Esquemas para inclusão de amplificadores de máquinas elétricas

Qualquer gerador elétrico excitado independentemente pode ser chamado de amplificador de máquina elétrica (EMU), tendo a excitação como entrada e o circuito principal como saída. O mesmo pode ser dito para o gerador síncrono. Na prática, uma ema é normalmente referida como um gerador DC de construção especial; consome baixíssima potência para sua excitação em relação à potência nominal deste gerador.

O mais difundido no acionamento elétrico é o amplificador de campo transversal. A característica de projeto de tal amplificador é que dois pares de escovas AA e BB estão localizados no coletor em planos mutuamente perpendiculares, nos eixos longitudinal e transversal (com construção bipolar). Neste caso, as escovas AA no eixo transversal estão em curto-circuito e as escovas BB no eixo longitudinal pertencem ao circuito de corrente principal do gerador (Fig. 1).

O amplificador tem várias bobinas de campo chamadas bobinas de controle e uma bobina de compensação. Uma das bobinas de controle é alimentada independentemente por uma fonte CC.É chamado de principal e consome pouca energia em comparação com a potência dos terminais de corrente principais da ECU. Esta bobina é normalmente alimentada por uma fonte CC estabilizada. As bobinas de controle restantes são projetadas para ajustar o valor definido e estabilizar a operação dos amplificadores das máquinas elétricas.

Leia mais sobre o dispositivo e como a EMU funciona neste artigo: Amplificadores eletromecânicos

Arroz. 1. Circuitos para ligar EMU e feedback flexível com escovas

Na fig. 1, b mostra um diagrama esquemático de uma ECU com duas bobinas de realimentação de tensão adicionais para a saída da ECU. A bobina do sistema operacional é chamada de estabilizador e é um loop de feedback flexível para a tensão de saída da ECU. Ele pode ser ligado por um capacitor, mas na maioria das vezes por um transformador chamado transformador estabilizador.

A corrente nesta bobina e, portanto, o fluxo, só pode ocorrer quando a tensão nos terminais da EMU muda (aumenta ou diminui). Em princípio, o feedback flexível responde apenas a mudanças no parâmetro controlado. Matematicamente falando, podemos dizer que, no caso geral, a realimentação flexível responde à primeira ou segunda derivada temporal do parâmetro controlado (por exemplo, tensão de corrente, etc.).

A bobina OH está conectada diretamente à tensão da ECU, portanto, a corrente flui através dela em todos os momentos da operação. A corrente e, portanto, o fluxo nesta bobina é proporcional à tensão. Com esta conexão, a bobina OH serve como um feedback de tensão forte.

Na fig. 1, na UEM é utilizado como gerador que alimenta o motor, e na fig. 1, d mostra um gráfico de tensão em função do tempo, o que explica o que foi dito sobre feedbacks.

Vamos considerar o funcionamento das bobinas de realimentação no exemplo de utilização da EMU como excitadora para o gerador do bloco de conversão do sistema G-D (Fig. 2).

Arroz. 2. Esquema para inclusão de um amplificador de máquina elétrica como gerador de excitador no sistema G-e

Aqui, um motor-gerador convencional (G-D) alimenta um motor DCT com corrente contínua. Nesse caso, a bobina de excitação do gerador G é alimentada não pelo excitador B, mas pela ECU, cuja bobina principal é alimentada através do reostato PB3 e da chave P do excitador B da unidade de conversão.

Além desta bobina, a UEM é equipada com três bobinas: OS, OH e OT.

OS — bobina de realimentação estabilizadora. Ele é conectado em paralelo ao circuito principal da ECU por meio de um transformador estabilizador TS e garante a operação estável da IUU. Durante a operação normal, o valor da tensão no circuito principal da ECU permanece inalterado e, portanto, a corrente não passa pelo bobina de estabilização do sistema operacional.

Quando a tensão muda no enrolamento secundário do transformador TS, e é induzido. d. s proporcional à mudança na tensão da ECU. Este e. etc. v. cria uma corrente no circuito da bobina de controle e, portanto, um fluxo magnético Phos. À medida que a tensão aumenta, o fluxo do enrolamento OS é direcionado para o fluxo da bobina OZ principal e, à medida que a tensão diminui, o fluxo do enrolamento OS tem a mesma direção do fluxo principal e, portanto, restaura a tensão nos terminais da ECU .

OH — bobina de realimentação de tensão. Está ligado à tensão U do circuito principal do gerador. O fluxo do enrolamento OH é direcionado para o fluxo do enrolamento principal.

À medida que a tensão do circuito principal do gerador aumenta, o fluxo do enrolamento OH aumenta e, devido à direção oposta dos fluxos da EMU, o fluxo magnético total diminui e a tensão tende a assumir o mesmo valor. À medida que a tensão U diminui, o fluxo resultante aumenta, evitando que a tensão diminua. Em carga constante (I= const) e valor de tensão constante, a velocidade do motor é mantida constante.

OT é uma bobina de realimentação de corrente sólida conectada através de um shunt Ø no circuito de corrente principal do gerador. À medida que a carga aumenta, ou seja, à medida que a corrente no circuito principal aumenta, a tensão nos terminais do motor diminui devido ao aumento da queda de tensão no circuito principal de corrente.

Para manter uma rotação constante do motor, é necessário compensar essa queda de tensão, ou seja, aumentar a tensão do gerador. Para isso, o fluxo do enrolamento OT deve ter o mesmo sentido do fluxo do enrolamento principal.

À medida que a carga diminui, a velocidade do motor deve aumentar a uma tensão constante U. No entanto, isso reduzirá o fluxo no enrolamento OT e, consequentemente, o fluxo total de excitação. Como resultado, a tensão diminuirá tanto que o motor se esforçará para manter um determinado ° Velocidade.

A mesma bobina pode ser usada para manter uma corrente constante no circuito principal. Nesse caso, seria necessário mudar a polaridade no enrolamento OT para que o fluxo fosse no sentido contrário.