Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основные характеристики магнитных усилителейОсновной характеристикой магнитного усилителя является зависимость действующего или среднего значения тока в нагрузке от тока управления: . Графическое изображение такой зависимости называется статической характеристикой вход-выход. Для всех рассмотренных выше схем магнитных усилителей зависимость магнитной проницаемости и индуктивности рабочей' обмотки от тока управления показана на рис. 22.14. При отсутствии управляющего сигнала ( ) эти величины имеют максимальное значение. Если подадим в обмотку управления постоянный ток , то всердечнике создается постоянный магнитный поток, накладывающийся на переменный поток, созданный рабочей обмоткой. По мере увеличения входного сигнала из-за нелинейности характеристики намагничивания происходит насыщение сердечника.
Это приводит к уменьшению магнитной проницаемости , а следовательно, и индуктивности рабочей обмотки . Направление (полярность) тока управления не влияет на и . Вид статической характеристики вход-выход зависит от того, как включена нагрузка: последовательно или параллельно рабочей обмотке. На рис. 22.15, а показана статическая характеристика для схем магнитных усилителей (см. рис. 22.7, 22.8, 22.10, 22.13). Здесь — ток холостого хода усилителя (подмагничивающее поле отсутствует), — максимальный ток. В идеальном усилителе при отсутствии входного сигнала ( ) должен быть равен нулю и выходной сигнал ( ). Однако из-за того, что при магнитная проницаемость и индуктивность рабочей обмотки не равны бесконечности, через нагрузку протекает небольшой ток холостого хода . По мере увеличения входного сигнала (тока управления) растет выходной сигнал (ток нагрузки), но из-за насыщения сердечника этот рост ограничен некоторым максимальным током = . Отношение максимального тока к току холостого хода называется коэффициентом кратности тока —это один из параметров усилителя. Чем больше этот коэффициент, тем лучше усилитель. Наряду с коэффициентом кратности тока магнитный усилитель характеризуется следующими параметрами: коэффициентом усиления, чувствительностью, максимальной мощностью в нагрузке, КПД рабочей цепи, постоянной времени, добротностью. Рассмотрим коротко эти параметры. Коэффициент усиления — это отношение приращения тока, напряжения или мощности в нагрузке к приращению соответствующего параметра в цепи управления.
Коэффициент усиления по току
(22.10) (22.11) Поскольку статическая характеристика магнитного усилителя нелинейная, коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности не являются постоянными величинами. Поэтому различают максимальные значения , , и их значения, соответствующие заданной выходной мощности усилителя. При большом значении коэффициента кратности тока , когда ток холостого хода по сравнению с максимальным током нагрузки мал, можно с достаточной точностью считать, что ; Например, уже при ошибка от пренебрежения током холостого хода не превышает Чувствительность — минимальная мощность входного сигнала, начинал с которого пропорционально изменяется ток нагрузки. Максимальная мощность в нагрузке Коэффициент полезного действия рабочей цепи где —полное активное сопротивление рабочей цепи. Постоянная времени характеризует быстродействие усилителя и определяется отношением индуктивности и активного сопротивления обмотки управления Добротность является универсальным параметром, учитывающим и коэффициент усиления и быстродействие: Магнитные усилители по сравнению с другими типами усилителей обладают таким существенным преимуществом, как высокая стабильность во времени параметров и статической характеристики. Имея практически неограниченный срок службы, магнитные усилители не требуют регламентных работ и могут использоваться во взрыво- или пожароопасных условиях, а также при наличии радиоактивного излучения. Максимальная мощность магнитных усилителей достигает сотен киловатт. Например, на Московском трансформаторном заводе еще в 1933 г. были изготовлены магнитные усилители мощностью 800 кВт для автоматического регулирования частоты вращения мощного асинхронного двигателя. Коэффициент усиления по мощности 100-ваттного магнитного усилителя при частоте питания 50 Гц обычно составляет 50—200. Для более мощных усилителей этот коэффициент увеличивается. КПД простейших нереверсивных магнитных усилителей обычно лежит в пределах от 0,6 до 0,98. Коэффициент кратности магнитных усилителей в значительной степени зависит от материала сердечника. Для магнитных усилителей с сердечниками из трансформаторной стали , а с сердечниками из сплавов высокой магнитной проницаемости Минимальное значение усиливаемой мощности составляет Вт для сердечников из трансформаторной стали и Вт для сердечников из сплавов высокой проницаемости. Статическая характеристика вход-выход магнитных усилителей с параллельным включением нагрузки (по рис. 22.11) имеет вид, показанный на рис. 22.15, б. Она обратна характеристике усилителя с последовательной нагрузкой. Действительно, при управляющем сигнале индуктивность рабочей обмотки будет максимальной и, следовательно, ток в нагрузке будет иметь наибольшее значение. С ростом входного сигнала ток в нагрузке уменьшается, так как все большая часть тока питания ответвляется в рабочую обмотку, индуктивное сопротивление которой уменьшается. |
|||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-20 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |