книги / Электрические аппараты. Общий курс

Рис. 6-3. Характеристика управле­ ния.

зоне характеристики соблю­ дается равенство средних значений м. д. с. обмоток [Л. 6-1, 6-4]:

Вследствие низких значений коэффициентов усиле­ ния, большой массы дроссельные МУ в настоящее вре­ мя применяются редко, в основном как измерительные трансформаторы постоянного тока и напряжения [Л. 6-3]. В первом случае измеряемый ток / — /у пропускается по шине, которая является одновитковой обмоткой управле­ ния (§ 13-10). Магнитоэлектрический амперметр через выпрямительный мост включен в цепь рабочей обмотки и измеряет ток / р пропорциональный постоянному току:

/ р = /у Шу/ПУр = /у/Щр .

RB. В цепи управления вклю­ чено балластное сопротивле­ ние Хбу которое препятству­ ет возникновению перемен-

магнитное состояние сердечника вновь изображается точкой 3.

В следующий полупериод вентиль не пропускает ток, и весь полупериод магнитное состояние характери­

При наличии отрицательного поля управления — Я у начальное магнитное состояние перед рабочим полупериодом переместится в точку 1. Под действием напряже­ ния источника питания рабочая точка будет перемещать­ ся по ветви частной петли гистерезиса 1—2, при этом сердечник будет находиться в ненасыщенном состоянии.

Ток рабочей оомотки определяется из следующих соображений. Для того чтобы в магнитопроводе созда­ валась индукция Ва, необходимо, чтобы в нем имелась напряженность поля Я а, равная:

пренебречь активным падением напряжения от намаг­ ничивающего тока, то на участке 1—2 все напряжение источника уравновешивается противо-э. д. с. рабочей обмотки:

dR

— <?д = ыд = и — wpS — ; u = U m sin <Ы= Um sin 0; 0 — Ы. Л*

Проведя интегрирование, получим:

Приближенно можно принять, что при 0 = 0 , В = В У

По этому закону индукция будет возрастать до тех пор, пока не достигнет значения индукции насыщения В8 (точка 2). После насыщения сердечника напряжение на дросселе щ становится равным нулю и ток в цепи определяется только активным сопротивлением

что на этом участке э. д. с. рабочей обмотки ед= —ид больше э. д. с. источника и к аноду диода приложен по­ ложительный потенциал, а к катоду — отрицательный. В точке 4 э. д. с., источника становится больше э. д. с. рабочей обмотки, и.диод закрывается. Ток /р становится равным нулю. После точки 4 закон изменения индукции во времени определяется свойствами сердечника, э. д. с. и параметрами цепи управления. На участке 4—5 э. д. с. источника питания больше э. д. с. рабочей обмотки, по­ этому диод закрыт. В точке 5 э. д. с. источника питания

вающий ток /р, протекающий на участке 1—2, 3—4, 5— мал и им можно пренебречь.

Полупериод, в котором индукция изменяется от значения + ^ г до Ву под действием сигнала управления,

тем ниже опускается точка 1, тем позже наступает насы­ щение сердечника и меньше ток, проходящий через нагрузку.

б) Основные соотношения в усилителе с самонасыщением. Для любого момента времени в рабочий полупериод можно записать.:

. п , с dB

иым током вентиля. Другой крайний случай имеет место,

При этом выходное напряжение £/р равно нулю, так как индукция Вт связана с напряжением питания урав­ нением

U = 4fwpSBm.

Обычно Bm= B s. Если ABy= B s—Ву= 2 В т , то в те­ чение всего полупериода не наступает насыщения сердеч­ ника.

ти используется схема, представленная на рис. 6-6. Магнитопровод имеет три обмотки: обмотку управления wy,

Частота источника переменного тока / должна быть рав­ на частоте, при которой будет работать МУС.

Ток £р выбирается так, чтобы обеспечить насыщение сердечника при любом значении Ну. Среднее значение напряжения измерительной обмотки равно:

напряжение Un= 0. В действительности через нагрузку протекает намагничивающий ток холостого хода / п0, оп­ ределяемый петлей гистерезиса.

Напряженность холостого хода Я 0 определяется абс­ циссой точки 2, лежащей на середине динамической кри­

В) б)

Рис. 6-7. Перемагничивание магнитопровода МУС.

Ввиду низких коэффициентов усиления эта область для работы не используется.

Реальная характеристика «вход — выход» имеет вид кривой, представленной на рис. 6-8, в. Для того чтобы выходной сигнал UB был пропорционален входному Ну, используется линейная часть MN характеристики. В этом случае на сердечник наматывается обмотка сме­ щения. Постоянный ток в этой обмотке создает Я ем и смещает ось ординат (t/H) в точку N. При подаче сигна­ ла управления Ну напряжение на нагрузке UB уменьша­ ется пропорционально Ну. Можно получить нарастаю­ щую зависимость UB(Hy) (рис. П-3).

6-3. Двухполупериодные схемы МУС

Однополупериодная схема (рис. 6-4) обладает рядом недостатков, из-за которых она не нашла применения.

1.Для ограничения наведенных токов в обмотке управления необходимо балластное (реактивное) сопро­ тивление, которое увеличивает инерционность усили­ теля.

2.Прохождение тока лишь в течение одного полупериода уменьшает мощность нагрузки.

3.Схема пригодна для питания нагрузки только вы­ прямленным током.

На рис. 6-9, а изображена двухполупериодная. схема

усилителя с нагрузкой на постоянном токе.

Положим, что вторичная обмотка питающего транс­

находиться в рабочем полупериоде, а верхний в полупе­ риоде управления.

Если в цепи управления включено большое сопротив­ ление Ry, то переменная составляющая напряжения, по­ являющаяся на обмотках wy в результате трансформа­ ции со стороны обмоток wp, создает малый переменный ток, которым можно пренебречь.

По цепи управления протекает только ток /у. Такой режим работы МУС называется режимом вынужденного намагничивания. В этом случае условия работы каждо­ го дросселя аналогичны условиям, рассмотренным в §6-2.

Обычно усилитель работает при сравнительно не^

для усилителя по схеме 6-9, а при Ву= 0. В двухполупериодпом усилителе ток через нагрузку протекает оба полупериода, поэтому среднее напряжение удваивается по сравнению со схемой рис. 6-4, а мощность увеличивается в 4 раза.

Мостовая схема рис. 6-9, б имеет нагрузку на посто-