Электромагнитные усилители

Магнитным усилителем называют электромагнитный аппарат, служащий для плавного регулирования переменного тока поступающего к нагрузке, путем изменения индуктивного сопротивления катушки с ферримагнитным сердечником, включенной последовательно с нагрузкой. Принцип его действия основан на изменении индуктивности катушки при подмагничивании ее постоянным током. С помощью такого аппарата можно регулировать большие токи посредством сравнительно слабых электрических сигналов. Магнитные усилители широко применяются для автоматического регулирования, возбуждения главного генератора, стабилизаторах напряжения и ля других целей.

Магнитный усилитель работает следующим образом: когда на вход усилителя не подается управляющий сигнал (напряжение на входе усилителя Uу и ток управления Iу равны нулю), магнитопровод не насыщен и рабочие обмотки имеют Wр1, Wр2, имеют наибольшее индуктивное сопротивление.
при подаче напряжение на обмотку управления в ней возникает ток управления, который наводит постоянный магнитный поток в магнитопроводе. При увеличении постоянного магнитного потока в магнитопроводе величина переменного магнитного потока уменьшается, а это значит что уме5ньшается индуктивное сопротивление рабочих обмоток в результате чего ток в цепи нагрузки увеличивается.
Магнитные усилители обычно выполняют с обратными связями, которые обеспечивают увеличение стабильности работы усилителя и повышение его коэффициента усиления.

Обратная связь – воздействие выходного тока или напряжения на его вход. Для создания внешней обратной связи в усилителях предусматривает специальную обмотку, которая дополнительно подмагничивает или размагничивает сердечник. Она располагается на сердечнике так же как обмотка управления, и питается выпрямленным током. Обратная связь может быть положительной используемая для повышения коэффициента усиления и отрицательной, используемой для повышения устойчивости автоматических систем.

Электростартер

Представляет собой электродвигатель постоянного тока, с последовательной обмоткой возбуждения, вал которого соединяется с коленчатым валом дизеля только на время пуска. В судовых дизельгенераторах с электрозапуском применяются электростартеры с электромагнитным и инерционным введением их шестерен в зацепление.
Шестерня (3) связанная с ведомой части муфты трения (17), насажена на вал (2) стартера свободно. А ведущая часть муфты (16) посажена на шлицах и может перемещаться вдоль вала. Между ведомой и ведущей частями муфты находятся диски трения (4, 5). Шестерня (3) водится в зацепление с маховиком (1) электромагнитным реле привода (10). Реле имеет последовательную (втягивающую) обмотку (12) и параллельную (удерживающую) обмотку (11). Сердечник (9) реле привода соединен с рычагом (8), передвигающий шестерню (3). С противоположной стороны расположены контакты (14), шунтирующие обмотку (12).При срабатывании пускового реле контакты км замыкаются. Обмотки (12 и 12) окажутся под током. Образуется цепь питания электростартера через обмотку (12). Стартер начинает медленно вращаться на пониженном напряжении. Созданное магнитное поле в обмотках (11, 12) перемещает сердечник (9) реле привода в право, рычаг (8) поворачивается вокруг своей оси и через пружину (6) и муфту трения (17) сдвигает шестерню (3) для сцепления с маховиком (1), если в этот момент зубец шестерни стартера совпадает с зубцом маховика, то пружина сожмется, поскольку вал (2) стартера вращается, шестерня (3) повернется и пружина введет ее в зацепление. У сердечника (9) появится свободный ход он нажмет на толкатель (13), контакты (14) замкнутся и зашунтируют обмотку (12). Частота вращения стартера увеличится и он начнет раскручивать вал двигателя, когда двигатель заработает на топливе кнопку (SB) отпускают, реле пуска (КН) обесточится и разомкнется цепь питания реле привода.

Электромашинный усилитель (ЭМУ)

ЭМУ представляет собой генератор постоянного тока, с независимым возбуждением, имеющий два комплекта щеток (продольные 1-1`) и поперечные (2-2`).
Ток, протекающий по обмотке возбуждения Iу создает продольный магнитный поток Iя, направленный по оси полюсов машины. При вращении якоря на поперечных щетках 2-2` появляется ЭДС.

Так как щетки 2-2` замкнуты накоротко, в обмотке якоря появится большой ток Iя. Этот ток создает в обмотке якоря сильное поперечное магнитное поле Фпоп, неподвижное в пространстве и направленное по оси щеток 2-2`. Под действием магнитного потока Фпоп якорные обмотки между щетками 1-1` возникает ЭДС:

Которая во много раз больше ЭДС₂, потому что Фпоп во много раз больше, чем Фя.
При подключении к щеткам 1-1` нагрузки Rн в цепи потечет ток якоря Iя, превышающий Iу в десятки тысяч раз.
Электромашинные усилители применяют для автоматического управления мощными электродвигателями.

Следящие системы

Схема выполнена по системе Г—Д с электромашинным усилителем.
Регулируемой величиной является угол перекладки пера руля α. Схема состоит из приводного электродвигателя М1, генератора G1, исполнительного двигателя М2, ЭМУ – G2 и двух реостатов R1 и R2. ЭМУ используется в качестве возбудителя генераторов G1. Управляющая обмотка ЭМУ LG2.1 включена в диагональ моста, образованного реостатами R1 и R2. Реостат R1 является задающим и механически связан с рулевым устройством поста управления (ПУ) в ходовой рубке, а потенциометр R2 является приемником и имеет механическую связь с баллером руля.
В среднем положении движков реостатов R1 и R2 движения плеч мостов равны. И ток в обмотке LG2.1 равен нулю. При переводе рукоятки ПУ влево или вправо произойдет перемещение движка реостата R1 равенство напряжений. Поэтому в обмотке LG2.1 потечет ток, направление которого будет зависеть от направления движения движка реостата R1. На выходе ЭМУ появится напряжение, которое создаст ток в обмотке LG1 генератора G1. В результате чего получит питание электродвигатель М2. Электродвигатель М2 начнет вращаться, перекладывая руль и одновременно перемещать движок реостата R2 и как только движок реостата R2 займет такое же положение как и движок реостата R1 напряжения плеч сравняются, ток в обмотке управления LG2.1 станет равным нулю, напряжение генератора G2 тоже станет равным нулю и двигатель М2 остановится.

Дата добавления: 2015-10-31