Schémy na zahrnutie zosilňovačov elektrických strojov
Akýkoľvek nezávisle budený elektrický generátor možno nazvať zosilňovačom elektrického stroja (EMU), ktorý berie budenie ako vstup a hlavný obvod ako výstup. To isté možno povedať o synchrónnom generátore. V praxi sa emu zvyčajne označuje ako jednosmerný generátor špeciálnej konštrukcie; na svoje vybudenie spotrebuje extrémne nízky výkon v porovnaní s menovitým výkonom tohto generátora.
Najrozšírenejší v elektrickom pohone je zosilňovač priečneho poľa. Konštrukčným znakom takéhoto zosilňovača je, že dva páry kefiek AA a BB sú umiestnené na kolektore vo vzájomne kolmých rovinách, v pozdĺžnej a priečnej osi (s bipolárnou konštrukciou). V tomto prípade sú kefy AA v priečnej osi skratované a kefy BB v pozdĺžnej osi patria do hlavného prúdového obvodu generátora (obr. 1).
Zosilňovač má niekoľko budiacich cievok nazývaných riadiace cievky a jednu kompenzačnú cievku. Jedna z riadiacich cievok je nezávisle napájaná jednosmerným zdrojom.Nazýva sa hlavný a spotrebúva nízky výkon v porovnaní s výkonom hlavných prúdových svoriek ECU. Táto cievka je normálne napájaná stabilizovaným jednosmerným zdrojom. Zvyšné riadiace cievky sú určené na úpravu nastavenej hodnoty a stabilizáciu činnosti zosilňovačov elektrických strojov.
Prečítajte si viac o zariadení a o tom, ako EMU funguje v tomto článku: Elektromechanické zosilňovače
Ryža. 1. Obvody na zapnutie EMU a flexibilná spätná väzba s kefami
Na obr. 1,b schematický diagram ECU s dvoma dodatočnými cievkami spätnej väzby napätia pre výstup ECU. Cievka operačného systému sa nazýva stabilizátor a je flexibilnou spätnou väzbou pre výstupné napätie ECU. Dá sa zapnúť kondenzátorom, najčastejšie však transformátorom nazývaným stabilizačný transformátor.
Prúd v tejto cievke, a teda tok, môže nastať len vtedy, keď sa napätie na svorkách EMU zmení (zvýši alebo zníži). Pružná spätná väzba v zásade reaguje len na zmeny riadeného parametra. Matematicky môžeme povedať, že vo všeobecnom prípade flexibilná spätná väzba reaguje na prvú alebo druhú deriváciu riadeného parametra (napr. prúdové napätie a pod.).
OH cievka je pripojená priamo na napätie ECU, preto ňou preteká prúd po celú dobu prevádzky. Prúd a teda tok v tejto cievke je úmerný napätiu. Pri tomto zapojení slúži OH cievka ako tvrdá spätná väzba napätia.
Na obr. 1, v EMU sa používa ako generátor poháňajúci motor a na obr. 1, d znázorňuje graf napätia ako funkciu času, čo vysvetľuje, čo bolo povedané o spätných väzbách.
Uvažujme činnosť spätnoväzbových cievok na príklade použitia EMU ako budiča ku generátoru konverzného bloku systému G-D (obr. 2).
Ryža. 2. Schéma zapojenia zosilňovača elektrického stroja ako budiaceho generátora do G systému-e
Tu konvenčný generátor-motor (G-D) napája jednosmerný prúd DCT motor. V tomto prípade je budiaca cievka generátora G napájaná nie z budiča B, ale z ECU, ktorej hlavná cievka je napájaná cez reostat PB3 a spínač P z budiča B konverznej jednotky.
Okrem tejto cievky je EMU vybavená tromi cievkami: OS, OH a OT.
OS — stabilizačná spätná cievka. Je pripojený paralelne k hlavnému obvodu ECU cez stabilizačný transformátor TS a zabezpečuje stabilnú prevádzku IUU.Pri normálnej prevádzke je hodnota napätia v hlavnom obvode ECU nezmenená a preto prúd neprechádza cez ECU. stabilizačná cievka OS.
Pri zmene napätia na sekundárnom vinutí transformátora TS sa indukuje e. d. s úmerné zmene napätia ECU. Toto napr. v. vytvára prúd v obvode riadiacej cievky a teda magnetický tok Phos. Pri zvyšovaní napätia je tok z vinutia OS nasmerovaný na tok hlavnej cievky OZ a pri znižovaní napätia má tok z vinutia OS rovnaký smer ako hlavný tok a tak obnovuje napätie na svorky ECU. .
OH - cievka spätnej väzby napätia. Je pripojený k napätiu U hlavného obvodu generátora. Tok OH vinutia smeruje k toku hlavného vinutia.
Keď sa napätie hlavného obvodu generátora zvyšuje, zvyšuje sa tok z vinutia OH a v dôsledku opačného smeru tokov EMU sa celkový magnetický tok znižuje a napätie má tendenciu nadobúdať rovnakú hodnotu. Keď napätie U klesá, výsledný tok sa zvyšuje, čím sa bráni poklesu napätia. Pri konštantnom zaťažení (I= const) a konštantnej hodnote napätia sú otáčky motora udržiavané konštantné.
OT je pevná prúdová spätnoväzbová cievka pripojená cez bočník Ш v hlavnom prúdovom obvode generátora. Keď sa zaťaženie zvyšuje, to znamená, že prúd v hlavnom obvode sa zvyšuje, napätie na svorkách motora klesá v dôsledku zvýšenia poklesu napätia v hlavnom prúdovom obvode.
Na udržanie konštantných otáčok motora je potrebné tento pokles napätia kompenzovať, teda zvýšiť napätie generátora. Na to musí mať tok OT vinutia rovnaký smer ako tok hlavného vinutia.
Pri klesajúcej záťaži by sa otáčky motora mali zvyšovať pri konštantnom napätí U. Tým sa však zníži tok vo vinutí OT a podľa toho aj celkový tok budenia. V dôsledku toho sa napätie zníži o takú hodnotu, že sa motor bude snažiť udržať danú rýchlosť.
Rovnakú cievku možno použiť na udržanie konštantného prúdu v hlavnom obvode. V tomto prípade by bolo potrebné zmeniť polaritu v OT vinutí tak, aby prúdenie bolo v opačnom smere.