ЭМУ с поперечным полем

Схема ЭМУ приведена на рисунке 3.36. Статор ЭМУ выполнен неявнополюсным. На статоре размещены:

- одна или несколько обмоток управления (ОУ),

- обмотка подмагничивания (ОП),

- компенсационная обмотка (КО).

На якоре имеются две пары щеток: поперечные (1-2) и продольные (3-4).

При подаче напряжения U_вх на ОУ в якоре наводится ЭДС, которая максимальна в месте установки щеток 1-2. Щетки 1-2 замкнуты на малое сопротивление обмотки ОП. Под действием тока, протекающего через ОП и якорь, образуется мощный магнитный поток поперечного полы Ф_пп, который наводит ЭДС, снимаемую щетками 3-4.

При подключении нагрузки к ЭМУ ток, протекающий через обмотку якоря, образует поток реакции якоря Ф_я, направленный против потока ОУ Ф_у. Для компенсации реакции якоря последовательно с нагрузкой подключается КО с шунтом R_ш. Ток через КО создает поток Ф_ко, компенсирующий поток Ф_я. Величину R_ш обычно настраивают так, чтобы Ф_ко было несколько меньше Ф_я (недокомпенсируют). Коэффициент усиления по мощности может теоретически достигать в данной конструкции величины К_Р = 100000, однако, практически он не более 10000.

Величина К_Р складывается из двух составляющих:

К_Р = К_Р1^. К_Р2,

где К_Р1 коэффициент усиления первой ступени, К_Р2 – коэффициент усиления второй ступени, причем К_Р1 < К_Р2.

Например, если К_Р = 8000, то К_Р1 = 40, К_Р2 = 200.

Динамика ЭМУ поперечного поля описывается довольно сложными уравнениями, однако, для холостого хода после их линеаризации передаточная функция может быть получена в виде

,

где Т’_пп – постоянная времени поперечной цепи с учетом размагничивания, t - коэффициент, имеющий размерность времени и определяемый взаимоиндукцией между поперечной цепью и цепью управления с учетом размагничивания.

Видно, что корни характеристического уравнения могут быть комплексными, то есть переходные процессы на выходе ЭМУ могут протеать с перерегулированием. Для упрощенных расчетов часто применяют передаточную функцию вида

,

где - постоянная времени поперечной цепи. Поскольку при расчете Т_вх к сопротивлению обмотки прибавляется внутреннее сопротивление источника входного напряжения U_вх, величина Т_вх << Т_пп и инерционность ЭМУ в основном зависит от постоянной времени поперечной цепи.

Лекция №

Дата добавления: 2014-01-14