Амплістат і його характеристика
Амплістат збудження збудника АВ марки АВ-ЗА або АВ-ЗАМ в системі автоматичного управління тяговим генератором тепловозів типу ПЕК) є, як уже говорилося, основним вузлом. Він підсумовує сигнали по струму навантаження, напрузі і частоті обертання тягового генератора, по потужності дизель-генератора і подає результуючий і посилений сигнал на обмотку збудження збудника.
Робочі обмотки амплістата ОР1 і ОР2 (див. Рис. 27) включені послідовно з діодами так, що в кожній з них струм протікає тільки одну половину періоду і тільки в одному напрямку (цим, як зазначалося вище, за рахунок самоподмаг-нічіванія забезпечується внутрішній зворотний зв'язок в амплістате). Крім робочих обмоток, амплістат має чотири обмотки управління: задающую 03, керуючу ОУ, регулювальну ОР, стабілізуючу ОС.
Керуючий обмотка 03 створює основну позитивну м. Д. С. і отримує харчування через безконтактний тахометричних блок БТ, Таким чином, м. д. с. задає обмотки пропорційна частоті обертання валу дизель-генератора, завдяки чому здійснюється автоматичне керування генератором по частоті обертання.
Керуюча обмотка ОУ змонтована на осерді амплістата так, що її м. Д. С. Foy спрямована зустрічно м. Д. С. F03 задає обмотки. Керуюча обмотка живиться через селективний вузол від ланцюгів робочих обмоток трансформаторів ТПТ і ТПН, т. Е. Струм в ній залежить від струму і напруги генератора. За допомогою цієї обмотки, як буде показано нижче, здійснюється автоматичне керування генератором по струму навантаження.
Регулювальна обмотка ЗР служить для додаткового автоматичного управління дизель-генератором по потужності. М. д. З. регулювальної обмотки Fop спрямована згідно м. д. с. задає обмотки. У ланцюг регулювальної обмотки включений індуктивний датчик ІД об'єднаного регулятора. Струм в регулювальної обмотки обернено пропорційний перевищенню потужності дизеля щодо уставки його потужності, що задається регулятором на кожній позиції контролера.
У стабілізуючою обмотки ОС струм протікає від стабілізуючого трансформатора стор тільки при перехідних процесах, наприклад, при зміні позицій контролера. М. д. З. цієї обмотки Foc може як збільшувати, так і зменшувати під-магнічіваніе амплістата, здійснюючи гнучку зворотний зв'язок по напрузі збудника. Такий зворотній зв'язок призводить до згладжування перехідних процесів, ніж забезпечує стійкість роботи системи.
Таким чином, результуюча м. Д. С. обмоток управління амплістата
Позитивну, приблизно постійну на даній позиції контролера м. Д. З, створювану двома обмотками - задає і регулювальної, назвемо м. Д. С. уставки (завдання):
М. д. З. задає обмотки 1 * оз залежить від позиції контролера. При роботі на 15-й позиції ток в задає обмотці, яка має 500 витків, дорівнює 1,1 А, отже, КГ - = 1,1- 500 = 550 А. У регулювальної обмотки при роботі дизеля без перевантаження (щодо уставки потужності) струм буде найбільшим і рівним 0,75 А. Тоді при 200 витках в обмотці найбільша м. д. с. 1 ^ рах = 0,75-200 = 150 А.
Таким чином, при роботі на 15-й позиції найбільша м. Д. С.
уставки 1>; х = 550 + 150 = 700 А.
М. д. З. керуючої обмотки Foy спрямована зустрічно м. д. с. уставки, а м. д. с. стабілізуючою обмотки Foc при сталому режимі дорівнює нулю.
Тоді результуюча м. Д. С. обмоток управління
Значення відкладають по осі абсцис характеристики управління амплістата (рис. 28). По осі ординат відкладають робочий струм 1р або струм збудження збудника 1в, який дорівнює подвоєному значенню струму робочих обмоток амплістата. Пояснюється це тим, що робочі обмотки і чотири діода включені за схемою моста, а струм на виході моста, як відомо, дорівнює подвоєному значенню струму, що протікає через плече моста або (в даному випадку) через робочу обмотку амплістата.
При відсутності струму в керуючій обмотці ^ Оу = 0) результуюча м. Д. С. обмоток управління ІFy і робочий струм амплістата будуть найбільшими (точка Е). При збільшенні струму в керуючій обмотці результуюча м. Д. С. обмоток управління буде зменшуватися. При цьому спочатку робочий струм змінюватися майже не буде (лінія Е-Г-режим максимальної віддачі), потім стане різко знижуватися. При Foy = = Fycт (точка В на характеристиці) результуюча м. Д. С. обмоток управління 1РУ дорівнює нулю. При цьому робочий струм буде дорівнює струму холостого ходу 1хх (амплістат намагнічений за рахунок самоподмагнічі-вання). При 1гоу> 1 ^ вуст результуюча м. Д. С. обмоток управління Е ^ у стане негативною, спрямованої назустріч м. д. с. само-подмагничивания від робочих обмоток. Збільшення від'ємного значення призведе до подальшого зниження робочого струму.
У межах робочої частини характеристики, т. Е. При зміні робочого струму від 0,2 до 11 А, результуюча м. Д. С. 2 / ^ змінюється від -30 до 90 А. Значить, на 15-й позиції при FУcт = 700 А м. Д. С. керуючої обмотки 1 - "" у змінюється відповідно від 730 до 610 А. Так як керуюча обмотка має 500 витків, струм в ній в процесі управління змінюється від 1,46 до 1,22 А. Якщо ж взяти лише ту частину характеристики, де підтримується незмінна потужність генератора (лінія Б-Г), то межі зміни струму в керуючій обмотці будуть ще менше (1,22 1,42 А).
За влучним висловом амплістата видно, що значна зміна робочого струму (від 0,2 до 11 А, т. Е в 55 разів) відбувається при порівняно невеликій зміні м. Д. С. обмоток управління (на 120 А, т. е. на 15-20%). Це свідчить про високий коефіцієнт посилення амплістата і про те, що ток в керуючої обмотці в процесі управління змінюється в дуже малих межах. Чим крутіше характеристика амплістата (т. Е. Чим більше його коефіцієнт посилення), тим менше змінюється струм в керуючої обмотці. При дуже крутий характеристиці амплістата можна вважати, що струм у керуючій обмотці в процесі управління залишається незмінним.
Як видно з наведених значень параметрів обмоток управління, м. Д. С. уставки і керуючої обмотки 1 ^ оу набагато більше їх результуючого значення 2 / у Це забезпечує високу точність автоматичного управління генератором, оскільки можливі відхилення від необхідних значень Руст і ^ 0у надають невеликий вплив на £ ґу.