Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
Р- РА РЕ РИ РО РТ РУ РЫ

Работа - магнитный усилитель

 
Работа магнитных усилителей основана на использовании свойств ферромагнитных материалов. Напомним эти свойства, известные из курса физики. Если по обмотке, расположенной на сердечнике из ферромагнитного материала, проходит электрический ток, то в сердечнике возникает магнитное поле.
Работа магнитного усилителя а высокоомную входную цепь электронной лампы обладает той специфической особенностью, что от усилителя требу - ся усиление не мощности, а напряжения.
Структурная схема ма гнитного усилителя. Работа магнитного усилителя основана на использовании нелинейности вебер-амперной характеристики катушек с ферромагнитным сердечником. Ток управления воздействует на форму петли динамического перемагничивания сердечника, в результате чего изменяется форма и сила переменного тока цепи, в которой включены последовательно обмотки МУ и нагрузка.
Работа магнитного усилителя - на высокоомную входную цепь электронной лампы обладает той специфической особенностью, что от усилителя требуется усиление не мощности, а напряжения.
Работа магнитных усилителей основана на использовании свойств ферромагнитных материалов. Напомним эти свойства, известные из курса физики. Если по обмотке, расположенной на сердечнике из ферромагнитного материала, проходит электрический ток, то в сердечнике возникает магнитное поле. Это магнитное поле в сердечнике характеризуется напряженностью Н и магнитной индукцией В.
Обычно работа магнитного усилителя в режиме насыщения имеет место лишь в определенную часть периода переменного тока. В теории магнитных усилителей доказывается, что чем больше величина подмагничивающего постоянного поля, тем большую часть периода магнитный усилитель работает в режиме насыщения.
Обычно работа магнитного усилителя в режиме насыщения имеет место лишь в определенную часть периода переменного тока. Чем больше величина тока подмагни-чивающего поля, созданного ампер-витками обмотки управления, тем большую часть периода магнитный усилитель работает в режиме насыщения и тем больше среднее значение тока, протекающего через силовые обмотки усилителя и внешнюю нагрузку.
Диаграммы мгновенных значений напряжения, индукции, токов. Режим работы магнитного усилителя напоминает работу тиратрона с фазовым управлением, где угол а ас является углом зажигания тиратрона. Поэтому угол а ас в теории магнитных усилителей ( по аналогии с тиратронны-ми цепями) также называют углом зажигания или регулирования. Идеальный магнитный усилитель действует как переключатель, который периодически подключает нагрузку к источнику питания в моменты, фиксированные относительно начала полупериода напряжения питания и определяемые значением управляющего сигнала.
Область работы магнитных усилителей ограничена низкими частотами, а именно, не выше нескольких сотен килогерц. Это объясняется тем, что с повышением частоты питания ухудшаются магнитные свойства ферромагнитных сердечников.
Специфика работы магнитного усилителя в качестве ШИМ импульсного стабилизатора ( особенно компенсационно-параметрического) выдвигает ряд дополнительных требований к точности анализа магнитного усилителя. В данном качестве зависимость у от напряжения питания и частоты становится столь же важной, как зависимость у от сигнала управления. При рассмотрении этих зависимостей некоторые из допущений, принимаемых при выводе соотношений, характеризующих усилительные свойства магнитного усилителя, приводят к результатам, существенно отличающимся от результатов эксперимента.
Принцип работы магнитных усилителей основан на изменении в ферромагнитных материалах магнитной проницаемости для переменного тока при наличии подмагничивающего постоянного тока. Поэтому путем незначительного изменения входного сигнала в виде постоянного тока можно значительно изменять величину индуктивного сопротивления, включенного в более мощную цепь переменного тока.
Условия работы магнитного усилителя по входу и выходу могут измениться в связи с использованием иных датчиков сигнала или исполнительных элементов. Разработка же магнитного усилителя для каждого случая его использования - трудоемкое и в большинстве случаев ненужное дело. Поэтому следующей задачей проектирования и является нахождение таких параметров усилителя, статических и динамических, которые позволили бы просто и, по возможности, точно рассчитать режим работы магнитного усилителя для различных условий эксплуатации.
Конструкция магнитного усилителя.
Специфика работы магнитных усилителей вызывает необходимость включения в тракт прохождения сигнала переменного тока фазочувствительных выпрямителей.
Диаграммы мгновенных значений напряжения, индукции, токов. Режим работы магнитного усилителя напоминает работу тиратрона с фазовым управлением, где угол а ас является углом зажигания тиратрона. Поэтому угол анас в теории магнитных усилителей ( по аналогии с тиратронны-ми цепями) также называют углом зажигания или регулирования. Идеальный магнитный усилитель действует как переключатель, который периодически подключает нагрузку к источнику питания в моменты, фиксированные относительно начала полупериода напряжения питания и определяемые значением управляющего сигнала.
Поясним работу магнитного усилителя на примере работы трансформатора.
Характеристика намагничивания идеального сердечника.| Диаграммы, иллюстрирующие работу идеального магнитного усилителя. Рассмотрим работу магнитного усилителя, схема которого изображена на рис. 6 - 1, а ( последовательное соединение рабочих обмоток, активная нагрузка на постоянном токе), полагая его идеальным.
Поясним работу магнитного усилителя на примере работы трансформатора.
При работе магнитного усилителя в качестве модулятора на высо-коомную входную цепь электронного усилителя требуется усиление не мощности, а напряжения.
При работе магнитного усилителя на постоянное маг - нитное иоле, создаваемое обмоткой управления, накладывается переменное магнитное поле, создаваемое обмоткой нагрузки переменного тока, при этом результирующая магнитная индукция в определенную часть периода ее изменения превышает индукцию насыщения сердечника. За коленом кривой намагничивания ферромагнитного сердечника его, магнитная проницаемость резко снижается, что приводит к уменьшению индуктивного сопротивления силовых обмоток усилителя. Ток в цепи силовых обмоток зависит от напряжения питания и сопротивления цепи нагрузки, куда входит и сопротивление силовых обмоток усилителя. Когда магнитный усилитель работает в зоне насыщения материала сердечника ( магнитная проницаемость мала), индуктивное сопротивление обмоток усилителя мало и по цепи протекает ток, ограниченный лишь сопротивлением внешней нагрузки. Возросшее сопротивление обмоток усилителя снижает величину тока в цепи.
Схема простейшего магнитного усилителя. При работе магнитного усилителя используется правая часть зависимости ц ф ( Я), когда с увеличением напряженности магнитного поля магнитная проницаемость падает.
При работе магнитного усилителя в качестве модулятора на высо-коомную входную цепь электронного усилителя требуется усиление не мощности, а напряжения.
Вольт-амперные характеристики МУ. Для исследования работы магнитного усилителя удобно пользоваться семейством характеристик Uv - f ( 7H) при заданных значениях / у.
Вольт-амперные характеристики МУ.
На принципе работы магнитных усилителей основана работа так называемых трансформаторов постоянного тока.
Существующая теория работы магнитных усилителей подробно разработана как в отношении статики, так и в отношении динамики лишь для МУ с идеализированными характеристиками магнитных материалов и свободными токами четных гармоник при сопротивлении цепи управления, близком к нулю. Такой режим работы МУ называется режимом естественного подмагничи-вания. Однако в инженерной практике применяемые МУ не всегда имеют магнитные материалы с идеальными характеристиками.
На принципе работы магнитных усилителей основана работа так называемых трансформаторов постоянного тока.
Схема МУ с двумя сердечниками. Для исследования работы магнитного усилителя удобно пользоваться семейством характеристик Upf ( IH) при заданных значениях / У.
На принципе работы магнитных усилителей основана работа так называемых трансформаторов постоянного тока.
В основе работы магнитных усилителей лежит нелинейный характер зависимости магнитной индукции В от напряженности магнитного поля Н ферромагнитных материалов, служащих сердечниками для магнитных усилителей.
Такой режим работы магнитного усилителя называется режимом свободного намагничивания. Идеальный магнитный усилитель с последовательным соединением рабочих обмоток двух насыщающихся реакторов при этом эквивалентен замкнутому ключу.
Заканчивая рассмотрение работы магнитного усилителя на чисто активную нагрузку с выходом переменного тока ( см. рис. 3.1, а), отметим, чго активная нагрузка, включенная через выпрямитель ( см. рис. 2.2, ж), практически не изменяет характеристику вход - выход. Если же нагрузка имеет индуктивный характер ( рис. 3.4, а), например при работе усилителя на обмотку управления следующего каскада магнитного усилителя или обмотку реле, то характер протекания процессов изменяется.
Вольт-амперные характеристики МУ. На принципе работы магнитных усилителей основана работа так называемых трансформаторов постоянного тока.
Магнитный усилитель а - схема. 6 - характеристика работы. Остановимся на работе магнитного усилителя, так как этот усилитель применяют в качестве отдельного элемента во многих современных бесконтактных системах автоматики. Магнитный усилитель представляет собой ферромагнитное устройство переменного тока, индуктивность которого меняется в широких пределах при подмаг-ничивании дросселя постоянным током.
Магнитный усилитель а - схема. б - характеристика работы магнитного усилителя. Остановимся на работе магнитного усилителя, так как этот усилитель применяют в качестве отдельного элемента во многих современных бесконтактных системах автоматики.

Таким образом, работа магнитного усилителя при больших значениях положительной обратной связи напоминает работу реле: скачкообразное изменение тока нагрузки аналогично скачку тока в цепи контактов при срабатывании реле. Другими словами, магнитный усилитель в релейном режиме работает как бесконтактное реле.
Характеристика нелинейной индуктивности ( а и схема простейшего магнитного усилителя ( б. Другое качественное объяснение работы магнитного усилителя ( без ссылки на энергетические соотношения) может быть дано на основе следующих рассуждений. Ток намагничивания сердечника за счет обмоток L2, L3 отсутствует.
В рассмотренном режиме работы магнитного усилителя временные интервалы пребывания магнитопроводов в ненасыщенном состоянии, а также характер изменения токов, индукции и противо-эдс зависят от величины углов a, p и у. Так, при kp 1 угол а всегда превышает угол у, при kp 1 эти углы равны ( а у), а при kp 1 угол у остается всегда больше а.
Для упрощения анализа работы магнитного усилителя с самонасыщением предполагается, что сопротивление цепи управления достаточно велико и взаимное влияние сердечников отсутствует. Тогда для выяснения принципа действия достаточно рассмотреть работу только одного сердечника.
Наиболее благоприятные условия работы магнитных усилителей любых типов достигаются в том случае, когда сопротивление нагрузки близко к номинальному его значению. Существенное увеличение сопротивления нагрузки серийных усилителей по сравнению с величиной, указанной в технических условиях, приводит к снижению коэффициента регулирования и добротности и может вызвать искажение характеристик вход - выход. Срок службы магнитных усилителей достаточно велик для того, чтобы исключить необходимость уменьшения тока нагрузки по сравнению с номинальным его значением с целью повышения надежности.
Графики, поясняющие работу магнитного усилителя.
Какую роль в работе магнитного усилителя играет подмагничивание его сердечника постоянным током.
Схема магнитного усилителя. Поэтому в дальнейшем описание работы магнитных усилителей будет дано применительно к этой схеме.
В чем заключается принцип работы магнитного усилителя.
Как известно, динамика работы магнитных усилителей определяется их инерционностью, зависящей ог трех факторов: от постоянной времени цепи управления, определяемой отношением индуктивной к активной составляющей полного сопротивления цепи управления TyLy / y; от времени установления процессов в рабочей цепи магнитного усилителя, это нелинейное запаздывание назовем временем срабатывания, оно равно одному периоду питающего напряжения; от времени перемагничивания сердечника, которое определяется магнитной вязкостью материала.
Схема ( а и условное изображение ( б магнитного усилителя. Таким образом, при работе магнитного усилителя в релейном режиме ток нагрузки / н имеет два устойчивых значения. Переход от одного значения к другому происходит скачкообразно.

Таким образом, при работе магнитного усилителя в релейном режиме ток нагрузки 1Н имеет два устойчивых значения. Переход от одного значения к другому происходит скачкообразно. При этом в случае отсутствия тока 1У ток в нагрузке близок минимальному значению ( точка 5), ряд находится в начальном состоянии. Условию действия реле ( см. § 2.2) соответствует скачкообразное изменение тока нагрузки до максимального ( точка 3) при токе 1У 1д Р действия реле.
Явление задержки наблюдается при работе магнитного усилителя вблизи нижнего колена характеристики вход - выход при понижении напряжения сети. Так как время задержки может быть значительным, в несколько раз превышая время чистого запаздывания, то следует обращать особое внимание на выбор нижней рабочей точки на характеристике усилителя, устанавливая смещение таким образом, чтобы при всех возможных колебаниях напряжения сети сердечники усилителя насыщались каждый рабочий полупериод. В этом случае время задержки 7ЗД равно нулю.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11