Исходные данные для расчета двухтактного дифференциального магнитного усилителя с внутренней положительной обратной связью: Iн.мах=1,5 А; Rн=50 Ом; U=110В; f=1000Гц.

Контрольная робота №1

Вариант - 9

Исходные данные для расчета двухтактного дифференциального магнитного усилителя с внутренней положительной обратной связью: I_н.мах=1,5 А; R_н=50 Ом; U=110В; f=1000Гц.

Находим требуемую выходную мощность усилителя R_нI²_{н мах}=112,5 Вт и, согласно §11.2, выбираем для сердечников сталь 3411 (сталь ХВТ). Амплитуду переменной составляющей магнитной индукции В для этой стали берем равной 1.2Тл.

Согласно формуле (11.3), при плотности тока определяем площадь сечения провода рабочих обмоток: q_р=I_{н мах}/j=1,5/4=0,375 мм².

Из табл. 11.1 находим ближайшее большее стандартное значение q_р=0,374 мм² и соответствующий ему диаметр провода рабочих обмоток d_р=0,69 мм. Выбираем провод ПЭВ-2. Тогда диаметр провода с изоляцией d_р.из=0,77 мм.

Для определения габаритного показателя сердечников зададимся следующими величинами: b=0,95; k_с=0,9, k_об=0,25. Найдем и

=1,075. Тогда согласно формуле (11.4)

При найденном U₂^/=150 В и заданном напряжении сети U=110 В питающий трансформатор должен иметь коэффициент трансформации . Вторичная обмотка с числом витков w₂ должна быть выполнена с выводом от средней точки (см. рис. 11.1).

Из выражения (11.5) находим площадь поперечного сечения тороидального сердечника, при этом задаемся g=1,5; d=2; R_о=0,5. Тогда

см².

Диаметры сердечников согласно выражениям (11.6) и (11.7)

,

Высота сердечника согласно формуле (11.8)

см.

Из выражения (11.9) находим число витков каждой из четырех рабочих обмоток:

витка

Среднюю длину витка рабочей обмотки l_p определим по формуле (11.11), определив предварительно среднюю толщину рабочей обмотки h_p.

мм;

мм.

Сопротивление одной рабочей обмотки найдем по формуле (11.10):

Ом

тогда из формулы (11.12) активное сопротивление рабочей цепи

R_о.р=50+2×0,9=54,8 Ом.

Для выбора типа диодов в цепи обратной связи найдем допустимое обратное напряжение

В.

Выбираем диоды КД202Е, имеющие допустимое обратное напряжение U_обр=200>(1,5¸2) 220 В и максимальный ток I_мах=1 А>I_{н мах}=1.5 А.

Определим из выражения (11.13) число витков обмотки управления, считая, что :

витков.

Сечение провода обмотки управления согласно выражению (11.14)

мм²

Из табл. 11.1 находим ближайшее большее стандартное значение мм². При этом мм.

Согласно формуле (11.16),

Сопротивление одного плеча обмотки управления найдем из (11.15):

сопротивление всей обмотки R_о.уп=2×254.6=503.3 Ом.

Намагничивающая сила обмотки смещения

А×в

Зададимся величиной w_см=1010 витков, тогда I_см=0,017 А. В этом случае сечение провода обмотки смещения q_см=17×10^-3/2=0,0085 мм². По табл.11.1 найдем q_см=0,00785 мм² и d_см=0.13мм; выберем провод ПЭВ-2.

Данные по проверки размещения обмоток в окне сердечника приведены в табл.11.4. Из условия (11.17) найдем 264мм²£0,25×p(21²-4×5²)=66,5 мм², т.е. размещение обмоток обеспечивается.

Перейдем к определению основных характеристик рассчитанного магнитного усилителя.

Коэффициент усиления по току из формулы (11.18)

Таблица 11.4

Вид обмотки	Параметры обмотки	Общее сечение
w	q, мм^2	wq, мм^2
Рабочая……………………………… Управления………………………… Смещения……………………………		0,374 0,025 0,00785	167,17 88,9 7,92
Суммарная площадь обмоток….…….

Коэффициент усиления по напряжению из формулы (11.19)

Коэффициент усиления по мощности из формулы (11.20)

Найдем постоянную времени усилителя из формулы (11.2), пологая , поскольку в рассматриваемом примере расчета остальные сопротивления цепи управления не заданны. Тогда

В действительности обычно R_у^о>>R_о.уп, поэтому постоянная времени будет значительно меньше найденной величины.

Статическая характеристика идеализированного усилителя получается из рис.11.5 при I_н=1.5 А и I_уп=10 мА.

Запишем данные, необходимые для изготовления рассчитанного усилителя. Сердечник тороидальный: материал – сталь 3411, размеры – D_в=23 мм, D_нр=35 мм, b=1.18мм. Обмотки: провод ПЭВ – 2; w_р=447, d_р=0,69 мм; w_уп=3556, d_уп=0,18мм; w_см=1010, d_см=0,13 мм;

Дата добавления: 2015-10-21