма существенным обстоятельством в предлагаемом устройстве является простота включение и выключения боль-, ших сил тока при больших напряжениях и простота регулирования напряжения и фазы, достигаемая действием на сетки катодных ламп.
При применении предлагаемого способа для передачи энергии при помощи постоянного тока высокого напряжения такие катодные лампы могут служить, таким образом, не только преобразователями тока, но и заменять собою масляные выключатели и тренншальтеры, упрощать па|эаллельное включение отдельных источников энергии и т. п.
П р е дм ет патента.
1. Способ преобразования постоянного тока высокого напряжения в переменный ток синусоидальной формы, характеризующийся тем, что сетке одной AI из катодных ламп AI, А-, включенных
по двухтактной схеме, сообщают напряжение, пропорциональное , где и-угловая частота, а сетке другой катодной лампы А сообщают напряжение, пропорциональное .
2.При охарактеризованном в п. 1 способе применение электронных ламп в качестве выключателей и механизмов управления цепями тока.
3,При охарактеризованном в п.,п; 1
и 2 способе применение для получения на сетках ламп Л; Лз потенциалов, пропорциональных и , постоянного и синусоидального напряжений, сообщаемых одновременно сетке каждой лампы.
4. При охарактеризованном в п.п. 1 и 2 способе питание цепи сетки каждой из ламп AI А-, выпрямленным синусоидальным током,
IfMf, /.
tff-.З.
I
-.ajuuuu-
ГТППППГ)
Sin.л
