Schema's voor het opnemen van versterkers van elektrische machines

Elke onafhankelijk aangeslagen elektrische generator kan een elektrische machineversterker (EMU) worden genoemd, waarbij de excitatie als input en het hoofdcircuit als output wordt genomen. Hetzelfde kan gezegd worden voor de synchrone generator. In de praktijk wordt een emu meestal een DC-generator met een speciale constructie genoemd; het verbruikt extreem weinig stroom voor zijn excitatie in vergelijking met het nominale vermogen van deze generator.

De meest voorkomende in de elektrische aandrijving is de dwarsveldversterker. Het ontwerpkenmerk van een dergelijke versterker is dat twee paar borstels AA en BB zich op de collector bevinden in onderling loodrechte vlakken, in de lengte- en dwarsas (bij bipolaire constructie). In dit geval zijn de borstels AA in de dwarsas kortgesloten en behoren de borstels BB in de lengteas tot het hoofdstroomcircuit van de generator (fig. 1).

De versterker heeft verschillende veldspoelen, stuurspoelen genaamd, en één compensatiespoel. Een van de stuurspoelen wordt onafhankelijk gevoed door een gelijkstroombron.Het wordt main genoemd en verbruikt weinig stroom in vergelijking met het vermogen van de hoofdstroomaansluitingen van de ECU. Deze spoel wordt normaal gesproken gevoed door een gestabiliseerde DC-bron. De overige stuurspoelen zijn ontworpen om de ingestelde waarde aan te passen en de werking van de versterkers van elektrische machines te stabiliseren.

Lees meer over het apparaat en hoe EMU werkt in dit artikel: Elektromechanische versterkers

Rijst. 1. Circuits voor het inschakelen van EMU en flexibele feedback met borstels

In afb. 1, b toont een schematisch diagram van een ECU met twee extra spanningsterugkoppelspoelen voor de ECU-uitgang. De spoel van het besturingssysteem wordt een stabilisator genoemd en is een flexibele feedbacklus voor de uitgangsspanning van de ECU. Het kan worden ingeschakeld door een condensator, maar meestal door een transformator die een stabiliserende transformator wordt genoemd.

De stroom in deze spoel, en dus de flux, kan alleen optreden als de spanning over de EMU-klemmen verandert (toename of afname). Flexibele terugkoppeling reageert in principe alleen op veranderingen in de gestuurde parameter. Wiskundig gezien kunnen we zeggen dat flexibele terugkoppeling in het algemeen reageert op de eerste of tweede tijdsafgeleide van de gecontroleerde parameter (bijv. stroomspanning, enz.).

De OH-spoel is rechtstreeks aangesloten op de ECU-spanning, daarom loopt er altijd stroom doorheen. De stroom en dus de flux in deze spoel is evenredig met de spanning. Bij deze aansluiting dient de OH-spoel als harde spanningsterugkoppeling.

In afb. 1, in de EMU wordt het gebruikt als een generator die de motor aandrijft, en in Fig. 1, d toont een grafiek van de spanning als functie van de tijd, waarin wordt uitgelegd wat er is gezegd over terugkoppelingen.

Laten we eens kijken naar de werking van de feedbackspoelen in het voorbeeld van het gebruik van de EMU als exciter voor de generator van het conversieblok van het GD-systeem (Fig. 2).

Rijst. 2. Schema voor opname van een elektrische machineversterker als excitergenerator in het G-systeem-e

Hier voedt een conventionele generatormotor (G-D) een DCT-motor met gelijkstroom. In dit geval wordt de excitatiespoel van de generator G niet gevoed door de exciter B, maar door de ECU, waarvan de hoofdspoel wordt gevoed door de reostaat PB3 en de schakelaar P van de exciter B van de conversie-eenheid.

Naast deze spoel is de EMU uitgerust met drie spoelen: OS, OH en OT.

OS - stabiliserende feedbackspoel. Het is parallel verbonden met het hoofdcircuit van de ECU via een stabiliserende transformator TS en zorgt voor een stabiele werking van de IUU.Tijdens normaal bedrijf blijft de spanningswaarde in het hoofdcircuit van de ECU ongewijzigd en daarom gaat de stroom niet door de stabilisatiespoel van het besturingssysteem.

Wanneer de spanning over de secundaire wikkeling van de TS-transformator verandert, wordt e geïnduceerd. D. is evenredig met de verandering in ECU-spanning. Deze e.enz. v. creëert een stroom in het circuit van de stuurspoel en dus een magnetische flux Phos. Naarmate de spanning toeneemt, wordt de flux van de OS-wikkeling naar de stroom van de hoofd-OZ-spoel geleid, en naarmate de spanning afneemt, heeft de flux van de OS-wikkeling dezelfde richting als de hoofdflux en herstelt zo de spanning naar de ECU-aansluitingen .

OH - spanningsfeedbackspoel. Het is verbonden met de spanning U van het hoofdcircuit van de generator. De flux van de OH-wikkeling is gericht op de flux van de hoofdwikkeling.

Naarmate de spanning van het hoofdcircuit van de generator toeneemt, neemt de flux van de OH-wikkeling toe, en vanwege de tegengestelde richting van de EMU-fluxen neemt de totale magnetische flux af en heeft de spanning de neiging dezelfde waarde aan te nemen. Naarmate de spanning U afneemt, neemt de resulterende flux toe, waardoor wordt voorkomen dat de spanning afneemt. Bij constante belasting (I=const) en constante spanningswaarde wordt het motortoerental constant gehouden.

OT is een solide stroomterugkoppelingsspoel die is aangesloten via een shunt Ø in het hoofdstroomcircuit van de generator. Naarmate de belasting toeneemt, dat wil zeggen naarmate de stroom in het hoofdcircuit toeneemt, neemt de spanning op de motorklemmen af ​​als gevolg van een toename van de spanningsval in het hoofdstroomcircuit.

Om een ​​constant motortoerental te behouden, is het nodig om deze spanningsval te compenseren, d.w.z. de generatorspanning te verhogen. Hiervoor moet de flux van de OT-wikkeling dezelfde richting hebben als de flux van de hoofdwikkeling.

Naarmate de belasting afneemt, moet het motortoerental toenemen bij een constante spanning U. Dit zal echter de flux in de OT-wikkeling verminderen en daarmee de totale excitatieflux. Als gevolg hiervan zal de spanning zodanig afnemen dat de motor ernaar zal streven een bepaalde ° snelheid aan te houden.

Dezelfde spoel kan worden gebruikt om een ​​constante stroom in het hoofdcircuit te handhaven. In dit geval zou het nodig zijn om de polariteit in de OT-wikkeling te veranderen, zodat de stroom in de tegenovergestelde richting is.