ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ПЛАВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ВТОРИЧНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА Советский патент 1927 года по МПК H02P13/08 

Предлагаемое приспособление предназначается для плавного регулирования вторичного напряжения трансформатора путем изменения коэффициента трансформации его.

На фиг. 1-3 изображены схемы, поясняющие действие приспособления со следующими обозначениями (фиг. 1): стрелка 1 - направление момент. тока в первичной обмотке, стрелка 2 - направление момент. магнитн. потока в правом сердечнике, стрелка 3 - направление движения правой щетки при увеличении числа активно действующих витков первичной обмотки (фиг. 2); стрелка 4 - направление магнитного потока в левом сердечнике (фиг. 3); 5 - первичная обмотка вспомогательного трансформатора, 6 - сердечник вспомогательного трансформатора, стрелка 7 - направление магнитного потока вспомогательного трансформатора, стрелка 8 - направление тока в первичной обмотке вспомогательного трансформатора, 9 - вторичная обмотка вспомогательного трансформатора, стрелка 10 - направление электродвижущей силы индуктируемой во вторичной обмотке вспомогательного трансформатора его магнитным потоком, 11 - направление ЭДС индукт. во вторичной обмотке вспомогательного трансформатора магнитным потоком главного трансформатора.

На фиг. 4-9 изображены механизм, приводящий в движение щетки, и кольца, а именно: на фиг. 4 - разрез по ГДЕ фиг. 5, на фиг. 5 - поперечный разрез фиг. 4, на фиг. 6 - разрез по КЛ фиг. 7, на фиг. 7 - разрез по АБ фиг. 6. на фиг. 8 - пластинка и на фиг. 9 - разрез по ЖЗК фиг. 4 и вид снизу.

Предлагается плавно регулировать вторичное напряжение трансформатора изменением числа витков первичной обмотки или изменением числа витков вторичной обмотки. В первом случае, кроме определенного (нормального) числа витков первичной обмотки, берется такое же число регулировочных витков, последовательно соединенных с первыми и составляющих добавочную обмотку главного трансформатора. Эта добавочная обмотка обнажена снаружи от изоляции и расположена в один слой по правильной винтовой линии, поверх основной обмотки трансформатора (фиг. 2). По оголенным частям добавочной обмотки скользят две щетки щ и щ (фиг. 1), которые с другой стороны касаются контура из медного проводника ЛТРМ, охватывающего оба сердечника трансформатора концентрически с регулировочною первичною обмоткою. При перемещении щеток щ и щ по винтовой линии регулировочной обмотки (что достигается зубчатками) контур перемещается по вертикали, при чем так, что за один оборот щеток контур переместится на один шаг обмотки; таким образом, щетки неизменно будут касаться и обмотки, и контура. Перемещая (зубчаткою) щетки щ и щ и одновременно контур ЛТРМ (фиг. 1), можно плавно менять число витков первичной обмотки и, следовательно, напряжение вторичной цепи. Между концами контура Л и Т, а также М и Р имеется разность потенциалов. При прохождении через них щеток щ, щ в контуре получались бы большие токи короткого замыкания. Во избежание этого предлагается дополнительное устройство для уничтожения в частях контура ЛМТР электродвижущих сил, индуктирующихся главным потоком трансформатора. Это устройство состоит из двух железных, электрически незамкнутых и надвинутых на сердечники трансформатора колец (фиг. 3). Железные кольца, окружающие концентрически сердечники трансформатора, могут перемещаться параллельно добавочной обмотке главного трансформатора и несут на себе две обмотки: из них одна - первичная а и b (фиг. 3) приключена параллельно к части главной первичной обмотки и предназначена для возбуждения в кольце магнитного потока, индуктирующего в другой обмотке (являющаяся контуром ЛМТР) кольца - вторичной ЛТ (фиг. 3) или Л-М-TP (фиг. 1) электродвижущую силу прямо противоположную и равную той, которая индуктируется в этой же обмотке главным полем трансформатора. Таким образом, контур ЛМТР делается совершенно нейтральным и служит простою металлическою связью между первичными обмотками обоих стержней трансформатора. Вспомогательное кольцо с контуром ЛМТР перемещается вверх и вниз одновременно со щетками щ и щ (фиг. 1), зубчатками и винтами.

Посредством механизма осуществляется одновременное передвижение щеток по винтовой линии и железных колец вдоль оси трансформатора, таким образом, чтобы электрическое соединение добавочной обмотки главного трансформатора и вторичной обмотки вспомогательного кольца не прерывалось. Щетка состоит из пластинок упругой красной меди (фиг. 7). Эти пластинки надеваются на эбонитовый (или из другого твердого и прочного материала) стержень. Между медными пластинками 5 находятся деревянные, пропитанные маслом, или эбонитовые пластинки 7, форма которых изображена на фиг. 8. Кроме того, с каждой стороны медной пластинки, на тот же стержень надето по бумажному кольцу, благодаря чему между медной и деревянной пластинкой остается промежуток, в котором пластинка 5 может свободно раздвигать свои упругие концы и прижимать их к контакту. Щетку помещают в гнездо, сделанное в деревянном кольце 12, а сверху и снизу прикрепляются полукольца 14 и 14а из немагнитного материала, которые образуют шестерню, приводящую в движение деревянное кольцо 12, а с ним и щетку. Собрав кольцо сначала с одной нижней шестерней 15 и вставив щетку сбоку, вдевают в щетку стержень 6, который связывает в одно целое и поддерживает всю щетку. Приподняв, затем, кольцо так, чтобы оно вошло в промежуток между вспомогательным и главным трансформатором привинчивают шурупами верхнюю шестерню и, затем, клиньями закрепляют щетку в гнезде. Механизм состоит (фиг. 4, 5 и 6) из маховика 28, сидящего на оси 29. На другом конце этой оси сидит коническая зубчатка 30, сцепляющаяся с коническою же зубчаткою 31, сидящей на верхнем конце стержневой шестерни 32. Эта шестерня имеет зубцы длиною от верхнего до нижнего ярма главного трансформатора, которыми она зацепляется за зубья шестерни 14 и 15. Таким образом, вращая маховик 28, можно посредством зубчатки 30, 31, стержня 32 привести во вращение шестерни 14 и 15, а вместе с ними и щетку. Металлическая часть 22 служит подшипником для могущей вращаться в ней гайки 25, снабженной сверху и снизу зубчатыми колесами 26, зацепляющимися с шестернями 14 и 15. При вращении гайка 25 опускается или поднимается по болту 27 с винтовой резьбой. Вспомогательный трансформатор будет при этом опускаться, так что щетка всегда будет скользить точно по винтовой линии первичной обмотки главного трансформатора. Шестерни 14 и 15 зацепляются с такими же шестернями на вспомогательном трансформаторе другого сердечника, так что оба они поднимаются и опускаются одновременно.

Приспособление для плавного регулирования вторичного напряжения трансформатора путем изменения коэффициента трансформации его, характеризующееся совокупным применением: а) добавочной обмотки главного трансформатора, обнаженной снаружи от изоляции и расположенной в один слой по винтовой линии поверх основной обмотки трансформатора (фиг. 2), б) могущих перемещаться параллельно добавочной обмотке главного трансформатора железных колец (фиг. 3), окружающих концентрически сердечники трансформатора и несущих на себе две обмотки, из которых одна - первичная, а и b (фиг. 3), приключена параллельно к части главной первичной обмотки и предназначена для возбуждения в кольце магнитного потока, индуктирующего в другой обмотке кольца - вторичной ЛТ (фиг. 3) или Л-М-TP (фиг. 1) электродвижущую силу прямо противоположную и равную той, которая индуктируется в этой же обмотке главным полем трансформатора, в) щеток щ и щ (фиг. 1), могущих перемещаться вокруг добавочной обмотки главного трансформатора, скользя по ее наружным проводникам и одновременно по проводникам вторичной обмотки вспомогательного кольца, и тем самым соединяющих электрически эти обмотки, г) механизма, состоящего из винтов и зубчатых колес и осуществляющего указанное в п. б и в одновременное передвижение щеток по винтовой линии и железных колец вдоль оси трансформатора, таким образом, чтобы электрическое соединение добавочной обмотки главного трансформатора и вторичной обмотки вспомогательного кольца не прерывалось.