Un amplificador era un conjunto de motor-generador (MG) utilizado para regular el voltaje en circuitos eléctricos de corriente continua (CC). El desarrollo de la corriente alterna y los dispositivos de estado sólido lo han vuelto obsoleto. Los amplificadores se fabricaron en varias configuraciones para adaptarse a diferentes aplicaciones.
En la época de la red de corriente continua , la caída de tensión a lo largo de la línea era un problema, por lo que se utilizaban amplificadores de línea para corregirla. Supongamos que la tensión de la red era de 110 V. Las casas cercanas a la central eléctrica recibirían 110 voltios , pero las que estuvieran alejadas de la central podrían recibir solo 100 V, por lo que se insertaría un amplificador de línea en un punto apropiado para "aumentar" la tensión. Consistía en un motor, conectado en paralelo con la red eléctrica, que impulsaba un generador, en serie con la red eléctrica. El motor funcionaba con la tensión de la red agotada de 100 V y el generador añadía otros 10 V para restablecer la tensión a 110 V. Este era un sistema ineficiente y quedó obsoleto con el desarrollo de la red de corriente alterna, que permitió la distribución de alta tensión y la regulación de la tensión mediante transformadores .
En la época de la red de corriente continua, las centrales eléctricas solían contar con grandes baterías de plomo-ácido para equilibrar la carga . Estas complementaban a los generadores de vapor durante los períodos pico y se recargaban fuera de las horas punta. A veces, una celda de la batería se "enfermaba" (fallaba, reducía su capacidad) y se utilizaba un "reforzador de ordeño" para darle una carga adicional y restaurarla. El reforzador de ordeño se llamaba así porque "ordeñaba" las celdas sanas de la batería para dar una carga adicional a la defectuosa. El lado del motor del reforzador estaba conectado a través de toda la batería, pero el lado del generador estaba conectado solo a través de la celda defectuosa. Durante los períodos de descarga, el reforzador complementaba la salida de la celda defectuosa. [1]
Antes de que la tecnología de estado sólido estuviera disponible, a veces se utilizaban amplificadores reversibles para controlar la velocidad en locomotoras eléctricas de CC . Los amplificadores se llamaban reversibles porque podían aumentar o disminuir la velocidad de la locomotora.
El motor del grupo MG estaba conectado en paralelo con la fuente de alimentación, normalmente a 600 voltios, y estaba acoplado mecánicamente, a través de un eje con un volante pesado , al generador. El generador estaba conectado en serie con la fuente de alimentación y los motores de tracción , y su salida podía variar entre +600 voltios, pasando por cero, hasta -600 voltios ajustando interruptores y resistencias en el circuito de campo. Esto permitía que el voltaje del generador se opusiera o complementara el voltaje de línea. Por lo tanto, el voltaje de salida neto podía variarse suavemente entre cero y 1200 voltios de la siguiente manera:
Para igualar la salida de 1.200 voltios, la locomotora tendría tres motores de tracción de 400 voltios conectados en serie. [2] Las locomotoras posteriores tenían dos motores de 600 voltios en serie.
Cuando la locomotora funcionaba a plena potencia, la mitad de la energía llegaba a través del grupo MG y la otra mitad directamente de la red. Esto significaba que la potencia nominal del grupo MG debía ser solo la mitad de la potencia nominal de los motores de tracción. De este modo, se producía un ahorro de peso y de costes en comparación con el sistema Ward Leonard , en el que el grupo MG debía tener la misma potencia nominal que los motores de tracción.
Si se interrumpía el suministro eléctrico a la locomotora (por ejemplo, debido a un hueco en el tercer raíl en un cruce), el volante de inercia alimentaba el grupo MG durante un breve período para cubrir el hueco. Durante este período, el motor del grupo MG funcionaba temporalmente como generador. Este fue el sistema que se utilizó en el diseño de las clases 70 , 71 y 74 de British Rail ( la clase 73 no utiliza equipo de refuerzo).
Algunos tipos de material rodante del metro de Londres (por ejemplo, el material rodante O del metro de Londres ) estaban equipados con Metadynes . [3] Se trataba de máquinas eléctricas de cuatro escobillas que se diferenciaban de los propulsores reversibles descritos anteriormente.
Cuando los tubos de rayos catódicos eran el estándar para los receptores de televisión, después de muchos años de servicio el tubo perdía brillo, debido a la baja emisión de electrones en el conjunto de cañones de electrones de cada tubo. Se podía añadir un pequeño transformador "amplificador" a un equipo que experimentara tales síntomas; aumentaría ligeramente el voltaje aplicado al filamento, lo que aumentaría la emisión y restauraría el brillo. A veces, este paso prolongaría la vida útil del costoso CRT por años, lo que lo haría más económico que un reemplazo. [4]