Главная Обратная связь

Дисциплины:






Загальна характеристика МП



Робота магнітних підсилювачів заснована на використанні властивостей феромагнітних матеріалів. Нагадаємо ці властивості, відомі з курсу фізики. Якщо по обмотці, розташованій на осерді з феромагнітного матеріалу, протікає електричний струм, то в осерді виникає магнітне поле. Це магнітне поле в осерді характеризується напруженістю Н і магнітною індукцією В. Напруженість магнітного поля Н створюється струмом, що проходить по обмотці, та вимірюється в амперах на метр (А/м). Магнітна індукція В збільшується при зростанні напруженості Н і вимірюється в теслах (Тл). Крива, яка характеризує залежність магнітної індукції В від напруженості магнітного поля Н, називається кривою намагнічування феромагнітного матеріалу (рис. 2.1.1).

Починаючи з деякого значення напруженості магнітного поля, подальше її збільшення практично не призводить до зміни магнітної індукції. В цьому випадку визначають, що магнітний матеріал досяг стану насичення. Максимальна індукція в осерді називається індукцією насичення ВS; напруженість поля при цьому дорівнює НS.

Якщо далі зменшувати напруженість поля, то зміна магнітної індукції відбувається за новою кривою (крива 2). Індукція при цьому зменшується повільніше, ніж вона зростала при збільшенні Н від 0 до НS (крива 1). При зменшенні напруженості магнітного поля до нуля (тобто за відсутності струму в обмотці) індукція в осерді зберігає значення Вr , яке називається залишковою індукцією. При збільшенні напруженості магнітного поля в зворотному напрямку (тобто при зміні напрямку струму в обмотці) індукція зменшується до нуля при напруженості - НС, яка носить назву коерцитивної сили. Далі при значенні напруженості - Hs осердя знову насичується, індукція в ньому буде дорівнювати -Bs. Тепер при зміні напруженості від -Hs до +Hs зміна індукції відбувається за кривою 3. Таким чином, зміна індукції в залежності від напруженості поля відбувається за графіком, який має вигляд петлі, що називається петлею гістерезису. Як бачимо, залежність В(Н) має явно виражений нелінійний характер.

 
 

 

Рис. 2.1.1. Крива намагнічування феро-

магнітного матеріалу

 

 

Дросельний МП


 

Рис. 2.1.4. Найпростіший магнітний підсилювач (дросель насичення)

Для вивчення принципу дії магнітного підсилювача розглянемо його найпростішу схему (рис. 2.1.4, а, б), яка складається з двох обмоток. Одна обмотка робоча (або обмотка змінного струму) з числом витків wp, інша – обмотка управління з числом витків wy. Обидві обмотки розміщені на спільному феромагнітному замкнутому осерді. На обмотку управління подається вхідний сигнал у вигляді напруги постійного струму Uу, або струму Іу, який підлягає підсиленню. Послідовно з робочою обмоткою включене навантаження Rн, напруга на якому Uн є вихідним сигналом підсилювача. Коло робочої обмотки отримує живлення від джерела напруги змінного струму (наприклад, промислової частоти 50 Гц). Осердя водночас намагнічується двома полями: постійним, створеним струмом Іу, який протікає в обмотці wy, і змінним, створеним струмом Ін, який протікає в обмотці wp. Якщо прийняти опір робочої обмотки тільки індуктивним Хр, а форму струму – близьку до синусоїдальної, то струм в навантаженні



(2.1.9)

 

При зміні струму навантаження Ін буде змінюватись і падіння напруги Uн на навантаженні Rн, тобто вихідний сигнал. Потужність, що виділяється на навантаженні, може в багато разів перевищувати потужність, що витрачається на управляючій обмотці, тобто схема має властивості підсилювання і її можна розглядати як найпростіший магнітний підсилювач. Такий підсилювач називають ще дросельним, оскільки зміна струму на навантаженні забезпечується за рахунок зміни індуктивності робочої обмотки, тобто опору дроселя – котушки з осердям (рис. 2.1.6).

Розглянута схема на рис. 2.1.4 має серйозні недоліки і вкрай рідко за- стосовується на практиці. Справа в тому, що змінний магнітний потік, який замикається по осердю, наводить в обмотці управління (як і у вторинній обмотці трансформатора) змінну ЕРС. Тому вихідний сигнал може впливати на вхідний. А підсилювачі повинні мати однонаправленість дії: тільки від входу до виходу. Для зменшення значення змінного струму, який протікає по колу управління під впливом наведеної ЕРС, послідовно з обмоткою управління wy включають велику індуктивність Ly. Однак при цьому збільшується інерційність підсилювача: при швидких змінах вхідної напруги струм управління змінюється повільно. Крім того, збільшується витрата матеріалу (оскільки необхідне осердя і для дроселя), зростають габарити і вага підсилювача. Іншим недоліком розглянутої схеми є те, що форма струму в навантаженні істотно відрізняється від сінусоїди, що видно з кривої 2' на рис. 2.1.3. Для знищення ЕРС, що наводиться в обмотці управління, використовують схеми магнітних підсилювачів з двома однаковими осердями (рис. 2.1.7, а, б).

 

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...