Реверсивные магнитные усилители с выходом переменного тока. Конструкция, принцип действия, приме

Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва

Факультет электронной техники

Контрольная работа

Вариант №2

«Реверсивные магнитные усилители с выходом переменного тока. Конструкция, принцип действия, применение»

Выполнил: студент 312 группы

Байков Д.В.

Проверил: Тетюшкин В. С.

Саранск 2010

Реверсивными усилителями с выходом переменного тока называют усилители, изменяющие на 180⁰ фазу тока в нагрузке при изменении полярности тока управления. Такое изменение фазы необходимо при реверсе двухфазных двигателей, работающих в следящих системах, и т.п.

Существует три основных вида схем реверсивных усилителей этого типа:

1) Дифференциальная схема – нагрузку включают между средней точкой вторичных обмоток питающего трансформатора и общей точкой соединения двух одинаковых нереверсивных усилителей. Обмотки смещения и управления намотаны и взаимодействуют точно так же, как в реверсивных схемах с выходом постоянного тока. При отсутствии тока управления сердечники обоих усилителей подмагничены в одинаковой степени и выходные токи I₁ и I₂ усилители равны. Разность этих токов в нагрузке близка к нулю (обычно в нагрузке в этом режиме продолжают проходить токи высших гармоник). При подаче сигнала в обмотки управления в нагрузке появляется ток, равный разности токов İ₁ -İ₂ , основная гармоника которого меняет фазу на 180⁰ при перемене полярности тока I_у (рис. 1,а).

б)
Рис. 1. Дифференциальные схемы реверсивных магнитных усилителей с выходом переменного тока:

а) без обратной связи; б) с самонасыщением

Аналогично работает схема с самонасыщением (рис.1,б), выгодно отличающаяся от предыдущей на один-два порядка большим коэффициентом усиления. Выпрямляя токи I₁ и I₂ мостовыми выпрямителями, можно получить схемы с комбинированной (внешней и внутренней) обратной связью, релейный режим и т.п.

Оперируя с основными гармониками токов и напряжений, можно для выходных токов усилителей записать выражения:

I_{1= и} I_{2= (1)}

Где İ_н =İ₁ -İ₂ – ток нагрузки; R_н +j𝝎L_н =Z_н – сопротивление нагрузки;

L₁ и L₂ – индуктивности рабочих обмоток усилителей (активными сопротивлениями этих обмоток пренебрегаем).

Из (1) действующее значение основной гармоники тока нагрузки:

I_н =

Сдвиг фаз между током I_н и напряжением U_c вторичных обмоток трансформатора определяется выражением:

tgφ=

В идеальном случае при полном размагничивании одного усилителя (когда Н_см -Н_у =0) его индуктивность L₁ →бесконечности, а индуктивность другого усилителя L₂ →0 и к нагрузке будет приложено все напряжение U_c . В реальных усилителях всегда U_{н max} <U_c .

2) Мостовая схема – рабочие обмотки одного 𝝎_1а и 𝝎_1б и рабочие обмотки другого 𝝎_2а и 𝝎_2б нереверсивного усилителя (рис.2,а) образуют четыре плеча моста, в одну диагональ которого включают нагрузку, а к другой подводят напряжение (рис.2,б). Цепи управления и смещения (не показанные на рисунке) осуществлены так же, как в дифференциальной схеме. При отсутствии тока управления индуктивности всех обмоток 𝝎_р одинаковы ,мост уравновешен и ток в нагрузке равен нулю. При подаче тока управления индуктивность уменьшается у той пары рабочих, в сердечниках которой напряженности смещения и управления складываются, и увеличивается у двух других обмоток 𝝎_р . Так как рабочие обмотки одного нереверсивного усилителя находятся в противоположных плечах моста, мост выходит из равновесия и по нагрузке идет ток, фаза которого меняется на 180⁰ при изменении полярности тока управления

Рис.2. Мостовая схема реверсивного магнитного усилителя с выходом переменного тока без обратной связи:

а) сердечники с обмотками; б) схема соединений рабочих обмоток ( стрелки означают переходные э.д.с., повышающие инерционность, снизить которую можно поменяв начала и концы 𝝎₁ или 𝝎₂ )

Мостовая схема реверсивного усилителя может быть выполнена и на усилителях с самонасыщением (рис. 3):

а) б)

Рис. 3. Мостовая схема реверсивного усилителя с выходом переменного

тока с самонасыщением:

а) сердечники с обмотками; б) схема соединение рабочих обмоток

3) Трансформаторная схема реверсивного усилителя также состоит из двух нереверсивных усилителей (рис. 4.). Трансформаторные усилители помимо обычных рабочих обмоток, роль которых выполняют первичные обмотки 𝝎_р1 , имеют вторичные обмотки 𝝎_р2, э.д.с. которых связана с напряжением, приложенным к первичным рабочим обмоткам, коэффициентом трансформации. В реверсивной схеме обмотки 𝝎_р1 обоих усилителей включены последовательно с источником питания. Включенные встречно вторичные обмотки замкнуты на сопротивление нагру

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать