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

больших прецизионных (выполненных с большой точностью и высоко­ стабильных) проволочных резисторов (Ryl, R у2, Ry3 см. на рис. 7.6).

Рассмотрим работу основного типа операционных усилителей — с у м м и р у ю щ е г о и возможности создания на его основе масштаб­ ных, развязывающих, интегрирующих и других усилителей.

Допустим, что надо сложить п сигналов, заданных в виде постоян­ ных токов Іъ / 2, ..., Іп. Если каждый ток подается в «свою» обмотку

управления, то на основании закона магнитного усилителя [см. фор­ мулу (2.4)] можно записать

^Однако равенство (7.1) является точным лишь для идеальной кри­ вой намагничивания; в реальных же условиях суммирование происхо­

шается. Таким образом, схема представляет собой систему авто­ матического регулирования, работающую по принципу отклонения.

На рис. 7.4 показана схема суммирующего магнитного усилителя.

/оос, а отклонением — ток /,у в обмотке управления. Следовательно, ток управления магнитного усилителя, который можно рассматри­

(здесь и далее используются средние значения токов без дополни­ тельных обозначений).

141

П о д с т а в и в (7 .4 ) в (7 .3 ), п о л у ч и м

10000 + 1

т. е. ошибка суммирования не превышает 0,01%.

Увеличить коэффициент усиления по току можно путем применения

жтели с выходом постоянного то­

рядка, как сигнальные напряжения, то при токе обратной связи, равном току нагрузки (см. рис. 7.4), усиление по мощности будет отсутствовать. При необходимости усиления по мощности в цепь отри­ цательной обратной связи должна ответвляться лишь часть вы­

Р = / о о с / / в ы х .

где / вых—среднее значение выходного тока магнитного усилителя;

Собственно систему автоматического регулирования составляет контур с током / оос, и ток нагрузки не входит в этот контур.

Если отношение (7.6) подставим в формулу (7.3) и учтем (7.7), получим выражение для ошибки суммирования

142

Эта функция не имеет экстремума при изменении ß и увеличивается до k, при уменьшении ß до 0. При kt ->■ оо, что соответствует границе релейного режима, коэффициент усиления устройства стремится к величине

Из сопоставления (7.9) и (7.12) видно, что точность работы устрой­ ства с ростом ß увеличивается, а усиление уменьшается. Для увеличе­ ния точности работы при заданном усилении (т. е. при постоянном ß) надо увеличивать kt вплоть до релейного режима.

На рис. 7.6 приведена схема реверсивного суммирующего усили­ теля с раздельными обмотками управления и отрицательной обратной связи. Первый каскад выполнен по схеме рис. 4.2 с «параллельными», а второй — по схеме рис. 4.3 с «последовательными» балластными со­ противлениями. В каждом каскаде имеется общая внешняя положи­ тельная обратная связь, регулируемая сопротивлениями Rv Для тем-

143

пературной стабилизации в схеме применены добавочные константа-

новые сопротивления (R2, Rз>^смі* ^см2>R оос), величина которых в несколько десятков раз больше величины активного сопротивления

соответствующих медных обмоток.

На рис. 7.7 приведена схема реверсивного суммирующего^ усили­ теля с единой обмоткой управления и отрицательной обратной связи, выполненного на усилителях с самонасыщением. Для увеличения kt небольшой дополнительной обмоткой внешней положительной обрат­ ной связи шпос с регулировочными сопротивлениями Rt и Rb осущест­ влена комбинированная обратная связь.

Рис. 7.7. Схема реверсивного суммирующего усилителя с еди­ ной обмоткой управления и отрицательной обратной связи

Из выражения (7.14) видно, что, выполнив неравенство ш0ос < и»у, можно получить усиление по току и соответственно по мощности, не снижая ß. Однако уменьшение wooc при ß = const приводит к воз­ растанию / оос, а значит, и /вых. Этот вывод остается справедливым лишь до тех пор, пока /1ІЫХне достигнет значений, близких к режиму короткого замыкания, когда усилитель перестает быть управляемым.

В вычислительной технике за выходную величину, как правило, принимают не ток, а напряжение на нагрузке £/вых, сопротивление

144