Рис. 1. Схема автоматического регулирования синусоидального напряжения

     В схеме рис. 1.12 нестабильное трехфазное напряжение подается на ротор индукционного регулятора ИР. Выходное стабилизируемое напряжение снимается с зажимов статора, подается на приемники и одновременно на вход элемента сравнения, где сравнивается с опорным эталонным напряжением. Сигнал рассогласования усиливается электронным усилителем ЭУ и поступает на одну из обмоток управления электромашинного усилителя — У1 или У2. В зависимости от полярности сигнала рассогласования на выходе ЭМУ появляются напряжения прямой или обратной полярности и исполнительный двигатель ИД, вращаясь, перемещает ротор индукционного регулятора в сторону уменьшения или увеличения напряжения.

     На  рис. 2 представлена электрическая схема полуавтомата для спая стеклянного дна с металлическим конусом электроннолучевых трубок [23]. Вид спая в этом случае несогласованный, так как коэффициент линейного расширения материала конуса (хромистая сталь) и стекла не одинаковый. Поэтому для получения хорошего спая необходимо сначала произвести разогрев стекла. Эту операцию выполняет блок нагревателей БH, температура которого контролируется термопарой T и автоматически поддерживается терморегул ирующим прибором ЭМР. Сваривание при рабочей температуре 1100—12000C производится токами высокой частоты, которые вырабатывает генератор повышенной частоты Г, питающий блок индукторов БИ. Для получения стабильного выходного напряжения генератора Г  его цепь возбуждения питается от ЭМУ поперечного поля. В этой схеме ЭМУ играет роль усилителя мощности и элемента сравнения.

Рис. 2. Электрическая схема полуавтомата для спая стеклянного дна с металлическим конусом

     На  рис. 1 и 2 приведены схемы использования электромашинных усилителей в системах радиоэлектронной промышленности. Аналогичных схем в различных автоматизированных системах, где в качестве усилителей мощности используются ЭМУ поперечного поля, довольно много. Использованию ЭМУ в этих схемах способствует наличие нескольких обмоток управления, что позволяет сравнивать сигналы и вводить обратные связи. Высокий коэффициент усиления повышает быстродействие таких систем.

2.2. Магникон

     Электромашинный усилитель, названный магниконом, подобен ЭМУ с поперечным полем, но имеет весьма существенные отличия от последнего.

 Характерные  особенности ЭМУ типа магникон состоят в следующем:

1. Магнитный поток полюсов управления и поток  главных полюсов (поперечный поток, создаваемый обмоткой якоря) в расточке станины в отличие от ЭМУ с поперечным полем проходят по разным путям и независимы друг от друга.
2. Обмотка якоря «двухполюсного» магникона выполняется четырехполюсной в отличие от ЭМУ с поперечным полем, где обмотка двухполюсная. Этим достигается своеобразное распределение токов по окружности якоря, при котором кривые м.д.с. как от тока короткозамкнутой цепи, так и от рабочего тока нагрузки имеют трапецеидальную форму, а не треугольника, как это бывает в нормальных машинах постоянного тока и в ЭМУ с поперечным полем.
3. Особенностью магникона в отличие от ЭМУ с поперечным полем является также то, что в нем отсутствует эталонная обмотка управления и для применения его в схемах автоматического регулирования нет необходимости иметь независимый эталонный источник тока.

2.3. Каскадный усилитель типа рапидин

     Каскадный электромашинный усилитель типа рапидин представляет собой два последовательно включенных и сидящих на одном валу независимых ЭМУ. Последовательное включение независимых одноступенчатых ЭМУ дает возможность значительно увеличить коэффициент усиления, т. е. увеличить выходную мощность при заданной мощности управления или уменьшить мощность управления при заданной выходной мощности.

     Магнитные цепи обеих машин выполнены раздельно  в однокорпусном исполнении, что  дает возможность проектировать каждую из ступеней наиболее целесообразно, с разным числом полюсов и использованием активных материалов. Активная сталь как ротора, так и статора делается шихтованной. Оба генератора снабжены добавочными полюсами, а второй генератор компенсационной обмоткой для увеличения коэффициента усиления и улучшения статических и динамических характеристик усилителя.

     Коэффициент усиления рапидина определяется произведением коэффициентов усиления его ступеней и может достигать 10 000. Повышенный коэффициент усиления достигается уменьшением воздушного зазора, увеличением скорости вращения и низким использованием активных материалов первого генератора.

     Генератор второй ступени проектируется с  более высоким использованием активных материалов, поскольку именно он в основном определяет габариты и вес ЭМУ (мощность его в 50 и более раз превышает мощность первого генератора). Для дополнительного увеличения коэффициента усиления сопротивление цепи якоря первого генератор а выбирается равным сопротивлению обмотки возбуждения второго генератора и аналогично делаются равными также сопротивления нагрузки и цепи якоря второго генератора.

     Зключение

     ЭМУ с поперечным полем обладает относительной простым устройством и технологией производства, высоким быстродействием и высоким коэффициентом усиления.

     К недостаткам ЭМУ с поперечным полем следует отнести его сравнительно большие габариты и вес (примерно вдвое больше, чем у нормальных машин постоянного тока), склонность к самовозбуждению при перекомпенсации и недостаточную стабильность характеристик из-за непостоянства сопротивления контакта щеток поперечной оси и сильного влияния на характеристики петли гистерезиса. Нестабильность характеристик, обусловленная изменениями сопротивления щеточного контакта и широкой петлей гистерезиса, приводит к тому, что повышается погрешность в работе системы, элементом которой является ЭМУ с поперечным нолем.

     Недостатки  ЭМУ с поперечным полем в части  нестабильности их характеристик свойственны в той или иной степени и другим ЭМУ. Каждый из ЭМУ в свою очередь имеет свои достоинства, которые определяют область его применения.

     Достоинством  ЭМУ типа магникон является то, что при его применении в схемах требуется минимальное количество вспомогательных устройств и аппаратов, а также то, что он легко переносит короткие замыкания и большие перегрузки.

     Выбор того или иного типа ЭМУ определяется теми условиями, в которых он будет  применяться, а также его характеристиками, имеющими определяющее значение в каждом конкретном случае.

     Рассмотренные типы электромашинных усилителей не исчерпывают возможного их многообразия. Развитие современной науки и техники, потребности практики в век электричества и автоматики неизбежно приведут к созданию новых типов электромашинных усилителей.

Заключение

     В ходе выполнения данной курсовой работы мною была спроектирована и описана система автоматического управления освещённостью в помещении, изучена следящая система с электромашинным усилителем. В ходе ее изучения были определены передаточные функции разомкнутой и замкнутой систем относительно задающего, возмущающего воздействия и ошибки, составлены необходимые дифференциальные  уравнения и уравнения статики; рассчитаны нули и полюса систем; построены соответствующие ЛЧХ и определены запасы устойчивости по амплитуде и по фазе; построена кривая переходного процеса и определены её основные показатели; найдены статистические и динамические ошибки.

     Также были закреплены теоретические и практические знания, полученные на лекциях и лабораторных практикумах, а также знания, полученные в ходе самостоятельного изучения технической литературы.

     Таким образом, выполнение курсовой работы позволило  приобрести практические навыки анализа  и синтеза систем автоматического  управления, необходимые для работы на производстве. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  используемых источников

1. Воронов А. А. Теория автоматического управления в двух частях. Ч. 1 – М.: Высш. шк., 1986. - 367 с., ил.
2. Системы автоматического управления (примеры расчета).  Д. В. Васильев, В. Г. Чуич. «Высшая школа», 1967. – 419 с.
3. Копылов И.В. Электрические машины. - М., 1980. – 360 с.
4. http://www.wikipedi.ru
5. http://slovari.yandex.ru
6. http://principact.ru
7. http://apelsin-electro.ru