Прибор для демонстрирования хода изменения токов отдельных фаз трехфазного тока Советский патент 1939 года по МПК G09B23/18 

При преподавании теории трехфазного тока чрезвычайно важно непосредственно демонстрировать учащимся ход изменения токов отдельных фаз на протяжении ряда периодов. Для этого необходимо иметь токи довольно больших периодов, порядка нескольких секунд, чтобы все стадии изменения тока в каждой фазе от нулевого значения -до амплитудного, затем до нулевого и подобные же изменения в обратном направлении могли быть непосредственно прослежены учащимся. Существующие школьные модели генераторов трехфазного тока, основанные обычно на индукционном принципе, доставляют токи, неудобные для таких наблюдений, вследствие их слишком большой частоты, порядка десятков и сотен герц. Предлагаемый прибор дает возможность получить удобный для наблюдения трехфазный синусоидальный ток, используя для этого принцип потенциометра.

Этот прибор относится к известным приборам для демонстрирования хода изменения токов отдельных фаз трехфазного тока помощью преобразователя постоянного тока в переменный, состоящего из источника постоянного

тока, в цепь которого включено сопротивление с подвижным контактом-щеткой, но имеет отличия, заключающиеся в том, что подвижные контакты трех отдельных сопротивлений, присоединенных к электрическим приборам, установлены на шарнирных рычагах и приводятся в возвратно-поступательное движение относительно средней точки каждого из сопротивлений при посредстве коленчатого вала с тремя коленами, расположенными под углом 120°.

На чертеже фиг. 1 представляет общий вид прибора; фиг. 2 - деталь соединения контакта-щетки с валом; фиг. 3 представляет демонстрацию токов в отдельных фазах при соединении звездой; фиг. 4-то же при соединении треугольником; фиг. 5 - демонстрацию вращающегося магнитного поля.

На фиг. 1 прибор изображен схематически. Три совершенно одинаковых сопротивления /, 2, 3 соединены параллельно и питаются от источника постоянного напряжения 4. Вдоль сопротивлений /, 2, 3 скользят подвижные контакты-щетки 5, 6, 7, совершая гармоническое колебание около

средней точки сопротивления. Это достигается, например, соединением контактов б, 6, 7 посредством стержней 8, Я 10 и шатунов 11, 12, 13 с коленами 14, 15, 16 тройного коленчатого вала 17, причем колена 14, 15, 16 вала 17 расположены друг по отношению к другу под углом 120°. При этом между контактами 5-6, 6-7, 7-5 возникает разность потенциалов, меняюш,аяся синусоидально при условии достаточной длины шатунов 11, 12, 13 по сравнению с радиусом колен 14, 15, 16.

Соединение подвижнь1х контактов 5, 6, 7 с шатунами //, 12, 13 посредством стержней 8, 9, 10 показано на фиг. 2. Стержни S, 9, 10 электрически изолированы от стойки /5 и от вала 17.

Проводники 19, 20, 21 отводят ток во внешнюю цепь.

Коленчатому валу 17 сообшается равномерное вращательное движение рукой или от мотора посредством механической передачи. Применяя достаточное передаточное число (например, с червячным редуктором), получаем необходимое медленное Bpanieние вала.

Основные демонстрации, производимые с описываемым прибором, следуюшие:

1.Демонстрация токов в отдельных фазах (фиг. 3). Для этого положительные клеммы трех ,одинаковых гальванометров 22, 23, 24 постоянного тока с нулевой точкой и с большим сопротивлением (например, гальванометры Депре-дАрсонваля школьного типа) присоединяются соответственно к несущим фазные токи проводам 19, 20, 21; вторые же клеммы 25, 26, 27 гальванометров 22, 23, 24 соединяются при этом проводником так, что образуется так называемое соединение «звездой.

2.Демонстрация соединения «треугольником (фиг. 4). Гальванометры 22, 23, 24 соединяются последовательно, т. е. отрицательная клемма гальванометра 22 соединяется с положительной клеммой гальванометра 23, отрицательная клемма гальванометра 23 соединяется с положительной клеммой гальванометра 24, отрицательная клемма гальвано метра 24 соединяется с положительной клеммой гальванометра 22. Фазные провода 19, 20, 21 присоединяются соответственно к проводникам, соединяющим положительные и отрицательные клеммы двух соседних гальванометров.

3. Демонстрация вращающегося магнитного поля (фиг. 5). Фазные провода 19, 20, 21 присоединяются к устройствам, употребляемым обычно для демонстрации вращающегося магнитного поля, например, как показано на чертеже, к прибору, состоящему из трех одинаковых соленоидов 28, 29, 30 с железными сердечниками, оси которых расположены под углом в 120° друг к другу, причем в центре их расположения вращается магнитная стрелка 31. Присоединение проводов 19, 20, 21 осуществляется «звездой, как показано на чертеже, или «треугольником.

Предмет изобретения.

Прибор для демонстрирования хода изменения токов отдельных фаз трехфазного тока при посредстве преобразователя постоянного тока в переменный ток, состоящего из источника постоянного тока, в цепь которого включено сопротивление с подвижным контактом-щеткой, отли1чающийся тем, что подвижные контакты 5, в, 7 трех отдельных сопротивлений /, 2, 3, присоединенные к электрическим приборам, установлены на шарнирных рычагах и приводятся в возвратно-поступательное движение относительно средней точки каждого из сопротивлений при посредстве коленчатого вала с тремя коленами, расположенными относительно друг друга под углом в 120°. к авторскому свидетельству С. С. № 55927 Лаврентьеве

rtjHtrS

19 20 2t