Scheme de includere a amplificatoarelor de mașini electrice
Orice generator electric excitat independent poate fi numit un amplificator de mașină electrică (EMU), luând excitația ca intrare și circuitul principal ca ieșire. Același lucru se poate spune despre generatorul sincron. În practică, un emu este de obicei denumit generator de curent continuu de construcție specială; consumă putere extrem de mică pentru excitația sa în comparație cu puterea nominală a acestui generator.
Cel mai răspândit în acționarea electrică este amplificatorul de câmp transversal. Caracteristica de proiectare a unui astfel de amplificator este că două perechi de perii AA și BB sunt amplasate pe colector în planuri reciproc perpendiculare, în axele longitudinale și transversale (cu construcție bipolară). În acest caz, periile AA din axa transversală sunt scurtcircuitate, iar periile BB din axa longitudinală aparțin circuitului principal de curent al generatorului (Fig. 1).
Amplificatorul are mai multe bobine de câmp numite bobine de control și o bobină de compensare.. Una dintre bobinele de control este alimentată independent de o sursă de curent continuu.Se numește principal și consumă energie redusă în comparație cu puterea bornelor de curent principal al ECU. Această bobină este alimentată în mod normal de o sursă de curent continuu stabilizat. Bobinele de control rămase sunt proiectate pentru a regla valoarea setată și pentru a stabiliza funcționarea amplificatoarelor mașinilor electrice.
Citiți mai multe despre dispozitiv și cum funcționează EMU în acest articol: Amplificatoare electromecanice
Orez. 1. Circuite pentru pornirea EMU și feedback flexibil cu perii
În fig. 1, b prezintă o diagramă schematică a unui ECU cu două bobine suplimentare de feedback de tensiune pentru ieșirea ECU. Bobina sistemului de operare se numește stabilizator și este o buclă de feedback flexibilă pentru tensiunea de ieșire a ECU. Poate fi pornit de un condensator, dar cel mai adesea de un transformator numit transformator stabilizator.
Curentul din această bobină și, prin urmare, fluxul, poate apărea numai atunci când tensiunea la bornele EMU se modifică (crește sau scade). În principiu, feedback-ul flexibil răspunde doar la modificări ale parametrului controlat. Matematic vorbind, putem spune că, în cazul general, feedback-ul flexibil răspunde la prima sau a doua derivată temporală a parametrului controlat (ex. tensiune curentă etc.).
Bobina OH este conectată direct la tensiunea ECU, prin urmare curentul trece prin ea în orice moment de funcționare. Curentul și deci fluxul din această bobină este proporțional cu tensiunea. Cu această conexiune, bobina OH servește ca feedback dur de tensiune.
În fig. 1, în EMU este folosit ca generator care alimentează motorul, iar în fig. 1, d prezintă o diagramă a tensiunii în funcție de timp, ceea ce explică ceea ce s-a spus despre feedback-uri.
Să luăm în considerare funcționarea bobinelor de feedback în exemplul utilizării EMU ca excitator la generatorul blocului de conversie al sistemului G-D (Fig. 2).
Orez. 2. Schemă pentru includerea unui amplificator de mașină electrică ca generator de excitație în sistemul G-e
Aici, un generator-motor convențional (G-D) alimentează un motor DCT cu curent continuu. În acest caz, bobina de excitație a generatorului G este alimentată nu de excitatorul B, ci de ECU, a cărui bobină principală este alimentată prin reostatul PB3 și comutatorul P de la excitatorul B al unității de conversie.
Pe lângă această bobină, EMU este echipată cu trei bobine: OS, OH și OT.
OS — bobină de feedback stabilizatoare. Este conectat în paralel la circuitul principal al ECU printr-un transformator stabilizator TS și asigură funcționarea stabilă a IUU În timpul funcționării normale, valoarea tensiunii din circuitul principal al ECU este neschimbată și, prin urmare, curentul nu trece prin bobina de stabilizare a sistemului de operare.
Când tensiunea se modifică pe înfășurarea secundară a transformatorului TS, e este indusă. d. s proporțional cu modificarea tensiunii ECU. Aceasta e. etc. v. creează un curent în circuitul bobinei de control și deci un flux magnetic Phos. Pe măsură ce tensiunea crește, fluxul din înfășurarea OS este direcționat către fluxul bobinei principale OZ, iar pe măsură ce tensiunea scade, fluxul din înfășurarea OS are aceeași direcție cu fluxul principal și astfel restabilește tensiunea la bornele ECU. .
OH — bobina de feedback de tensiune. Este conectat la tensiunea U a circuitului principal al generatorului. Fluxul înfășurării OH este direcționat către fluxul înfășurării principale.
Pe măsură ce tensiunea circuitului principal al generatorului crește, fluxul din înfășurarea OH crește, iar din cauza sensului opus fluxurilor EMU, fluxul magnetic total scade, iar tensiunea tinde să ia aceeași valoare. Pe măsură ce tensiunea U scade, fluxul rezultat crește, împiedicând scăderea tensiunii. La sarcină constantă (I=const) și valoare constantă a tensiunii, turația motorului este menținută constantă.
OT este o bobină solidă de feedback de curent conectată printr-un șunt Ш în circuitul de curent principal al generatorului. Pe măsură ce sarcina crește, adică pe măsură ce curentul din circuitul principal crește, tensiunea la bornele motorului scade din cauza creșterii căderii de tensiune în circuitul principal de curent.
Pentru a menține o turație constantă a motorului, este necesar să se compenseze această cădere de tensiune, adică să se mărească tensiunea generatorului. Pentru aceasta, fluxul înfășurării OT trebuie să aibă aceeași direcție ca și fluxul înfășurării principale.
Pe măsură ce sarcina scade, viteza motorului ar trebui să crească la o tensiune constantă U. Cu toate acestea, aceasta va reduce fluxul în înfășurarea OT și, în consecință, fluxul total de excitație. Ca rezultat, tensiunea va scădea cu o astfel de cantitate încât motorul se va strădui să mențină o anumită viteză °.
Aceeași bobină poate fi folosită pentru a menține un curent constant în circuitul principal. În acest caz, ar fi necesar să se schimbe polaritatea în înfășurarea OT, astfel încât fluxul să fie în direcția opusă.