Шеме за укључивање електричних машинских појачала

Сваки независно побуђени електрични генератор може се назвати електричним машинским појачалом (ЕМУ), узимајући побуду као улаз, а главно коло као излаз. Исто се може рећи и за синхрони генератор. У пракси, ему се обично назива ДЦ генератор посебне конструкције; за своју побуду троши изузетно малу снагу у поређењу са називном снагом овог генератора.

Најраспрострањенији у електричном погону је појачавач попречног поља. Дизајнерска карактеристика оваквог појачала је да се два пара четкица АА и ББ налазе на колектору у међусобно окомитим равнима, у уздужној и попречној оси (са биполарном конструкцијом). У овом случају, четкице АА у попречној оси су кратко спојене, а четкице ББ у уздужној оси припадају главном струјном колу генератора (слика 1).

Појачавач има неколико намотаја поља који се називају контролни калемови и један компензациони калем. Један од контролних калемова се независно напаја из извора једносмерне струје.Зове се главни и троши малу снагу у поређењу са снагом главних струјних терминала ЕЦУ-а. Овај калем се обично напаја из стабилизованог извора једносмерне струје. Преостали контролни намотаји су дизајнирани да подесе задату вредност и стабилизују рад појачала електричних машина.

Прочитајте више о уређају и како ЕМУ ради у овом чланку: Електромеханички појачавачи

Пиринач. 1. Кола за укључивање ЕМУ и флексибилне повратне информације са четкама

На сл. 1, б приказује шематски дијаграм ЕЦУ-а са два додатна намота за повратну спрегу за ЕЦУ излаз. Завојница оперативног система се назива стабилизатор и представља флексибилну повратну петљу за излазни напон ЕЦУ. Може се укључити кондензатором, али најчешће трансформатором који се зове стабилизациони трансформатор.

Струја у овој завојници, а самим тим и флукс, може се појавити само када се напон на ЕМУ терминалима промени (повећава или смањује). У принципу, флексибилне повратне информације реагују само на промене у контролисаном параметру. Математички гледано, можемо рећи да у општем случају флексибилна повратна спрега одговара на први или други временски извод контролисаног параметра (нпр. струјни напон итд.).

ОХ калем је директно повезан на напон ЕЦУ-а, тако да струја тече кроз њега у сваком тренутку рада. Струја, а самим тим и флукс у овом калему, пропорционални су напону. Са овом везом, ОХ калем служи као повратна веза тврдог напона.

На сл. 1, у ЕМУ се користи као генератор за напајање мотора, а на сл. 1, д приказује напон као функцију времена, што објашњава оно што је речено о повратним спрегама.

Размотримо рад калемова повратне спреге на примеру коришћења ЕМУ-а као побуђивача генератора блока конверзије Г-Д система (сл. 2).

Пиринач. 2. Шема за укључивање електричног машинског појачавача као побудног генератора у Г систем-е.

Овде, конвенционални генератор-мотор (Г-Д) напаја ДЦТ мотор једносмерном струјом. У овом случају, побудни калем генератора Г не напаја ексцитер Б, већ ЕЦУ, чији се главни калем напаја преко реостата ПБ3 и прекидача П из побудника Б јединице за конверзију.

Поред овог намотаја, ЕМУ је опремљен са три намотаја: ОС, ОХ и ОТ.

ОС — стабилизацијски калем повратне спреге. Паралелно је повезан са главним колом ЕЦУ преко стабилизационог трансформатора ТС и обезбеђује стабилан рад ИУУ.Током нормалног рада, вредност напона у главном колу ЕЦУ је непромењена и стога струја не пролази кроз стабилизацијски калем ОС.

Када се напон промени на секундарном намотају ТС трансформатора, е се индукује. д. с пропорционално промени напона ЕЦУ. Овај е. итд. в. ствара струју у колу контролног намотаја и стога магнетни флукс Пхос. Како напон расте, флукс из ОС намотаја се усмерава на ток главног ОЗ намотаја, а како напон опада, флукс из ОС намотаја има исти правац као и главни флукс и на тај начин враћа напон на ЕЦУ терминале. .

ОХ — калем повратне везе напона. Прикључује се на напон У главног кола генератора. Ток ОХ намотаја усмерен је на флукс главног намотаја.

Како се напон главног кола генератора повећава, флукс из ОХ намотаја се повећава, а услед супротног смера ЕМУ флуксова, укупни магнетни флукс се смањује, а напон тежи да поприми исту вредност. Како се напон У смањује, резултујући флукс се повећава, спречавајући смањење напона. При константном оптерећењу (И= цонст) и константној вредности напона, брзина мотора се одржава константном.

ОТ је чврста струјна повратна завојница повезана преко шанта Ш у главно струјно коло генератора. Како расте оптерећење, односно како се повећава струја у главном колу, напон на терминалима мотора опада због повећања пада напона у главном струјном колу.

Да би се одржала константна брзина мотора, потребно је надокнадити овај пад напона, односно повећати напон генератора. За ово, флукс ОТ намотаја мора имати исти правац као и флукс главног намотаја.

Како се оптерећење смањује, брзина мотора треба да се повећа при константном напону У. Међутим, ово ће смањити флукс у ОТ намотају и, сходно томе, укупан флукс побуде. Као резултат тога, напон ће се смањити за толико да ће мотор настојати да одржи дату брзину.

Исти калем се може користити за одржавање константне струје у главном колу. У овом случају било би потребно променити поларитет у ОТ намотају тако да ток буде у супротном смеру.