Amplistat wzbudzenia
Amplistat wzbudzenia to transformatorowy wzmacniacz magnetyczny, który umożliwia bezstykową, bezstopniową i bezoporową regulację natężenia prądu w obwodach elektrycznych.
Zasada działania amplistatu
Wzmacniacz oparty jest na uzwojeniu nawiniętym na dławiku z rdzeniem ferromagnetycznym, którego opór indukcyjny w prądzie przemiennym jest znacznie większy niż w prądzie stałym. To pozwala na regulację natężenia prądu przez zmianę oporu indukcyjnego, co uzyskuje się poprzez nasycenie rdzenia.
W celu zmiany stopnia nasycenia, na rdzeń nakłada się dodatkowe uzwojenie magnesowania wstępnego, zasilane prądem stałym. Wzrost prądu w tym uzwojeniu prowadzi do zwiększenia strumienia magnetycznego w rdzeniu, co wpływa na opór indukcyjny i natężenie prądu w uzwojeniu roboczym.
Wzmacniacz składa się z dwóch dławików z magnesowaniem wstępnym. Uzwojenia prądu przemiennego mogą być połączone szeregowo lub równolegle, a ich działanie przypomina transformator. Przemienna siła elektromotoryczna (SEM) w uzwojeniach magnesowania wstępnego jest przeciwnie skierowana, co zapobiega osłabieniu wzmacniacza.
Charakterystyka amplistatu
Amplistaty charakteryzują się wewnętrznym sprzężeniem zwrotnym, co umożliwia szybszą reakcję na zmiany prądu. Wzmacniacz ten ma strome charakterystyki prądowe, co oznacza, że niewielkie zmiany prądu magnesowania wstępnego powodują znaczące zmiany w prądzie roboczym.
Wzmacniacze te są mniej wrażliwe na zmiany temperatury, co czyni je idealnymi dla systemów sterowania, takich jak lokomotywy. Mogą mieć różne uzwojenia sterujące, co pozwala na regulację prądu w zależności od wielu czynników.
Przykładowe zastosowanie
Amplistat wzbudzenia typu AW-3A, stosowany w lokomotywie serii ST44, umożliwia regulację natężenia prądu w uzwojeniu wzbudzenia prądnicy w zależności od:
- wartości natężenia prądu w obwodzie głównym,
- wartości napięcia w obwodzie głównym,
- prędkości obrotowej silnika spalinowego,
- działania regulatora silnika spalinowego.
Wzmacniacz zawiera różne uzwojenia, takie jak robocze, stabilizacyjne oraz sterujące, które współpracują ze sobą, aby dostosować strumień magnetyczny i, w konsekwencji, regulować natężenie prądu.
Podsumowanie
Amplistaty są kluczowymi elementami w nowoczesnych systemach regulacji prądu, oferując dużą elastyczność i szybkość działania, co czyni je niezastąpionymi w aplikacjach takich jak lokomotywy.
