ПОТЕНЦИАЛ-РЕГУЛЯТОР Советский патент 1948 года по МПК H02M5/10 

Предметом изобретения является потенциал-регулятор (в дальнейшем обозначаемый через ПР), в котором, как и в известных аппаратах этого типа, первичная система (ротор) выполнена поворотной относительно вторичной (статора) для изменения коэфициента трансформации, имеет явно выраженные полюса, нагружена пружиной и снабжена вспомогательной обмоткой, питаемой током, взаимодействие которого с магнитным потоком аппарата создает усилие, действующее против пружины так, что при изменениях режима первичная система автоматически поворачивается в сторону, соответствующую поддержанию режима неизменным.

Сущность изобретения заключается в особой конструктивной форме выполнения предлагаемого ПР, а именно в том, что статор имеет дугообразную, а ротор V-образную форму и последний расположен в плоскости статора, примыкая своими полюсами к вогнутой поверхности статора так, что при повороте ротора изменяется количество витков статорной обмотки, расположенных между полюсами ротора. При этом закрепленная на одном из полюсов ротора вспомогательная обмотка может быть выполнена по типу соленоида и в этом случае охватывает железо статора с возможностью перемещения вдоль него при повороте ротора.

В маломощных установках ПР одновременно может совмещать функции как потенциал-регулятора, так и силового трансформатора.

На фиг. 1-2 изображен (в двух положениях) предлагаемый ПР по одному варианту, на фиг. 3-5 - электрические схемы включения его и на фиг. 6-8 - потенциал-регулятор по другому варианту (три положения).

Потенциал-регулятор состоит из двух частей - статора 1 и ротора 2 и представляет собою трансформатор. Первичная система этого трансформатора образована ротором 2, несущим обмотку 5, а вторичная - статором 1, несущим обмотку 4. V-образный ротор своими полюсами примыкает к вогнутой поверхности дугообразного статора. На одном полюсе ротора закреплена вспомогательная обмотка 6 соленоидного типа, охватывающая статор с возможностью перемещения вдоль него при повороте ротора и включенная параллельно первичной обмотке 5. Ротор нагружен пружиной 3, стремящейся повернуть его вокруг оси 7 в положение максимального коэфициента трансформации, показанное на фиг. 1.

В этом положении магнитный поток, создаваемый обмоткой 5, замыкается через всю обмотку 4 статора и возбуждает в ней напряжение. Взаимодействие тока в обмотке 6 с магнитным потоком аппарата создает усилие, направленное в сторону, противоположную действию пружины 3.

Поэтому при увеличении первичного напряжения ротор 2 автоматически повернется в направлении, показанном на фиг. 1 стрелкой; часть витков обмотки 4 статора выйдет из сцепления с магнитным потоком, что аналогично уменьшению коэфициента трансформации, и вторичное напряжение, несмотря на увеличение магнитного потока, останется неизменным.

При уменьшении первичного напряжения электродинамические силы, действующие на ротор, уменьшаются, и пружина 3 поворачивает ротор по часовой стрелке, увеличивая коэфициент трансформации и поддерживая вторичное напряжение неизменным.

В маломощных установках, где к.п.д. не имеет большого значения, ПР может служить одновременно в качестве силового трансформатора, имея на неподвижном железном сердечнике статора несколько обмоток (если это необходимо, как, например, в радиоприемниках). При этом его обмотки могут быть включены как по чисто трансформаторной схеме (фиг. 3), так и по автотрансформаторной (фиг. 4). Вторичная обмотка 4 не должна занимать более 90° дуги железного сердечника статора 1. Первичная обмотка ПР включается непосредственно в сеть.

В мощных силовых установках, для которых к.п.д. трансформатора имеет большое значение, ПР включается, как вольтодобавочный или вольтовычитающий аппарат (фиг. 5).

В этом случае первичная обмотка 5 потенциал-регулятора включается параллельно с первичной обмоткой силового трансформатора 8, а вторичная обмотка 4 последовательно со вторичной обмоткой силового трансформатора 5. Такая схема включения не даст заметного понижения к.п.д. силового трансформатора.

По второму варианту (фиг. 6, 7 и 8) вторичная обмотка 4 выполняется из двух частей, намотанных на разных концах статора 1. Каждая часть обмотки 4 занимает 60° дуги статора. Между обеими частями обмотки 4 имеется свободная от обмотки часть дуги статора 1 длиной не менее 60°. Эта часть статора предназначена для нулевых значений добавочного напряжения. Правая часть обмотки 4 дает положительные, а левая отрицательные слагаемые напряжения ПР.

На фиг. 6 показано положение аппарата, соответствующее наибольшему коэфициенту трансформации; напряжение ПР добавляется к регулируемому напряжению.

На фиг. 7 показано положение нулевого значения коэфициента трансформации.

На фиг. 8 показано положение наибольшего коэфициента трансформации, но напряжение ПР вычитается из регулируемого напряжения.

Вторичная обмотка 4 по обоим вариантам утоплена в железный сердечник статора 1 с внутренней стороны для того, чтобы можно было получить наименьший зазор между статором и ротором.

Изобретатель полагает, что предлагаемый ПР может найти применение в установках питания радиопередающих и приемных устройств, радиолокационных устройств, в установках всех видов электросвязи, в выпрямительных установках на транспорте, в промышленных предприятиях, для питания корабельных установок переменного тока и т.п. и т.д.

1. Потенциал-регулятор, в котором первичная система-ротор - выполнена поворотной относительно вторичной - статора - для изменения коэфициента трансформации, имеет явно выраженные полюса, нагружена пружиной и снабжена вспомогательной обмоткой, питаемой током, взаимодействие которого с магнитным потоком аппарата создает усилие, действующее против пружины так, что при изменениях режима первичная система автоматически поворачивается в сторону, соответствующую поддержанию режима неизменным, отличающийся тем, что статор имеет дугообразную, а ротор - V-образную форму и последний расположен в плоскости статора, примыкая своими полюсами к вогнутой поверхности статора так, что при повороте ротора изменяется количество витков статорной обмотки, расположенных между полюсами ротора.

2. Потенциал-регулятор по п. 1, отличающийся тем, что закрепленная на одном из полюсов ротора вспомогательная обмотка выполнена по типу соленоида и охватывает железо статора с возможностью перемещения вдоль него при повороте ротора.