Магнитный усилитель с самонасыщением

Подпись:  Рис. 5.4. Схема однополупериод-ного МУС Если в цепь рабочей обмотки МУ включить диод, то под действием постоянной состав­ляющей выпрямленного тока происходит подмагничивание магнитопровода.   Такие усилители называются усилителями с самоподмагничиванием или с самонасыщением (МУС).

При рассмотрении такого усилителя   (рис. 5.4) примем, что обратное сопротивление диода VD равно бесконечности, а прямое учитывается сопротивлением .

В цепи управления включен балластный дроссель для ограниче­ния переменного тока, создаваемого рабочей обмоткой.  Полярность напряжения источника, при которой диод проводит ток, примем за положительную, полупериод, при котором ток проходит через нагрузку, назовем рабочим (РП). Процессы, происходящие в МУС, в основном определяются формой динамической петли гистерезиса материала магнитопровода. Динамической петлей гистерезиса материала называется зависимости при быстром изменении  намагничивающего тока. Вследствие магнитной вязкости и вихревых токов в материале процесс перемагничивания замедляется, и ширина динамической петли гистерезиса превышает ширину статической петли. Чем больше, тем шире петля гистерезиса. Для материала с высокой степенью прямоугольности кривой намагничивания динамическая петля гистерезиса имеет  форму    параллелограмма (рис. 5.5, а).

При отсутствии управляющего поля магнитопровод подмагничивается полем, созданным постоянной составляющей тока рабочей обмотки. Под действием этого поля в магнитопроводе устанавливается остаточная индукция . В рабочем полупериоде рабочая точка, характеризующая состояние магнитопровода, с ростом тока перемещается по участку 13. Так как магнитопровод насыщен, индуктивное сопротивление обмотки равно нулю. Все напряжение источника приложено к активному сопротивлению цепи . К концу рабочего полупериода состояние магнитопровода вновь возвращается в точку 1.

Таким образом, при отсутствии сигнала управления ток нагрузки в рабочий полупериод

В следующий полупериод диод не пропускает ток, и состояние магнитопровода характеризуется точкой 1 (напряжение источника приложено к вентилю и ).

При наличии Ну<0 начальная точка процесса намагничивания спустится в точку 4. Под действием  происходит размагничивание магнитопровода от индукции  до индукции  . Поскольку  Iу и  Ну неизменны, то индукция спадает по линейному закону (прямые 1-4 и 1-6, рис. 5.5, б). Полупериод, в котором индукция спадает от  до  ,  называется  управляющим.

а)

Чем больше, тем ниже опускается точка, характе­ризующая начальное состояние магнитопровода, тем позже наступает его насыщение и меньше ток нагрузки.

В действительности, при изменении индукции от до в обмотке создается ЭДС, открывающая диод VD и направленная встречно ЭДС источника. При этом ток в нагрузке проходит через нуль несколько позже, чем Т/2 (конец полупериода напряжения источни­ка), и начинает протекать раньше, чем время длительности периода Т.

Это оказывает влияние на характеристику управления МУС.

Adblock
detector