תוכניות להכללת מגברי מכונות חשמליות

כל גנרטור חשמלי נרגש באופן עצמאי יכול להיקרא מגבר מכונה חשמלית (EMU), לוקח את העירור כקלט ואת המעגל הראשי כפלט. אותו הדבר ניתן לומר על הגנרטור הסינכרוני. בפועל, אמו מכונה בדרך כלל מחולל DC בעל בנייה מיוחדת; הוא צורך כוח נמוך במיוחד עבור העירור שלו בהשוואה להספק המדורג של גנרטור זה.

הנפוץ ביותר בכונן החשמלי הוא מגבר השדה הרוחבי. תכונת העיצוב של מגבר כזה היא ששני זוגות מברשות AA ו-BB ממוקמים על האספן במישורים מאונכים זה לזה, בצירים האורך והרוחבי (עם בנייה דו-קוטבית). במקרה זה, המברשות AA בציר הרוחבי מקוצרות, והמברשות BB בציר האורך שייכות למעגל הזרם הראשי של הגנרטור (איור 1).

למגבר מספר סלילי שדה הנקראים סלילי בקרה וסליל פיצוי אחד.. אחד מסלילי הבקרה מופעל באופן עצמאי על ידי מקור DC.הוא נקרא ראשי וצורך חשמל נמוך בהשוואה להספק של מסופי הזרם הראשי של ה-ECU. סליל זה מופעל בדרך כלל על ידי מקור DC מיוצב. סלילי הבקרה הנותרים נועדו להתאים את הערך שנקבע ולייצב את פעולת המגברים של מכונות חשמליות.

קרא עוד על המכשיר וכיצד עובד EMU במאמר זה: מגברים אלקטרומכניים

אורז. 1. מעגלים להפעלת EMU ומשוב גמיש עם מברשות

באיור. 1, b מציג תרשים סכמטי של ECU עם שני סלילי משוב מתח נוספים עבור פלט ECU. סליל מערכת ההפעלה נקרא מייצב והוא לולאת משוב גמישה למתח המוצא של ECU. ניתן להפעיל אותו על ידי קבל, אך לרוב על ידי שנאי שנקרא שנאי מייצב.

הזרם בסליל זה, ולפיכך השטף, יכול להתרחש רק כאשר המתח על פני מסופי ה-EMU משתנה (גדל או יורד). באופן עקרוני, משוב גמיש מגיב רק לשינויים בפרמטר הנשלט. מבחינה מתמטית, אנו יכולים לומר שבמקרה הכללי, משוב גמיש מגיב לנגזרת הפעם הראשונה או השנייה של הפרמטר הנשלט (למשל מתח זרם וכו').

סליל OH מחובר ישירות למתח ה-ECU, ולכן זרם זורם דרכו בכל זמן הפעולה. הזרם ולכן השטף בסליל זה פרופורציונלי למתח. עם חיבור זה, סליל OH משמש כמשוב מתח קשיח.

באיור. 1, ב-EMU הוא משמש כגנרטור המניע את המנוע, ובאיור. 1, d מראה עלילה של מתח כפונקציה של זמן, מה שמסביר את מה שנאמר על משוב.

הבה נשקול את פעולתם של סלילי המשוב בדוגמה של שימוש ב-EMU כמעורר למחולל בלוק ההמרה של מערכת G-D (איור 2).

אורז. 2. תוכנית לשילוב מגבר מכונה חשמלית כמחולל מעורר במערכת G-e

כאן, מנוע-גנרטור רגיל (G-D) מזין מנוע DCT עם זרם ישר. במקרה זה, סליל העירור של המחולל G מופעל לא על ידי המעורר B, אלא על ידי ה-ECU, שהסליל הראשי שלו מוזן דרך הריאוסטט PB3 והמתג P מהמעורר B של יחידת ההמרה.

בנוסף לסליל זה, ה-EMU מצויד בשלושה סלילים: OS, OH ו-OT.

מערכת הפעלה - סליל משוב מייצב. הוא מחובר במקביל למעגל הראשי של ה-ECU באמצעות שנאי מייצב TS ומבטיח פעולה יציבה של ה-IUU. במהלך פעולה רגילה, ערך המתח במעגל הראשי של ה-ECU אינו משתנה ולכן הזרם אינו עובר דרך ה-IUU. סליל ייצוב של מערכת ההפעלה.

כאשר המתח משתנה על פני הפיתול המשני של שנאי TS, e מושרה. ד. s פרופורציונלי לשינוי במתח ECU. זה ה' וכו'. v. יוצר זרם במעגל של סליל הבקרה ולכן שטף מגנטי Phos. ככל שהמתח עולה, השטף מפיתול מערכת ההפעלה מופנה לזרימה של סליל ה- OZ הראשי, וככל שהמתח יורד, לשטף מפיתול מערכת ההפעלה יש אותו כיוון כמו השטף הראשי ובכך מחזיר את המתח למסופי ה-ECU .

OH - סליל משוב מתח. הוא מחובר למתח U של המעגל הראשי של הגנרטור. השטף של פיתול ה-OH מופנה לשטף הפיתול הראשי.

ככל שהמתח של המעגל הראשי של הגנרטור עולה, השטף מפיתול ה-OH עולה, ובשל הכיוון ההפוך של שטפי ה-EMU, השטף המגנטי הכולל יורד, והמתח נוטה לקבל את אותו ערך. ככל שהמתח U יורד, השטף המתקבל עולה, ומונע מהמתח לרדת. בעומס קבוע (I=const) ובערך מתח קבוע, מהירות המנוע נשמרת קבועה.

OT הוא סליל משוב זרם מוצק המחובר דרך shunt Ш במעגל הזרם הראשי של הגנרטור. ככל שהעומס גדל, כלומר ככל שהזרם במעגל הראשי עולה, המתח במסופי המנוע יורד עקב עלייה במפלת המתח במעגל הזרם הראשי.

כדי לשמור על מהירות מנוע קבועה, יש צורך לפצות על ירידת מתח זו, כלומר להגביר את מתח הגנרטור. לשם כך, השטף של פיתול ה-OT חייב להיות באותו כיוון כמו השטף של הפיתול הראשי.

ככל שהעומס יורד, מהירות המנוע צריכה לעלות במתח קבוע U. עם זאת, זה יפחית את השטף בפיתול ה-OT ובהתאם, את שטף העירור הכולל. כתוצאה מכך, המתח יקטן בכמות כזו שהמנוע ישאף לשמור על מהירות ° נתונה.

ניתן להשתמש באותו סליל כדי לשמור על זרם קבוע במעגל הראשי. במקרה זה, יהיה צורך לשנות את הקוטביות בפיתול ה-OT כך שהזרימה תהיה בכיוון ההפוך.