Устройство для преобразования постоянного тока в постоянный жесток меньшего напряжения Советский патент 1934 года по МПК H02M3/16 

Предлагаемое устройство для преобразования постоянного тока в постоянный же ток меньшего напряжения основано на самом по себе уже известном способе изменения величины постоянного тока или напряжения постоянного тока путем применения прерывателя, включенного последовательно в цепь с реактивным сопротивлением (индукционным или емкостным), величина которого зависит от частоты прерываний постоянного тока. Изобретение заключается в конструктивном выполнении предлагаемого устройства.

Электрическая схема последнего изображена на чертеже.

Постоянный ток, напряжение которого требуется понизить, подводится к зажимам Г. В качестве прерывателя применен механический переключатель в виде неподвижного коллектора К, по которому вращается щетка Б, приводимая во вращение двигателем D постоянного или переменного тока. Число ,коллекторных пластин должно быть взято равным коэфициенту трансформации или в целое число раз больше.

На чертеже изображен преобразователь, понижающий напряжение в три раза соответственно чему коллекторных пластин взято три.

К коллекторным пластинам соответственно присоединены концы отдельных

(421)

обмоток, помещенных на сердечниках общей магнитной цепи реактивной катушки L. Число фаз последней должно быть взято также в соответствии с коэфициентом трансформации. С целью устранения искрения переключателя между пластинами последнего и другим полюсом источника постоянното тока включены электрические вентили. В качестве таких вентилей может быть применен ртутный выпрямитель В, аноды /, //, /// которого приключены к коллекторным пластинам, а катод - к полюсу источника постоянного тока.

Понижение напряжения получается на зажимах М, к которым и подключается нагрузка.

При вращении щетки Б по коллекторным пластинам при достаточно большой индуктивности катушки L через все три ее обмотки будет течь постоянный ток. При этом, если ток нагрузки равен /, то ток в каждой цепи катушки

будет у.

Напряжение на зажимах М равно среднему арифметическому любой из кривых напряжения на коллекторных

пластинах, т. е. у

Пусть в некоторый момент щетка Б стоит на какой-либо из коллекторных пластин, например, на пластине /. Тогда по одной из фаз катушки L (на

чертеже - нижней) от источника тока высокого напряжения будет течь тoк равный одной трети тока нагрузки. Токи, текущие через остальные две обмотки катушки, будут замыкаться через аноды // и /// ртутного выпрямителя, которые в это время будут гореть. Анод же / в то же время потухает. При переходе щетки Б на коллекторную пластину 2 величина тока, протекающего через нагрузку, подключенную к зажимам М, не изменится, но он будет теперь течь через другую фазу катущки /.-(на чертеже - среднюю). Ток, проходивший через первую фазу катушки, будет продолжать течь, замыкаясь теперь через анод /, который загорится после перехода щетки Б с пластины / на пластину 2.

При переходе щетки на пластину 3 будут гореть аноды / и //, анод /// по предыдущему потухнет, и ток из щетки будет течь уже по третьей (верхней) фазе катушки и т. д.

Таким образом, если на зажимах ГГ ток и напряжение будут соответственно Е /, то на зажимах М мы будем иметь

Е„ -,

напряжение, равное -j, и ток, равный 3/.

Очевидно, что таким путем можно понижать напряжение постоянного тока в любое число раз. Следует только брать коллектор с соответствующим числом пластин и ртутный выпрямитель с соответствующим числом анодов. При желании получить очень большой коэфициент трансформации, целесообразно применить каскадное соединение таких преобразователей. Например, соединяя последовательно два шестикратных понизителя, можно получить коэфициент трансформации, равный 36.

Режим работы примененного в качестве электрических вентилей ртутного

выпрямителя в предлагаемом устройстве существенно отличается от режима его работы в нормальной выпрямительной схеме. В то время, как в последнем случае обычно горит в любой момент какой-нибудь один из анодов, причем ток его равен току нагрузки, в предлагаемой схеме горят всегда все аноды за исключением одного, присоединенного к той коллекторной пластине, на которой в данный момент стоит щетка. При этом в данном случае ток каждого анода равен 1п тока нагрузки (п-коэфициент трансформации).

Коммутация в описываемой схеме должна протекать без искрения, так как экстратоки размыкания при переводе щетки Д с одной коллекторной пластины на другую имеют возможность замыкаться через соответствующий вентиль.

Предмет изобретения.

1.Устройство для преобразования постоянного тока в постоянный же ток меньшего напряжения с применением прерывателя и последовательно с ним включенного реактивного сопротивления, отличающееся тем, что в качестве прерывателя применен механический переключатель, в виде коллектора Л, пластины которого присоединены соответственно к отдельным обмоткам, помещенным на сердечниках общей магнитной цепи реактивной катушки и другими своими концами соединенным в общую точку, от которой отводится один из проводов цепи преобразованного тока.

2.В устройстве по п. 1 включение с целью устранения искрения переключателя между пластинами последнего и другим полюсом источника постоянного тока электрических вентилей.