Электромашинный усилитель Советский патент 1953 года по МПК H02K23/02 H02K23/20 

Изобретение относится к электромашинмым усилителям с критическим самовозбуждением, т. е. к усилителям в виде генератора постоянного тока с обмоткой самовозбуждения, нодключенной параллелг нр я:корю генератора, и с обмоткой управления (сигнальная обмотка), включенной ьа разность напряжегитя управления и выходного напряжения усилителя (жесткая обратп.ая связь по напряжению для получения пропор11иоиальиости между напряжепнсм управления и напряжением нащетках машины).

.Для получения высокого коэффициента усиления электромашинного усилителя подобного типа необходимо возможно более близкое совпадение вольтамнерной характеристики цени самовозбуждения генератора и характеристики холостого хода (xapaicTepHCTHKa намагничивания) генератора в дианазоме рабочих напряжений.

Поэтому при разработке электромашишюго усилителя на базе типовой электро машины постоянного тока последняя недоиспользуется, так как ввиду прямолинейности вольтамперной характеристики цепи самовозбуждения магнитный поток ограничивается прямолинейной частью характеристики холоетого хода. Это приводит к снижению мощности электромащинного усилителя в 1, раза, сравнительно с генератором нормального исполнения такого же габарита.

Для устранения этого недостатка в цепь обмотки самовозбуждения предлагаемого электромашинного усилителя включается нелинейное сопротивление, отчего вольтамперкая характеристика этой цени деформируется и принимает форму характеристики холостого хода на участке, охватывающем зону насыщения до величины магнитного потока, который имеет место в этой л ашине при ее нормальном исполнении. При ЭТС1М исключается необходимость снижения мощности электромащинного усилителя сравнительно с генератором нормального исполнеЛу 95081- 2 -

На фиг. 1 изображена одна из возможных схем включения натинениых сопротиилеккн в цепь возбуждения электромашииного усилителя; на фиг. 2-его зо;.ч/1ампср -;ые характеристики.

На ехеме (фиг. 1): /-якорь усилитМя, 2--обмотка самовозбуждеиия, 3-обмотка управления (сигнальная), 4-комиеиеаиисиная обмотка, 5-регулирозочноЕ сопротивление, 6-сопротивление для получения обратной евязи, 7 и S-добавочные еоиротивлеиия, 9-нелинейные сопротивления, U к и f/a -соответетвеино входное (уиравляюHj.ee) и выходное напряжения.

В качестве нелинейных еоиротивлений аюгут быть исиользованы, как показано на фиг. 1, селеновые выпрямители, включеиные встречноиараллельно, либо карбидозые или любые другие сопротивления с вольтамиерной характеркетихой вида, показанного на фиг. 2.

Здесь Е-э. д. с. хо::остого хода машины, iy -ток возбуждения, АЛ-характеристика холостого хода электромашинного усилителя, ББ, ВВ, ДД-возможные формы характеристики цепи возбуждения, KGK.-рабочий участок характеристики холостого хода в случае, если характеристика цени возбуждеиия изображается линией ВОВ. На этом участке характеристики АА и ВВ совпадают: это значит, что на всем диапазоне измерения э. д. с. генератора (от -Е до-bfi) ее величина равна омическому падению напряжения в цеии еамовозбуждения машины.

При отеутствии нелинейных сопротивлений в иеии самовозбуждения вольтамперная характеристика этой цепи была бы ирямолииейна, и как следует из фиг. 2, совпала бы лишь с прямолинейной частью характеристики холостого хода, т. е. на меньшем чем КОК участке характеристики. Таким образом, введение нелинейных сопротивлений в цепь самовоЗбуждения повышает етеиень использования машины и ири неизменной мощности позволяет уменьшить ее габариты, а при неизменных габаритах-повысить номинальную мошность.

Нринцип работы э.лект1;с:маи ипного усилителя по фиг. 1 аналогичен принципу работы обычного электромашниного усилителя с к-ритическим самовозбуждением.

При включении сигнальной о.бмотки 3 на постоянное иаиряжение появляются некоторые добавочные ампервитки возбуждения. Это равносильно сдвигу вольтамперной характеристики иепи возбуждения вправо или влево относительно оси ординат, в соответствии с направлением тока в сигнальной обмотке. Таким образом включение сигнальной обмотки на постоянное напряжение вызывает повышение или понижение э. д. с. генератора до величины, определяемой точкой пересечения вольтамперной характеристики с характеристикой холостого хода в зоне насыш,ения.

Если известна характеристика холостого хода генератора, вольтамперная характеристика элемента нелинейного сопротивления « омическое сопротивление обмотки возбуждения, то легко графически определить величины добавочных омических сопротивлений и число нелинейных элементов, входящих в схему возбуждения электромашинного усилителя.

Пред м е т и з о i6 р е т е н и я

Электромашинныи усилитель с самозозбуждением в виде генератора постоянного тока с обмоткой самовозбуждения, подключенной параллельно якорю генератора, и обмоткой управления, включенной на разность напряжения управления и выходного напряжения усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов злектромашинного усилителя, в цепь об мотки самовозбуждения включено нелинейное сопротивление для приближения формы вольтамперной характеристики цепи самовозбуждения к форме характеристики намагничивания элсктромаилиниого усилителя в рабочем диапазоне напряжения.