Применение электромашинных усилителей

Электромашинные усилители выпускают серийно и широко применяют в системах автоматического регулирования и автоматизированного электропривода. В системах генератор — двигатель — генератор, а часто и возбудитель, по существу представляет собой независимые ЭМУ, соединенные в каскад. Наибольшее распространение получили ЭМУ поперечного поля. Эти усилители имеют следующие основные преимущества:

большой коэффициент усиления мощности (до 0,5 • 10⁴ у ЭМУ мощностью менее 750 Вт и до 10⁵ у ЭМУ большей мощности);

малую входную мощность, позволяющую питать обмотки управления от электронных усилителей;

достаточное быстродействие, т. е. малые постоянные времени цепей усилителя (у ЭМУ мощностью до 750 Вт эквивалентная электромагнитная постоянная времени составляет около 0,1...0,2 с);

достаточные надежность, долговечность и широкие диапазоны изменения мощности;

возможность изменения характеристик путем регулирования степени компенсации.

Недостатком ЭМУ является наличие остаточной ЭДС. Наводимая в якоре потоком остаточной намагниченности, она искажает линейную зависимость выходного напряжения от входного сигнала в зоне малых сигналов; при этом нарушается однозначность зависимости выходных параметров ЭМУ от входных и изменяется полярность входного сигнала, так как поток остаточного магнетизма при одной полярности сигнала увеличивает поток управления, а при другой — уменьшает.

Следует отметить, что с внедрением магнитных и тиристорных усилителей использование ЭМУ в системе генератор—двигатель значительно сократилось. Однако ЭМУ находит все большее применение в системах ЭМУ—двигатель, где ЭМУ используется в качестве генератора, питающего двигатель. В результате использования промежуточных полупроводниковых усилителей значительно увеличились диапазоны регулирования и быстродействие электроприводов, работающих по системе ЭМУ—двигатель. Такие электроприводы применяют в различных областях, в связи с чем растет производство ЭМУ поперечного поля. Последнему обстоятельству способствует наличие нескольких обмоток управления в ЭМУ, что позволяет сравнивать сигналы и вводить обратные связи.

На рис. 10.19 показана схема привода антенны радиолокационной станции в режиме кругового вращения с постоянной угловой скоростью. Схема состоит из исполнительного двигателя постоянного тока с якорным управлением ИД, приводящего во вращение антенну А, тахогенератора постоянного тока ТГ, механически связанного с валом ИД, и двух усилителей: электронного ЭУ и ЭМУ поперечного поля. При мощности исполнительного двигателя в несколько сотен ватт и более такая двухступенчатая схема усиления с ЭМУ поперечного поля может иметь лучшие технико-экономические характеристики, чем чисто электронная. Задающим элементом является делитель напряжения ДН, питающийся от источника постоянного тока.

Привод работает следующим образом. Необходимая угловая скорость задается соответствующим эталонным напряжением U_э. Это напряжение через элемент сравнения С поступает на вход усилителя ЭУ. После усиления в ЭУ и ЭМУ напряжение U_y подается на обмотку управления исполнительного двигателя, обмотка возбуждения которого постоянно подключена к источнику напряжения U₁. Ротор двигателя начинает вращаться и поворачивать антенну А и ротор тахогенератора ТГ. Выходное напряжение тахогенератора U _Гсравнивается в узле С с эталонным напряжением U_э, и на выходе усилительного каскада устанавливается постоянное значение U_y, определяемое напряжением рассогласования U_p. Ротор ИД и антенна непрерывно вращаются с постоянной угловой скоростью.

Дата добавления: 2015-07-14