Реферат - Электромашинные усилители. Электромашинные усилители
 Скачать 488.5 Kb.
|
 а рис. 1.13 представлена электрическая схема полуавтомата для спая стеклянного дна с металлическим конусом электроннолучевых трубок [23]. Вид спая в этом случае несогласованный, так как коэффициент линейного расширения материала конуса (хромистая сталь) и стекла не одинаковый. Поэтому для получения хорошего спая необходимо сначала произвести разогрев стекла. Эту операцию выполняет блок нагревателей БH, температура которого контролируется термопарой T и автоматически поддерживается терморегул ирующим прибором ЭМР. Сваривание при рабочей температуре 1100—12000C производится токами высокой частоты, которые вырабатывает генератор повышенной частоты Г, питающий блок индукторов БИ. Для получения стабильного выходного напряжения генератора Г его цепь возбуждения питается от ЭМУ поперечного поля. В этой схеме ЭМУ играет роль усилителя мощности и элемента сравнения.Рис. 1.13. Электрическая схема полуавтомата для спая стеклянного дна с металлическим конусом На рис. 1.12 и 1.13 приведены схемы использования электромашинных усилителей в системах радиоэлектронной промышленности. Аналогичных схем в различных автоматизированных системах, где в качестве усилителей мощности используются ЭМУ поперечного поля, довольно много. Использованию ЭМУ в этих схемах способствует наличие нескольких обмоток управления, что позволяет сравнивать сигналы и вводить обратные связи. Высокий коэффициент усиления повышает быстродействие таких систем. 1.7 МАГНИКОН Электромашинный усилитель, названный магниконом, подобен ЭМУ с поперечным полем, но имеет весьма существенные отличия от последнего. Характерные особенности ЭМУ типа магникон состоят в следующем: 1. Магнитный поток полюсов управления и поток главных полюсов (поперечный поток, создаваемый обмоткой якоря) в расточке станины в отличие от ЭМУ с поперечным полем проходят по разным путям и независимы друг от друга. 2. Обмотка якоря «двухполюсного» магникона выполняется четырехполюсной в отличие от ЭМУ с поперечным полем, где обмотка двухполюсная. Этим достигается своеобразное распределение токов по окружности якоря, при котором кривые м.д.с. как от тока короткозамкнутой цепи, так и от рабочего тока нагрузки имеют трапецеидальную форму, а не треугольника, как это бывает в нормальных машинах постоянного тока и в ЭМУ с поперечным полем 3. Особенностью магникона в отличие от ЭМУ с поперечным полем является также то, что в нем отсутствует эталонная обмотка управления и для применения его в схемах автоматического регулирования нет необходимости иметь независимый эталонный источник тока 1.8 ДВУХКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ (МАГНОВОЛЬТ) Магновольт в отличие от нормальной машины постоянного тока имеет якорь с двумя двухслойными обмотками, рассчитанными на разное число полюсов и соединенными с отдельными коллекторами. Магнитная цепь усилителя совмещает в себе две магнитные системы на разное число полюсов с соотношением 1 :2. Простейший усилитель типа магновольт имеет одну и две пары полюсов (2р = 2 и2р = 4). На четырех главных полюсах уложены две обмотки возбуждения, одна из которых создает двухполюсную систему с разделенными полюсами, а другая — четырехполюсную систему. Двухполюсная обмотка возбуждения служит в качестве обмотки управления (число таких обмоток управления выбирается в соответствии с потребностями так же, как, например, в ЭМУ с поперечным полем). Четырехполюсная обмотка возбуждения получает питание от двухполюсной обмотки якоря и создает поток возбуждения для второй ступени усиления. 1.9 КАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ТИПА РАПИДИН Каскадный электромашинный усилитель типа рапидин представляет собой два последовательно включенных и сидящих на одном валу независимых ЭМУ . Последовательное включение независимых одноступенчатых ЭМУ дает возможность значительно увеличить коэффициент усиления, т. е. увеличить выходную мощность при заданной мощности управления или уменьшить мощность управления при заданной выходной мощности. Магнитные цепи обеих машин выполнены раздельно в однокорпусном исполнении, что дает возможность проектировать каждую из ступеней наиболее целесообразно, с разным числом полюсов и использованием активных материалов. Активная сталь как ротора, так и статора делается шихтованной. Оба генератора снабжены добавочными полюсами, а второй генераторкомпенсационной обмоткой для увеличения коэффициента усиления и улучшения статических и динамических характеристик усилителя. Коэффициент усиления рапидина определяется произведением коэффициентов усиления его ступеней и может достигать 10 000. Повышенный коэффициент усиления достигается уменьшением воздушного зазора, увеличением скорости вращения и низким использованием активных материалов первого генератора. Генератор второй ступени проектируется с более высоким использованием активных материалов, поскольку именно он в основном определяет габариты и вес ЭМУ (мощность его в 50 и более раз превышает мощность первого генератора). Для дополнительного увеличения коэффициента усиления сопротивление цепи якоря первого генератор а выбирается равным сопротивлению обмотки возбуждения второго генератора и аналогично делаются равными также сопротивления нагрузки и цепи якоря второго генератора. 1.10 КАСКАДНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ТИПА РЕГУЛЕКС Каскадный усилитель типа регулекс применяется в схемах реверсивного быстродействующего возбуждения, в частности в реверсивных приводах большой мощности с большим числом включений. Регулекс представляет собой отдельный агрегат, состоящий из двух машин P1, P2 и приводного двигателя и обеспечивающий независимое питание обмотки возбуждения возбудителя В, имеющего также свой отдельный двигатель. По существу, машина P1 служит возбудителем, а машина P2 подвозбудителем. Поскольку мощность возбудителя P1 составляет при» мерно 1 % от мощности генератора, а мощность машины P2 около 3÷4% от мощности возбудителя, то очевидно, что управление машиной P2 составляет ничтожную долю от мощности генератора. Высокое быстродействие рассматриваемой системы до-стигается тем, что возбуждение в каждой из ступеней усиления является независимым с высоким потолком возбуждения при реверсах. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЭМУ с поперечным полем обладает такими, несомненно, ценными качествами, как относительной простотой устройства и технологии производства, высоким быстродействием и высоким коэффициентом усиления. К недостаткам ЭМУ с поперечным полем следует отнести его сравнительно большие габариты и вес (примерно вдвое больше, чем у нормальных машин постоянного тока), склонность к самовозбуждению при перекомпенсации и недостаточную стабильность характеристик из-за непостоянства сопротивления контакта щеток поперечной оси и сильного влияния на характеристики петли гистерезиса. Нестабильность характеристик, обусловленная изменениями сопротивления щеточного контакта и широкой петлей гистерезиса (ширина петли возрастает по сравнению с нормальными машинами за счет «умножения» петли первой ступени при усилении па второй ступени усилителя), приводит к тому, что повышается погрешность в работе системы, элементом которой является ЭМУ с поперечным нолем. Кроме отмеченных выше недостатков, к минусам ЭМУ с поперечным полем следует также отнести недостаточно хорошую коммутацию, главным образом для поперечной цепи, где обычно добавочных полюсов не ставят, чтобы не усложнять размещение обмоток, не увеличивать габариты усилителя и не уменьшать быстродействия и коэффициента усиления. Вследствие этого предельная мощность ЭМУ е поперечным полем, как правило, не превосходит десятков киловатт. Несмотря на отмеченные недостатки, ЭМУ с поперечным полем нашли наиболее широкое применение иа !практике в схемах автоматического регулирования. Недостатки ЭМУ с поперечным полем в части нестабильности их характеристик свойственны в той или иной степени и другим ЭМУ. Каждый из ЭМУ в свою очередь имеет свои достоинства, которые определяют область его применения. В частности, если говорить об ЭМУ с продольным полем, то основным его достоинством является относительно хорошая коммутация, что дает возможность строить ЭМУ с продольным полем на большие мощности, значительно превосходящие предельные мощности ЭМУ с поперечным полем. Основным недостатком многоступенчатого ЭМУ с продольным полем является большое количество обмоток, что усложняет технологию производства и понижает надежность усилителя. Можно ожидать, что достаточно хорошие эксплуатационные качества наряду с меньшими по сравнению с другими ЭМУ весом и габаритами могут быть получены у ЭМУ типа рапидин. К достоинствам ЭМУ типа магникон относится то, что при его применении в схемах требуется минимальное количество вспомогательных устройств и аппаратов, а также то, что он легко переносит короткие замыкания и большие перегрузки. Выбор того или иного типа ЭМУ определяется теми условиями, в которых он будет применяться, а также его характеристиками, имеющими определяющее значение в каждом конкретном случае. Рассмотренные типы электромашинных усилителей не исчерпывают возможного их многообразия. Развитие современной науки и техники, потребности практики в век электричества и автоматики неизбежно приведут к созданию новых типов электромашинных усилителей. Еще недавно могло казаться, что основные типы электрических машин, вошедшие в практику еще в прошлом веке, будут развиваться главным образом по линии применения новых материалов, улучшения систем охлаждения, увеличения скорости вращения, увеличения предельных мощностей и конструктивных усовершенствований, т. е. совершенствоваться по линии улучшения весовых, габаритных и экономических показателей и характеристик. Однако практика наглядно убеждает нас в том, что в последние десятилетия появился целый ряд качественно отличных электрических машин новых типов. Одним из направлений такого развития является область электромашинных усилителей. Мы рассмотрели кратко только ЭМУ постоянного тока, применяющиеся в настоящее время особенно широко. Однако принципы построения ЭМУ постоянного тока могут быть перенесены и на машины переменного тока, в частности коллекторные. Список использованной литературы
 |