Общие сведения. Исследование дроссельного магнитного усилителя

Исследование дроссельного магнитного усилителя

Цель работы: Исследование однотактного дроссельного магнитного усилителя с положительной обратной связью и без нее, при различных значениях напряжения питания и сопротивлениях нагрузки.

Общие сведения

Наиболее распространенным видом электромагнитных устройств являются магнитные усилители (МУ). Состоят из ферромагнитных сердечников и наложеных на них определенным образом обмоток.

Простейший магнитный усилитель называют управляемым или подмагничиваемым дросселем насыщения.

На Рис. 1 представлена цепь, состоящая из сопротивления нагрузки R_Н и рабочей обмотки W_P с ферромагнитным сердечником. Цепь подсоединена к источнику переменного напряжения схемы U_C. Если считать сопротивление рабочей обмотки чисто индуктивным X_P, а ток – близким к синусоидальному, то

Сопротивление X_P определяется индуктивностью рабочей обмотки:

,

зависящей от возвратной магнитной проницаемости μ материала сердечника.

При отсутствии тока управления магнитная проницаемость μ имеет максимальное значение, по мере его увеличения – μ уменьшается, рис. 2а, следовательно, ток в рабочих обмотках и нагрузкебудет увеличиваться от минимальногозначения – I_XX, до максимального, рис. 2б.

Статическая характеристика, приведённая на рис. 2б, показывает, что изменение полярности управляющего сигнала не влияет на изменение величины тока нагрузки и его фазы.

Для того, чтобы МУ реагировал на полярность управляющего сигнала, хотя бы изменением величины тока нагрузки, применяют смещение или начальное подмагничивание. Смешение характеристики осуществляется с помощью специальной обмотки смещения W_см, в которую подаётся постоянный ток I_см. Обмотка смещения устанавливается также как и обмотка управления.

Введение смещения как бы сдвигает характеристику параллельно самой себе вдоль оси абсцисс на величину, определяемую выражением:

При подаче сигнала на вход усилителя ток в нагрузке будет определяться суммойили разностью напряжённостей полей, создаваемых токами управления и смещения. В случае совпадения направлений полей ток в нагрузке будет увеличиваться от значения I_О, рис. 3, при встречном направлении – уменьшаться. Таким образом, МУ будет реагировать на полярность входного сигнала.

Для повышения коэффициента усиления в МУ применяют положительную обратную связь, представляющую собой систему передачи сигнала с выхода усилителя на вход, рис. 4.

В данной схеме обратная связь выполнена с помощью специальной обмотки, наложенной на сердечник таким же образом, как и обмотка управления.

Дата добавления: 2015-08-17