Файл: Курс лекций по дисциплине Средства автоматизации и управления.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.04.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- магнитная индукция и напряжённость электрического поля; 
- круговая частота. Очевидно, что силу тока в цепи катушки можно менять изменением индуктивности. Для уменьшения 
уменьшают величину 
за счёт создания постоянной напряжённости электромагнитного поля по цепи обмотки управления. Обратимся к рис. 4.2, на котором представлены характеристики магнитной системы. При 
,
напряжённость электрического поля, создаваемая рабочей обмоткой 
, порождает магнитную индукцию 
, Следует отметить, что напряжённость 
не зависит от свойств среды, а магнитная индукция определяется как напряжённостью, так и свойствами среды, характеризующимися относительной магнитной проницаемостью (
), т.е. энергия идёт на перемагничивание. При подаче , (рис. 4.2,а) в магнитной системе создаётся постоянная составляющая напряженности 
, которая смещает рабочую точку для 
, в результате изменяется (уменьшается) амплитуда . Критическое значение
соответствует участку насыщения кривой намагничивания.
Таким образом при подаче уменьшается 
.
График характеристики
представлен на рис. 4.2,б. В результате при подаче , уменьшается , что влечёт, в свою очередь, увеличение тока нагрузки 
(рис. 4.2,в). Рассмотренные явления для схемы МУ рис. 4.2 несколько искажаются, так как переменный магнитный поток, создаваемый рабочей обмоткой при прохождении по ней тока, наводит ЭДС в обмотке управления. Этих недостатков лишена схема МУ, приведенная на рис. 4.3.
МУ состоит из двух магн топроводов, на каждом из которых располагается рабочая обмотка, причём они включены встречно. Обмотки управления (их может быть несколько -
,
) охватывают оба магнитопровода. Так как обмотки 
,
включены встречно, то создаваемые в них магнитные потоки 
,
изменяются в в
противофазе (рис. 4.3,б), т.е. один поток намагничива ет обмотки управления, а вто-
рой - размагничивает.
Результирующая переменная составляющая в итоге будет равна нулю, т.е.
.
В зависимости от рода тока различают:
а) дроссельные МУ (ДМУ), у которых по рабочим обмоткам всегда течёт переменный ток;
б) МУ с самоподмагничиванием (МУС), у которых в рабочих обмотках присутствует постоянная составляющая тока.
На рис. 4.4,а, 4.4,б приведены схемы ДМУ с переменным и постоянным током в цепи нагрузки. Схемы МУС с однополупериодным и двухполупериодным выпрямлением тока нагрузки приведены соответственно на рис. 4.4,в, 4.4,г. Величина тока управления регулируется переменным резистором.
4.2.2. Введение обратной связи в МУ
Для повышения коэффициента усиления МУ в них вводят обратную связь. В ДМУ для этого используют дополнительную обмотку, аналогичную обмотке управления, по которой пропускают часть тока нагрузки. Рассмотрим эффект введения положительной обратной связи в ДМУ (рис. 4.5,а, 4.5,б).
Напряжённость, создаваемая рабочей обмоткой
и обмоткой обратной связи 
, определяется
; 
,
где
; 
- коэффициент передачи выпрямителя.
Коэффициент передачи по цепи обратной связи определяется
= 
,
а в интерпретации графика рис. 4.5 он будет
.
Введение сигнала обратной связи приводит к деформации характеристики
. Рассмотрим следующие ситуации.
Случай 1:
.
Правая полуплоскость.
Рассмотрим картину для тока управления и 
:
а)
,
- рабочий ток характеризуется точкой 
;
б)
, 
- рабочий ток характеризуется точкой 
.
Однако амплитуда рабочей точки соответствует току управления 
. Следовательно, при том же токе при наличии обратной связи с коэффициентом передачи рабочий ток будет соответствовать точке 
, где 
.
Для тока управления
и 
:
а)
; 
имеем ток
(точка 
);
б) ; 
имеем ток
(точка 
).
Рассматривая весь диапазон изменения
, получим кривую 
при введении обратной связи (пунктирная линия); исходная -
(сплошная линия). Результирующая кривая при введении обратной связи имеет большую крутизну по сравнению с исходной.
Левая полуплоскость.
Обратная связь из положительной превращается в отрицательную, что приводит к уменьшению крутизны характеристики
. Рассуждая аналогично для токов 
, 
и 
построим точки характеристики.
Для тока имеем:
а)
; имеем ток
(точка 3);
б) ; 
имеем ток 
(точка 
).
Значение тока меньше тока и получено при том же токе управления т.е. рабочая точка переносится в точку 
.
Для тока процедура построения аналогична.
В результате в правой полуплоскости коэффициент усиления возрастает,
а в левой - убывает. Такой режим, когда , используется в усилителях.
Случай 2:
- круговая частота. Очевидно, что силу тока в цепи катушки можно менять изменением индуктивности. Для уменьшения уменьшают величину за счёт создания постоянной напряжённости электромагнитного поля по цепи обмотки управления. Обратимся к рис. 4.2, на котором представлены характеристики магнитной системы. При , напряжённость электрического поля, создаваемая рабочей обмоткой , порождает магнитную индукцию , Следует отметить, что напряжённость не зависит от свойств среды, а магнитная индукция определяется как напряжённостью, так и свойствами среды, характеризующимися относительной магнитной проницаемостью ( ), т.е. энергия идёт на перемагничивание. При подаче , (рис. 4.2,а) в магнитной системе создаётся постоянная составляющая напряженности , которая смещает рабочую точку для , в результате изменяется (уменьшается) амплитуда . Критическое значение
соответствует участку насыщения кривой намагничивания. Таким образом при подаче
уменьшается .График характеристики
представлен на рис. 4.2,б. В результате при подаче , уменьшается , что влечёт, в свою очередь, увеличение тока нагрузки (рис. 4.2,в). Рассмотренные явления для схемы МУ рис. 4.2 несколько искажаются, так как переменный магнитный поток, создаваемый рабочей обмоткой при прохождении по ней тока, наводит ЭДС в обмотке управления. Этих недостатков лишена схема МУ, приведенная на рис. 4.3.МУ состоит из двух магн топроводов, на каждом из которых располагается рабочая обмотка, причём они включены встречно. Обмотки управления (их может быть несколько -
, ) охватывают оба магнитопровода. Так как обмотки , включены встречно, то создаваемые в них магнитные потоки , изменяются в впротивофазе (рис. 4.3,б), т.е. один поток намагничива ет обмотки управления, а вто-
рой - размагничивает.
Результирующая переменная составляющая в итоге будет равна нулю, т.е.
. В зависимости от рода тока различают:
а) дроссельные МУ (ДМУ), у которых по рабочим обмоткам всегда течёт переменный ток;
б) МУ с самоподмагничиванием (МУС), у которых в рабочих обмотках присутствует постоянная составляющая тока.
На рис. 4.4,а, 4.4,б приведены схемы ДМУ с переменным и постоянным током в цепи нагрузки. Схемы МУС с однополупериодным и двухполупериодным выпрямлением тока нагрузки приведены соответственно на рис. 4.4,в, 4.4,г. Величина тока управления регулируется переменным резистором.
4.2.2. Введение обратной связи в МУ
Для повышения коэффициента усиления МУ в них вводят обратную связь. В ДМУ для этого используют дополнительную обмотку, аналогичную обмотке управления, по которой пропускают часть тока нагрузки. Рассмотрим эффект введения положительной обратной связи в ДМУ (рис. 4.5,а, 4.5,б).
Напряжённость, создаваемая рабочей обмоткой
и обмоткой обратной связи , определяется ; ,где
; - коэффициент передачи выпрямителя.Коэффициент передачи по цепи обратной связи определяется
= ,а в интерпретации графика рис. 4.5 он будет
.Введение сигнала обратной связи приводит к деформации характеристики
. Рассмотрим следующие ситуации.Случай 1:
.Правая полуплоскость.
Рассмотрим картину для тока управления
и
:
а)
, - рабочий ток характеризуется точкой ;б)
, - рабочий ток характеризуется точкой .Однако амплитуда рабочей точки
соответствует току управления . Следовательно, при том же токе при наличии обратной связи с коэффициентом передачи рабочий ток будет соответствовать точке , где . Для тока управления
и :а)
; имеем ток (точка );б)
; имеем ток (точка ).Рассматривая весь диапазон изменения
, получим кривую при введении обратной связи (пунктирная линия); исходная -
(сплошная линия). Результирующая кривая при введении обратной связи имеет большую крутизну по сравнению с исходной.Левая полуплоскость.
Обратная связь из положительной превращается в отрицательную, что приводит к уменьшению крутизны характеристики
. Рассуждая аналогично для токов , и построим точки характеристики. Для тока
имеем:а)
; имеем ток (точка 3);б)
; имеем ток (точка ).Значение тока
меньше тока и получено при том же токе управления т.е. рабочая точка переносится в точку . Для тока
процедура построения аналогична.В результате в правой полуплоскости коэффициент усиления возрастает,
а в левой - убывает. Такой режим, когда
, используется в усилителях.Случай 2:
