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

(рис. 4.6, а) образуют четыре плеча моста, в одну диагональ которого включается нагрузка, а к другой подводится напряжение Uc (рис. 4.6, б). Цепи управления и смещения (не показанные на рисунке) осуществлены так же, как в дифференциальной схеме. При отсутствии тока управления индуктивности всех обмоток wp одинаковы, мост уравновешен и ток в нагрузке равен нулю. При подаче тока управле­ ния индуктивность уменьшается у той пары рабочих обмоток, в сер­ дечниках которой напряженности смещения и управления складыва­ ются, и увеличивается у двух других обмоток wp. Так как рабочие об­ мотки одного нереверсивного усилителя находятся в противополож­

ат

Рис. 4.6. Мостовая схема реверсивного магнитного уси­ лителя с выходом переменного тока без обратной связи:

а — сердечники с обмотками; 6 — схема соединений рабочих обмоток (стрелки означают переходные э. д. с., повышающие,

как в схеме рис. 2,2, д, инерционность, снизить которую мож­ но, поменяв начала и концы wj или w2)

ных плечах моста, мост выходит из равновесия и по нагрузке течет ток, фаза которого меняется на 180° при изменении полярности тока управления.

Мостовая схема реверсивного усилителя может быть выполнена и на усилителях с самонасыщением (рис. 4.7).

Т р а н с ф о р м а т о р н а я с х е ма реверсивного усилителя также состоит из двух нереверсивных усилителей (рис.4.8). Трансформаторные усилители помимо обычных рабочих обмоток, роль которых выполняют первичные обмотки wpl, имеют вторичные обмотки а>Р2, э. д. с. которых связана с напряжением, приложенным к первичным рабочим обмот­ кам, коэффициентом трансформации. В реверсивной схеме обмотки wpl обоих усилителей включены последовательно с источником пита­ ния. Включенные встречно вторичные обмотки замкнуты на сопротив­ ление нагрузки. Обмотки управления и смещения усилителей включе­ ны, как в двух предыдущих схемах (см. рис. 4.5).

При отсутствии тока управления сердечники обоих усилителей под­ магничены обмотками смещения в одинаковой степени, индуктивности всех обмоток о>р1 одинаковы, и напряжение источника питания по­ ровну делится между двумя усилителями. Вторичные э. д. с. равны, и их разность, приложенная к нагрузке, равна нулю.

При подаче тока в обмотки управления уменьшается индуктивность той пары обмоток шр1, в сердечниках которой напряженности управле-

ния и смещения складываются; индуктивность другой пары обмоток увеличивается. Напряжение Ѵх перераспределяется соответственно сопротивлениям первичных обмоток, вместе с ним изменяются вто­ ричные напряжения. На нагрузке появляется разность вторичных напряжений, которая изменяет фазу на 180° при изменении полярно­ сти управляющего сигнала.

Путем соответствующего выбора коэффициента трансформации можно получить любую величину напряжения на нагрузке, независи­ мо от напряжения источника питания. Таким образом, схема рис. 4.8 совмещает функции усилителя и трансформатора.

Характеристики всех грех схем практически совпадают, если уси­ лители выполнены на одних к тех же сердечниках, работающих в оди­ наковом режиме. Однако каждая схема имеет свои особенности, опре­ деляющие область ее применения.

Из схем без обратной связи (как внешней, так и внутренней, т. е. без самонасыщения) наиболее проста мостовая схема, не имеющая трансформатора (как дифференциальная схема) и обладающая мень­ шими потерями в обмотках по сравнению с трансформаторной схемой. Последнее объясняется тем, что в трансформаторной схеме максималь­ ный ток нагрузки течет по всем четырем вторичным обмоткам, а с уче­ том коэффициента трансформации и по всем четырем первичным. В мостовой же схеме этот ток протекает по двум обмоткам из четырех, расположенных в противоположных плечах моста. Однако мостовую схему можно применять только в случае, если максимальное напря­ жение на нагрузке не превышает 65—75% напряжения источника пита­ ния, так как достигнуть идеального случая, т. е. £/н max= t/c, нельзя.

Трансформаторную схему удобно применять тогда, когда макси­ мальное напряжение на нагрузке должно быть выше или намного ниже напряжения источника питания.

93

лителей изменяются в соответствии с индукциями Вг и В 2 и напряжен­ ностями Ні и Н2, а векторная диаграмма принимает вид, показанный на рис. 4.9, б. По мере возрастания тока /у рабочие точки усилителей расходятся (ср. точки 1-2, 3-4, 5-6), увеличивается разность АН^, между напряженностями и Я 2 и пропорционально ей возрастает ток нагрузки (рис. 4.10, б). Однако наступает момент, когда разность Нсм — Яу становится равной нулю, и второй усилитель достигает основной кривой намагничивания (точка 6). Начиная с этого значения тока управления, дальнейшее его увеличение не будет вызывать уве­ личения разности ДН ^, так как рабочая точка второго усилителя нач­

«догоняя» рабочую точку первого усилителя (точка 7). Ток нагрузки достигает максимального значения, пропорционального ДЯ^,шах, и тоже прекращает увеличиваться. Этому режиму соответствует напря­ женность Яутах = Ясм. При отрицательном токе управления уси­ лители меняются ролями, обеспечивая симметрию характеристики вход—выход относительно начала координат, что соответствует по­ вороту на 180° фазы тока в нагрузке (рис. 4.9, в).

Подобным образом на семействе кривых намагничивания переме­ щаются и рабочие точки мостовой и трансформаторной схем.

Поясним связь между векторной диаграммой и рабочими точками трансформаторной схемы. Особенность трансформаторной схемы зак­ лючается в том, что вследствие последовательного соединения обмоток в первичных обмотках обоих усилителей протекает один и тот же ток. То же самое относится и к току вторичной цепи.

Подчеркнем, что напряженность переменного поля в этой схеме соз­ дается не всем током первичной цепи, а лишь его намагничивающей составляющей.

При отсутствии управляющего сигнала оба усилителя находятся в точке с координатами Я0 и Вс (см. рис. 4.10, а). Напряжение и г делится поровну между усилителями, ток во вторичной цепи отсутст-

100