Un amplidyne es un amplificador electromecánico obsoleto inventado antes de la Segunda Guerra Mundial por Ernst Alexanderson . Consiste en un motor eléctrico que acciona un generador de corriente continua . La señal que se va a amplificar se aplica al devanado de campo del generador, y su voltaje de salida es una copia amplificada de la corriente de campo. El amplidyne se utilizó en la industria en sistemas de control y servo de alta potencia , para amplificar señales de control de baja potencia para controlar motores eléctricos potentes , por ejemplo. Ahora está prácticamente obsoleto.
Un amplidino consta de un motor eléctrico que hace girar un generador en el mismo eje. A diferencia de un motor-generador ordinario , el propósito de un amplidino no es generar un voltaje constante sino generar un voltaje proporcional a una corriente de entrada, para amplificar la entrada en aplicaciones donde se requiere una alta potencia de salida. El motor proporciona la energía, haciendo girar el generador a una velocidad constante, y la señal a amplificar se aplica al devanado de campo del generador . Cuanto mayor sea la corriente aplicada al devanado, más fuerte será el campo magnético y, por lo tanto, mayor será el voltaje de salida del generador. Por lo tanto, el voltaje de salida del generador es una copia amplificada de la forma de onda de corriente aplicada al devanado de campo. En un generador típico, las escobillas de carga se colocan perpendiculares al flujo del campo magnético. Para convertir un generador en un amplidino, lo que normalmente serían las escobillas de carga se conectan entre sí y la salida se toma de otro conjunto de escobillas que son paralelas al campo. Las escobillas perpendiculares ahora se denominan escobillas de "cuadratura". Este simple cambio puede aumentar la ganancia en un factor de 10.000 o más.
La respuesta en frecuencia del amplidyne está limitada a frecuencias bajas, ni siquiera puede manejar frecuencias de audio, por lo que su uso se limita a amplificar señales de control de baja frecuencia en procesos industriales.
Históricamente, los amplidinos fueron uno de los primeros amplificadores que generaban una potencia muy alta (decenas de kilovatios), lo que permitía un control preciso de la retroalimentación de maquinaria pesada. Los tubos de vacío de tamaño razonable no podían proporcionar suficiente potencia para controlar motores grandes, pero los circuitos de tubos de vacío que controlaban la entrada de un amplidino podían usarse para aumentar las señales pequeñas hasta la potencia necesaria para accionar motores grandes. Los primeros sistemas de seguimiento de armas y radar ( de la era de la Segunda Guerra Mundial ) utilizaban este enfoque.
Los amplidynes son ahora una tecnología obsoleta, reemplazada por dispositivos electrónicos semiconductores de potencia modernos como MOSFET e IGBT que pueden producir potencia de salida en el rango de kilovatios. [1]
El amplidyne se utilizó por primera vez en la Marina de los EE. UU. en sistemas servo para controlar los motores eléctricos que giraban los soportes de los cañones navales y apuntaban el cañón a un objetivo. El sistema (diagrama de la derecha) es un sistema de control de retroalimentación en el que una señal de retroalimentación de un sensor que representa la posición actual del cañón se compara con la señal de control que representa la posición deseada, y la diferencia es amplificada por el generador amplidyne para hacer girar el motor del soporte del cañón. Los componentes son:
El capítulo 10 del manual de la Armada de los EE. UU. Naval Ordnance and Gunnery, Volumen 1 (1957) explica el funcionamiento del amplidyne: [2]
En concreto, la fase de la salida del transformador de control (en fase con la fuente de alimentación de sincronismo, o en fase opuesta) proporcionaba la polaridad de la señal de error. Un demodulador sensible a la fase, con la alimentación de CA de sincronismo como referencia, creaba la señal de error de CC de la polaridad requerida.
Los amplidynes se utilizaron inicialmente para ascensores eléctricos y para apuntar cañones navales y radares de artillería antiaérea como el SCR-584 en 1942. [ cita requerida ] Más tarde se utilizaron para controlar procesos en acerías . [ cita requerida ]
Se utilizaba para operar de forma remota las barras de control en los primeros diseños de submarinos nucleares ( S3G Triton). [ cita requerida ]
Sistemas de control de locomotoras diésel-eléctricas . Las primeras locomotoras de maniobras de ALCO utilizaban esta tecnología.
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Bomba de inducción lineal de corriente alterna para sodio secundario en EBR-II . [4]