Esquemas para la inclusión de amplificadores de máquinas eléctricas.

Cualquier generador eléctrico excitado independientemente puede denominarse amplificador de máquina eléctrica (EMU), tomando la excitación como entrada y el circuito principal como salida. Lo mismo puede decirse del generador síncrono. En la práctica, un emu suele denominarse generador de CC de construcción especial; consume una potencia extremadamente baja para su excitación en comparación con la potencia nominal de este generador.

El más extendido en el accionamiento eléctrico es el amplificador de campo transversal. La característica de diseño de un amplificador de este tipo es que dos pares de cepillos AA y BB están ubicados en el colector en planos perpendiculares entre sí, en los ejes longitudinal y transversal (con construcción bipolar). En este caso, las escobillas AA en el eje transversal están cortocircuitadas y las escobillas BB en el eje longitudinal pertenecen al circuito de corriente principal del generador (Fig. 1).

El amplificador tiene varias bobinas de campo denominadas bobinas de control y una bobina de compensación. Una de las bobinas de control recibe alimentación independiente de una fuente de CC.Se llama principal y consume poca energía en comparación con la potencia de los terminales de corriente principales de la ECU. Esta bobina normalmente está alimentada por una fuente de CC estabilizada. Las bobinas de control restantes están diseñadas para ajustar el valor establecido y estabilizar el funcionamiento de los amplificadores de las máquinas eléctricas.

Lea más sobre el dispositivo y cómo funciona la EMU en este artículo: Amplificadores electromecánicos

Arroz. 1. Circuitos para encender EMU y feedback flexible con escobillas

En la Fig. 1, b muestra un diagrama esquemático de una ECU con dos bobinas de retroalimentación de voltaje adicionales para la salida de la ECU. La bobina del sistema operativo se llama estabilizador y es un bucle de retroalimentación flexible para el voltaje de salida de la ECU. Puede ser encendido por un capacitor, pero más a menudo por un transformador llamado transformador estabilizador.

La corriente en esta bobina, y por lo tanto el flujo, solo puede ocurrir cuando el voltaje a través de los terminales de la EMU cambia (aumenta o disminuye). En principio, la retroalimentación flexible solo responde a cambios en el parámetro controlado. Hablando matemáticamente, podemos decir que en el caso general, la retroalimentación flexible responde a la primera o segunda derivada temporal del parámetro controlado (por ejemplo, voltaje de corriente, etc.).

La bobina OH está conectada directamente al voltaje de la ECU, por lo tanto, la corriente fluye a través de ella en todo momento de la operación. La corriente y por lo tanto el flujo en esta bobina es proporcional al voltaje. Con esta conexión, la bobina OH sirve como retroalimentación de voltaje duro.

En la Fig. 1, en la EMU se utiliza como generador que alimenta el motor, y en la fig. 1, d muestra un gráfico de voltaje en función del tiempo, lo que explica lo que se ha dicho sobre las retroalimentaciones.

Consideremos el funcionamiento de las bobinas de retroalimentación en el ejemplo del uso de la EMU como excitador del generador del bloque de conversión del sistema G-D (Fig. 2).

Arroz. 2. Esquema para la inclusión de un amplificador de máquina eléctrica como generador excitador en el sistema G-e

Aquí, un generador-motor convencional (G-D) alimenta un motor DCT con corriente continua. En este caso, la bobina de excitación del generador G no es alimentada por el excitador B, sino por la ECU, cuya bobina principal se alimenta a través del reóstato PB3 y el interruptor P del excitador B de la unidad de conversión.

Además de esta bobina, la EMU está equipada con tres bobinas: OS, OH y OT.

OS: bobina de retroalimentación estabilizadora. Está conectado en paralelo al circuito principal de la ECU a través de un transformador estabilizador TS y asegura el funcionamiento estable del IUU. Durante el funcionamiento normal, el valor de voltaje en el circuito principal de la ECU no cambia y, por lo tanto, la corriente no pasa por el bobina de estabilización del sistema operativo.

Cuando el voltaje cambia en el devanado secundario del transformador TS, se induce e. d. s proporcional al cambio en el voltaje de la ECU. Este e.etc. v. crea una corriente en el circuito de la bobina de control y por lo tanto un flujo magnético Phos. A medida que aumenta el voltaje, el flujo del devanado del sistema operativo se dirige al flujo de la bobina OZ principal y, a medida que el voltaje disminuye, el flujo del devanado del sistema operativo tiene la misma dirección que el flujo principal y, por lo tanto, restablece el voltaje a los terminales de la ECU. .

OH: bobina de retroalimentación de voltaje. Está conectado a la tensión U del circuito principal del generador. El flujo del devanado OH se dirige al flujo del devanado principal.

A medida que aumenta el voltaje del circuito principal del generador, aumenta el flujo del devanado OH y, debido a la dirección opuesta de los flujos de la EMU, el flujo magnético total disminuye y el voltaje tiende a tomar el mismo valor. A medida que disminuye el voltaje U, el flujo resultante aumenta, evitando que el voltaje disminuya. A carga constante (I= const) y valor de voltaje constante, la velocidad del motor se mantiene constante.

OT es una bobina de retroalimentación de corriente sólida conectada a través de una derivación Ø en el circuito de corriente principal del generador. A medida que aumenta la carga, es decir, a medida que aumenta la corriente en el circuito principal, la tensión en los terminales del motor disminuye debido a un aumento de la caída de tensión en el circuito de corriente principal.

Para mantener constante la velocidad del motor, es necesario compensar esta caída de tensión, es decir, aumentar la tensión del generador. Para ello, el flujo del devanado OT debe tener la misma dirección que el flujo del devanado principal.

A medida que disminuye la carga, la velocidad del motor debe aumentar a un voltaje constante U. Sin embargo, esto reducirá el flujo en el devanado OT y, en consecuencia, el flujo de excitación total. Como resultado, el voltaje disminuirá en tal cantidad que el motor se esforzará por mantener una Velocidad dada.

La misma bobina se puede utilizar para mantener una corriente constante en el circuito principal. En este caso sería necesario cambiar la polaridad en el devanado OT para que el flujo sea en sentido contrario.