Генератор гармонических

Изучение соотношений в неразветвленной электрической цепи с одним источником: и активным приемником ( 1.12) представляет большой интерес, поскольку подобные цепи имеют широкое распространение. Например, часто находит применение система электропривода генератор — двигатель, в которой двигатель постоянного тока подключается к генератору, служащему только для питания данного двигателя; очень часто двигатель получает питание от сети постоянного тока с указанным напряжением; к таким же электрическим цепям следует отнести аккумуляторную батарею, получающую питание при ее зарядке от какого-либо источника постоянного тока.

Простейшая схема одного из вариантов такой системы (системы генератор — двигатель, Г — Д) приведена на 9.31. В этой системе якорь двигателя ЯД независимого возбуждения соединен с якорем генератора ЯГ независимого возбуждения, который приводится во вращение приводным двигателем ДП. Обмотки возбуждения двигателя ОВД и генератора ОВГ получают питание от постороннего источника постоянного тока через реостат г, и потенциометр г2.

9.31. Схема простейшей 9.32. Механические характе-снсгемы генератор —двигатель ристики двигателя в системе генератор - двигатель

Генераторы независимого возбуждения применяются в тех случаях, когда необходимо регулирование напряжения от нуля до номинальной величины, а также изменение знака напряжения. Это имеет место при регулировании скорости вращения и реверсировании двигателей с помощью изменения подводимого к ним напряжения, осуществляемого по схеме генератор — двигатель (см. ниже) в приводах прокатных станов, экскаваторов, в системах автоматического регулирования, на кораблях, самолетах и т. д.

подводимом к якорю двигателя от источника с регулируемым напряжением (в —, системе «генератор — двигатель», см.

например, в системе «генератор — двигатель» («система Леонарда»), изображенной на 17.33. Здесь источником регулируемого напряжения является генератор Г независимого возбуждения, вращаемый с постоянной скоростью первичным двигателем ПД, например, асинхронным или дизельным. Обмотки возбуждения

При необходимости глубокого и плавного регулирования скорости вращения используются двигатели независимого возбуждения, управляемые по схеме «генератор—двигатель». Система Г—Д применяется как для привода самых мощных двигателей, так и исполнительных двигателей в системах автоматического управления.

3, Иа^ененивы напряжения Ч-С . прйлй^вннбго"к якорю двигателя,' Способ повволяет осуществлять плавное и широкое регулирование ско--рости двигателя i от 6:1 до 100:1 и более). Для этого испольвуетоя система "генератор-двигатель" Леонадра (система Г-Д). Схема оисте-мн Г-Д приведена на рис". 2. 19^^, На ISTOM ркрунке:

При этом способе регулирования напряжение может быть изменено, если якорь питается от отдельного управляемого генератора (система генератор—двигатель) или от управляемого выпрямителя, выполненного на базе полупроводниковых приборов. Подобные системы регулирования применяются в различных автоматических регуляторах подачи долота, а также в приводе ротора буровых установок БУ-3000 БЭ.

Система генератор—двигатель содержит первичный двигатель (переменного тока, внутреннего сгорания и пр.), вращающий с постоянной частотой генератор постоянного тока. Щетки генератора непосредственно присоединены к щеткам двигателя постоянного тока, который служит приводом производственного механизма. Обмотки возбуждения генератора и двигателя независимо питаются от источника постоянного тока (возбудитель на валу первичного двигателя). Ток возбуждения генератора можно регулировать практически от нуля при помощи реостата, включенного по потенциометрической схеме. Реверсирование двигателя можно осуществить изменением полярности обмотки возбуждения генератора при помощи переключателя.

В этой схеме двигатель постоянного тока не нуждается в пусковом реостате, поскольку пусковой ток ограничивают соответствующим изменением напряжения генератора.

Пусть генератор гармонических колебаний, состоящий из источника ЭДС с комплексной амплитудой Ё и некоторого двухполюсника с сопротивлением Zr, нагружен на пассивный двухполюсник с комплексным сопротивлением ZH ( 2.11,а).

Гармоника основная 23! Генератор гармонических колебаний 157

Схема модели, построенная на основании системы уравнений (2.22), представлена на 2.7-. В схеме для задания переменного напряжения используется генератор гармонических колебаний. На блоке нелинейности 3 набирается кривая намагничивания Ям ==

3. Получится ли генератор гармонических колебаний двух частот, если в цепь положительной обратной связи включить узкополосный двухчастотный гребенчатый фильтр?

В таких генераторах стабильные по частоте гармонические колебания создаются автогенератором, а в качестве усилителей мощности используются каскады избирательных усилителей. Следовательно, генератор гармонических колебаний с внешним возбуждением должен состоять как минимум из двух каскадов. Первый каскад

В первой части книги был рассмотрен в линейном приближении простейший ламповый генератор гармонических колебаний. Автоколебания в нем возникают вследствие введения обратной связи в ламповом усилителе. Однако линейное приближение может ответить лишь на вопрос, при каких условиях в цепи возникнут автоколебания (условия возбуждения). Только с позиций нелинейной теории можно найти амплитуду колебаний, искажение формы кривой, определить устойчивость колебаний и Др.

Генератор гармонических колебаний на базе LC^-контура с отрицательным сопротивлением yV-типа был рассмотрен в гл. 12. В данной главе проводится более детальный анализ генераторов гармонических колебаний.

Другими словами, система 9.5, а превратится в генератор гармонических колебаний, частота которых совпадает с частотой резонанса контура, а стационарная амплитуда определяется характеристикой нелинейного элемента.

В заключение заметим, что оба подхода к объяснению процесса генерации равноправны. Систему с положительной обратной связью можно также рассматривать как некое отрицательное сопротивление с нелинейными свойствами; в свою очередь процессы в нелинейном элементе с отрицательным дифференциальным сопротивлением можно толковать как проявление внутренней обратной связи. Тот или иной подход к изучению процессов генерации определяется только соображениями удобства анализа конкретной системы. С энергетической точки зрения любой генератор гармонических колебаний можно рассматривать как колебательную систему (колебательный контур), потребление энергии активным сопротивлением которого все время компенсируется притоком энергии от источника постоянной э. д. с. Нелинейный элемент только управляет этим притоком энергии, превращая постоянный ток источника э. д. с. в переменный с требуемой частотой основной гармоники.

гетеродин Г — вспомогательный маломощный генератор гармонических колебаний, частота /г выходного сигнала которого отличается от частоты настройки ВЦ и УРЧ на постоянную во

Генераторы гармонических колебаний с внешним возбуждением. В таких генераторах стабильные по частоте гармонические колебания создаются автогенератором, а в качестве усилителей мощности используются каскады избирательных усилителей. Следовательно, генератор гармонических колебаний с внешним возбуждением должен состоять, как минимум, из двух каскадов. Первый каскад (автогенератор) принято называть задающим генератором. Все последующие каскады настроены на частоту задающего генератора и служат для усиления мощности сигнала.