Файл: Миловзоров, В. П. Электромагнитные устройства автоматики учебник.pdf

сердечников до стандартного значения, позволяет найти размеры стандартных пластин и толщину каждого сердечника усилителя.

Затем определяют число витков каждой обмотки

где /ег — длина средней линии сердечника

ки) с сердечником из пермаллоя 80НХС

Получив данные о размерах сердечников и числе витков рабочих обмоток, надо проверить, будет ли выдержано значение индукции Вс, которым задались в начале расчета, так как после округления размера а до стандартного значения фактическое значение Вс может измениться. Проверку производят по формуле

Uс 10*

с2-4,44fwp s'

где к'р — определенное по (3.59) число витков; s — фактическое сечение подо­ бранного сердечника.

Если значение Вс отличается незначительно от выбранного в начале расчета, им можно оперировать в дальнейшем при построении нагрузочных эллипса или прямой. Для сердечников из пластин можно изменить толщину пакета Ь так, чтобы сохранить величину Вс.

При расчете усилителей на стандартных кольцевых сердечниках рекоменду­ ется по выбранным (как указано ранее) Вст, Нщах и Uc определять объем и вес сердечника:

Uсайтах' I®4

82

Затем необходимо проверить, уместятся ли обмотки в окне сердечника или оно окажется незаполненным. Для этого следует определить (хотя бы приблизи­ тельно) площадь окна, которая требуется для размещения обмоток.

Сечение провода q^ рабочих обмоток можно найти по допустимой плотности тока /

9р = /н max//

и округлить до стандартного значения.

Допустимая плотность тока зависит от ряда факторов: геометрии сердечника, мощности усилителя, условий охлаждения, вида изоляции провода обмоток и т. п.

На рис. 3.16 приведена зависимость допустимой плотности тока от мощ­ ности усилителей при различной частоте [3].

Площадь окна для рабочей обмотки

Qp =1?р Шр/^ЗЯП!

где £зап — коэффициент заполнения окна медыо (рис.3.17) [6].

Рис. 3 16. Зависимость допустимой плотности тока в об­ мотках от мощности магнитного усилителя при различ­ ных частотах сети

Для кольцевых сердечников применяют провод в шелковой изоляции и типа ПЭВ.

Если в начале расчета задана или ограничена постоянная времени усилителя Т, что важно для работы усилителей в системах автоматического регулирования, можно определить наибольший коэффициент обратной связи из выражения (3.14):

связь не нужна; если £ос близок к единице, то точность расчета по кривым на­ магничивания рис. 2.9 может быть недостаточной и следует либо рассчитать уси­ литель с самонасыщением, либо перейти к двухкаскадному усилителю.

или больше найденного на 15—20%, чтобы можно было регулировать k00 по схеме рис. 3.3, а.

Сечение провода qoc равно сечению ?р, площадь окна для обмотки »ос-

Qoc = кос Qp■

Намагничивающую силу обмотки управления можно оценить, исходя из ос­ новного закона магнитного усиления:

//max ~ Нос + / / у

83

Мощность, которую необходимо подать в обмотку управления, зависит от размеров обмотки wy и н. с. Fyi

Определив по эскизу сердечников с обмотками среднюю длину витков об­ моток рабочей Iр и обратной связи /00, находят их сопротивление и вычисляют

Если напряжение Uc сравнимо с Ед, то напряженность Якз следует опреде­ лять с учетом падения напряжения на выпрямителе, рассматривая диод, как со­ четание противо-э. д. с. £ д и динамического сопротивления гд;

где п число последовательно включенных диодов в одном плече выпрямитель­ ного моста; /?р — активное сопротивление одной рабочей обмотки.

64

Задаваясь рядом значений напряженности Н^, вычисляют соответствующие им ординаты эллипса нагрузки

и, построив по точкам эллипс на семействе кривых намагничивания, графически

определяют характеристику вход—выход усилителя (см. § 2.4) без учета обрат­ ной связи.

В случае кривых намагничивания, близких к идеальным, можно вместо эллипса строить характеристику вход — выход по нагрузочной прямой, соответ­ ствующей «идеальному» усилителю (см. рис. 2.10, г).

Рис. 3.18. Определение напряженностей смеще­ ния и управления для усилителей:

а— нереверсивного; б — поляризованного

Спомощью линии обратной связи (см. рис. 3.2, б) перестраивают характе­ ристику с учетом обратной связи и по ней находят напряженности Нсш и Ну для нереверсивного, или поляризованного .усилителя (рис. 3.18) и н. с. соответст­ вующих обмоток:

Диаметр провода определяют по допустимой плотности тока / и, рассчитав сопротивление RCM обмотки wCM, определяют величину регулировочного сопро­ тивления

85

и сечение провода

ъио ом, ft — Р00 гц; коэффициент кратности тока в нагрузке kKfs не менее 10. Решение. Оценим порядок мощности усилителя на входе и выходе:

(/с= (1,2-г2,0)/н /?„ =

= 1,35 • 0,0085 - 11250=130 ».

По кривым намагничивания выбраны

Вот—0,45 тл; Нхх = 0,07 а/см; Нтах —0,75 а/см.

Коэффициент кратности

*кр = Дтах/^хх = 0,75/0,07 = 11,

т. е. удовлетворяет заданию. Определим отношение wp/l:

86