Ordninger for inkludering af elektriske maskinforstærkere
Enhver uafhængigt exciteret elektrisk generator kan kaldes en elektrisk maskinforstærker (EMU), der tager excitationen som input og hovedkredsløbet som output. Det samme kan siges om synkrongeneratoren. I praksis omtales en emu normalt som en DC-generator af speciel konstruktion; den bruger ekstremt lav strøm til sin excitation sammenlignet med denne generators nominelle effekt.
Den mest udbredte i det elektriske drev er den tværgående feltforstærker. Designegenskaben ved en sådan forstærker er, at to par børster AA og BB er placeret på opsamleren i indbyrdes vinkelrette planer, i længde- og tværakserne (med bipolær konstruktion). I dette tilfælde er børsterne AA i den tværgående akse kortsluttet, og børsterne BB i længdeaksen hører til generatorens hovedstrømkredsløb (fig. 1).
Forstærkeren har flere feltspoler kaldet styrespoler og en kompensationsspole. En af styrespolerne forsynes uafhængigt af en jævnstrømskilde.Den kaldes hovedstrøm og bruger lavt strømforbrug sammenlignet med strømmen fra ECU-hovedstrømterminalerne. Denne spole drives normalt af en stabiliseret jævnstrømskilde. De resterende kontrolspoler er designet til at justere den indstillede værdi og stabilisere driften af forstærkerne på elektriske maskiner.
Læs mere om enheden og hvordan EMU fungerer i denne artikel: Elektromekaniske forstærkere
Ris. 1. Kredsløb til at tænde for EMU og fleksibel feedback med børster
I fig. 1, b viser et skematisk diagram af en ECU med to yderligere spændingsfeedbackspoler til ECU-udgangen. Styresystemspolen kaldes en stabilisator og er en fleksibel feedback-sløjfe for ECU-udgangsspændingen. Den kan tændes af en kondensator, men oftest af en transformer kaldet en stabiliserende transformer.
Strømmen i denne spole, og derfor fluxen, kan kun forekomme, når spændingen over EMU-terminalerne ændres (stiger eller falder). I princippet reagerer fleksibel feedback kun på ændringer i den kontrollerede parameter. Matematisk set kan vi sige, at i det generelle tilfælde reagerer fleksibel feedback på første- eller andengangsafledte af den kontrollerede parameter (f.eks. strømspænding osv.).
OH-spolen er forbundet direkte til ECU-spændingen, derfor løber der strøm gennem den på alle driftstidspunkter. Strømmen og derfor fluxen i denne spole er proportional med spændingen. Med denne forbindelse fungerer OH-spolen som en hård spændingsfeedback.
I fig. 1, i EMU'en bruges den som en generator, der driver motoren, og i fig. 1 viser d et plot af spænding som funktion af tid, hvilket forklarer, hvad der er blevet sagt om tilbagekoblinger.
Lad os overveje driften af feedback-spolerne i eksemplet med at bruge EMU som en exciter til generatoren af konverteringsblokken i G-D-systemet (fig. 2).
Ris. 2. Skema for inklusion af en elektrisk maskinforstærker som excitergenerator i G-systemet-e
Her forsyner en konventionel generator-motor (G-D) en DCT-motor med jævnstrøm. I dette tilfælde drives excitationsspolen af generatoren G ikke af exciteren B, men af ECU'en, hvis hovedspole føres gennem reostaten PB3 og omskifteren P fra exciteren B i konverteringsenheden.
Ud over denne spole er EMU udstyret med tre spoler: OS, OH og OT.
OS — stabiliserende feedbackspole. Den er forbundet parallelt med ECU'ens hovedkredsløb gennem en stabiliserende transformer TS og sikrer stabil drift af IUU. Under normal drift er spændingsværdien i ECU'ens hovedkredsløb uændret, og derfor går strømmen ikke gennem stabiliseringsspole af OS.
Når spændingen ændres over sekundærviklingen af TS-transformatoren, induceres e. d. s proportional med ændringen i ECU-spænding. Dette e. osv. v. skaber en strøm i styrespolens kredsløb og derfor en magnetisk flux Phos. Efterhånden som spændingen stiger, ledes fluxen fra OS-viklingen til strømmen af OZ-hovedspolen, og efterhånden som spændingen falder, har fluxen fra OS-viklingen samme retning som hovedfluxen og genopretter dermed spændingen til ECU-terminalerne .
OH — spændingsfeedbackspole. Den er forbundet til spændingen U af generatorens hovedkredsløb. Fluxen af OH-viklingen er rettet mod fluxen af hovedviklingen.
Når spændingen i generatorens hovedkredsløb stiger, stiger fluxen fra OH-viklingen, og på grund af den modsatte retning af EMU-fluxene falder den totale magnetiske flux, og spændingen har en tendens til at tage samme værdi. Når spændingen U falder, stiger den resulterende flux, hvilket forhindrer spændingen i at falde. Ved konstant belastning (I= const) og konstant spændingsværdi holdes motorhastigheden konstant.
OT er en fast strømtilbagekoblingsspole forbundet gennem en shunt Ш i generatorens hovedstrømkredsløb. Når belastningen stiger, det vil sige, når strømmen i hovedkredsløbet stiger, falder spændingen ved motorklemmerne på grund af en stigning i spændingsfaldet i hovedstrømkredsløbet.
For at opretholde en konstant motorhastighed er det nødvendigt at kompensere for dette spændingsfald, det vil sige at øge generatorspændingen. Til dette skal OT-viklingens flux have samme retning som hovedviklingens flux.
Efterhånden som belastningen falder, bør motorhastigheden stige ved en konstant spænding U. Dette vil dog reducere fluxen i OT-viklingen og dermed den totale excitationsflux. Som et resultat vil spændingen falde med en sådan mængde, at motoren vil stræbe efter at opretholde en given ° Hastighed.
Den samme spole kan bruges til at opretholde en konstant strøm i hovedkredsløbet. I dette tilfælde vil det være nødvendigt at ændre polariteten i OT-viklingen, så flowet er i den modsatte retning.