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

Из (7.19) следует, что ток / х является линейной функцией сигналь­ ного напряжения Uu но «следит» за ним сошибкой, пропорциональной сумме сигнальных токов. Таким образом, схема рис. 7.7 с единой об­ моткой управления и отрицательной обратной связи по сравнению со схемой рис. 7.6 при суммировании имеет источник дополнительной ошибки. Уменьшение отношения R Уі ooc/Ri и увеличение произведе­ ния fyß могут и эту ошибку значительно уменьшить.

Особенностью схемы рис. 7.7 является обратный знак выходного напряжения на нагрузке относительно знака суммы сигналов.

Проведенный анализ позволяет сформулировать исходные данные для расчета магнитного усилителя по заданной точности и мощности.

П р и м е р 7.1. Необходимо рассчитать усилитель сединой обмоткой управ­

Отметим, что в данном примере расчет на точность ведется только по струк­ турной ошибке, а другие погрешности, обусловленные изменениями напряжения

146

Допустим, что общая обмотка w7. 0ос имеет сопротивление 1,5 ком. Ток ошибки /у = 6 2 / сигн = 0,001-20 ма = 0,020 ма = 20 мка. Мощность, вы­ деляющаяся в обмотке Шу оосі представляет собой мощность управления

= 11 000,

Усилитель целесообразно выполнить двухкаскадным: выходной каскад — по схеме рис. 4.2 с балластными сопротивлениями, входной — по схеме рис. 4.1 с общей положительной обратной связью, осуществленной по схеме рис. 4.14, и с единой обмоткой управления и ООС — по схеме рис. 7.7.

Применяя для суммирующих усилителей реверсивные схемы, можно про­ изводить не только суммирование, но и вычитание или алгебраическое суммиро­

вание.

В магнитных усилителях можно провести операцию алгебраического сумми­ рования с умножением на постоянные множители (целые или дробные). В схеме рис. 7.6 это осуществляется с помощью различных чисел витков управляющих

обмоток.

Часто в вычислительное устройство поступает сигнал от датчика с относи­ тельно высоким внутренним сопротивлением. Чтобы не нагружать такой датчик, ставят р а з в я з ы в а ю щ и е у с и л и т е л и . Для этого в операционном усилителе с достаточно большим kj единственную обмотку, выполняющую роль

обмотки управления и ООС, включают между входным напряжением и нагруз­ кой, как показано на рис. 7.8, а. Напряжение на нагрузке такого усилителя приблизительно равно напряжению Ußx, так что по обмотке протекает лишь ток

величина которого может не превышать 2—3 мка при любом значении Пвх. Если

147

Подобно развязывающему выполняют и м а с ш т а б н ы й у с и л и т е л ь (рис. 7.8, б). В этом усилителе напряжение на нагрузке поддерживается таким, чтобы управляющее напряжение уравновешивалось (с точностью до падения на­ пряжения на обмотке wy от тока / у) напряжением на І?2.

Пусть ky — коэффициент усиления по напряжению усилителя при отсут­

Рис. 7.9. Схема интегрирующего магнитного усилителя и его характеристики

После ряда преобразований коэффициент усиления по напряжению для масштабного усилителя

вестено,ВКрЛа'венНИЯ е“ К0СТ" С 8 ЦеПИ ° ° С (рИС' 7'9)' Заряд кондекатор!. как из-

(7.25)

148

За счет достаточно большого kt ток іу, ответвляющийся в обмотку управле­

ния, а значит и падение напряжения на Шу.0ос» относительно малы, и потенциал точки суммирования 2 практически равняется потенциалу земли. В этих усло­ виях ток (вх определяется только RBX и пропорционален напряжению ивх, а ток заряда конденсатора

Таким образом, напряжение на конденсаторе ис [из равенств (7.25) и (7.26)]

оказывается пропорциональным интегралу от ивх. Поскольку падение напряже­ ния на Wy.ooc относительно мало, сопротивление RHможно считать включенным параллельно емкости, и, следовательно,

вплоть до значения ивых, соответствующего току короткого замыкания (7Выхтах= = /„3Rh- В этих условиях при заданных Пвхтах и времени интегрирования

/,пах схема должна удовлетворять условию

из которого можно найти необходимое значение постоянной времени

tкз Ra

Постоянную времени целесообразнее увеличивать за счет увеличения ем­ кости С, а не сопротивления RBX<так как ПРИбольших значениях RBX труднее выдерживать равенство (7.26) из-за малости (вхДля повышения точности кон­ денсатор должен иметь возможно меньшую утечку.

149