24 Эму с продольным полем

. Электромашинным усилителем (ЭМУ) называется генератор постоянного тока, предназначенный для усиления по мощности сигналов, подаваемых на обмотку возбуждения. Обычный генератор тоже является ЭМУ, однако он не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к ЭМУ, так как не обладает достаточным быстродействием и имеет низкий коэффициент усиления. Для получения большого коэффициента усиления и малой инерционности схема обмоток и конструкция ЭМУ должны существенно отличаться от применяемых в обычных генераторах постоянного тока.

В системах автоматического регулирования ЭМУ нашли широкое применение. Они являются быстродействующими, дают весьма большое усиление, имеют значительную перегрузочную способность и обладают высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями. ЭМУ способен в значительных пределах сохранять пропорциональность между входным сигналом и выходной величиной. Мощность управления (входа) ЭМУ весьма мала. Мощность выхода усилителя, определяющую его габариты, называют мощностью усилителя. Усиление мощности в ЭМУ происходит за счет механической энергии первичного двигателя

Электромашинный усилитель продольного поля представляет собой генератор постоянного тока с несколькими обмотками возбуждения, одна из которых соединена по схеме самовозбуждения, обычно параллельного, в некоторых случаях последовательного или компаундного. Чтобы ЭМУ не мог самовозбуждаться, сопротивление обмотки самовозбуждения выбирают равным или большим критического. Магнитную систему выполняют слабонасыщенной, с небольшим магнитным сопротивлением. Обмотки независимого возбуждения ОУ называют обмотками управления.

Если ток в обмотках управления отсутствует, то характеристики холостого хода и обмотки возбуждения не пересекаются, так как α≥αкр, поэтому машина не возбуждается.

Характеристика холостого хода, т. е. зависимость выходного напряжения от величины сигнала при токе нагрузки I = 0, и внешняя характеристика при постоянной величине сигнала полностью совпадают с соответствующими характеристиками генератора независимого возбуждения.

При снятии внешней характеристики мощность возбуждения остается постоянной, поэтому коэффициент усиления равен нулю в точках холостого хода и короткого замыкания. По мере увеличения тока нагрузки коэффициент усиления растет и достигает максимальной величины, когда сопротивление внешней цепи равно сопротивлению цепи якоря, т. е. при значении напряжения, равном половине э. д. с. холостого хода. С дальнейшим увеличением тока нагрузки коэффициент усиления" уменьшается. Таким образом, в нормальных условиях электромашинный усилитель работает далеко от максимума А:у, приближаясь к нему при больших перегрузках.

26. Эму с поперечным полем

Электромашинный усилитель является элементом системы непрерывного регулирования, предназначенным для усиления электрических сигналов. Поэтому одной из основных характеристик его является коэффициент усиления мощности, равный отношению выходной электрической мощности Р2 к входной мощности Ру, т. е. ку = Р2/Ру.

Важным требованием к системе регулирования является возможно малое время передачи сигнала управления. Электромашинный усилитель обладает электромагнитной инерцией, обусловленной главным образом потоком возбуждения, которая увеличивает это время. Скорость протекания электромагнитных процессов в цепи с индуктивностью L и активным сопротивлением г характеризуется постоянной времени Т = L/r.

Основной запас электромагнитной энергии сосредоточен в поле возбуждения наиболее мощной ступени усиления, поэтому быстродействие многоступенчатого усилителя определяется постоянной времени выходной ступени.

С увеличением коэффициента усиления возрастает также и постоянная времени усилителя. Сопоставление усилителей с различным &у и Т производится по коэффициенту добротности &д = ку/Т.

Для повышения коэффициента усиления выполняют две ступени усиления. Простейшая схема двухступенчатого усилителя может состоять из двух генераторов независимого возбуждения. Эта схема стоит значительно дороже, чем одномашинный усилитель. Ее недостатком является большая инерционность, поэтому для целей автоматического регулирования она непригодна.

В ЭМУ поперечного поля обе ступени усиления объединены в одной машине. Первая ступень состоит из обмотки управления и якоря, который замкнут накоротко щетками, расположенными по геометрической нейтрали, В этой ступени усиления при вращении машины небольшая м. д. с. обмотки управления создает значительную поперечную реакцию якоря

Во второй ступени усиления на продольных щетках d — d возникает напряжение, которое создается э. д. с, индуктируемой в обмотке якоря при его вращении в поле, создаваемом м. д. С. поперечной реакции якоря Faq. Напряжение Uвых на щетках d — d является выходным. Таким образом, ЭМУ поперечного поля представляет собой одноякорный двухступенчатый усилитель, у которого поток второй ступени создается поперечной реакцией якоря первой ступени. Отсюда и название — усилитель поперечного поля.