ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1935 года по МПК H02K23/10 

В динамо-машинах постоянного тока с противокомпаундной или какой-либо другой сложной системой возбуждения внешние динамические характеристики обычно сильно отличаются от внешних статических характеристик.

Если, например, машина, снабженная обмоткой независимого возбуждения и противокомпаундной обмоткой, имеет круто падающую статическую внешнюю характеристику, то напряжение на ее зажимах сильно падает с ростом нагрузочного тока. Следовательно, с уменьшением сопротивления нагрузки отдаваемый машиной ток будет возрастать весьма мало.

Но это будет иметь место только при медленном изменении нагрузки. Если же уменьшить сопротивление нагрузки внезапно, то отдаваемый машиной ток может возрасти до весьма большой величины и только по прошествии какого-то промежутка времени примет величину, соответствующую статической характеристике.

Причина появления такого пика нагрузочного тока заключается в том, что благодаря резкому изменению тока в сериесной (противокомпаундной) обмотке возбуждения в обмотке независимого возбуждения индуктируется э.д.с, вызывающая резкое возрастание тока в этой обмотке.

Благодаря этому изменения потока возбуждения не следуют за изменениями тока в противокомпаундной обмотке; следовательно, динамическая внешняя характеристика имеет совершенно другой вид (более пологий), чем внешняя статическая характеристика.

Если бы можно было с помощью какого-либо устройства добиться того, чтобы ток в обмотке независимого возбуждения оставался все время неизменным при любых значениях тока в сериесной обмотке, то изменения потока возбуждения будут в точности без всякого запоздания следовать за изменением тока сериесной обмотки. Следовательно, динамическая характеристика машины совпадает со статической.

Согласно настоящему изобретению предполагается не допустить толчков тока в обмотке независимого возбуждения или в шунтовой обмотке, производя питание этих обмоток через кенотроны.

На чертеже фиг. 1 изображает возможную схему включения предлагаемой машины; фиг. 2 - соответствующие характеристики.

Чтобы разобрать возможно более общий случай, для примера взята машина, обладающая как шунтовой обмоткой, так и обмоткой независимого возбуждения.

На чертеже 1 обозначает якорь машины; 2, 3 и 4 - обмотки возбуждения: 2 - сериесная, 3 - шунтовая и 4 - обмотка независимого возбуждения; 5 - источник тока для питания обмотки независимого возбуждения; 6 и 7 - кенотроны.

Если накал кенотронов подобрать так, чтобы они работали на токе насыщения, то в дальнейшем какие бы э.д.с. ни индуктировались в обмотках возбуждения, ток, текущий через обмотки, будет оставаться неизменным, равным току насыщения включенного последовательно с обмоткой кенотрона.

Сказанное поясняется фиг. 2, на которой изображены характеристики кенотрона и обмотки возбуждения.

На этой диаграмме кривая 1 представляет зависимость тока через кенотрон от величины приложенного к последнему напряжения, кривая 2-зависимость тока через обмотку от падения напряжения на ней, V - напряжение, действующее в цепи обмотки возбуждения (оно равно напряжению источника питания плюс индуктированная э.д.с).

Так как кенотрон и обмотка включены последовательно, ток через них будет определяться точкой пересечения кривых 1 и 2.

Из графика очевидно, что если V соответствующе подобрано, то никакое дальнейшее возрастание его не вызовет увеличения тока, обмотки возбуждения.

Электрическая машина постоянного тока, в частности для электросварки с противокомпаундной обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью получения динамических характеристик, совпадающих со статическими, в цепь обмоток независимого возбуждения или шунтовых обмоток включен кенотрон, накал которого выбран так, что он (кенотрон) работает на токе насыщения с тем, чтобы исключить возможность толчков тока в указанных обмотках при резких изменениях нагрузки.