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Elektromotorischer Verstärker

Bild 1: Russischer EMV „ЭМУ-50” mit 3000 Umdrehungen pro Minute und einer maximalen Ausgangsleistung von 4 kW

Bild 1: Russischer EMV „ЭМУ-50” mit 3000 Umdrehungen pro Minute und einer maximalen Ausgangsleistung von 4 kW

Elektromotorischer Verstärker

Ein elektromotorischer Verstärker (EMV) ist ein Hochleistungsverstärker aufgebaut als Kombination aus einem Drehstrommotor und einem modifizierten Wechselspannungsgenerator. Mit einem elektromotorischen Verstärker konnten große Lasten elektrisch ferngesteuert bewegt werden. Die Ausgangsleistung eines elektromotorischen Verstärkers kann bis zu mehrere 10 Kilowatt bei einer Leistungsverstärkung von 104 bis 105 betragen.[1]

Entwickelt wurde der elektromotorische Verstärker von dem Elektroingenieur Ernst Alexanderson[2] während des Zweiten Weltkrieges unter der dem Namen Amplidyne (eine Markenbezeichnung von General Electric).

Der elektromotorische Verstärker arbeitet als geregelter Umformer. Ein antriebsstarker Motor als Drehstrom-Synchronmaschine ist starr mit einem modifizierten Wechselspannungsgenerator verbunden. Der Motor dreht mit konstanter Drehgeschwindigkeit. Der Generator ist mit einer gleichspannungsgesteuerten Felderregung ausgestattet. Ist die Erregerspannung für das Magnetfeld im Generator gleich Null, dann entsteht keine Ausgangsspannung am Generator, trotz dass der Motor mit voller Umdrehungszahl arbeitet. Mit bereits wenigen Watt Leistung für das Erregerfeld erzeugt der Generator eine Ausgangsspannung, die für eine starke Strombelastung ausgelegt ist. Als Last dient meist ein starker Elektromotor.

Elektromotorische Verstärker wurden während des Zweiten Weltkrieges zur Steuerung von Geschützen eingesetzt; in der Nachkriegszeit auch in Folgesystemen großer Radarantennen. Ein solcher elektromotorischer Verstärker für eine kleinere Sekundärradarantenne (zum Beispiel das NRS-12 für die P-12) wog um die 50 kg; für das Folgesystem des Höhensuchradars PRW-13 wog diese Baugruppe mehrere Tonnen. Um die hohen Anlaufströme der Last (dem Drehmotor der Radarantenne) bereitzustellen und ein Überschwingen zu vermeiden, kann auch mittels eines Tacho-Generators eine Gegenkopplung eingerichtet werden.

Mit der Verfügbarkeit von Halbleiterbauelementen die ebenfalls Leistungen im Bereich mehrerer Kilowatt schalten können, haben elektromotorische Verstärker ihre Bedeutung vollständig verloren. Zusätzlich ist eine Synchronisierung der Antennen mehrerer Radargeräte nicht mehr nötig, da deren primäre Radarinformation in einem Rechner miteinander korreliert wird. Auf den Bildschirmen werden zunehmend nur noch sekundäre Information wie Plots und Tracks angezeigt, die nicht mehr in Echtzeit vorliegen.

Quellen:

  1. E. F. W. Alexanderson, M. A. Edwards, K. K. Bowman: Dynamoelectric Amplifier for Power Control. In: Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. Band 59, Nr. 12, 1940, S. 937–939
  2. Patent Nr. US-2 236 984 vom 01.April 1941