Порядок выполнения работы

 1.  С помощью приведенного описания ознакомиться с лабораторным стендом для исследования магнитных усилителей и магнитных усилителей с насыщением.

Дросселем  с  подмагничиванием,  или дросселем насыщения  /ДН/,  управляемым дросселем, называют ферромагнитный сердечник с двумя обмотками, одна из которых предназначена для питания переменным током определенной частоты, а другая – переменным  током в несколько раз более низкой частоты или постоянным током. Первая называется рабочей обмоткой, вторая – обмоткой подмагничивания, или управления.

Магнитный усилитель – это электромагнитное устройство, основной частью которого являются  дроссель насыщения, соединенные по определенной схеме, если такое устройство предназначено для усиления электрических сигналов. В нем используется зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов в переменном поле определенной частоты от подмагничивающего постоянного магнитного поля или переменного поля более низкой частоты для усиления входного сигнала, создающего или изменяющего, если существует смещение и /или/ обратная связь, это подмагничивающееполе.

Магнитные усилители могут обеспечить коэффициент усиления по мощности  /до  105…106 в одном  каскаде/ и весьма малый нижний порог чувствительности /10-19…10-17  Вт/ , устойчиво работая при ±20…40%-ных  колебания напряжения и частоты питания. Из других многочисленных достоинств магнитных усилителей отметим высокую эксплуатационную надежность и стабильность характеристик во времени, практически неограниченный срок службы, невосприимчивость к радиоактивному облучению, отсутствие гальванической связи выхода со входом, существенные преимущества перед электронными усилителями при усилении и математической обработке сигналов постоянного тока и аналоговой информации, возможность выполнения на любую выходную мощность – от микроватт в микроминиатюрном исполнении до сотен киловатт.

Наиболее существенным недостатком магнитных усилителей является их инерционность, присущая им, как и всем  электромагнитным аппаратам. В этом отношении они уступают электронным усилителям. Однако в настоящее время выработаны достаточно эффективные меры повышения быстродействия магнитных усилителей: каскадные схемы, введение положительной обратной связи, повышение частоты питания, специальные схемы так называемых быстродействующих магнитных усилителей и др.

2.   Снять характеристику управления Ip=f1(Iy)  (и/или в других координатах) простейшего дроссельного магнитного усилителя с последовательным соединением рабочих обмоток  Wp  /рис.40.5/:

а)  чтобы обосновать вид этой зависимости – ее еще называют характеристикой  “вход – выход” – проанализируем  работу  дросселя насыщения  /рис.40.6,а  или б/ графоаналитическим методом при следующих основных допущениях: 1/ наводка тока из рабочей цепи в цепь управления невозможна благодаря включенному в последней дросселю  Ly; 2/ цепь управления питается постоянным током; 3/ рабочая цепь чисто индуктивная, т.е

 SpR = 0 , где  SpR – активное сопротивление рабочей цепи;

4/ питающее напряжение  up = Umsinwt  синусоидальное; 5/ связь между B и H определяется не петлей, а средней кривой намагничивания  (такое допущение тем более допустимо, чем уже петля перемагничивания сердечника) ; 6/ амплитуда Um питающего напряжения  up , определяжщая максимальное значение магнитной индукции  Bm = Um / (wwpS) , такова, что при отсутствии подмагничивания, т.е. при Н– =0  режим работы сердечника обусловливается прямолинейным участком средней кривой намагничивания  /см. Bmsinwt и Н(wt) на рис.40.6,в/.

Из допущений 3/ и 4/ и пренебрежения потоком рассеяния однозначно вытекает синусоидальность переменной составляющей  В~ магнитной индукции в сердечнике. Действительно, согласно второму закону Кирхгофа для рабочей цепи в общем случае справедливо уравнение

                     up = ip Sp R + wp S dB~/dt,              /40.1/

которое при   SpR = 0  переписывается в виде

                  up = wp S dB~/dt,                            /40.2/

где wp– число витков рабочей обмотки;   S – площадь поперечного сечения сердечника  (точнее, его ферромагнитной части).

Отсюда     

B~=[1/( S wp )]∫up dt = [1/( S wp )]∫Um sinwt dt = – Bm sinwt + C,

где Bm= Um/(wwpS) , С=0  при отсутствии подмагничивания.

Если замкнута только рабочая цепь, а подмагничивание отсутствует        (Н−= wyIB~

=[1/( S wp )]∫up dt = [1/( S wp )]∫Um sinwt dt = – Bm sinwt + C,

где Bm= Um/(wwpS) , С=0  при отсутствии подмагничивания.






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.