Elektrimasinate võimendite kaasamise skeemid
Iga iseseisvalt ergastavat elektrigeneraatorit võib nimetada elektrimasinavõimendiks (EMU), võttes sisendiks ergutuse ja väljundiks peaahela. Sama võib öelda sünkroongeneraatori kohta. Praktikas nimetatakse emu-d tavaliselt erikonstruktsiooniga alalisvoolugeneraatoriks; see tarbib selle generaatori nimivõimsusega võrreldes oma ergastamiseks äärmiselt vähe võimsust.
Elektriajamis on kõige levinum põikvälja võimendi. Sellise võimendi konstruktsiooniomadus seisneb selles, et kollektoril asuvad kaks paari harju AA ja BB üksteisega risti asetsevates tasapindades, piki- ja põikteljel (bipolaarse konstruktsiooniga). Sel juhul on põiktelje harjad AA lühises ja pikitelje harjad BB kuuluvad generaatori põhivooluahelasse (joonis 1).
Võimendil on mitu väljamähist, mida nimetatakse juhtpoolideks, ja üks kompensatsioonimähis. Üks juhtpoolidest on sõltumatult toidetud alalisvooluallikast.Seda nimetatakse peamiseks ja see tarbib ECU põhivooluklemmide võimsusega võrreldes vähe voolu. Selle mähise toiteallikaks on tavaliselt stabiliseeritud alalisvooluallikas. Ülejäänud juhtpoolid on mõeldud seadistatud väärtuse reguleerimiseks ja elektrimasinate võimendite töö stabiliseerimiseks.
Lisateavet seadme ja EMU toimimise kohta leiate sellest artiklist: Elektromehaanilised võimendid
Riis. 1. Ahelad EMU sisselülitamiseks ja paindlik tagasiside harjadega
Joonisel fig. 1, b näitab ECU skemaatilist diagrammi, millel on kaks täiendavat pinge tagasisidemähist ECU väljundi jaoks. Operatsioonisüsteemi mähist nimetatakse stabilisaatoriks ja see on ECU väljundpinge paindlik tagasisideahel. Seda saab sisse lülitada kondensaator, kuid kõige sagedamini trafo, mida nimetatakse stabiliseerivaks trafoks.
Selles mähises olev vool ja seega ka voog saab tekkida ainult siis, kui pinge EMU klemmidel muutub (suureneb või väheneb). Põhimõtteliselt reageerib paindlik tagasiside ainult kontrollitava parameetri muutustele. Matemaatiliselt võib öelda, et üldjuhul reageerib paindlik tagasiside juhitava parameetri (nt voolupinge vms) esimesele või teisele ajatuletisele.
OH mähis on ühendatud otse ECU pingega, seetõttu voolab vool läbi selle kogu töö ajal. Vool ja seega ka voog selles mähises on võrdeline pingega. Selle ühendusega toimib OH mähis kõva pinge tagasisidena.
Joonisel fig. 1, kasutatakse seda EMU-s mootori toiteallikana ja joonisel fig. 1, d näitab pinge graafikut aja funktsioonina, mis selgitab tagasisidete kohta öeldut.
Vaatleme tagasisidemähiste tööd näites, kus EMU kasutatakse G-D süsteemi teisendusploki generaatori ergutajana (joonis 2).
Riis. 2. Skeem elektrimasina võimendi lisamiseks ergutusgeneraatorina G-süsteemi-e
Siin toidab tavaline generaator-mootor (G-D) DCT-mootorit alalisvooluga. Sel juhul toidetakse generaatori G ergutusmähist mitte ergutist B, vaid ECU-st, mille põhimähis toidetakse läbi reostaadi PB3 ja lüliti P muunduri ergutist B.
Lisaks sellele mähisele on EMU varustatud kolme mähisega: OS, OH ja OT.
OS — stabiliseeriv tagasiside mähis. See on ühendatud paralleelselt ECU põhiahelaga läbi stabiliseeriva trafo TS ja tagab IUU stabiilse töö.Tavatöö ajal on ECU põhiahelas pinge väärtus muutumatu ja seetõttu vool ei läbi ECU põhiahelat. OS-i stabiliseerimismähis.
Kui pinge muutub TS-trafo sekundaarmähises, indutseeritakse e. d. s võrdeline ECU pinge muutusega. See e jne. v. tekitab juhtpooli ahelas voolu ja seetõttu magnetvoo Phos. Pinge kasvades suunatakse OS-i mähisest tulev voog OZ-i põhimähise voolule ja pinge vähenedes on OS-i mähisest tulev voog põhivooga samas suunas ja taastab seega pinge ECU klemmidele. .
OH — pinge tagasiside mähis. See on ühendatud generaatori põhiahela pingega U. OH-mähise voog suunatakse põhimähise voogu.
Generaatori peaahela pinge suurenedes suureneb OH-mähisest tulev voog ning EMU voogude vastupidise suuna tõttu väheneb kogu magnetvoog ja pinge kipub võtma sama väärtuse. Kui pinge U väheneb, suureneb tekkiv voog, mis ei lase pingel langeda. Konstantse koormuse (I= const) ja konstantse pinge väärtuse korral hoitakse mootori pöörlemiskiirus konstantsena.
OT on tahke voolu tagasisidemähis, mis on ühendatud generaatori peavooluahelas oleva šundi Ш kaudu. Koormuse kasvades, st kui voolutugevus põhiahelas suureneb, väheneb mootori klemmide pinge põhivooluahela pingelanguse suurenemise tõttu.
Mootori konstantse pöörlemissageduse säilitamiseks on vaja seda pingelangust kompenseerida, st generaatori pinget suurendada. Selleks peab OT-mähise voog olema sama suunaga kui põhimähise voog.
Koormuse vähenemisel peaks mootori kiirus suurenema konstantsel pingel U. See aga vähendab OT-mähise voogu ja vastavalt ka kogu ergutusvoogu. Selle tulemusena väheneb pinge nii palju, et mootor püüab säilitada etteantud ° kiirust.
Sama mähise abil saab hoida konstantset voolu põhiahelas. Sel juhul oleks vaja OT mähises polaarsust muuta nii, et vool oleks vastupidises suunas.