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

вует, а первичный ток состоит лишь из намагничивающего тока. Векторная диаграмма приведена на рис. 4.11, а.

При наличии сигнала намагничивающий ток, например, трансфор­ матора а уменьшается, если напряженности Нсм и // в нем вычи­ таются. Уменьшение намагничивающего тока /оа (рис. 4.11, б) приво­ дит к увеличению общего сопротивления этого трансформатора, и па­

ется, и он переходит последовательно в точки 1, 3 и 5 на семействе кривых намагничивания (см. рис. 4.10, а).

Перемещения рабочих точек соответствуют векторной диаграмме рис. 4. 11, б.

На основании изложенного метод расчета основных параметров нереверсив­ ного усилителя (см. § 3.7) можно распространить и на реверсивные усилители

ния Яу гаах, которую должен будет создать заданный ток управления.

Проведя прямую из верхнего «колена» (точка 6 рис. 4.10, а) через начальную точку (Вс; Н0) до пересечения с кривой намагничивания, для которой напряжен­ ность постоянного поля окажется равной Ясм + Яу тах= 2 Я см (точка 5), ориен­ тировочно находят ДЯ^тах. По заданному току нагрузки /н и значению ДЯ^тах

определяют удельное число витков:

( 4 . 1 4 )

( 1 , 1 4 - 1 , 3 ) / н •

101

Значения коэффициентов kb и kt берут такими же, как у нереверсивного

усилителя.

Установив по формулам (3.53) и (3.54) и по размеру а геометрические размеры сердечников, вычерчивают эскиз сердечников с обмотками. Число витков обмо­ ток wp определяют по (3.59). Сечения проводов обмоток шр в зависимости от ре­ жима работы находят либо по максимальному току нагрузки [см. формулу (3.60)], если он длительно протекает, либо по начальному току, соответствующему Н0, если ток нагрузки достигает максимальных значений лишь кратковременно. В последнем случае ток, длительно греющий обмотки усилителей и трансформа­ тора, находят по формуле

Рис. 4.11. Векторная диаграмма трансформатор­ ной схемы

Допустимая плотность тока может быть выбрана по графику рис. 3.16. Площадь окна для обмотки шр определяют по формуле (3.61). Площадь окна для обмотки Доу находят по формуле (3.65), в которой

При этом учитывается, что в обмотке управления каждого усилителя выде­ ляется только половина всей мощности, поступающей на вход реверсивного усилителя.

Обмотку смещения рассчитывают по # см и выбранным для цепи смещения выпрямителям.

Если окно окажется пустым, то для создания более компактного усилителя, как и в случае нереверсивного усилителя, необходимо увеличение ДЯ^тах. Для

этого надо выбрать в качестве начальной кривой намагничивания кривую с боль­ шим значением Нсм, что вызовет увеличение количества витков всех обмоток при соответствующем уменьшении габаритов сердечников. Если же обмотки не умещаются в окне, следует уменьшить # см и ДЯ^тах-

Выбор начальной индукции Вс и определение Д //^ тах между «коленами»

предельных кривых намагничивания (с напряженностями Д_ = 0 и # _ = 2НСУ) обеспечивает в любом варианте согласование усилителя с заданной через (Ун и '/„ нагрузкой.

Отметим, что каждый усилитель схемы рассчитывают приблизительно на удвоенную мощность нагрузки, а в целом расчетная мощность реверсивного уси­ лителя вчетверо превышает мощность нереверсивного усилителя, работающего

102

лителя значение индукции Вс усилителя в реверсивной схеме примерно вдвое меньше, чем в нереверсивной, где индукция Вс выбиралась вблизи верхнего «ко­ лена» кривой намагничивания. Такое заниженное значение Вс усилителя в ре­

версивной схеме необходимо потому, что к усилителю, для которого 2 -У - = О, в режиме максимальной нагрузки оказывается приложено (см. рис. 4.9) почти удвоенное значение напряжения питающего трансформатора.

Расчет реверсивного усилителя с самонасыщеиием можно произвести по аналогичному методу с применением семейства кривых намагничивания, изобра­ женного на рис. 3.11, и формулы (3.55) без двойки в знаменателе (см.

пример 3.2 в гл. Ill) для определе­ ния размера а.

Характеристику вход — выход рассчитывают методом последова­ тельных приближений, как показано

врасчетном примере.

Пр и м е р 4.2*. Рассчитать реверсивный магнитный усилитель,

f — 500 гц; /у = 0,1 а; Ру — 1,0 ет.

Решение. Определим максималь­ ный ток в нагрузке:

,Uh max

Рассчитаем магнитный усилитель на кольцевых сердечниках из стали Э320. Выбираем индукцию Вст = 0,9 тл (рис. 4.12).

Необходимые напряжения вторичных обмоток трансформатора

Яс = (1 ,3 ± 1,6) Унтах = 1,5-270 = 410 в.

Выбрав Ясм — 15 а/см, определим разность напряженностей:

АН = Я2—Ях ж 30 а/см.

Удельное число витков

Здесь коэффициент 0,9 свидетельствует о том, что кривые намагничивания даны в средних значениях напряженности, а расчет ведется по действующему

значению тока.

Задавшись значениями коэффициентов kb = 1,2 и = 20, найдем размер

Uс-ІО4

а =

2 .4,44/(юр/1) kb h Вст

_________410■104__________

= 1,02 см.

г - 2 - 4,44 - 500 - 41 - 1,2 • 20 • 0,9

Расчет выполнен инженером 3. Н. Дорониной.

ЮЗ

Проверим, сохраняется ли для выбранного сердечника при индукции Вст = “=» 0,9 тл напряжение Uc:

Пс =» 2-4,44/fa:psßcm- 10~4 =■* 2-4,44-500.626-1,63-0,9-ІО“4 = 408 в.

Задавшись плотностью тока /' =» 3,0 а/мм2, найдем сечение провода рабочей обмотки

Выберем провод стандартного сечения др •=* 0,2376 мм2; dp = 0,55 мм. Площадь окна, занятая рабочей обмоткой (принято £аап = 0,35).

Рассчитаем обмотку управления. Сопротивление обмотки

При максимальном сигнале Яу = Ясм = 15 а/см число витков обмотки управления

где Іу ж 16 см = 0,16 м (по эскизу сердечников).

Округлим значение Цу до стандартного: q1 = 0,066 мм2; dy = 0,29 мм и про­ верим плотность тока

/r=^ è k =1'52 а/мм2

104

Окно, занимаемое обмоткой смещения,

вых намагничивания задаются положением рабочих точек при определенном сигнале на входе. Затем вычисляют сопротивления магнитных усилителей в каж­ дой точке и по формуле (4.10) определяют / н и Un = /HZHСтроят векторную диаграмму, и по ней проверяют точность выбора положения рабочих точек на семействе кривых намагничивания. Если отклонения полученных индукций от намеченных значений велики, расчет повторяют для новых, уточненных значе­ ний индукции.

При максимальном сигнале (Яутах = 15 а/см) рабочая точка одного плеча магнитного усилителя находится на кривой намагничивания //_ •=• 0, а другого—

ОАС (рис. 4.13, а) и откладываем напряжение ІІС на стороне ОС и напряжение UHна отрезке OB.

и повторный расчет не нужен.

105