Электромашинные усилители (ЭМУ) в схемах ЭМС. Назначение, характеристические параметры

Усилителем называют такое устройство, в котором посредством сигнала малой мощности (входная величина) управляют сравнительно большой мощностью (выходная величина). При этом выходная величина является функцией входного сигнала и усиление происходит за счет энергии внешнего источника.

В электромашинных усилителях выходная (управляемая) электрическая мощность создается за счет механической мощности приводного двигателя.

Электромашинные усилители (ЭМУ) представляют собой коллекторную машину постоянного тока.

В зависимости от способа возбуждения электромашинные усилители подразделяются на усилители продольного поля и усилители поперечного поля.

К усилителям продольного поля, в которых основной поток возбуждения направлен по продольной оси машины, относятся:

1) независимый электромашинный усилитель,

2) Электромашинный усилитель с самовозбуждением,

3) двухмашинные усилители,

4) двухколлекторный электромашинный усилитель,

5)двух- и трехступенчатые электромашинные усилители продольного поля

К усилителям поперечного поля, в которых основной поток возбуждения направлен по поперечной оси машины, относятся:

1) Электромашинные усилители с диаметральным шагом обмотки якоря,

2) Электромашинные усилители с полудиаметральным шагом обмотки якоря,

3) Электромашинные усилители с разделенной магнитной системой.

Чем меньше мощность управления электромашинного усилителя, тем меньше вес и габариты аппаратуры управления. Поэтому основной характеристикой является коэффициент усиления. Различают коэффициенты усиления по мощности, току и напряжению.

Коэффициент усиления электромашинного усилителя по мощности kp есть отношение мощности на выходе Рвых к мощности на входе Рвх при установившемся режиме работы:

kp = Pвых / Рвх

Коэффициент усиления по напряжению:

ku = Uвых / Uвх

где Uвых — напряжение выходной цепи; — напряжение входной цепи.

Коэффициент усиления по току ki — это отношение тока выходной цепи Iвых усилителя к току входной цепи Iвх:

ki = Iвых / Iвх

Из сказанного следует, что электромашинные усилители могут иметь достаточно высокий коэффициент усиления по мощности (10³- 10⁵). Не менее важным для усилителя является его быстродействие, характеризуемое постоянными времени его цепей.

От электромашинного усилителя стремятся получить большой коэффициент усиления по мощности и большое быстродействие, т. е. по возможности меньшие постоянные времени.