ЭМУ с самовозбуждением

ЭМУ с самовозбуждением — это усовершенствованный ЭМУ независимого возбуждения. У ЭМУ с самовозбуждением обмотка возбуждения (управления) создает не всю МДС, необходимую для возбуждения машины, а лишь незначительную ее часть. Основная часть МДС создается обмоткой самовозбуждения, мощность в которую поступает с выхода усилителя. Это способствует уменьшению мощности управления (потерь в обмотке управления), а следовательно, увеличению коэффициента усиления в 8÷10 раз.

На рис. 2.2, а представлена принципиальная схема ЭМУ с параллельной обмоткой самовозбуждения ОС. Сопротивление цепи этой обмотки выбирается несколько большим критического. Это значит, что вольт-амперная характеристика цепи параллельной обмотки при отсутствии тока в обмотке управления (штриховая прямая, рис. 2.2, б) не пересекается с характеристикой холостого хода машины E₀=f(I_в), а следовательно, ЭМУ не может самовозбуждаться.

Рис. 2.2. Электромашинный усилитель с параллельной обмоткой самовозбуждения

При наличии тока в обмотке управления ОУ вольт-амперная характеристика обмотки самовозбуждения смещается в сторону больших МДС на величину МДС управления F_у, пересекается с характеристикой холостого хода (точка а) и создает условия для возбуждения ЭМУ. На выходе ЭМУ появляется ЭДС E₀₁. Таким образом, МДС возбуждения ЭМУ F_в имеет две составляющие:

F_В=F_C+F_У

при этом МДС обмотки самовозбуждения F_С>>F_У. Разгрузка обмотки управления приводит к уменьшению мощности управления P_у, а следовательно, к увеличению коэффициента усиления ЭМУ [см. (2.2)]. Теоретически при приближении сопротивления цепи обмотки самовозбуждения к критическому значению коэффициент усиления ЭМУ стремится к бесконечности. Из-за наличия остаточного магнетизма и температурного изменения сопротивлений обмоток при работе ЭМУ такого значения коэффициента усиления достичь нельзя. Обычно в ЭМУ с самовозбуждением k_P =400÷1000.

По величине коэффициента усиления рассматриваемые ЭМУ значительно (в 8÷10 раз) превосходят ЭМУ независимого возбуждения. Однако по постоянной времени они уступают им. Дело в том, что постоянная времени ЭМУ с самовозбуждением прямо пропорциональна коэффициенту усиления по МДС: . Чем больше k_F, тем больше k_P, но одновременно больше и Т. Повышенное значение постоянной времени ограничивает области применения ЭМУ с самовозбуждением.

Кроме ЭМУ с параллельной обмоткой самовозбуждения выпускаются ЭМУ с последовательной обмоткой самовозбуждения. Однако области их применения в связи с необходимостью иметь постоянное сопротивление нагрузки ограничены.