Сборник технических статей

Для возбуждения атомов активного вещества используются различные генераторы накачки. Метод возбуждения лазера имеет большое значение. Системы возбуждения должны обеспечивать эффективное преобразование электрической энергии в излучение заданной частоты. Излучение генераторов накачки должно быть сфокусировано с минимальными потерями оптической системой на активном стержне, а в активном стержне должно быть обеспечено максимальное поглощение излучения накачки.

В качестве генераторов накачки широко применяются системы возбуждения с помощью светового поля. Генератором накачки может служить, например, газоразрядная лампа, которая спиралью обвивает стержень активного вещества. Такие генераторы накачки имеют относительно низкую эффективность, так как большая часть излучаемой энергии рассеивается газоразрядной лампой вне активного вещества.

Значительно большей эффективностью обладают системы, использующие эллиптический рефлектор, представляющий собой цилиндр эллиптического сечения, вдоль фокусных линий которого размещены активное вещество и газоразрядная лампа. Устройство с эллиптическим рефлектором потребляет энергии примерно в 10 раз меньше, чем генератор накачки, использующий газоразрядную лампу спиральной формы, так как излучаемая световая энергия концентрируется в основном эллиптическим отражателем в месте расположения активного вещества.

Наиболее простым, дешевым и надежным электрическим двигателем является асинхронный короткозамкнутый двигатель, поэтому его использование в регулируемом электроприводе представляет особый интерес. Как было установлено, возможности регулирования, аналогичные возможностям изменения напряжения на якоре двигателя постоянного тока с независимым возбуждением, в асинхронном электроприводе обеспечиваются путем изменения частоты напряжения и тока статорной обмотки. Для реализации этих возможностей необходимо осуществлять питание статорной обмотки двигателя от управляемого преобразователя частоты.

До недавнего времени в качестве основного управляющего элемента в системах электропривода использовался магнитный, а несколько ранее – электромашинный усилители. Они обладали недостаточно стабильными нелинейными характеристиками, невысоким коэффициентом усиления, значительной электромагнитной инерцией. Включение такого усилителя на вход системы увеличивало нелинейность результирующей характеристики разомкнутой системы, которая при невысоких коэффициентах усиления заметно проявлялась в статических и динамических характеристиках замкнутой системы. В этих условиях требовался расчет статических характеристик и переходных процессов графоаналитическими методами по точкам с учетом влияния всех нелинейностей.

Реальные электромеханические системы нелинейны, и их динамика описывается нелинейными дифференциальными уравнениями. Эти нелинейности имеют две принципиально различные разновидности – нелинейности характеристик элементов системы (зазоры в механической части, кривые намагничивания стали, нелинейные обратные связи и т. п.), а также нелинейности типа произведения переменных, на которые ранее неоднократно обращалось внимание. Применяемые в электроприводе методы расчета переходных процессов всегда учитывают наличие указанных нелинейностей. Использование тех или иных методов и приемов решения нелинейных задач анализа переходных процессов электропривода обычно определяется целями анализа.