Σχέδια για τη συμπερίληψη ενισχυτών ηλεκτρικών μηχανών
Οποιαδήποτε ανεξάρτητα διεγερμένη ηλεκτρική γεννήτρια μπορεί να ονομαστεί ενισχυτής ηλεκτρικής μηχανής (EMU), λαμβάνοντας τη διέγερση ως είσοδο και το κύριο κύκλωμα ως έξοδο. Το ίδιο μπορεί να ειπωθεί για τη σύγχρονη γεννήτρια. Στην πράξη, ένα emu αναφέρεται συνήθως ως γεννήτρια DC ειδικής κατασκευής. καταναλώνει εξαιρετικά χαμηλή ισχύ για τη διέγερσή του σε σύγκριση με την ονομαστική ισχύ αυτής της γεννήτριας.
Ο πιο διαδεδομένος στην ηλεκτρική κίνηση είναι ο ενισχυτής εγκάρσιου πεδίου. Το σχεδιαστικό χαρακτηριστικό ενός τέτοιου ενισχυτή είναι ότι δύο ζεύγη βουρτσών AA και BB βρίσκονται στον συλλέκτη σε αμοιβαία κάθετα επίπεδα, στον διαμήκη και εγκάρσιο άξονα (με διπολική κατασκευή). Στην περίπτωση αυτή, οι ψήκτρες AA στον εγκάρσιο άξονα βραχυκυκλώνονται και οι βούρτσες BB στον διαμήκη άξονα ανήκουν στο κύριο κύκλωμα ρεύματος της γεννήτριας (Εικ. 1).
Ο ενισχυτής έχει πολλά πηνία πεδίου που ονομάζονται πηνία ελέγχου και ένα πηνίο αντιστάθμισης. Ένα από τα πηνία ελέγχου τροφοδοτείται ανεξάρτητα από μια πηγή DC.Ονομάζεται κύρια και καταναλώνει χαμηλή ισχύ σε σύγκριση με την ισχύ των ακροδεκτών του κύριου ρεύματος ECU. Αυτό το πηνίο τροφοδοτείται συνήθως από μια σταθεροποιημένη πηγή DC. Τα υπόλοιπα πηνία ελέγχου έχουν σχεδιαστεί για να προσαρμόζουν την καθορισμένη τιμή και να σταθεροποιούν τη λειτουργία των ενισχυτών των ηλεκτρικών μηχανών.
Διαβάστε περισσότερα σχετικά με τη συσκευή και τον τρόπο λειτουργίας της EMU σε αυτό το άρθρο: Ηλεκτρομηχανικοί ενισχυτές
Ρύζι. 1. Κυκλώματα για ενεργοποίηση EMU και ευέλικτη ανάδραση με βούρτσες
Στο σχ. 1, b δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα μιας ECU με δύο επιπλέον πηνία ανάδρασης τάσης για την έξοδο ECU. Το πηνίο του λειτουργικού συστήματος ονομάζεται σταθεροποιητής και είναι ένας εύκαμπτος βρόχος ανάδρασης για την τάση εξόδου της ECU. Μπορεί να ενεργοποιηθεί από έναν πυκνωτή, αλλά πιο συχνά από έναν μετασχηματιστή που ονομάζεται μετασχηματιστής σταθεροποίησης.
Το ρεύμα σε αυτό το πηνίο, και επομένως η ροή, μπορεί να συμβεί μόνο όταν η τάση στους ακροδέκτες της EMU αλλάζει (αυξάνεται ή μειώνεται). Κατ 'αρχήν, η ευέλικτη ανάδραση ανταποκρίνεται μόνο σε αλλαγές στην ελεγχόμενη παράμετρο. Μιλώντας μαθηματικά, μπορούμε να πούμε ότι στη γενική περίπτωση, η ευέλικτη ανάδραση ανταποκρίνεται στην πρώτη ή δεύτερη παράγωγο χρόνου της ελεγχόμενης παραμέτρου (π.χ. τάση ρεύματος κ.λπ.).
Το πηνίο OH συνδέεται απευθείας με την τάση ECU, επομένως το ρεύμα ρέει μέσω αυτού σε όλες τις ώρες λειτουργίας. Το ρεύμα και επομένως η ροή σε αυτό το πηνίο είναι ανάλογο της τάσης. Με αυτή τη σύνδεση, το πηνίο OH χρησιμεύει ως ανάδραση σκληρής τάσης.
Στο σχ. 1, στην ΟΝΕ χρησιμοποιείται ως γεννήτρια που τροφοδοτεί τον κινητήρα και στο σχ. Το 1, d δείχνει ένα διάγραμμα τάσης σε συνάρτηση με το χρόνο, το οποίο εξηγεί τι έχει ειπωθεί για τις ανατροφοδοτήσεις.
Ας εξετάσουμε τη λειτουργία των πηνίων ανάδρασης στο παράδειγμα χρήσης της EMU ως διεγέρτη στη γεννήτρια του μπλοκ μετατροπής του συστήματος G-D (Εικ. 2).
Ρύζι. 2. Σχέδιο για ένταξη ενισχυτή ηλεκτρικής μηχανής ως γεννήτρια διεγέρτη στο σύστημα G-e
Εδώ, μια συμβατική γεννήτρια-μοτέρ (G-D) τροφοδοτεί έναν κινητήρα DCT με συνεχές ρεύμα. Στην περίπτωση αυτή, το πηνίο διέγερσης της γεννήτριας G τροφοδοτείται όχι από τον διεγέρτη Β, αλλά από την ECU, το κύριο πηνίο του οποίου τροφοδοτείται μέσω του ρεοστάτη PB3 και του διακόπτη P από τον διεγέρτη Β της μονάδας μετατροπής.
Εκτός από αυτό το πηνίο, το EMU είναι εξοπλισμένο με τρία πηνία: OS, OH και OT.
ΛΣ — σταθεροποιητικό πηνίο ανάδρασης. Συνδέεται παράλληλα με το κύριο κύκλωμα της ECU μέσω ενός μετασχηματιστή σταθεροποίησης TS και εξασφαλίζει σταθερή λειτουργία της IUU. Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας, η τιμή τάσης στο κύριο κύκλωμα της ECU παραμένει αμετάβλητη και επομένως το ρεύμα δεν διέρχεται από το πηνίο σταθεροποίησης του ΛΣ.
Όταν η τάση αλλάζει κατά μήκος της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή TS, επάγεται το e. ρε. είναι ανάλογο με τη μεταβολή της τάσης ECU. Αυτό το ε. κ.λπ. v. δημιουργεί ρεύμα στο κύκλωμα του πηνίου ελέγχου και συνεπώς μαγνητική ροή Phos. Καθώς αυξάνεται η τάση, η ροή από την περιέλιξη του λειτουργικού συστήματος κατευθύνεται προς τη ροή του κύριου πηνίου OZ και καθώς μειώνεται η τάση, η ροή από την περιέλιξη του λειτουργικού συστήματος έχει την ίδια κατεύθυνση με την κύρια ροή και έτσι αποκαθιστά την τάση στους ακροδέκτες ECU .
OH — πηνίο ανάδρασης τάσης. Συνδέεται με την τάση U του κύριου κυκλώματος της γεννήτριας. Η ροή της περιέλιξης ΟΗ κατευθύνεται στη ροή της κύριας περιέλιξης.
Καθώς αυξάνεται η τάση του κύριου κυκλώματος της γεννήτριας, η ροή από την περιέλιξη OH αυξάνεται και λόγω της αντίθετης κατεύθυνσης των ροών EMU, η συνολική μαγνητική ροή μειώνεται και η τάση τείνει να πάρει την ίδια τιμή. Καθώς η τάση U μειώνεται, η προκύπτουσα ροή αυξάνεται, εμποδίζοντας τη μείωση της τάσης. Σε σταθερό φορτίο (I= const) και σταθερή τιμή τάσης, η ταχύτητα του κινητήρα διατηρείται σταθερή.
Το OT είναι ένα πηνίο ανάδρασης στερεού ρεύματος συνδεδεμένο μέσω μιας διακλάδωσης Ш στο κύριο κύκλωμα ρεύματος της γεννήτριας. Καθώς αυξάνεται το φορτίο, δηλαδή, καθώς αυξάνεται το ρεύμα στο κύριο κύκλωμα, η τάση στους ακροδέκτες του κινητήρα μειώνεται λόγω της αύξησης της πτώσης τάσης στο κύριο κύκλωμα ρεύματος.
Για να διατηρηθεί σταθερή η ταχύτητα του κινητήρα, είναι απαραίτητο να αντισταθμιστεί αυτή η πτώση τάσης, δηλαδή να αυξηθεί η τάση της γεννήτριας. Για αυτό, η ροή της περιέλιξης OT πρέπει να έχει την ίδια κατεύθυνση με τη ροή της κύριας περιέλιξης.
Καθώς το φορτίο μειώνεται, η ταχύτητα του κινητήρα θα πρέπει να αυξάνεται με σταθερή τάση U. Ωστόσο, αυτό θα μειώσει τη ροή στην περιέλιξη OT και, κατά συνέπεια, τη συνολική ροή διέγερσης. Ως αποτέλεσμα, η τάση θα μειωθεί κατά ένα τέτοιο ποσό που ο κινητήρας θα προσπαθήσει να διατηρήσει μια δεδομένη ° Ταχύτητα.
Το ίδιο πηνίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διατήρηση σταθερού ρεύματος στο κύριο κύκλωμα. Σε αυτή την περίπτωση, θα ήταν απαραίτητο να αλλάξετε την πολικότητα στην περιέλιξη OT έτσι ώστε η ροή να είναι προς την αντίθετη κατεύθυνση.