БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ПО)

В СССР созданы серии П. т. м., которые полностью удовлетворяют потребность в такого рода электрических машинах. В 70-х гг. разработанная ранее серия П (диапазон мощностей 0,3—1400 квт, напряжение 110/220/440 в ) заменяется новой серией 2П, показатели которой соответствуют современным требованиям энергетики. Помимо серийных, существует большое разнообразие специальных П. т. м.: электромашинные усилители, сварочные генераторы, генераторы для гальванических процессов и электролиза, униполярные П. т. м. Применяемые в бытовой технике микромашины также различны как по конструкции, так и по режимам работы.

Лит.: Рихтер Р., Электрические машины, пер. с нем., т. 1, М. — Л., 1935; Петров Г. Н., Электрические машины, 2 изд., ч, 3, М. — Л., 1968; Брускин Д. Э., 3орохович А. Е., Хвостов B. C., Электрические машины и микромашины, М., 1971; Электротехнический справочник, 4 изд., т. 1, кн. 1, М., 1971.

Л. М. Петрова.

Рис. 1. Схема работы машины постоянного тока: N, S — полюса постоянного магнита; I — ток в нагрузке; 1 — щётки; 2 — пластина коллектора; 3 — виток провода на якоре машины; 4 — нагрузка.

Рис. 2. Машина постоянного тока: 1 — коллектор; 2 — обмотка возбуждения; 3 — станина; 4 — главные полюса; 5 — магнитопровод якоря; 6 — рабочая обмотка якоря; 7 — дополнительные полюса; 8 — обмотка дополнительных полюсов.

Постоя'нного то'ка усили'тель, транзисторный или ламповый усилитель сколь угодно медленно меняющихся электрических сигналов. П. т. у. обычно используют в приборах измерительной техники и автоматики (в сочетании с разного рода датчиками, например фотоэлементом, термопарой и др.), при измерении малых токов и зарядов (так называемый электрометрический П. т. у.), а также в электронных аналоговых вычислительных машинах — в качестве операционных усилителей (см. Решающий усилитель ) . При проектировании и эксплуатации П. т. у. особое внимание уделяют уменьшению медленных изменений (дрейфа) выходного напряжения или тока в отсутствие входного сигнала, которые обусловлены рядом неконтролируемых факторов: старением элементов усилителя, колебаниями температуры окружающей среды и напряжения электропитания и др.

Различают П. т. у. прямого усиления и с преобразованием по частоте. Особенность П. т. у. прямого усиления ( рис. 1, 2 ) — отсутствие в цепях связи между усилительными каскадами реактивных элементов (конденсаторов, трансформаторов). В таких П. т. у., исторически более ранних, проблема дрейфа решается непосредственным уменьшением его в каждом из каскадов усилителя и прежде всего — во входном. С этой целью используют дифференциальные каскады ( рис. 2 ), в которых минимизация разностного дрейфа на выходе достигается тщательным симметрированием обоих плеч. В П. т. у. с преобразованием по частоте ( рис. 3 ) проблема дрейфа решается путём преобразования (модуляции) входного, медленно меняющегося сигнала с помощью вспомогательных колебаний (т. е. преобразованием входного сигнала в сигнал на частоте вспомогательных колебаний с амплитудой, пропорциональной амплитуде на входе), после чего преобразованный сигнал усиливается бездрейфовым (с реактивными элементами связи между каскадами) усилителем, а затем путём детектирования (демодуляции) вновь преобразуется в сигнал, повторяющий форму входного.

У современных (1975) П. т. у. — интегральных операционных усилителей коэффициент усиления доходит до 10 6, их полоса пропускания в пределах от 0 до 100 Мгц, а дрейф в течение длительного времени (несколько десятков часов) и в широком диапазоне температур (от —60 до +100 °С) не превышает нескольких десятков мкв.

Лит.: Эрглис К. Э., Степаненко И. П., Электронные усилители, 2 изд., М., 1964.

И. П. Степаненко.

Рис. 1. Схема простейшего однотактного усилителя постоянного тока: Т — транзистор; R — нагрузочный резистор; R э— резистор в цепи эмиттера; Д — стабилитрон; U вх— напряжение на входе; U вых— напряжение на выходе; Е — напряжение источника электропитания.

Рис. 3. Усилитель постоянного тока с преобразованием по частоте: а — схема; б — временные диаграммы напряжения сигнала в точках 1, 2, 3, 4; М — модулятор; У — бездрейфовый усилитель; ДМ — демодулятор; U вх— напряжение на входе; U вых— напряжение на выходе; U 1, U 2, U 3, U 4— напряжения в соответствующих точках усилителя; t — время.

Постоя'нного то'ка электродви'гатель, постоянного тока машина, работающая в режиме двигателя. П. т. э. дороже двигателей переменного тока и требуют больших затрат на обслуживание, однако они позволяют плавно и экономично регулировать частоту вращения в широких пределах, вследствие чего получили распространение на рельсовом и безрельсовом электрифицированном транспорте, в подъёмных кранах, на прокатных станах, в устройствах автоматики и т.п.

Основные характеристики П. т. э. — зависимость частоты вращения n от вращающего момента (момента на валу) М, называемая механической характеристикой, и зависимость вращающего момента от тока якоря (ротора) I я. Вид характеристик ( рис. 2 ) определяется системой возбуждения двигателя ( рис. 1 ); возбуждение может быть независимым, параллельным или смешанным. При независимом и параллельном возбуждении частота вращения меняется незначительно, зависимость n = f ( M ) имеет слабо выраженный падающий характер (т. н. «жёсткая» характеристика). Для того чтобы частота вращения при изменении момента вращения менялась в широких пределах, применяют последовательное возбуждение; при этом зависимость n = f ( M ) имеет явно выраженный падающий характер («мягкая» характеристика). Иногда у П. т. э. с независимым возбуждением частота вращения по разным причинам может увеличиваться с возрастанием момента на валу, что приводит к неустойчивой работе двигателя. Для поддержания устойчивого режима работы, обеспечиваемого падающим характером кривой n = f ( M ) . часто применяют смешанное возбуждение (устаревшее название — компаундное возбуждение ) , при котором основной магнитный поток создаётся параллельной обмоткой возбуждения, а последовательная обмотка является стабилизирующей. При смешанном возбуждении механическая характеристика имеет промежуточный характер.