Файл: Фабрикант, В. Л. Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование учеб. пособие.pdf

рис. 6.47 (0,675; 0,52; С,4 и 0,31 соответственно для кривых I , 2, 3 и 4). На рис. 6.47 по оси абсцисс для удобства отложена величина

Рис. 6.47. Выходные характеристики усили­ телей серии УМП

0,399 м — для штампа П20, 0,471— для штампа П25, 0,599 — для

штампа П32, 0,745 — для штампа П40. Кривые рис. 6.47 действи­ тельны для приближенного построения характеристик усилителей серии УМ1П, работающих в схеме рис. 6.42,6 с выпрямителем из кремниевых диодов.

§ 6.18. Выбор магнитных усилителей

Магнитные усилители обычно являются составной частью разнообразных систем и устройств защиты, автоматическо­ го управления и регулирования. Поэтому в каждом конкретном случае при выборе схемы и типа магнитного усилителя приходится учитывать многие факторы технического и экономического харак­ тера.

В первую очередь должна быть оценена функциональная при­ годность магнитного усилителя, т. е. возможность реализации с помощью магнитного усилителя требуемого преобразования элек­ трических величин. Если такая возможность имеется, то уже сам характер этого преобразования (вид зависимости выходных элек­ трических величин от входных) во многом определяет выбор схемы магнитного усилителя. Например, если необходимо менять поляр­

309

ность или фазу выходного тока при изменении полярности тока управления, то следует принять соответственно схемы реверсивных магнитных усилителей с выходом на постоянном или переменном токе. Однако такой однозначный выбор схемы не всегда удается. Чаще бывает так, что для осуществления необходимого преобра­ зования электрических величин оказывается пригодным ряд схем магнитных усилителей. Поэтому необходимо рассмотрение допол­ нительных факторов, таких как параметры сети для питания цепей переменного тока, характер нагрузки, необходимая кратность из­ менения выходного тока, мощность усиливаемого сигнала, желае­ мое быстродействие и др.

Так, если нагрузка должна питаться хорошо сглаженным по­ стоянным током, а сеть переменного тока трехфазная, то следует отдать предпочтение трехфазным схемам магнитных усилителей. В этом случае облегчается осуществление сглаживающих фильт­ ров, так как трехфазный усилитель с мостовым выпрямителем на выходе дает пульсации с гораздо меньшей амплитудой и в три ра­

Выбор схемы магнитного усилителя во многих случаях опре­ деляет мощность усиливаемого сигнала. Например, однотактные усилители без обратной связи практически могут быть использо­ ваны при минимальных мощностях усиливаемого сигнала, превы­ шающих 10~2 вт, а с обратной связью 10~6 вт.

После того как выявлена рациональная схема, выбираются тип и габарит усилителя, которые обычно определяют из согласования номинальных токов нагрузки и усилителя. В общем случае эти токи могут не совпадать друг с другом. Всегда можно выбрать усилитель с некоторым запасом по мощности или, наоборот, с не­ которой перегрузкой. Выбор того или иного варианта зависит в первую очередь от объекта, для которого предназначена проекти­ руемая система с магнитным усилителем. В тех случаях, когда простой объекта за единицу времени может привести к большим материальным затратам, более оправдан выбор усилителя с запа­ сом по мощности, а если объект сам по себе имеет низкую надеж­ ность, и его простой не приводит к тяжелым последствиям, то целе­ сообразно выбирать усилитель с некоторой перегрузкой.

Следует также иметь в виду, что магнитные усилители имеют весьма высокую надежность и устойчивы к кратковременным пере­ грузкам. Поэтому должна быть правильно определена величина номинального расчетного тока нагрузки. В большинстве случаев ток нагрузки не остается постоянным, а изменяется в течение вре­ мени. Если при этом удается установить некоторую закономер­ ность изменения тока нагрузки во времени, то за расчетный номи­ нальный ток обычно принимают среднеквадратичный за цикл.

Немаловажное значение для выбора мощности усилителя имеют температура окружающей среды, размещение усилителя, наличие

310

или отсутствие в непосредственной близости от его обмоток посто­ ронних источников тепла, условия охлаждения и др.

После выбора типа и габарита усилителя следует проверить соответствие его основных характеристик требуемым: кратность изменения тока нагрузки, быстродействие, коэффициент усиления по мощности и др. Может оказаться, например, что выбранный предварительно усилитель с запасом по мощности или будет иметь недопустимый коэффициент кратности, или не обеспечивает жела­ емое быстродействие, или требует устройства промежуточного кас­ када усиления. Все сказанное вполне возможно, так как усилитель большей мощности при работе на нагрузку меньшей мощности имеет меньший, чем каталожный, коэффициент кратности, большие постоянную времени и мощность цепей управления. Поэтому окон­ чательно выбор типа и габарита усилителя должен быть проведен с учетом всего комплекса технических и экономических показате­ лей.

§6.19. Применение тиристоров

вкачестве выходных усилителей

Внастоящее время мощные усилители, действующие в режиме переключения, выполняются посредством управляемых кремниевых диодов — тиристоров.

а—схема включения; б—вольт-амперная характеристика

Тиристор Т представляет собой трехэлектродный полупровод­ никовый прибор (рис. 6.48, а) с силовыми электродами — анодом А и катодом К, а также управляющим электродом УЭ. Ток нагруз­

ки / дагр, коммутируемый тиристором, протекает через цепь А—К, а управляющий ток — через цепь УЭ—К.

На рис. 6.48,6 приведена вольт-амперная характеристика тири­ стора. Обратная ветвь характеристики такая же, как у обычного

311