Застосування електромашинних підсилювачів
Електромашинні підсилювачі випускають серійно і широко застосовують у системах автоматичного регулювання та автоматизованого електроприводу. У системах генератор - двигун - генератор, а часто і збудник, по суті є незалежними ЕМУ, з'єднаними в каскад. Найбільшого поширення набули ЕМУ поперечного поля. Ці підсилювачі мають такі основні переваги:
великий коефіцієнт посилення потужності (до 0,5 • 104 у ЕМУ потужністю менше 750 Вт і до 105 у ЕМУ більшої потужності);
малу вхідну потужність, що дозволяє живити обмотки керування від електронних підсилювачів;
достатня швидкодія, т. е. малі постійні часу ланцюгів підсилювача (у ЕМУ потужністю до 750 Вт еквівалентна електромагнітна постійна часу становить близько 0,1. 0,2 с);
достатні надійність, довговічність та широкі діапазони зміни потужності;
можливість зміни характеристик шляхом регулювання ступеня компенсації.
Недоліком ЕМУ є наявність залишкової ЕРС. Наведена якорі потоком залишкової намагніченості, вона спотворює лінійну залежність вихідної напруги від вхідного сигналу в зоні малих сигналів; при цьому порушується однозначність залежності вихідних параметрів ЕМУ від вхідних та змінюється полярність вхідного сигналу, так як потік залишкового магнетизму при одній полярності сигналу збільшує потік керування, а при іншій зменшує.
Слід зазначити, що з використанням магнітних і тиристорних підсилювачів використання ЕМУ в системі генератор-двигун значно скоротилося. Однак ЕМУ знаходить все більше застосування в системах ЕМУ-двигун, де ЕМУ використовується як генератор, що живить двигун. Внаслідок використання проміжних напівпровідникових підсилювачів значнозбільшилися діапазони регулювання та швидкодія електроприводів, що працюють за системою ЕМУ-двигун. Такі електроприводи застосовують у різних галузях, у зв'язку з чим зростає виробництво ЕМУ поперечного поля. Останній обставині сприяє наявність кількох обмоток управління ЕМУ, що дозволяє порівнювати сигнали і вводити зворотні зв'язки.
На рис. 10.19 показана схема приводу антени станції радіолокації в режимі кругового обертання з постійною кутовою швидкістю. Схема складається з виконавчого двигуна постійного струму з якірним керуванням ІД, що приводить у обертання антену А, тахогенератора постійного струму ТГ, механічно пов'язаного з валом ІД, і двох підсилювачів: електронного ЕУ та ЕМ поперечного поля. При потужності виконавчого двигуна кілька сотень ват і більше така двоступінчаста схема посилення з ЕМУ поперечного поля може мати кращі техніко-економічні характеристики, ніж чисто електронна. Задає елементом дільник напруги ДН, що живиться від джерела постійного струму.
Привід працює в такий спосіб. Необхідна кутова швидкість задається відповідним еталонним напругоюUэ.Ця напруга через елемент порівняння надходить на вхід підсилювача ЕУ. Після посилення в ЕУ та ЕМУ напругаUyподається на обмотку управління виконавчого двигуна, обмотка збудження якого постійно підключена до джерела напругиU1.Ротор двигуна починає обертатися і повертати антену А та ротор тахогенератора ТГ. Вихідна напруга тахогенератораUГравнивается у вузлі З з еталонною напругоюUе,і на виході підсилювального каскаду встановлюється постійне значенняUy,визначається напругою неузгодженостіUp.Ротор ВД та антена безперервнообертаються із постійною кутовою швидкістю.
РОЗДІЛ IV РЕЛЕ, КОНТАКТОРИ, КОМУТАТОРИ
Глава 11
ЕЛЕКТРИЧНІ РЕЛЕ
Електромагнітні реле
У системах автоматики та телемеханіки одним із найпоширеніших елементів є реле. Реле - це пристрій, який автоматично здійснює стрибкоподібну зміну (перемикання) вихідного сигналу під впливом сигналу, що управляє, змінюється безперервно в певних межах.
Електричне реле є проміжним елементом, який приводить у дію один або кілька керованих електричних ланцюгів при дії на нього певних електричних сигналів керуючого ланцюга (рис. 11.1).
Основні параметри реле:
потужність спрацьовування Рср -мінімальна електрична потужність, яка повинна бути підведена до реле від керуючого ланцюга для його надійного спрацьовування, тобто приведення в дію керованого ланцюга. Ця потужність визначається загальними електричними та конструктивними параметрами реле;
потужність управління Ру— максимальна електрична потужність у керованому ланцюзі, коли він контакти реле ще працюють надійно. Потужність керування визначається параметрами контактів реле, що перемикають керований ланцюг.
Вибір відповідного типу реле проводиться на підставі значеньРсріРу,оскільки ці параметри постійні для окремих конструкцій реле;
допустима розривна потужність Рр— потужність у ланцюгу, що розривається контактами при певному струмі або напрузі без утворення стійкої електричної дуги при даній напрузі;
коефіцієнт управління Kу -величина, що характеризує відношення керованої потужності до потужності спрацьовування реле:Kу = Ру/Рср≥1;
час спрацьовування tcp— інтервал часу від моменту надходження сигналу з керуючого ланцюга до початку впливу реле на керований ланцюг. Допустиме значенняtcpвизначається необхідною швидкістю передачі сигналу в керований ланцюг.
Існуючі типи реле можна класифікувати за такими основними ознаками:
призначенню - управління, захисту та сигналізації;
принципом дії – електромеханічні (електромагнітні, нейтральні, електромагнітні поляризовані, магнітоелектричні, електродинамічні, індукційні, електротермічні), магнітні безконтактні, електронні, тригерні (безконтактно-електронні), фотоелектронні, іонні;
вимірюваній величині - електричні (струму, напруги, потужності, опору, частоти, коефіцієнта потужності), механічні (сили, тиску, швидкості, переміщення, рівня, об'єму та ін), теплові (температури, кількості теплоти), оптичні, сили звуку та інших фізичних величин (часу, в'язкості та ін.);
потужності управління - малопотужні з потужністю управлінняРу≤1 Вт, середньої потужності зРу= 1. 10 Вт, потужні зРу> 10 Вт;
часу спрацьовування - безінерційні (tср ≤ 0,001 с), швидкодіючі(tcp =0,001. 0,050 с), уповільнені (tср = 0,15. 1,00 с), реле часу(tcp1 с).
Найбільш поширені електромеханічні реле, в яких зміна вхідної електричної величини викликає механічне переміщення рухомої частини - якоря, що призводить до замикання або розмикання контактів.