Амплидин
Амплидин изобретенный — устаревший электромеханический усилитель, перед Второй мировой войной Александерсоном Эрнстом . Он состоит из электродвигателя, постоянного тока приводящего в движение генератор . генератора Сигнал, подлежащий усилению, подается на обмотку возбуждения , а его выходное напряжение представляет собой усиленную копию тока возбуждения. Амплидин использовался в промышленности в мощных сервоприводах для усиления сигналов управления малой мощности для управления мощными электродвигателями и системах управления, например, . Сейчас оно по большей части устарело.
Как работает амплидин
[ редактировать ]Амплидин состоит из электродвигателя , который вращает генератор на том же валу. В отличие от обычного мотор-генератора , цель амплидина — не генерировать постоянное напряжение, а генерировать напряжение, пропорциональное входному току, для усиления входного сигнала в приложениях, где требуется высокая выходная мощность. генератора Двигатель обеспечивает мощность, вращая генератор с постоянной скоростью, а сигнал, подлежащий усилению, подается на обмотку возбуждения . Чем выше ток, подаваемый на обмотку, тем сильнее магнитное поле и, следовательно, тем выше выходное напряжение генератора. Таким образом, выходное напряжение генератора представляет собой усиленную копию формы сигнала тока, подаваемого на обмотку возбуждения. В типичном генераторе нагрузочные щетки расположены перпендикулярно потоку магнитного поля. Чтобы преобразовать генератор в амплидин, нагрузочные щетки соединяются вместе, а выходной сигнал берется из другого набора щеток, подключенных параллельно полю. Перпендикулярные кисти теперь называются «квадратурными». Это простое изменение может увеличить выигрыш в 10 000 и более раз.
Частотная характеристика амплидина ограничена низкими частотами, он не может обрабатывать даже звуковые частоты, поэтому его использование ограничивается усилением низкочастотных управляющих сигналов в промышленных процессах.
Исторически амплидины были одними из первых усилителей, вырабатывавших очень большую мощность (десятки киловатт), что позволяло точно с обратной связью управлять тяжелой техникой . Электронные лампы разумного размера не могли обеспечить достаточную мощность для управления большими двигателями, но схемы на электронных лампах, управляющие входом амплидина, можно было использовать для усиления небольших сигналов до мощности, необходимой для управления большими двигателями. Ранние ( эпохи Второй мировой войны ) системы слежения за оружием и радиолокационные системы использовали этот подход.
Амплидины в настоящее время являются устаревшей технологией, на смену которой пришли современные силовые полупроводниковые электронные устройства, такие как МОП-транзисторы и IGBT , которые могут производить выходную мощность в диапазоне киловатт. [1]
Использование в системах управления артустановкой.
[ редактировать ]
Амплидин впервые был использован в ВМС США в сервосистемах для управления электродвигателями, вращающими корабельные артиллерийские установки, для наведения орудия на цель. Система (диаграмма справа) представляет собой систему управления с обратной связью , в которой сигнал обратной связи от датчика, представляющего текущее положение пистолета, сравнивается с сигналом управления, который представляет желаемое положение, а разница усиливается амплидинным генератором для включения двигатель артиллерийской установки. Компоненты:
- трансформатор синхронного управления;
- усилитель ;
- амплидинный мотор-генератор, аналогичный управляющему приводу Ward Leonard ;
- и следящий двигатель постоянного тока, который приводит в движение позиционируемую нагрузку.
Глава 10 ВМС США руководства по артиллерийскому вооружению и вооружению, том 1 (1957 г.) объясняет работу амплидина: [2]
- «Трансформатор синхронного управления получает сигнал управления, который электрически указывает, каким должно быть положение нагрузки. Ротор трансформатора синхронного управления вращается ответным валом, который привязан к нагрузке и, таким образом, указывает, какое положение нагрузки на самом деле синхронизатор сравнивает фактическое положение нагрузки с заказанным положением и, если они не совпадают, генерирует сигнал переменного тока, который передается на усилитель. Угловая разница между двумя положениями называется ошибкой. Сигнал ошибки по своим электрическим характеристикам указывает на размер и направление ошибки. Если ошибки нет, говорят, что система находится в соответствии, и сигнал ошибки равен нулю». [2]
В частности, фаза выхода управляющего трансформатора (в фазе с источником синхронного питания или в противоположной фазе).обеспечил полярность сигнала ошибки. Фазочувствительный демодулятор, использующий в качестве опорного синхропитание переменного тока, создавал сигнал ошибки постоянного тока необходимой полярности.
Приложения
[ редактировать ]Амплидины первоначально использовались для электрических лифтов и для наведения морских орудий , а также радаров зенитной артиллерии, таких как SCR-584, в 1942 году. [ нужна ссылка ] Позже использовался для управления процессами на сталелитейных заводах . [ нужна ссылка ]
Используется для дистанционного управления стержнями управления в ранних конструкциях атомных подводных лодок ( С3Г Тритон). [ нужна ссылка ]
дизель-электрическими локомотивами Системы управления . Ранние локомотивы ALCO со стрелочным переводом использовали эту технологию.
Линейный индукционный насос переменного тока для вторичного натрия в ЭБР-II . [4]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Амплидин — работа и применение | Полное руководство» . StudyElectrical.Com . 15 сентября 2019 г. Проверено 3 октября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б Морское артиллерийское вооружение, том 1 , 1957 г., Руководство ВМС США, глава 10.
- ^ Г. Дж. Талер и М. Л. Уилкокс, Electric Machines, Wiley, Нью-Йорк, 1966, стр. 135–149.
- ^ Экспериментальный реактор-размножитель-II (EBR-II): Интегрированная экспериментальная атомная электростанция на быстрых нейтронах, Леонард Дж. Кох, Американское ядерное общество (2008) ISBN 978-0-89448-042-1