143805. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés előmágnesezett fojtótekercsekkel működő, statikus frekvenciaátalakítókhoz, távközlő berendezések számára, főleg vasútbiztosításnál
V 2 ' 14, A fentemlített előnyök a találmány szerinti átalakítót a megadott célra különösen alkalmassá teszik. A találmány további részletei szerint a (kapacitatív) kompenzáló alkatrész a szekunder körbe van beiktatva és az ára mfogy asz tóval sorba van kapcsolva, úgy, amint azt a 7. ábra mutatja. Ez a sorbakapcsolás azt biztosítja, hogy a szóbanforgó adalékos alkatrész annál hatásosabb, minél erősebb a fogyasztóknakv az induktivitáson és kapacitáson áthaladó árama. Bizonyos meghatározott esetek számára azonban szükség van bizonyos függőségre, tehát a terhelés befolyására és ilyen esetek számára a kompenzáló alkatrészt vagy alkatrészeket másképpen is lehet kapcsolni,' mint azt példaképpen a 8. ábra mutatja, ha a CP : Cs viszonyt megfelelően választjuk. Ennél a, szerkezetnél az alkalmazandó kompenzáló alkatrész legkedvezőbb nagyságát a 7. ábra szerinti kapcsolás esetén, tehát sorbakapcsolásnál, az üresjárati feszültség és rövidzáró áram hányadosából kell megállapítani, amely a mindenkori elcmágnesezés számára mint belső reaktancia egyenlő a kapacitatív kompenzáló alkatrész vak ellenállásával, tehát az 1 : wCs értékkel. A rezonanciagörbék viszonylag szélesek, ami a kompenzáló kapcsolás számára azt jelenti, hogy elsősorban a tulajdonképpeni rezonanciatartományban még eléggé különböző C-ártékeknél azonos hatások lépnek fel. A kapott 100 Hz-es frekvencia görbe alakja legjobban a szinuszgörbéhez hasonlít, ha átlagos vagy kis permeabilitású vasat használunk; ha viszont nagy permeabilitású, különleges vasfajtákkal dolgozunk, a görbe oldalai igen meredekek és ismételten is a 0-ponton haladnak át, lásd 4. ábrát. Emellett a találmány szerinti frekvenciaáíalakító működésmódja lényegileg a következő: az átalakítót 220 voltos árammal tápláljuk az Í50 Hz-es hálózatból.- Az árammal ellátandó pályaszakasz nagysága saerint, illetve a szóbanforgó szigetelt pályaszakaszhoz tartozó ellátandó pálya-relék száma szerint a beállítóműbsn vagy ehhez hasonló szerkezetben egy vagy több átalakítót alkalmazunk. Emellett az áramot előnyösen ugyancsak 220 volt feszültségen. 100 Hz frekvenciával vezetjük a sínhez. Az alacsonyabb üzemi feszültségre való átalakítás közvetlenül a sínnél történik. A felépítmény , változó ellenálláshoz való illeszkedés céljából a szekunder áram táplálása szabályozható. Az átalakító kapcsolása egy kiviteli alak kapcsán az ábrákra való hivatkozással van ismertetve. A frekvencia megkettőzése az előmágnesezett fojtó vastekercsek kényszerű mágnesezésével, Scott-kapcsolással összefüggésben történik, a terhelésnek EZ 50 Hz frekvenciájú forgóáramú hálózaton való részarányos elosztása végett. Az általános esetek számára legjobb hatás a 2. ábra szerinti kapcsolásnál adódik. A mágneses szempontból egymástól független, két vastartalmú fojtótekercs, amelyek a tekercselés és a mágneses kör szempontjából egyenértékűek, egymással soros kapcsolásban vannak. Egyenáram átfolyása esetén mindkét fojtótekercsben. .805 az egymással azonos tekercselési irány következtében, azonos irányú áramlás keletkezik. A felhelyezett váltakozó áramú tekercselések viszont egymással ellentétes irányban vannak tekercselve és így a váltakozó árammal átfolyt két tekercsben az előmágnesezés ellentétes hatásokat fejt ki. Ha az alkalmazott vasanyag mágneses jelleggörbéinek kezdetén van, akkor a váltakozó áram és egyenáram haladása a magok egyes részeiben mindig összeadódik vagy kivonódik. A 3. ábra a két A és B fojótekercs kapcsolását mutatja. A fizikai folyamatok a következők: ha a wiA<* és WIA/Í tekercseket ei árammal gerjesztjük, akkor a W2.A« és wiAß tekercsekben e2A = eÉA« —eiAß feszültség keletkezik, tehát 100 Hz-es feszültség, amint azt a 4. ábra szemlélteti. Ha a wir« és WIBA tekercseket egy-egy ory feszültséggel tápláljuk, amelyeket a Scotttranszf orma torból veszünk és így, amelyek egymással azonos nagyságúak, de fázisban 90c-kal eltolt helyzetűek, akkor Scott-transzformátorból veszünk és így, amelyek egymással azonos nagyságúak de fázisban 90°-kal eltolt helyzetűek, akkor ott is hasonló jelenségek keletkeznek, ha a B fojtótekercset önmagában figyeljük meg. Az egyenáramú tekercselésben és a szekunder tekercselésben tehát szintén 100 Hz-es feszültségek indukálódnak, amelyek görbealakjai olyanok, mint az A. fojtótekercs áramánál. A primer áram 90°-os fáziseltolódása az egyenáramú ós a szekunder tekercselésben indukált kétszeres frekvenciájú feszültségek számára kétszer akkora, mint az A fojtótekercs megfelelő tekercseiben létesített feszültségek fáziseltolódása. Ha .az egyenáramú tekercselések — úgy mint a 3. ábra mutatja — sorba vannak kapcsolva, akkor az indukált feszültségeknek nullára kell kompenzálódni, ami kívánatos azért, hogy az egyenáramkörben a páros nagyságrendű felhullámok« elnyomására szükséges fojtás fölöslegessé váljék. Hogy a szekunder oldalon megkaphassuk a kívánt 100 Hz-es feszültséget, a B fojtótekercs rendszerben az A rendszerhez viszonyítva a, szekunder tekercsekben ellenkező tekercselési iránynak kell lennie. Ennek következtében az A és B fojtótekercs-rendszerben kapott feszültségek azonos fázisúak és párhuzamosan, vagy — úgy mint jelen esetben — sorosan egymással összekapcsolhatók. A véglegesen eredőként keletkező feszültség e2 = e»A — (—e2 s = eiA -f- e$B és ennek alakja ugyanaz, mint a 4. ábrán feltüntetett e«2 — eß 2 feszültségé, feltéve, hogy mind a négy fojtótekercs számára a tekercselési és mágneses viszonyok egymással azonosak. Ennek a feszültségnek azonban az amplitúdója nagyobb. A már említett Scott transzformátor a két fojtótekercs elé kapcsolható, de lehet ezt a transzformátort az előmágnesezett fojtóalkatrészek 'rendszerébe is kapcsolni, vagy itt elhelyezni. A B fojtóeszköz itt mint feszültségelosztó működik az A fojtótekercs számára. Ez a feszültségelosztás olyan legyen, hogy kielégítse a Scott-transzformátor követelményeit, vagyis a következő egyenlet legyen érvényes:
