Магнитный усилитель.
Магнитный усилитель (МУ) — это электрический аппарат, в котором для усиления сигнала используется управляемое индуктивное сопротивление. Схема простейшего дроссельного МУ представлена на рис.1.
Рис.1 Схема МУ на одном сердечнике.
Замкнутый магнитопровод имеет две обмотки — рабочую обмотку (переменного тока) , включенную в цепь нагрузки RН и обмотку управления , на которую подается управляющий ток Iy. Кривая намагничивания материала сердечника дана на рис. 2. При прохождении переменного тока по обмотке на обмотке будет наводиться ЭДС. Эта ЭДС будет создавать переменный ток в цепи управления. Для ограничения этого тока в цепи управления включается балластный дроссель Хб.
Рис.2
Рассмотрим вначале соотношения в дросселе при отсутствии тока управления (цепь управления разомкнута). Индуктивное сопротивление обмотки равно:
где S-активное сечение магнитопровода; - число витков рабочей обмотки; l-длина средней магнитной линии магнитопровода.
При неизменных конструктивных параметрах S, и l индуктивность определяется магнитной проницаемостью. Если ток управления отсутствует, то сердечник работает в ненасыщенной зоне 1 (рис.2). В этой зоне магнитная проницаемость велика и индуктивное сопротивление дросселя
велико. Сопротивление нагрузки RH обычно очень мало по сравнению с ХP1, поэтому ток в рабочей обмотке определяется только индуктивным сопротивлением дросселя и мал по величине.
Подадим в обмотку управления такой постоянный ток управления Iу, чтобы перенести рабочую зону полностью в область 2. В этой области из-за насыщения материал имеет малую магнитную проницаемость . Индуктивное сопротивление рабочей обмотки дросселя резко уменьшается, что ведет к уменьшению полного сопротивления цепи и возрастанию тока в нагрузке. Величины XP2 и RH выбираются таким образом, чтобы . Тогда ток в цепи определяется сопротивлением самой нагрузки. При этом все напряжение источника питания приложено к сопротивлению нагрузки. Мы рассмотрели два крайних режима усилителя — режим холостого хода, когда Iу=0 и ток в нагрузке имеет минимальное значение Iно, и режим максимальной отдачи, когда ток в нагрузке достигает наибольшего значения.
При плавном увеличении тока управления Iу ток в нагрузке плавно увеличивается от Iно до максимального значения Iн.макс за счет уменьшения магнитной проницаемости .
Характеристика управления МУ приведена на рис.3. По оси абсцисс отложен ток управления, приведенный к рабочей обмотке . В линейной зоне характеристики соблюдается равенство средних значений м.д.с. обмоток: или .
Рис. 3. Характеристика управления.
Вследствие низких значений коэффициентов усиления, большой массы дроссельные МУ в настоящее время применяются редко, в основном как измерительные трансформаторы постоянного тока и напряжения. В первом случае измеряемый ток I=Iу пропускается по шине, которая является одновитковой обмоткой управления. Магнитоэлектрический амперметр через выпрямительный мост включен в цепь рабочей обмотки и измеряет ток Iр пропорциональный постоянному току:
Характеристики МУ.
Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 1757;