Файл: Основы радиотехники и радиолокации учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 243

Скачиваний: 5

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1 г ------

Рис. 8. 25. Схема трехстержневого магнитного усилителя.

— обмотки

начального подмагничивания (О П ), которая

запитывается от регулируемого

источника постоянного

тока

и применяется

для обеспечения

чувствительности М У

к по­

лярности входных сигналов;

— обмотки управления (ОУ) — для подачи усиливаемых

сигналов (U„x.).

П р и н ц и п р а б о т ы т р е х с т е р ж н е в о г о М У

Принцип

работы такой же, как и простейшего М У, за ис­

ключением

особенностей:

1. Применение трехстержневого сердечника дает возмож­ ность замкнуть магнитный поток рабочих обмоток Фг, поми­

мо обмоток управления, так как в среднем стержне магнит­ ные потоки от обеих катушек имеют противоположные направ­ ления и взаимно уничтожаются. Этим устраняется первый не­

достаток простейшего М У .

 

дает

2. Введение обмотки начального подмагничивания

возможность устранить

нечувствительность простейшего

М У

к полярности входных2

сигналов. Ток подмагничивания Іп соз­

дает в сердечнике дополнительный магнитный поток, смеща­

ющий кривую

І = F (Іх)

на некоторое значение параллельно

горизонтальной

оси и

 

пропорционально величине

тока Іп

(рис. 8.26). При этом

 

изменение полярности U BX.

вызовет

521


пропорциональное изменение (увеличение или уменьшение) І2 относительно начального тока Іо-

Рис. 8. 26. График зависимости І2 ~ F(Ii) в МУ с

трехстержневым сердечником.

Чтобы исключить начальный ток Іо, а также получить

."изменение фазы выходного напряжения при изменении по­ лярности входного сигнала, необходимо два трехстержневых М У включить в двухтактную схему (получить дифференци­ альный М У ).

Д о с т о и н с т в а М У:

— долговечность (допускают значительные перегрузки);

надежностьК у в эксплуатации (не требуют■ ухода);

•— постоянная готовность к работе (не требует разогрева);

большой

(до 104н-2 - ІО4) ;

высокий

к. п. д.

Не д о с т а т к и :

большая инерционность срабатывания (до десятых до­ лей секунды);

— трудность конструирования М У на большие мощности (за счет индуктивности обмоток).

Магнитные усилители широко применяются в следящих системах РТУ (системах перестройки и автоподстройки ге­ нераторов С В Ч , системах вращения антенн и т. д .).

522

В. Принципиальная схема следящей системы на постоянном токе

С о с т а в с х е м ы

Рис. 8. 27, Принципиальная схема следящей системы на посто­ янном токе.

1. И з м е р и т е л ь н о е у с т р о й с т в о . Состоит из сель­ син-датчика и сельсин-приемника, работает в трансформатор­

ном режиме, служит для

измерения угла рассогласования

Ѳ = а— ß и преобразования

его в переменное напряжение с

частотой напряжения питания un. Амплитуда и фаза напря­ жения un зависят соответственно от величины и знака угла

рассогласования

Ѳ.

 

Собран на

трансфор­

2. Ф а з о в ы й

д и с к р и м и н а т о р .

маторах Т Р Ь Т Р 2 и лампе Л ь

Служит

для преобразования

напряжения рассогласования

(ист.) в напряжение

постоянно­

го тока, величина которого пропорциональна амплитуде, а полярность — фазе напряжения рассогласования.

3. У с и л и т е л ь

м о щ н о с т и . Собран на Л 2, Л 3 и Э М У .

Предназначен для

усиления сигналов рассогласования по

мощности до величины, необходимой для нормальной рабо­ ты исполнительного двигателя. У П Т на Л 2, Л 3 является пред­ варительным усилителем мощности, а Э М У — выходным У М .

4. И с п о л н и т е л ь н ы й д в и г а т е л ь — двигатель по­ стоянного тока, якорная обмотка которого запитывается ог ЭМ У . И Д через редуктор вращает рабочий механизм (антен­ ну) и осуществляет главную обратную связь. Входной вал можно вращать либо вручную, либо мотором через специ­ альный редуктор.

523-


П р и н ц и п р а б о т ы (рис. 8.28)

Рис. 8. 28. Графики,

поясняющие

работу следящей системы

 

 

 

на постоянном токе

 

 

 

Напряжения поданы, входной и выходной валы согласова­

ны, то есть Ѳ = а— ß= 0

(роторы С Д

и СТ развернуты на 90°).

При этом ист. = 0

(время 0—t,), un

поступает

на

ротор

С Д

и обмотку 1—2 Т Р 2 в фазе. Со вторичной обмотки

ТР 2 опор­

ное напряжение

(иоп.)

подается

на аноды

Л ].

Так

как

Нет.= 0, то и ug„4i равно нулю. В положительные полупериоды

524

Uon. через

обе половины Л і протекают

пульсирующие токи,

равные по

амплитуде. R b R 2 являются

нагрузками

 

Л іа,

Лщ

соответственно. С і, С 2 служат для сглаживания Uпульсаций вы­

прямленного напряжения. Так как R I = R2, то

R I

=

U

R2.

Э ти

напряжения поступают через R 3 и R 4 на

участок

сетка-катод

ламп Л 2, Л 3 У П Т (рис. 8.28-5, 6). Усилитель постоянного

то­

ка (УПТ)

собран на двух мощных тетродах и является пред­

варительным каскадом усилителя мощности.

Нагрузкой У П Т являются обмотки управления Э М У (ОУь О У 2). Анодные и экранные цепи ламп запитываются от источ­ ника + Е а. + Е а подключают к средней точке обмоток О Уі и

О У 2.

 

 

 

 

 

Резистор R 5 служит для получения отрицательной обрат­

ной связи

по току.

R 6,

R7 подается

постоянное

напряжение

Через

резисторы

на экранирующие сетки ламп.

устойчивости

У П Т к са­

R 3 и R 4 служат

для

повышения

мовозбуждению.

Так как Л ь Л 2 одинаковы, а на управляющие сетки их по­ даются одинаковые потенциалы с Ri, R2, то токи ламп I2, І3 будут равны по величине и противоположны по направлению. Обмотки О У і и О У 2 одинаковы, поэтому магнитные потоки Ф2, Ф3, возбуждаемые токами І2, І3, взаимно компенсируют­ ся, то есть Фрез. = Ф2— Фз = 0. При нулевом магнитном потоке возбуждения иВых. Э М У равно 0, исполнительный двигатель находится в покое, выходной вал не вращается (рис. 8.28).

Таким образом, при согласованном положении входного и выходного валов следящая система после включения пи-:

тания остается в покое.

на

угол

a > ß . Между входным и

Повернем входной вал

выходным валами

возникает

угол

рассогласования

Ѳ = а — ß

положительного

знака

(рис. 8.28, промежуток

времени

U - U ) .

возникает

напряжение

рассогласования

На выходе С Т

иСт.) амплитуда и фаза которого определяются величиной и знаком Ѳ (рис. 8.28-3).

Во вторичных обмотках входного трансформатора индук­ тируются два напряжения, равные по величине, но сдвину­ тые по фазе на 180°, которые прикладываются к участку сет­ ка-катод лампы Л і (рис. 8.28-3, 4).

Пусть напряжение на сетке Л іа совпадает по фазе с опор­ ным напряжением (и0п), а на сетке Ліб — в противофазе с ц0п. Входной ток Ліа возрастает по закону входного напря­

5 25


жения, а ток Ліб падает до нуля (-лампа запирается), um рез­ ко увеличивается, а UR2 уменьшается до нуля. Так как uR1 прикладывается к участку сетка-катод лампы Л 2, а UR2 — к участку Л 3, то анодный ток Л 2 І2> Із . а ІРез.= І2— Із> 0 , то есть Ірез совпадает по направлению с током І2. Появляется результирующий магнитный поток Фрез. Направление Фрез совпадает с направлением Ірез.

Фрез, возбуждает ЭМ У , который генерирует постоянное на­ пряжение. Величина и полярность этого напряжения опреде­ ляются величиной и направлением результирующего магнит­

ного потока Фрез, обмоток управления

О Уь О У 2 Э М У

(рис. 8.28-7, 8; участок К—12). Это напряжение

(ивых ЭМ У) по­

дается на якорную обмотку исполнительного двигателя. На

обмотку возбуждения

(OB) И Д

поступает постоянное напря­

жение от внешнего

источника.

Якорь И Д начинает вра­

щаться, вращая через редуктор рабочий механизм и ротор

<СТ в сторону уменьшения угла рассогласования

(Ѳ). С умень­

шением угла

рассогласования

уменьшается

и

напряжение

■ рассогласования ист.,

то

есть

снижается

иёЛіа, Ъ,

Фрез.,

■ Пвых. ЭМ У, скорость

вращения

И Д . Когда Ѳ = а — ß ~ 0 ,

то

НСт. = 0; URI = UR2; І213’,

ФРез. = 0;

Umax. Э М У = 0.

 

по­

И Д

останавливается,

система

приходит

в согласованное

ложение.

 

 

 

С Д

в другую

сторону

(a < ß ,

Ѳ =

 

При повороте ротора

= а— ß<0) процессы в схеме

протекают

аналогично,

за

ис­

ключением следующего:

 

 

идл1а, идліб,

изменяет

фазу

на

— напряжение

ист., то есть

обратную

(рис.

8.28-3,

4; участок

t3— 14);

 

 

 

 

um станет равным нулю, а UR2 изменится по закону входного напряжения;

12< 1 з , т о есть Ірез. = І2— Із< 0 , Фрез. меняет направление,

Ивых. ЭМ У меняет полярность, И Д вращается в другую сторо­ ну, отрабатывая угол рассогласования.

Таким образом, при повороте входного вала в ту или дру­ гую сторону выходной вал с помощью следящей системы всегда стремится занять положение входного вала с некото­ рой ошибкой, определяемой точностью следящей системы.

Пусть входной вал вращается непрерывно, причем угол рассогласования Ѳ имеет положительный знак. При этом во время переходного процесса (промежуток времени t5— 16) вы­ ходной вал, отстав от входного за счет инерционности меха­

526


нических частей, догоняет входной вал и следует за ним с некоторым постоянным запаздыванием. Запаздывание опре­ деляется точностью следящей системы (рис. 8.29). В это же' время на выходе СТ будет постоянное по амплитуде напря­ жение рассогласования, фаза которого определяется направ­ лением вращения входного вала. Результирующий магнитный поток Фрез, обмоток О У ь О У 2 не изменяется по величине и направлению, то есть И Д вращается с постоянной скоростью* вращая рабочий механизм синхронно с вращением входного вала. Во время вхождения в синхронизм возможны качания выходного вала около точки согласования за счет инерции механических частей. Это устраняется специальными схема,- ми отрицательной обратной связи (см. функциональную схе­ му).

Г. Принципиальная схема следящей системы на переменном токе (рис. 8.29)

Рис. 8. 29. Принципиальная схема следящ ей системы на пере­

 

 

 

 

 

менном токе.

 

 

 

1)

измерительная

С о с т а в с х е м ы :

 

 

 

схема С Д -^ С Т ;

 

 

 

2)

усилитель мощности, состоящий из фаз'опереворачива-

ющего каскада на Л і

и выходного двухтактного усилителя на.

Л 2,

Лз;

— входной трансформатор;

 

 

 

3)

TPj

вторичная обмотка

 

4)

Т Р 2

выходной трансформатор,

которого связана с

обмоткой управления

И Д (двухфазный:

асинхронный

двигатель).

 

 

от

Принцип

работы

такой следящей системы не отличается

принципа

работы

следящей системы

на

постоянном токе,.

527