Бустер — это набор мотор-генератор (МГ), используемый для регулирования напряжения в цепях постоянного тока (DC). Развитие переменного тока и твердотельных устройств сделало его устаревшим. Бустеры изготавливались в различных конфигурациях для различных применений.
Во времена сетей постоянного тока падение напряжения вдоль линии было проблемой, поэтому для ее устранения использовались усилители напряжения. Предположим, что напряжение в сети составляло 110 В. Дома, расположенные рядом с электростанцией, получали 110 вольт , но те, что находились вдали от электростанции, могли получать только 100 В, поэтому усилитель напряжения вставлялся в соответствующую точку, чтобы «повысить» напряжение. Он состоял из двигателя, подключенного параллельно сети , который приводил в действие генератор, включенный последовательно с сетью. Двигатель работал на истощенном напряжении сети 100 В, а генератор добавлял еще 10 В, чтобы восстановить напряжение до 110 В. Это была неэффективная система, и она устарела с развитием сетей переменного тока, которые позволяли распределять высокое напряжение и регулировать напряжение с помощью трансформаторов .
Опять же, во времена сетей постоянного тока, электростанции часто имели большие свинцово-кислотные батареи для балансировки нагрузки . Они дополняли паровые генераторы в пиковые периоды и перезаряжались вне пиковых периодов. Иногда одна ячейка в батарее становилась «больной» (неисправной, с уменьшенной емкостью), и «доильный усилитель» использовался, чтобы дать ей дополнительный заряд и восстановить ее здоровье. Доильный усилитель был так назван, потому что он «доил» здоровые ячейки в батарее, чтобы дать дополнительный заряд неисправной. Сторона двигателя усилителя была подключена ко всей батарее, но сторона генератора была подключена только к неисправной ячейке. В периоды разрядки усилитель дополнял выход неисправной ячейки. [1]
До того, как твердотельная технология стала доступной, для управления скоростью в электровозах постоянного тока иногда использовались реверсивные усилители . Усилители назывались реверсивными, потому что они могли либо увеличивать, либо уменьшать скорость локомотива.
Двигатель MG-набора был подключен параллельно с источником питания, обычно на 600 вольт, и был механически соединен, через вал с тяжелым маховиком , с генератором. Генератор был подключен последовательно с источником питания и тяговыми двигателями , и его выход мог изменяться от +600 вольт, через ноль, до -600 вольт путем регулировки переключателей и резисторов в цепи возбуждения. Это позволяло напряжению генератора либо противодействовать, либо дополнять линейное напряжение. Таким образом, чистое выходное напряжение могло плавно изменяться от нуля до 1200 вольт следующим образом:
Чтобы обеспечить выходное напряжение в 1200 вольт, локомотив должен был иметь три тяговых двигателя по 400 вольт, соединенных последовательно. [2] Более поздние локомотивы имели два двигателя по 600 вольт, соединенных последовательно.
Когда локомотив работал на полную мощность, половина энергии проходила через MG-набор, а другая половина поступала напрямую из источника. Это означало, что номинальная мощность MG-набора должна была составлять только половину мощности тяговых двигателей. Таким образом, была достигнута экономия веса и стоимости по сравнению с системой Ward Leonard , в которой MG-набор должен был быть равен по номинальной мощности тяговым двигателям.
Если подача питания на локомотив прерывалась (например, из-за зазора в третьем рельсе на стыке), маховик приводил в действие МГ-установку на короткий период времени, чтобы перекрыть зазор. В течение этого периода двигатель МГ-установки временно работал как генератор. Именно эта система использовалась при проектировании британских железных дорог классов 70 , 71 и 74 ( класс 73 не использует усилительное оборудование).
Некоторые типы поездов лондонского метрополитена (например, поезда London Underground O Stock ) были оснащены Metadynes . [3] Это были электрические машины с четырьмя щетками, которые отличались от описанных выше реверсивных усилителей.
Когда электронно-лучевые трубки были стандартом для телевизионных приемников, после многих лет службы трубка теряла яркость из-за низкой электронной эмиссии в узле электронной пушки каждой трубки. К набору, испытывающему такие симптомы, можно было добавить небольшой «бустерный» трансформатор; он немного повышал напряжение, подаваемое на нить накала, что увеличивало эмиссию и восстанавливало яркость. Иногда этот шаг продлевал срок службы дорогой ЭЛТ на годы, делая ее более экономичной, чем замена. [4]