Магнитный усилитель с самонасыщением

Комплектующие, радиокомпоненты / Электрика, электроника / Магнитные усилители
Administrator
702
18-05-2018, 22:50
0

На рис. 2.9, а приведена схема магнитного усилителя с самонасыщением (self-saturating magnetic amplifier). Этот усилитель позволяет получить большее усиление и больший к. л. д. по сравнению с рассмотренным выше магнитным усилителем. Усилитель с самонасыщением известен также как усилитель с внутренней обратной связью. Как показано на схеме, последовательно с нагрузкой R_н и источником переменного тока включен полупроводниковый диод Дь Здесь вместо трехстержневого применен обычный сердечник, который также характеризуется прямоугольной петлей гистерезиса. Диод производит выпрямление выходного тока (рис. 2.9, б), который состоит в этом случае из однополярных .полуволн переменного тока. Возникающие пульсации в принципе можно сгладить при помощи фильтра состоящего из дросселей и конденсаторов, который .минимизирует пульсирующую составляющую тока и позволяет таким образом получить практически постоянное напряжение на нагрузочном резисторе.

Рис. 2.9. Магнитный усилитель самонасыщающегося типа.

Гистерезисная характеристика магнитного усилителя с последовательно включенным в цепь нагрузки диодом показана на рис. 2.9, в. Однонаправленный ток протекает через обмотки L₁ и L₂только в течение одного полупериода и поэтому насыщает сердечник только в одном направлении. В те полупериоды, когда ток равен нулю, напряженность магнитного поля также равна нулю, а магнитная индукция в сердечнике равна остаточной индукции. В другие полупериоды, по мере того как ток возрастает от куля до максимальной величины, магнитная индукция изменяется от уровня остаточной индукции до состояния насыщения. Сердечник фактически находится все время в насыщенном состоянии, поскольку диод обеспечивает протекание тока только в одном направлении, а следовательно, и одно направление магнитного потока. Пиковое значение пульсирующего напряжения на нагрузке равно пиковому значению напряжения источника питания, так как реактивное сопротивление обмоток при сердечнике в насыщенном состоянии фактически равно нулю и имеется лишь падение напряжения на малом активном сопротивлении обмоток.

Если управляющее постоянное напряжение приложено к обмотке L_y, то оно будет влиять на характеристики сердечника. Если полярность управляющего тока такова, .что последний вызывает магнитную индукцию противоположного направления по сравнению с .индукцией, обусловленной полупериодами тока от источника литания, то магнитная индукция стремится к некоторому уровню, определяемому управляющим постоянным подмагничиванием (подмагничивающим полем) (Рис. 2.9, в). В те полупериоды, когда ток равен нулю, управляющий ток эффективно снижает намагниченность сердечника. Как показано на рис. 2.9, в, в эти полупериоды напряженность магнитного поля уменьшается до некоторого отрицательного уровня, соответствующего падающему участку петли гистерезиса. В те по-лупериоды, когда диод находится в состоянии проводимости, ток обмоток L₁ и L₂ компенсирует действие управляющего тока и вводит сердечник опять в состояние насыщения.

Для того тобы повторно увеличить индукцию от уровня, соответствующего постоянному подмагничиванию, до уровня насыщения, необходимо, чтобы ток, протекающий через обмотки L₁и L₂, превышал уровень, при котором компенсируется, действие тока постоянного подмагничивания; этот процесс длится определенное время. Так как выходное напряжение остается малым до тех пор, пока не достигается состояния полного насыщения, то в течение необходимого для этого времени всякие изменения выходного напряжения замедляются (рис. 2.9, б), в результате форма выходного напряжения несколько изменяется.

При увеличении постоянного подмагничивания рабочая точка на петле гистерезиса смещается в нижнюю левую часть. Это вызывает увеличение времени перехода в насыщенное состояние. Поэтому подмагничивание можно использовать для регулирования выходной мощности путем изменения величины напряженности магнитного поля .(создаваемого каждой полуволной пульсирующего тока), необходимой для перевода сердечника в состояние положительного насыщения. Достаточно большим уровнем подмагничивания сердечник может быть введен в состояние противоположного насыщения по отношению к насыщению, вызываемому пульсирующим током. При этом время перемагничивания сердечника максимально. Изменение управляющего .напряжения, а следовательно, и тО:Ка в катушке L_yвызывает соответствующее изменение мощности, передаваемой в нагрузку. Так как изменение выходной мощности значительно больше вызвавшего его изменения входной мощности, то в рассматриваемой схеме осуществляется усиление по мощности.

Постоянное ,подмагничивание, создаваемое управляющей обмоткой, определяет величину потока магнитной индукции, который складывается (или вычитается) с потоком, создаваемым выходными обмотками. Поэтому магнитный усилитель с еамонасыщанием является усилителем с обратной связью.

Источник: http://nauchebe.net

Обсудить на форуме