Усилители (электронные, магнитные, гидравлические, электромагнитные), страница 6

Электромашинный усилитель обладает электромагнитной инерцией, ко­торая характеризуется постоянной времени электромагнитной цепи , где L — индуктивность цепи; R — активное со­противление цепи. Наибольшую инерцию имеет цепь управления выходной ступени, так как эта ступень наиболее мощная и в ней расходуется наибольшая электромагнитная энергия. Обычно постоянная времени ЭМУ составляет 0,02—0,25 с.

Генератор постоянного тока является простейшим электро­машинным усилителем.

В качестве управляемого генератора в современных следящих системах широко применяется электромашинный усилитель (ЭМУ) с продольно-поперечным возбуждением. Основным положительным свойством электромашинного усилителя ЭМУ является большой коэффициент усиления по мощности (порядка 5000—10000 и выше) при незначительной мощности (измеряемой долями ватта), затра­чиваемой в цепи управления. Электромашинный усилитель обла­дает более высоким быстродействием (постоянная времени порядка 0,05—0,25 с) по сравнению с обычным генератором постоянного тока, позволяет весьма простым путем суммировать сигналы, что особенно важно в тех случаях, когда машина подвергается не­скольким воздействиям одновременно. ЭМУ имеет почти линейную зависимость выходного напряжения от тока управления в широ­ких пределах, что обеспечивает усиление сигналов с очень малыми искажениями. Внешняя характеристика ЭМУ может быть получена любой в зависимости от тех требований, которые предъявляются к машине как к элементу системы регулирования. Получение не­обходимой внешней характеристики достигается изменением сте­пени компенсации.

ЭМУ представляет собой генератор постоянного тока, ротор которого вращается двигателем постоянного или переменного тока.

При мощности машины до нескольких киловатт электромашин­ный усилитель и приводной асинхронный двигатель обычно раз­мещают в общем корпусе. Они имеют общий вал, на котором уста­новлены пакет ротора приводного двигателя, якорь усилителя и его коллектор. При больших мощностях усилитель выполняется в виде самостоятельной машины и соединяется муфтой с привод­ным двигателем.

Гидравлические усилители

Особенность гидравлических регуляторов заключается в том, что жидкость (обычно трансформаторное масло), используемая в качестве рабочего агента, практически несжимаема. Это позво­ляет получить большие усилия в гидродвигателях, исключить запаздывание в отработке управляющего сигнала.

Для изменения расхода рабочего агента и понижения его давления применяют дроссели.

Схема усилителя со струйной трубкой представлена на рис. 5 Рабочий агент под давлением P=600-800 кН/м² посту­пает в трубку 2, выходит из нее со скоростью 30—40 м/с и попадает в два приемных сопла 3, расположенных под углом друг к другу. Давление Р преобразуется в кинетическую энергию струи жид­кости, вытекающей из трубки. В приемных соплах эта энергия вновь преобразуется в давление Р₁ и Р₂.

При отсутствии смещающего усилия f трубка занимает среднее поло­жение относительно сопл и Р₁₌Р₂. При пе­ремещении трубки давление в одном из сопл возрастает, а в другом понижается. Если к соп­лам подключить поршневой исполнительный механизм, то небольшие отклонения трубки (±0,4—0,6 мм) вызовут большие (до 300 мм) отклонения штока. Натяжением пружины 1 можно установить величину управляющего уси­лия f, при котором струйная трубка занимает среднее положение, а поршень 5 исполнитель­ного двигателя неподвижен. При увеличении или уменьшении усилия поршень 5 перемещается влево или вправо.

При истечении струи в воздухе есть опасность его проникно­вения через сопла в гидросистему, поэтому часто струйную трубку помещают в масло. Внутреннее пространство корпуса усилителя соединено со сливной линией, откуда масло попадает в маслонасос и вновь в напорную магистраль.

Гидравлические усилители отличаются большим быстродействием

и высоким коэффициентом усиления. Простота их конструктивного оформления обеспечивает надежность в эксплуатации.