книги / Электрические аппараты

—2—3—1—4, аналогичному предельному циклу 1 ~ 7 —8—2. Положим, что цепь управления питается от источника тока и / у= const. Цепь рабочей обмотки питается от источника напряжения е = Е т sin at. Тогда для магнитной цепи можно написать

Ток tp нарастает по закону синусоиды, пока не достиг­ нет значения

чиная с точки 5 значение dW/dt^$>ipRp. Отбросим ipRp ввиду

По этому закону индукция меняется, пока не достигнет значения Bs (точка 2). Ток намагничивания

= const = 2Hcl/wp. После достижения точки 2 dW/dt —O и ток г'р меняется по закону

ip = Ет sin at/Rv,

пока не достигнет нулевого значения. Ради упрощения бу­ дем считать, что при прохождении тока tp через нуль диод

где c — некоторая постоянная.

Поскольку Jy и Ну неизменны, то индукция спадает по линейному закону (прямые 1—4 и 1—6, рис. 6.6,6). Полупериод, в котором индукция спадает от +Æ S до Вуь назы­ вается управляющим (УП).

Чем больше —Ну, тем ниже опускается точка, характе­ ризующая начальное состояние магнитопровода, тем позже

При этом ток в нагрузке гр проходит через нуль несколько позже, чем 7/2 (конец полупериода напряжения источни­ ка), и начинает протекать раньше, чем время длительности периода 7 [6.1]. Это оказывает влияние на характеристику управления МУС.

б) Основные соотношения в усилителе с самонасыщением. Для любого момента времени в рабочий полупериод

ВУ Среднее значение напряжения источника питания за по-

где АВу — изменение индукции за полупериод, равное Bs—

---By.

Up называется выходным напряжением усилителя.

При изменении сигнала управления изменяется только АВу. Если АВу= 0, то BS = BS весь рабочий полупериод магнитопровод насыщен и

Up = 0,5U,

т.е. ток через нагрузку проходит в течение всего рабочего полупериода.

Среднее значение наибольшего тока через нагрузку /„ = /„ = Up/Rp - Q,5U/Rp.

Режим МУС, при котором через нагрузку протекает наи­

магнитопровода при любом значении Ну. Среднее значение напряжения измерительной обмотки

чают различные значения АВу.

На рис. 6.8, а представлена линеаризованная динамиче­

управления Un = f(Iy). Там же показаны мгновенное на­ пряжение на нагрузке ин и частные циклы намагничивания для характерных точек 1—3 кривой ABy= f(H y).

При токе управления 1У\, т. е. Ну = Н у1, имеет место ре­ жим максимальной отдачи.

Если Bm=B s и Ну = Нуз, то согласно (6.10) напряжение и „ = 0. В действительности через нагрузку протекает на­ магничивающий ток холостого хода / но, определяемый пет­ лей гистерезиса и равный I H0 = 2Hclcl(2wp).

Обычно эта область для работы не используется. Реальная динамическая кривая размагничивания отличается от по­ казанной на рис. 6.8, а. Поэтому на практике характеристи­ ка управления имеет вид, показанный на рис. 6.8, в. На этом рисунке линейный участок M N — рабочая зона МУС; AUhnm— изменение напряжения на нагрузке; ЛЯулгм— напряженность магнитного поля управления, необходимая для изменения напряжения на нагрузке на величину

AUhNM■

6.3. ДВУХПОЯУПЕРИОДНЫЕ СХЕМЫ МУС

Однополупериодная схема (рис. 6.5) практически не применяется из-за следующих недостатков:

1.Для ограничения наведенных в обмотке управления токов необходим балластный дроссель, наличие которого ухудшает выходные параметры МУС.

2.Прохождение рабочего тока лишь в течение одного полупериода уменьшает мощность нагрузки.

3.Схема пригодна для питания нагрузки только выпрям­

ленным током.

На рис. 6.9 изображены двухполупериодные мостовые схемы усилителя с нагрузкой на постоянном и переменном токе. При полярности вторичной обмотки питающего транс­ форматора, обозначенной на рис. 6.9, а, в верхнем усили­ теле МУС / имеет место рабочий полупериод, а в нижнем

а МУС / — в полупериоде управления.

При большом сопротивлении в цепи управления пере­ менная составляющая напряжения, наведенная на обмот­ ках Wy обмотками wp, создает малый переменный ток, которым можно пренебречь. Тогда по цепи управления

Рис. 6.9. Схемы двухполупериод* ного МУС:

а и 6■—на постоянном токе; в—на переменном токе

Г ,

Рис. 6.10. МУС с общей обмоткой управления

протекает только ток / у. Такой режим работы МУС назы­ вается режимом вынужденного намагничивания. В этом случае условия работы каждого МУС аналогичны рассмот­ ренным в § 6.2.

Обычно сопротивление цепи управления мало и для компенсации наводимых на обмотках wy ЭДС начала и концы обмоток должны соединяться так, как показано на рис. 6.9. Две обмотки управления могут быть заменены

храняется.

Процесс изменения электрических величин в схеме рис. 6.9, а и б представлен на рис. 6.11,6—г. Примем начальное значение индукции Ву = 0. МУС / находится в рабочем полупериоде, и через нагрузку протекает ток ipi. В это время индукция В\ в магнитопроводе МУС I нарастает от значе­ ния Ву = 0 до + B S. МУС II находится в управляющем

Рис. 6.11. Изменение во времени основных электрических и магнитных параметров двухполупериодного МУС

полупериоде, и индукция меняется от значения —Bs до Ву= 0. Во втором полупериоде МУС II находится в рабо­ чем полупериоде, а МУС / в управляющем. Соответственно

нитопроводе равно Во. В МУС по схеме рис. 6.9, б обмотки управления wy включены согласно, поэтому в первом полу­ периоде индукция В2 меняется от значения + B S до Ду = 0. Ток и напряжение на нагрузке меняются по кривым рис.

Реальная характеристика управления МУС является нели­ нейной (рис. 6.8, в). Для более эффективного использова­ ния линейной части MN характеристики применяется об­ мотка смещения со своим источником питания (рис. 6.12). В этом случае поле управления создается обмоткой управ­ ления wу и обмоткой смещения wcм (рис. 6.12,а):

НУ = 7УWy/l + JCMw ,Jl.

Допустим, с ростом положительного тока управления напряжение на нагрузке должно возрастать и МУС должен работать на линейном участке MN характеристики управ­ ления. Тогда обмотка смещения должна создавать отрица­

6.12,6). Приведенный к обмотке управления ток смещения

Гсм — Iсм wсм'Iwу.

При подаче положительного тока управления / у МУС ра­ ботает на линейной части характеристики MN.

Следует отметить, что МУС может иметь большое число п управляющих обмоток. Результирующее поле управления равно алгебраической сумме МДС, создаваемых этими об­ мотками:

Таким образом, МУС может быть использован как сум­ матор многих независимых переменных величин.