Schemi per l'inclusione di amplificatori di macchine elettriche

Qualsiasi generatore elettrico eccitato in modo indipendente può essere chiamato un amplificatore di macchina elettrica (EMU), prendendo l'eccitazione come ingresso e il circuito principale come uscita. Lo stesso si può dire per il generatore sincrono. In pratica, un emu viene solitamente indicato come un generatore DC di costruzione speciale; consuma una potenza estremamente bassa per la sua eccitazione rispetto alla potenza nominale di questo generatore.

Il più diffuso nell'azionamento elettrico è l'amplificatore di campo trasversale. La caratteristica progettuale di un tale amplificatore è che due coppie di spazzole AA e BB si trovano sul collettore in piani reciprocamente perpendicolari, negli assi longitudinale e trasversale (con costruzione bipolare). In questo caso, le spazzole AA nell'asse trasversale sono in cortocircuito e le spazzole BB nell'asse longitudinale appartengono al circuito di corrente principale del generatore (Fig. 1).

L'amplificatore ha diverse bobine di campo chiamate bobine di controllo e una bobina di compensazione. Una delle bobine di controllo è alimentata in modo indipendente da una sorgente CC.Si chiama principale e consuma poca energia rispetto alla potenza dei terminali di corrente principali della ECU. Questa bobina è normalmente alimentata da una sorgente DC stabilizzata. Le restanti bobine di controllo sono progettate per regolare il valore impostato e stabilizzare il funzionamento degli amplificatori delle macchine elettriche.

Maggiori informazioni sul dispositivo e su come funziona EMU in questo articolo: Amplificatori elettromeccanici

Riso. 1. Circuiti per l'accensione di EMU e feedback flessibile con spazzole

Nella fig. 1, b mostra un diagramma schematico di una ECU con due bobine di retroazione di tensione aggiuntive per l'uscita ECU. La bobina del sistema operativo è chiamata stabilizzatore ed è un circuito di feedback flessibile per la tensione di uscita dell'ECU. Può essere acceso da un condensatore, ma molto spesso da un trasformatore chiamato trasformatore di stabilizzazione.

La corrente in questa bobina, e quindi il flusso, può verificarsi solo quando la tensione attraverso i terminali EMU cambia (aumenta o diminuisce). In linea di principio, il feedback flessibile risponde solo ai cambiamenti nel parametro controllato. Matematicamente parlando, possiamo dire che nel caso generale il feedback flessibile risponde alla prima o alla seconda derivata temporale del parametro controllato (es. tensione di corrente, ecc.).

La bobina OH è collegata direttamente alla tensione della ECU, quindi la corrente scorre attraverso di essa in ogni momento del funzionamento. La corrente e quindi il flusso in questa bobina è proporzionale alla tensione. Con questa connessione, la bobina OH funge da feedback di tensione forte.

Nella fig. 1, nell'EMU è utilizzato come generatore che alimenta il motore, e in fig. 1, d mostra un grafico della tensione in funzione del tempo, che spiega quanto detto sulle retroazioni.

Consideriamo il funzionamento delle bobine di retroazione nell'esempio dell'utilizzo dell'EMU come eccitatore per il generatore del blocco di conversione del sistema G-D (Fig. 2).

Riso. 2. Schema per l'inclusione di un amplificatore di macchina elettrica come generatore di eccitatrici nel sistema G-e

Qui, un motore-generatore convenzionale (G-D) alimenta un motore DCT con corrente continua. In questo caso, la bobina di eccitazione del generatore G è alimentata non dall'eccitatore B, ma dall'ECU, la cui bobina principale è alimentata attraverso il reostato PB3 e l'interruttore P dall'eccitatore B dell'unità di conversione.

Oltre a questa bobina, l'EMU è dotato di tre bobine: OS, OH e OT.

OS: stabilizzazione della bobina di feedback. E' collegato in parallelo al circuito principale della ECU tramite un trasformatore stabilizzatore TS e garantisce un funzionamento stabile della IUU.Durante il normale funzionamento, il valore di tensione nel circuito principale della ECU rimane invariato e quindi la corrente non passa attraverso il bobina di stabilizzazione del sistema operativo.

Quando la tensione cambia attraverso l'avvolgimento secondario del trasformatore TS, e viene indotto. D. s proporzionale alla variazione della tensione dell'ECU. Questo e. ecc. v. crea una corrente nel circuito della bobina di controllo e quindi un flusso magnetico Phos. All'aumentare della tensione, il flusso dall'avvolgimento OS è diretto al flusso della bobina OZ principale e quando la tensione diminuisce, il flusso dall'avvolgimento OS ha la stessa direzione del flusso principale e quindi ripristina la tensione ai terminali della ECU .

OH - bobina di retroazione di tensione. È collegato alla tensione U del circuito principale del generatore. Il flusso dell'avvolgimento OH è diretto al flusso dell'avvolgimento principale.

All'aumentare della tensione del circuito principale del generatore, il flusso dall'avvolgimento OH aumenta e, a causa della direzione opposta dei flussi EMU, il flusso magnetico totale diminuisce e la tensione tende ad assumere lo stesso valore. Al diminuire della tensione U, il flusso risultante aumenta, impedendo alla tensione di diminuire. A carico costante (I= const) e valore di tensione costante, la velocità del motore viene mantenuta costante.

OT è una bobina di retroazione di corrente solida collegata tramite uno shunt Ø nel circuito di corrente principale del generatore. All'aumentare del carico, cioè all'aumentare della corrente nel circuito principale, la tensione ai terminali del motore diminuisce a causa di un aumento della caduta di tensione nel circuito di corrente principale.

Per mantenere una velocità costante del motore, è necessario compensare questa caduta di tensione, cioè aumentare la tensione del generatore. Per questo, il flusso dell'avvolgimento OT deve avere la stessa direzione del flusso dell'avvolgimento principale.

Quando il carico diminuisce, la velocità del motore dovrebbe aumentare a una tensione costante U. Tuttavia, ciò ridurrà il flusso nell'avvolgimento OT e, di conseguenza, il flusso di eccitazione totale. Di conseguenza, la tensione diminuirà di una quantità tale che il motore si sforzerà di mantenere una data ° Velocità.

La stessa bobina può essere utilizzata per mantenere una corrente costante nel circuito principale. In questo caso, sarebbe necessario cambiare la polarità nell'avvolgimento OT in modo che il flusso sia nella direzione opposta.