ఎలక్ట్రోమెకానికల్ యాంప్లిఫయర్లు
యాంప్లిఫైయర్ అనేది తక్కువ పవర్ సిగ్నల్ (ఇన్పుట్ పరిమాణం) సాపేక్షంగా అధిక శక్తిని (అవుట్పుట్ పరిమాణం) నియంత్రించే పరికరం. ఈ సందర్భంలో, అవుట్పుట్ విలువ అనేది ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క విధి మరియు బాహ్య మూలం యొక్క శక్తి కారణంగా లాభం జరుగుతుంది.
ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ల అవుట్పుట్ (నియంత్రిత) విద్యుత్ శక్తి యొక్క V యాంప్లిఫైయర్లు డ్రైవ్ మోటార్ యొక్క యాంత్రిక శక్తి నుండి ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.
ఎలక్ట్రోమెకానికల్ యాంప్లిఫయర్లు (EMUలు) DC కలెక్టర్ యంత్రాలు.
ఉత్తేజిత పద్ధతిపై ఆధారపడి, ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫయర్లు రేఖాంశ ఫీల్డ్ యాంప్లిఫైయర్లు మరియు విలోమ ఫీల్డ్ యాంప్లిఫైయర్లుగా విభజించబడ్డాయి.
లాంగిట్యూడినల్ ఫీల్డ్ యాంప్లిఫైయర్లు, మెషీన్ యొక్క రేఖాంశ అక్షం వెంట ప్రధాన ఉత్తేజిత ప్రవాహం నిర్దేశించబడుతుంది:
1) స్వతంత్ర విద్యుత్ యంత్ర యాంప్లిఫైయర్,
2) స్వీయ ఉత్తేజిత విద్యుత్ యంత్ర యాంప్లిఫైయర్,
3) రెండు-మెషిన్ యాంప్లిఫయర్లు,
4) రెండు-కలెక్టర్ ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్,
5) రేఖాంశ క్షేత్రం యొక్క రెండు- మరియు మూడు-దశల ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు
ట్రాన్స్వర్స్ ఫీల్డ్ యాంప్లిఫైయర్లు, దీనిలో ప్రధాన ఉత్తేజిత ప్రవాహం యంత్రం యొక్క విలోమ అక్షం వెంట దర్శకత్వం వహించబడుతుంది:
1) ఆర్మేచర్ వైండింగ్ యొక్క డయామెట్రల్ పిచ్తో కూడిన ఎలక్ట్రోమెకానికల్ యాంప్లిఫైయర్లు,
2) సగం వ్యాసం కలిగిన ఆర్మేచర్ పిచ్ ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు,
3) స్ప్లిట్ అయస్కాంత వ్యవస్థతో ఎలక్ట్రోమెకానికల్ యాంప్లిఫయర్లు.
ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క తక్కువ నియంత్రణ శక్తి, నియంత్రణ సామగ్రి యొక్క చిన్న బరువు మరియు కొలతలు. అందువలన, ప్రధాన లక్షణం లాభం. పవర్ గెయిన్, కరెంట్ గెయిన్ మరియు వోల్టేజ్ గెయిన్ మధ్య తేడాను గుర్తించండి.
యాంప్లిఫైయర్ యొక్క పవర్ గెయిన్ kp అనేది స్థిరమైన-స్థితి ఆపరేషన్లో ఇన్పుట్ పవర్ పిన్కు అవుట్పుట్ పవర్ పౌట్ యొక్క నిష్పత్తి:
kp = Poutput / Pvx
వోల్టేజ్ లాభం:
kti = Uout / Uin
ఇక్కడ Uout అనేది అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ వోల్టేజ్; - ఇన్పుట్ సర్క్యూట్ వోల్టేజ్.
ప్రస్తుత లాభం కి Az అవుట్పుట్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ సర్క్యూట్ యొక్క కరెంట్ మరియు ఇన్పుట్ సర్క్యూట్ Azv యొక్క కరెంట్ యొక్క నిష్పత్తి:
కి = నేను బయట / Azv
ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు తగినంత అధిక శక్తిని పొందగలవని చెప్పబడిన దాని నుండి ఇది అనుసరిస్తుంది (103 - 105). యాంప్లిఫైయర్కు సమానంగా ముఖ్యమైనది దాని పనితీరు, దాని సర్క్యూట్ల సమయ స్థిరాంకాల ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది.
వారు ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ నుండి అధిక శక్తిని పొందడం మరియు అధిక ప్రతిస్పందన వేగాన్ని పొందాలని లక్ష్యంగా పెట్టుకున్నారు, అనగా. సాధ్యమయ్యే అతి చిన్న సమయ స్థిరాంకాలు.
ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్లో, ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు పవర్ యాంప్లిఫైయర్లుగా ఉపయోగించబడతాయి మరియు ముఖ్యమైన కరెంట్ ఓవర్లోడ్లు సంభవించే సమయంలో ప్రధానంగా తాత్కాలిక మోడ్లలో పనిచేస్తాయి. అందువల్ల, ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ కోసం అవసరాలలో ఒకటి మంచి ఓవర్లోడ్ సామర్థ్యం.
ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ కోసం విశ్వసనీయత మరియు ఆపరేషన్ యొక్క స్థిరత్వం చాలా ముఖ్యమైన అవసరాలు.
ఎయిర్క్రాఫ్ట్ మరియు ట్రాన్స్పోర్ట్ ఇన్స్టాలేషన్లలో ఉపయోగించే ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు వీలైనంత చిన్నవిగా మరియు తేలికగా ఉండాలి.
పరిశ్రమలో, స్వతంత్ర మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్, సెల్ఫ్-ఎక్సైటెడ్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు స్టెప్-డయామీటర్ క్రాస్-ఫీల్డ్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
స్వతంత్ర EMU యొక్క పవర్ యాంప్లిఫికేషన్ కారకం 100 మించదు. EMU యొక్క పవర్ యాంప్లిఫికేషన్ ఫ్యాక్టర్ను పెంచడానికి, స్వీయ-ఉత్తేజిత ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు సృష్టించబడ్డాయి.
స్వీయ-ప్రేరేపిత (EMUS)తో కూడిన నిర్మాణాత్మక EMU స్వతంత్ర EMU నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది, స్వీయ-ప్రేరేపిత వైండింగ్ దాని ఉత్తేజిత స్తంభాలపై నియంత్రణ వైండింగ్లతో ఏకాక్షకంగా ఉంచబడుతుంది, ఇది ఆర్మేచర్ వైండింగ్తో సమాంతరంగా లేదా దానితో సిరీస్లో అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.
ఇటువంటి యాంప్లిఫయర్లు ప్రధానంగా జనరేటర్-మోటారు వ్యవస్థలో జనరేటర్ యొక్క ఉత్తేజిత వైండింగ్ను శక్తివంతం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు మరియు ఈ సందర్భంలో తాత్కాలిక వ్యవధి జనరేటర్ యొక్క సమయ స్థిరాంకం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
స్వతంత్ర EMUలు మరియు స్వీయ-ఉత్తేజిత EMUలు (EMUS) వలె కాకుండా, ప్రధాన ఉత్తేజిత ప్రవాహం అనేది ప్రేరేపిత ధ్రువాల వెంట దర్శకత్వం వహించే రేఖాంశ అయస్కాంత ప్రవాహం, విలోమ క్షేత్ర EMUలలో, ప్రధాన ఉత్తేజిత ప్రవాహం అనేది ఆర్మేచర్ ప్రతిచర్య నుండి విలోమ ప్రవాహం.
క్రాస్-ఫీల్డ్ EMU యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన స్టాటిక్ లక్షణం పవర్ గెయిన్ ఫ్యాక్టర్. క్రాస్-ఫీల్డ్ EMU రెండు-దశల యాంప్లిఫైయర్ అనే వాస్తవం కారణంగా పెద్ద లాభం పొందబడుతుంది. యాంప్లిఫికేషన్ యొక్క మొదటి దశ: కంట్రోల్ కాయిల్ విలోమ బ్రష్లకు షార్ట్-సర్క్యూట్ చేయబడింది.రెండవ దశ: విలోమ బ్రష్ల షార్ట్-సర్క్యూటెడ్ చైన్ - రేఖాంశ బ్రష్ల అవుట్పుట్ చైన్. కాబట్టి, మొత్తం శక్తి లాభం kp = kp1kp2, ఇక్కడ kp1 అనేది 1వ దశ యొక్క లాభం; kp2 — 2వ దశ యొక్క యాంప్లిఫికేషన్ ఫ్యాక్టర్.
క్లోజ్డ్ ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్స్లో (స్టెబిలైజర్లు, రెగ్యులేటర్లు, ట్రాకింగ్ సిస్టమ్స్) ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ల యాంప్లిఫైయర్లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, మెషీన్ను కొద్దిగా తగ్గించాలి (k = 0.97 ÷ 0.99), ఎందుకంటే పని సమయంలో సిస్టమ్లో అధిక నష్టపరిహారం ఉంటే, తప్పుడు భంగం ఏర్పడుతుంది. అవశేష m.s. పరిహార కాయిల్ కారణంగా సంభవిస్తుంది, ఇది వ్యవస్థలో స్వీయ-డోలనాల సంభవానికి దారి తీస్తుంది.
విలోమ క్షేత్రం EMU యొక్క మొత్తం శక్తి లాభం ఆర్మేచర్ భ్రమణ వేగం యొక్క నాల్గవ శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, విలోమ మరియు రేఖాంశ అక్షాలతో పాటు అయస్కాంత వాహకత, మరియు యంత్ర వైండింగ్లు మరియు లోడ్ యొక్క ప్రతిఘటనల నిష్పత్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
యాంప్లిఫైయర్ అధిక శక్తి లాభం, తక్కువ సంతృప్త మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ మరియు దాని భ్రమణం యొక్క అధిక వేగం కలిగి ఉంటుందని ఇది అనుసరిస్తుంది. భ్రమణ వేగాన్ని అధికంగా పెంచడం అసాధ్యం, ఎందుకంటే మారే ప్రవాహాల ప్రభావం గణనీయంగా పెరగడం ప్రారంభమవుతుంది. అందువల్ల, మారే ప్రవాహాల పెరుగుదల కారణంగా వేగం అధికంగా పెరగడంతో, శక్తి లాభం పెరగదు మరియు తగ్గవచ్చు.
ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ల అప్లికేషన్
ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్లు భారీగా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి మరియు ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్లు మరియు ఆటోమేటెడ్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.జనరేటర్-మోటారు వ్యవస్థలలో, జనరేటర్ మరియు తరచుగా ఎక్సైటర్, తప్పనిసరిగా క్యాస్కేడ్లో అనుసంధానించబడిన స్వతంత్ర విద్యుత్ యంత్ర యాంప్లిఫయర్లు. అత్యంత సాధారణ విలోమ క్షేత్ర విద్యుత్ యాంప్లిఫైయర్లు. ఈ యాంప్లిఫైయర్లు అనేక ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి, వాటిలో ప్రధానమైనవి:
1) అధిక శక్తి లాభం.
2) తక్కువ ఇన్పుట్ పవర్,
3) తగినంత వేగం, అంటే యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ల యొక్క చిన్న సమయ స్థిరాంకాలు. 1-5 kW శక్తితో పారిశ్రామిక యాంప్లిఫైయర్ల కోసం సున్నా నుండి నామమాత్ర విలువకు వోల్టేజ్ పెరుగుదల సమయం 0.05-0.1 సెకను,
4) తగినంత విశ్వసనీయత, మన్నిక మరియు శక్తి వైవిధ్యం యొక్క విస్తృత పరిమితులు,
5) పరిహారం యొక్క డిగ్రీని మార్చడం ద్వారా లక్షణాలను మార్చే అవకాశం, ఇది అవసరమైన బాహ్య లక్షణాలను పొందడం సాధ్యం చేస్తుంది.
ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ల యొక్క ప్రతికూలతలు:
1) అదే శక్తి కలిగిన DC జనరేటర్లతో పోలిస్తే సాపేక్షంగా పెద్ద కొలతలు మరియు బరువు, పెద్ద లాభాలను పొందేందుకు అసంతృప్త మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది,
2) హిస్టెరిసిస్ కారణంగా అవశేష ఒత్తిడి ఉనికి. అవశేష ఫ్లక్స్ ద్వారా ఆర్మేచర్లో EMF ప్రేరేపించబడింది అయస్కాంతత్వం, చిన్న సిగ్నల్ల ప్రాంతంలో ఇన్పుట్ సిగ్నల్పై అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క లీనియర్ డిపెండెన్స్ను వక్రీకరిస్తుంది మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణతను మార్చేటప్పుడు ఇన్పుట్ వాటిపై ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ యొక్క యాంప్లిఫైయర్ల అవుట్పుట్ పారామితుల ఆధారపడటం యొక్క ప్రత్యేకతను ఉల్లంఘిస్తుంది, సిగ్నల్ యొక్క స్థిరమైన ధ్రువణతతో అవశేష అయస్కాంతత్వం యొక్క ప్రవాహం నియంత్రణ ప్రవాహాన్ని పెంచుతుంది మరియు సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణత మారినప్పుడు, అది నియంత్రణ ప్రవాహాన్ని తగ్గిస్తుంది.
అదనంగా, తక్కువ లోడ్ నిరోధకత మరియు జీరో ఇన్పుట్ సిగ్నల్తో ఓవర్కంపెన్సేషన్ మోడ్లో పనిచేసే ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవశేష EMF ప్రభావంతో, ఇది స్వీయ-ఉత్తేజిత మరియు నియంత్రణను కోల్పోతుంది. ఈ దృగ్విషయం యంత్రం యొక్క రేఖాంశ అయస్కాంత ప్రవాహంలో అనియంత్రిత పెరుగుదల ద్వారా వివరించబడింది, ప్రారంభంలో అవశేష మాగ్నెటిజం ఫ్లక్స్కు సమానం, పరిహార కాయిల్ యొక్క డ్రైవింగ్ చర్య కారణంగా.
ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ యొక్క యాంప్లిఫైయర్లో అవశేష అయస్కాంతత్వం యొక్క ప్రవాహం యొక్క హానికరమైన ప్రభావాన్ని తటస్తం చేయడానికి, ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ డీమాగ్నెటైజేషన్ నిర్వహించబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ల యాంప్లిఫైయర్లు ఆటోమేటిక్ సిస్టమ్లలో కొంతవరకు సరిపోవు.
సెమీకండక్టర్ కన్వర్టర్ల పరిచయంతో, ఎలక్ట్రిక్ మెషీన్ యొక్క యాంప్లిఫైయర్ (జెనరేటర్) యొక్క ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ సిస్టమ్లో ఎలక్ట్రిక్ మెషిన్ యాంప్లిఫైయర్ల వాడకం - ఇంజిన్ గణనీయంగా తగ్గిందని గమనించాలి.
